Farmaceutické nanosuspenzie so zlepšenou biologickou dostupnosťou
Nanosuspenzie pripravené sonikáciou vykazujú výrazne zlepšenú farmakologickú biologickú dostupnosť. Z techniky zmenšovania na nanometrové rozmery pomocou ultrazvuku profitujú najmä molekuly liečiv so slabou rozpustnosťou vo vode, ktorá znižuje ich biologickú dostupnosť a spomaľuje nástup účinku. Ultrazvuk sa používa na zmenšovanie častíc a kryštálov liečiv na nanometrovú veľkosť a na prípravu stabilných nanosuspenzií s vyššou biologickou dostupnosťou a účinnosťou liečiva.
Zlepšená biologická dostupnosť liečiv pomocou sonikácie
Slabo rozpustné farmaceutické molekuly majú veľmi nízku biologickú dostupnosť, a preto aj nízku účinnosť, najmä pri perorálnom podaní. Keď sa takéto liečivá s nízkou rozpustnosťou vo vode zmenšia na nanometrovú veľkosť a spracujú do nanosuspenzií, ich biologická dostupnosť sa môže výrazne zvýšiť. Napríklad pri nanosuspenziách azitromycínu sa za 5 hodín rozpustilo viac ako 65% liečiva v porovnaní s iba 20% rozpusteného mikronizovaného azitromycínu.
Ultrazvukové spracovanie je vysoko účinnou metódou na zmenšovanie veľkosti častíc, zrážanie nanokryštálov a dispergovanie účinných farmaceutických látok do nanosuspenzií. Takéto nanosuspenzie pozostávajú výlučne z čistej farmaceutickej účinnej látky.
Molekuly liečiv nanometrovej veľkosti a nanosuspenzie sa navyše ľahko začleňujú do rôznych liekových foriem, ako sú tablety, kapsuly a rýchlo sa rozpúšťajúce liekové formy.
Ultrazvukový prístroj UP400St na formuláciu farmaceutických nanosuspenzií so zvýšenou biologickou dostupnosťou.
Ultrazvuková príprava nanokryštálov meloxikamu
Meloxikam, bežne predpisované nesteroidové protizápalové liečivo (NSAID), má len slabú rozpustnosť vo vode, čo znižuje jeho biologickú dostupnosť a spomaľuje nástup účinku. Ultrazvuk sa používa na mikronizáciu a zmenšovanie kryštálov meloxikamu na nanometrové rozmery a na prípravu stabilných nanosuspenzií s vyššou biologickou dostupnosťou a účinnosťou liečiva.
Mikroskopické snímky suspenzie meloxikamu:
Vľavo: nespracovaná suspenzia meloxikamu
Vpravo: nanosuspenzia meloxikamu získaná ultrazvukovým spracovaním pomocou UP100H počas 45 minút pri 100% amplitúde a cykle 1.
Iurian et al. (2015) skúmali účinky sonikácie na kryštály meloxikamu a ich zodpovedajúcu biologickú dostupnosť. Preukázali, že najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim prípravu nanokryštálov meloxikamu je amplitúda ultrazvuku.
Amplitúda a čas sa ukázali ako najdôležitejšie premenné. Ich zvýšenie viedlo v dôsledku kavitácie k výraznému zmenšeniu veľkosti a zvýšeniu homogenity, zatiaľ čo použitý cyklus bol menej dôležitý. Veľkosť kryštálov výrazne ovplyvňovala rozpúšťanie; po lyofilizácii nanosuspenzií sa zaznamenala silná korelácia medzi malými kryštálmi a rýchlym rozpúšťaním. Optimálna formulácia sa získala kontinuálnou sonikáciou pri 100% amplitúde počas 45 minút, čo sú podmienky, ktoré viedli ku kryštálom s veľkosťou 600 nm, indexom polydisperzity 0,521 a rýchlym rozpúšťaním liečiva. Morfologická analýza odhalila malé kryštály zaobleného tvaru s úzkou distribúciou veľkosti.
Vyššie amplitúdy vedú k najúčinnejšej príprave nanokryštálov meloxikamu.
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na nanosuspenzie
Hielscher Ultrasonics je vaším dôveryhodným dodávateľom spoľahlivých vysokovýkonných ultrazvukových zariadení od laboratórnych a poloprevádzkových až po plne priemyselné systémy. Zariadenia Hielscher Ultrasonics sa vyznačujú prepracovaným hardvérom, inteligentným softvérom a mimoriadnou jednoduchosťou používania – sú navrhnuté a vyrobené v Nemecku. Robustné ultrazvukové zariadenia Hielscher na dispergovanie, deaglomeráciu, syntézu a funkcionalizáciu nanočastíc možno prevádzkovať 24/7/365 pri plnom zaťažení. V závislosti od vášho procesu a výrobného zariadenia možno naše ultrazvukové prístroje prevádzkovať vo vsádzkovom alebo kontinuálnom prietokovom režime. K dispozícii je rôzne príslušenstvo, ako sú sonotródy (ultrazvukové sondy), zosilňovače amplitúdy, prietokové cely a reaktory.
Kontaktujte nás ešte dnes a získajte ďalšie technické informácie, vedecké štúdie, protokoly a cenovú ponuku na naše ultrazvukové homogenizátory na výrobu nanosuspenzií obsahujúcich farmaceutické nanokryštály alebo nanočastice! Náš dôkladne vyškolený personál s dlhoročnými skúsenosťami s vami rád prediskutuje vašu aplikáciu v oblasti nanotechnológií!
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad približnej spracovateľskej kapacity našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem vsádzky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150L | 3 až 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zostava zariadení UIP16000 |
Sonofragmentácia kryštálov kyseliny acetylsalicylovej (aspirínu)
[study and pictures: ©Zeiger and Suslick, 2011]
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, dispergovanie, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, poloprevádzkovom a priemyselnom meradle.
Literatúra / Referencie
- Iurian S., Tomuţa I., Rus L., Achim M., Leucuta S.E. (2015): Optimization of the sonication process for meloxicam nanocrystals preparation. Clujul Medical 88(3), 2015. 366-372.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.
Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej až po priemyselnú veľkosť.