Зашто лекови у наноформулацијама?

• Ултразвучне наноемулзије се истичу као носачи лекова због знатно већег капацитета солубилизације у поређењу са једноставним мицеларним растворима.
• Њихова термодинамичка стабилност пружа предности у односу на нестабилне системе као што су емулзије, дисперзије и суспензије са честицама макровеличине.
• Ултразвучни уређаји Hielscher користе се за припрему наноемулзија са капљицама величине до свега 10nm – у производњи малог обима и индустријској производњи.

Фармацеутске наноформулације произведене ултразвуком велике снаге

Пошто су фармаколошки ефекти углавном директно повезани са нивоима у плазми, апсорпција и биорасположивост активних фармацеутских састојака су од пресудног значаја. Биорасположивост фитохемијских једињења као што су канабиноиди (тј. CBD, THC, CBG и други) или куркуминоиди ограничена је због слабе растворљивости, слабе пермеације, ниске системске расположивости, нестабилности, обимног метаболизма првог пролаза или разградње у гастроинтестиналном тракту.
Наноформулације као што су наноемулзије, липозоми, мицеле, нанокристали или наночестице са инкапсулираним супстанцама користе се у фармацеутским препаратима и суплементима ради побољшане и/или циљане испоруке лекова. Познато је да су наноемулзије веома добри носачи за постизање високе биорасположивости активних фармацеутских састојака (API) и фитохемијских једињења. Поред тога, наноемулзије могу да заштите и активне фармацеутске састојке који могу бити подложни хидролизи и оксидацији. Активни фармацеутски састојци и фитохемијска једињења (нпр. канабиноиди, куркуминоиди) инкапсулирани у наноемулзијама типа уље у води (O/W) испитивани су у различитим научним истраживањима и добро су утврђени као носачи лекова са већим стопама апсорпције.

Ултразвучна наноемулзификација лекова за оралну примену

Биорасположивост орално примењених флавоноида, као и многих других фенолних активних састојака, озбиљно је ограничена обимном глукуронидацијом током првог пролаза. Да би се превазишла ограничења слабе биорасположивости, носачи нановеличине као што су наноемулзије и липозоми опсежно су испитивани за различите лекове и показали су одличне резултате у побољшању апсорпције.
Паклитаксел: Наноемулзије са инкапсулираним паклитакселом (хемиотерапијским леком који се користи у лечењу рака) имале су величину капљица између ~90,6nm (најмања средња величина честица) и 110nm.
„Резултати фармакокинетичких студија указали су на то да је инкапсулација паклитаксела у наноемулзијама значајно повећала оралну биорасположивост паклитаксела. Повећана орална биорасположивост паклитаксела у наноемулзијама, измерена површином испод криве (AUC), могла би се приписати солубилизацији лека у уљаним капљицама и/или присуству сурфактаната на међуфазној граници уље–вода. Повећана апсорпција паклитаксела може се приписати и заштити лека од хемијске и ензимске разградње. У литератури је забележена побољшана орална биорасположивост различитих хидрофобних лекова у емулзијама типа уље у води (O/W).“ [Tiwari 2006, 445]

Куркуминоиди: Lu et al. (2017, p.53) извештавају о припреми ултразвучно екстрахованих куркуминоида, који су ултразвучно емулговани у наноемулзију. Куркуминоиди су екстраховани у етанолу уз соникацију. За наноемулзификацију су ставили 5mL екстракта куркуминоида у бочицу и испарили етанол у атмосфери азота. Затим су додали 0,75 g лецитина и 1 mL средства Tween 80 и хомогено измешали, након чега су додали 5,3mL дејонизоване воде. Смеша је темељно мешана, а затим соникована.
Ултразвучном наноемулзификацијом добијена је уједначена наноемулзија куркуминоида са просечном величином честица од 12,1 нанометара и сферним обликом, што је утврђено помоћу TEM (видети слику испод).

Сл.: Расподела величине честица дисперзије куркуминоида одређена помоћу DLS (A) и њен TEM снимак (B), заједно са расподелом величине честица добијеном директно из TEM снимка (C).
(Слика и студија: © Lu et al., 2017)

Полимери као што су поли(млечна-ко-гликолна киселина) (PLGA) или полиетиленгликол често се користе као главна компонента за побољшање инкапсулације и повећање стабилности и оралне биорасположивости. Међутим, употреба полимера повезана је са већом величином честица (често >100nm). Наноемулзија куркуминоида коју су припремили Lu и сарадници имала је знатно смањену величину честица од 12–16nm. Рок трајања је такође продужен, уз високу стабилност наше наноемулзије куркуминоида током периода складиштења од 6 месеци на 4℃ и 25℃, на шта указује средња величина честица од 12,4 ± 0,5nm и 16,7 ± 0,6nm, редом, након продуженог складиштења.

Утицај фармацеутских помоћних супстанци и ултразвучног наноемулговања

Dong и сарадници испитали су 21 фармацеутску помоћну супстанцу и њихове ефекте на биорасположивост моделног флавоноида хризина. Пет помоћних супстанци – Brij 35, Brij 58, labrasol, натријум-олеат и Tween20 – значајно су инхибирале глукуронидацију хризина. Натријум-олеат био је најснажнији инхибитор глукуронидације.

Мебудипин: Khani и сарадници (2016) описују припрему формулације наноемулзије са мебудипином која садржи етил-олеат, Tween 80, Span 80, полиетиленгликол 400, етанол и дејонизовану воду, помоћу ултразвучног уређаја са сондом. Утврдили су да је величина честица оптималне формулације износила 22,8 ± 4,0 nm, што је довело до приближно 2,6 пута веће релативне биорасположивости мебудипина у наноемулзији. Резултати експеримената in vivo показали су да је формулација наноемулзије могла значајно да повећа биорасположивост мебудипина у поређењу са суспензијом, раствором у уљу и мицеларним раствором.

Ултразвучна наноемулзија за испоруку лекова у око

Наноемулзије за очи, нпр. за офталмолошку испоруку лекова, припремљене су ради постизања боље доступности, бржег продирања и веће ефикасности.
Ammar и сарадници (2009) формулисали су дорзоламид-хидрохлорид у наноемулзији (распон величине 8,4–12,8nm) како би постигли појачано дејство у лечењу глаукома, смањење броја примена дневно и боље придржавање пацијената прописаној терапији у поређењу са конвенционалним капима за очи. Развијене наноемулзије показале су брз почетак дејства лека и продужено дејство, као и повећану биорасположивост лека у поређењу са конвенционалним производом на тржишту.
високе терапијске ефикасности

Morsi и сарадници (2014) припремили су наноемулзије са ацетазоламидом на следећи начин: 1% w/w ацетазоламида (ACZ) третиран је ултразвуком са смешама сурфактанта / косурфактанта / уља до потпуног растварања лека, а затим је кап по кап додавана водена фаза која садржи 3% w/w диметил-сулфоксида (DMSO) ради припреме наноемулзија које садрже 39% w/w водене фазе, док је за припрему наноемулзија са садржајем воде од 59% коришћена водена фаза која садржи 20% DMSO. DMSO је додат како би се спречило било какво таложење лека након додавања водене фазе. Припремљене су наноемулзије са средњом величином капљица од 23,8–90,2nm. Наноемулзије припремљене са већим садржајем воде од 59% показале су највеће ослобађање лека.
Наноемулговани ацетазоламид успешно је формулисан у облику наноемулзије која је показала високу терапијску ефикасност у лечењу глаукома, уз продужено дејство.

Ултразвучни уређаји високих перформанси за наноемулговање и наноинкапсулацију

Hielscher Ultrasonics нуди ултразвучне системе, од компактних лабораторијских хомогенизатора до индустријских решења по систему „кључ у руке“. За производњу наноемулзија највишег фармацеутског квалитета пресудан је поуздан процес емулговања. Широк избор сонотрода, проточних ћелија и опционог уметка MultiPhase Cavitator MPC48 компаније Hielscher омогућава нашим купцима да успоставе оптималне услове обраде за производњу емулзија нанометарских величина, стандардизованог, поузданог и уједначеног квалитета. Hielscher ултразвучни уређаји опремљени су најсавременијим софтвером за рад и управљање – чиме се обезбеђује поуздана производња стандардизованих фармацеутских производа и додатака исхрани фармацеутског квалитета.
Контактирајте нас данас да бисте открили могућности ултразвучно наноформулисаних активних фармацеутских састојака и фитохемикалија!