Förbättrad löslighet för remdesivir genom ultraljudsbehandling

Remdesivir (GS-5734) är ett antiviralt läkemedel som undersöks för behandling av ebolavirussjukdom och COVID-19, som orsakas av coronaviruset Sars-CoV-2. Remdesivir är en läkemedelslösning som administreras intravenöst. Redan kortvarig upplösning med ultraljud ökar remdesivirs löslighet och förbättrar dess formulering, men komplexbildning av remdesivir i cyklodextrinkomplex med hjälp av ultraljud är en lovande teknik för att övervinna remdesivirs löslighetsproblem och därigenom öka läkemedlets biotillgänglighet.

Komplexbildning av remdesivir i cyklodextrinbaserade läkemedelsbärare med hjälp av ultraljud

Sulfobutyleter-beta-cyklodextrin (SBE-β-CD) används som hjälpämne eller formuleringsmedel för att öka lösligheten hos svårlösliga ämnen. Forskning tyder på att komplexbildning av remdesivir i SBE-β-CD-komplex kommer att förbättra remdesivirs löslighet och därigenom avsevärt förbättra dess absorptionshastighet och biotillgänglighet.

Formuleringar för ”in vitro”-forskning:

1. H₂O : 250 mg/mL – kräver ultraljudsbehandling för solubilisering
2. Dimetylsulfoxid (DMSO) : 5,625 mg/mL – kräver ultraljudsbehandling + uppvärmning för solubilisering

Formuleringar för ”in vivo”-forskning:

1. Tillsätt lösningsmedlen ett i taget: 10% DMSO, 40% PEG300, 5% Tween 80, 45% koksaltlösning + ultraljudsbehandling
   Löslighet: ≥ 2,17 mg/mL (3,60 mM); Klar lösning
2. Tillsätt lösningsmedlen ett i taget: 10% DMSO, 90% (20% sulfobutyleter-beta-cyklodextrin (SBE-β-CD) i koksaltlösning) + ultraljudsbehandling
   Löslighet: ≥ 2,17 mg/mL (3,60 mM); Klar lösning
3. Tillsätt lösningsmedlen ett i taget: 10% DMSO, 90% majsolja + ultraljudsbehandling
   Löslighet: ≥ 2,17 mg/mL (3,60 mM); Klar lösning

Ultraljudsbehandling främjar dispergering och upplösning av remdesivir, vilket ger effektivare formuleringar och högre biotillgänglighet.

Fördelar med cyklodextrinkomplex

Cyklodextriner (CD) används i stor utsträckning för att förbättra läkemedels effekt och potens, vilket innebär att läkemedlet kan administreras i lägsta möjliga dos samtidigt som optimal terapeutisk aktivitet uppnås.
Läkemedel som formuleras i cyklodextrinkomplex får en avsevärt ökad löslighet, vilket minskar cytotoxiciteten genom att läkemedlet blir verksamt vid lägre doser. Exempelvis förbättrade komplexbildning av ganciklovir med β-cyklodextrin läkemedlets antivirala aktivitet mot kliniska stammar av humant cytomegalovirus. Den ökade läkemedelspotensen ledde i sin tur till minskad läkemedelstoxicitet. Sammantaget uppvisar cyklodextriner en mycket god absorptionshastighet och minskar läkemedelsinducerad irritation. Inklusionskomplex med cyklodextrin sänker den lokala koncentrationen av fritt läkemedel så att koncentrationen ligger under irritationströskeln. Inklusion i cyklodextrin förbättrar läkemedlets stabilitet och förebygger inkompatibiliteter. Slutligen maskerar CD-komplex läkemedlets lukt och bismaker.

Högpresterande ultraljudsapparater för inkapsling av läkemedel

Hielscher Ultrasonics har lång erfarenhet av konstruktion, tillverkning och distribution av högpresterande ultraljudshomogenisatorer för läkemedels-, livsmedels- och kosmetikindustrin. Hielscher är stolt över att utöver att leverera utrustning även erbjuda kvalificerad rådgivning och utbildning om ultraljudstillämpningar samt installation och drift av ultraljudssystem.
Framställning av högkvalitativa cyklodextrinkomplex och andra nanostrukturerade läkemedelsbärare, såsom niosomer, liposomer, fasta lipidnanopartiklar eller polymera nanopartiklar, är processer där Hielschers ultraljudssystem utmärker sig tack vare sin höga tillförlitlighet, konstanta uteffekt och precisa reglerbarhet. Hielschers ultraljudsapparater möjliggör exakt kontroll över alla processparametrar, såsom amplitud, temperatur, tryck och ultraljudsenergi. Den intelligenta programvaran loggar automatiskt alla ultraljudsparametrar (tid, datum, amplitud, nettoenergi, total energi, temperatur, tryck) på det inbyggda SD-kortet.
Hielschers robusta ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet: