Farmaceutiska nanosuspensioner med förbättrad biotillgänglighet

Nanosuspensioner som framställs genom ultraljudsbehandling uppvisar en avsevärt förbättrad farmakologisk biotillgänglighet. Särskilt läkemedelsmolekyler med låg vattenlöslighet, som minskar deras biotillgänglighet och fördröjer effektens inträde, gynnas av ultraljudsteknikens förmåga att minska storleken till nanonivå. Ultraljudsbehandling används för att minska läkemedelspartiklar och kristaller till nanometerstorlek och för att framställa stabila nanosuspensioner med överlägsen biotillgänglighet och effekt hos läkemedlet.

Förbättrad biotillgänglighet hos läkemedel med ultraljudsbehandling

Svårlösliga läkemedelsmolekyler har mycket låg biotillgänglighet och därmed låg effekt, särskilt vid oral administrering. När sådana läkemedel med låg vattenlöslighet minskas till nanostorlek och formuleras till nanosuspensioner kan biotillgängligheten öka dramatiskt. För nanosuspensioner av azitromycin löstes exempelvis mer än 65% av läkemedlet upp på 5 timmar, jämfört med endast 20% upplösning av mikroniserat azitromycin.
Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv metod för att minska partikelstorleken, fälla ut nanokristaller och dispergera aktiva farmaceutiska substanser till nanosuspensioner. Sådana nanosuspensioner består enbart av den rena farmaceutiskt aktiva substansen.
Dessutom är läkemedelsmolekyler i nanostorlek och nanosuspensioner enkla att införliva i olika beredningsformer, såsom tabletter, kapslar och snabbsmältande beredningar.

Framställning av meloxikamnanokristaller med ultraljud

Meloxikam, ett vanligt förskrivet icke-steroidalt antiinflammatoriskt läkemedel (NSAID), har endast låg vattenlöslighet, vilket minskar dess biotillgänglighet och fördröjer effektens inträde. Ultraljudsbehandling används för att mikronisera och minska meloxikamkristaller till nanostorlek och för att framställa stabila nanosuspensioner med överlägsen biotillgänglighet och effekt hos läkemedlet.

Mikroskopbilder av meloxikamsuspension:
Till vänster: obehandlad meloxikamsuspension
Till höger: meloxikamnanosuspension erhållen genom ultraljudsbehandling med UP100H i 45 minuter vid 100% amplitud och cykel 1.

Iurian et al. (2015) undersökte effekterna av ultraljudsbehandling på meloxikamkristaller och deras motsvarande biotillgänglighet. De visade att den viktigaste påverkansfaktorn vid framställning av meloxikamnanokristaller är ultraljudets amplitud.
Amplituden och tiden visade sig vara de viktigaste variablerna. En ökning av dessa ledde till en betydande storleksminskning och homogenitet genom kavitationsfenomenet, medan den tillämpade cykeln var mindre viktig. Kristallstorleken hade stor inverkan på upplösningen; ett starkt samband noterades mellan små kristaller och snabb upplösning efter frystorkning av nanosuspensionerna. Den optimala formuleringen erhölls genom kontinuerlig ultraljudsbehandling vid 100% amplitud i 45 minuter, förhållanden som gav kristaller på 600 nm med ett polydispersitetsindex på 0,521 och snabb upplösning av läkemedlet. Den morfologiska analysen visade små, rundade kristaller med snäv storleksfördelning.

Högre amplituder ger den mest effektiva framställningen av meloxikamnanokristaller.

Högpresterande ultraljudshomogenisatorer för nanosuspensioner

Hielscher Ultrasonics är din pålitliga leverantör av tillförlitlig, högpresterande ultraljudsutrustning, från laboratorie- och pilotsystem till fullskaliga industrisystem. Apparaterna från Hielscher Ultrasonics har avancerad hårdvara, smart programvara och enastående användarvänlighet – konstruerade och tillverkade i Tyskland. Hielschers robusta ultraljudsapparater för dispergering, deagglomerering, nanopartikelsyntes och funktionalisering kan köras 24/7/365 under full belastning. Beroende på din process och produktionsanläggning kan våra ultraljudsapparater köras satsvis eller kontinuerligt i processlinjen. Olika tillbehör, såsom sonotroder (ultraljudssonder), amplitudförstärkare, flödesceller och reaktorer, finns lätt tillgängliga.
Kontakta oss nu för mer teknisk information, vetenskapliga studier, protokoll och en offert på våra ultraljudshomogenisatorer för produktion av nanosuspensioner som innehåller farmaceutiska nanokristaller eller nanopartiklar! Vår välutbildade personal med lång erfarenhet diskuterar gärna din nanotillämpning med dig!

Tabellen nedan ger en indikation på våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:

Sonofragmentering av acetylsalicylsyrakristaller (aspirin)
[study and pictures: ©Zeiger and Suslick, 2011]