• Ultraljud nanoemulsions Excel som drog bärare på grund av en betydligt högre inlösning kapacitet än enkla micellkoncentration lösningar.
• Deras termodynamiska stabilitet ger fördelar jämfört med instabila system som makro-sized emulsioner, dispersioner och SUS pensioner.
• Hielscher ultrasonicators används för att förbereda nanoemulsioner med droppar ner till 10nm – i småskalig och industriell produktion.

Farmaceutiska nanoformuleringar producerade av Power Ultraljud

Eftersom farmakologiska effekter främst är relaterade direkt till plasma nivåerna, är absorptionen och bio tillgängligheten av aktiva farmaceutiska ingredienser avgörande. Bio tillgängligheten av fytokemiska såsom cannabinoider (dvs CBD, THC, CBG och andra) eller Curcuminoiderna är begränsad på grund av dålig löslighet, dålig permeation, låg systemisk tillgänglighet, instabilitet, omfattande första passage metabolism eller nedbrytning i mag-tarmkanalen.
Nanoformuleringar såsom nanoemulsioner, liposomer, miceller, nanokristaller eller laddade nanopartiklar används i läkemedel och kosttillskott för förbättrad och/eller riktad läkemedelsleverans. Nanoemulsioner är kända för att vara mycket bra fordon för att uppnå en hög biotillgänglighet av aktiva farmaceutiska ingredienser (API) och fytokemiska föreningar. Dessutom kan nanoemulsioner också skydda API, som kan vara känsliga för hydrolys och oxidation. API: er och fytokemikalier (t.ex. cannabinoider, curcuminoider) inkapslade i O / W nanoemulsioner har testats i olika vetenskapliga prövningar och är väl etablerade som läkemedelsbärare med överlägsna absorptionshastigheter.

Ultraljud nanoemulgering av oralt levererade läkemedel

Bio tillgängligheten av oralt administrerade flavonoider samt många andra fenolaktiva ingredienser är starkt begränsad av omfattande första pass glukuronidering. För att övervinna begränsningarna av dålig bio tillgänglighet, nano-stora transportörer såsom nanoemulsioner och liposomer har i stor utsträckning utvärderats för olika droger och har visat bra resultat i att förbättra absorptionen.
Paclitaxel: Nanoemulsioner laddade med paklitaxel (en kemoterapi läkemedel som används i cancer behandlingar) hade en droplet storlek mellan ~ 90.6 Nm (minsta genomsnittliga partikel storlek) och 110nm.
"Resultaten av de farmakokinetiska studierna indikerade att inkapsling av paklitaxel i nanoemulsioner gav en signifikant ökad oral bio tillgänglighet av paklitaxel. Den förbättrade orala bio tillgängligheten, mätt som arean under kurvan (AUC), av paklitaxel i nanoemulsioner kan tillskrivas solubiliseringen av drogen i olje droppar och/eller förekomst av tensider vid olje-och vatten gränssnittet. Ökad absorption av paklitaxel kan också tillskrivas skydd av läkemedel från såväl kemisk som enzymatisk nedbrytning. Förbättrad oral bio tillgänglighet av olika hydrofoba läkemedel i O/W typ av emulsioner har rapporter ATS i litteraturen. " [Tiwari 2006, 445]

Curcuminoiderna (2017, s.53) rapporterar beredningen av ultraljud extraherade curcuminoider, som har emulgerats ultraljud till en nanoemulsion. Curcuminoider extraherades under ultraljudsbehandling i etanol. För nano-emulgering, de sätta 5mL curcuminoid extrakt i en injektionsflaska och indunsta etanol under kväve. Därefter tillsattes 0,75 g lecitin och 1 ml Tween 80 och blandades homogent, vilket följdes av tillsats av 5,3 ml avjoniserat vatten. Blandningen rördes noggrant och sonicated efteråt.
Ultraljud nanoemulgering resulterade i en enhetlig curcuminoid nanoemulsion med en genomsnittlig partikelstorlek på 12.1 nanometer och en sfärisk form, som bestämdes av TEM (se figur nedan).

Fig.: DLS-partikelstorleksfördelning (A) och TEM-bild (B) av curcuminoiddispersion tillsammans med partikelstorleksfördelning erhållen direkt från TEM-bilden (C).
(Bild och studie: © Lu et al., 2017)

Polymerer såsom polylactic-co-glykolsyra (PLGA) eller polyetylenglykol används ofta som en viktig komponent för att förbättra inkapsling och förbättring av både stabilitet och oral bio tillgänglighet. Emellertid, användningen av polymerer är korrelerad med en större partikel storlek (ofta > 100nm). Den för beredda curcuminoid nanoemulsion av Lu et al. hade en betydligt reducerad storlek på 12-16nm. Hållbarhets tiden förbättrades också med en hög stabilitet i vår curcuminoid nanoemulsion under en förvarings tid på 6 månader vid 4 ° c och 25 ° c, vilket indikeras med en genomsnittlig partikel storlek på 12,4 ± 0,5 NM respektive 16,7 ± 0,6 Nm, efter långvarig förvaring.

Effekten av farmaceutiska hjälpämnen och ultraljud nanoemulgering

Dong et al. undersökte 21 farmaceutiska hjälpämnen och deras effekter på biotillgängligheten av modellen flavonoid chrysin. Fem hjälpämnen – nämligen Brij 35, Brij 58, labrasol, natriumoleat och Tween20 signifikant hämmad chrysinglukuronidering. Natriumoleat var den mest potenta hämmare av glukuronidering.

Mer från mebudipine: (2016) rapporterar formuleringen av en mebudipinladdad nanoemulsion innehållande etyloleat, Tween 80, Span 80, polyetylenglykol 400, etanol och DI-vatten framställdes med hjälp av sond-typ ultrasonicator. De fann att partikelstorleken för en optimal formulering var 22,8 ± 4,0 nm vilket resulterade i en relativ biotillgänglighet av mebudipin nanoemulsion som förbättrades med cirka 2,6 gånger. Resultaten av in vivo-experiment har visat att nanoemulsionsformuleringen kunde öka biotillgängligheten av mebudipin signifikant jämfört med suspensionen, oljelöslig och micellär lösning.

Ultraljud nanoemulsion för okulär läkemedelsleverans

Okulär nanoemulsioner, t ex för oftalmisk läkemedels leverans, har förberetts för att uppnå bättre tillgänglighet, snabbare penetration och högre effekt.
Ammar et al (2009) formulerade dorzolamidhydroklorid i en nanoemulsion (storleks intervall på 8,4-12,8 nm) för att uppnå en ökad effekt vid behandling av glaukom, en minskning av antalet ansökningar per dag, och en bättre patient efterlevnad jämfört med konventionella ögon droppar. Den utvecklade nanoemulsioner visade snabb debut av läkemedels verkan och långvarig effekt samt förbättrad läkemedels bio tillgänglighet jämfört med den konventionella marknaden produkten.
av hög terapeutisk effekt

Morsi et al. (2014) beredd acetazolamid-laddade nanoemulsioner enligt följande: 1% w/w acetazolamid (ACZ) var sonicated med tensider/co-tensitant/olja blandningar tills fullständig upplösning av drogen sedan vatten fasen innehåller 3% w/w dimetylsulfoxid ( DMSO) lades droppvis att förbereda nanoemulsioner innehåll ande 39% w/w vatten fasen, medan att förbereda nanoemulsioner på 59% vatten halt, vatten fas som innehåller 20% DMSO användes. DMSO har tillsatts för att förhindra någon nederbörd av drogen efter tillsats av vatten fasen. Nanoemulsioner preparerades med en genomsnittlig dropletstorlek på 23,8-90.2 nm. Den nanoemulsioner beredd med en högre vatten halt på 59% visade den högsta drogen release.
Den Nano-emulgerade acetazolamid var framgångs rikt formulerade i nanoemulsion form som avslöjade hög terapeutisk effekt vid behandling av glaukom tillsammans med långvarig effekt.

Högpresterande ultrasonicators för nano-emulgering och nanoinkapsling

Hielscher Ultrasonics erbjuder ultraljudssystem från kompakta lab homogenisatorer till industriella nyckelfärdiga lösningar. För att producera nanoemulsioner av högsta farmaceutiska kvalitet är en tillförlitlig emulgeringsprocess avgörande. Hielschers breda utbud av sonotrodes, flödesceller och den valfria insatsen MultiPhase Cavitator MPC48 gör det möjligt för vår kund att ställa in de optimala bearbetningsförhållandena för att producera emulsioner i nanostorlek med standardiserad, pålitlig och jämn kvalitet. Hielscher ultrasonatorer är utrustade med state-of-the-art programvara för drift och kontroll – säkerställa tillförlitlig produktion av standardiserade läkemedel och kost tillskott av läkemedels kvalitet.
Kontakta oss idag för att upptäcka möjligheterna med ultraljud, nano-formulerade API: er och fytokemikalier!