Neden Nanoformüle İlaçlar?

• Ultrasonik nanoemülsiyonlar, basit misel çözeltilerine kıyasla önemli ölçüde daha yüksek solubilizasyon kapasiteleri sayesinde ilaç taşıyıcısı olarak üstünlük gösterir.
• Termodinamik kararlılıkları, makro boyutlu emülsiyonlar, dispersiyonlar ve süspansiyonlar gibi kararsız sistemlere kıyasla avantajlar sunar.
• Hielscher sonikatörleri, küçük ölçekli ve endüstriyel üretimde damlacık boyutları 10nm’ye kadar inen nanoemülsiyonlar hazırlamak için kullanılır.

Yüksek Güçlü Ultrason ile Üretilen Farmasötik Nanoformülasyonlar

Farmakolojik etkiler çoğunlukla doğrudan plazma düzeyleriyle ilişkili olduğundan, etkin farmasötik bileşenlerin emilimi ve biyoyararlanımı kritik öneme sahiptir. Kannabinoidler (yani CBD, THC, CBG ve diğerleri) veya kurkuminoidler gibi fitokimyasalların biyoyararlanımı; düşük çözünürlük, düşük geçirgenlik, düşük sistemik yararlanım, kararsızlık, yoğun ilk geçiş metabolizması veya gastrointestinal kanalda bozunma nedeniyle sınırlıdır.
Nanoemülsiyonlar, lipozomlar, miseller, nanokristaller veya yüklü nanopartiküller gibi nanoformülasyonlar, iyileştirilmiş ve/veya hedefli ilaç iletimi için ilaçlarda ve takviyelerde kullanılır. Nanoemülsiyonların, etkin farmasötik bileşenlerin (API’ler) ve fitokimyasal bileşiklerin yüksek biyoyararlanımını sağlamak için çok iyi taşıyıcılar olduğu bilinmektedir. Ayrıca nanoemülsiyonlar, hidrolize ve oksidasyona duyarlı olabilen API’leri de koruyabilir. O/W nanoemülsiyonlarında kapsüllenmiş API’ler ve fitokimyasallar (ör. kannabinoidler, kurkuminoidler), çeşitli bilimsel çalışmalarda test edilmiş ve üstün emilim oranlarına sahip ilaç taşıyıcıları olarak yerleşik bir kullanım kazanmıştır.

Oral Yolla Verilen İlaçların Ultrasonik Nanoemülsifikasyonu

Oral yolla uygulanan flavonoidlerin ve diğer birçok fenolik etkin bileşenin biyoyararlanımı, yoğun ilk geçiş glukuronidasyonu nedeniyle ciddi ölçüde sınırlıdır. Düşük biyoyararlanımın getirdiği sınırlamaları aşmak için nanoemülsiyonlar ve lipozomlar gibi nano boyutlu taşıyıcılar, çeşitli ilaçlar için kapsamlı biçimde değerlendirilmiş ve emilimin iyileştirilmesinde çok iyi sonuçlar göstermiştir.
Paklitaksel: Paklitaksel (kanser tedavilerinde kullanılan bir kemoterapi ilacı) yüklü nanoemülsiyonların damlacık boyutu, ~90,6nm (en küçük ortalama partikül boyutu) ile 110nm arasındaydı.
“Farmakokinetik çalışmaların sonuçları, paklitakselin nanoemülsiyonlarda kapsüllenmesinin paklitakselin oral biyoyararlanımını önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Nanoemülsiyonlardaki paklitakselin eğri altında kalan alan (AUC) ile ölçülen artmış oral biyoyararlanımı, ilacın yağ damlacıklarında solubilizasyonuna ve/veya yağ–su ara yüzeyinde yüzey aktif maddelerin bulunmasına bağlanabilir. Paklitakselin artmış emilimi, ilacın hem kimyasal hem de enzimatik bozunmadan korunmasına da bağlanabilir. Çeşitli hidrofobik ilaçların O/W tipi emülsiyonlarda iyileştirilmiş oral biyoyararlanımı literatürde bildirilmiştir.” [Tiwari 2006, 445]

Kurkuminoidler: Lu ve ark. (2017, s.53), ultrasonik olarak ekstrakte edilen ve ultrasonik emülsifikasyonla bir nanoemülsiyona dönüştürülen kurkuminoidlerin hazırlanmasını bildirmektedir. Kurkuminoidler, etanol içinde sonikasyon altında ekstrakte edilmiştir. Nanoemülsifikasyon için bir viyale 5mL kurkuminoid ekstraktı koymuş ve etanolü azot altında buharlaştırmışlardır. Ardından 0,75 g lesitin ve 1 mL Tween 80 eklenip homojen biçimde karıştırılmış, bunu 5,3mL deiyonize su eklenmesi izlemiştir. Karışım iyice karıştırılmış ve ardından sonikasyona tabi tutulmuştur.
Ultrasonik nanoemülsifikasyon sonucunda, ortalama partikül boyutu 12,1 nanometre olan ve TEM ile belirlenen küresel bir şekle sahip, homojen bir kurkuminoid nanoemülsiyonu elde edilmiştir (aşağıdaki şekle bakınız).

Şekil: Kurkuminoid dispersiyonunun DLS partikül boyutu dağılımı (A) ve TEM görüntüsü (B) ile doğrudan TEM görüntüsünden elde edilen partikül boyutu dağılımı (C).
(Görsel ve çalışma: © Lu ve ark., 2017)

Polilaktik-ko-glikolik asit (PLGA) veya polietilen glikol gibi polimerler, kapsüllemeyi iyileştirmek ve hem kararlılığı hem de oral biyoyararlanımı artırmak için sıklıkla ana bileşen olarak kullanılır. Ancak polimer kullanımı, daha büyük partikül boyutuyla (genellikle >100nm) ilişkilidir. Lu ve ark. tarafından hazırlanan kurkuminoid nanoemülsiyonunun boyutu önemli ölçüde azaltılmış olup 12–16nm idi. Uzun süreli depolamanın ardından ortalama partikül boyutunun sırasıyla 12,4 ± 0,5nm ve 16,7 ± 0,6nm olmasıyla gösterildiği üzere, kurkuminoid nanoemülsiyonumuzun 4℃ ve 25℃ sıcaklıklarda 6 aylık depolama süresi boyunca yüksek kararlılık göstermesi sayesinde raf ömrü de iyileştirilmiştir.

Farmasötik Yardımcı Maddelerin ve Ultrasonik Nanoemülsifikasyonun Etkisi

Dong ve ark., 21 farmasötik yardımcı maddeyi ve bunların model flavonoid krisinin biyoyararlanımı üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Beş yardımcı madde – Brij 35, Brij 58, labrasol, sodyum oleat ve Tween20 – krisinin glukuronidasyonunu önemli ölçüde inhibe etmiştir. Sodyum oleat, glukuronidasyonun en güçlü inhibitörüydü.

Mebudipin: Khani ve ark. (2016), etil oleat, Tween 80, Span 80, polietilen glikol 400, etanol ve deiyonize su içeren mebudipin yüklü bir nanoemülsiyon formülasyonunun prob tipi sonikatör kullanılarak hazırlandığını bildirmektedir. Optimum bir formülasyonun partikül boyutunun 22,8 ± 4,0 nm olduğunu ve bunun mebudipin nanoemülsiyonunun bağıl biyoyararlanımında yaklaşık 2,6 katlık bir artış sağladığını bulmuşlardır. İn vivo deneylerin sonuçları, nanoemülsiyon formülasyonunun süspansiyona, yağda çözünebilir olana ve misel çözeltisine kıyasla mebudipinin biyoyararlanımını önemli ölçüde artırabildiğini göstermiştir.

Oküler İlaç İletimi için Ultrasonik Nanoemülsiyon

Örneğin oftalmik ilaç iletimi için kullanılan oküler nanoemülsiyonlar, daha iyi yararlanım, daha hızlı penetrasyon ve daha yüksek etkililik elde etmek amacıyla hazırlanmıştır.
Ammar ve ark. (2009), geleneksel göz damlalarına kıyasla glokom tedavisinde daha fazla etki, günlük uygulama sayısında azalma ve daha iyi hasta uyumu sağlamak amacıyla dorzolamid hidroklorürü bir nanoemülsiyon içinde (8,4–12,8nm boyut aralığında) formüle etmiştir. Geliştirilen nanoemülsiyonlar, piyasadaki geleneksel ürüne kıyasla ilaç etkisinin hızlı başlamasını ve uzun süreli etkiyi, ayrıca artmış ilaç biyoyararlanımını göstermiştir.
yüksek terapötik etkililiğe sahip

Morsi ve ark. (2014), asetazolamid yüklü nanoemülsiyonları şu şekilde hazırlamıştır: %1 w/w asetazolamid (ACZ), ilaç tamamen çözünene kadar yüzey aktif madde / yardımcı yüzey aktif madde / yağ karışımlarıyla sonikasyona tabi tutulmuş, ardından %39 w/w sulu faz içeren nanoemülsiyonlar hazırlamak için %3 w/w dimetil sülfoksit (DMSO) içeren sulu faz damla damla eklenmiştir; %59 su içeriğine sahip nanoemülsiyonlar hazırlamak için ise %20 DMSO içeren sulu faz kullanılmıştır. DMSO, sulu fazın eklenmesinden sonra ilacın herhangi bir şekilde çökelmesini önlemek amacıyla eklenmiştir. Nanoemülsiyonlar, 23,8–90,2nm ortalama damlacık boyutuyla hazırlanmıştır. %59 gibi daha yüksek bir su içeriğiyle hazırlanan nanoemülsiyonlar, en yüksek ilaç salımını göstermiştir.
Nanoemülsifiye asetazolamid, nanoemülsiyon biçiminde başarıyla formüle edilmiş ve glokom tedavisinde uzun süreli etkiyle birlikte yüksek terapötik etkililik göstermiştir.

Nanoemülsifikasyon ve Nanokapsülleme için Yüksek Performanslı Sonikatörler

Hielscher Ultrasonics, kompakt laboratuvar homojenizatörlerinden endüstriyel anahtar teslim çözümlere kadar uzanan ultrasonik sistemler sunar. En yüksek farmasötik kalite düzeyinde nanoemülsiyonlar üretmek için güvenilir bir emülsifikasyon süreci kritik öneme sahiptir. Hielscher’in geniş sonotrot ve akış hücresi çeşitliliği ile isteğe bağlı MultiPhase Cavitator MPC48 eklentisi, müşterimizin standartlaştırılmış, güvenilir ve tutarlı kalitede nano boyutlu emülsiyonlar üretmek için optimum işlem koşullarını oluşturmasını sağlar. Hielscher sonikatörleri, işletim ve kontrol için en son teknolojiye sahip yazılımla donatılmıştır – böylece standartlaştırılmış ilaçların ve farmasötik kalitede takviyelerin güvenilir biçimde üretilmesi sağlanır.
Ultrasonik olarak nanoformüle edilmiş API’lerin ve fitokimyasalların sunduğu olanakları keşfetmek için bugün bizimle iletişime geçin!