Чому нанопрепарати?

• Ультразвукові наноемульсії чудово підходять як носії ліків завдяки значно вищій здатності до розчинення, ніж прості розчини міцел.
• Їхня термодинамічна стабільність надає переваги порівняно з нестабільними системами, такими як макророзмірні емульсії, дисперсії та суспензії.
• Ультразвукові обробники Hielscher використовуються для приготування наноемульсій з краплями розміром до 10nm – у малих масштабах та промисловому виробництві.

Фармацевтичні нанопрепарати, отримані за допомогою потужного ультразвуку

Оскільки фармакологічні ефекти переважно безпосередньо пов’язані з рівнями у плазмі, абсорбція та біодоступність активних фармацевтичних інгредієнтів є критично важливою. Біодоступність фітохімічних речовин, таких як каннабіноїди (т.б. CBD, THC, CBG та інші) або куркуміноїди, обмежена через погану розчинність, погану проникність, низьку системну доступність, нестабільність, інтенсивний метаболізм першого проходження або деградацію у ШКТ.
Нанопрепарати, такі як наноемульсії, ліпосоми, міцели, нанокристали або навантажені наночастинки, використовуються у фармацевтиці та добавках для покращеної та/або цільової доставки ліків. Наноемульсії відомі як дуже добрі носії для досягнення високої біодоступності активних фармацевтичних інгредієнтів (API) та фітохімічних сполук. Крім того, наноемульсії також можуть захищати API, які можуть бути схильні до гідролізу та окиснення. API та фітохімічні речовини (наприклад, каннабіноїди, куркуміноїди), інкапсульовані в O/W наноемульсії, були протестовані у різних наукових дослідженнях і добре зарекомендували себе як носії ліків із вищими швидкостями абсорбції.

Ультразвукова наноемульсифікація пероральних препаратів

Біодоступність перорально введених флавоноїдів, а також багатьох інших фенольних активних інгредієнтів, серйозно обмежена інтенсивним глюкуронідуванням першого проходження. Щоб подолати обмеження низької біодоступності, нанорозмірні носії, такі як наноемульсії та ліпосоми, були ретельно оцінені для різних препаратів і показали чудові результати у покращенні абсорбції.
Паклітаксел: Наноемульсії, навантажені паклітакселом (хіміотерапевтичний препарат, що використовується у лікуванні раку), мали розмір крапель між ~90,6nm (найменший середній розмір частинок) та 110nm.
“Результати фармакокінетичних досліджень вказали, що інкапсуляція паклітакселу в наноемульсії значно підвищила пероральну біодоступність паклітакселу. Підвищена пероральна біодоступність, виміряна за площею під кривою (AUC), паклітакселу в наноемульсіях може бути пояснена розчиненням препарату в масляних краплях та/або наявністю поверхнево-активних речовин на межі олія–вода. Покращена абсорбція паклітакселу також може бути пояснена захистом препарату від хімічної та ферментативної деградації. Покращена пероральна біодоступність різних гідрофобних препаратів в емульсіях типу O/W задокументована у літературі.” [Tiwari 2006, 445]

Куркуміноїди: Lu et al. (2017, p.53) повідомляють про приготування куркуміноїдів, екстрагованих ультразвуком, які були емульговані ультразвуком у наноемульсію. Куркуміноїди екстрагували під час ультразвукової обробки в етанолі. Для наноемульсифікації вони помістили 5mL екстракту куркуміноїдів у флакон і випарували етанол під азотом. Потім додали 0,75 г лецитину та 1 mL Tween 80 і ретельно перемішали, після чого додали 5,3mL деіонізованої води. Суміш ретельно перемішали, а потім обробили ультразвуком.
Ультразвукова наноемульсифікація призвела до утворення однорідної наноемульсії куркуміноїдів із середнім розміром частинок 12,1 нанометрів і сферичною формою, що було визначено за допомогою ПЕМ (див. рисунок нижче).

Рис.: Розподіл розмірів частинок за методом DLS (A) та зображення ПЕМ (B) дисперсії куркуміноїдів разом із розподілом розмірів частинок, отриманим безпосередньо із зображення ПЕМ (C).
(Зображення та дослідження: © Lu et al., 2017)

Полімери, такі як полілактид-ко-гліколідна кислота (PLGA) або поліетиленгліколь, часто використовуються як основний компонент для покращення інкапсуляції та підвищення як стабільності, так і пероральної біодоступності. Однак використання полімерів корелює з більшим розміром частинок (часто >100nm). Підготовлена Lu et al. наноемульсія куркуміноїдів мала суттєво зменшений розмір 12-16nm. Термін придатності також був покращений завдяки високій стабільності нашої наноемульсії куркуміноїдів протягом 6 місяців зберігання при 4℃ та 25℃, що підтверджується середнім розміром частинок 12,4 ± 0,5nm та 16,7 ± 0,6nm відповідно після тривалого зберігання.

Вплив фармацевтичних допоміжних речовин та ультразвукової наноемульгації

Dong et al. досліджували 21 фармацевтичну допоміжну речовину та їхній вплив на біодоступність модельного флавоноїду хризіну. П’ять допоміжних речовин – а саме Brij 35, Brij 58, labrasol, олеат натрію та Tween20 – суттєво пригнічували глюкуронідацію хризіну. Олеат натрію був найпотужнішим інгібітором глюкуронідації.

Мебудипін: Khani et al. (2016) повідомляють про формулювання наноемульсії з мебудипіном, що містить етилолеат, Tween 80, Span 80, поліетиленгліколь 400, етанол та деіонізовану воду, підготовлену за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу. Вони виявили, що розмір частинок для оптимального формулювання становив 22,8 ± 4,0 nm, що призвело до відносної біодоступності наноемульсії мебудипіну, яка підвищилася приблизно в 2,6 рази. Результати in vivo експериментів показали, що формулювання наноемульсії змогло суттєво підвищити біодоступність мебудипіну порівняно з суспензією, олієрозчинною формою та міцелярним розчином.

Ультразвукова наноемульсія для окулярної доставки ліків

Окулярні наноемульсії, наприклад, для офтальмологічної доставки ліків, були підготовлені для досягнення кращої доступності, швидшої проникності та вищої ефективності.
Ammar et al (2009) сформулювали дорзоламіду гідрохлорид у наноемульсії (розмірний діапазон 8,4-12,8nm), щоб досягти посилених ефектів у лікуванні глаукоми, зменшення кількості застосувань на день та кращої комплаєнтності пацієнтів порівняно зі звичайними очними краплями. Розроблені наноемульсії показали швидкий початок дії препарату та тривалий ефект, а також підвищену біодоступність препарату порівняно зі звичайним ринковим продуктом.
високої терапевтичної ефективності

Morsi et al. (2014) підготували наноемульсії з ацетазоламідом наступним чином: 1% w/w ацетазоламіду (ACZ) піддавали ультразвуковій обробці з сумішами ПАР / ко-ПАР / олії до повного розчинення препарату, потім водну фазу, що містила 3% w/w диметилсульфоксиду (DMSO), додавали крапельно, щоб підготувати наноемульсії, що містять 39% w/w водної фази, тоді як для підготовки наноемульсій із вмістом води 59% використовували водну фазу, що містила 20% DMSO. DMSO додавали, щоб запобігти будь-якому осадженню препарату після додавання водної фази. Наноемульсії були підготовлені із середнім розміром крапель 23,8-90,2nm. Наноемульсії, підготовлені з вищим вмістом води 59%, показали найвищу вивільнення препарату.
Наноемульгований ацетазоламід успішно сформулювали у формі наноемульсії, яка виявила високу терапевтичну ефективність у лікуванні глаукоми разом із тривалим ефектом.

Високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори для нано-емульгації та наноінкапсуляції

Hielscher Ultrasonics пропонує ультразвукові системи від компактних лабораторних гомогенізаторів до промислових рішень «під ключ». Для виробництва наноемульсій найвищої фармацевтичної якості критично важливим є надійний процес емульгації. Широкий вибір сонотродів, проточних комірок та опціональний вставний елемент MultiPhase Cavitator MPC48 від Hielscher дозволяють нашим клієнтам налаштувати оптимальні умови обробки для виробництва нано-розмірних емульсій зі стандартизованою, надійною та стабільною якістю. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher оснащені програмним забезпеченням найвищого рівня для експлуатації та контролю, що забезпечує надійне виробництво стандартизованих фармацевтичних препаратів та добавок фармацевтичної якості.
Зв’яжіться з нами сьогодні, щоб дізнатися про можливості ультразвуково наноформульованих АФІ та фітохімічних речовин!