PL226873B1 - Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie - Google Patents
Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzieInfo
- Publication number
- PL226873B1 PL226873B1 PL394824A PL39482411A PL226873B1 PL 226873 B1 PL226873 B1 PL 226873B1 PL 394824 A PL394824 A PL 394824A PL 39482411 A PL39482411 A PL 39482411A PL 226873 B1 PL226873 B1 PL 226873B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- oil
- nanoemulsion
- nanoemulsions
- weight
- water
- Prior art date
Links
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 3
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims description 18
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims description 18
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 16
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 12
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 claims description 10
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 claims description 10
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 claims description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 5
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims 1
- HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-1-piperidin-4-ylpyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CC(O)CN1C1CCNCC1 HIQIXEFWDLTDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 238000011319 anticancer therapy Methods 0.000 abstract description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229940124650 anti-cancer therapies Drugs 0.000 abstract description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 5
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 4
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 2
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 229940105132 myristate Drugs 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 2
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOKPQDRVXJDDCA-UHFFFAOYSA-M (2z)-2-[(2z)-2-[2-chloro-3-[(e)-2-(1,3,3-trimethylindol-1-ium-2-yl)ethenyl]cyclohex-2-en-1-ylidene]ethylidene]-1,3,3-trimethylindole;iodide Chemical compound [I-].CC1(C)C2=CC=CC=C2N(C)\C1=C\C=C/1C(Cl)=C(\C=C/C=2C(C3=CC=CC=C3[N+]=2C)(C)C)CCC\1 UOKPQDRVXJDDCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 2-(4-formylphenoxy)acetamide Chemical compound NC(=O)COC1=CC=C(C=O)C=C1 FLPJVCMIKUWSDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 201000008275 breast carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229940081733 cetearyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 229940074979 cetyl palmitate Drugs 0.000 description 1
- 230000005493 condensed matter Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 1
- PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid hexadecyl ester Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PXDJXZJSCPSGGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N hexadecyl dihydrogen phosphate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O ZUVCYFMOHFTGDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 description 1
- 231100000065 noncytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 1
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229940071089 sarcosinate Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest nanoemulsja i sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie, przeznaczonych do stosowania farmaceutycznego, jako nanonośniki hydrofobowych substancji aktywnych użytecznych w terapiach przeciwnowotworowych. Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie, na bazie biokompatybilnych olejów, które stabilizowane są niejonowymi surfaktantami wybranymi z grupy polioksyetylatów, polega na tym, że miesza się surfaktant niejonowy w proporcji od 1 do 40% wagowych z fazą olejową, którą stanowią bikompatybilne oleje mirystynian izopropylu i olej sojowy, w zakresie od 0,1 do 20% wag. i z fazą wodną w zakresie od 60 do 99% wag., a następnie trzyskładnikową mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i otrzymuje półprzeźroczystą, opalizującą nanoemulsję, której biologiczne bezpieczeństwo zostało przebadane na liniach komórkowych.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biokompatybilnych niejonowych nanoemulsji typu olej w wodzie, przeznaczonych do stosowania w formulacjach farmaceutycznych, jako nośniki hydrofobowych substancji aktywnych w terapii antynowotworowej.
Nanoemulsje, zwane również miniemulsjami, ultradrobnymi emulsjami lub submikronowymi emulsjami [C. Solans, C. Solans, P. Izquierdo, J. Nolla, N. Azemar and M.J. Garcia-Celma, Current Opinion in Colloid & Interface Science 10, 2005, 102-110], to przezroczyste lub półprzezroczyste, wizualnie jednorodne, dyspersje wodno-olejowe stabilizowane odpowiednio dobranymi związkami powierzchniowo czynnymi. Od typowych emulsji odróżnia je stopień rozdrobnienia fazy zdyspergowanej, który w przypadku nanoemulsji jest, co najmniej o rząd wielkości mniejszy i jak podają różne źródła literaturowe, ich rozmiar kropel może wynosić mniej niż 100 nm [T.G. Mason et al. Journal of Physics, Condensed matter 18, 2006, R635-R666], 20-200 nm [L. Wang et al. Journal of Colloid and Interface Science 314, 2007, 230-235], poniżej 300 nm [N. Anton et al. International Journal of Pharmaceutics 344, 2007, 44-52] lub dochodzić do 500 nm [B.G. Zanetti-Ramos et al. Materials Science and Engineering C 28, 2008, 526-531]. W zestawieniu z klasycznymi emulsjami, ich nanoodpowiedniki posiadają liczne zalety, do których należy między innymi prosty sposób wytwarzania poprzez wymieszanie przygotowanych faz w odpowiedniej (najczęściej pokojowej) temperaturze a proces ten wymaga znacznie mniejszych nakładów energii niż w przypadku układów emulsyjnych i w większości przypadków nie ma problemów z powiększeniem jego skali. Nanoemulsje wykazują wiele cech charakterystycznych dla układów mikroemulsyjnych, tj. nanoskopowy rozmiar, wysoką stabilność kinetyczną, jednorodność oraz mała lepkość. Ponadto pomimo, że w przeciwieństwie do mikroemulsji, wykazują termodynamiczną niestabilność, to ich przygotowanie nie wymaga żmudnego równowagowania. [N. Anton et al. Int J Pharm. 344, 2007, 44-52; L. Wang et al. Langmuir 24, 2008, 6092-6099; J.M. Gutierre et al. Current Opinion in Colloid & Interface Science 13, 2008, 245-251]. Właściwości nanoskopowych formulacji zależą nie tylko od termodynamicznych warunków (tj. kompozycji, temperatury i ciśnienia), ale również od metody ich przygotowania oraz kolejności dodawania poszczególnych składników układu [L. Wang et al. Langmuir 2008, 24, 6092-6099; J.M. Gutierrez, Current Opinion in Colloid & Interface Science 13, 2008, 245-251].
Opisane w literaturze techniki wytwarzania nanoemulsji można podzielić na dwie zasadnicze grupy: sposoby typu „high-energy emulsification methods” i sposoby typu „Iow energy emulsification methods”. Pierwsze z nich należą do tzw. metod dyspersyjnych wymagających większego nakładu energii, ponieważ do tworzenia nanoemulsji wykorzystuje się wysokociśnieniowe homogenizatory i generatory ultradźwięków. Ich główną zaletą jest szybkość tworzenia układów, stabilność oraz możliwość sterowania pożądanym rozmiarem kropel emulsji. Sposoby te są szeroko stosowane i opisane w literaturze patentowej.
Znane z amerykańskiego opisu patentowego nr US200136450 nanoemulsje typu olej w wodzie są stabilizowane surfaktantami niejonowymi wybranymi z grupy estrów lub eterów glikolu polietylenowego i wytwarzane w procesie wysokociśnieniowej homogenizacji.
W amerykańskim opisie patentowym nr US2003087967 nanoemulsja jest otrzymywana również w procesie wysokociśnieniowej homogenizacji, natomiast emulgator stanowi mieszanina, co najmniej dwóch surfaktantów niejonowych - oksyetylenowane estry kwasów tłuszczowych oraz estry sorbitanu i kwasów tłuszczowych lub, co najmniej jeden jonowy surfaktant wybrany spośród soli metali alkalicznych fosforanu cetylu i soli metali alkalicznych sarkozynianu palmitoilu.
Znane z amerykańskiego opisu patentowego nr US2007036831 nanoemulsje o niskiej toksyczności, wykazujące szerokie spektrum działania na mikroorganizmy, stabilizowane są surfaktantami niejonowymi, jonowymi lub ich mieszaniną.
Tym samym sposobem, zgodnie ze zgłoszeniem międzynarodowym WO2009020280 otrzymuje się nanoemulsje stabilizowane niejonowym surfaktantem - monooleinianem polioksytetylenosorbitolu, w których fazę olejową stanowi mieszanina żywicy i olejków eterycznych.
Zgodnie z polskim opisem patentowym nr PL 187493 metodą wysokociśnieniowej homogenizacji można otrzymać nanoemulsję typu olej w wodzie, obejmującą lipidową fazę amfifilową, w której krople oleju mają średni rozmiar niższy niż 150 nm.
Do drugiej grupy “low energy emulsificatin methods“ zalicza się najtańszą i najczęściej stosowaną metodę spontanicznej emulsyfikacji, zwaną również metodą miareczkowania, poszczególnych
PL 226 873 B1 składników nanoemulsji w prostych homogenizatorach, która znajduje powszechne zastosowanie w poniższych opisach patentowych.
W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO2006028339 opisano nanoemulsję zawierającą polioksypropylenowaną-polioksyetylenowaną witaminę E jako emulgator oraz kopolimery kwasu poliakrylowego lub ich pochodne, jako ko-surfaktanty, charakteryzującą się wysoką stabilnością i bardzo małym rozmiarem kropel fazy zdyspergowanej (od 43 do 96 nm).
Zgodnie z amerykańskim opisem patentowym nr US2007237731 znana jest nanoemulsja stabilizowana mieszaniną trzech emulgatorów w odpowiednich proporcjach, stabilna w wysokiej temperaturze i kompatybilna z wieloma różnymi składnikami kompozycji kosmetycznych; wytwarzana metodą „na zimno”, co umożliwia solubilizację składników aktywnych nie odpornych na wysoką temperaturę.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US2009118380 znany jest niskoenergetyczny sposób wytwarzania stabilnych nanoemulsji, charakteryzujący się tym, że emulgator stanowi mieszanina związków powierzchniowo czynnych o różnym wskaźniku HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance - równowaga hydrofilowo-hydrofobowa), wybranych z grupy związków niejonowych, anionowych, polimerycznych.
W znanych z europejskiego opisu patentowego nr WO2009067734 nanoemulsjach, fazę olejową stanowią trójglicerydy o długości łańcucha alkilowego 12 atomów węgla i więcej, natomiast emulgator wybrany jest z grupy związków niejonowych, dla których liczba HLB wynosi, co najmniej 7.
Jedną z odmian metod spontanicznej emulsyfikacji, dzięki której można otrzymać stabilną nanoemulsję jest tzw. „crash dilution metod”, metoda gwałtownych rozcieńczeń. Technika ta opisana przez L. Wang et al. [Journal of Colloid and Interface Science 314, 2007, 230-235] oraz [Langmuir, 24, 2008, 6092-6099], polega na otrzymywaniu nanoemulsji olej wodzie w wyniku gwałtownego rozcieńczenia mikroemulsji dwuciągłej lub typu o/w o odpowiednim składzie. Technikę tę zastosowano w amerykańskim opisie patentowym nr US2010/0041629. Do metod wymagających niskich nakładów energii zaliczyć można także proces temperaturowej inwersji fazowej (ang. phase invertion temperature - PIT), którą stosuje się do otrzymywania nanoemulsji stabilizowanych niejonowymi oksyetylenowanymi emulgatorami. Mimo że metoda ta jest jednak dość skomplikowana, to jednak jest stosowana w wymienionej poniżej literaturze patentowej.
W amerykańskim opisie patentowym nr US2007160651 scharakteryzowano nanoemulsje zawierające alkilo- lub alkenylooligoglukozydy kwasów karboksylowych jako emulgator a ich średnica kropel fazy zdyspergowanej mieści się w przedziale od 20 do 250 nm.
Znane z europejskiego opisu patentowego nr W02009121069 nanoemulsje zawierają, co najmniej jeden związek powierzchniowo czynny wybrany z grupy surfaktantów polioksyetylenowanych, zdolnych do wywołania inwersji faz w wyniku zmian temperatury.
W literaturze patentowej spotka się również połączenie metody PIT z metodą wysokociśnieniowej homogenizacji.
Znane z amerykańskiego opisu patentowego nr US6375960B1 stabilne i transparentne nanoemulsje, zawierają co najmniej jeden surfaktant występujący w stanie stałym w temperaturze niższej bądź równej 45°C, wybrany z grupy oksyetylenowanych eterów, estrów kwasów tłuszczowych lub ich mieszaniny, oraz co najmniej jeden olej o masie molowej powyżej 400 g/mol, stanowiący fazę olejową; przy czym stosunek wagowy oleju do wody waha się w granicach od 2 do 10.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US2009208541 znane są nanoemulsje typu olej w wodzie o wielkości kropel od 50 do 200 nm, stabilizowane mieszaniną związków, w skład których wchodzą: polioksyetylenowane etery nasyconych alkoholi tłuszczowych (20 oraz 12 jednostek oksyetylenowych), stearynian glicerolu, alkohol cetearylowy i palmitynian cetylu, wytwarzane w oparciu o metodę PIT połączoną z wysokociśnieniową homogenizacją.
Metody oparte na stosowaniu wysokociśnieniowej homogenizacji lub metodzie PIT okazały się być kosztowne i skomplikowane. Zgodnie z powyższym, istnieje potrzeba znalezienia innego rodzaju emulgatorów oraz odpowiednio dobranych, farmaceutycznie wskazanych, faz olejowych, tworzących jednocześnie stabilne i biolokompatybilne formulacje przy zastosowaniu prostej i taniej metody spontanicznej emulsyfikacji z użyciem zwykłych homogenizatorów. Metodę tę można dodatkowo wspomóc zastosowaniem niedrogich łaźni ultradźwiękowych w celu uzyskania nośników o rozmiarach nanoskopowych. Stabilne i nietoksyczne układy nanoemulsyjne w połączeniu z małym rozmiarem cząstek przy dużej ładowności i z szybką preparatyką stają się atrakcyjnymi mediami do solubilizacji cząstek, a tym samym zastosowania jako nośników leków w różnych terapiach w tym, przeciwrakowych.
PL 226 873 B1
W literaturze przedmiotu nie są znane sposoby wytwarzania zespolonymi metodami, spontanicznej emulsyfikacji i sonifikacji, niejonowych nanoemulsji stabilizowanych polioksyetylenowymi surfaktantami przy użyciu biokompatybilnych faz olejowych, mających biologiczny potencjał do zastosowania jako nośników substancji aktywnych (np. fotouczulaczy) w terapiach antynowotworowych.
Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie, polegający na tym, że miesza się związek powierzchniowo czynny w postaci surfaktantu niejonowego w proporcji od 1 do 40% wagowych, wybranego spośród emulgatorów polioksyetylenowanych, z fazą olejową, wybraną spośród biokompatybilnych olejów z grupy naturalnych olejów roślinnych lub estrów izopropylowych kwasów tłuszczowych, w zakresie 0,1-20% wag. i fazą wodną w zakresie 60-99% wag., a następnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i otrzymuje półprzezroczystą nanoemulsję.
Korzystnie, jako związek powierzchniowo czynny stosuje się monooleinian polioksyetylenosorbitolu lub monolaurynian polioksyetylenosorbitolu.
Korzystnie, jako fazę olejową stosuje się olej sojowy lub mirystynian izopropylu (IPM).
Korzystnie, mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez okres od 10 do 30 min.
w temperaturze pokojowej.
Korzystnie, mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez 20 min.
Zasadniczą zaletą układów nanoemulsyjnych, wytworzonych sposobem według wynalazku, jest wysoka stabilność kinetyczna, jednorodność, mała lepkość oraz wysoka pojemność załadunkowa pożądaną substancją aktywną jak np. fotouczulacz, który może być solubilizowany w ciekłym olejowym rdzeniu nanoemulsji. Co więcej nanoemulsje wytworzone sposobem według wynalazku charakteryzują się minimalną polidyspersyjnością oraz nanoskopowym rozmiarem (<300 nm) idealnym do zastosowania ich jako nośniki leków w terapii antynowotworowej. Dodatkowo antynowotworowy potencjał i możliwość zastosowania w terapii fotodynamicznej został udowodniony za pomocą niskiej aktywności hemolitycznej oraz minimalnej cytotoksyczności nanoemulsji, załadowanych przykładową substancją fotouczulającą-cyjaniną IR-786 iodide wobec modelowych linii komórkowych nowotworu piersi: MCF-7.
Ponadto, dodatkową korzyść stanowi dogodne wytwarzanie nanoskopowych formulacji typu olej w wodzie (o/w), tanią metodą, bez konieczności stosowania dużych nakładów energii. Formulacje te stanowią bardzo dobrą formułę bazową dla wielu zastosowań farmaceutycznych i również kosmetycznych, jako nośniki trudno rozpuszczalnych związków hydrofobowych.
Przedmiot wynalazku objaśniony jest w przykładach wytwarzania nanoemulsji stabilizowanych surfaktantami niejonowymi typu polioksyetylatów oraz na rysunku, na którym na fig. 1-3 przedstawiono trójskładnikowe diagramy fazowe, w oparciu, o które wyznacza się obszary występowania nanoemulsji (Ne), E-obszar emulsyjny, 2F-obszar dwufazowy.
Charakterystykę nanoemulsji: składy, średnicę hydrodynamiczną (DH) oraz współczynnik polidyspersyjności (Pdl) przedstawiono w Tabeli 1.
T a b e l a 1
Skład oraz parametry opisujące otrzymane układy nanoemulsyjne
| Nr próbki | Nanoemulsja | skład [%] | Dh [nm] | Pdl | ||
| surfaktant | olej | woda | ||||
| 1 | mirystynian izopropylu /Tween 20/ woda | 5 | 2 | 93 | 149,9 | 0,073 |
| 2 | mirystynian izopropylu /Tween 20/ woda | 10 | 2 | 88 | 114,0 | 0,134 |
| 3 | mirystynian izopropylu /Tween 80/ woda | 5 | 2 | 93 | 217,3 | 0,110 |
| 4 | mirystynian izopropylu /Tween 80/ woda | 10 | 2 | 88 | 172,4 | 0,155 |
| 5 | olej sojowy /Tween 80/ woda | 5 | 2 | 93 | 284,5 | 0,110 |
| 6 | olej sojowy /Tween 80/ woda | 10 | 2 | 88 | 247,9 | 0,107 |
Na figurach 4, 5, 6, przedstawiono odpowiednio przykładowe (dla nanoemulsji opisanych w przykładach I, II, V) pomiary średnicy hydrodynamicznej kapsuł uzyskany techniką dynamicznego rozpraszania światła (ang. Dynamie Light Scattering - DLS), zaś na fig. 7 pokazano medyczny potencjał wynalazku (przykładowe wyniki dla nanokapsuł również podanych w przykładach I, II, V) poprzez wykresy cytotoksyczności nanonośników będących przedmiotem wynalazku. Dokonano oceny cytotokPL 226 873 B1 syczności nanoemulsji wytworzonych sposobem według wynalazku, w komórkach MCF-7/WT testem MTT po 24 godzinnej inkubacji zadanych komórek w temperaturze 37°C.
Stwierdzono, że cytotoksyczność nanoemulsji mirystynian izopropylu /Tween 80/ woda, mirystynian izopropylu /Tween 20/ woda, jest niewielka w komórkach raka gruczołu sutkowego, przy dużych rozcieńczeniach badanych prób. Nanoemulsja olej sojowy /Tween 80/ woda jest bezpieczna w całym zakresie stosowanych rozcieńczeń (fig. 7).
W Tabeli 2 umieszczono wyniki hemolizy dla nanoemulsji wytworzonych sposobem według wynalazku, które pokazują ich niski potencjał hemolityczny, zwłaszcza w większych rozcieńczeniach, niezbędnych do zastosowań biologicznych.
T a b e l a 2
Właściwości hemolityczne charakteryzujące układy nanoemulsyjne
| Nr próbki | Nanoemulsja | Objętość [μ] | PBS [μ] | Rozcieńczenie w zawiesinie RBC | A540 | H [%] |
| 1,25 | 48,75 | 1:200 | 0,044 | 1 | ||
| 1,40 | 48,60 | 1:175 | 0,047 | 1,3 | ||
| Olej sojowy / | 1,70 | 48,30 | 1:150 | 0,048 | 1,3 | |
| Tween 80/woda | 2,0 | 48,00 | 1:125 | 0,048 | 1,5 | |
| 1 | 2,5 | 47,50 | 1:100 | 0,050 | 1,7 | |
| 3,3 | 46,70 | 1:75 | 0,061 | 3 | ||
| 5,0 | 45,00 | 1:50 | 0,071 | 4,2 | ||
| 1,25 | 48,75 | 1:200 | 0,061 | 3 | ||
| 1,40 | 48,60 | 1:175 | 0,110 | 9 | ||
| mirystynian | 1,70 | 48,30 | 1:150 | 0,160 | 15 | |
| 3 | izopropylu /Tween 80/ | 2,0 | 48,00 | 1:125 | 0,300 | 32 |
| woda | 2,5 | 47,50 | 1:100 | 0,432 | 48 | |
| 3,3 | 46,70 | 1:75 | 0,840 | 97 | ||
| 5,0 | 45,00 | 1:50 | 0,863 | 100 | ||
| 1,25 | 48,75 | 1:200 | 0,072 | 4,2 | ||
| 1,40 | 48,60 | 1:175 | 0,090 | 6,5 | ||
| mirystynian | 1,70 | 48,30 | 1:150 | 0,104 | 8,2 | |
| 5 | izopropylu /Tween 20/ | 2,0 | 48,00 | 1:125 | 0,114 | 9,5 |
| woda | 2,5 | 47,50 | 1:100 | 0,152 | 14 | |
| 3,3 | 46,70 | 1:75 | 0,185 | 18 | ||
| 5,0 | 45,00 | 1:50 | 0,243 | 25 |
Nanoemulsje wytworzone sposobem według wynalazku wykazują niski potencjał hemolityczny (Tabela 2) i brak efektu cytotoksycznego, zwłaszcza przy większych rozcieńczeniach w środowisku komórkowym. Można je zatem uznać za bezpieczne nośniki terapeutyków w układzie krążenia i ich nietoksyczność wobec docelowych komórek.
Uzyskane wyniki dowodzą niskiej cytotoksyczności nanoemulsji już po stukrotnym rozcieńczeniu, które przy aplikacjach biologicznych jest zwykle o wiele większe. Stanowi to tym samym o biokompatybilności nanokontenerów wytworzonych sposobem według wynalazku.
P r z y k ł a d I
Miesza się 0,20 g mirystynianu izopropylu (IPM), 0,50 g monolaurynianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 20) i 9,30 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% wag. oraz emulgatora 5% wag., której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 149,9 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,073.
P r z y k ł a d II
Miesza się 0,20 g mirystynianu izopropylu (IPM), 1,0 g monolaurynianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 20) i 8,80 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% wag. oraz emulgatora 10% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 114,0 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,134.
P r z y k ł a d III
Miesza się 0,20 g mirystynianu izopropylu (IPM), 0,50 g monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80) i 9,30 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków
PL 226 873 B1 przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% wag. oraz emulgatora 5% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 217,3 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,110.
P r z y k ł a d IV
Miesza się 0,20 g mirystynianu izopropylu (IPM), 10 g monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80) i 8,80 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% wag. oraz emulgatora 10% wag, w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 172,4 nm, a współczynnik polidyspersyjności (PdI) równy jest 0,155.
P r z y k ł a d V
Miesza się 0,20 g oleju sojowego, 0,50 g monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80) i 9,30 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% i wag. oraz emulgatora 5% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 284,5 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,110.
P r z y k ł a d VI
Miesza się 0,20 g oleju sojowego, 1,0 g monooleinianu polioksyetylenosorbitolu (Tween 80) i 8,80 g wody destylowanej. Następnie, całość poddaje się działaniu ultradźwięków przez ok. 20 minut. Po tym czasie otrzymuje się opalizującą nanoemulsję o zawartości fazy olejowej 2% wag. oraz emulgatora 10% wag., w której średnica hydrodynamiczna kropel DH wynosi 247,9 nm, a współczynnik polidyspersyjności (Pdl) równy jest 0,107.
Claims (5)
1. Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie, znamienny tym, że miesza się związek powierzchniowo czynny w postaci surfaktantu niejonowego w proporcji od 1 do 40% wag., wybranego spośród emulgatorów polioksyetylenowanych, z fazą olejową, wybraną spośród biokompatybilnych olejów z grupy naturalnych olejów roślinnych lub estrów izopropyłowych kwasów tłuszczowych, w zakresie 0,1-20% wag. i fazą wodną w zakresie 60-99% wag., a następnie mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków i otrzymuje półprzezroczystą nanoemulsję.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związek powierzchniowo czynny stosuje się monooleinian polioksyetylenosorbitolu lub monolaurynian polioksyetylenosorbitolu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako fazę olejową stosuje się olej sojowy lub mistrynian izopropylu.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez okres od 10 do 30 min. w temperaturze pokojowej.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków przez 20 min.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394824A PL226873B1 (pl) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394824A PL226873B1 (pl) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394824A1 PL394824A1 (pl) | 2012-11-19 |
| PL226873B1 true PL226873B1 (pl) | 2017-09-29 |
Family
ID=47263925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394824A PL226873B1 (pl) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226873B1 (pl) |
-
2011
- 2011-05-10 PL PL394824A patent/PL226873B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL394824A1 (pl) | 2012-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pandey et al. | Nanoemulsion: A novel drug delivery approach for enhancement of bioavailability | |
| JP5620111B2 (ja) | ナノエマルションの製造方法 | |
| JP6741655B2 (ja) | アプレピタントのエマルジョン製剤 | |
| Sriamornsak et al. | A new self-emulsifying formulation of mefenamic acid with enhanced drug dissolution | |
| Kaur et al. | Physiochemical and cytotoxicity study of TPGS stabilized nanoemulsion designed by ultrasonication method | |
| EP3104841A1 (en) | Compositions of nanoemulsion delivery systems | |
| CA2706517A1 (en) | Nanoemulsion as delivery vehicles for active components | |
| Barradas et al. | Nanoemulsions as optimized vehicles for essential oils | |
| Palamoor et al. | Comparative study on diffusion and evaporation emulsion methods used to load hydrophilic drugs in poly (ortho ester) nanoparticle emulsions | |
| JP5607645B2 (ja) | 脂質ナノ粒子の製造方法 | |
| Mahour et al. | Nanoemulsion as a tool for improvement of cilostazol oral bioavailability | |
| JP2019507131A (ja) | Ｎｋ−１受容体アンタゴニストを含むエマルジョン | |
| Annisa et al. | Design and optimization of Eleutherine palmifolia extractloaded SNEDDS using HLB approach | |
| US20240009122A1 (en) | Small Molecule Formulation | |
| Rafique et al. | Nanoemulsions: An emerging technology in drug delivery | |
| Khalil et al. | Nanoemulsions as parenteral drug delivery systems for a new anticancer benzimidazole derivative: formulation and: in-vitro: evaluation | |
| JP2012051823A (ja) | 難容性薬物含有水中油型乳化組成物及びその製造方法 | |
| Sabri et al. | Oral liquid self-nanoemulsion of nebivolol: formulation and in-vitro characterization for dissolution rate enhancement | |
| PL226873B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej wwodzie | |
| JP2013082643A (ja) | Ｏ／ｗ型エマルジョン | |
| JP2016163851A (ja) | コンポジット型可溶化ナノリポソーム及びその製造方法 | |
| Eid et al. | The effect of surfactant blends on the production of self-emulsifying system | |
| Nugroho et al. | SCREENING OF PIROXICAM SELF-NANOEMULSIFYING DRUG DELIVERY SYSTEM (SNEDDS) USING FRACTIONAL FACTORIAL DESIGN. | |
| PL212389B1 (pl) | Sposób wytwarzania nanoemulsji typu olej w wodzie | |
| JP6832468B1 (ja) | エマルジョン、注射剤、及びエマルジョンを調製する方法 |