Nanosuspension drug delivery
อ.ภก.สิกขวัฒน์ นักร้อง คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต

            Nanosuspension(1,2) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ทำให้สารที่มีค่าการละลายต่ำนั้นมีค่าสูงขึ้น โดย nanosuspension จะมีลักษณะเป็น sub-micron colloids ที่กระจายตัวด้วยอนุภาคของยาขนาดเล็กระดับนาโนเมตร ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับยาที่ไม่ละลายน้ำหรือน้ำมันซึ่งเป็นตัวยาที่มีพลังผลึกสูง จุดหลอมเหลวสูง ทำให้มีคุณสมบัติในการละลายของยาต่ำ เป็นผลให้มีค่าชีวอนุเคราะห์ (bioavailability) ต่ำด้วย แต่เมื่อทำเป็น nanosuspension แล้วจะทำให้เพิ่มการละลายและเป็นผลให้เพิ่มค่าชีวอนุเคราะห์ให้สูงขึ้น

รูปที่ 1 nanosuspension ที่มีชื่อว่า LBL-Solv®(3)

การเตรียม nanosuspension สามารถทำได้โดย(1,2)

1. Homogenisation จะเป็นการใช้เครื่อง high pressure homogenizer ซึ่งมีความดันสูงมากอัดอนุภาคผ่านช่องแคบจนทำให้อนุภาคแตกระดับนาโนเมตร
2. การลดขนาดโดย Pearl milling, Media milling process หรือ Wet milling การเตรียม nanosuspension  เริ่มจากการนำยาผสมกับสารช่วยที่ทำหน้าที่ป้องกันการเกาะกันของอนุภาค เช่น polysorbates, povidone หรือกลุ่มอนุภัณฑ์ของเซลลูโลส โดยมีอัตราส่วนของยาต่อสารช่วยต่าง ๆ กัน เช่น 20:1 จนถึง 2:1 แต่ต้องคำนึงถึงความเป็นพิษด้วย นอกจากนี้อาจเติมสารอื่นลงไปอีก เช่นbuffer เกลือ หรือน้ำตาล  

​​รูปที่ 2 Mystery Mill for Nano-Micron Wet-Grinding & Dispersing(4)

1. การตกตะกอนในรูปของ hydrosols ซึ่งเป็นการนำยาไปละลายในตัวทำละลาย แล้วนำสารละลายที่ได้ไปผสมกับสารละลายอีกชนิดที่ละลายได้ยากทำให้ยาตกตะกอนลงมา
2. การบดในสภาวะแห้งร่วมกับสารช่วยเป็นการลดขนาด โดยเกิดขึ้นในขณะที่เป็นของแข็ง เมื่อได้ขนาดที่ต้องการแล้วนำไปกระจายตัวในน้ำ

การนำไปใช้ของ nanosuspension(1,2)

1. การนำไปใช้ในรูปแบบยารับประทาน โดยอนุภาคที่มีขนาดเล็กในระดับนาโนทำให้ยาที่รับประทานสามารถละลายได้มากขึ้น มีอัตราการละลายที่เร็ว สามารถเกาะกับทางเดินอาหารได้ดี เป็นผลให้การดูดซึมยาได้รวดเร็วและสมบูรณ์มากขึ้น ลดความแปรผันที่เกิดจากอาหาร (fed/fasted variation) ลดความแตกต่างของการดูดซึมยาเนื่องจากความแตกต่างของตัวบุคคล ลดปริมาณยาที่ให้ ลดอาการข้างเคียงของยา และมีการออกฤทธิ์ที่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น amphotericin B โดยปกติไม่สามารถถูกดูดซึมได้ในรูปแบบที่เป็นยารับประทานเนื่องจากมีการละลายต่ำ แต่เมื่อใช้ในรูปแบบ nanosuspension ทำให้การรักษา Leishmaniasis ดีขึ้นกว่าการใช้ในรูปแบบขนาดไมครอน
2. การประยุกต์ใช้กับยาฉีดในด้านเพิ่มการละลายและการนำส่งยาสู่เป้าหมาย
   1. ในด้านเพิ่มการละลาย การทำให้อนุภาคเล็กจะทำให้เพิ่มการละลายของยาฉีด ไม่ทำให้เกิดการอุดตันของอนุภาคนาโนที่เส้นเลือดฝอย สามารถลดการใช้สารช่วยละลายที่ต้องใช้ในตำรับ เนื่องจากสารช่วยละลายบางตัวทำให้เกิดพิษได้จึงเป็นการเพิ่มความปลอดภัยมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ยาต้านมะเร็ง paclitaxel จะเตรียมโดยการใช้ Cremophor EL และ ethanol ช่วยละลายยา โดยพบว่าปริมาณสูงสุดที่ทนได้ หรือ maximum tolerated dose เท่ากับ 30 mg/kg แต่เมื่อใช้ nanosuspension สามารถเตรียมได้ปริมาณสูงสุดที่ทนได้คือ 90 mg/kg ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพการรักษาได้ดี
   2. ในด้านการนำส่งยา จะเป็นการนำส่งไปที่ระบบ MPS โดยอาศัยการที่อนุภาคของยาจะเป็นสิ่งแปลกปลอมที่ถูกจับกินโดย macrophage ได้เองตามธรรมชาติ ทำให้ยาไปรักษา macrophage ที่ติดเชื้อได้เช่น Mycobacterium tuberculosis เป็นต้น
3. การนำไปใช้ในยารูปแบบอื่น เช่น ยาสูดพ่น (inhaler) ตัวอย่างคือ การเตรียม budesonide ด้วยวิธีการ Media milling แล้วนำยาที่เป็น nanosuspension ไปทำให้แห้งโดยวิธี spray dried หรือนำไปใช้กับยาตา flurbiprofen ที่เป็น NSAIDs ทำให้ลดการอักเสบได้โดยไม่เป็นพิษ
4. การนำไปใช้ในรูปแบบ Mucoadhesion โดยสารแขวนลอยในระบบจะกระจายตัวและเข้าไปในตัวกลางของเหลว และสัมผัสกับพื้นผิวเยื่อเมือกได้อย่างรวดเร็ว(5)

จากประโยชน์การนำไปใช้สามารถสรุปได้ว่า nanosuspension ทำให้เพิ่มอัตราและปริมาณการดูดซึม เพิ่ม onset ในการออกฤทธิ์ ลด fed/fasted ratio ลดการใช้สารช่วยในการละลายยา เพิ่มค่าชีวอนุเคราะห์ (bioavailability) และความปลอดภัย สามารถนำส่งยาเข้าสู่เป้าหมายได้ แต่ทั้งนี้ในยาแต่ละชนิดคงต้องทำการศึกษากันให้ดีเสียก่อน เพราะในบางครั้งการเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซึมยาอาจทำให้เกิดความเป็นพิษที่เกิดจากตัวยาเอง เนื่องจากได้รับยามากเกินขนาดได้

เอกสารอ้างอิง
 

1. http://www.expresspharmaonline.com/20050224/nanotech01.shtml
2. สนทนา ลิ้มมัทวาภิรัติ์ ยาแขวนตะกอนนาโน: แนวทางการเตรียมและการประยุกต์ใช้. ไทยไภษัชยนิพนธ์. ปีที่ 1 ฉบับที่ 3 กันยายน 2547. หน้า 11-22.​
3. www.capsulution.com/www/pdf/LBL-Solv.pdf
4. http://www.alibaba.com/catalog/11025535/Mystery_Mill_For_Nano_Micron_Wet_Grinding_Dispersing/showimg.html
5. N. Arunkumar, M. Deecaraman, C. Rani. Nanosuspension technology and its applications
6. in drug delivery. Asian Journal of Pharmaceutics - July-September 2009. http://www.asiapharmaceutics.info/index.php/ajp/article/viewFile/261/122 ​