Команда химиков-технологов разработала простой способ создания наноэмульсий, которые превращаются в гель при нагревании до 37 °C, что повышает эффективность проникновения лекарств через кожу и открывает новый способ их доставки.
Фармацевтическая индустрия заинтересована в наноэмульсиях с каплями менее 200 нм, поскольку такая форма увеличивает стабильность активных веществ и соотношение их площади к общему объему. Самым простым способом создания эмульсии является механическое встряхивание жидкостей, поэтому последние несколько лет ученые из Массачусетского технологического института разрабатывали технологию изготовления наноэмульсий с минимальными затратами энергии.
Для ускорения процесса образования эмульсий исследователи использовали два вида безопасных поверхностно-активных веществ. В раствор они также добавили небольшое количество полиэтиленгликоля – биосовместимого полимера, применяемого для доставки лекарств, который способствует образованию более мелких капель, вплоть до 50 нм в диаметре. Эти примеси позволяют создавать наноэмульсии даже путем медленного перемешивания ингредиентов.
Далее химики добавили термочувствительные полимеры, плюроники, благодаря которым эмульсии легко превращаются в гели при достижении температуры тела. Поскольку они имеют как гидрофильные, так и гидрофобные области, то растворяются в воде, но не сильно взаимодействуют с каплями. Однако при нагревании гидрофобные области становятся более активными и прочнее связывают компоненты, из-за чего вещество затвердевает и становится желеобразным. После нагревания эмульсии до необходимой температуры этот процесс занимает несколько секунд.
После попадания капель жидкой эмульсии в теплую воду, гель (красный) образуется почти мгновенно.
Исследователи могут настраивать свойства производимых гелей, включая температуру перехода, эластичность и предел текучести. В данный момент они изучают способы включения различных активных фармацевтических ингредиентов в этот тип наноэмульсии.
Такие продукты могут быть полезны для доставки местных лекарств при лечении ожогов или других травм. Их также можно использовать в качестве «склада лекарств», которые после введения будут затвердевать внутри тела, и постепенно высвобождаться в течение длительного периода времени. Капли могут быть достаточно маленькими, чтобы использовать их в назальных спреях.
Различные гели находят все большее применение в медицине. В мае ученые также сообщили о создан гидрогеля, который способен остановить артериальное кровотечение всего за 20 секунд.
текст: Илья Бауэр, фото: Massachusetts Institute of Technology, medicalnewstoday