Наноэмульсионные гели — новый способ доставки лекарств через кожу

Инженеры-химики MIT разработали новый способ создания крошечных капель одной жидкости, взвешенных в другой, — так называемых наноэмульсий. Их размер (диаметром 200 нанометров и меньше) обеспечивает высокую стабильность и большее отношение площади поверхности к объёму, что позволяет переносить больше активного вещества (например, лекарства).

Низкоэнергетический метод

Исследователи создали наноэмульсии, стабильные более года, используя низкоэнергетический подход. Вместо интенсивного перемешивания они применили два одобренных FDA нетоксичных поверхностно-активных вещества (ПАВ) без заряда и добавили небольшое количество биосовместимого полиэтиленгликоля (PEG). Это позволило получать капли размером до ~50 нм при медленном перемешивании. Активные ингредиенты (например, ибупрофен) можно вводить в масляную фазу до образования эмульсии.

Термочувствительный переход в гель

Ключевая инновация — способность эмульсии быстро превращаться в гель при температуре тела (37 °C). Это достигается добавлением одобренных FDA термочувствительных полимеров — полоксамеров (Pluronics). При нагревании их гидрофобные участки связываются с каплями эмульсии, заставляя их плотно упаковываться и формировать желеобразный твердый материал за секунды.

Настраиваемые свойства

Свойства геля можно регулировать:

  • Температура гелеобразования

  • Эластичность

  • Предел текучести (усилие, необходимое для нанесения) Параметры меняются путём варьирования размера капель эмульсии, а также концентрации и структуры добавляемых полоксамеров.

Потенциальное применение

Разработка открывает возможности для:

  • Топической доставки лекарств (для заживления ожогов, ран)
  • Инъекционных «депо» (твердеющих в теле для пролонгированного высвобождения препарата)
  • Назальных спреев (достаточно малые капли для ингаляционной доставки)
  • Косметики (более стабильные и гладкие на ощупь увлажняющие средства)

Исследование опубликовано в выпуске Nature Communications от 21 июня.