Vraag het de expert: CBD en lipiden - een winnende combinatie voor innovatie op basis van CBD

Cannabidiol (CBD) is in opkomst als een opwindend potentieel therapeutisch ingrediënt op de farmaceutische markt. Dit wordt gestimuleerd door toenemend wetenschappelijk onderzoek naar de rol van CBD op een aantal gezondheidsgebieden, waaronder ziekten van het centrale zenuwstelsel (CZS), pijnbestrijding, kanker, stemmingsstoornissen en meer. De biologische beschikbaarheid blijft echter een belangrijke uitdaging voor CBD-gebaseerde formuleringen, vooral voor orale toediening - de voorkeur van de meeste patiënten.

Nu het aantal CBD-ontwikkelingen in de farmaceutische industrie naar verwachting zal toenemen, is er een steeds dringender verzoek aan fabrikanten om de technische uitdagingen die CBD met zich meebrengt aan te pakken. Lees verder om te ontdekken waarom lipide-gebaseerde systemen kunnen helpen om problemen met de biologische beschikbaarheid te overwinnen en het succes van CBD-gebaseerde formuleringen te optimaliseren.

Bekijk ons Ask-the-Expert interview met Alex Zabara - Technology Platform Director, dsm-firmenich - om de voordelen van op lipiden gebaseerde systemen in CBD-innovatie te verkennen.

De biologische beschikbaarheid van CBD: de uitdaging

De lage orale biologische beschikbaarheid van CBD - die wordt beïnvloed door zowel de slechte oplosbaarheid als het first pass effect - creëert nieuwe mogelijkheden voor optimalisatie van formules voor CBD. Cannabinoïden - waaronder CBD - zijn zeer lipofiele moleculen (met een logP 6,3) en hebben daarom een zeer lage oplosbaarheid in water (12,6 mg/L). Als met deze factoren geen rekening wordt gehouden tijdens het orale formuleringsproces, kan de opname van CBD in het eindproduct lager uitvallen dan de bedoeling is. Eén systematische review waarin de farmacokinetische gegevens van CBD bij mensen werden onderzocht, concludeerde dat de biologische beschikbaarheid van CBD na orale inname zo laag als 6% kan zijn als deze niet goed wordt aangepakt.¹

De molecule is ook onderhevig aan metabolisme. Het first pass effect is een fenomeen van het metabolisme van geneesmiddelen waarbij de concentratie van een geneesmiddel - vooral bij orale toediening - sterk wordt verlaagd voordat het in de systemische circulatie terechtkomt. Het first pass metabolisme vindt meestal plaats in de darm of lever en betekent dat een groot deel van het geneesmiddel niet op de gewenste plaats terechtkomt. Naar schatting wordt tot 75% van de oraal geabsorbeerde CBD verwijderd door levermetabolisme voordat het de systemische circulatie bereikt.²

Het first pass effect resulteert waarschijnlijk in de onvolledige gastro-intestinale absorptie van CBD en betekent dat het actieve ingrediënt in een grote hoeveelheid nodig kan zijn om een echt therapeutisch effect te hebben. Er zijn alternatieve toedieningsroutes onderzocht om dit te verhelpen, maar deze brengen ook hun eigen uitdagingen met zich mee. Voor inhalatieroutes kan bijvoorbeeld complexe apparatuur nodig zijn en soms zijn er problemen met zelftoediening door de patiënt, vooral als de behoefte acuut en snel is, terwijl sublinguale druppels problemen hebben met de smaak. Daarom blijven formuleerders zoeken naar oplossingen die de biologische beschikbaarheid van CBD verbeteren en uiteindelijk de totale hoeveelheid geneesmiddel die nodig is in orale formuleringen minimaliseren. Het aanpakken van de intrinsieke oplosbaarheid kan bijvoorbeeld helpen om het oplosbaarheidsaspect van slechte biologische beschikbaarheid aan te pakken.

De potentiële rol van oplossingen op basis van lipiden  

Systemen op basis van lipiden zijn een natuurlijke manier om de oplosbaarheid van moleculen met een hoge lipofiliteit en lage oplosbaarheid in water, zoals CBD, te verbeteren. In deze benadering zorgt de oplosbaarheid van CBD in het lipide voor een algehele opgeloste formulering die beperkingen in de vaste fase voor absorptie vermijdt. De biologische beschikbaarheid kan echter laag blijven als een molecuul ook gevoelig is voor metabolisme. Het gebruik van lipidenformules die LCPUFA-componenten (meervoudig onverzadigde vetzuren met een lange keten) bevatten - zoals docosahexaeenzuur (DHA) en eicosapentaeenzuur (EPA) - kan de opname door de darmlymfe bevorderen, in plaats van het normale hepatische portale systeem. Dit komt omdat vetzuren met een lange keten de productie van chylomicronen stimuleren. Deze chylomicronen worden in de bloedstroom getransporteerd en bieden zo de mogelijkheid om het first-pass metabolisme in de lever te omzeilen. Als lipofiele geneesmiddelen samen met deze lipiden worden toegediend (bijvoorbeeld via nanodeeltjes op basis van lipiden), worden ze opgenomen in chylomicronen en kunnen ze worden afgeleverd aan het lymfestelsel.

Deze benadering is eerder gebruikt voor een effectieve afgifte van luteïne.³ Hier boden DHA en EPA omega-3 LCPUFA's een superieur in-vitro profiel van langdurige afgifte in vergelijking met conventionele nano-emulsies.

Voordelen die verder gaan dan biologische beschikbaarheid

De voordelen van DHA en EPA in op CBD gebaseerde innovatie gaan ook verder dan biologische beschikbaarheid. Omega-3 LCPUFA's zijn ook betrokken bij de synthese van endocannabinoïden - cannabinoïden die van nature in het lichaam worden geproduceerd. Deze endocannabinoïden sturen signalen tussen zenuwcellen en zijn een integraal onderdeel van meerdere lichaamsfuncties. DHA en EPA kunnen ook reageren met bestaande endocannabinoïden om omega-3-afgeleide endocannabinoïde epoxiden te maken, waarvan in wetenschappelijke literatuur is aangetoond dat ze krachtige ontstekingsremmende eigenschappen hebben.⁴

Denk CBD, denk dsm-firmenich

CBD-onderzoek is veelbelovend voor de farmaceutische industrie en er zijn veel mogelijkheden voor nieuwe ontwikkelingen op dit gebied. De markt staat echter nog in de kinderschoenen en formuleerders die met dit ingrediënt willen innoveren, staan voor grote technische uitdagingen.

Met de juiste partner kunnen fabrikanten vroeg en vol vertrouwen de CBD-markt betreden om een leidende positie op te bouwen. dsm-firmenich is toonaangevend in de productie van lipiden, met een uitgebreide portefeuille voedingslipiden die voldoen aan de hoogste veiligheids- en kwaliteitseisen voor gebruik in een reeks farmaceutische toepassingen. Bovendien bieden we nu, dankzij onze recente strategische samenwerking met CBD-pionier Brains Bioceutical, ook een innovatieplatform om klanten te helpen het therapeutische potentieel van CBD te verkennen. Onze expertise kan klanten helpen om problemen met de biologische beschikbaarheid van CBD op te lossen in combinatie met andere formuleringsuitdagingen, om behandelingsstrategieën uit te breiden en de gezondheid van patiënten wereldwijd te ondersteunen.