Uporabnost diferenčne dinamične kalorimetrije za določanje koncentracije učinkovine v lipidnih nanodelcih

Abstract

Keywords

Data

Language:	English
Year of publishing:	2014
Source:	Ljubljana
Typology:	2.11 - Undergraduate Thesis
Organization:	UL FFA - Faculty of Pharmacy
Publisher:	[U. Treiber]
UDC:	620.3+66.095(043.2):615.014
COBISS:	3679345
Views:	902
Downloads:	193
Average score:	0 (0 votes)
Metadata:

Other data

Secondary language:	Slovenian
Secondary title:	Applicability of differential scanning calorimetry for the determination of drug concentration in lipid nanoparticles
Secondary abstract:	Ker so številne nove učinkovine zelo lipofilne in s tem slabo topne v vodi, postaja iskanje primernih dostavnih sistemov in drugih rešitev za njihovo solubilizacijo vedno bolj pomembno. S tem namenom so bili razviti tudi različni koloidni dostavni sistemi, med katere sodijo tudi lipidni nanodelci. Ena poglavitnih problematik v zvezi s takšno farmacevtsko obliko je predvsem zadostna termodinamska stabilnost koloidnega stanja nanodelcev, zato se po njihovi izdelavi običajno naredi obsežna karakterizacija. Pri slednji je poleg določanja velikosti delcev, njihove morfologije in zeta potenicala zelo pomembna tudi ocena kristaliničnosti in polimorfizma, kar se najpogosteje spremlja z uporabo diferenčne dinamične kalorimetrije (DSC). V okviru diplomske naloge smo želeli ugotoviti, če bi to tehniko lahko uporabili tudi za drugačne namene, na primer za določanje koncentracije vgrajene učinkovine v lipidne nanodelce. Za modelni sistem smo izbrali nanoemulzijo iz gliceriltrimiristata (Dynasan 114®) stabilizirano s poloksamerom (Kolliphor P 188®) in pripravljeno s postopkom vroče homogenizacije. Osnovni formulaciji smo določili povprečni premer in širino porazdelitve kapljic (150 nm, ozka distribucija), z dializo in refraktometrijo smo določali in prilagodili vsebnost poloksamera v zunanji vodni fazi sistema (na 1.5 %, m/m), s HPLC – jem pa je bila izmerjena dejanska koncentracija lipida v nanodisperziji. Ocena koncentracije lipida je bila narejena tudi s pomočjo DSC – ja, s katerim je bila narejena tudi termična analiza obnašanja gliceriltrimiristatne nanoemulzije med segrevanjem in ohlajanjem. V osnovno nanoemulzijo smo nato pasivno vgradili izbrane lipofilne učinkovine (kurkumin, propofol, fenofibrat, diazepam in betametazonvalerat) v različnih koncentracijah, ki pa naj ne bi presegale meje nasičenja posamezne učinkovine. Stabilnost osnovne gliceriltrimiristatne nanoemulzije, ki je pri sobni temperaturi v podhlajenem stanju, in vseh njenih vzorcev z vgrajenimi učinkovinami se je skozi celotno obdobje eksperimentalnega dela redno preverjala. Za dokaz linearne korelacije med koncentracijo učinkovine v vzorcu nanoemulzije in zmanjšanjem temperature kristalizacije (Tcryst) takšnega vzorca v primerjavi s Tcryst vzorca brez učinkovine je bilo treba najprej razviti zelo natančno in ponovljivo DSC metodo. Dobre eksperimentalne pogoje smo iskali s primerjavo dveh DSC naprav in s spreminjanjem večih parametrov (vrsta DSC lončka, hitrost hlajenja in volumen vzorca med DSC meritvijo). Izkazalo se je, da lahko Tcryst merimo natančno in ponovljivo praktično v vseh primerih, saj standardne deviacije izmerjenih Tcryst niso v nobenem primeru presegale 0.0513. Ker se je za meritve Tcryst pričakovala izredno majhna razlika med posameznimi »koncentracijskimi točkami« vzorcev z vgrajeno učinkovino – tudi 0.05°C, je bila končna odločitev glede DSC metode sprejeta na podlagi nekoliko nižje standardne deviacije pri meritvah Tcryst (0.0058) z Mettler lončki z zatičem, s hitrostjo hlajenja 2,5 Kmin-1 in volumnom vzorca 20 μL. Sledilo je merjenje Tcryst veliki količini vzorcev z vgrajenimi različnimi učinkovinami v različnih koncentracijah z izbrano DSC metodo (za vsako učinkovino je bilo pripravljenih 5 – 10 vzorcev). Hipoteza o linearni korelaciji med koncentracijo vgrajene učinkovine v vzorcu in padcem Tcryst je bila za vzorce vseh petih izbranih učinkovin potrjena. Korelacijski faktor R2 ni bil v nobenem primeru manjši od 0,9950 in standardne deviacije izmerjenih Tcryst niso nikoli presegale 0,031. Čeprav bi naj bili vzorci pripravljeni v koncentracijskem območju pod mejo nasičenja vgrajevanja posamezne učinkovine v modelno nanoemulzijo, je v primeru nekaterih učinkovin pri vzorcih z višjimi koncentracijami prišlo do vidnega nasičenja, Tcryst se je namreč nehala zmanjševati in mejo nasičenja smo lahko tudi grafično približno določili (v primeru kurkumina, diazepama in betametazonvalerata). Ti vzorci so bili nato izključeni iz nabora DSC meritev za določanje linearne korelacije. Ugotavljali smo tudi, ali je povezava med koncentracijo učinkovine v vzorcu gliceriltrimiristatne nanoemulzije in padcem Tcryst specifična ali pa je enaka za vse učinkovine, zato smo m/m koncentracijo oz. delež (g učinkovine/g lipida, %) pretvorili v koncentracijo izraženo kot n/m delež (mmol učinkovine/g lipida). Izkazalo se je, da korelacija ni enaka, saj so imeli vzorci z različnimi učinkovinami različno strme naklone premic. Sledilo je preverjanje uporabnosti razvite DSC metode, in sicer z določanjem kinetike vgrajevanja fenofibrata in diazepama v modelno nanoemulzijo. Tcryst smo merili v čim krajših časovnih presledkih vse od začetka pasivnega vgrajevanja določene učinkovine v gliceriltrimiristatno nanoemulzijo pa do nekaj dni. Opažena je bila razlika med počasno kinetiko vgrajevanja fenofibrata in izredno hitrim vgrajevanjem diazepama. Medtem, ko se je vgrajevanje fenofibrata v modelno nanoemulzijo praktično zaključilo po približno dvanajstih urah, je bila večina diazepama vgrajenega že v tridesetih minutah. Kot zaključek smo tako lahko potrdili, da je DSC poleg določanja termičnega obnašanja uporaben tudi za namene, kot je določanje kinetike vgrajevanja učinkovin v lipidno nanoemulzijo.
Secondary keywords:	lipidni nanodelci;gliceriltrimiristat;diferenčna dinamična kalorimetrija;koloidni dostavni sistemi;stabilnost nanodelcev;
Type (COBISS):	Undergraduate thesis
Thesis comment:	Univ. v Ljubljani, Fak. za farmacijo, univerzitetni študij farmacije
Pages:	XII, 65 f.
ID:	12050972