Naslov Ciklodekstrini u mukoadhezivnim mikročesticama lorazepama i risperidona
Naslov (engleski) Cyclodextrins in mucoadhesive microparticles containing lorazepam and risperidone
Autor Mario Jug
Mentor Mira Bećirević-Laćan (mentor)
Član povjerenstva Jelena Filipović-Grčić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Mira Bećirević-Laćan (član povjerenstva)
Član povjerenstva Biserka Cetina Čižmek (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet (Zavod za farmaceutsku tehnologiju) Zagreb
Datum i država obrane 2006, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO Farmacija Farmacija
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 615 - Farmakologija. Terapeutika. Toksikologija
Sažetak Ispitano je nastajanje inkluzijskih kompleksa lorazepama i risperidona s hidroksipropil-β-ciklodekstrinom (HP-β-CD) u otopini i u čvrstom stanju. U otopinama HP-β-CD različitih pH-vrijednostti lorazepam i risperidon stvaraju inkluzijske komplekse molarnog odnosa ciklodekstrin lijek 1:1. Nastajanje inkluzijskih kompleksa mijenja topljivost lijekova u vodi. Na stabilnost inkluzijskih kompleksa lorazepama i risperidona u otopini HP-β-CD utječe pH-vrijednost medija te prisustvo polimera (hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) i karbomer). Inkluzijski kompleksi lorazepama i risperidona u čvrstom stanju pripremljeni su metodom sušenja raspršivanjem i karakterizirani su diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom i infracrvenom spektroskopijom s Fourierovim transformacijama.
Lorazepam, risperidon i njihovi inkluzijski kompleksi uklopljeni su u mukoadhezivne mikročestice metodom sušenja raspršivanjem. Kao mukoadhezivni polimeri korišteni su HPMC, karbomer i interpolimerni kompleks HPMC i karbomera. Oblikovane mikročestice karakterizirane su s obzirom na uklapanje djelatne tvari, raspodjelu veličina čestica, vrijednost zeta-potencijala te termoanalitičkom metodom (DSC). Mukoadhezivnost mikročestica ispitana je in situ metodom određivanja rada adhezije. Utvrđeno je da na mukoadhezivnost mikročestica utječe kemijska struktura polimera te prisustvo lijeka, dok je utjecaj HP-β-CD zanemariv.
In vitro oslobađanje lorazepama i risperidona iz mikročestica ograničeno je topljivošću lijekova. Mehanizam oslobađanja lorazepama i risperidona iz mikročestica uključuje difuziju lijeka kroz izbubreni polimerni matriks te eroziju matriksa. HP-β-CD utječe na difuziju lorazepama u izbubrenom polimernom matriksu. Brzo otapanje inkluzijskog kompleksa doprinosi eroziji polimernog matriksa. Zbog toga je oslobađanje lorazepama iz mikročestica oblikovanih s HP-β-CD brže. Istim mehanizmom može se objasniti utjecaj HP-β-CD na oslobađanje risperidona iz mikročestica HPMC. Interakcija risperidona i karbomera ključna je pri oslobađanju lijeka iz mikročestica oblikovanih s karbomerom i interpolimernim kompleksom. Stoga je utjecaj HP-β-CD na oslobađanje risperidona iz mikročestica slabije izražen.
Stvaranje inkluzijskih kompleksa utječe na in vitro difuzibilnost lorazepama i risperidona. Mehanizam djelovanja HP-β-CD kao promotora difuzije lijekova tumači se visokom topljivosti inkluzijskih kompleksa te utjecajem ciklodekstrina na transport lijekova kroz hidrodinamski sloj na površini polupropusne membrane. Stvaranje inkluzijskih kompleksa utječe na brzinu oslobađanja lijekova iz mikročestica, a uslijed toga rastu koncentracije lorazepama i risperidona raspoložive za difuziju. Ove karakteristike mukoadhezivnih mikročestica pružaju potencijal za nazalnu primjenu ispitivanih lijekova i njihov transport u CST i/ili tkivo mozga. Ciklodekstrini i ispitivani polimeri u mikročesticama lorazepama i risperidona mogli bi oblikovati terapijski sustav prikladan za nazalnu primjenu lijekova s učinkom na središnji živčani sustav.
Sažetak (engleski) The inclusion complex formation of lorazepam and risperidone with HP-β-CD in solution and in solid state was investigated. In solutions of different pH values risperidone and lorazepam formed inclusion complexes with HP-β-CD. The inclusion complex formation significantly increased risperidone and lorazepam solubility. Media pH value and presence of the polymers (hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) and carbomer) influenced the stability of inclusion complexes. Inclusion complexes of risperidone and lorazepam in solid state were prepared by spray drying and characterised by differential scanning calorimetry (DSC) and FTIR spectroscopy.
Lorazepam, risperidone and their inclusion complexes were incorporated in the mucoadhesive microparticles by spray drying. HPMC, carbomer and interpolymer complex of HPMC and carbomer were used as mucoadhesive components. Prepared microparticles were characterised by determination of drug content, particle size distribution, zeta potential measurement and DSC measurement. Mucoadhesion of the microparticles was investigated by in situ method based on adhesion work measurement. Chemical structure of the polymers and drug entrapment affected the mucoadhesion of the microparticles, while HP-β-CD effect was negligible.
In vitro drug release form microparticles was limited by low water solubility of lorazepam and risperidone. The drug release mechanism included the drug diffusion through hydrated polymer matrix and matrix erosion. HP-β-CD affected the lorazepam release rate by increasing the drug solubility in swollen polymer matrix of the microparticles. HP-β-CD also promoted the matrix erosion and therefore contributed to the drug release. The same mechanism controlled the risperidone release from HPMC microparticles containing HP-β-CD. The drug-carbomer interaction limited the release of risperidone from the microparticles formulated with carbomer and interpolymer complex. Therefore, the influence of HP-β-CD on drug release from this microparticles was less pronounced.
The in vitro diffusion studies were performed using standard Franz-diffusion cell. Thereby nasal absorption of the drugs was simulated. Inclusion complex formation affected lorazepam and risperidone diffusibility by increasing the drug solubility. HP-β-CD acted as a carrier of the lipophilic drugs across the hydrodynamic layer on the membrane surface and increased the drug concentration gradient over the membrane. HP-β-CD in microparticles changed the values of in vitro drug diffusion. Inclusion complex formation affected the drug release rate from the microparticles and therefore higher concentrations of lorazepam and risperidone were available for the diffusion. Above-mentioned characteristics of the mucoadhesive microparticles offer the potential for nasal application of lorazepam and risperidone and their transport to the cerebrospinal fluid and the brain. Cyclodextrins and investigated polymers in lorazepam and risperidone microparticles could formulate suitable drug delivery system for nasal application of psychoactive drugs.
Ključne riječi
lorazepam
risperidon
inkluzijski kompleksi
hidroksipropil-β-ciklodekstrin
hidroksipropilmetilceluloza
karbomer
izravan transport lijeka iz nosne šupljine u mozak
mukoadhezivnost
Ključne riječi (engleski)
lorazepam
risperidon
inkluzijski kompleksi
hidroksipropil-β-ciklodekstrin
hidroksipropilmetilceluloza
karbomer
izravan transport lijeka iz nosne šupljine u mozak
mukoadhezivnost
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:163:961860
Studijski program Naziv: Farmaceutsko-biokemijske znanosti Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor znanosti (dr. sc.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2017-11-23 12:44:10