89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów

wpływ budowy dwuwarstwowychbiodegradowalnych
systemów polimerowych
na proces uwalniania
cyklosporyny a
katarzyna Jelonek 1 , Janusz kasPerczyk 1,2 ,
Piotr Dobrzyński 1 , bożena Jarząbek 1 , barbara klenczar 2 ,
Michał sobota 1
1cenTrum mATeriAłów Polimerowych i węglowych PAn,
ul. m. skłodowskiej-curie 34, 41-819 zABrze
2kATedrA i zAkłAd BiofArmAcji, Śląski uniwersyTeT medycz-
ny, ul. nArcyzów 1, 41-200 sosnowiec
[Inżynieria Biomateriałów, 89-91, (2009), 183-186]
W ostatnich latach stosowanie biodegradowalnych polimerów
do otrzymywania produktów farmaceutycznych nabiera
coraz większego znaczenia. Stanowią one atrakcyjną
alternatywę podania środków terapeutycznych w przypadku,
gdy konieczna jest długotrwała terapia [1,2]. Wysoka zmienność
farmakokinetyki cyklosporyny A (CyA), niska absorpcja,
niska biodostępność, szereg działań niepożądanych
(zwłaszcza nefrotoksyczność) sprawiają, iż konieczne staje
się poszukiwanie nowych postaci leku. Chociaż w literaturze
opisano próby otrzymania wielu nośników wykonanych z
poliestrów alifatycznych, głównie poli(laktydu), poli(ε-kaprolaktonu),
poli(glikolidu) oraz ich kopolimerów, w celu
kontrolowanego uwalniania cyklosporyny A, jednakże żaden
z nich nie zapewnia optymalnego i wydłużonego uwalniania,
istotnego w przypadku leczenia immunosupresyjnego [3-5].
Tworzenie warstwowych nośników uwalniania leku służyć
może zarówno wprowadzeniu kilku substancji leczniczych,
jak i modyfikacji profilu uwalniania. Warstwowe systemy
poprzez dobór liczby warstw, ich grubości, rodzaju materiału
z którego zostały wykonane, pozwalają na większą w porównaniu
z układami jednowarstwowymi kontrolę kinetyki uwalniania
leku. Modyfikacje takie uwzględniać mogą sposób
rozmieszczenia leku w poszczególnych warstwach nośnika
(warstwy wykonane z tego samego rodzaju polimeru, ale
zawierające różną ilość leku) oraz zastosowanie nośników,
w których wewnętrzna warstwa rdzeniowa, zawierająca lek
otoczona jest jedną lub kilkoma warstwami zewnętrznymi,
opóźniającymi proces uwalniania [6-8].
W pracy oceniano zastosowanie polimerowych systemów
dwuwarstwowych jako metody modyfikacji właściwości
fizykochemicznych, zapewniających optymalny profil
uwalniania leku immunosupresyjnego oraz wpływu rodzaju
warstw polimerowego nośnika na kinetykę uwalniania cyklosporyny
A.
materiały i metody
Do otrzymania matryc z 10% zawartością cyklosporyny
A (LC laboratories) zastosowano poli(L-laktydo-ko-TMC)
70:30 (Mn=86,7kDa; D=2,2) zsyntezowany w Centrum
Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu,
przy zastosowaniu Zr(acac) 4 jako nietoksycznego inicjatora.
Mikrostrukturę łańcuchów kopolimerowych podczas procesu
degradacji określano przy użyciu spektrometrii magnetycznego
rezonansu jądrowego o wysokiej rozdzielczości
(AVANCE II ultra Shield Plus, Bruker 600Mhz) [9]. Jako
rozpuszczalnik zastosowano osuszony DMSO-d 6. Masy
cząsteczkowe kopolimerów (Mn) oraz polidyspersyjność
(D), wyznaczono przy użyciu chromatografu żelowego Phi-
the influence of
composition bilayered
biodegradable system on
cyclosporine a release
katarzyna Jelonek 1 , Janusz kasPerczyk 1,2 ,
Piotr Dobrzyński 1 , bożena Jarząbek 1 , barbara klenczar 2 ,
Michał sobota 1
1cenTre of Polymer And cArBon mATeriAls PAsci,
34 m. curie-skłodowskiej sTr., 41-819 zABrze
2dePArTmenT of BioPhArmAcy, medicAl universiTy of silesiA,
1 nArcyzów sTr., 41-200 sosnowiec
[Engineering of Biomaterials, 89-91, (2009), 183-186]
Application of biodegradable polymers in pharmaceutical
field gains a lot of interest nowadays. They can be interesting,
alternative form of drug administration, especially in
case of long-term therapy [1,2]. high pharmacokinetics
variation of cyclosporine A (CyA), low absorption and bioavailability
as well as many side effects (as nephrotoxicity)
cause necessity of developing new dosage form. In studies
on controlled release of cyclosporine A from aliphatic
polyesters, mainly poly(lactide), poly(ε-caprolactone),
poly(glycolide) have been described, however none of
drug delivery system provide optimal, prolonged drug release,
that is crucial in immunosuppressive therapy [3-5].
Developing of multilayered drug delivery systems may be a
method of several drugs administration, but also of release
profile optimization. Compared to non-layered systems,
they enable better control of drug release kinetics by layers
modification (number, thickness and kind of polymer).
Changes may include drug dispersion in particular layer
(layers obtained from the same kind of polymer, but containing
different drug amount) or composition of carrier (e.g.
internal core with drug and coating layers that delay drug
release process) [6-8].
In the presented study, using of bilayered biodegradable
systems as a method of physicochemical features
modification, that provide optimal immunosuppressive drug
release profile was analyzed. The influence of drug carrier
composition (kind of layers) on cyclosporine A release was
studied, too.
materials and methods
Poly(L-lactide-co-TMC) 70:30 (Mn=86,7kDa; D=2,2) was
used to prepare matrices with 10 weight-% of cyclosporine
A (LC laboratories), synthesized in Centre of Polymeric and
Carbon Materials PASci in Zabrze, with using of Zr(acac) 4
as non toxic initiator of copolymerization reaction. The characteristic
of copolymers microstructure during degradation
process was conducted by means of high resolution NMr
spectroscopy (AVANCE II ultra Shield Plus, Bruker 600Mhz)
[9]. DMSO-d 6 was used as a solvent. The molecular weight
(Mn) and polydispersity (D) were determined by GPC (Physics
SP 8800 chromatograph), with chloroform as eluent.
The 1,2cm diameter films were prepared from solution of
copolymer in methylene chloride, solution of the appropriate
amount CyA (10 weight-% of used copolymeric material) and
mixing the two solutions. The solution was cast by means
of a standard casting device on a glass plate, evaporated
at ambient temperature and dried under reduced pressure.
Bilayered drug delivery systems were obtained by laminat-
183