Justyna Kołodziejska
Justyna Kołodziejska
Justyna Kołodziejska
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Parametry reologiczne hydrożeli<br />
a dostępność farmaceutyczna<br />
substancji leczniczych na przykładzie<br />
modelowej postaci leku o działaniu<br />
przeciwzapalnym<br />
<strong>Justyna</strong> <strong>Kołodziejska</strong><br />
Zakład Technologii Postaci Leku<br />
Katedra Farmacji Stosowanej<br />
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Właściwości fizykochemiczne żelu a efekt kliniczny<br />
ODPOWIEDNIO DOBRANE<br />
WŁAŚCIWOŚCI<br />
FIZYKOCHEMICZNE ŻELU<br />
WYNIKAJĄCE ZE SKŁADU<br />
WYSOKA DOSTĘPNOŚĆ<br />
FARMACEUTYCZNA<br />
(UWALNIANIE)<br />
SUBSTANCJI LECZNICZEJ<br />
WYSOKA DOSTĘPNOŚĆ<br />
FARMACEUTYCZNA<br />
(UWALNIANIE)<br />
SUBSTANCJI LECZNICZEJ<br />
Dostępność farmaceutyczna to ilość substancji leczniczej, która ulega<br />
dyfuzji z postaci leku do otoczenia zewnętrznego czyli do miejsca<br />
aplikacji<br />
OPTYMALNY EFEKT<br />
KLINICZNY
RECEPTURA HYDROŻELI<br />
Ibuprofen sodowy (INa)……………………2,0<br />
Glikolowy ekstrakt z tymianku………….10,0<br />
Ksylitol……………………………………………5,0<br />
Carbopol ………………………………….……..2,0<br />
Trietanoloamina……………………………….3,0<br />
Hydroksybenzoesan metylu……………….0,1<br />
Hydroksybenzoesan propylu………………0,1<br />
Woda destylowana……………………do 100,0<br />
Przygotowano trzy hydrożele różniące się rodzajem<br />
zastosowanego Carbopolu:<br />
974P NF, 971P NF lub AA1.
Cel pracy<br />
Zbadanie podstawowych parametrów<br />
lepkościowych modelowych form hydrożeli w<br />
zależności od rodzaju zastosowanego Carbopolu<br />
. Ocena dostępności farmaceutycznej<br />
substancji leczniczych z wytworzonych form<br />
hydrożeli w warunkach in vitro.<br />
Ustalenie zależności między lepkością<br />
hydrożeli a dostępnością farmaceutyczną<br />
substancji leczniczych
Część I<br />
Badania lepkościowe
Najważniejszym parametrem fizykochemicznym<br />
uwzględnianym w badaniach żeli jest<br />
lepkość.<br />
reometr<br />
Badania żeli przeprowadza się<br />
w temperaturze ciała ludzkiego 37°C<br />
termostat<br />
Aparatura do<br />
pomiarów lepkości
Isaac Newton<br />
1642-1727<br />
PRAWO LEPKOŚCI NEWTONA:<br />
σ = µ · γ<br />
µ -lepkość<br />
Wszystkie płyny, dla których krzywa płynięcia<br />
w danej temperaturze i pod danym ciśnieniem<br />
jest linią prostą to<br />
PŁYNY NEWTONOWSKIE.
naprężenie styczne<br />
(N/m 2 )<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
naprężenie styczne<br />
Płyn Newtronowski<br />
0 5 10 15<br />
(N/m 2 )<br />
PODZIAŁ REOLOGICZNY PREPARATÓW FARMACEUTYCZNYCH<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
krzywa<br />
płynięcia<br />
Płyn zagęszczany ścinaniem<br />
(dilatantny)<br />
0 5 10 15<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
naprężenie<br />
styczne (N/m 2 )<br />
krzywa<br />
płynięcia<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Płyn rozrzedzany ścinaniem<br />
(pseudoplastyczny)<br />
0 5 10 15<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
krzywa<br />
płynięcia<br />
PREPARATY<br />
BEZ GRANICY PŁYNIĘCIA
PODZIAŁ REOLOGICZNY PREPARATÓW FARMACEUTYCZNYCH<br />
naprężenie<br />
styczne (N/m 2 )<br />
naprężenie<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Płyn Binghama<br />
0<br />
0 5 10 15<br />
styczne (N/m<br />
2 )<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
krzywa płynięcia<br />
Płyn zagęszczany ścinaniem<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 5 10 15<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
naprężenie<br />
styczne (N/m 2 )<br />
krzywa<br />
płynięcia<br />
Płyn rozrzedzany ścinaniem<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0 5 10 15<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
krzywa<br />
płynięcia<br />
PREPARATY<br />
Z GRANICĄ PŁYNIĘCIA
Krzywe płynięcia hydrożeli z różnymi<br />
Carbopolami<br />
naprężenie styczne (N/m 2 )<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 1 2 3 4<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
974P NF<br />
971P NF<br />
AA1
PARAMETRY LEPKOŚCIOWE HYDROŻELI<br />
-WYNIKI BADANIA LEPKOŚCI<br />
STRUKTURALNEJ<br />
Nazwa parametru Nazwa hydrożelu<br />
Lepkość strukturalna<br />
przy szybkości ścinania<br />
0,8 1/s<br />
Lepkość strukturalna<br />
przy szybkości ścinania<br />
2,4 1/s<br />
971P NF 974P NF AA1<br />
21868<br />
mPa·s<br />
11762<br />
mPa·s<br />
163762<br />
mPa·s<br />
80514<br />
mPa·s<br />
121268<br />
mPa·s<br />
55333<br />
mPa·s
Z równania Einsteina-Smoluchowskiego<br />
przedstawionego w postaci:<br />
Albert Einstein<br />
1879-1955<br />
kT<br />
D =<br />
6πr<br />
η<br />
D –współczynnik dyfuzji,<br />
k –stała Boltzmana,<br />
T –temperatura w stopniach<br />
Kelwina,<br />
r –promień cząsteczki substancji<br />
leczniczej,<br />
η – lepkość,<br />
wynika, że im niższa lepkość żelu, tym wyższa<br />
dostępność farmaceutyczna (uwalnianie)<br />
substancji leczniczej
Pętla histerezy – ważny parametr lepkościowy<br />
Warunkiem wysokiej dostępności farmaceutycznej substancji<br />
leczniczej jest nie tylko niska lepkość żelu, ale także niewielkie pole<br />
powierzchni pętli histerezy.<br />
2 )<br />
naprężenie styczne (N/m<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0 0,5 1 1,5 2 2,5<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
pętla w stępująca<br />
pętla zstępująca
Pętla histerezy hydrożelu z Carbomerem AA1<br />
naprężenie styczne (N/m 2 )<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0 0,5 1 1,5 2 2,5<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
krzyw a w stępująca<br />
krzyw a zstępująca
PARAMETRY LEPKOŚCIOWE HYDROŻELI<br />
-WIELKOŚĆ POLA PĘTLI HISTEREZY<br />
Nazwa parametru<br />
Pole pętli histerezy<br />
Nazwa hydrożelu<br />
971P NF 974P NF AA1<br />
0,51<br />
j.u<br />
20,25<br />
j.u.<br />
6,49<br />
j.u.
Wartość granicy płynięcia hydrożeli<br />
Granica płynięcia<br />
-wartość naprężenia stycznego, przy którym preparat<br />
zaczyna płynąć.<br />
Preparaty z granicą płynięcia wykazują tendencję do<br />
płynięcia po przekroczeniu pewnego granicznego<br />
naprężenia ścinającego, a przy naprężeniach niższych<br />
zachowują się jak sprężyste ciała stałe.<br />
Granica płynięcia to wartość siły, jaką należy zadziałać na<br />
żel, aby uległ upłynnieniu.<br />
Żel z niską granicą płynięcia łatwo rozsmarować<br />
na chorej tkance.
Krzywe płynięcia hydrożeli z różnymi<br />
Carbopolami<br />
naprężenie styczne (N/m 2 )<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 1 2 3 4<br />
szybkość ścinania (1/s)<br />
974P NF<br />
971P NF<br />
AA1
PARAMETRY LEPKOŚCIOWE HYDROŻELI<br />
-WYNIKI BADANIA GRANICY PŁYNIĘCIA<br />
Nazwa parametru Nazwa hydrożelu<br />
Granica płynięcia 6,51<br />
N/m 2<br />
971P NF 974P NF AA1<br />
38,7<br />
N/m 2<br />
39,0<br />
N/m 2
Część II<br />
Badania<br />
dostępności farmaceutycznej
BADANIE DOSTĘPNOŚCI FARMACEUTYCZNEJ<br />
SUBSTANCJI LECZNICZYCH<br />
Aparatura do badania dostępności farmaceutycznej
BADANIE DOSTĘPNOŚCI FARMACEUTYCZNEJ<br />
ŚRODKÓW LECZNICZYCH<br />
Aparatura do badania dostępności farmaceutycznej<br />
(szczegóły)<br />
Aparat wg Mutimer i wsp.
ilość uwolnionego INa (mg/cm 2 )<br />
Kinetyka uwalniania ibuprofenu sodowego<br />
z hydrożeli z różnymi Carbopolami<br />
2<br />
1,6<br />
1,2<br />
0,8<br />
0,4<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300 350<br />
czas (m in.)<br />
974P NF<br />
971P NF<br />
AA1
Nazwa<br />
hydrożelu<br />
Typ równania<br />
regresji<br />
971P NF y=ax+b<br />
lg(y)=a lg(x)+b<br />
974P NF y=ax+b<br />
lg(y)=a lg(x)+b<br />
AA1<br />
Równania regresji opisujące<br />
szybkość uwalniania ibuprofenu sodowego<br />
z hydrożeli do płynu biorczego<br />
y=ax+b<br />
lg(y)=a lg(x)+b<br />
Współczynniki<br />
równania regresji<br />
6,2965·10 -3<br />
0,8542<br />
3,5362·10 -3<br />
0,9099<br />
5,5507·10 -3<br />
0,9240<br />
a b<br />
0,2409<br />
-1,7754<br />
0,1023<br />
-2,1729<br />
0,1023<br />
-2,0349<br />
Współczynnik<br />
korelacji<br />
r<br />
0,9902<br />
0,9999<br />
0,9886<br />
0,9935<br />
0,9936<br />
0,9972<br />
Pole<br />
powierzchni<br />
(j.u)<br />
626,06<br />
342,70<br />
522,19
Ilość składników aktywnych ekstraktu z<br />
tymianku uwolnionych z hydrożeli z różnymi<br />
Carbopolami<br />
ilość substancji aktywnych<br />
(mg/cm 2 )<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
2,8678<br />
4,2721<br />
3,7829<br />
5,2729<br />
3,4976<br />
974P NF 971P NF AA1<br />
nazw a Carbopolu<br />
4,6043<br />
po 3 godzinach<br />
po 6 godzinach
WNIOSKI<br />
Zastosowanie Carbopolu 971P w recepturze<br />
wytworzonego hydrożelu warunkuje<br />
najkorzystniejsze aplikacyjnie parametry<br />
reologiczne, takie jak: niska wartość lepkości<br />
strukturalnej, pola pętli histerezy oraz granicy<br />
płynięcia.<br />
Substancje lecznicze (ibuprofen sodowy<br />
oraz składowe ekstraktu glikolowego z<br />
tymianku) najefektywniej dyfundują z<br />
hydrożelu, którego podłoże opracowano na bazie<br />
Carbopolu 971P NF charakteryzującego się<br />
najkorzystniejszymi parametrami reologicznymi.
Dziękuję za uwagę
Change language