módosított hatóanyagleadású diklofenák-nátrium tartalmú
TRANSCRIPT
Módosított hatóanyag-leadású diklofenák-nátrium tartalmú gyógyszerkészítmények formulálása és
vizsgálata
Doktori értekezés
Dr. Fenyvesi Zsófia
Semmelweis Egyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola
Témavezető: Dr. Marton Sylvia, Ph.D. Hivatalos bírálók: Dr. László Krisztina, D.Sc.
Dr. Bácskay Ildikó, Ph.D.
Szigorlati bizottság elnöke: Dr. Tekes Kornélia, D.Sc. Szigorlati bizottság tagjai: ifj. Dr. Regdon Géza, Ph.D. Dr. Vecsernyés Miklós, Ph.D.
Budapest 2010
TARTALOMJEGYZÉK
1. RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE....................................................................................... 6
2. BEVEZETÉS................................................................................................................ 9
3. IRODALMI HÁTTÉR ............................................................................................... 10
3.1. Gasztrointesztinális traktus (GIT) felépítése és működése
gyógyszerkészítmények felszívódása szempontjából......................................... 10
3.2. Módosított hatóanyag-leadású gyógyszerkészítmények ..................................... 11
3.3. Mikrokapszula ..................................................................................................... 12
3.3.1. Mikrokapszulák alkalmazási területei ...................................................... 14
3.3.2. Mikrokapszulák előállítása ....................................................................... 16
3.3.3. A mikrokapszulázás, mint műveleti eljárás.............................................. 20
3.3.4. Mikrokapszulázás során alkalmazott speciális anyagok ......................... 20
3.3.4.1. Alkalmazott biodegradábilis polimerek jellemzése.................. 21
3.3.5. Mikrokapszulák hatóanyagleadása.......................................................... 23
3.3.6. Mikrokapszulák fizikai vizsgálata ............................................................ 24
3.3.6.1. Gördülékenység......................................................................... 25
3.3.6.2. Deformitási faktor .................................................................... 25
3.3.6.3. Átlagos szemcseméret ……………………………………..25
3.3.6.4. Az erózió mértékének meghatározása ....................................... 26
3.3.6.5. Duzzadás.................................................................................... 26
3.3.6.6. Számítógépes képanalízis .......................................................... 27
3.3.7. Biofarmáciai vizsgálatok .......................................................................... 28
3.3.7.1. In vitro hatóanyag-felszabadulás vizsgálat................................ 28
3.3.7.2. Farmakokinetikai predikciós vizsgálatok .................................. 32
3.3.7.3. In vitro és in vivo abszorpciós vizsgálatok................................ 33
3.3.7.4. Ulcerogenitás vizsgálata ............................................................ 34
3.3.7.5. Hatóanyagleadás és -felszívódás szimulálása a GIT különböző
területein .................................................................................. 35
3.3.8. Kristályszerkezet változás igazolása szabadfilmekben ............................ 37
3.3.8.1. Közeli infravörös spektroszkópia (NIR).................................... 37
3.3.8.2. Differenciál pásztázó kalorimetria............................................. 38
2
3.3.8.3. Röntgendiffrakciós analízis ....................................................... 39
3.3.9. Stabilitás ................................................................................................... 39
3.4. Diklofenák-nátrium ............................................................................................. 40
4. CÉLKITŰZÉSEK...................................................................................................... 43
5. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK................................................................................. 44
5.1. Anyagok, eszközök.............................................................................................. 44
5.1.1. Anyagok ................................................................................................... 44
5.1.2. Készülékek, eszközök............................................................................... 45
5.2. Módszerek ........................................................................................................... 46
5.2.1. Vizsgálati minták előállítása..................................................................... 46
5.2.1.1. Teofillin tartalmú szabadfilmek és mikrokapszulák előállítása 46
5.2.1.2. Mikrokapszulák előállítása koacervációs módszerrel ............... 47
5.2.1.3. Mikrokapszulák előállítása in situ gélesedésen alapuló
módszerrel ............................................................................... 48
5.2.1.4. Tabletták előállítása mikrokapszulákból direkt préselési
eljárással .................................................................................. 48
5.2.1.5. Diklofenák tartalmú tapaszok előállítása................................... 48
5.2.2. Minták fizikai ellenőrző vizsgálata........................................................... 49
5.2.2.1. Gélek viszkozitásának meghatározása....................................... 49
5.2.2.2. Mikrokapszulák szitaanalízise................................................... 50
5.2.2.3. Erózió mértékének a meghatározása ......................................... 50
5.2.2.4. Mikrokapszulák duzzadóképességének meghatározása ........... 50
5.2.2.5. Mikrokapszulák kerekdedségének sztereomikroszkóppal történő
meghatározása ......................................................................... 51
5.2.2.6. Szabadfilmek maradék nedvességtartalmának meghatározása 51
5.2.3. Minta előkészítése .................................................................................... 51
5.2.3.1. Koacervációs módszerrel előállított mikrokapszulák
hatóanyag-tartalma .................................................................. 51
5.2.3.2. In situ gélesedésen lapuló módszerrel előállított mikrokapszulák
hatóanyagtartalma.................................................................... 51
5.2.4. Analitikai vizsgáló módszerek.................................................................. 52
5.2.4.1. Nagynyomású folyadékkromatográfia (HPLC) ........................ 52
3
5.2.4.2. Differenciál pásztázó kalorimetria (DSC) ................................. 52
5.2.4.3. Szabadfilmek NIR vizsgálata .................................................... 52
5.2.4.4. Szabadfilmek röntgendiffrakciós vizsgálata.............................. 53
5.2.5. Biofarmáciai vizsgálatok .......................................................................... 53
5.2.5.1. In vitro vizsgálatok .................................................................... 53
5.2.5.1.1. Átfolyócellás oldódás vizsgálat .................................... 53
5.2.5.1.2. Kioldódás vizsgálat forgókosaras módszerrel
mikrokapszulákból ...................................................... 53
5.2.5.1.3. Mikrokapszulák és tabletták kioldódás vizsgálata pH
váltással (pH 1,2 2h-ig→ majd pH 6,8) ...................... 54
5.2.5.1.4. Kioldóközeg folyamatos pH változásának mikrokapszula
hatóanyagleadására kifejtett hatásának vizsgálata....... 54
5.2.5.1.5. Hatóanyag-felszabadulás vizsgálat tapaszokból........... 55
5.2.5.1.6. Abszorpció meghatározása szimulált vizsgálattal
bélgyűrű alkalmazásával.............................................. 56
5.2.5.2. In vivo vizsgálat ........................................................................ 56
5.2.5.2.1. Ulcerogenitás meghatározás patkányokban diklofenák
tartalmú mikrokapszulák esetén ................................. 56
5.2.6. Stabilitás vizsgálatok ................................................................................ 57
5.2.6.1. Mikrokapszulák stabilitás vizsgálatai........................................ 57
5.2.7. Statisztika kiértékelés ............................................................................... 57
6. EREDMÉNYEK ÉS MEGBESZÉLÉS...................................................................... 58
6.1. Diklofenák kvantitatív meghatározására alkalmazott módszerek ....................... 58
6.2. Diklofenák-nátrium oldódási kinetikájának meghatározása................................ 59
6.3. Koacervációs eljárással előállított mikrokapszulák............................................. 60
6.4. In situ gélesedésen alapuló módszerrel előállított mikrokapszulák..................... 62
6.4.1. Mikrokapszulák tulajdonságait befolyásoló paraméterek ....................... 62
6.4.1.1. Mikrokapszulák duzzadóképessége........................................... 64
6.4.1.2. Mikrokapszulák eróziója ........................................................... 67
6.4.2. Mikrokapszulák szfericitását befolyásoló paraméterek............................ 69
6.4.2.1. Hatóanyag oldékonyságának hatása a szfericitásra ................... 69
6.4.2.2. Hatóanyag kristályszerkezete .................................................... 70
4
6.4.3. Kalcium-alginát kialakulását befolyásoló tényezők................................. 75
6.4.3.1. Kalcium-klorid koncentrációjának hatása ................................. 75
6.4.3.2. Polimerek koncentrációjának hatása ......................................... 76
6.4.4. Mikrokapszulák hatóanyag-bezáró képessége......................................... 77
6.4.4.1. Mikrokapszulák hatóanyag-bezárásának kvalitatív vizsgálata.. 77
6.4.4.2. Mikrokapszulák hatóanyag-bezárásának kvantitatív vizsgálata 79
6.4.5. Mikrokapszulák hatóanyagleadása ........................................................... 79
6.4.6. Mikrokapszula gyomorkárosító hatásának vizsgálata .............................. 83
6.4.7. In vitro intesztinális abszorpció................................................................ 84
6.5. Mikrokapszulák alkalmazása............................................................................... 85
6.5.1. Kapszulák ................................................................................................. 85
6.5.2. Tabletta ..................................................................................................... 85
6.5.3. Tapasz....................................................................................................... 87
6.6. Mikrokapszulák stabilitás vizsgálata ................................................................... 91
6.7. Vérszintgörbék szimulálása famakokinetikai adatok felhasználásával ............... 93
7. KÖVETKEZTETÉSEK.............................................................................................. 96
8. ÖSSZEFOGLALÁS ................................................................................................... 98
9. SUMMARY ............................................................................................................... 99
10. IRODALOMJEGYZÉK ........................................................................................ 100
11. BIBLIOGRÁFIA.................................................................................................... 115
12. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS............................................................................... 118
13. AZ ÉRTEKEZÉS TÉMÁJÁHOZ KAPCSOLÓDÓ KÖZLEMÉNYEK
KÜLÖNLENYOMATAI ....................................................................................... 119
5
1. RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE
A - szemcse vetületének területe
AQ - mikrokapszulában lévő hatóanyagtartalom
BCS - Biopharmaceutical Classification System
C - köralakúság tényezője
cmax - maximális plazmakoncentráció
cn - Sartorius Dissolution Simulator által levett minta hatóanyag
mennyisége
COX - ciklooxigenáz enzim
d - két hálózati sík távolsága
D - dózis
D.E. - kioldódási hatékonyság
di - i-edik frakció %-os mennyisége
DSC - differenciál pásztázó kalorimetria
(Differential Scanning Calorimetry)
E - erózió
EWU - egyensúlyi vízfelvétel (Equilibrium Water Uptake)
F - dózisból felszívódott farmakon hányad
FDA - amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerellenőrző Hatóság
(Food and Drug Administration)
f1 - különbözőségi faktor
f2 - hasonlósági faktor
GIT - gasztrointesztinális traktus
HPMC - hidroxipropilmetilcellulóz
HEC - hidroxietilcellulóz
ICH - International Conference on Harmonisation of Technical
Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human
Use
I0 - mintára beeső fénysugár intenzitása
IR - diffúzan visszavert és összegyűjtött fénysugár intenzitása
k - felszabadulási konstans
6
K - rendszer abszorpciós koefficiense
ka - felszívódás elsőrendű sebességi állandója
kd - hatóanyag gyógyszerformából történő kioldódásának elsőrendű
sebességi állandója
Kd - diffúziós sebességi konstans
Kd0 - korrekciós konstans
ke - elimináció elsőrendű sebességi állandója
Ki - abszorpciós sebességi konstans
Kp - víz penetrációjának kinetikai konstansa
logD - n-oktanol/víz pufferben mért megoszlási koefficiens
logP - n-oktanol/víz pufferben mért parciális koefficiens
MF(t) - adott időben összegyűjtött minta hatóanyag tartalma
Mg(t) - adott időben felszabadult hatóanyag mennyiség
Mn - szám szerinti átlagos molekulatömeg
Mt - t időben felszabadult hatóanyag mennyiség
M∞ - végtelen időben felszabadult hatóanyag mennyiség
Mw - tömeg szerinti átlagos molekulatömeg
M100% - 100%-os kioldódás
n - mintavételi időpontok száma
nd - diffúzió transzportját jellemző hatványkitevő
NIR - közeli infravörös spektroszkópia
NGF - nerve growth factor
np - folyadék penetrációs mechanizmusától függő kitevő
NSAID - nemszteroid gyulladásgátlók
nλ - hullámhossz egész számú többszöröse
P - szemcse vetületi körvonalának hossza
Ph.Hg. VIII. - VIII. Magyar Gyógyszerkönyv
Ph.Eur.6. - Európai Gyógyszerkönyv 6. kiadása
PGE2 - prosztaglandin E2
rf - farmakon sugara
RH - relatív páratartalom
rm - mikrokapszula sugara
7
Rt - referens készítményből t időpontban kioldódott %-os hatóanyag
mennyiség
R% - reflektancia értéke
R2 - korrelációs koefficiens
S - rendszer szórási koefficiense
t - idő
tmax - maximális plazmakoncentráció eléréséhez szükséges idő
t0 - késleltetési idő
tp - a penetrációhoz szükséges idő
TQ - mikrokapszulákban lévő elméleti hatóanyatartalom
Tt - vizsgálati készitményből kioldódott %-os hatóanyag mennyiség
USP 32 - Amerikai Gyógyszerkönyv 32. kiadása
Vd - megoszlási térfogat
VD - minták térfogata
VS - kioldóközeg térfogata
Wd - kioldódás után szárított mikrokapszulák tömege
Wo - száraz mikrokapszulák tömege
Wp - duzzadt mikrokapszula tömegének növekedése
Wr - kioldódás során felszabadult hatóanyagmennyiség
Ws - duzzadt mikrokapszulák tömege
x - átlagos szemcseméret
xi - i-edik frakció alsó és felső mérethatárának átlaga
Xmax - legnagyobb mért átmérő
Xmin - legkisebb mért átmérő
∆H - olvadási entalpia
τd - az az idő, amely alatt a hatóanyag 63,2%-a felszabadul
β - görbe alaki paramétere
θ - kristálysíkok és a beesési sugár által bezárt szög
f - farmakon sűrűsége
b - bevonat sűrűsége
8
2. BEVEZETÉS
Napjainkban egyre nagyobb teret hódítanak a multipartikuláris hatóanyag hordozó
rendszerek, amelyek közé tartoznak a mikrokapszulák is. Az ilyen rendszerek egyik
előnyös tulajdonsága a hagyományos hatóanyaghordozókkal szemben, hogy egyenletes
gasztrointesztinális disztribúciót és abszorpciót biztosítanak, valamint a különböző
hatóanyag-leadó profillal rendelkező egységek keverékének alkalmazásával egy
szabályozott hatóanyag-felszabadulással rendelkező készítmény előállítására van
lehetőség. A mikrokapszulázás szilárd, folyadék és gáz halmazállapotú anyagok
bezárására alkalmas eljárás; hagyományos szilárd hatóanyagok és biológiai minták
egyaránt felhasználhatók. A hatóanyag tulajdonságaitól és kívánt hatóanyag-leadó
profiltól függően számos előállítási mód közül lehet választani. Mikrokapszulák
alkalmazásával lehetőség van a hatóanyag vérben történő akkumulálódás elkerülésére,
valamint kisebb inter- és intraperszonális variancia valósítható meg a vérszintgörbék
között. A mikrokapszulák ezen felül a betegek igényeihez rugalmasan idomuló
készítmény kifejlesztésére adnak lehetőséget, ilyen lehet például a gyomorvédő
funkcióval rendelkező felezhető tabletta vagy a rezervoár típusú transzdermális
hatóanyaghordozó rendszer.
A NSAID vegyületek elsősorban fájdalom- és lázcsillapításra, valamint reumás
megbetegedések kezelésében alkalmazott hatóanyagok. A vegyületek egyik káros
mellékhatása, hogy tartós alkalmazásuk a gyomornyálkahártyát jelentős mértékben
károsíthatja kontakt hatáson és prosztaglandin szintézis gátláson keresztül, amely
gyomorvérzés és -fekély kialakulását idézheti elő. Ennek megelőzésére a nemszteroid
gyulladásgátló tartalmú készítményeket általában gasztrorezisztens bevonattal látják el,
amely kizárja a készítmény felezhetőségét, valamint a bevonat sérülése a védő funkció
elvesztését eredményezheti. Ennek megoldására alkalmazható a hatóanyag
mikrokapszulákba zárása, majd tablettázása, amely egy felezhető, változatlan
hatóanyag-leadó profilt biztosító rendszer kialakítását teszi lehetővé.
9
3. IRODALMI HÁTTÉR
3.1. Gasztrointesztinális traktus (GIT) felépítése és működése
gyógyszerkészítmények felszívódása szempontjából
A gyógyszerkészítmények adagolására számos lehetőség áll rendelkezésünkre,
mint például per os, intravénás, rektális, szublingvális. Ahhoz, hogy a vegyület kifejtse
a kívánt hatást – a közvetlenül véráramba juttatott készítményeket kivéve - a
felszabadulást követően fel kell szívódnia, majd a megfelelő receptorhoz kell kötődnie.
A per os adott készítmények a gyomor-béltraktusból általában nem-ionos passzív
diffúzióval szívódnak fel, amelynek alapfeltétele, hogy a vegyület oldott, nem-ionizált
formában legyen jelen a felszívódás helyén. Ezen kívül a membránon keresztüli
felszívódás történhet filtrációval, facilitált diffúzióval, aktív transzporttal vagy
pinocytosissal. A vegyület véráramba jutása az endothel- és epithelsejtek közötti
réseken (csatornákon) keresztül is megvalósulhat.
A per os adagolt készítmények első jelentős felszívódási szakasza a gyomor. A
hasüregben elhelyezkedő szerv 3 részből épül fel: alap (fundus), test (corpus) és antrum.
A proximális szakaszon (fundus és corpus) történik a beérkező táplálék raktározása, míg
az antrum fő feladata a keverőfunkció ellátása és a gyomortartalom vékonybél felé
történő továbbítása. A gyomor általában erősen savas kémhatását a gyomormirigyek
által kiválasztott gyomorsav okozza. Ugyanakkor a gyomor pH-ját befolyásoló számos
tényező közül az egyik a készítmény adagolásának körülményei, vagyis étkezés előtt,
közben vagy után történik a készítmény bevétele. Az éhgyomri pH érték 1,0-1,2 körüli.
Étkezés után ez az érték növekszik és akár a pH 6 közeli értéket is elérheti.
A gyomor elsődleges funkciói közé a táplálék előemésztése, keverése, tárolása és
továbbítása tartozik, de részt vesz a tápanyagok és különböző hatóanyagok
felszívódásában is [1]. Elsősorban a gyenge savi és bázikus karakterrel rendelkező, nem
ionizált vegyületek felszívódása figyelhető meg a GIT (gasztrointesztinális traktus) ezen
szakaszán, míg a felszívódás jelentősebb mértékben a vékonybélben történik különböző
abszorpciós folyamatok révén [2], ahol 6,8 körüli pH érték tapasztalható.
10
A gyomorürülés szempontjából is különbséget kell tenni jóllakott és éhezési
állapot között, amely során a gyomortartalom szuszpenzió formájában távozik a
vékonybél felé a kontrakciókat követően [1].
3.2. Módosított hatóanyag-leadású gyógyszerkészítmények
A VIII. Magyar Gyógyszerkönyv gyógyszernek nevezi azokat a készítményeket,
amelyek egy vagy több hatóanyagot tartalmaznak, és valamely betegség kezelésében,
megelőzésében vagy diagnózisában igazoltan hatékonyak. A hatékonyság két feltétele a
hatóanyag és a gyógyszerforma megfelelősége. Ezáltal a gyógyszer-technológia
feladata, hogy az optimális formulálás révén biztosítsa a hatóanyag megfelelő
koncentrációját a hatás helyén, illetve a stabil, reprodukálhatóan gyártható készítmény
kialakítását. A megvalósításhoz segédanyagok használhatók, amelyek a hatóanyaggal
együtt alakítják ki a gyógyszert, és biztosítják annak hatékonyságát, biztonságosságát és
relatív ártalmatlanságát. Ugyanakkor a segédanyagok hozzájárulnak a gyógyszer
gyárthatóságához, stabilitásához, megkülönböztethetőségéhez, tolerálhatóságához is.
A gyógyszerkészítmények a hatóanyag-leadás szempontjából két csoportba
sorolhatók: konvencionális- és nem konvencionális (módosított hatóanyag-leadású)
készítmények. A konvencionális készítmények előállítása során nem történik módosítás
annak érdekében, hogy a hatóanyag felszabadulás helyét vagy idejét megváltoztassák.
Nem konvencionális készítményeknél a hatóanyag-felszabadulás helyének és
/vagy sebességének módosítása történik a hagyományostól eltérő előállítási módok vagy
összetételek alkalmazásával 3.
A rendszerek a következő generációkba sorolhatók:
I. hagyományos gyógyszerformák (tabletta, kúp, oldat, kenőcs stb.);
II. nyújtott hatóanyag-leadású, nyújtott hatású készítmények (sustained release
drugs, prolonged action drugs);
III. szabályozott hatóanyag-leadású rendszerek (controlled release systems);
IV. célzott hatóanyag-szállító rendszerek (targetable delivery systems);
11
V. pulzáló hatóanyag-leadású terápiás rendszerek (tünetorientált
gyógyszerrendszerek);
VI. génterápián alapuló gyógyszerleadó rendszerek;
VII. nanotechnológia hasznosításán alapuló megoldások.
A gyógyszerhatás módosítása kémiai módszerekkel (farmakon szerkezetének
változtatása), fiziológiai módszerekkel (megfelelő szervezeti adottságok kiválasztása és
módosítása - például az alkalmazás helyének és a gyógyszerkészítmény szervezetbe
juttatásának megválasztása) és gyógyszertechnológiai módszerekkel (megfelelő
gyógyszerforma kialakítása) egyaránt megvalósítható. Az utóbbi lehetőségek közé
tartozik a megfelelő vivőanyag kiválásztása, a bevonás alkalmazása és a
mikrokapszulázási eljárás is [4].
A módosított hatóanyagleadású készítmények közé sorolhatók a nyújtott, késleltetett
és szakaszos hatóanyagleadású gyógyszerformák 3.
A hatóanyagleadás módosításának számos célja lehet, mint pl. a terápiás igényekhez
igazodó farmakon felszabadulásának biztosítása, a biológiai hasznosíthatóság
optimálissá tétele, a beteg complience javítása vagy akár a gazdasági szempontok
figyelembevétele.
3.3. Mikrokapszula
A mikrokapszula definíciója nem szerepel a Ph.Hg. VIII.-ban vagy a Ph.Eur.6-
ban, sem pedig az USP 32-ben [3,5,6].
A mikrokapszulák 0,5-2000 μm átmérőjű szabályos alakzatok, amelyek egy vagy
több polimerből felépülő, áteresztő bevonattal ellátott rendszerek.
A mikrokapszula és mikrorészecske (1. ábra) között különbséget kell tenni. A
mikrokapszula egymástól jól elkülöníthető falból és belső magból épül fel, szemben a
mikrorészecskékkel, ahol nincsenek ilyen egyértelmű határok. A készítmény szerkezete
az előállítási módszerrel befolyásolható, folyamatos, porózus vagy nem porózus
struktúra kialakítására egyaránt van lehetőség [7].
12
gömbölyű
szabálytalan
G ÁZN EMŰ M A G
göm bölyű
szabálytalan
szilárd oldat
SZILÁ R D M A G
tiszta, oldódott hatóanyag
szuszpenzió
em ulzió emulzió-szuszpenzió
FO LY ÉK O N Y M A G
M IK R O R ÉSZECSK ÉK
G ÁZN EMŰ M A G
gömbölyű
szabálytalan
SZILÁ RD M A G
gömbölyű szabálytalan
m átrix több rekeszes
FO LY ÉK O N Y M A G
tiszta, oldódott hatóanyag
szuszpenzió
emulzió emulzió-szuszpenzió
M IK R O K A PSZU LÁ K
1. ábra Mikrokapszulák és mikrorészecskék [7]
A mikrokapszulázás előnyös tulajdonságai közé tartozik a farmakon védelme,
növelt eltarthatóság, egyszerűen megoldható nyújtott hatóanyag-leadás, kellemetlen
hatóanyagok íz- és szagfedése, inkompatibilis hatóanyagok, és/vagy segédanyagok
elkülönítése, valamint relatív kevés segédanyag szükséges az előállításukhoz a
tablettákhoz képest [8].
A szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú anyagok bezárására egyaránt alkalmas
rendszer jobban képes biztosítani a hatóanyag védelmét, mivel ilyen mérettartományban
pontosabban szabályozhatóak a gyártás körülményei, amely lehetőséget biztosít
érzékeny hatóanyagok, mint például enzimek, fehérjék hatóanyaghordozó rendszerbe
zárására.
A multipartikuláris rendszerek közé sorolható mikrokapszulák alkalmazása
számos előnyt mutat a hagyományos egy egységes gyógyszerformával szemben
terápiás, fiziológiás és gyógyszertechnológiai szempontból egyaránt. Az ilyen
gyógyszerforma gasztrointesztinális disztribúciója és a hatóanyag abszorpciója
egyenletesebb, mint az egy egységes gyógyszerformáké. Adagolása során a
plazmaszintek fluktuációja csökkenthető, amely az alkalmazás során fellépő
mellékhatások csökkenését is eredményezheti, valamint elkerülhető a dózis
felhalmozódása és a helyi irritáció is. A vérszintgörbék inter- és intraperszonális
varianciája is kisebb mértékű 9-11. Méretüknél fogva hosszabb időt töltenek a
13
béltraktusban, mint a tabletták, ezáltal hosszabb idő áll a hatóanyag rendelkezésére,
hogy felszívódjon. A mikrokapszulák vastagbél tranzit ideje kb. 28 óra, míg a tablettáké
15 óra, ami kihasználható egyrészt a vastagbélben lokálisan ható, másrészt egyes
szisztematikusan ható készítmények esetében is 12.
Mikrokapszula előállítása a betegek igényeihez rugalmasan idomuló
gyógyszerforma fejlesztését teszi lehetővé. Eltérő liberációjú mikrokapszulák
keverékének alkalmazásával optimális kioldódási profil tervezhető és alakítható ki.
Lehetőség van a hatóanyag szabályozott felszabadulásának biztosítására, vagy akár idő
kontrollált többegységes hatóanyag-leadó rendszerek kialakítására 11-15.
Az eljárás végeredményeként kapott termék további feldolgozásra is alkalmas.
Kapszulába tölthető a pontosabb adagolhatóság érdekében vagy injekció formájában is
adható. A tablettázás a hatóanyagleadás további befolyásolására kínál lehetőséget a
mikrokapszulák vagy a keletkezett tabletták bevonásával, vagy akár a két folyamat
együttes alkalmazásával. A mikrokapszula tartalmú tabletták oszthatók, mivel a
hatóanyag-részecskék sokkal kisebb egységenként vannak bevonva és a törési felületen
csak kis részük sérülhet. Így egy mikrokapszulákat tartalmazó tabletta széttörése esetén
is biztosított a hatóanyag és a gyomor-bél rendszer nyálkahártyájának védelme,
valamint a szabályozott hatóanyagfelszabadulás. A különböző hatóanyagleadású
profillal rendelkező mikrokapszulák kombinálásával a hatóanyag konstans
liberációjának biztosítására is lehetőség van. Dermatológiai készítményekben történő
felhasználásakor a fal megszilárdítása nélkül történik a mikrokapszuláknak mint
mikrorezervoár komponenseknek gélekbe való inkorporálása. Tapaszok előállításakor a
mikrokapszulák a fal megszilárdulása után vagy anélkül is a vázat képező gélbe
helyezhetők. Ezek a rendszerek egyesítik a membrán és mátrix rendszerrel működő
tapaszok előnyeit, ezáltal például a védőfólia eltávolításakor történő sérüléskor nem
szabadul fel az összes hatóanyag, ami a toxicitás elkerülését biztosítja.
3.3.1. Mikrokapszulák alkalmazási területei
A mikrokapszulázás széles körben kerül alkalmazásra az élelmiszer-, kozmetikai-,
mezőgazdasági- és gyógyszeripar területén egyaránt. Ízesítő anyagokat már az 1930-as,
vitaminokat az 1940-es évek óta kapszuláznak, amelynek fő célja a vegyületek védelme
14
és stabilitásuk megerősítése. A mikrokapszulázás alkalmazható különböző
nyomelemekkel, vitaminokkal dúsított élelmiszer előállítására is 16.
A többletköltséget nem igénylő mikrokapszulázás a kozmetikai ipar számára is
kiváló lehetőségeket kínál 17. A magazinok lapjain reklámozott parfümök 18
tesztcsíkjai mikrokapszulázott formában tartalmazzák az illatanyagokat, amelyek fizikai
hatásra (például hő, súrlódás) felbomlanak, ami a bezárt illatanyag felszabadulását
eredményezi.
A mezőgazdasági ipar számára is jelentős előnyöket biztosít a mikrokapszulázás.
A növényvédő szerek alkalmazása során ezáltal csökkenthető az alkalmazás
gyakorisága, konstans felszabadulás biztosítható, valamint csökkenthető a szerek
koncentrációja az adott területen.
A gyógyszeriparban a mikrokapszulázás egyre szélesebb körben alkalmazott
eljárássá válik. A technológia népszerűségét az adja, hogy szabályozott hatóanyag-
leadás biztosítására is alkalmas eljárás. A hasnyálmirigy [19], illetve Langerhans-
szigetek bazofil szemcséjű béta-sejtjeinek [20] mikrokapszulázásával a készítmény
félévenként történő egyszeri alkalmazása elegendő, amely által elkerülhető a napi
inzulin injekció adása. A hemoglobin mikrokapszulába zárásával mesterséges
vörösvértestek állíthatók elő, amelyek a vérátömlesztés immunológia veszélyeinek
kiküszöbölésére alkalmasak. A mikrokapszulák parenterális adagolásakor a
szemcseméret további csökkentése szükséges, hogy elkerüljék az adagolás helyén
kialakuló irritáló hatást. Az intravénás alkalmazásra szánt mikrokapszulák előállítása
során figyelembe kell venni, hogy ezek a részecskék embólia- és trombózisveszély
forrásai lehetnek, ezért az erre a célra előállított multipartikuláris hatóanyaghordozó
rendszerek burkolóanyaga heparint tartalmaz [8]. Napjainkban mágneses tulajdonsággal
rendelkező, NGF (nerve growth factor) tartalmú mikrokapszulák előállítására is vannak
kísérletek, amelyek alkalmazásával precíz és kontrollált hatóanyag felszabadulás érhető
el az adott szövetben. Főként a neurális regeneráció és interface területén nyújtanak új
lehetőségeket [21].
15
3.3.2. Mikrokapszulák előállítása
Mikrokapszulák előállítására alkalmazott eljárások alapvetően két nagy csoportba
sorolhatók. Az egyik csoportba tartoznak azok a módszerek, amelyek során kémiai
változás történik (pl. határfelületi polimerizáció), a másikat a fizikai változással járó
folyamatok (pl. pH változtatásával előidézett koacerváció) képezik. Az eljárások alapját
mindkét esetben a különböző polimerek homogén oldatából megfelelő (fizikai vagy
kémiai) hatással történő kicsapása és ezáltal az oldatban diszpergált részecskék
polimerrel való bevonása képezi [7].
A kívánt szemcseméret és nyújtott hatás elérése érdekében számos ipari eljárást
dolgoztak ki a mikrokapszulák előállítására:
koacervációs eljárás,
határfelületi polimerizáció,
dermesztés algináttal (in situ gélesedés),
porlasztátos fagyasztás és porlasztásos szárítás,
fluidizációs eljárás,
centrifugálásos eljárás,
diszperziós eljárás,
emulziós eljárás [8].
Koacervációs eljárás lényege, hogy a polimer anyagok oldatából megfelelő külső
hatásra koacervátumok válnak ki. A makromolekuláris anyag oldatának hőmérséklet-
vagy pH-változtatásával, vagy a polimer oldékonyságát csökkentő anyag hozzáadásával
a kolloidok szol-gél állapotának egyensúlya könnyen megbontható. A fáziselkülönítésen
alapuló koacerváció folyamata aránylag egyszerű berendezésekkel megvalósítható.
Attól függően, hogy a koacervátumcseppek létrehozásában egy vagy több
makromolekuláris kolloid vesz részt, egyszerű (például cellulóz-acetát-ftalát oldatból
nátrium-szulfát hatására következik be a koacerváció [13]) és összetett koacervációt (pl.
szulfametoxazol-szemcsék zselatin-arabmézgával történő koacerválására)
különböztetnek meg. A jelenleg alkalmazott technikák két nagy csoportba sorolhatók:
vizes oldatban és szerves oldószeres közegben végzett mikrokapszulázási eljárások (2.
16
ábra). A módszer hőérzékeny anyagok, mint például fehérjék és peptidek
mikrokapszulázására is alkalmas [22-26].
2. ábra Koacervációs eljárás [32]
Az oldószer-eltávolításos eljárás a koacervációs módszer egyik változatának
tekinthető, amelyet szobahőmérsékleten, szerves oldószert alkalmazva lehet elvégezni.
A módszert inzulin mikrokapszulázására is alkalmazták [27,28].
Határfelületi polimerizáció során két reaktív monomer egymással nem elegyedő
oldószerben történő oldását követően a monomerek a határfelületre diffundálnak, ahol
polimer membránt képeznek. A határfelületi reakció általában gyorsan lejátszódó
folyamat. Az alkalmazott segédanyagok megválasztásánál figyelembe kell venni, hogy
a hidrolízis sebessége ne haladja meg a határfelületi polimerizáció sebességét, ilyenek
pl. a poliamid és poliészter típusú vegyületek. A reakciókban résztvevő monomerek
szénlánchosszúsága befolyásolja a mikrokapszulák szilárdságát és a fal permeabilitását
[14,29,30].
17
Az algináttal történő dermesztés (in situ gélesedés) mikro- és nanokapszulák
előállítására egyaránt felhasználható. Mindkét rendszer alapja a guluronsavak között
kalcium hatására kialakuló híd. Az így létrejött gélszerkezet élő sejtek, proteinek
(humán serum albumin, inzulin) és más hatóanyagok bezárására is alkalmas [31-34].
A porlasztásos fagyasztás során a farmakon bevonó anyag olvadékában történt
diszpergálása után a diszperzió porlasztása történik a megfelelő berendezés
alkalmazásával. A keletkező cseppek szárítására hűtés alkalmazható. A segédanyag
kémiai összetételének és a farmakon-segédanyag arányának változtatásával a kívánt
kioldódás profillal rendelkező termék állítható elő [8].
A porlasztásos szárítás alkalmával az oldószer elpárologtatásával érhető el a
bevonó anyag megszilárdulása a maganyag felületén. Az eljárás során a polimerek
feloldása illékony folyadékban történik [35-37].
A fluidizációs eljárás elsősorban a Wurster által tervezett készülékben valósítható
meg. A levegőáramlással azonos irányban mozog a hatóanyag és a bevonó anyag alsó
porlasztással adagolva. A bevonás elsősorban a kolonna alján játszódik le, majd a felső
részben megszáradó részecskék visszahullnak a kolonna aljára [8].
Centrifugálásos eljárásnál a maganyag forgó tárcsára juttatva diszpergálható,
majd a farmakonrészecskék egy ellentétes irányban forgó tárcsára kerülnek, amelyre a
bevonó anyag adagolása történik. A mikrokapszulák ezután a falanyag keményedését
biztosító fürdőbe kerülnek, amelyben a kívánt keménység eléréséig állnak, majd a
végtermék centrifugálással történő elkülönítése következik [8].
Diszperziós eljárás során a farmakont előzetesen megolvasztott mátrixanyagban
diszpergálják, amelyet egy azonos hőmérsékletű, a fenti anyagokat nem oldó
folyadékban történő diszpergálás követ. Az összetett diszperz rendszer belső fázisát
képező cseppecskék hűtéssel szilárdíthatók [8].
Új kutatási irányvonal alakult ki a század közepén, amelynek lényege a folyadék-
folyadék határfelületen elhelyezkedő emulgensfilm stabilizálása. A peptidek és egyéb
környezeti hatásokra érzékeny hatóanyagok terápiás felhasználhatóságának
megvalósítására és a hatóanyag-felszabadulás módosítására tett erőfeszítések jegyében
dolgozták ki az ún. “emulziós mikrokapszulázási eljárás”-t, amely során
stabilizálódik a folyadék-folyadék határfelület és az így keletkező mikrokapszula
rendelkezik a szilárd gyógyszerformák minden előnyös tulajdonságával [38].
18
A bepárlásos kapszulázási eljárás során kis polimer részecskék kicsapása történik
olaj a vízben típusú emulzióból [39,40].
A termális denaturáció lényege egy viszonylag tömény vizes proteinoldat (pl.
20%) megfelelő mennyiségű olajban történő emulgeálása szobahőmérsékleten. A
módszer elsősorban a szérum és a tojás albumin fehérjék bezárására alkalmas [41].
A hagyományos mikrokapszulázási módszerek mellett a kutatás területén
próbálnak új eljárásokat is alkalmazni, amelyekkel jobban szabályozhatók az előállított
termékek tulajdonságai. Ilyen módszerek közé tartozik az úgynevezett mikrokörnyezet
által kontrollált mikrokapszulázás, amelynek lényege, hogy egy dupla üregű tű belső
részén keresztül történik a hatóanyagtartalmú oldat bejuttatása és egy azt körülvevő tűn
keresztül megy végbe a bevonásra szánt polimer oldat adagolása [42].
A különböző mikrokapszulázási eljárásokhoz alkalmazott hatóanyagokat és
bevonóanyagokat az 1. táblázat foglalja össze [7].
1. táblázat Mikrokapszulázási eljárások [7]
Eljárás Bevonóanyag Szuszpendáló közeg
Koacerváció Hidrofób polimerek Szerves oldószer
Komplex koacerváció Vízoldékony polielektrolitok Víz
Határfelületi polimerizáció
Vízoldékony és nem vízoldékony monomerek
Vizes vagy szerves oldószer
Kicsapás hővel Proteinek Szerves oldószer
Kisózás Vízoldékony polimerek Víz
Bepárlás Hidrofil vagy hidrofób polimerek Szerves oldószer vagy víz
Olvasztás Hidrofil vagy hidrofób polimerek -
Oldószer-eltávolítás Hidrofil vagy hidrofób polimerek Szerves oldószerek
Porlasztásos szárítás Hidrofil vagy hidrofób polimerek Levegő, nitrogén
Fázisszeparáció Hidrofil vagy hidrofób polimerek Vizes vagy szerves oldószer
19
3.3.3. A mikrokapszulázás, mint műveleti eljárás
A mikrokapszulázás, mint műveleti eljárás számos nehézséggel jár. A formulálás
során tisztázni kell például:
a gyártási sarzsok reprodukálhatóságát, amely az ipari szempontból gondos
munkát igénylő művelet esetén lényeges,
a hatékonyság befolyásolásában szerepet játszó tényezőket, mint például a
kapszula falvastagsága, porozitása, keményítettségi foka, a mikrokapszula és
a mag átmérője, valamint a heterodiszperzitás mértéke,
a mikrokapszulák szeparálási lehetőségét, amely gyógyszer-technológiai
szempontból a legtöbb problémát okozza,
a helyes polimer-farmakon arány megválasztását,
a kapszulafal keményedési idejének meghatározását,
a mikrokapszulák és a hatóanyagok stabilitási kérdéseit [4].
3.3.4. Mikrokapszulázás során alkalmazott speciális anyagok
A hatóanyag specifikus kémiai, fizikai és terápiás tulajdonságai, valamint az
alkalmazás körülményei alapvetőek a hordozó rendszer megtervezésekor. A hatóanyag
fizikai-kémiai tulajdonságai közül a molekulatömege, a biológiai folyadékban és a
mátrixban való oldékonysága, a biológiai tulajdonságai közül a toxicitás és biológiai
felezési idő az, amely a szállítórendszer megválasztásában döntő fontosságú.
Ugyanakkor előírt követelmény a hatóanyag és a mátrix egymással szemben tanúsított
kompatibilitása.
A hagyományos gyógyszeres kezelések során a hatóanyag periodikus adagolása
szükséges. A hatóanyagot különböző módszerekkel formulálják, amelynek célja a
hatóanyag stabilitásának, aktivitásának és terápiás alkalmazhatóságának biztosítása. A
legtöbb hatóanyag esetében a hagyományos formulálással hatékony készítmény állítható
elő, de vannak hatóanyagok, amelyek nem stabilak, toxikusak, szűk terápiás
tartománnyal vagy extrém oldékonysági problémával rendelkeznek. Ilyen esetekben a
hatóanyag folyamatos adagolása szükséges az állandó plazmaszint fenntartásához,
20
amely infúziós pumpa vagy polimerből felépülő hatóanyag felszabadító rendszerekkel
valósítható meg. A hatóanyag-felszabadulás kinetikájának szabályozásával a hatóanyag
plazma koncentrációja megfelelő időn át a terápiás tartományban tartható és
csökkenthető az ártalmas mellékhatás, valamint a betegek compliance is javítható. A
polimer készítmények optimálni tudják a rövid felezési idővel rendelkező hatóanyagok
terápiás hatékonyságát és az alacsony vízoldékonyságúak biológiai alkalmazhatóságát is
javítják.
A hatóanyag periodikus adagolása esetén célszerű biodegradábilis polimereket
alkalmazni a formula megtervezésekor, mert ezek az anyagok a szervezetben
enzimatikus bomlást szenvednek. Biodegradábilis hatóanyaghordozó rendszerek
előállítására általában lineáris polimereket alkalmaznak (nem tartalmaznak
keresztkötéseket), mert a keresztkötések csökkentik a mátrix permeabilitását és a magas
keresztkötés sűrűséggel rendelkező polimerek degradációja nagyon lassú folyamat. A
polimerek keverésével azok fizikai tulajdonságai változtathatók, de hogy megőrizzék
kedvező mechanikai tulajdonságaikat, kompatibilisnek kell egymással lenniük.
A fizikai tulajdonságok, mint például a polimer morfológiája, befolyásolják az
adott polimer degradációjának sebességét. A polimer erősségének meghatározásában
fontos szerepe van a molekula tömegnek, amely közvetlenül nincs hatással a hatóanyag
permeabilitására. A polimer molekulatömege egy tömeg szerinti átlagos
molekulatömeggel (Mw) vagy szám szerinti átlagos molekulatömeggel (Mn)
jellemezhető, amelyek hányadosa monodiszperz polimerek esetében Mw/Mn = 1.
Szintetikus polimereknél ez az érték kevesebb, mint 1,2. A természetes polimerek
gyakorlatilag monodiszperznek tekinthetők. A polidiszperzitás foka hatással lehet a
polimer biodegradációs tulajdonságaira. Biodegradábilis polimerek közé tartozik a
hidrofil tulajdonsággal is rendelkező nátrium-alginát, metilcellulóz és
hidroximetilcellulóz, valamint a hidrogélek csoportjába tartozó kitozán is [43].
3.3.4.1. Alkalmazott biodegradábilis polimerek jellemzése
A kereskedelemben főként nátrium és ammónium só formájában előforduló
alginát széles körben kerül felhasználásra a gyógyszeripar különböző területein
[31,32,44,45]. A D-mannuronsavból és L-guluronsavból felépülő poliszaharid
21
biodegradábilis és biokompatibilis tulajdonságokkal egyaránt rendelkező polimer [46-
48]. Előállítása barna hínárból (pl. Fucus vesiculosus, Ascophyllum nodosum) történik
kivonással [49], ugyanakkor néhány mikroorganizmus (pl. Pseudomonas aeruginosa) is
képes előállítani [50]. Az eredetétől függően eltérő a szerkezetét felépítő D-
mannuronsav és L-guluronsav arány, amely befolyásolja a kialakuló gélszerkezet fizikai
és kémiai tulajdonságát [51]. Az elmúlt években jelentős számú kutatás irányult a
keresztkötések természetének és az alginát gélek struktúrájának meghatározására.
Megfigyelték, hogy a keresztkötések kétféle módon képződhetnek. Egyrészt egyszerű
ionos hidak jöhetnek létre két szomszédos polimer lánc karboxil-csoportja és a kalcium-
ionok közt, másrészt egy pár polimerlánc kelátkötést hozhat létre egy kalcium-ionnal.
Száldiffrakciós- és modellvizsgálatokkal igazolták, hogy az alginsav kanyargós
szerkezettel rendelkező polimannuronsav és poliguluronsav alkotórészei képesek
összeakadni és kicsapódni. Ez alapján, valamint a gélek tulajdonságait is figyelembe
véve arra lehet következetni, hogy bár az alginát mindkét szegmense részt vesz a
keresztkötések létrehozásában [52], főként a guluronsav egységek között alakul ki [53].
A 3. ábra a kalcium-alginát szerkezetét szemlélteti.
3. ábra Kalcium-alginát szerkezete [54]
Az alginát a gyengén felszívódó vegyületek abszorpcióját is képes növelni a vegyület
tranzit idejének meghosszabbításával [55,56]. Ennek oka, hogy a számos karboxil
csoportot tartalmazó anionos vegyület a töltések következtében jó mukoadhezivitással
rendelkezik [57,58]. Az orális alkalmazásra szánt készítmények fejlesztése során
22
gyakran kihasználják az alginát azon tulajdonságát, hogy alacsonyabb pH-val
rendelkező oldatokban csökken a makromolekulák felszabadulása [59-61], amelynek
oka, hogy a gyomorsav hatására a hidrált nátrium alginát egy porózus, vízoldhatatlan
alginsavvá alakul a készítmény felszínén, amely magasabb pH-val rendelkező oldattal
való érintkezést követően vízoldékony viszkózus réteggé alakul [62]. A kalcium-alginát
tartalmú mikrokapszulák előállítása során bizonyos mértékű hatóanyagveszteség
következik be a hatóanyag pórusokon keresztül történő kiáramlása miatt, amely a
kalcium-alginát képződésével párhuzamosan történik [63,64]. Ennek kiküszöbölésére
különböző polimereket (kitozán, zselatin) adnak az algináthoz [65-68] vagy kémiailag
módosítják annak szerkezetét [69].
Az állati eredetű kollagénből nyerhető zselatin egy tisztított fehérje, amelynek
előállításától függően két típusát tudjuk megkülönböztetni: részleges, savas hidrolízissel
előállított A-típus és a részleges, lúgos hidrolízissel készült B-típus. A vegyület fontos
minőségi jellemzője az izoelektromos pont, ahol a vegyület kicsapása történik. Az A-
típusú zselatin izoelektromos pontja pH 7,0–9,0-nél, a B-típusú zselatiné pH 4,7–5,6-
nél figyelhető meg [70].
Biodegradábilis tulajdonságokkal rendelkező cellulóz származékok közé tartozik a
hidroxipropilmetilcellulóz (HPMC) és hidroxietilcellulóz (HEC). Az előbbi viszkózus
gélek kialakítására alkalmas, míg az utóbbi nagy vízmegkötő kapacitással rendelkező
nemionos hidrokolloid [71]. A HPMC a szubsztitúciós csoportok számától és típusától
függően eltérő tulajdonsággal rendelkezik [72]. Az utóbbi időben egyre több kutató
próbálja az alginát és HPMC előnyös tulajdonságait ötvözni a két vegyület keverékének
alkalmazásával [73-75], mindemellett az alginát és HEC együttes felhasználására is
végeztek kísérleteket [76].
3.3.5. Mikrokapszulák hatóanyagleadása
A mikrokapszulában lévő hatóanyag felszabadulása többféle mechanizmus útján
valósulhat meg, például diffúzióval, polimer degradációval, hidrolízissel vagy erózióval
[77].
23
A mikrokapszulázási eljárás során a bevonat összetétele és vastagsága alapvetően
meghatározza a készítmény hatóanyagleadó tulajdonságát. A kapszula falvastagsága (h)
a polimer-farmakon arány változtatásával szabályozható. A bevonat és a farmakon
tömegének aránya (Mb/Mf) a kővetkező összefüggés alapján számítható ki:
f
bfm
f
brr
M
M
34
34 33 (1)
ahol, rf és rm a farmakon és a mikrokapszula sugara, f és b a farmakon és a bevonat
sűrűsége [8]. A mikrokapszula felépítését a 4. ábra mutatja.
h rf
rm
mikrokapszulamag
mikrokapszulafal
4. ábra Mikrokapszula felépítése
3.3.6. Mikrokapszulák fizikai vizsgálata
A különböző hatóanyagokkal és előállítási paraméterekkel gyártott
mikrokapszulák eltérést mutatnak számos fizikai tulajdonságban, például átlagos
szemcseméret, felületi, geometriai tulajdonságok, duzzadás és erózió mértéke. Az előbb
említett tulajdonságok befolyásolják a hatóanyag biofarmáciai viselkedését a
szervezetben és meghatározzák további feldolgozhatóságukat, például
tablettázhatóságukat, bevonhatóságukat, ami szükségessé teszi a mikrokapszulák fizikai
paramétereinek előzetes ismeretét.
24
3.3.6.1. Gördülékenység
Szilárd szemcsehalmazok folyási tulajdonsága fontos anyagjellemző, amelynek
megfelelő értéke elengedhetetlen a mikrokapszulák tablettázásánál és kapszulázásnál. A
szemcsehalmazok gördülékenységét befolyásoló tényezők közé tartozik például a
szemcseméret-eloszlás, a szemcse alaki- és felületi jellemzői, a nedvességtartalom és az
elektrosztatikus feltöltődés.
3.3.6.2. Deformitási faktor
A részecskék deformitási faktora a mikrokapszulák gördülékenységét,
préselhetőségét és bevonhatóságát egyaránt befolyásoló alaki paraméter. Értéke minél
inkább megközelíti az egyet, a szemcse annál inkább izometrikus 78,79.
max (2) min /F XX
ahol, Xmin a legkisebb mért átmérő és Xmax a legnagyobb mért átmérő. Meghatározására
okulárskálával ellátott mikroszkóp és különböző szemcseméret analizáló számítógépes
programok (pl.: Image Pro Plus, Media Cybernetics) alkalmazhatók. Az utóbbi a
szemcsékről készített felvételek alapján adja meg a deformitási faktor értékét.
3.3.6.3. Átlagos szemcseméret
Szemcsehalmaz jellemzésére szolgáló átlagos szemcseméret ( x )
meghatározható az előbb említett Imige Pro Plus számítógépes program
felhasználásával; de 20 μm felett gyakrabban alkalmazzák a szitaanalízist, amely során
a kapott gyakorisági görbe adataiból meghatározható a kért érték a következő
egyenlettel 80:
100/ ii dxx (3)
ahol, xi az i-edik frakció alsó és felső mérethatárának átlaga és di az i-edik frakció %-os
mennyisége.
25
3.3.6.4. Az erózió mértékének meghatározása
A mikrokapszulák előállítására használt anyagok biodegradábilis tulajdonsággal
rendelkezhetnek, ezért a készítmény különböző kioldóközegben történő eróziója
befolyásolhatja a hatóanyagleadást. Az erózió (E) mértékének meghatározásához a
mikrokapszulák tömegét kell lemérni a kioldódás kezdetekor, majd a kioldódás után
száraz állapotban. Az eredményt százalékban szokás megadni, amelynek értékét a
következő egyenlettel határozzák meg:
%100/ ordo WWWWE (4)
ahol, Wo a száraz mikrokapszulák tömege, Wd a kioldódás után szárított mikrokapszulák
tömege és a Wr a kioldódás során felszabadult hatóanyagmennyiséget jelenti 81.
3.3.6.5. Duzzadás
A mikrokapszulák előállítása során duzzadó képességgel rendelkező polimerek is
alkalmazhatók, amely lehetőséget kínál a hatóanyagleadás profiljának módosítására.
Ebben az esetben a mikrokapszulák duzzadása meghatározó szerepet játszik a
folyamatban. A polimerek hidrofilicitása és hidrofóbicitása gyakran meghatározza a
hatóanyag készítményből történő felszabadulásának mechanizmusát. A hidrofil
polimerek nagy vízfelvételi sebességgel rendelkeznek, míg a hidrofób polimereket a víz
nem nedvesíti és ezáltal duzzadó képességgel sem rendelkeznek 7. A mikrokapszulák
vízfelvételének meghatározása azok tömeg növekedésének mérésével lehetséges. Az
egyensúlyi vízfelvétel (EWU) százalékos értékének meghatározásához a következő
egyenlet használható fel:
%100/ sos WWWEWU (5)
ahol, Ws a duzzadt mikrokapszulák tömege és a W0 a száraz mikrokapszulák tömege
82,83.
26
A folyadék mátrixba történő penetráció kinetikájának elemzésére a Davidson-Peppas
modell alkalmazható 84,85:
pnpp (6) p tKW
ahol, Wp a duzzadt mikrokapszula tömegének növekedése, Kp a víz penetrációjának
kinetikai konstansa, tp a penetrációhoz szükséges idő és np egy kitevő, amely a folyadék
penetrációs mechanizmusától függ. A Wp és np értékeinek meghatározásához lineáris
regressziót használnak.
3.3.6.6. Számítógépes képanalízis
A gyógyszerforma tervezése során a szemcsék morfológiai tulajdonságának
fontos szerepe van. A gyógyszerrendszerek fizikai kémiai tulajdonságai egyaránt
függenek a szemcsék alakjától, méretétől, felületi geometriájától. A szemcseméret
meghatározására off-line, in-line, at-line és on-line módszerek is rendelkezésekre állnak,
amelyek közül az at-line és on-line mérések a leggyakrabban alkalmazottak, mint
például a szitaanalízis és a számítógépes képelemzés. Az utóbbi időben egyre
gyakrabban alkalmazzák a mikroszkópos analízist, amely a szemcsék méretének,
alakjának, szerkezetének és morfológiai sajátságainak meghatározására egyaránt
alkalmas. A mikroszkópos képanalízis során egyrészt a szemcse vetülete kerül
meghatározásra, másrészt a legnagyobb átmérő, mivel a szemcsék a nagyobb felületű
oldalukon helyezkednek el stabilan. A szemcsék képanalízise során a mikroszkóppal
felnagyított képről a fényérzékelő révén keletkezett elektromos impulzusok kerülnek
digitalizálásra, amelynek kiértékelése egy számítógépes képanalizáló program
segítségével oldható meg. A digitalizált kép elemi képpontok kétdimenziós hálózatából
épül fel. A kép minőségének javítása szoftveres úton megvalósítható. A pontos alaki
paraméterek meghatározásához egy minimális képelem-felbontás szükséges.
27
A szemcsealak képanalízisének elsődleges jellemzői a következők:
Martin-féle átmérő: a vizsgált szemcse területét két egyenlő nagyságú területre
osztó vonal hosszúsága,
Feret-féle átmérő: mérés irányára merőleges két érintő egymástól mért
távolsága,
Horizontális és vertikális átmérő,
Maximális hosszúság: leghosszabb méret,
Maximális szélesség,
Deformitás faktor: szemcse maximális és minimális átmérőjének aránya,
Egyenértékű területi átmérő: szemcse területével megegyező területű kör
átmérője,
Egyenértékű kerületi átmérő: azon kör átmérője, amelynek kerülete megegyezik
a vizsgált szemcse körvonalának hosszával,
Kerekdedség, amelynek meghatározása a következő egyenlettel lehetséges:
2
4
P
AC
(7)
ahol C a köralakúság tényezőjét fejezi ki, míg A a szemcse vetületének területét és P a
szemcse vetületi körvonalának hosszát. Ideális köralak esetén C értéke 1, és minél
távolabb van 1-től, a szemcse alakja annál inkább eltér a szabályos körtől [86].
3.3.7. Biofarmáciai vizsgálatok
3.3.7.1. In vitro hatóanyag-felszabadulás vizsgálat
Az in vitro kioldódás vizsgálatok alapvető lépését képezik a
gyógyszerfejlesztéseknek. Számos teória és kinetikai modell létezik, amely leírja a
hatóanyag felszabadulását az azonnali vagy módosított hatóanyagleadó
gyógyszerformákból. A hatóanyag típusa, polimorfiája, kristályszerkezete, részecske
mérete, oldékonysága és az adott gyógyszerformába töltött mennyisége jelentősen
befolyásolja a felszabadulás kinetikáját [87]. A gyógyszerformából felszabadult
28
hatóanyag mennyiségét az idő függvényében ábrázolva megkapjuk a jellemző
kioldódási görbéket, amelyek alakja eltérő lehet. Megkülönböztetünk egyenes, szigmoid
és exponenciális görbéket. A kioldódás profilok összehasonlító értékelésére modell-
függő, statisztikai és modell-független módszerek állnak rendelkezésre.
A modell-független értékelő módszerek a különböző kioldódási profilok
értékelésére és összehasonlítására alkalmazhatók. Statisztikai próbát használva
határozzák meg egy mintaátlag várható értéktől való eltérését és a megbízhatósági
(konfidencia-) intervallumot. Továbbá vizsgálják, hogy az egész sokaságra teljesül-e a
minőségi szabványelőírás (hipotézisvizsgálatok) [88]. A következő módszerek tartoznak
ebbe a körbe:
egyedi kioldódási profilt jellemző értékek és azok összehasonlítása,
kioldódási hatékonyság,
párosított kioldódási adatok összehasonlítása,
illeszkedési tényezők,
többváltozós statisztikai módszerek.
Az egyedi kioldódási profilt jellemző értékek alkalmazása esetén adott időponthoz
tartozó minta kioldódási értékeit először megfelelő mutatószámmal (átlag, tapasztalati
szórás) kell jellemezni, majd két minta esetén t-próbát, kettőnél több minta esetén
szóráselemzést alkalmazva az értékek összehasonlíthatók.
A kioldódási hatékonyság (D.E.) meghatározásakor a kioldódási görbe adott időpontig
számított görbe alatti területértékét vonatkoztatjuk ugyanazon időpontig számított
maximális (100%) kioldódásnak megfelelő görbe alatti terület értékére [87], amely a
következő egyenlettel határozható meg:
100..%100
0
tM
dtM
ED
t
t
(8)
ahol Mt a kumulatív százalékos kioldódást t időben és M100% a 100%-os kioldódást
jelenti. A hatékonysági érték meghatározását 70-90%-os kioldódási értékek
tartományában célszerű elvégezni.
29
Az illeszkedési faktorokon alapuló modell-független értékelés alkalmazásakor
közvetlenül a referens és minta készítmény adott időpontban mért százalékos kioldódás
értékeinek összehasonlítása történik [89-94], amelyet a különbözőségi faktorral (f1) és
hasonlósági faktorral (f2) lehet kifejezni:
100
1
11
n
tt
n
ttt
R
RTf (9)
n
RTw
fn
tttt
1
2102
1
100log50 (10)
ahol a Rt a referens készítményből t időpontban kioldódott %-os hatóanyag
mennyiséget, Tt a vizsgálati készítményből kioldódott %-os hatóanyag mennyiséget és n
a mintavételi időpontok számát jelenti. A különbözőségi faktor (f1) értékének megadása
%-ban történik, amelynek értéke ha 0, a két készítmény kioldódási profilja
egybevágónak tekinthető, ha értéke 0-15 közötti, akkor szignifikáns különbség nem
mutatható ki. A hasonlósági faktor (f2) értéke 0 és 100 közötti dimenziómentes szám,
amely értéke ha 50 fellett van, a kioldódási profil hasonlónak tekinthető. A hasonlóság
értékelésekor a következő feltételeknek kell teljesülnie:
legalább 3 mintavételi időpont (0 kivéve),
mindkét készítményre legalább időpontonként 12 egyedi érték,
mindkét készítményre legfeljebb egy 85%-os kioldódásnál nagyobb érték
figyelembevétele,
mindkét készítmény variációs koefficiense kisebb legyen 10%-nál a második
időponttól az utolsóig, az első korábbi időpontnál (15 perc) ne haladja meg a
20%-t.
30
Az FDA a többváltozós statisztikai módszer alkalmazását javasolja a hasonlósági faktor
helyett, abban az esetben, ha a gyártási tételen belüli különbség 15% a variációs tényező
vonatkozásában [95-98].
A modell-függő értékelés során a mért kioldódási adatokra különböző függvények
illesztése történik. Ez az értékelési mód a függvény által meghatározott kioldódási
profilok sebességi állandóinak statisztikai összehasonlítására alkalmazható, abban az
esetben, ha az illesztett kinetikai modellek a két készítmény esetében megegyezők és a
sebességi állandók mértékegysége is azonos [99]. A következő modellek tartoznak ide:
nulladrendű kinetikai modell, amely a nem dezintegrálódó
gyógyszerformából történő egyenletes lassú hatóanyagfelszabadulás
kiértékelésére alkalmas [87],
elsőrendű kinetikai modell, amely számos hatóanyag kioldódásának,
abszorpciójának és/vagy eliminációjának leírására használható [87],
Weibull-modell, amely alkalmazható majdnem minden kioldódás típusra a
nulladrendű kinetikát kivéve [87,100-103],
Higuchi modell, amely a módosított hatóanyagleadású
gyógyszerkészítményből történő hatóanyag felszabadulás leírására, valamint
vízoldékony hatóanyagok mátrix tablettából való kioldódásának jellemzésére
használható [87,104-107],
Hixon-Crowell modell, amely olyan gyógyszerkészítményeknél
alkalmazható, amelyek geometriája konstans marad a kioldódás során [87],
Korsmeyer-Peppas modell, amely a polimer tartalmú
gyógyszerkészítményből történő hatóanyag felszabadulás kinetikájának
leírására használható, abban az esetben, ha a felszabadulás mechanizmusa
pontosan nem ismert [87,108-110],
Baker-Lonsdale modell, amely a mikrokapszulából és mikroszférekből
történő hatóanyag felszabadulás linearizálására alkalmas [87,111] és
Hopfenberg modell, amely abban az esetben alkalmazható, amikor a mátrix
eróziója a sebesség meghatározó lépés a hatóanyag felszabadulás során
[87,112].
31
3.3.7.2. Farmakokinetikai predikciós vizsgálatok
A gyógyszerkészítmények alkalmazásának célja, hogy a hatóanyag a
készítményből való szabaddá válását követően megfelelő receptorhoz eljutva ott a
terápiás hatás kifejtéséhez szükséges koncentrációban legyen jelen. A készítmény
szervezetbeni útja a LADMER-rendszerrel (liberáció, abszorpció, disztribúció,
metabolizmus, elimináció, válasz) írható le. A hatóanyag felszívódásának alapfeltétele,
hogy a készítmény beadását követően szabaddá váljon és oldott állapotban legyen a
felszívódás helyén. Magát a felszívódást számos tényező befolyásolja, mint például a
hatóanyag tulajdonságai, a hordozó rendszer és a segédanyagok jellemzői, fiziológiai és
patofiziológiai státusz stb. A felszívódást követően a hatóanyag szervezet víztereiben
történő megoszlása lehet pillanatszerű és egyenletes, de lehet a központi és perifériás
kompartmentek között egyensúlyra vezető folyamat is. Az előbbit egykompartmentes
modellel, míg az utóbbit kétkompartmentes modell segítségével lehet szimulálni.
A farmakokinetikai paraméterek meghatározására számítógépes programok
alkalmazásával is lehetőség van, amely a folyamat numerikus és analitikus elemzését
egyaránt igényeli. Ezen értékeléshez a következő információkra van szükség:
modell struktúrája,
peremfeltételek,
hatóanyag- és metabolitspecifikus mérési eredmények,
szimulált és mért adatok egyezőségének feltételei [113].
A számítógépes programok alkalmazásával a készítmények gyógyszertechnológiai
változtatásának in vivo hatása meghatározható. Az orális, szilárd gyógyszerkészítmény
hatóanyag felszabadulás sebességének optimalizálására lehetőség van, amennyiben a
felszívódási és kiürülési viszonyok ismertek, valamint a készítmény tervezése a
kioldódási sebesség figyelembevételével szimulált vérszintek alapján történt.
32
Abban az esetben, amikor a hatóanyag sorsát három egymást követő lépéssel, a
kioldódás, felszívódás és elimináció folyamataival modellezik, a következő
összefüggéssel írható le a vérben lévő hatóanyag koncentrációjának változása:
aede
tk
daae
tk
dade
tk
ad kkkk
e
kkkk
e
kkkk
ekkDFc
ead
(11)
ahol ka a felszívódás elsőrendű sebességi állandója; ke az elimináció elsőrendű
sebességi állandója; kd a hatóanyag gyógyszerformából történő kioldódásának
elsőrendű sebességi állandója; D a dózis; F a dózisból felszívódott farmakon hányad és t
tráció elérése
élkül képes legyen feloldódni a gasztrointesztinális (G.I.) nedvekben 9.
.3.7.3. In vitro és in vivo abszorpciós vizsgálatok
bszorpciójának
eghatározására in vivo és in vitro módszereket egyaránt alkalmaznak:
k. Az eljárás az
az idő.
Az összefüggés egykompartmentes modell esetében a farmakon szérum
koncentrációjának alakulását, a fent ismertetett követelményeken túl, a következő
feltételek érvényesülése mellett írja le: a hatóanyag vérben lévő mennyisége arányos
legyen a terápiás hatással, valamint a beadott teljes dózis a telítési koncen
n
3
A modern hatóanyag tervezés a vegyület aktivitásán kívül annak abszorpciós
képességét is figyelembe veszi. A vegyületek intesztinális a
m
Schanker által kidolgozott eljárás lényege, hogy a hatóanyag oldatát egy pumpa
rendszer segítségével az altatott patkányok intesztinális szakaszán keresztül
áramoltatják. A kísérleti körülmények (pl. pH) kontrollálhatósága a módszer
előnyös tulajdonságai közé tartozik. A felszívódás mértékét és sebességét a
keringetett folyadék hatóanyagtartalom csökkenéséből számítjá
abszorpciós mechanizmus megértésében is segítséget nyújthat.
Doluisio a Schanker módszerhez hasonló eljárást dolgozott ki a vegyületek
intesztinális permeabilitásának meghatározására. Az eljárás lényege, hogy a
hatóanyag oldatát a patkány intesztinális szakaszán egy kanül segítségével
33
átvezetik, amelyből bizonyos időközönként mintát vesznek az analízishez
114,115.
In vitro intesztinális abszorpció meghatározására is van lehetőség. Az eljárás
során először eltávolítják a patkány teljes vékonybél szakaszát, amelyből a
közép jejunum kerül felhasználásra. A kapott bélszakaszt jéghideg Ringer-
oldattat átöblítik, majd kifordítják, hogy a mukóza felszín kerüljön kívülre, majd
ezt követően kb. 2-4 mm hosszúságú szakaszokra darabolják. Ezután a
hatóanyagtartalmú inkubációs oldatba helyezik a béldarabokat és 95% O
gből, majd a felületen lévő felesleges folyadék
A vegyületek permeabilitása Caco-2 monolayereken keresztül történő diffúzió
egyület oldékonysága, a gyógyszerforma, kémiai összetétel,
intesz
z állatokon végzett farmakokinetikai vizsgálatok főként az abszorpció
ak [116-119].
3.3.7
umban szintén előfordulhat. Az így keletkezett fekély mind
2, 5%
CO2 tartalmú gáz folyamatos buborékoltatásával biztosítják a szövet megfelelő
oxigén ellátását, ezáltal megakadályozva annak elhalását. Az eljárás végén a
béldarabokat eltávolítják a köze
eltávolítása után azok tömegét lemérik és az eredményt mmol/g-ban adják meg
nedves szövetre vonatkoztatva.
mértékének alapján is meghatározható [116].
Ezek a módszerek a vegyület patkány vékonybélen vagy Caco-2 monolayereken
keresztül történő diffúziós sebesség meghatározására fókuszáltak. Ugyanakkor fontos
szem előtt tartani, hogy nem csak ez az egy faktor befolyásolja a hatóanyag
abszorpcióját, hanem a v
tinális motilitás vagy a véráramlási sebesség is meghatározó paraméter egy
vegyület felszívódásánál.
A
mértékének meghatározására szolgáln
.4. Ulcerogenitás vizsgálata
A nem sztereoid gyulladásgátlók egyik gyakori mellékhatása a peptikus fekély,
amely a gyomor-bél rendszer felső szakaszán kialakuló ulceratív elváltozás.
Leggyakrabban a gyomorban és a duodenumban alakul ki, ugyanakkor az oesophagus
disztális részén és a jejun
34
patom
nyag és gyógyszerkészítmény gyomornyálkahártyakárosodást okozó
atását in vivo vizsgálatokkal szokták igazolni, amely során a keletkezett elváltozás
rogenitás indexben kifejezve lehet megadni. Ez egy 0-5
y látható,
: néhány kis gyomorfekély mellett 1-2 darab jellegzetesebb is megfigyelhető,
5 ekély figyelhető meg [121].
3.3.7
hatóanyag
lszívódásának sebességi konstans értéke, amely alapján meghatározható, hogy a
artorius Dissolution Simulator készülékben végzett hatóanyag kioldódás vizsgálat
rán milyen időközönként történjen a mintavétel és milyen mennyiségben.
echanizmusában, mind gyógyulási készségében különbözik a valódi, krónikus
peptikus fekélytől [120].
A hatóa
h
(gyomorfekély) mértékét ulce
közötti skála:
0: nem figyelhető meg lézió,
1: pirosság tapasztalható,
2: 1-5 darab 3 mm-nél kisebb átmérőjű gyomorfekél
3
4: néhány nagyobb gyomorfekély látható és
: összefüggő gyomorf
.5. Hatóanyagleadás és -felszívódás szimulálása a GIT különböző
területein
Vannak szűk abszorpciós ablakkal rendelkező vegyületek, amelyek csak a GIT
bizonyos szakaszain keresztül szívódnak fel. Ezeknél a vegyületeknél nagy jelentősége
van annak, hogy a hatóanyag készítményből történő felszabadulása mikor történik, a
GIT melyik szakaszán. A GIT eltérő fiziológiai tulajdonságokkal rendelkezik az
egymást követő szakaszokon, amelyek befolyásolják a hatóanyag
gyógyszerkészítményből történő szadaddá válását is. Ennek vizsgálatára számos
készüléket fejlesztettek ki, mint például a Sartorius Dissolution Simulator (type 167 51).
Először a hatóanyag GIT szakaszain keresztül történő felszívódásának tulajdonságait
célszerű meghatározni, amely a Sartorius Absorption Simulator (type SM 167 50)
készülékkel lehetséges. A mért adatok alapján megállapítható az adott
fe
S
so
35
Az abszorpciós sebességi konstans (Ki) értéke a következő egyenlettel fejezhető ki:
ahol
tében
,7×10-4 cm-1 és 1,8×10-4 cm-1 az intesztinális szakasz esetén. -1
ntavételezések közötti időintervallum a következő egyenlettel határozható meg:
)( dodi KKGK (12)
G-faktor értéke Ggyomor = 4,3 cm-1and Gbél = 10,0 cm-1, Kd a diffúziós sebességi
konstanst és Kd0 a korrekciós konstanst jelenti, amelynek értéke a gyomor ese
0
A me
mi
ghatározott abszorpciós sebességi konstans (min ) alapján a
iS KV
DVt
1 (13) R
hol, VD a minták térfogatát (ml), VS a kioldóközeg térfogatát (ml) jelenti.
lhasználásával lehet meghatározni:
(14)
inta hatóanyag mennyiségét (mg) és MF(t) az adott időben összegyűjtött
inta hatóanyag tartalmát (mg) fejezi ki.
eg [122]:
)()( 5,0 tFnDti McV (15)
a
Az adott időben felszabadult hatóanyag mennyiséget (Mg(t)) a következő egyenlet
fe
)()( tFnStg McVM
ahol, cn a m
m
Adott időben abszorbeálódott hatóanyag mennyiségét a következő egyenlet adja
m
M
36
3.3.8. Kristályszerkezet változás igazolása szabadfilmekben
.3.8.1. Közeli infravörös spektroszkópia (NIR)
agy a bevonatok
egyaránt meghatározható. A felületről történő
ényvisszaverődés két módon történhet:
ebben az esetben nem alakul ki kölcsönhatás az anyag
rös fényvisszaverődést és
fényelhajlást követően elhagyja az anyagot.
ekövetkező kölcsönhatásokra, eltérésekre, amely a következő egyenlettel fejezhető ki:
100/% 0 IIR R (16)
3
A NIR spektroszkópia számos gyártásközi ellenőrző vizsgálat elvégzésére
alkalmas, ezen kívül a szemcseméret on-line monitorozására, a minták
homogenitásának és nedvességtartalmának, vagy akár a polimorfia- illetve hatóanyag
stabilitás vizsgálatára használható eljárás. Ezáltal a gyógyszertechnológia területén
egyre szélesebb körben kerül alkalmazásra 123-126. A NIR ható- és segédanyagok
azonosítására, porkeverékek homogenitásának meghatározására v
vastagságának jellemzésére egyaránt alkalmazható eljárás [127-130].
Az infravörös spektroszkópia alkalmas a kb. 750-2500 nm hullámhossztartományon
belüli elektromágneses sugárzás és az anyag kölcsönhatásának vizsgálatán alapuló
minták hígítás nélküli, közvetlen mérésére. Főként a kis atomtömegű hidrogénnel
alkotott kötések (C-H, N-H, O-H, P-H, S-H) elnyelési sávjai figyelhetők meg a
spektrumokon. A mérések során a mintán áthaladó (transzmittált) és a minta felületéről
visszaverődő (reflektált) fény intenzitása
f
reguláris módon,
és a fény között;
diffúz módon, amikor a fény az anyag bizonyos mélységéig behatol és a
kialakuló kölcsönhatás következtében egy része elnyelődik, a másik
része pedig a szemcséken való többszö
A reflektancia értékének (R%) változásából következtetni lehet a rendszerben
b
37
ahol IR a diffúzan visszavert és összegyűjtött, I0 a mintára beeső fénysugár intenzitását
fejezi ki [131,132].
reflektált fény intenzitása, a rendszer abszorpciós (K) és szórási (S) koefficiense
Amikor az adott hullámhosszon elnyelő anyag mennyisége nő, a reflektancia értéke
csökkenni fog.
A
közötti összefüggés kifejezésére a K
ubelka-Munk egyenlet alkalmas [133-135]:
RSRF
2)( (17)
A gyakorlatban relatív diffúz reflektanc
RK )1( 2
ia mérése történik, amely során egy jól
vizsgálandó
intáról visszavert fény intenzitását.
reflektáló standard anyag által reflektált fény intenzitásához viszonyítják a
m
A módszer a m
intában lévő anyag kvantitatív meghatározására is alkalmas:
Ra 2 (18)
R)1( 2
hol a=S=2,303ε, c a koncentrációt, ε a moláris abszorpciós koefficienst jelenti
3.3.8
ények között méri az anyagok különféle átalakulása miatt bekövetkező
rülmények
c
a
[53,136].
.2. Differenciál pásztázó kalorimetria
A differenciál pásztázó kalorimetria (DSC) ellenőrzött és reprodukálható
körülm
hőmérséklet - és entalpiaváltozást az idő, valamint a hőmérsékletváltozás függvényében
137.
A kvantitatív kalorimetriás mérések során a hőáramok különbségével egyenes
arányosan keletkezett jel mérése történik, ezáltal a csúcsok területe is arányos lesz az
átalakulási (látens) hővel. A minták jellemző DSC görbéjén megjelenő exoterm és
endoterm csúcsok száma, megjelenési hőmérsékletük, valamint a csúcsok alatti terület
integrálja az adott anyagra jellemző értékek. A módszer kvantitatív mérésekre is
alkalmas, amely során a felvett anyag görbéjét egy standard anyag analóg kö
38
között felvett görbéjével hasonlítják össze. A DSC görbék értékelése egyaránt lehetővé
szi az olvadáspont, olvadáshő és az átalakulási pont meghatározását 138.
3.3.8
tében az atom elektronfelhője a tér minden
ányába sugározza a röntgenfotonokat. Ezt a jelenséget röntgenszórásnak nevezik,
ame e
zét felveszik, a sugarak
rugalmatlanul szóródnak (Compton v. inelastic scattering). A diffrakciós
. a
ntgendiffraktogramokon megjelenő csúcsokat reflexiónak nevezik, amelynek
te
.3. Röntgendiffrakciós analízis
A röntgensugarak elektromágneses hullámok, amelyek az elektromágneses
színképen az UV- és a γ-sugarak régiója között helyezkednek el. Diffrakciós vizsgálatok
elvégzésekor csak a rövid hullámhossztartományba eső sugárzást alkalmazzák (ún.
„kemény” sugárzás, hard X-ray). A röntgensugarak elsősorban az atomok elektronjaival
lépnek kölcsönhatásba, amely következ
ir
lyn k két típusát különböztetik meg:
ún. Thompson v. rugalmas szórásról (elastic scattering) akkor lehet beszélni, ha
a röntgensugarak energiájukból nem veszítenek,
amennyiben az elektronok az energia egy rés
kísérletek során csak a rugalmas szórást vizsgálják.
A diffraktogramokon a röntgensugarak intenzitását ábrázolják az ún. 2θ szög
függvényében, ahol a θ a kristálysíkok és a beesési sugár által bezárt szöget jelenti. Az
erősítő interferencia révén keletkezett diffrakciós sugarat, ill
rö
észlelése olyankor történik, amikor a θ szög eleget tesz a következő egyenletnek:
sin2dn (19)
ahol nλ a hullámhossz egész számú többszöröse, a θ a kristálysíkok és a beesési sugár
egész számot és d két hálózati sík távolságát jelenti 139.
3.3.9
által bezárt szöget, n
. Stabilitás
39
A gyógyszerkészítmények többsége termodinamikailag kiegyensúlyozatlan
állapotban van, amelynek következtében a rendszer igyekszik egyensúlyba kerülni. Ez
többn
ásé (40°C ±
°C/75%RH ± 5%RH) 6 hónap 141. Új gyógyszerforma kifejlesztése során az eredeti
erint kell a vizsgálatot elvégezni 142.
3.4.
korlatban széleskörben alkalmazott
yire spontán lejátszódó reakciót jelent, amely a készítmény tárolás során
bekövetkező változását eredményezheti.
A gyógyszerkészítmény stabilitásán a változások ellen irányuló anyagi
tulajdonságot értik, amely segítségével képes a készítmény a felhasználhatósági időig
változatlanul (vagy csak a mindenkor érvényben levő jogszabályok által rögzített
határértéken belül változva) megmaradni hatékony állapotban. Kémiai, fizikai,
mikrobiológiai, terápiás és toxikológiai stabilitást kell figyelembe venni a készítmény
eltarthatóságának meghatározásakor. A készítmények stabilizálása során gondoskodni
kell arról, hogy a gyógyszerben ne következzen be fizikai, kémiai vagy egyéb típusú
változás, amely annak külső megjelenési formáját, alkalmazását, terápiás hatását
befolyásolná vagy növelné mellékhatásait és toxicitását 140. Ezért a fejlesztések során
stabilitási vizsgálatokat kell végezni különböző tárolási körülményeket alkalmazva. Az
ICH (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for
Registration of Pharmaceuticals for Human Use) erre vonatkozó előírása szerint a
stabilitás vizsgálatot 30°C ± 2°C/65%RH ± 5%-on és 40°C ± 2°C/75% RH ± 5%RH –on
kell elvégezni új hatóanyag vagy új gyógyszerkészítmény esetén, míg a
hűtőszekrényben tárolandó készítményeket 5°C ± 3°C-on és 25°C ± 2°C/60% RH ±
5%RH – on kell tárolni a stabilitási vizsgálat során. A hagyományos stabilitás vizsgálat
(30°C ± 2°C/65%RH ± 5%) időtartama 12 hónap, a gyorsított eljár
2
készítményre vonatkozó előírás sz
Diklofenák-nátrium
Fájdalom- és lázcsillapításra, valamint a gyulladásos folyamatok gátlására
alkalmazhatók a NSAID-ok. Ide tartozó vegyületek hatásmechanizmusának alapja a
ciklooxigenáz enzim (COX) gátlása, amelynek két típusát különböztetik meg: főként az
ulcerogén mellékhatásért felelős COX-1 enzimet és a fájdalom- és lázcsillapító,
valamint a gyulladásgátló hatásért felelős COX-2 enzimet. NSAID vegyületek többsége
az enzim mindkét típusát képes gátolni [120]. A gya
40
diklo
íz pufferben mért parciális koefficiens) értéke 1,4 pH 6,8-on
és 1,1
reumatoid megbetegedések
(reumatoid artritis, artikularis és periartikuláris megbetegedés) kezelésére is [144,145].
A diklofenák-nátrium szerkezetét az
fenák a COX-2- re nagyobb mértékben hat [143], ezáltal az NSAID-ra jellemző
mindhárom fő hatás kifejtésére alkalmas [144,145].
A BCS (Biopharmaceutical Classification System) II csoportba tartozó diklofenák
a molekula karboxil csoportja miatt pH függő oldékonysággal rendelkezik, magasabb
pH értéken jobb oldékonyságot mutat. A gyógyszeripar az anhidrát formáját alkalmazza
[146], de trihidrát és tetrahidrát formában is előfordulhat [147-150]. A diklofenák,
amelynek olvadáspontja 156-158°C, polimorf módosulatokkal nem rendelkező vegyület
[151]. A logD (n-oktanol/v
pH 7,4-en [152-154]. Az n-oktanol/ víz rendszerben mért logP értéke 4,40 és pK
értéke 3,8 [146,155-159].
A diklofenákot különböző sók formájában használják, amelyek közül a kálium,
nátrium és hidroxietilpirrolidin sókat főleg orális gyógyszerkészítményekben
alkalmazzák. A dietilammónium és dietilamin sók helyi alkalmazásra szánt
készítményekben fordulnak elő [160]. A nátrium diklofenák egy nemzetközileg elismert
NSAID, amelyet már régóta alkalmaznak különböző
5. ábra szemlélteti.
Molekula tömege:318,1
5. ábra Diklofenák-nátrium szerkezeti képlete [161]
A gasztrointesztinális traktus (GIT) egész területén felszívódó vegyület orális
adagolást követően gyorsan abszorbeálódik és a felszívódott diklofenák nagyon erősen
41
kötődik humán szérum fehérjéhez, elsősorban albuminhoz (>99,5%) [152]. Ez a kötődés
és az azt követő disszociáció gyorsan lejátszódó folyamat [162]. A szisztémás
vérkeringést a felszívódott vegyület körülbelül 60%-a éri el a májban lejátszódó first
pass metabolizmus miatt [163,164]. A biotranszformáció során aromás hidroxiláció és
konjugáció történik, amely egy gyenge aktivitással rendelkező és négy másik
azonosított metabolitot eredményez [165,166]. A szinoviális folyadékba történő
penetrálódás után a vegyület magas koncentrációt ér el az akkumulálódás
következtében, ami a diklofenák biológiai felezési idejénél hosszabb terápiás hatás
kialakulását eredményezi. A vegyület plazma clearence 4 ml/min/kg és a látszólagos
megoszlási térfogat értéke 1,4 l/kg. A vegyület körülbelül 65%-a a vizelettel ürül,
nagyrészt metabolitként vagy konjugátumként és nagyon kis mennyiségben változatlan
formá
Ez a sejtmembrán permeabilitásának megváltozását
vonja
yálkahártya-védelem céljából általában nyújtott hatóanyagleadású vagy
gyomornedvellenálló bevonattal ellátott készítményeket állítanak elő orális
alkalmazásra.
ban [167]. Felezési ideje körülbelül 1 óra intravénás és 2 óra orális adagolás után
[152].
A diklofenák tartalmú készítmények tartós alkalmazása során gyomorfekély,
súlyosabb esetben gyomorvérzés alakulhat ki. A nyálkahártya károsodás oka a
prosztaglandin-szintézis gátlása következtében csökkent gyomornyálkahártya védelmi
funkció, mivel a prosztaglandin E2 (PGE2) fontos szerepet játszik a
gyomornyálkahártya barrier funkciójának fenntartásában, amely megakadályozza a sav
gyomor lumenből a szubmukozális szövetekbe való visszadiffundálását. Ehhez még
hozzáadódik a vegyület savas karakteréből adódó savas pH-n nem ionizált állapotban
jelen lévő vegyület könnyű felszívódása. A mukózasejtekben lévő magasabb pH
következtében a vegyület ionizált állapotba kerül, ami a sejtekben történő
koncentrálódását eredményezi.
maga után, amelynek következtében a hidrogénion visszadiffundál a sejtekbe
azok károsodását előidézve [1].
Gyomorn
42
4. CÉLKITŰZÉSEK
1. Diklofenák-nátrium tartalmú, szabályozott hatóanyag-leadást biztosító
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer kidolgozása.
1.1. Mikrokapszulák előállítása koacervációs eljárással.
1.2. Mikrokapszulák előállítása in situ gélesedésen alapuló módszerrel.
1.2.1. Összetétel optimalizálása a gélképzők arányának, keresztkötést
biztosító ion koncentrációjának és keményedési idő változtatásával.
2. Az előállítás körülményeinek és a mikrokapszula tulajdonságainak vizsgálata.
2.1. Mikrokapszulák fizikai és kémiai vizsgálata.
2.2. Hatóanyagbezáró képesség meghatározása.
2.3. A hatóanyag tulajdonságainak szerepe.
2.4. Ulcerogenitást gátló hatás igazolása.
2.5. Hatóanyag kioldódása a multipartikuláris hatóanyag hordozó rendszerből.
3. Az előállított mintákból történt hatóanyag-felszabadulás kinetikájának elemzése
matematikai módszerek alkalmazásával.
4. Tabletta előállítása az optimálisnak ítélt mikrokapszulák felhasználásával.
4.1. Az előállított tabletta kioldódás profiljának összehasonlítása a már
forgalomban lévő készítményével.
5. Szabadfilmek előállítása a mikrokapszulaképződés során bekövetkező
kristályszerkezet változás tanulmányozására.
6. Transzdermális hatóanyagfelszabadító rendszer kialakítása az előállított
mikrokapszulák felhasználásával és in situ gélesedési módszerrel.
7. Predikciós számítások végzése vérszintgörbék szimulálására famakokinetikai
adatok segítségével.
43
5. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK
5.1. Anyagok, eszközök
5.1.1. Anyagok
Hatóanyagok:
Diklofenák-nátrium (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Koffein (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Teofillin (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Teobromin (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Gyógyszerkészítési segédanyagok:
Avicel® PH101 (Sigma-Aldrich Kft., Budapest, Magyarország)
Eudragit® NE 30D (Röhm GmbH & Co. KG, Darmstadt, Németország)
Kalcium-laktát-trihidrát (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Laktóz-monohidrát (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Magnézium-sztearát (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Metolose® 90SH-4000 SR (Shin-Etsu Chemical Co. Ltd., Tokyo, Japán)
Metolose® 90SH-100000 SR (Shin-Etsu Chemical Co. Ltd., Tokyo, Japán)
Nátrium-alginát (Sigma-Aldrich Kft., Budapest, Magyarország)
Tylose® H20 P2 PHA (Synthapharm GmbH, Muelheim an der Ruhr, Németország)
Zselatin (Ph.Eur., Merck Kft, Budapest)
Vegyszerek:
Acetonitril a.lt. (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Dinátrium-hidrogén-foszfát-dihidrát
(Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Ecetsav 96%-os (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Kálium-dihidrogén-foszfát (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Kalcium-karbonát (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Kalcium-klorid-hexahidrát (Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
44
Kalcium-hidrogén-foszfát-dihidrát
(Ph.Hg.VIII., Hungaropharma ZRt., Budapest, Magyarország)
Metanol a. lt. (Fluka, Sigma Aldrich Kft, Budapest, Magyarország)
Nátrium-acetát-trihidrát (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Nátrium-dihidrogén-foszfát-dihidrát
(Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Nátrium-hidroxid a.lt. (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Tetrahidrofurán (Reanal Finomvegyszergyár Rt., Budapest, Magyarország)
Tömény sósav Ph. Eur. 4. (Molar Chemicals Kft., Budapest, Magyarország)
Gélek előállításához alkalmazott tompító oldatok:
pH 4,5 (Ph. Hg. VIII. 490. oldal, 4009000)
pH 5,5 (Ph. Hg. VIII. 490. oldal, 4002000)
pH 6,5 (Ph. Hg. VIII. 491.oldal, 4010800)
5.1.2. Készülékek, eszközök
Shimadzu UV-1650 PC UV-VIS Spektrofotométer (Shimadzu Co., Kyoto, Japan)
Szárítószekrény LM50 (Labor Innova Műszeripari Kft., Budapest, Magyarország)
Retsch AS 200 control típusú vibrációs szitasorozat
(Retsch Verder GmbH, Haan, Németország)
Differenciál szkening kaloriméter (Haake SII Extar6000 DSC, Karlsruhe, Németország)
UV/VIS/NIR U-3501 Hitachi Spektrofotométer (Hitachi Co., Japán)
Pharma Test PTWS Kioldódásvizsgáló készülék
(Pharma Test Apparatebau GmbH, Hainburg, Németország)
Diaf típusú excenteres tablettázógép (Diaf Co., Slagelse, Dánia)
ORION 420A típusú pH mérő (Orion Research Europe, Svájc)
Mettler Toledo UMC2 mikroanalitikai mérleg (Mettler Toledo Co., Columbus, USA)
Mettler BD 601 gyorsmérleg (Mettler Toledo Co., Columbus, USA)
Dissolution tester Dissotest CE-6 (Sotax AG, Basel, Svájc)
EB-1050 analitikai mérleg (Labor MIM, Esztergom, Magyarország)
Hereaus T 6030 hőlégtermosztát (Hereaus Instrument GmbH, Hanau, Németország)
45
HAAKE VT550 Reométer (Haake GmbH, Karlsruhe, Németország)
Peltièr TC81 termosztát (Haake GmbH, Karlsruhe, Németország)
IKAMAG EOA5 electronic mágneses keverő
(Janke u. Kunkel GmbH u. Co., KG Staufen, Németország)
Sartorius Dissolution Simulator, type 167 51 (Sartorius Gmbh, Göttingen, Németország)
Sartorius Absoption Simulator, type 167 50 (Sartorius Gmbh, Göttingen, Németország)
Shimadzu HPLC analitikai rendszer (Shimadzu Co.,Kyoto, Japan)
Partisil ODS3, C18, 250 mm×4 mm, 5 μm-es szemcseméret oszlop
(Whatman Ltd, Clifton, USA)
Sztereomikroszkóp (Nikon SMZ1000, Japán) képanalizáló szoftverrel
(Image Pro Plus, Media Cybernetics, Bethesda, USA)
Scaltec SMO-01 nedvesség tartalom analizáló
(Scaltec Instruments GmbH, Heiligenstadt, Németország)
QuaNix 1500 bevonat vastagság mérő (DR.NIX GmbH, Köln, Németország)
Petri csésze ( 10 cm; Spektrum 3D, Budapest, Magyarország)
Teflon forma ( 10 cm; Budapest, Magyarország)
Injekciós fecskendő (QuadroJect, Budapest, Magyarország)
Medicor injeckiós tű 23G (DISPOMEDICOR Rt, Magyarország)
Whatman GF/F (0.7 µm) szűrőn (Whatman Ltd, Clifton, USA)
Philip 1050 röntgendiffraktométer (Philips, Eindhoven, Hollandia)
5.2. Módszerek
5.2.1. Vizsgálati minták előállítása
5.2.1.1. Teofillin tartalmú szabadfilmek és mikrokapszulák előállítása
A meghatározott vastagságú szabadfilmek előállítása öntéses eljárással történt
teflonlap alkalmazásával. Öntőformaként 10 cm átmérőjű teflon forma szolgált. A
szabadfilmek előállítására használt gél készítése során 17 ml pH 5,5 foszfát pufferhez
0,125 g HEC (Tylose® H20 P2 PHA ) -t, 0,500 g HPMC (Metolose® 90SH-4000 SR) –t,
0,375 g nátrium alginátot és 0,500 g teofillin anhidrátot vagy 0,550 g teofillin
46
monohidrátot adtam keverés közben különböző időpontokban a rendszerhez (0, 30, 60
perc), majd összeségében 2 órás keverést követően a kapott gélből 6 g-t az öntőformába
helyeztem.
A maradék gélt 5%-os kalcium-klorid oldatba csepegtettem és 15 perces állás után
vákuumszűrő alkalmazásával leszűrtem a mintákat. A szárítás tömegállandóságig
szobahőmérsékleten történt 48 órán keresztül Petri-csészében. Csak a teofillin
anhidráttal készült gélből történt mikrokapszula előállítás az 5.2.1.3-ben leírt
módszerrel.
5.2.1.2. Mikrokapszulák előállítása koacervációs módszerrel
A következő módon mikrokapszulákat állítottam elő koacervációs módszerrel. 25
ml telített diklofenák-nátrium oldatot készítettem desztillált vízet alkalmazva
oldószerként. 8,12 %-os zselatin oldatot állítottam elő 1,218 g zselatin 15 ml desztillált
vízben történő oldásával. Az oldás elősegítésére az oldatot folyamatosan 40 °C-on
tartva mágnes keverő alkalmazásával kevertettem. A leszűrt hatóanyag-tartalmú oldatot
az előbb előállított zselatinoldathoz adtam, amely opálos oldat kialakulásához vezetett.
Az oldat szobahőmérsékletűre való hűtését követően a pH értéket 6,55-ről lassan 6,5-re,
5,5-re és 4,5-re csökkentettem 0,3, 0,7 ill. 1,8 ml 1N sósav hozzáadásával. A
kicsapódott mikrokapszulák falát 15 ml mélyhűtött metanol erős rázogatás közben
cseppenként történő adagolásával keményítettem meg. A keletkezett mikrokapszulákat
vákuumszűrőn szűrtem és desztillált vízzel öblítettem le. A szárítás tömegállandóságig
szobahőmérsékleten történt 48 órán keresztül Petri-csészében. A felhasználásig
exszikkátorban tároltam a mintákat.
A mikrokapszulák előállítása során a zselatin koncentrációját is változtattam, 7,12%-os
és 9,12%-os zselatin oldatot adtam a 15 ml leszűrt diklofenák oldathoz. Az oldat pH
értékét 5,5-re csökkentettem 0,7 ml 1N sósav hozzáadásával. A továbbiakban az előbb
leírtak alapján jártam el.
A mikrokapszulák előállítása során a készítésre alkalmazott zselatin 1%, 5% és 10%-át
HEC-re cseréltem, majd a fent leírtaknak megfelelően folytattam a mikrokapszulák
előállítását. A szárítás tömegállandóságig történt 48 órán keresztül Petri-csészében. A
felhasználásig exszikkátorban történt a készítmény tárolása.
47
5.2.1.3. Mikrokapszulák előállítása in situ gélesedésen alapuló módszerrel
A mikrokapszulák előállítására in situ gélesedésen alapuló módszert alkalmaztam.
A gélek előállítására különböző pH-jú (4,5; 5,5; 6,5) puffereket használtam. A gélek
előállítására alkalmazott gélképző polimerek (HEC; HPMC -Metolose® 90SH-4000 SR;
alginát) különböző arányban kerültek felhasználásra (4. táblázat). A puffer oldatban
először a HEC-t oldottam fel, majd a HPMC-t adtam az oldathoz és végül a nátrium
alginátot. A homogén keverékhez adtam 0,5 g hatóanyagot (teofillin anhidrát,
treobromin, koffein, diklofenák-nátrium). Egy másik esetben 0,5 g hatóanyagot először
feloldottam a pufferoldatban, majd ezt követően adtam az oldathoz a gélképző
polimereket. Különböző kalcium klorid koncentrációjú (1%; 5%; 10%; 20%) oldatba
csepegtettem le a gélt 2 órás keverés után és eltérő keményedési ideig (15 perc; 30 perc;
60 perc; 24 óra) álltak a mikrokapszulák az oldatban. A kész mikrokapszulákat
vákuumszűrőn szűrtem és desztillált vízzel öblítettem le. A szárítás tömegállandóságig
szobahőmérsékleten történt 48 órán keresztül Petri-csészében. A felhasználásig
exszikkátorban tároltam a készítményeket.
5.2.1.4. Tabletták előállítása mikrokapszulákból direkt préselési eljárással
A 800-1250 μm mérettartományba eső mikrokapszulákból Diaf excenteres
tablettázógép alkalmazásával közvetlen préseléssel 13 mm átmérőjű bélyegző
felhasználásával készítettem a vizsgálatokhoz felhasznált tablettákat. A 0,25 g
átlagtömegű tabletta 50%-ának megfelelő mennyiségű mikrokapszulát használtam, a
tabletta tömegének másik 50%-át 1: 1 arányban Metolose® 90SH-100000SR és Avicel®
PH101-t tette ki.
5.2.1.5. Diklofenák tartalmú tapaszok előállítása
A meghatározott vastagságú tapaszok előállítása öntéses eljárással történt
teflonlap felhasználásával hat különböző módon. Öntőformaként 10 cm átmérőjű teflon
formát használtam. A tapaszok és mikrokapszulák előállítása során használt gél
készítésekor 17 ml pH 5,5 foszfát pufferhez 0,125 g HEC-t, 0,500 g HPMC (Metolose®
90SH-4000 SR) -t , 0,375 g nátrium alginátot és 0,500 g diklofenák-nátriumot adtam,
48
majd 2 órát kevertettem. Az így készített gél egy részét felhasználtam a tapaszok
előállításához, míg másik részét 5%-os kalcium-klorid oldatba csepegtettem és 15
perces állás után vákuumszűrő alkalmazásával leszűrtem és tömegállandóságig
szárítottam szobahőmérsékleten 48 órán keresztül Petri-csészében.
A tapaszok előállítása a következő módon történt:
1. 8 ml Eudragit® NE 30D-hez 50 mg diklofenák nártiumot adtam és mágneses
keverő alkalmazásával 40 rpm-t alkalmazva homogenizáltam. Az elkészített
szuszpenzióból 4 ml-t helyeztem az öntőformába.
2. Az előállított gélből 4 ml-t helyeztem az öntőformába.
3. 8 ml Eudragit® NE 30D-hez 1,74 g gél kevertem (amely 50 mg diklofenák-
nátriumot tartalmazott), majd ebből 4 ml-t helyeztem az öntőformába.
4. 4 ml, 5%-os CaCl2-tartalmú Eudragit® 30D-t helyeztem az öntőformába, majd
ebbe 80 csepp gélt csepegtettem; ügyelve, hogy a cseppek egyenletes
eloszlásban helyezkedjenek el.
5. 4 ml Eudragit® NE 30D-t helyeztem az öntőformába, amelybe 80 db nedves
mikrokapszulát helyeztem egyenletes eloszlásban (ez 25 mg diklofenák-
nátrium tartalmat jelent a tapaszra vonatkoztatava).
6. 4 ml Eudragit® NE 30D-t helyeztem az öntőformába, amelybe 80 db száraz
mikrokapszulát helyeztem egyenletes eloszlásban (ez 25 mg diklofenák-
nátrium tartalmat jelent a tapaszra vonatkoztatava).
A szárítás tömegállandóságig történt szobahőmérsékleten 48 órán keresztül Petri
csészében. A teljes száradást követően a tapaszokat eltávolítottam a teflon formáról és
ezt követően a vizsgálat megkezdéséig exszikkátorban tároltam.
5.2.2. Minták fizikai ellenőrző vizsgálata
5.2.2.1. Gélek viszkozitásának meghatározása
A gél készítése során 17 ml pH 5,5 foszfát pufferhez 0,125 g HEC-t, 0,500 g
HPMC (Metolose® 90SH-4000 SR) -t, 0,375 g nátrium alginátot és 0,500 g teofillin
49
anhidrátot, koffeint vagy teobromint adtam. Az elkészült szobahőmérsékletű gél
viszkozitását HAAKE VT550 Reométerrel határoztam meg a következő paramétereket
alkalmazása mellett: rotor: SV2, G = 50 1/perc, mérési idő 10 perc. A mérés során
Peltièr TC81 termosztáttal biztosítottam a 20 °C-t.
5.2.2.2. Mikrokapszulák szitaanalízise
Az előállított és tömegállandóságig szárított mikrokapszulákat Retsch AS 200
control típusú vibrációs szita alkalmazásával frakcionáltam. A szitálást 5 perces szitálási
időt használva, szitálási intervallum beiktatása nélkül, 2,5 mm-es amplitudót választva
végeztem. A szita-frakciók a következők voltak: 1250-2000μm, 800-1250μm, 315-
800μm.
5.2.2.3. Erózió mértékének a meghatározása
A vizsgálathoz 50 mg, 800-1250 μm szemcseméretű hatóanyagtartalmú
mikrokapszulákat használtam. Az erózió mértékének meghatározásához lemértem a
kioldódáshoz használt száraz mikrokapszulák tömegét, majd a kioldódás után újra
lemértem a készítmény tömegét levegőn tömegállandóságig történő szárítást követően.
A kapott értékek és kioldódott hatóanyagmennyiség felhasználásával kiszámítható a
mikrokapszulák eróziójának százalékos értéke (4. egyenlet).
5.2.2.4. Mikrokapszulák duzzadóképességének meghatározása
A 800-1250 μm szemcseméretű hatóanyagtartalmú mikrokapszulák
vízfelvételének meghatározása azok tömeg növekedésének mérésével lehetséges. Az
egyensúlyi vízfelvétel meghatározásához lemértem a száraz mikrokapszulák tömegét,
majd desztillált vízbe tettem azokat. Előre meghatározott időpontokban kivettem a
vízből, szűrőpapírral a mikrokapszulák felszínén lévő vizet eltávolítottam.
Meghatároztam a duzzadt mikrokapszulák tömegét és visszahelyeztem azokat a
desztillált vízbe. A kapott tömegek felhasználásával az egyensúlyi vízfelvétel
százalékos értékét (5. egyenlet) és a vízfelvétel sebességét (6. egyenlet) meghatároztam.
A vizsgálathoz 15 mg mikrokapszulát használtam fel.
50
5.2.2.5. Mikrokapszulák kerekdedségének sztereomikroszkóppal történő
meghatározása
Az előállított szabadfilmek, mikrokapszulák és tapaszok felszínének vizsgálatát
sztereomikroszkóppal (Nikon SMZ1000, Japán) végeztem és a mikrokapszulák
szfericitásának meghatározására a mikroszkópos képanalizáló szoftvert (Image Pro
Plus, Media Cybernetics, Bethesda, USA) alkalmaztam. A teofillin anhidráttal és
monohidráttal készült szabadfilmek felületi struktúráját szárítás előtt és után is
megvizsgáltam.
5.2.2.6. Szabadfilmek maradék nedvességtartalmának meghatározása
A teofillin anhidrát és monohidrát felhasználásával előállított szabadfilmek (5 mg)
maradék nedvességtartalmát Scaltec SMO-01 elektronikus nedvesség meghatározó
készülékkel határoztam meg 90C-on. A mintákat tömeg-állandóságig szárítottam.
5.2.3. Minta előkészítése
5.2.3.1. Koacervációs módszerrel előállított mikrokapszulák hatóanyag-
tartalma
1,5 mg mikrokapszulát 5 ml 40C-os desztillált vízben feloldottam, majd a szűrést
és hígítást követően megmértem az oldat hatóanyagtartalmát a 5.2.4.1.-ban leírt
módszert alkalmazva.
5.2.3.2. In situ gélesedésen lapuló módszerrel előállított mikrokapszulák
hatóanyagtartalma
1,5 mg tömegű mikrokapszulát tettem 25 ml-es mérőlombikba pH 7,4 foszfát
puffer oldatba, amely 24 órán keresztül állt szobahőmérsékleten, majd szűrőpapíron
(Macherey Nagel MN Nr. 640w) történő szűrést és metanollal történő 100x hígítást
követően mértem a minták hatóanyagtartalmát HPLC módszerrel (5.2.4.1.).
51
5.2.4. Analitikai vizsgáló módszerek
5.2.4.1. Nagynyomású folyadékkromatográfia (HPLC)
Pumpa: Shimadzu LC-10AD
Injektor: Rheodyne 7125 ( 20 μl-es hurokinjektorral)
Oszlop: Partisil ODS3, C18, 250 mm×4 mm, 5 µm-es szemcseméret
Detektor: Shimadzu SPDM10AVP diode array detector
Detektálás: Shimadzu SPD-6AV UV detektor (Hullámhossz: 280 nm)
Hőmérséklet: 25°C
Áramlási sebesség: 1 ml/perc
Diklofenák-nátrium retenciós ideje: 6,4 perc
Standard: 10 μg diklofenák-nátrium / ml metanolban
Minta: diklofenák-nátrium metanolos oldata
Eluens: 7,52% tetrahidrofurán, 30,08% acetonitril és 62,40% pH 5,0 acetát puffer.
(Acetát puffer előállítása 3,14 ml 96%-os ecetsav és 19,46 g nátrium-acetát 1000 ml
desztilált vízben történő oldásával történt.)
5.2.4.2. Differenciál pásztázó kalorimetria (DSC)
5 mg mintát vizsgáltam hermetikusan lezárt, alumínium tégelyben Haake SII
Extar6000 DSC készülékkel levegő áram mellett 20 °C/perc felfűtési sebességgel. A
felfűtés 10 °C-ról 400 °C-ra történt. Referenciaként üres alumínium tégelyt
alkalmaztam. 3-3 párhuzamos mérést végeztem.
5.2.4.3. Szabadfilmek NIR vizsgálata
A minták reflektált fényintenzitás százalékát 5 mm rétegvastagságú, 4x5 cm
oldalméretű kvarcküvettába töltve (teofillin anhidrát és monohidrát), a szabadfilmeket
1-1 mm rétegvastagságú mikroszkóp tárgylemez közé helyezve, integráló gömbbel
(d = 60 mm) felszerelt, PbS detektorral ellátott, Hitachi U-3501 típusú UV/VIS/NIR
spektrofotométerben 1400 – 2000 nm hullámhossz tartományban vizsgáltam. 3-3
párhuzamos mérést végeztem.
52
5.2.4.4. Szabadfilmek röntgendiffrakciós vizsgálata
Teofillin anhidrát, monohidrát és a felhasználásukkal előállított 150 μm vastag
szabadfilmek röntgendiffrakciós felvételét CuKα1–el ellátott Philip 1050
röntgendiffraktométerrel határoztam meg 5-30° között 2θ-t alkalmazva és 0,05/min
felvételi sebességgel. 3-3 párhuzamos mérést végeztem.
5.2.5. Biofarmáciai vizsgálatok
5.2.5.1. In vitro vizsgálatok
5.2.5.1.1. Átfolyócellás oldódás vizsgálat
A diklofenák oldódási kinetikáját különböző pH értéken (pH 1,2; 4,5; 6,8)
Dissolution Tester Dissotest CE-6-t alkalmazva határoztam meg. Az átfolyó cellás
kioldókészülék 6 cellájába egyenként 1 mg diklofenák-nátriumot tettem. A vizsgálatot
37 + 0,5 °C-on végeztem, 4 ml/perc átfolyási sebességgel. Mintát 5., 10., 15., 20., 30.,
45., 60., 90. és 120. percben vettem, Whatman GF/F (0.7 µm) szűrőn történt átszűrést
követően a minták hatóanyagtartalmát HPLC módszerrel a 5.2.4.1-ban leírtak alapján
határoztam meg. 3-3 párhuzamos mérést végeztem.
5.2.5.1.2. Kioldódás vizsgálat forgókosaras módszerrel mikrokapszulákból
A hatóanyag-felszabadulás vizsgálatát a Ph. Hg. VIII-ban és USP 32-ben egyaránt
hivatalos Pharma Test PTWS típusú kioldódásvizsgáló készülékkel végeztem,
forgókosaras módszerrel, 100 rpm fordulatszámon. Kioldódás során 37 + 0,5 °C-ra
temperált, 250 ml pH = 1,2; 4,5 és 6,8 értékű közeget használtam. 5,00 – 5,00 ml mintát
vettem 15., 30., 45., 60., 90.,120., 180., 240., 300., 360., 420., 480. percben, amelynek
térfogatát pH 1,2; 4,5 illetve 6,8 értékű pufferrel pótoltam. A minták fényelnyelését
szűrés és a megfelelő kioldóközeggel történt hígítás után UV-1650 PC UV-Visible
spektrofotométerrel határoztam meg a hatóanyag jellemző hullámhosszán (diklofenák
=280nm). Összehasonlító oldatként az aktuális kioldóközeget alkalmaztam. 12-12
párhuzamos mérést végeztem.
53
5.2.5.1.3. Mikrokapszulák és tabletták kioldódás vizsgálata pH váltással (pH 1,2
2h-ig→ majd pH 6,8)
A hatóanyag-felszabadulás vizsgálatát a Ph. Hg. VIII-ban és USP 32-ben egyaránt
hivatalos Pharma Test PTWS típusú kioldódásvizsgáló készülékkel végeztem,
forgókosaras módszerrel, 100 rpm fordulatszámon. Kioldó közegként 37 + 0,5 °C-ra
temperált, mesterséges gyomornedvet (pH = 1,2) alkalmaztam az első két órában, majd
a kosarat áthelyeztem a mesterséges bélnedvet (pH = 6,8) szimuláló közegbe. 15., 30.,
45., 60., 90.,120., 180., 195., 210., 225., 240., 300. percben 5,00 – 5,00 ml mintát
vettem, amelyet a kioldóközegnek megfelelő pufferrel pótoltam. A minták
fényelnyelését szűrés és adott kioldóközeggel történt hígítás után UV-1650 PC UV-VIS
Spektrofotométerrel határoztam meg a hatóanyag jellemző hullámhosszán (diklofenák
=280nm). Összehasonlító oldatként megfelelő kioldóközeget alkalmaztam. 3-3
párhuzamos mérést végeztem.
5.2.5.1.4. Kioldóközeg folyamatos pH változásának mikrokapszula
hatóanyagleadására kifejtett hatásának vizsgálata
A kioldóközeg pH-jának mikrokapszula hatóanyagleadására kifejtett hatását
Sartorius Dissolution Simulator (type 167 51) készülékkel határoztam meg. A
mintavételi időpontokat Sartorius Absoption Simulator (type 167 50)-t alkalmazva
állapítottam meg. A mintavételi időpontok meghatározása során a donor tartályba 1,1;
2,8; 5,7 vagy 6,5 pH értékű puffert tettem. Akceptor közegként pH 7,5-ös puffert
használtam. A két közeget impregnált RS Sartorius membránszűrő választotta el
egymástól. Mindkét közeget folyamatosan kevertettem és előre meghatározott
időközönként (15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 perc) mintát vettem, amelyet nem
pótoltam.
A pH 6,5 puffer készítésekor 7,84 g Na2HPO4 * 2H2O -t és 6,1 g KH2PO4 –t oldottam
fel 1000 ml desztillált vízben.
A pH 7,5 puffer előállítása során 41,2 g Na2HPO4 * 2H2O -t és 2,8 g KH2PO4 –t 1000
ml desztillált vízben oldottam fel.
54
A minták fényelnyelését szűrés és megfelelő kioldóközeggel történt hígítást követően
UV-1650 PC UV-Visible spektrofotométerrel határoztam meg (diklofenák =280nm).
Összehasonlító oldatként az aktuális kioldóközeget használtam.
A készítmény kioldódás vizsgálata során 30 mg diklofenák-nátrium tartalmú
mikrokapszulát (dátlag = 1200 μm) helyeztem a tartályba, amely 170 ml pH 1,1 értékű
0,06 N-os sósavat tartalmazott kioldóközegként (gyomorsavat szimulál). Az első 30
percben 10 percenként vett a készülék 3 ml mintát, majd 1,615 g Na3PO4 hozzáadásával
a kioldóközeg pH értékét 2,8-ra állítottam be és továbbra is 10 percenként vett 3 ml
mintát a készülék. 30 perc eltelte után a kioldóközeg pH értékét 5,7-re változtattam
0,255 g Na3PO4 kioldóközeghez történő adásával és 3 ml mintavétel 5 percenként
történt. A mérés 90. percében 0,255 g Na3PO4 kioldóközeghez történő adásával a pH
értéket 6,5-re állítottam be és 3 ml mintavétel továbbra is 5 percenként történt. A leírt
pH értékeket a levett minták pótlására használt közegnél is beállítottam a fent leírtaknak
megfelelően.
A minták fényelnyelését szűrés és adott kioldóközeggel történt hígítás után UV-
1650 PC UV-Visible spektrofotométerrel határoztam meg (diklofenák =280nm).
Összehasonlító oldatként megfelelő kioldóközeget alkalmaztam. 3-3 párhuzamos mérést
végeztem.
5.2.5.1.5. Hatóanyag-felszabadulás vizsgálat tapaszokból
A hatóanyag-felszabadulás vizsgálatát a Ph. Hg. VIII-ban és USP 32-ben egyaránt
hivatalos Pharma Test PTWS típusú kioldódásvizsgáló készülékkel végeztem,
forgólapátos módszerrel, 100 rpm fordulatszámon. A mintát cellában rögzítve
helyeztem a kioldó közegbe. Kioldó közegként 100 ml 32 + 0,5 °C-ra temperált bőr
savköpenyét szimulálandó pH 5,5 foszfát puffert alkalmaztam. 3,00 – 3,00 ml mintát
vettem 15., 30., 60., 90.,120., 180., 240., 300., 360., 420., 480. percben, amelynek
térfogatát pH = 5,5 pufferrel pótoltam. A minták fényelnyelését szűrés és adott
kioldóközeggel történt hígítás után UV-1650 PC UV-Visible spektrofotométerrel
határoztam meg a hatóanyag hullámhosszán (diklofenák =280nm). Összehasonlító
oldatként az aktuális kioldóközeget alkalmaztam. 6-6 párhuzamos mérést végeztem.
55
5.2.5.1.6. Abszorpció meghatározása szimulált vizsgálattal bélgyűrű
alkalmazásával
Diklofenák intesztinális abszorbciójának meghatározását Caballe által leírt in vitro
módszerrel határoztam meg [104]. A vizsgálati körülmények megfeleltek a Semmelweis
Egyetem által elfogadott, a laboratóriumi állattartásra és állatkísérletekre vonatkozó
etikai szabályzatban leírtaknak. 150-170g testtömegű Wistar nősténypatkányok
vékonybél darabjait használtam az eljárás során. A patkányokat a vizsgálatot
megelőzően 24 órán át éheztettem, majd a lefejezésüket követően megtörtént a teljes
vékonybél szakasz eltávolítása és kifordítása. A vékonybelet 5-5 mm hosszú
szakaszokra daraboltam. Az így keletkezett vékonybél gyűrűkből 10-10 db-t 20 ml
Ringer oldatba helyeztem, amelyben már előzetesen 2,0 mg mikrokapszulát (0,2 mg
diklofenáknak felel meg) vagy 0,2 mg diklofenák-nátriumot oldottam fel. A Ringer
oldat pH-ja 6,09 volt. A vizsgálat alatt 95% O2 – 5% CO2-t buborékoltattam keresztül.
Előre meghatározott időközönként mintát vettem, amelyet friss Ringer oldattal
pótoltam. A minták hatóanyagtartalmát HPLC módszer segítségével határoztam meg a
5.2.4.1-ban leírtak alapján. A mérést követően a vizsgálatban alkalmazott bélszövetet
friss Ringer oldattal lemostam, majd a felesleges folyadék felszínről történő eltávolítása
után megmértem a bélszövet tömegét. A felszínen lévő folyadék eltávolítása szűrőpapír
alkalmazásával történt. A koncentráció értékét a nedves szövet tömegére vonatkoztatva
adtam meg: mmol/g nedves szövet. 3-3 párhuzamos mérést végeztem.
5.2.5.2. In vivo vizsgálat
5.2.5.2.1. Ulcerogenitás meghatározás patkányokban diklofenák tartalmú
mikrokapszulák esetén
A vizsgálati körülmények megfeleltek a Semmelweis Egyetem által elfogadott, a
laboratóriumi állattartásra és állatkísérletekre vonatkozó etikai szabályzatban leírtaknak.
A diklofenák tartalmú mikrokapszulák ulcerogenitásának meghatározásához 150-170g
testtömegű Wistar nősténypatkányokat használtam. Az állatokat a vizsgálat előtt 24
órán keresztül éheztettem, majd szonda segítségével orálisan beadtam a hatóanyag 50%-
os desztillált vizes odatát 4 patkánynak és 6 másik egyednek a hatóanyag tartalmú
56
mikrokapszulákat desztillált vizet használva vivőközegként. Egyedenként 8,5 mg
diklofenák-nátriumot kaptak, ami 50 mg/testtömeg kg-nak fel meg. Egy patkány
semmilyen kezelésben nem részesült. A beadást követően 4 órán keresztül éheztettem
tovább az egyedeket, majd mélyaltatásban eltávolítottam a gyomrukat, amelyet a
nagygörbület mentén felvágtam. Mikroszkóppal vizsgáltam a gyomorfekély kialakulását
és a felvételeket Nikon SMZ1000 sztereomikroszkóppal készítettem.
A gyomorkárosodás mértékét ulcerogenitás index-ben fejeztem ki.
5.2.6. Stabilitás vizsgálatok
5.2.6.1. Mikrokapszulák stabilitás vizsgálatai
A mikrokapszulákat (F2/2) 3 hónapon át 25 °C-on, normál tárolási körülmények
között, illetve 40 °C-on 75% relatív páratartalom mellett klímaszekrényben tartottam
zárt üvegben. Előre meghatározott időpontokban (0.; 2.; 4.; 12. hét) vett mintákat a
5.2.3.2. pontban leírtak alapján készítettem elő és a minták hatóanyag tartalmát
bomlásspecifikus HPLC módszerrel állapítottam meg (5.2.4.1.). A minták
hatóanyagleadását a 5.2.5.1.2. pontban leírtak alapján határoztam meg. 3-3 párhuzamos
mérést végeztem.
5.2.7. Statisztika kiértékelés
Az adatok statisztikai kiértékelése során SPSS software-t (SPSS Inc., Chicago,
USA) alkalmaztam és a Bonferroni multiple comparison post tesztet. A különbséget
akkor tekintettem szignifikánsnak, ha a p < 0,05.
57
6. EREDMÉNYEK ÉS MEGBESZÉLÉS
6.1. Diklofenák kvantitatív meghatározására alkalmazott
módszerek
A diklofenák-nátrium mennyiségének detektálására részben a 5.2.4.1-ban leírt
HPLC, részben UV-spektrofotometriás módszert alkalmaztam. A HPLC módszer
kalibrációs görbéjét a 6. ábra szemlélteti, amelynek kiértékelése regresszió analízissel
történt. Az értékelés során kapott adatokat a 2. táblázat foglalja össze.
y = 53117x - 14436
R2 = 0.9994
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Koncentráció (μg/ml)
Te
rüle
t
6. ábra Diklofenák-nátrium kalibrációs görbéje
2. táblázat Regresszió analízis adatai
Paraméterek Értékek
Koncentráció tartomány (μg ml-1) 1-100 aRegresszió egyenlete (Y) Y = 1690,48 + 51999,87X
Meredekség (b) 51999,87
Meredekség standard deviációja 773,12
Meredekség konfidencia határértékei 51226,75-52772,99
Metszéspont (a) 1690,48
Metszéspont standard deviációja 13941,93
Metszéspont konfidencia határa értékei -12251,45-15632,41
Korrelációs koefficiens (R2) 0,9989 bDetektálási határ (μg ml-1) 0,05 bKvantitatív határ (μg ml-1) 0,2 a Y = a + bX, ahol X a diklofenák-nátrium koncentrácóját jelenti µg/ml-ben kifejezve,
Y a csúcs alatti területet fejezi ki; b a 168-as referenciában szereplő egyenlet alapján számolva.
58
A módszer alkalmas a diklofenák-nátrium kvantitatív meghatározására 1 és 100 µg/ml
koncentráció tartományban. Ezt a módszert alkalmazva a detektálás alsó határa (LOD)
0,05 µg/ml és az alsó kvantitatív határ (LLOQ) 0,2 µg/ml.
Diklofenák kvantitatív meghatározására UV-spektrofotometriás módszer is
alkalmazható, amely során a hatóanyag detektálása 276 nm-en történik.
6.2. Diklofenák-nátrium oldódási kinetikájának meghatározása
A diklofenák-nátrium oldódásának kinetikáját 1,2, 4,5 és 6,8 pH értékeken a
5.2.5.1.1-ban leírtak alapján határoztam meg átfolyócellás módszert alkalmazva. Az
eredményt a 7. ábra szemlélteti.
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 15 30 45 60 75 90 105 12
Idő (perc)
Old
éko
nys
ág (μ
g/m
l)
0
pH=1.2
pH=4.5
pH=6.8
7. ábra Diklofenák-nátrium oldódás kinetikájának meghatározása átfolyócellás
módszerrel
Az adatok szerint a hatóanyag oldódásának kinetikáját a kioldóközeg pH értéke
befolyásolja. A diklofenák-nátrium lassú oldódása volt tapasztalható a gyomorsavat
szimuláló pH 1,2-on, míg pH 4,5 és 6,8-as értékeken gyorsabb oldódás volt
megfigyelhető.
59
6.3. Koacervációs eljárással előállított mikrokapszulák
A mikrokapszulák előállítására 5.2.1.2-ban leírt koacervációs eljárást
alkalmaztam, amely során a különböző előállítási paraméterek bezárási hatásfokra
kifejtett hatását vizsgáltam. Az előállított minták összetételét és a bezárási hatásfokukat
a 3. táblázat foglalja össze.
3. táblázat Koacervációs eljárással előállított minták összetétele és bezárási hatásfoka
Zselatin koncentrációja
Tylose koncentrációja
Bezárási hatásfok (%)
Kód pH érték
F1/1 4,5 8,12% - 0
F1/2 5,5 8,12% - 23,88±1,3
F1/3 6,5 8,12% - 21,24±2,4
F1/4 5,5 7,12% - 69,49±2,1
F1/5 5,5 9,12% - 64,40±2,2
F1/6 5,5 8,12% 1% 77,90±1,9
F1/7 5,5 8,12% 5% 75,70±2,0
F1/8 5,5 8,12% 10% 69,45±1,5
A mikrokapszula hatóanyagbezáró képességét a következő egyenlettel
számítottam:
Bezárási hatékonyság = %100TQ
AQ (20)
ahol AQ a mikrokapszulákban lévő hatóanyagtartalmat, a TQ az elméleti
hatóanyagtartalmat fejezi ki.
A mikrokapszulák előállítása során a kémhatás pH 5,5-ről (F1/2) pH 6,5-re történő
növelése (F1/3) a bezárási hatásfok 2,5%-kal való csekély mértékű csökkenését
eredményezte. A pH 4,5-ös kémhatás (F1/1) lehetetlenné tette a mikrokapszula-
képződést. Ezek alapján megállapítható, hogy a mikrokapszulák koacervácios eljárással
történő előállítása során a pH 5,5 alkalmazása bizonyult a leghatékonyabbnak. E körül a
pH érték körül található a zselatin izoelektromos pontja [70], alacsonyabb pH-n nem
60
történik meg a zselatin kicsapódása, míg magasabb pH-n nagy mennyiségű hatóanyag
oldódhat ki a gélkészítésre használt közegbe a vegyület jobb oldékonysága
következtében.
A következő lépés a zselatin koncentrációjának változtatása volt. A zselatin
koncentrációjának csökkentése (F1/4) és növelése (F1/5) egyaránt nagyban javította a
bezárás hatásfokát. Az előbbi esetben 45,6%, míg az utóbbiban 40,6% -os javulás volt
megfigyelhető. Ezek alapján mondhatjuk, hogy a zselatin koncentrációjának
változtatásával nagyobb mértékben lehetett befolyásolni a kialakult mikrokapszulák
hatóanyagbezáró képességét.
A következő lépés az összetétel módosítása volt, amely során a zselatin bizonyos
százalékát HEC-re cseréltem. Amikor a zselatin 1%-át helyettesítettem (F1/6) 54%-os
növekedés volt tapasztalható a készítmény hatóanyagbezárási képességében, 5%-ot
lecserélve (F1/7) 51,9%, 10% lecserélve (F1/8) 45,6%-kal nőtt a bezárási hatásfok az
eredeti összetételhez képest. A HEC növekvő mennyiségben rendszerhez történő adása
csökkentette a zselatin hatóanyag bezáró képességét. A HEC pH-független polimer, pH
változás hatására nem csapódik ki és a zselatin kicsapódását is akadályozhatta.
Mindegyik összetétel estében a kialakuló mikrokapszulák összeragadtak (8. ábra),
amelyek nem voltak egymástól elkülöníthetők a szárítást követően. Mindez
megakadályozná a készítmény pontos adagolhatóságát és a további feldolgozhatóságát,
ezért áttértem egy másik mikrokapszulázási eljárásra.
8. ábra Koacervációs eljárással előállított mikrokapszulák
61
6.4. In situ gélesedésen alapuló módszerrel előállított
mikrokapszulák
A mikrokapszulák tulajdonságai az előállítási paraméterek változtatásával
befolyásolhatók, amely lehetőséget biztosít a beteg igényeihez leginkább idomuló
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer kidolgozására. A vizsgálatokhoz
alkalmazott mikrokapszulákat a 5.2.1.3-ben leírtak alapján állítottam elő, amelynek
alapját a nátrium-alginát kalcium-ion jelenlétében bekövetkező in situ gélesedése
képezte 45. A főbb előállítási lépéseket a 9. ábra szemlélteti.
9. ábra In situ gélesedésen alapuló mikrokapszula előállítás főbb lépései
6.4.1. Mikrokapszulák tulajdonságait befolyásoló paraméterek
A multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer duzzadó és erodálódó, hatóanyag-
bezáró és -leadó képessége a gélek előállítására alkalmazott közeg, a gélképzők és
keresztkötést kialakító ionok koncentrációjának, valamint a keményedési időnek
változtatásával szabályozható. A 4. táblázat a vizsgálat során felhasznált minták
összetételét tartalmazza.
24
68
80
60
40
20
1210
ffűűtthheettőő mmáággnneesseess kkeevveerrőő
sszzűűrrééss
CCaaCCll22
ddeekkaannttáállááss
mmoossááss eettaannooll
sszzáárrííttááss 4400 °°CC
hhaattóóaannyyaagg
ffoosszzffáátt ppuuffffeerr ++ TTyylloossee ++ MMeettoolloossee ++ NNaa--aallggiinnáátt
62
4. táblázat Diklofenák-nátrium felhasználásával készült mikrokapszulák összetétele
Kód apH HEC (mg)
HPMC (mg)
Na-Alg (mg)
Keményedési idő (perc)
CaCl2 koncentráció (w/v %)
F2/1 4,5 50,0 12,5 37,5 15 5
F2/2 5,5 50,0 12,5 37,5 15 5
F2/3 6,5 50,0 12,5 37,5 15 5
F2/4 5,5 0,0 12,5 37,5 15 5
F2/5 5,5 25,0 12,5 37,5 15 5
F2/6 5,5 75,0 12,5 37,5 15 5
F2/7 5,5 50,0 0,0 37,5 15 5
F2/8 5,5 50,0 25,0 37,5 15 5
F2/9 5,5 50,0 37,5 37,5 15 5
30 F2/10 5,5 50,0 12,5 37,5 5
60 F2/11 5,5 50,0 12,5 37,5 5
1440 F2/12 5,5 50,0 12,5 37,5 5
F2/13 5,5 50,0 12,5 37,5 15 1
F2/14 5,5 50,0 12,5 37,5 15 10
F2/15 5,5 50,0 12,5 37,5 15 20
F2/16 0,0 0,0 37,5 15 5,5 5 aA gélek előállításához használt foszfát puffer pH értéke.
A gélrendszer 50,0 mg diklofenák-nátriumot tartalmazott.
A mikrokapszulák előállítására alkalmazott hatóanyag fizikai-kémiai jellemzői is
nagymértékben képesek befolyásolni a keletkező multipartikuláris hatóanyaghordozó
rendszer tulajdonságait, amelynek vizsgálatára xantinvázas hatóanyagokat (teofillin,
koffein, teobromin) alkalmaztam modellvegyületként. A hatóanyag gélszerkezetbe
történő beépülése és rendszerben lezajló újrakristályosodása eltérő szfericitással,
duzzadó és erodálódó képességgel rendelkező mikrokapszula kialakulását
eredményezheti, amelynek meghatározására teofillin anhidrátot és monohidrátot
használtam, mint modellvegyület, tekintettel arra, hogy különbség van a két
kristályforma fizikai-kémiai tulajdonságai között (oldékonyság, kristályméret).
63
6.4.1.1. Mikrokapszulák duzzadóképessége
A mikrokapszulák duzzadó és erodálódó képességét a 5.2.2.3 és 5.2.2.4-ban leírt
gravimetriás módszer alapján határoztam meg.
A mikrokapszulák duzzadó és erodálódó képességének polimerképzőtől, kalcium-
klorid oldat koncentrációjától és keményedési időtől való függését a 10a-d ábrák
szemléltetik.
(a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Keményedési idő (perc)
Mik
rok
apsz
ulá
k t
ömeg
ének
vá
ltoz
ása
(%)
mikrokapszulák egyensúlyi vízfelvétele
mikrokapszulák eróziója
(b)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25 30
Kalcium-klorid koncentráció (% )
Mik
roka
pszu
lák
töm
egén
ekvá
ltoz
ása
(%)
mikrokapszulák egyensúlyi vízfelvétele
mikrokapszulák eróziója
10a-b. ábra Keményedési idő és a kalcium-klorid koncentrációjának hatása a
mikrokapszula duzzadó és erodálódó képességére
64
(c)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
HEC mennyisége (g)
Mik
rok
apsz
ulá
k t
ömeg
ének
vá
ltoz
ása
(%)
mikrokapszulák egyensúlyi vízfelvétele
mikrokapszulák eróziója
(d)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
HPMC mennyisége (g)
Mik
rok
apsz
ulá
k t
ömeg
ének
vált
ozás
a (%
)
mikrokapszulák egyensúlyi vízfelvétele
mikrokapszulák eróziója
10c-d. ábra HEC és HPMC mennyiségének hatása a mikrokapszula duzzadó és
erodálódó képességére
65
A duzzadóképességgel rendelkező polimerekből felépülő mikrokapszulák hatóanyag-
leadásában meghatározó szerepe van a mikrokapszulák vízfelvevő képességének. Ez a
tulajdonság befolyásolható a mátrixban lévő keresztkötések sűrűségének
változtatásával, amely részben a keményedési idő, részben a keresztkötések kialakulását
biztosító oldat (kalcium-klorid oldat) koncentrációjának változtatásával érhető el [169].
Az EWU értékének szignifikáns (p<0,05) növekedése volt megfigyelhető az előbb
említett előállítási paraméterek csökkentésével és hasonló változás volt tapasztalható
abban az esetben, amikor a HEC nagyobb és a HPMC kisebb mennyiségben került
felhasználásra a mikrokapszulák előállítása során (10. ábra). Mindez magyarázható egy
lazább hálórendszer kialakulásával és a HEC jelentős vízmegkötő képességével, amely
a víz mikrokapszula belsejébe történő penetrációját segíti elő. A kisebb vízkötő
képességgel rendelkező HPMC a gélképzők relaxációját gátolhatja, ha nagyobb
mennyiségben kerül alkalmazásra a multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer
előállításakor.
Tapasztalataim szerint az előállítás során alkalmazott kalcium-oldat koncentrációjának a
készítmény duzzadóképességére kifejtett hatása nagyobb mértékűnek bizonyult a
keményedési idő hatásához képest. A gélek előállításakor alkalmazott foszfát puffer pH-
jának módosítása nem okozott szignifikáns változást (p>0,05) a készítmény
duzzadóképességében.
Az eredményeket a Korsmeyer-Peppas egyenletből levezethető nd értéke is
alátámasztja, amelyet a következő képpen lehet meghatározni 110:
dnt ktM
M
(21)
ahol Mt a t időben felszabadult hatóanyag mennyiség, M∞ a végtelen időben
felszabadult hatóanyag mennyiség, k a polimer rendszer szerkezeti és geometriai
tulajdonságait magában foglaló sebességi állandó, nd a diffúzió transzportját jellemző
hatványkitevő. Abban az esetben, ha az nd = 0,5, a hatóanyagleadás diffúzió által
vezérelt, ha nd = 1,0, a hatóanyagleadás duzzadás által szabályozott. Az nd értéke
meghatározott geometriához tartozik, amelyet a 5. táblázat foglal össze.
66
5. táblázat A hatványkitevő (nd) és a hatóanyagleadás mechanizmusa különböző
geometriájú polimer által szabályozott liberácó esetén
Táblás-lemezes alak Hengeralak Gömbalak Hatóanyagleadás
mechanizmusa
nd = 0,5 nd = 0,45 nd = 0,43 Fick-féle diffúzió
0,5 < nd < 1,0 0,45 < nd < 1,0 0,43 < nd < 0,85 Anomális transzport
nd = 1,0 nd = 0,89 nd = 0,85 Időfüggetlen transzport (Case II
transzport)
nd > 1,0 nd >0,89 nd > 0,85 (Super Case II transzport)
Az egyenlet alapján számított nd és k értékeket a 6. táblázatban foglaltam össze.
6. táblázat Az nd és k érték meghatározása Korsmeyer-Peppas egyenlettel
Számított
értékek
F2/4 F2/5 F2/2 F2/6 F2/7 F2/8 F2/9
nd 0,5940 ± 0,0512
0,5432 ± 0,0341
0,5759 ± 0,0221
0,6563 ± 0,0641
0,6780 ± 0,0735
0,5759 ± 0,0241
0,6928 ± 0,0811
k (min-n) 0,0168 ± 0,0021
0,0232 ± 0,0032
0,0158 ± 0,0071
0,0127 ± 0,0084
0,0125 ± 0,0073
0,0139 ± 0,0022
0,0121 ± 0,0041
R2 0,9924 0,9854 0,9952 0,9964 0,9958 0,9963 0,9981
Számított értékek
F2/10 F2/11 F2/12 F2/13 F2/14 F2/15 F2/16
nd 0,6752 ± 0,0543
0,6951 ± 0,0632
0,7023 ± 0,0714
0,5216 ± 0,0132
0,6634 ± 0,0224
0,6529 ± 0,0532
-
k (min-n) 0,0109 ± 0,0031
0,0098 ± 0,0043
0,0093 ± 0,0022
0,0344 ± 0,0032
0,0111 ± 0,0041
0,0115 ± 0,0022
-
R2 0,9978 0,9979 0,9890 0,9924 0,9908 0,9847 -
6.4.1.2. Mikrokapszulák eróziója
A diklofenák-nátrium egyik káros mellékhatása a gyomor nyálkahártyájának
károsítása, amelyet a hatóanyag a készítményből gyomorban történő felszabadulását
követően okoz. A mikrokapszulák esetében a hatóanyag felszabadulása részben diffúzió
útján, részben a hatóanyaghordozó-rendszer erózióját követően történik.
A mikrokapszulák duzzadó és erodálódó képességének polimerképzőtől, kalcium-klorid
oldat koncentrációjától és keményedési időtől való függését a 10a-d ábrák szemléltetik.
67
Az előállítás során alkalmazott eltérő paramétereknek köszönhetően eltérő mértékben
alakult ki a kalcium-alginát szerkezet, amely különböző eróziós tulajdonságokkal
rendelkező mikrokapszulák kialakulásához vezetett. A keményedési idő növekedésével
a kalcium-ionoknak hosszabb idő állt rendelkezésükre, hogy a szerkezet mélyebb
rétegeibe behatoljanak, ezáltal a mélyebb rétegekben is kialakulhatott a vázat biztosító
kalcium-alginát. A készítmény felszínén a savas pH hatására alginsavvá alakult alginát
képes volt megvédeni a mélyebb rétegekben elhelyezkedő kalcium-alginátot a további
átalakulástól. A kalcium-klorid koncentráció növekedése esetében adott idő alatt
nagyobb mennyiségű kalcium-alginát kialakulására volt lehetőség a felszínen, amely
közvetlenül ki volt téve a savas hatásnak. Ez nagyobb mértékű degradációt
eredményezhetett nagyobb mennyiségű hatóanyag-felszabadulással.
Az erózió mértékét a gélek előállításakor alkalmazott foszfát puffer pH-ja
szignifikánsan nem befolyásolta (p > 0,05).
A HEC mennyiségének csökkentésével és a HPMC menyiségének növelésével az erózió
mértékének szignifikáns (p < 0,05) csökkenése volt tapasztalható, amely egy tömörebb
szerkezet kialakulásával magyarázható, amely megvédte a mélyebb rétegekben
elhelyezkedő kalcium-alginátot az alginsavvá alakulástól.
Az 11. ábra szemlélteti a mikrokapszula felszínének gyomorsav hatására bekövetkező
változását. A kalcium-alginát alginsavvá alakulása egy érdesebb felszínnel rendelkező
mikrokapszulát eredményezett.
11. ábra Mikrokapszula mesterséges gyomornedvbe helyezés előtt (a) és
2 óra tartózkodási idő után (b) 40x-es nagyításban
68
6.4.2. Mikrokapszulák szfericitását befolyásoló paraméterek
A mikrokapszulák szfericitása fontos paraméter a kialakított multipartikuláris
hatóanyaghordozó rendszerek további feldolgozhatósága szempontjából. A hatóanyag
tulajdonságai jelentős mértékben képesek a készítmény e paraméterét befolyásolni, ezért
különböző oldékonysággal rendelkező hatóanyagot használtam ennek megállapítására,
valamint a hatóanyag kristályszerkezetének a mikrokapszula szfericitását befolyásoló
hatását is tanulmányoztam. A mikrokapszulák szfericitását a 5.2.2.5-ban leírtak alapján
határoztam meg.
6.4.2.1. Hatóanyag oldékonyságának hatása a szfericitásra
A hatóanyag pH 5,5 foszfát pufferben való oldékonysága és a mikrokapszulák
szfericitása közötti összefüggés meghatározásához hasonló szerkezettel (xantinváz)
rendelkező vegyületek (teofillin, teobromin és koffein) felhasználásával
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszereket állítottam elő a 5.2.1.3-ban leírtak
alapján az F2/2-es összetételt alkalmazva. Lineáris összefüggés volt tapasztalható a
hatóanyag pH 5,5 foszfát pufferben való oldékonysága és a mikrokapszulák szfericitása
között, amelyet a 12. ábra szemléltet.
y = 0.019x + 1.1245
1.08
1.12
1.16
1.20
1.24
1.28
1.32
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hatóanyag oldékonysága pH 5,5 foszfát pufferben (mg/ml)
Mik
rok
ap
szu
lák
szf
eri
cit
ás
a
12. ábra Xantinvázzal rendelkező vegyületek pH 5,5 foszfát pufferben való
oldékonysága és a mikrokapszulák szfericitása közti összefüggés
koffein
teofillin
teobromin
69
Az alacsonyabb oldékonysággal rendelkező vegyület kevésbé volt képes a mátrix
szerkezetébe beépülni, amely a gélrendszer viszkozitás értékének növekedését is
eredményezte (7. táblázat). Mindez befolyásolta a készítmény szfericitását azáltal, hogy
a nagyobb viszkozitású rendszer keresztkötést kialakító oldatba való csepegését
követően a cseppek jobban megőrizték alakjukat, valamint a száradás során nagyobb
mértékben volt képes a rendszer megőrizni eredeti szférikus alakját abban az esetben,
ahol a hatóanyag kisebb mértékben épült be az eredeti gélszerkezetbe akadályozva
annak kialakulását.
7. táblázat Xantinvázzal rendelkező vegyületet tartalmazó gélek viszkozitása
Kód Gélrendszerhez adott
modellanyag Gélek viszkozitása
(mPas) ± SD
F3/1 Koffein 1454 ± 51
F3/2 Teofillin 1800 ± 35
F3/3 Teobromin 1948 ± 27
F3/4 Modellanyag nélkül 2008 ± 42
Diklofenák-nátriummal készült multipartikuláris készítmény deformitási értéke 1,07
volt, amely megfelelő mértékű szfericitásra utal.
6.4.2.2. Hatóanyag kristályszerkezete
A hatóanyag kristályszerkezetének mikrokapszula tulajdonságaira kifejtett
hatásának tanulmányozásához a különböző kristályszerkezettel rendelkező teofillin
anhidrátot és monohidrátot alkalmaztam, amelyek felhasználásával szabadfilmeket és
mikrokapszulákat készítettem. A főbb előállítási paramétereket a 8. táblázat foglalja
össze.
70
8. táblázat Szabadfilmek főbb előállítási paraméterei és jellemzői
Teofillin Keverési idő Film nedvesség tartalma Film ∆H értékei Kód
kristályformája (perc) (%) (mJ/mg)
F4/1 - - 12,01 ± 0.82 288,0 ± 3
F4/2 anhidrát 0 9,06 ± 1,12 132,5 ± 2
F4/3 anhidrát 0 10,49 ± 0,62 121,0 ± 5
F4/4 anhidrát 30 11,49 ± 0,81 131,5 ± 2
F4/5 anhidrát 60 14,43 ± 0,58 195,0 ± 3
F4/6 monohidrát 0 10,29 ± 0,98 154,5 ± 2
F4/7 monohidrát 30 11,75 ± 0,74 170,0 ± 5
F4/8 monohidrát 60 12,89 ± 0,75 198,1 ± 4
F4/1: hatóanyagot nem tartalmazó szabadfilm
F4/2: hatóanyag feloldva a gélképző folyadékban, majd a gélképzők hozzáadása
A főként O-H, C-H és N-H vibrációk kimutatására alkalmas NIR spektrofotometriás
eljárás [170] használható a víz molekulák jelenlétének, valamint a teofillin és víz
molekulák között kialakuló hidrogénkötés kimutatására [171]. A különböző időpontban
hozzáadott teofillin anhidráttal készült szabadfilmek (F4/3 - F4/5) NIR spektrofotometriás
felvételeit a 5.2.4.3-ban leírtak alapján készítettem, amelyeket a 13. ábra összegez.
71
1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Hullámhossz (nm)
F4/5
Dif
fúz
refl
ekt
an
cia
(%) Teofillin anhidrát - por
Teofillin monohidrát - por
F4/4
F4/3
1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Hullámhossz (nm)
F4/5
Dif
fúz
refl
ekt
an
cia
(%) Teofillin anhidrát - por
Teofillin monohidrát - por
F4/4
F4/3
13. ábra Teofillin anhidrát felhasználásával készült szabadfilmek és az anhidrát,
monohidrát forma NIR felvételei
A teofillin két pszeudopolimorf formájának NIR felvétele közötti különbség 1470 és
1950 nm-nél tapasztalható. Mérési eredmények alapján mindhárom esetben az anhidrát
forma monohidrát formává alakult át, amelyet röntgen diffrakciós mérések is
alátámasztottak (14. ábra). A szabadfilmekben lévő teofillin kristályszerkezetének
azonosítására a 5.2.4.4-ban leírt röntgen diffrakciós analízist alkalmaztam.
72
14. ábra Teofillin anhidrát és monohidrát, valamint az anhidrát felhasználásával készült
szabadfilmek röntgendiffrakciós felvételei
5 10 15 20 25 30
2-theta (fok)
Inte
nzi
tás
F4/5
F4/4
F4/3
F4/1
Teofillin anhidrát
Teofillin monohidrát
5 10 15 20 25 30
2-theta (fok)
Inte
nzi
tás
F4/5
F4/4
F4/3
F4/1
5 10 15 20 25 30
2-theta (fok)
Inte
nzi
tás
F4/5
F4/4
F4/3
F4/1
Teofillin anhidrát
Teofillin monohidrát
Eltérő kristályszerkezetű hatóanyag eltérő szerkezetű gélrendszer kialakulásához
vezetett, akárcsak a hatóanyag eltérő időpontokban történő rendszerhez adása. Ennek
vizsgálatára DSC módszert alkalmaztam a 5.2.4.2-ban leírtak alapján, a jellemző
olvadási entalpia (∆H) értékeket a 6. táblázatban foglaltam össze. Szignifikáns (p<0,05)
növekedés volt tapasztalható az olvadási entalpia értékekben, ha a teofillin adott
kristályformájának a rendszerhez történő adása később történt. Azonos időpontban
eltérő kristályformák rendszerbe juttatása (F4/3 és F4/6 összehasonlítva) is eltérő
stabilitású rendszer kialakulásához vezetett. A monohidrát anhidráthoz viszonyított 2,5-
szer alacsonyabb oldékonyságának [172] következtében kevésbé volt képes a
rendszerbe beépülni, ezáltal az eredeti szerkezet kialakulására volt lehetőség, ami egy
erősebb mátrix rendszert eredményezett. A NIR-rel készült felvételek diffúz reflektancia
értékeinek 1470 és 1950 nm-nél megfigyelt növekedése is ezt támasztja alá.
A teofillin anhidrát és monohidrát felhasználásával készített szabadfilmek felszínét
sztereómikroszkóppal is megvizsgáltam. Monohidrát felhasználásával készült
szabadfilmekben szabályos tűkristályok (> 100 μm-nél) voltak megfigyelhetők, míg az
anhidráttal készült szabadfilmek esetében kisebb méretű (< 40 μm) monohidrát
73
tűkristályok kialakulása volt tapasztalható, amelyek homogénebb eloszlásban
helyezkedtek el. A szabadfilmek szárítása után ez a különbség jobban megfigyelhető
volt. A sztereomikroszkópos felvételeket a 15-16. ábrák mutatják.
15. ábra Teofillin anhidráttal készült szabadfilm sztereómikroszkópos felvétele szárítás
előtt (a) és után (b) 40x-es nagyításban
(a) (b)
16. ábra Teofillin monohidráttal készült szabadfilm sztereómikroszkópos felvétele
szárítás előtt (a) és után (b) 40x-es nagyításban
Ez alapján megállapítható, hogy bár a teofillin anhidrát átalakult monohidráttá, az
anhidrát felhasználásával készült gélrendszer a mikrokapszulák előállítására
alkalmasabb rendszert eredményezett. A gélképzők is jelentős mértékben befolyásolják
az előállítás során lejátszódó újrakristályosodás folyamatát, ezáltal a mikrokapszulák
tulajdonságait.
50 μm 50 μm
(b) (a)
50 μm 50 μm
74
6.4.3. Kalcium-alginát kialakulását befolyásoló tényezők
A mikrokapszulák tulajdonságait befolyásoló tényezők közül a kalcium-alginát in
situ szerkezet-kialakulásra kifejtett hatását is vizsgáltam.
6.4.3.1. Kalcium-klorid koncentrációjának hatása
A 5.2.1.4-ban leírtak alapján a F2/2-es összetételnek megfelelő hatóanyagmentes
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszereket állítottam elő a keresztkötést biztosító
kalcium-klorid oldat eltérő koncentrációban - F5/1 (1%), F5/2 (5%) és F5/3 (10%) - történő
felhasználásával. Az így képzett mikrokapszulák 5.2.4.2-ban leírtak alapján készített
DSC felvételeit a 17. ábra szemlélteti.
t
17. ábra Eltérő kalcium koncentrációval készült mikrokapszulák DSC felvételei
A 170-190 °C-nál megjelenő csúcs jelenti a multipartikuláris hatóanyag hordozó alakját
biztosító kalcium-alginát olvadáspontját. A kalcium-klorid oldat koncentrációját
növelve az előbb említett hőmérséklettartományban megjelenő csúcs alatti területnél
növekedés volt tapasztalható, ami a nagyobb mennyiségű kalcium-alginát kialakulására
utalt.
Hőmérsékle (°C)
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
1%-os kalcium klorid oldat
5%-os kalcium klorid oldat
10%-os kalcium klorid oldat
Exo
term
Hőmérséklet (°C)
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
1%-os kalcium klorid oldat
5%-os kalcium klorid oldat
10%-os kalcium klorid oldat
Hőmérséklet (°C)
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
1%-os kalcium klorid oldat
5%-os kalcium klorid oldat
10%-os kalcium klorid oldat
Exo
term
Exo
term
75
A kalcium-klorid oldat 5%-os koncentrációban történő alkalmazása esetén már
képes volt a rendszer a hatóanyagot bezárni, ezért a további vizsgálatokhoz ezt a
koncentrációt alkalmaztam.
6.4.3.2. Polimerek koncentrációjának hatása
A HPMC és HEC kalcium-alginát kialakulására kifejtett hatásának
meghatározásához a 7. táblázatban látható polimerarányokat alkalmazva géleket, majd
azok felhasználásával mikrokapszulákat állítottam elő a 5.2.1.3-ban leírtak alapján. Az
előállított mikrokapszulák 5.2.4.2-ban leírtak alapján készített DSC felvételeinek főbb
értékeit a 9. táblázat foglalja össze.
9. táblázat HPMC és HEC kalcium-alginát kialakulására kifejtett hatásának
meghatározásához alkalmazott összetételhez és mérési eredmények
Kód HPMC
(mg) Na-Alg
(mg) CaCl2 koncentráció
(%)
aΔH1
(J/g)
bΔH2 HEC (mg)
(J/g)
0,0 0,0 F6/1 37,5 5 384,0 27,9
0,0 F6/2 12,5 37,5 5 209,0 34,0
12,5 F6/3 12,5 37,5 5 53,1 83,2
37,5 F6/4 12,5 37,5 5 57,1 72,3
50,0 F6/5 12,5 37,5 5 64,8 62,2
0,0 F6/6 50,0 37,5 5 90,4 43,4
25,0 F6/7 50,0 37,5 5 62,1 78,3
37,5 F6/8 50,0 37,5 5 41,9 86,1 aΔH1 értéke 120°C-nál mért érték bΔH2 értéke 170-190°C-nál mért érték
A kalcium-alginátnak megfelelő csúcshoz tartozó olvadási entalpia (ΔH2) értékében a
HEC mennyiségének növelésekor csökkenés volt tapasztalható, amely egy lazább
szerkezet kialakulásának köszönhető. A HPMC mennyiségének növelése esetén
ellentétes hatás volt megfigyelhető, amely az egyensúlyi vízfelvétel meghatározása
alapján is igazolt kompaktabb szerkezet kialakulására utalt. A 120°C körül megjelenő
76
dehidratációs energia értékében bekövetkező növekedés nagyobb mennyiségű víz
jelenlétére utal a HEC mennyiségének növekedésekor. A mátrix kisebb víztartalmával
hozható összefüggésbe ezen érték csökkenése a HPMC mennyiségének növelésekor. A
mátrixból hagyományos szárítással el nem távolított víznek szerepe van a
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer bizonyos mértékű rugalmasságának
biztosítására, amely fontos tulajdonság a mikrokapszulák tablettázása során. Ezáltal
elkerülhető a rendszer sérülése, amely a hatóanyag-leadás profiljának a változását
eredményezné.
6.4.4. Mikrokapszulák hatóanyag-bezáró képessége
A multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszerek duzzadó- erodálódó képességén,
szfericitásán kívül a hatóanyagbezáró képessége is meghatározó, amelyet kvalitatív és
kvantitatív szempontból egyaránt vizsgáltam.
6.4.4.1. Mikrokapszulák hatóanyag-bezárásának kvalitatív vizsgálata
Savas közegben a diklofenák-nátriumból, mint gyenge sav sójából alacsonyabb
oldékonysággal rendelkező diklofenáksav keletkezik. A mikrokapszulák pH 5,5 foszfát
pufferrel történő előállítása során ez az átalakulás játszódott le, amely a hatóanyag
kisebb mértékű kioldódását vonta maga után mind a keresztkötést kialakító anyag
oldatában, mind a gyomorsavban. A mikrokapszula diklofenák-nátrium bezáró
képességének kvalitatív vizsgálatára DSC módszert alkalmaztam. Felvettem a
diklofenák-nátrium, a hatóanyag mentes mikrokapszula, a hatóanyag-tartalmú
készítmény és a pH 5,5 foszfát pufferben átkristályosított hatóanyag DSC görbéjét a
5.2.4.2-ban leírtak alapján. A görbéket a 18. ábra szemlélteti.
77
18. ábra Diklofenák-nátrium, hatóanyag nélküli mikrokapszula, hatóanyag-tartalmú
készítmény és pH 5,5 foszfát pufferben kikristályosított hatóanyag DSC görbéje
Diklofenák nátrium tartalmú mikrokapszula
Hőmérséklet °C
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
Diklofenák nátrium
Átkristályosított diklofenák nátrium
Hatóanyag nélküli mikrokapszula
Exo
term
Diklofenák nátrium tartalmú mikrokapszula
Hőmérséklet °C
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
Diklofenák nátrium
Átkristályosított diklofenák nátrium
Hatóanyag nélküli mikrokapszula
Exo
term
Hőmérséklet °C
350.0300.0250.0200.0150.0100.050.0
Diklofenák nátrium
Átkristályosított diklofenák nátrium
Hatóanyag nélküli mikrokapszula
Exo
term
A pH 5,5 foszfát pufferben átkristályosított hatóanyag 180 °C-nál egy éles endoterm
csúccsal rendelkezik, amely megfelel a diklofenáksav olvadáspontjának. A diklofenák-
nátrium több endoterm csúccsal rendelkezik az 50-150°C közötti
hőmérséklettartományban, amely a trihidrát forma több lépésben bekövetkező
vízvesztésének felel meg. Ennek a termodinamikailag stabilabb sónak az olvadáspontja
280 °C-nál látható. A diklofenák-nátrium tartalmú készítmény DSC görbéjén két
endoterm csúcs látható, 125,3 és 169,3 °C-nál, hasonlóan a hatóanyag nélküli
mikrokapszula DSC felvételéhez. A diklofenák-nátrium olvadáspontját jelző éles csúcs
a hatóanyagtartalmú multipartikuláris rendszernél nem látható, amely a rendszerbe
történő bezáródására utalhat.
78
6.4.4.2. Mikrokapszulák hatóanyag-bezárásának kvantitatív vizsgálata
Az előállítás során alkalmazott polimer arány a készítmény hatóanyag-bezáró
képességét is befolyásolta, amelyet a 20. egyenlet alapján határoztam meg. A HPMC
mennyiségének növelésével a mikrokapszula ezen tulajdonságában szignifikáns
(p<0,05) növekedés volt tapasztalható (79,99% - 97,72%) szemben a HEC
mennyiségének növelésével, amely a bezárt hatóanyag mennyiségének csökkenését
okozta (82,41% - 74,64%). Ez magyarázható a HPMC által okozott tömörebb
szerkezettel, amelynek következtében a keményedési idő alatt a keresztkötést kialakító
oldat kevésbé tudott penetrálni a szerkezet belsejébe, ezáltal a hatóanyag kisebb
mértékű diffúzióját okozva.
A gélkészítésre alkalmazott közeg pH értéke és a kalcium-klorid oldat koncentrációja
nem befolyásolta szignifikánsan a mikrokapszulák hatóanyagbezáró képességét, amely
ezekben az esetekben 80% körüli érték volt.
6.4.5. Mikrokapszulák hatóanyagleadása
A mikrokapszulák hatóanyagleadását a 5.2.5.1.2-ban leírtak alapján határoztam
meg. Eltérő mértékű hatóanyag-leadást tapasztaltam mesterséges gyomor- illetve
bélnedvben, amelyet a 19a-b. ábrák szemléltetnek.
79
(a)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Idő (perc)
Fel
szab
adu
lt h
ató
anya
g
men
nyi
ség
(%
)
Ca-Alg Ca-Alg-HPMC-HEC
Ca-Alg-HPMC Ca-Alg-HEC
(b)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Idő (perc)
Fel
szab
adu
lt h
ató
anya
g
men
nyi
ség
(%
)
Ca-Alg Ca-Alg-HPMC-HEC
Ca-Alg-HPMC Ca-Alg-HEC
19. ábra Diklofenák-nátrium felszabadulása egy és több komponensű mikrokapszulából
mesterséges gyomornedvben – pH 1,2 (a) és mesterséges bélnedvben – pH 6,8 (b)
A megfigyelt különbség részben a hatóanyag kioldóközegtől függő oldékonyágából és
eltérő viselkedéséből adódott, amely a változó diffúziós képességgel van
összefüggésben. Gyomorsavban a hatóanyag kevesebb, mint 10%-a szabadult fel.
80
Szignifikáns különbség nem volt tapasztalható a mátrixrendszert felépítő komponensek
számának vagy arányának változása esetén. A mesterséges gyomorsavban megjelenő
hatóanyag a felszíni rétegben lévő diklofenák szabaddá válásának felelt meg, amely az
alginát alginsavvá alakulásakor került a kioldóközegbe. Mesterséges bélnedvben a
hatóanyag mikrokapszulákból történt szabaddá válása főként diffúzióval lejátszódó
folyamat volt szemben a gyomorsavban végbemenő erózióval.
A kioldódás során kapott adatok kiértékelésére a Baker-Lonsdale egyenletet
alkalmaztam [111]:
ktM
M
M
M tt
32
112
3 (22)
ahol Mt/M∞ a felszabadult hatóanyag mennyisége, k a felszabadulási konstans, amely
összefüggésben van az egyenes meredekségével. A kiértékelés során a mesterséges
bélnedvben meghatározott sebességi állandókat a 10. táblázat tartalmazza.
10. táblázat Mikrokapszulák hatóanyagleadó sebességének meghatározása mesterséges
bélnedvben Baker-Lonsdale egyenlettel
Számított értékek
F2/4 F2/5 F2/2 F2/6 F2/7 F2/8 F2/9
k (%/min) 0,0018 ± 0,0003
0,0019 ± 0,0004
0,0026 ± 0,0005
0,0028 ± 0,0005
0,0021 ± 0,0009
0,0020 ± 0,0006
0,0018 ± 0,0003
R2 0,9939 0,9859 0,9934 0,9959 0,9957 0,9976 0,9946
Számított értékek
F2/10 F2/11 F2/12 F2/13 F2/14 F2/15 F2/16
k (%/min) 0,0027 ± 0,0003
0,0025 ± 0,0005
0,0050 ± 0,0002
0,0019 ± 0,0006
0,0021 ± 0,0005
0,0018 ± 0,0002
0,0011 ± 0,0004
R2 0,9902 0,9972 0,9926 0,9990 0,9844 0,9875 0,9796
A mindhárom gélképzőt (F2/2) egyidejűleg tartalmazó hatóanyag hordozó rendszernél
nagyobb sebességgel történt a hatóanyag-leadás szemben az egy-komponensű (F2/16)
vagy akár a két-komponensű (F2/4 és F2/7) mikrokapszulák esetén. Hasonló változás volt
81
tapasztalható a háromkomponensű rendszerekben a HEC mennyiségének növelésekor
vagy a HPMC mennyiségének csökkentésekor. Ez magyarázható a háromkomponensű
multipartikuláris rendszer lazább szerkezetével, amely a hatóanyagot könnyebben
megközelíthetővé teszi a kioldóközeg számára.
Vizsgáltam az optimálisnak ítélt összetétel (F2/2) hatóanyag-leadásának pH
függését. A kioldóközeg folyamatos pH változásának mikrokapszulából történő
hatóanyag felszabadulására kifejtett hatását a 5.2.5.1.4-ban leírtak szerint határoztam
meg, az eredményeket a 20. ábra szemlélteti.
0
1020
30
4050
6070
80
90100
110
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150
Idő (perc)
Fe
lsza
ba
du
lt h
ató
an
ya
g m
en
ny
isé
g(%
)
pH 1.1 pH 2.8 pH 5.7
pH 6.5
20. ábra A kioldóközeg pH értékének hatása a diklofenák-nátrium mátrixból történő
felszabadulására
A kioldóközeg pH értékének növekedésével a rendszer hatóanyagleadó kapacitása is
változott. Alacsonyabb pH értéken a mikrokapszulák kisebb mértékű duzzadása és
felszíni eróziója volt megfigyelhető. A kioldó közeg pH értékének növelésekor a
felszínen kialakult alginsav feloldódott, amely a védőfunkció megszűnését
eredményezte. Ezt követően a mátrixrendszer könnyen hozzáférhetővé vált a
kioldóközeg számára. A multipartikuláris rendszerbe zárt hatóanyag 95 %-a 90 percen
belül szabaddá vált.
82
6.4.6. Mikrokapszula gyomorkárosító hatásának vizsgálata
A diklofenák készítményből történő felszabadulást követő felszívódás után fejti ki
gyomorkárosító hatását. A felszívódás alapkövetelményei közé tartozik, hogy a
hatóanyag oldott és nem ionizált állapotban legyen jelen a felszívódás helyén. Ezeknek
a feltételeknek a gyomorban széteső tablettákból (pl. Cataflam®-V 50) felszabaduló
diklofenák egy része eleget tesz és ezáltal képes felszívódni, amely a
gyomornyálkahártya károsodásához vezethet a készítmény tartósabb szedése esetén.
Az ulcerogenitás vizsgálatot a 5.2.5.2-ban leírtak alapján végeztem. Az in vivo vizsgálat
során a diklofenák-nátrium vizes oldatának és a fizikai tulajdonságok alapján
optimálisnak ítélt mikrokapszulák (F2/2) gyomorkárosító hatását hasonlítottam össze
patkányokon. A 21. ábra a Wistar nősténypatkányok gyomorpreparátumát szemlélteti a
diklofenák-nátrium vizes oldatával és a hatóanyag tartalmú mikrokapszulával való per
os kezelést követően.
21. ábra Patkányok gyomorfelszín felvétele diklofenák-nátrium vizes oldatával (a) és
mikrokapszulával (b) való kezelést követően 25x-es nagyításban
A diklofenák-nátrium vizes oldatával kezelt patkányok gyomorpreparátumán (a) számos
gyomorfekély volt található, a „gyomorfekély index” értéke 2,35 volt. Ezzel szemben a
mikrokapszulával kezelt állatok esetében (b) nem vagy csak igen csekély mértékű
gyomorkárosodás volt tapasztalható, a „gyomorfekély index” értéke 0,26-ra csökkent.
Ez alapján megállapítható, hogy az általam előállított multipartikuláris rendszer
83
biztonságosabb GIT profillal rendelkezett a kontrolként alkalmazott diklofenák-nátrium
oldathoz képest.
A mikrokapszulák 4 óra elteltével sem estek szét a patkányok gyomrában, ami a
gyomorsav hatására képződő alginsav védő funkciójával magyarázható, amely a
polimer biodegradábilis tulajdonságánál erősebbnek bizonyult.
6.4.7. In vitro intesztinális abszorpció
A mikrokapszulákból felszabaduló hatóanyag és a diklofenák nátriun oldat
intesztinális abszorpciós képességét a 5.2.5.1.6-ban leírtak alapján határoztam meg. A
22. ábra a diklofenák-nátrium és a mikrokapszulából kioldódott hatóanyag abszorpciós
profilját szemlélteti.
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
0.016
0.018
0.020
0 60 120 180 240
Idő (perc)
Fel
szív
ód
ott
dik
lofe
nák
men
nyi
ség
(m
mo
l/g n
edve
s sz
öve
t)
mikrokapszula diklofenák-nátrium oldat
22. ábra Diklofenák-nátrium oldat és a mikrokapszulából kioldódott hatóanyag
abszorpciós profilja
A hatóanyag gyors felszívódása volt tapasztalható a mikrokapszulából kioldódott
hatóanyag esetében, de ez a felszívódás kisebb sebességgel játszódott le a diklofenák-
nátrium oldatnál tapasztaltakhoz képest. A megfigyelt különbség szignifikánsnak
84
(p<0,05) tekinthető. A felszívódás sebességében megfigyelt különbséget részben az
okozhatta, hogy a mikrokapszulák szétesését követően a felépítésükben részt vett egyéb
komponensek, mint például a gélképzők, is jelen voltak a közegben a hatóanyagon
kívül.
6.5. Mikrokapszulák alkalmazása
6.5.1. Kapszulák
A mikrokapszulák különböző gyógyszerformák előállítására alkalmazhatók. A
lehetőségek közé tartozik ezen multipartikuláris rendszer kemény zselatinkapszulába
töltése, amely nem okoz változást a rendszer hatóanyagleadó profiljában. A kapszula
adott közegben történő oldódását követően a mikrokapszulák szabaddá váltak.
A kész kapszulák bevonásával módosítani lehet a készítményből történő
hatóanyagfelszabadulást, például gyomorvédő bevonattal láthatók el. Ez az eljárás a
gyártás során egy plussz lépést eredményez, amely az általam kifejlesztett
mikrokapszula kemény zselatinkapszulába töltésével elkerülhető.
6.5.2. Tabletta
Másik lehetőség a már kész mikrokapszulák tablettázása. Ezáltal egy felezhető
gyógyszerforma előállítására van lehetőség, mellyel a beteg számára szükséges adagolás
könnyebbé tehető és a túladagolás veszélye is elkerülhetővé válik. Az általunk előállított
rendszerből a hatóanyag felszabadulása csak kis mértékben történik meg a gyomorban,
ahol az egyik gyakori mellékhatás alakulhat ki a hatóanyag tartósabb szedése esetén. A
gyomorvédelem másik lehetősége közé tartozik a tablettamag intesztinoszolves
bevonattal történő ellátása, de ezeknek a készítménynek a felezhetősége megszűnik,
amely csökkenti a pontosabb adagolás lehetőségét. Ilyen bevonatok közé tartoznak pl.
az Eudragit L (jejunumban oldódó) és S (ileumban oldódó) bevonatok. Ebben az
esetben pH 5,0-5,5 körüli értéket elérve elkezd a bevonat feloldódni, majd ezt követően
a hatóanyag felszabadulni a készítményből, amely a hatás később történő
megjelenéséhez vezet. Az általunk előállított rendszerből a hatóanyag egy adott pH
85
érték felett a pH növekedésével fokozatosan szabadult fel. Összehasonlítottam az
általunk kidolgozott rendszerek (mikrokapszulák és a felhasználásukkal előállított
tabletták) hatóanyagleadó profilját a már forgalomban lévő Voltaren® 25mg-os
készítménnyel, amelyet a 23. ábra szemléltet. Mindhárom esetben 25 mg diklofenák-
nátriumot tartalmazott a rendszer és a kioldódást a 5.2.5.1.3-ban leírtak alapján
végeztem.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210
Idő (perc)
Kio
ldó
do
tt h
ató
anya
g
men
nyi
ség
e (%
)
mikrokapszula mikrokapszula tartamú tabletta Voltaren® 25 mg
23. ábra Diklofenák-nátrium felszabadulása mikrokapszulából, mikrokapszula tartalmú
tablettából és Voltaren® tablettából
Az első két órában egyik rendszernél sem történt jelentős mértékű hatóanyag
felszabadulás a mesterséges gyomornedvben. A szimulált bélnedvbe történő áthelyezést
követően mindkét típusú tablettából elkezdődött a diklofenák felszabadulása és az első
30 perc elteltével a hatóanyag 75-85%-a oldott állapotban volt jelen. A mikrokapszulák
a mesterséges bélnedvvel való érintkezést követő 5 percen belül szétestek, ami a
hatóanyag szabaddá válását eredményezte. Az általunk előállított tabletta bizonyos
mértékben lassabban adta le a bezárt hatóanyagot a mesterséges bélnedvben szemben a
mikrokapszulákkal. Ennek oka a tablettázásához alkalmazott segédanyagok
multipartikuláris rendszert védő hatása, amely következtében főként a tabletta szétesését
követően lettek a mikrokapszulák a kioldóközeg számára hozzáférhetők. A
mikrokapszulák tablettázása során nagy viszkozitású HPMC alkalmazásával a
86
kereskedelmi forgalomban lévő tabletta kioldódásához hasonló hatóanyaleadó profillal
rendelkező készítményt sikerült előállítanom.
A mikrokapszulák fala rendelkezik bizonyos mértékű flexibilitással, nem merevek.
Ennek köszönhetően a tablettázás során nem sérültek a multipartikuláris rendszerek,
amely a gyomorsavval szembeni ellenálló képességük megőrizését eredményezte.
6.5.3. Tapasz
A hatóanyag mikrokapszulák felhasználásával tapaszokba zárható, amely egy
mikrorezervoár típusú transzdermális hatóanyaghordozó rendszer kialakítását teszi
lehetővé. A tapaszok előállítását a 5.2.1.5-ban leírtak lapján végeztem.
A mikrokapszula tartalmú transzdermális hatóanyag hordozó rendszereket
összehasonlítottam más hagyományos módon előállított tapaszokkal (hatóanyag
Eudragit® NE 30D-hez adva, hatóanyag tartalmú gél Eudragit® NE 30D-hez adva,
gélből készült tapasz). A gélből készül film nagyfokú rigiditással rendelkezett, enyhe
erő behatására eltört, szemben a többi transzdermális hatóanyag hordozó rendszerekkel,
amelyek megfelelő flexibilitást mutattak. A készítmény hatóanyagleadó képességének
vizsgálatát a 5.2.5.1.5-ban leírtak alapján végeztem a bőr savköpenyének megfelelő pH
5,5 értékű szimulált oldatban. A mikrorezervoár típusú és hagyományos módon
előállított tapaszok kioldódás profilját a 24. és 25. ábra szemlélteti.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 60 120 180 240 300 360 420 480
Idő (perc)
Fel
szab
adu
lt h
ató
anya
g
men
nyi
ség
(μ
g/m
l)
száraz mikrokapszula Eudragit® NE 30D-hez
nedves mikrokapszula Eudragit® NE 30D-hez
in situ mikrokapszula Eudragit® NE 30D-ben
24. ábra Diklofenák-nátrium felszabadulása különböző mikrokapszula tartalmú
tapaszokból pH 5,5 értékű közegben
87
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 60 120 180 240 300 360 420 480
Idő (perc)
Fel
szab
adu
lt h
ató
anya
g
men
nyi
ség
(μ
g/m
l)
hatóanyagtartalmú gél Eudragit® NE 30D-hez
diklofenák nátrium Eudragit® NE 30D-hez
hatóanyagtartalmú gélből előállított f ilm
25. ábra Diklofenák-nátrium felszabadulása hagyományos módon előállított
tapaszokból pH 5,5 értékű közegben
A gélből készült tapasz a bezárt hatóanyag 60%-át már az első 15 percben leadta.
A diklofenák-nátrium Eudragit® NE 30D-hez adásával egy lassú hatóanyagleadású
rendszer volt létrehozható, amelynek oka a hatóanyag nagy mértékű bezáródása a
polimer hálóba. Ez a hatás mérsékelhető volt, ha a hatóanyagot először egy
gélrendszerbe tettem és ezt adtam a metakrilát-polimerhez. Ezáltal a hatóanyag leadás
meggyorsítható volt, így egy diffúzió kontrolált hatóanyagleadó rendszert hoztunk létre.
Ennél gyorsabb hatóanyagleadással rendelkező tapasz volt készíthető, ha a
hatóanyagtartalmú gélt nem kevertem teljes egészében az Eudragit® NE 30D-hoz,
hanem csak hozzácsepegtettem a keresztkötést biztosító kalcium tartalmú metakrilát-
polimerhez. Így in situ kialakult a mikrokapszulák szerkezetét biztosító kalcium-alginát
a cseppek polimerrel érintkező részénél jött létre.
A már félig (nedves) vagy teljes mértékben kész (száraz) multipartikuláris
hatóanyag hordozó rendszer polimerhez adásával egy még lassúbb hatóanyagleadást
biztosító rendszer volt előállítható. A mikrokapszulák tapaszokba történő
inkorporálásának módja hatással van a rendszer hatóanyagleadó sajátságára. A
mikrokapszulák száradás után történő Eudragit® NE 30D-hez adásával egy kevésbé
egyenletes eloszlású mikrorezervoár típusú rendszer hozható létre (26a. ábra), szemben
a multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer nedves állapotban történő Eudragit® NE
88
30D-be való inkorporálásával (26b. ábra). Ugyanakkor a hatóanyag-leadás sebessége is
lassúbb már száraz mikrokapszulák alkalmazása esetén, mivel jobban „belesüllyednek”
és ezáltal beépülnek az Eudradit® NE 30D filmbe. Abban az esetben, ha in situ
képeztem a mikrokapszulákat az Eudragit® NE 30D-ben, az előbbi két esethez
viszonyítva is gyorsabb hatóanyag leadó rendszer volt előállítható, mivel a
multipartikuláris hatóanyagrendszer vázát képező kalcium-alginát korlátozott mértékben
volt képes kialakulni.
A mikrokapszula tartalmú transzdermális terápiás rendszer kioldódás előtt és után
készült sztereómikroszkópos felvételét a 26a-c. ábrák szemléltetik.
26a. ábra Mikrokapszula tartalmú transzdermális terápiás rendszer (száraz
mikrokapszula Eudragit®NE 30D-hez) kioldódás előtt (bal) és után (jobb) készült
sztereómikroszkópos felvétele 20x-es nagyításban
2 mm 2 mm
2 mm 2 mm
26b. ábra Mikrokapszula tartalmú transzdermális terápiás rendszer (nedves
mikrokapszula Eudragit® NE 30D-hez) kioldódás előtt (bal) és után (jobb) készült
sztereómikroszkópos felvétele 20x-es nagyításban
89
26c. ábra Mikrokapszula tartalmú transzdermális terápiás rendszer (in situ
mikrokapszula Eudragit® NE 30D-ben) kioldódás előtt (bal) és után (jobb) készült
sztereómikroszkópos felvétele 20x-es nagyításban
2 mm 2 mm
A kioldódás adatok értékelésére a Korsmeyer-Peppas modellt alkalmaztam. A
kiértékelés során kapott eredményeket a 11. táblázat összegzi.
11. táblázat Tapaszokból történő diklofenák-nátrium felszabadulás jellemzése
Hatóanyag-tartlamú
gél Eudragit® NE 30D-
hez
Diklofenák-nátrium
Eudragit® NE 30D-
hez
Nedves mikrokapszula Eudragit® NE
30D-hez
In situ mikrokapszula Eudragit® NE
30D-ben
Száraz mikrokapszula Eudragit® NE
30D-hez
Számított értékek
Hatóanyag-tartalmú
gélből előállított
film
k 7,7*10-5 1,26*10-4 8,08*10-4 2,767*10-3 1,29*10-2 0,2973
1,0063 ± 0.0312
1,0477 ± 0.0423
0,8451 ± 0.0521
0,5169 ± 0.0734
0,2613 ± 0.0343
0,2662 ± 0.0612
nd
R2 0,9651 0,9954 0,9865 0,9970 0,9859 0,9914
A Korsmeyer-Peppas egyenlet segítségével meghatározott diffúziós transzportot jelző
érték (nd) alapján a mikrokapszula tartalmú tapaszokból idő-független transzporttal
(Case II transzport) történik a hatóanyag felszabadulása.
A mikrorezervoár típusú tapaszokból történő hatóanyag-felszabadulás során kapott
görbék alakjának összehasonlítását a Weibull egyenlettel végeztem [100-103]:
d
tt
t eM
M0
1 (23)
90
/M a felszabadult hatóanyag mennyiséget jelenti, a τahol Mt ∞ d azt az időt, ahol a
hatóanyag 63,2%-a felszabadult, míg a β a görbe alaki paramétere és a t0 a késleltetési
idő. Ha β=1, a folyamat elsőrendű kinetika szerint játszódik le, a β>1, akkor lassan
kezdődő folyamatot egy gyorsabb követi, illetve β<1 gyorsabb kezdet utáni lassabb
befejezésre utal. A kiértékelés során kapott adatokat a 12. táblázat foglalja össze.
12. táblázat Mikrorezervoár típusú tapaszokból történő diklofenák-nátrium -
felszabadulás értékelése Weibull egyenlet alapján
Nedves mikrokapszula Eudragit® NE 30D-hez
In situ mikrokapszula Eudragit® NE 30D-ben
Száraz mikrokapszula Eudragit® NE 30D-hez
Számított értékek
β 2,6 ± 0,2 2,3 ± 0,5 2,1 ± 0,4
tau (h) 8,3 ± 0,3 6,6 ± 0,6 4,4 ± 0,7
R2 0,9983 0,9734 0,9602
A Weibull egyenlet alapján a mikrorezervoár típusú tapaszokból a hatóanyagleadást
ábrázoló görbék hasonló alakúak.
6.6. Mikrokapszulák stabilitás vizsgálata
A mikrokapszulák készítéséhez használt gélek előállítása során vagy foszfát
puffert vagy desztillált vizet alkalmaztam. A vízzel készült multipartikuláris rendszer
szobahőmérsékleten, nyitott edényben, környezeti páratartalmon állva 1 hét elteltével
megszürkült, szemben a pufferrel előállított készítménnyel, amely fehér színét 1 év
elteltével is megőrizte. Bár a diklofenák-nátrium tartalomban nem volt szignifikáns
változás tapasztalható és a hatóanyagleadás profilja sem változott egyik esetben sem,
mégis a beteg készítménybe vetett bizalmának csökkenését okozhatja a készítmény
ilyen irányú változása. Ezért a további munkám során a foszfát tartalmú pufferrel
készült mikrokapszulákkal foglalkoztam és azok stabilitását határoztam meg különböző
tárolási körülmények között.
A különböző körülmények között tárolt minták diklofenák-nátrium tartalmában
csökkenés volt tapasztalható (13. táblázat), amely nem haladta meg a 10%-os bomlást.
91
13. táblázat Különböző körülmények között tárolt diklofenák-nátrium tartalmú
mikrokapszulák hatóanyagtartalma
Tárolási körülmények Tárolási idő Hatóanyagtartalom (%)
Friss 100.00
2 hét 97.06 25 °C / 60 % RH 4 hét 96.96
12 hét 96.70
Friss 100.00
2 hét 95.21 40 °C / 75 % RH 4 hét 94.87
12 hét 94.27
A különböző körülmények között tárolt multipartikuláris hatóanyag-hordozó rendszer
kioldódás profilja pH 1,2 és 4,5 értéken nem változott. Sem a kioldódás kinetikájában,
sem a felszabadult hatóanyag mennyiségben nem tapasztaltam jelentős mértékű
változást. A 25°C/60% RH körülmények között tárolt minták hatóanyagleadó
tulajdonsága (27. ábra) jelentősen nem változott, míg a 40°C/75% RH-n tárolt minták
hatóanyagleadó sebessége terhelés hatására kis mértékben nőtt (28. ábra). A
mikrokapszulák felületükön nedvességet adszorbeálhattak 75% RH-n történő tárolás
során, ami a gélszerkezet fellazulásához vezethetett.
0
20
40
60
80
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Idő (perc)
Fe
lsza
ba
du
lt h
ató
an
ya
g m
en
ny
isé
g(%
)
friss
2 hét
4 hét
12 hét
27. ábra 25°C/60% RH-n tárolt mikrokapszulák diklofenák-nátrium leadása
mesterséges bélnedvben
92
0
20
40
60
80
100
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Idő (perc)
Fe
lsza
ba
du
lt h
ató
an
ya
g m
en
ny
isé
g(%
)
friss
2 hét
4 hét
12 hét
28. ábra 40°C/75% RH-n tárolt mikrokapszulák diklofenák-nátrium leadása
mesterséges bélnedvben
6.7. Vérszintgörbék szimulálása famakokinetikai adatok
felhasználásával
Az azonos hatóanyag tartalmú különböző gyógyszerkészítmények eltérő terápiás
hatását a hatóanyag készítményből eltérő sebességgel történő felszabadulása okozhatja.
A diklofenák-nátrium ismert farmakokinetikai paramétereinek ismeretében a 11-es
egyenlet segítségével szimuláltam a lehetséges plazmaszint koncentrációkat. A
vérszintgörbék megszerkesztéséhez használt farmakokinetikai adatok az irodalomból
ismert értékek voltak; felszívódás sebességi állandó (ka = 0,60 1/óra), az eliminációs
sebességi állandó (ke = 0,30 1/óra), a dózis (D=25000 μg; 50000 μg; 75000 μg), a
felszívódott farmakonhányad (F=0,55), valamint a megoszlási térfogat (Vd=
84ml/60kg).
A 29. ábra 25 mg diklofenák-nátriumot tartalmazó készítmények számított
vérszintgörbéjét szemlélteti.
93
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
Idő (óra)
Pla
zma
kon
cen
trác
iója
(μ
g/m
l)
0
mikrokapszula
mikrokapszula tartamú tabletta
Voltaren 25 mg
29. ábra 25 mg diklofenák-nátriumot tartalmazó készítmények szimulált
vérszintgörbéjéi
A szimulált vérszint görbéken is megjelenik az a tény, hogy a gyomorból nem történik
jelentős hatóanyag felszívódás. Az ábrán látható, hogy az általunk előállított
mikrokapszula valamint annak a felhasználásával készített tabletták vérszintgörbéi fedik
a már forgalomban lévő gyomorvédő bevonattal ellátott Voltaren® tabletták értékeit.
Mindhárom készítmény cmax (6,9 μg/ml) és tmax (3,2 óra) értéke közel azonos.
Ezt követően megvizsgáltam, hogy a mikrokapszulák eltérő mennyiségben történő
alkalmazása milyen hatással lenne a kialakuló vérszintekre. Azonos hatóanyag
liberációs sebességi állandót alkalmazva kapott eredményt a 30. ábra mutatja.
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8
Idő (perc)
Pla
zma
kon
cen
trác
ió (μ
g/m
l)
10
25 mg
50 mg
75 mg
30. ábra Különböző hatáserősségben alkalmazott készítmények szimulált
vérszintgörbéi
94
Az ábra alapján megállapítható, hogy a dózis növekedésével megfelelő arányban nőne a
Cmax értéke. Mindhárom esetben a kívánt hatás eléréséhez szükséges diklofenák-
nátrium a gyomor elhagyását követően rövid időn belül felszabadulna és a szisztémás
keringési rendszerben elérné a hatás kiváltásához szükséges koncentrációt.
95
7. KÖVETKEZTETÉSEK
Munkám alapján az alábbi következtetések vonhatók le:
Hidroxietilcellulózból, hidroxipropilmetilcellulózból és nátrium alginátból felépülő
gélrendszer eredményesen alkalmazható diklofenák-nátrium tartalmú
mikrokapszulák előállítására.
A foszfát puffer felhasználásával készült három-komponensű gélrendszer alkalmas
kellő stabilitással rendelkező diklofenák-nátrium tartalmú mikrokapszulák
előállítására.
Az előállítás során végbemenő hatóanyag újrakristályosodására irányuló
vizsgálatok alapján megállapítható volt, hogy az alkalmazott gélrendszer a
kialakuló kristályforma méretét befolyásolta.
Az in situ gélesedéssel előállított mikrokapszulák hatóanyagbezáró képessége
jelentősen növekedett három-komponensű (alginát, HPMC, HEC) gélrendszer
alkalmazásakor, szemben az egy-komponensű (alginát) vagy akár a két-
komponensű (alginát-HPMC, alginát-HEC) rendszerekkel.
Savas közegben a komponensek számától és a gélképzők arányától függetlenül a
bezárt hatóanyag kevesebb, mint 10%-a vált szabaddá.
Mesterséges bélnedvben a mindhárom gélképzőt (alginát, HPMC, HEC)
egyidejűleg tartalmazó hatóanyag hordozó rendszerből gyorsabban történt a
hatóanyag szabaddá válása szemben az egy-komponensű (alginát) és a két-
komponensű (alginát-HPMC, alginát-HEC) rendszerekkel.
A kísérleti adatok alapján megállapítható, hogy az in situ gélesedéssel előállított
mikrokapszulák hatóanyag-leadása befolyásolható az alkalmazott keményedési idő
és kalcium-klorid oldat koncentráció változtatásával.
96
A kísérleti adatok alapján igazolható, hogy az in situ gélesedéssel előállított
mikrokapszulák mesterséges bélnedvben történő hatóanyagleadása befolyásolható
az előállítás során alkalmazott polimerek arányával, amely összefüggésbe hozható a
multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer duzzadásával. Az EWU értéke
növekedett a HEC mennyiségének emelkedésével, amely a hatóanyag-leadási
sebesség növekedését eredményezte, míg a HPMC mennyiségének növelése az
előbb említettel ellentétes hatás kialakulását eredményezte.
A kísérleti adatok azt mutatják, hogy a HEC mennyiségének emelkedésével az
erózió mértéke növekedett, míg a HPMC mennyiségének növekedése csökkentette
az erózió mértékét, mely a savas közegben szabaddá vált hatóanyag mennyiségének
változását okozta.
In vivo ulcerogenitás vizsgálatok alapján megállapítható, hogy a kidolgozott
diklofenák-nátrium tartalmú mikrokapszula biztonságosabb GIT profillal
rendelkezik, mint a kontrollként alkalmazott diklofenák-nátrium vizes oldata.
A forgalomban lévő gyomorvédő filmbevonattal ellátott Voltaren® tabletta és a
diklofenák-nátrium tartalmú mikrokapszulák felhasználásával előállított tabletta
hasonló kioldódási profillal rendelkezik.
A diklofenák-nátrium tartalmú mikrokapszulákból képzett mikrorezervoár tipusú
trandszdermális hatóanyaghordozó rendszer nyújtott hatóanyag-leadást biztosít.
Az eredményeket figyelembe véve megállapítható, hogy az általam kifejlesztett
diklofenák-nátrium tartalmú, három-komponensű gélrendszer felhasználásával
előállított mikrokapszula megfelelő stabilitással és biztonságos gasztrointesztinális
profillal rendelkezik. Mikrokapszulák felhasználásával módosított hatóanyag-leadást
biztosító diklofenák-nátrium tartalmú készítmény előállítására van lehetőség, mint
például bevonat nélküli gasztrorezisztens tabletta vagy nyújtott hatóanyag-leadással
jellemezhető transzdermális mikrorezervoár típusú rendszer.
97
8. ÖSSZEFOGLALÁS
Munkám célja egy pH-érzékeny multipartikuláris hatóanyaghordozó rendszer
kifejlesztése volt, amely a gyomrot elhagyva csak a fokozatosan növekvő pH értékek
hatására adja le a hatóanyagot. Ezáltal egy gyomorvédő funkcióval rendelkező
készítmény előállítására volt lehetőség a készítmény bevonattal történő ellátása nélkül.
Modell-hatóanyagként diklofenák-nátriumot alkalmaztam, amely főként
gyulladáscsökkentőként kerül felhasználásra, de arterioszklerózis kezelésében is
alkalmazzák. Tartós orális alkalmazása esetén gyomorfekély és gyomorvérzés alakulhat
ki.
Két különböző módszert (koacerváció és in situ gélesedés) alkalmazva állítottam
elő a mikrokapszulákat és vizsgáltam azok fizikai és mechanikai tulajdonságait.
Részletesebben az in situ gélesedésen alapuló módszert tanulmányoztam és az
ezzel előállított mikrokapszulákat vizsgáltam. Munkám során egy három-komponensű
gélrendszert alkalmazva optimalizáltam az előállítást befolyásoló paramétereket
(keresztkötést kialakító anyag koncentrációja, keményedési idő) a készítmény
duzzadásának és eróziójának vizsgálatán keresztül, valamint DSC módszerrel. A
készítményből történő hatóanyag-felszabadulást különböző matematikai modelleket
alkalmazva értékeltem ki. A hatóanyag készítményből történő abszorpcióját in vitro
módszerrel és bélgyűrű alkalmazásával ellenőriztem, az ulcerogén hatást in vivo
vizsgálatokkal határoztam meg. A kristályszerkezet mikrokapszulakészítésre kifejtett
hatását NIR, röntgendiffrakciós és DSC módszerekkel tanulmányoztam a gélből öntéses
technikával készült szabadfilmek felhasználásával.
Az előállított mikrokapszulákból a már forgalomban lévő gyomorvédő bevonattal
ellátott Voltaren® tablettához hasonló hatóanyag-felszabadító profillal rendelkező
tablettát és nyújtott hatóanyag-leadású transzdermális terápiás rendszereket állítottam
elő.
98
9. SUMMARY
The aim of my work was to develop pH sensitive multiparticulate system
providing the drug liberation with increasing pH only in the intestine after leaving the
stomach. Therefore a stomach protective dosage form was developed without the
application of any type of coating. The model active compound was diclofenac sodium
mainly used as anti-inflammatory agent, but it is widely used in arteriosclerosis too. The
most frequently side effects of orally administered NSAID are gastric ulcer and
hemorrhage in stomach.
Two different methods (coacervation and in situ gelation) were used to prepare
microcapsules as multiparticulate dosage form and their physical and mechanical
properties were checked.
The in situ gelation method was studied in detailed while the coacervation was not
successful to prepare suitable particles.
Using three-component gel system the parameters influencing the production of
microcapsules were optimized on the base of swelling and erosion determinations and
by DSC method. The dissolution properties of different samples were evaluated by
mathematical models describing the mechanism of the process. The absorption was
simulated in vitro and using survivor intestinal ring, while the ulcerogenity was tested in
vivo in rats. The changing of crystal form during preparation has deep impact on the
structure of microcapsules, which was studied in free films by NIRS, x-ray and DSC
method.
From the prepared microcapsules tablet with similar liberation profile to marketed
Voltaren® tablet and transdermal patches with prolonged drug liberation were prepared.
99
10. IRODALOMJEGYZÉK
1. Arora S, Ali J, Ahuja A, Khar RK, Baboota S. (2005) Floating Drug Delivery
Systems: A Review. AAPS PharmSciTech, 6: E372-E390.
2. Gibaldi M. Gastrointestinal absorption – biologic considerations. Gastrointestinal
absorption – physicochemical considerations. In: Gibaldi M, Biopharmaceutics
and Clinical Pharmacokinetics. Lea & Febiger, Philadelphia – London, 1991:
24-61.
3. Pharmacopoea Hungarica VIII, Medicina Könyvkiadó Rt, Budapest, 2003: 673.
4. Rácz I, Selmeczi B. A nyújtott gyógyszerhatás biztosításának lehetőségei. In:
Vincze J. (szerk.), Gyógyszer-technológia 1 Gyógyszerformulálás. Medicina
Könyvkiadó Rt, Budapest, 2001: 508-534.
5. USP. 32., US Pharmacopeial Convention Inc., Rockville, 2008.
6. European Pharmacopoeia 6.0, European Directorate for the Quality of Medicines
and HealthCare, Nördlingen, 2008.
7. Mathiowitz E, Kretz MR, Brannon-Peppas L. Microencapsulation. In: Mathiowitz
E (szerk.), Encyclopedia of Controlled Drug Delivery. Volume 2. John Wiley and
Sons Inc, New York, 1999: 493-546.
8. Rácz I, Selmeczi B. A molekuláris és mikrokapszulázás művelete. In: Vincze J.
(szerk.), Gyógyszer-technológia 2 Művelettan-eljárástan. Medicina Könyvkiadó
Rt, Budapest, 2001: 120-127.
9. Fekete Rita Marianna: Szabályozott hatóanyag felszabadulású, antiarrhythmiás
hatású gyógyszerpelletek előállítása és biofarmáciai vizsgálata; Doktori (Ph.D.)
értekezés; Semmelweis Egyetem, Budapest, 2001.
10. Kramer A, Turk S, Vrecer F. (2003) Statistical optimization of diclofenac sodium
sustained release pellets coated with polymethacrylic films. Int J Pharm, 256:
43-52.
11. Rodriguez M, Vila-Jato JL, Torres D. (1998) Design of a new multiparticulate
system for potential site-specific and controlled drug delivery to the colonic
region. J Controlled Release, 55: 67-77.
12. Asghar LFA, Chandran S. (2006) Multiparticulate formulation approach to colon
specific drug delivery: Current perspectives. J Pharm Pharmaceut Sci, 9: 327-338.
100
13. Merkle PH, Spinger P. (1973) Preparation and in vitro evaluation of cellulose
acetate phthalate coacervate microcapsules. J Pharm Sci, 62: 1444-1448.
14. Takamaru K, Koishi M, Kondo T. (1971) Kolloid-Zeitschrift und Zeitschrift für
Polymere, 248, 923.
15. Bataille B, Barrau JP, Rahman L, Ligarski K. (1990) Optimization de l’étape de
sphéronisation dans la fabrication de granules á base de dérivés cellulosiques par
extrusion-sphéronisation. J Pharm Belg, 45: 125-130.
16. Wilson N, Shah NP. (2007) Microencapsulation of vitamins. ASEAN Food
Journal, 14: 1-14.
17. http://www.ewg.org/node/26564 2009-10-18 22:12.
18. http://discountwomensperfumeonline.com/frangrance_glossary.htm 2009-02-18
21:12
19. Sakai S, Ono T, Ijima H, Kawakami K. (2001) Synthesis and transport
characterization of alginate/aminopropyl-silicate/alginate microcapsule:
application to bioartificial pancreas. Biomaterials, 22: 2827-2834.
20. Orive G, Tam SK, Pedraz JL, Hallé JP. (2006) Biocompatibility of alginate–
poly-l-lysine microcapsules for cell therapy. Biomaterials, 27: 3691-3700.
21. Ciofani G, Raffa V, Menciassi A, Cuschieri A, Micera S. (2009) Magnetic alginate
microspheres: system for the position controlled delivery of nerve growth factor.
Biomed Microdevices, 11: 517–527.
22. Hildebrand GE, Tack JW. (2000) Microencapsulation of peptides and proteins. Int
J Pharm, 196: 173-176.
23. Gouin S. (2004) Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies
and trends. Trends in food science & technology, 15: 330-347.
24. Thomasin C, Nam-Trân H, Merkle HP, Gander B. (1998) Drug microencapsulation
by PLA/PLGA coacervation in the light of thermodynamics. 1. Overview and
theoretical considerations. J Pharm Sci, 87: 259-268.
25. Thomasin C, Merkle HP, Gander B. (1998) Drug microencapsulation by
PLA/PLGA coacervation in the light of thermodynamics. 2. Parameters
determining microsphere formation. J Pharm Sci, 87: 269-275.
101
26. Zhang HX, Wang JX, Zhang ZB, Le Y, Shen ZG, Chen JF. (2009) Micronization
of atorvastatin calcium by antisolvent precipitation process. Int J Pharm, 374:
106-113.
27. Mathiowitz E, Saltzman WM, Domb A, Dor P, Langer R. (1988) Polyanhydride
microspheres as drug carriers. II: Microencapsulation by solvent removal. J Appl
Polym Sci, 35: 563 – 845.
28. Furtado S, Abramson D, Burrill R, Olivier G, Gourd C, Bubbers E, Mathiowitz E.
(2008) Oral delivery of insulin loaded poly(fumaric-co-sebacic) anhydride
microspheres. Int J Pharm, 347: 149-155.
29. Scher HB, Rodson M, Lee KS. (1998) Microencapsulation of pesticides by
interfacial polymerization utilizing isocyanate or aminoplast chemistry. Pesticide
Sci, 54: 394-400.
30. Hirech K, Payan S, Carnelle G, Brujes L, Legrand J. (2003) Microencapsulation
of an insecticide by interfacial polymerization. Powder Techn, 130: 324-330.
31. Chandramouli V, Kailasapathy K, Peiris P, Jones M. (2004) An improved method
of microencapsulation and its evaluation to protect Lactobacillus spp. in simulated
gastric conditions. J Microbiol Meth, 56: 27-35.
32. Hurteaux R, Edwards-Lévy F, Laurent-Maquin D, Lévy MC. (2005) Coating
alginate microspheres with a serum albumin-alginate membrane: application to the
encapsulation of a peptide. Eur J Pharm Sci, 24: 187-197.
33. Silva CM, Ribeiro AJ, Figueiredo IV, Goncalves AR, Veiga F. (2006) Alginate
microspheres prepared by internal gelation: Development and effect on insulin
stability. Int J Pharm, 311: 1-10.
34. Alexakis T, Boadi DK, Quong D, Groboillot A, O’Neill I, Poncelet D, Neufeld RJ.
(1995) Microencapsulation of DNA Within alginate microspheres and crosslinked
chitosan membranes for in vivo application. Appl Biochem Biotechn, 50: 93-106.
35. Jimenez M, García HS, Beristain CI. (2004) Spray-drying microencapsulation and
oxidative stability of conjugated linoleic acid. Eur Food Res Techn A, 219:
588-592.
36. Sheu TY, Rosenberg M. (1995) Microencapsulation by spray drying ethyl caprylate
in whey protein and carbohydrate wall systems. J Food Sci, 60: 98-103.
102
37. Ré MI. (1998) Microencapsulation by spray drying. Drying Technology, 16:
1195 – 1236.
38. Rácz I, Selmeczi B. Mikrokapszulák, természetes és szintetikus vezikulák. In:
Vincze J. (szerk.), Gyógyszer-technológia 3 Gyógyszerformatan. Medicina
Könyvkiadó Rt, Budapest, 2001: 227-230.
39. Freitas S, Merkle HP, Gander B. (2005) Microencapsulation by solvent
extraction/evaporation: reviewing the state of the art of microsphere preparation
process technology. J Control Release, 102: 313-332.
40. Watts PJ, Davies MC, Melia CD. (1990) Microencapsulation using
emulsification/solvent evaporation: an overview of techniques and applications.
Crit Rev Ther Drug Carrier Syst, 7: 235-259.
41. Chang HM, Lee YC, Chen CC,. Tu YY. (2002) Microencapsulation protects
immunoglobulin in yolk (IgY) specific against Helicobacter pylori urease. J Food
Sci, 67: 15 – 20.
42. Snider C, Lee SY, Yeo Y, Grégori GJ, Robinson JP, Park K. (2008)
Microenvironment-controlled encapsulation (MiCE) process: effects of PLGA
concentration, flow rate, and collection method on microcapsule size and
morphology. Pharm Research, 25: 5-15.
43. Linhardt RJ. Biodegradable polymers for controlled release of drugs. In: Rosoff
M. (szerk.), Controlled release of drugs: Polymers and aggregate systems. VCH
Publishers, Inc, New York, 1989: 53-73.
44. Silva CM, Ribeiro AJ, Figueiredo IV, Goncalves AR, Veiga F. (2006) Alginate
microspheres prepared by internal gelation: Development and effect on insulin
stability. Int J Pharm, 311: 1-10.
45. Nokhodchi A, Tailor A. (2004) In situ cross-linking of sodium alginate with
calcium and aluminum ions to sustain the release of theophylline from polymeric
matrices. Il farmaco, 59: 999-1004.
46. Sarmento B, Ribeiro A, Veiga F, Sampaio P, Neufeld R, Ferreira D. (2007)
Alginate/Chitosan Nanoparticles are Effective for Oral Insulin Delivery. Pharm
Research, 24: 2198-2206.
103
47. Thu B, Bruheim P, Espevik T, Smidsrød O, Soon-Shiong P, Skjåk-Bræk G. (1996)
Alginate polycation microcapsules: I. Interaction between alginate and polycation.
Biomaterials 17: 1031–1040.
48. Gombotz WR, Wee SF. (1998) Protein release from alginate matrices. Adv Drug
Deliv Rev, 31: 267–285.
49. Smidsrod O, Skjak-Braek G. (1990) Alginate as immobilization matrix for cells.
Trends Biotechnol, 8: 71–78.
50. Skjak-Braek G, Grasdalen H, Larsen B. (1986) Momomer sequence and acetylation
pattern in some bacterial alginates, Carbohydr. Res. 154: 239–250.
51. Nestle N, Kimmich R. (1996) NMR microscopy of heavy metal absorption in
calcium alginate beads. Appl Biochem Biotechn, 56: 9-17.
52. Chan LW, Lee HY, Heng PWS. (2002) Production of alginate microspheres by
internal gelation using an emulsification method. Int J Pharm, 242: 259–262.
53. Blanco M, Coello J, Iturriaga H, Maspoch S, de la Pezuela C. (1998) Near-infrared
spectroscopy in the pharmaceutical industry. The Analyst, 123: 135R-150R.
54. http://blog.khymos.org/wp-content/2006/09/calcium-alginate.jpg 009.09.03.
55. Al-Kassas RS, Al-Gohary OMN, Al-Faadhel MM. (2007) Controlling of systemic
absorption of gliclazide through incorporation into alginate beads. Int J Pharm,
341: 230–237.
56. Levy G and Rao BK. (1972) Enhanced intestinal absorption of riboflavin from
sodium alginate solution in man. J Pharm Sci, 61: 279-280.
57. Chickering DE, Mathiowitz E. (1995) Bioadhesive microspheres: I. A novel
electrobalance-based method to study adhesive interactions between individual
microspheres and intestinal mucosa. J Control Release 34: 251–261.
58. Kwok KK, Groves MJ, Burgess DJ. (1991) Production of 5–15 μm diameter
alginate–polylysine microcapsules by an air atomization technique. Pharm Res, 8:
341–344.
59. Kim CK, Lee EJ. (1992) The controlled release of blue dextran from alginate
beads. Int J Pharm, 79: 11–19.
60. Yotsuyanagi T, Ohkubo T, Ohhashi T, Ikeda K. (1987) Calcium induced gelation
of alginic acid and pH-sensitive reswelling of dried gels, Chem Pharm Bull, 35:
1555–1563.
104
61. Sugawara S, Imai T, Otagiri M. (1994) The controlled release of prednisolone
using alginate gel. Pharm Res, 11: 272–277.
62. George M, Abraham TE. (2006) Polyionic hydrocolloids for the intestinal delivery
of protein drugs: Alginate and chitosan — a review. J Control Release, 114: 1–14.
63. Liu P, Krishnan TR. (1999) Alginate–pectin–poly-L-lysine particulate as a
potential controlled release formulation. J Pharm Pharmacol, 51: 141–149.
64. Torre ML, Giunchedi P, Maggi L, Stefli R, Ochoa E, Machiste, Conte U. (1998)
Formulation and characterization of calcium alginate beads containing ampicillin.
Pharm Dev Technol, 3: 193–198.
65. Mi FL, Sung HW, Shyu SS. (2002) Drug release from chitosan–alginate complex
beads reinforced by a naturally occurring crosslinking agent. Carbohydr Polym,
48: 61–72.
66. Ramadas M, Paul W, Dileep KJ, Anitha Y, Sharma CP. (2000) Lipoinsulin
encapsulated alginate–chitosan capsules: intestinal delivery in diabetic rats.
J Microencapsul, 17: 405–411. törölve
67. Vandenberg GW, De La Noüe J. (2001) Evaluation of protein release from
chitosan–alginate microcapsules produced using external or internal gelation.
J Microencapsul, 18: 433–441.
68. Almeida PF, Almeida AJ. (2004) Cross-linked alginate–gelatine beads: a new
matrix for controlled release of pindolol, J. Control. Release 97: 431–439.
69. Leonard M, De Boisseson MR, Hubert P, Dalencon F, Dellacherie E. (2004)
Hydrophobically modified alginate hydrogels as protein carriers with specific
controlled release properties. J Control Release, 98: 395–405.
70. Gelatin. In: Rowe RC, Sheskey PJ, Owen SC (szerk.), Handbook of Pharmaceutical
Excipients. Fifth edition. Pharmaceutical Press and American Pharmacists
Association, USA, 2006: 295-298.
71. Huang YB, Tsai YH, Lee SH, Chang JS, Wu PC. (2005) Optimization of pH-
independent release of nicardipine hydrochloride extended-release matrix tablets
using response surface methodology. Int J Pharm, 289: 87-95.
72. Swamy TMM, Ramaraj B, Siddaramaiah. (2009) Thermal and morphological
properties of SA/HPMC blends. J Appl Polym Sci, 112: 2235–2240.
105
73. Nochosa A, Douroumisb D, Bouropoulosa N. (2008) In vitro release of bovine
serum albumin from alginate/HPMC hydrogel beads. Carbohyd Polym 74:
451-457.
74. Shishu, Gupta N, Aggarwal N. (2007) Stomach-specific drug delivery of
5-fluorouracil using floating alginate beads. AAPS PharmSciTech, 8: E143-E149.
75. Liu Z, Li J , Nie S, Liu H, Ding P, Pan W. (2006) Study of an alginate/HPMC-
based in situ gelling ophthalmic delivery system for gatifloxacin. Int J Pharm, 315:
12-17.
76. Rao KSVK, Subha MCS, Naidu BVK, Sairam M, Mallikarjuna NN, Aminabhavi
TM. (2006) Controlled release of diclofenac sodium and ibuprofen through beads
of sodium alginate and hydroxy ethyl cellulose blends. J Appl Polym Sci, 102:
5708 – 5718.
77. Degim IT, Çelebi N. (2007) Controlled delivery of peptides and proteins. Current
Pharmaceutical Design, 13: 99-117.
78. Holm P. (1996) Pelletization by granulation in a Roto-Processor RP-2. Part II:
Effects of process and product variables on agglomerates’ shape and porosity.
Pharm Tech Eur 8: 38-45.
79. Bajaj AN, Sawarkar SP. (1999) Pelletization by extrusion - spheronization
technique-process optimization. Indian Drugs 36: 44-49.
80. Csóka G, Marton S, Budai M, Antal I, Klebovich I. A gyógyszertechnológia
fizikai ellenőrző vizsgálatai, Semmelweis Kiadó, Budapest, 2008: 191.
81. Pongjanyakul T, Puttipipatkhachorn S. (2007) Xanthan-alginate composite gel
beads: Molecular interaction and in vitro characterization. Int J Pharm, 331: 61-71.
82. Taqieddin E, Amiji M. (2004) Enzyme immobilization in novel alginate-chitosan
core-shell microcapsules. Biomaterials, 25: 1937-1945.
83. Taqieddin E, Lee C, Amiji M. (2002) Perm-selective chitosan-alginate hybrid
microcapsules for enzyme immobilization technology. Pharm Eng, 22: 1-3.
84. Zhang Y, Zhang Z, Wu F. (2003) A novel pulsed-release system based on s
welling and osmotic pumping mechanism. J Controlled Release, 89: 47-55.
85. Michailova V, Titeva St, Kotsilkova R, Krusteva E, Minkov E. (2000) Water
uptake and relaxation processes in mixed unlimited swelling hydrogels. Int J
Pharm, 209: 45-56.
106
86. Balogh E, Kállai N, Dredán J, Lengyel M, Klebovich I, Antal I. (2007)
Számítógépes képanalízis alkalmazása gyógyszeres pelletek jellemzésére. Acta
Pharmaceutica Hungarica, 77: 123-131.
87. Costa P, Lobo JMS. (2001) Modeling and comparison of dissolution profiles. Eur
J Pharm Sci, 13: 123-133.
88. Kramer A, Turk S, Vrecer F. (2003) Statistical optimization of diclofenac sodium
sustained release pellets coated with polymethacrylic films. Int J Pharm, 256:
43-52.
89. Ma M, Lin R, Liu J. (1999) Statistical evaluations of dissolution similarity. Stat
Sinica, 9: 1011-1027.
90. Asghar LFA, Chandran S. (2006) Multiparticulate formulation approach to colon
specific drug delivery: Current perspectives. J Pharm Pharmaceut Sci, 9: 327-338.
91. Merkle PH, Spinger P. (1973) Preparation and in vitro evaluation of cellulose
acetate phthalate coacervate microcapsules. J Pharm Sci, 62: 1444-1448.
92. Guidance for Industry, Extended Release Oral Dosage Forms: Development,
Evaluation, and Application of In Vitro/In Vivo Correlations, Food and Drug
Administration Center for Drug Evaluation and Research (CDER), September
1997., BP 2, Rockville
93. Yuksela N, Kanýkb AE, Baykara T. (2000) Comparison of in vitro dissolution
profiles by ANOVA-based, model-dependent and –independent methods. Int J
Pharm, 209: 57-67.
94. Costa FO, Sousa JJS, Pais AACC, Formosinho SJ. (2003) Comparison of
dissolution profiles of Ibuprofen pellets. J Controlled Release, 89: 199-212.
95. Polli JE, Rekhi GS, Augsburger LL, Shah VP. (1997) Methods to compare
dissolution profiles and a rationale for wide dissolution specifications for
metoprolol tartrate tablets. J Pharm Sci, 86: 690-700.
96. Langenbucher F. (1999) IVIVC: Indices for comparing release and response
profiles. Drug Dev Ind Pharm, 25: 1223-1225.
97. Hellén L, Yliruusi J, Merkku P, Kristoffersson E. (1993) Process variables of
instant granulator and spheroniser: I. Physical properties of granules, extrudate
and pellets. Int J Pharm, 96: 197-204.
107
98. Guidance for Industry: Dissolution Testing of of Immediate Release Solid Oral
Dosage Forms, FDA, Center of Drug Evaluation and Research (CDER), Augustus
1997.
99. Costa P. (2001) An alternative method to the evaluation of similarity factor in
dissolution testing. Int J Pharm, 220: 77-83.
100. Langenbucher F. (1972) Linearization of dissolution rate curves by the Weibull
distribution. J Pharm Pharmacol, 24: 979-981.
101. D’Sousa SS, Faraj JA, DeLuca PP. (2005) A model-dependent approach to
correlate accelerated with real-time release from biodegradable microspheres.
AAPS PharmSciTech, 6: E553-564.
102. Vudathala GK, Rogers JA. (1992) Dissolution of fludrocortisone from
phospholipid coprecipitates. J Pharm Sci, 82: 282-286.
103. D’Souza SS, Faraj JA, DeLuca PP. (2005) A model-dependent approach to
correlate accelerated with real-time release from biodegradable microsphere.
AAPS PharmSciTech, 6: E553-E564.
104. Umprayn K, Chitropas P, Amarekajorn S. (1999) Influence of process variables on
physical properties of the pellets using an extruder and spheronizer. Drug Dev Ind
Pharm, 25: 45-61.
105. Vueba ML, Batista de Carvalho LAE, Veiga F, Sousa JJ, Pina ME. (2004)
Influence of cellulose ether polymers on ketoprofen release from hydrophilic
matrix tablets. Eur J Pharm Biopharm Sci, 58: 51-59.
106. Koester LS, Ortega GG, Mayorga P, Bassani VL. (2004) Mathematical evaluation
of in vitro release profiles of hydroxypropylmethylcellulose matrix tablets
containing carbamazepine associated to β-cyclodextrin. Eur J Pharm Biopharm
Sci, 58: 177-179.
107. Schliecker G, Schmidt C, Fuchs S, Ehinger A, Sandow J, Kissel T. (2004) In vitro
and in vivo correlation of buserelin release from biodegradable implants using
statistical moment analysis. J Controlled Release, 94: 25-37.
108. Holm P. (1996) Pelletization by granulation in a Roto-Processor RP-2. Part II:
Effects of process and product variables on agglomerates’ shape and porosity.
Pharm Tech Eur, 8: 38-45.
108
109. Ritger, P.L., Peppas, N.A. (1987) A simple equation for description of solute
release.I. Fickian and non-fickian release from non-swellable devices in the form
of slabs, spheres, cylinders and discs. J Control Release, 5: 23-36.
110. Peppas NA, Sahlin JJ. (1989) A simple equation for the description of solute
release. III. Coupling of diffusion and relaxation. Int J Pharm, 57: 169-172.
111. Bhanja RS, Pal TK. (1994) In-vitro release kinetics of albutamol sulphate
microcapsules coated with both Eudragit RS 100 and Eudragit RL 100. Drug Dev
Ind Pharm, 20: 375-386.
112. Karasulu HY, Ertan G, Köse T. (2000) Modeling of theophylline release from
different geometrical erodible tablets. Eur J Pharm Biopharm Sci, 49: 177-182.
113. Rácz I, Selmeczi B. Farmakokinetikai adatok számítógépes feldolgozása. In:
Vincze J. (szerk.), Gyógyszer-technológia 1. Gyógyszerformulálás. Medicina
Könyvkiadó Rt, Budapest, 2001: 384-388.
114. Ram HNA, Shirwaikar A, Shirwaikar A. (2007) In vitro and in situ absorption
studies of vasicine in rats. Ind J Pharm Sci, 69: 365-369.
115. Doménech J, Alba M, Morera JM, Obach R, Plá Delfina JM. (1985) Gastric,
intestinal and colonic absorption of metoprolol in the rat. Br J Clin Pharmacol, 19:
85S–89S.
116. Yee S. (1997) In vitro permeability across caco-2 cells (colonic) can predict in vivo
(small intestinal) absorption in man—fact or myth. Pharm Research, 14: 763-766.
117. Zhao YH, Abraham MH, Le J, Hersey A, Luscombe CN, Beck G, Sherborne B,
Cooper I. (2003) Evaluation of rat intestinal absorption data and correlation with
human intestinal absorption. Eur J Med Chem, 38: 233-243.
118. Caballé C, Urdaneta E, Marzo F, Larralde J, Santidrián S. (2003) Inhibition of in
vitro intestinal absorption of d-galactose by cefroxadine, cefatrizine and
cefaloglycin. Ind J Pharmacol, 35: 163-167.
119. Thiesen A, Wild GE, Keelan M, Clandinin MT, Thomson ABR. (2003) Locally
and systemically active glucocorticosteroids modify intestinal absorption of sugars
in rats. J Appl Physiol, 94: 583-590.
120. Fürst Zs. Nem szteroid gyulladásgátlók és nem kábító fájdalomcsillapítók. In:
Fürst Zs. (szerk.), Farmakológia, Medicina könyvkiadó RT, Budapest, 2001:
848-862.
109
121. Gyires K, Fürst S, Farczádi E, Márton A. (1985) Morphine potentiates the
gastroulcerogenic effect of indometacin in rats. Pharmacology, 30: 25-31.
122. Szentmiklósi P, Marton S, Hajdu M. (1985) Suitability of in vitro studies for the
prediction of in vivo absorption. Pharma International, 3: 110-119.
123. Antal I. (2001) A közeli infravörös spektroszkópia (NIRS) elméleti alapjai és
alkalmazásának gyógyszerészeti lehetőségei. „Képzés egy életen át” Továbbképző
Szakfolyóirat Gyógyszerészek Számára, I/1: 7-11.
124. Sekulic SS, Ward HW, Brannegan DR, Stanley ED, Evans CL, Sciavolino ST,
Hailey PA, Aldridge PK. (1996) On-line monitoring of powder blend
homogeneity by Near-Infrared Spectroscopy. Anal Chem, 68: 509-513.
125. Aldridge PK, Evans CL, Ward HW, Colgan ST, Boyer N, Gemperline PJ. (1996)
Near-IR detection of polymorphism and process-related substances. Anal Chem,
68: 997-1002.
126. Drennen JK, Lodder RA. (1990) Nondestructive near-infrared analysis of intact
tablets for determination of degradation products. J Pharm Sci, 79: 622-627.
127. Krämer K, Ebel S. (2000) Application of NIR reflectance spectroscopy for the
identification of pharmaceutical excipients. Analytica chimica acta, 420: 155-161.
128. Jovanović N, Gerich A, Bouchard A, Jiskoot W. (2006) Near-Infrared imaging for
studying homogeneity of protein-sugar mixtures. Pharmaceutical Research, 23:
2002-2013.
129. El-Hagrasy AS, Morris HR, D'Amico F, Lodder RA, Drennen JK III. (2001) Near-
Infrared spectroscopy and imaging for the monitoring of powder blend
homogeneity. J Pharm Sci, 90: 1298-1307.
130. Römer M, Heinämäki J, Strachan C, Sandler N, Yliruusi J. (2008) Prediction of
tablet film-coating thickness using a rotating plate coating system and NIR
spectroscopy. AAPS PharmSciTech, 9: 1047-53.
131. Szalay A, Antal I, Zsigmond Zs, Marton S, Erős I, Regdon G, Pintye-Hódi K.
(2005) Study on the relationship between particle size and near infrared diffuse
reflectance spectroscopic data. Part Part Syst Charact, 22: 219 – 222.
132. Weyer LC. (1985) Near-Infrared spectroscopy of organic substances. Appl
Spectroscopy Reviews, 21: 1-43.
110
133. Morisseau KM, Rhodes CT (1995) Pharmaceutical uses of near-infrared
spectroscopy. Drug Dev Ind Pharm, 21: 1071-1090.
134. Rowe RC. (1984) Quantitative opacity measurements on tablet film coatings
containing titanium dioxide. Int J Pharm, 22: 17-23.
135. Dahm DJ, Dahm KD (1999) Bridging the continuum-discontinuum gap in the
theory of diffuse reflectance. J Near Infrared Spectroscopy, 7: 47-53.
136. Antal I., Dávid A.Z. (2007) Fundamentals and pharmaceutical applications of near-
infrared spectroscopy. Glatt Int Times, 23: 7-14.
137. Mackenzie RC. (1985) Nomenclature for thermal analysis - IV. Pure Appl Chem,
57: 1737-1740.
138. Giron D. (1995) Thermal analysis and calorimetric methods in the characterisation
of polymorphs and solvates. Thermochim Acta, 248: l-59.
139. http://koll1.chem.u-szeged/colloids/staff/sztamas/szerkezetvizsgálat/xrd08.doc
2009.09.28. (Szabó T. Szerkezetvizsgálat röntgendiffrakciós (XRD) módszerrel.)
140. Rácz I, Selmeczi B. Gyógyszerstabilitás fogalma és jelentősége. A gyógyszer-
stabilitást befolyásoló tényezők. In: Vincze J. (szerk.), Gyógyszer-technológia 1.
Gyógyszerformulálás. Medicina Könyvkiadó Rt, Budapest, 2001: 45-50.
141. ICH Topic Q 1 A (R2), Stability Testing of new Drug Substances and Products;
Note for guidance on stability testing: stability testing of new drug substances and
products (CPMP/ICH/2736/99), Augustus 2003., London
142. ICH Topic Q1C: Stability Testing for New Dosage Forms (CPMP/ICH/280/95)
143. Hinz B, Rau T, Auge D, Werner U, Ramer R, Rietbrock S, Brune K. (2003)
Aceclofenac spares cyclooxygenase 1 as a result of limited but sustained
biotransformation to diclofenac. Clin Pharmacol Ther, 74: 222–235.
144. Baboota S, Shakeel F, Kohli K. (2006) Formulation and evaluation of once-a-day
transdermal gels of diclofenac diethylamine. Methods Find Exp Clin Pharmacol,
28: 109-114.
145. Schwartz JI, Dallob AL, Larson PJ, Laterza OF, Miller J, Royalty J, Snyder KM,
Chappell DL, Hilliard DA, Flynn ME, Cavanaugh PF, Wagner JA. (2008)
Comparative inhibitory activity of etoricoxib, celecoxib, and diclofenac on COX-2
versus COX-1 in healthy subjects. J Clin Pharmacol, 48: 745-754.
111
146. Chuasuwan B, Binjesoh V, Polli JE, Zhang H, Amidon GL, Junginger HE, Midha
KK, Shah VP, Stavchansky S, Dressman JB, Barends DM. (2009) Biowaiver
monographs for immediate release solid oral dosage diclofenac sodium and
diclofenac potassium. J Pharm Sci, 98: 1206-1219.
147. Bartolomei M, Rodomonte A, Antoniella E, Minelli G, Bertocchi P. (2007)
Hydrate modifications of the non-steroidal anti-inflammatory drug diclofenac
sodium: Solid-state characterisation of a trihydrate form. J Pharm Biomed Anal,
45: 443-449.
148. Rodomonte A, Antoniella E, Bertocchi P, Gaudiano MC, Manna L, Bartolomei M.
(2008) Different crystal morphologies arising from different preparation methods
of a same polymorphic form may result in different properties of the final
materials: The case of diclofenac sodium trihydrate. J Pharm Biomed Anal, 48:
477-481.
149. Fini A, Garuti M, Fazio G, Alvarez-Fuentes J, Holgado MA. (2001) Diclofenac
salts. I. Fractal and thermal analysis of sodium and potassium diclofenac salts.
J Pharm Sci, 90: 2049–2057.
150. Bartolomei M, Bertocchi P, Antoniella E, Rodomonte A. (2006) Physio-chemical
characterization and intrinsic dissolution studies of a new hydrate form of
diclofenac sodium: Comparison with anhydrous form. J Pharm Biomed Anal, 40:
1105–1113.
151. Gennaro AR. Remington’s (Pharmaceutical Sciences) (17th edition), Mack
Publishing Company, Easton, Pennsylvania, 1985: 533-534.
152. Willis JV, Kendall MJ, Flinn RM, Thornhill DP, Welling PG. (1979) The
pharmacokinetics of diclofenac sodium following intravenous and oral
administration. J Clin Pharmacol, 16: 405–410.
153. Khazaeinia T, Jamali F. (2003) A comparison of gastrointestinal permeability
induced by diclofenacphospholipid complex with diclofenac acid and its sodium
salt. J Pharm Pharmaceut Sci, 6: 352–359.
154. Hendriksen BA, Sanchez Felix MV, Bolger MB. (2003) The composite solubility
versus pH profile and its role in intestinal absorption prediction. AAPS Pharm Sci,
5: 1–15.
112
155. Marcolongo R, Barreca C, Cocco R, Minari C, Biasi G, Chindamo D, Tofi C,
Palazzin E. (1996) Efficacy of a prolonged-release dosage form of Diclofenac
sodium in some rheumatic diseases. Current therapeutic research, 57: 711-719.
156. Kourounakis AP, Galanakis D, Tsiakitzis K, Rekka EA, Kourounakis PN. (1999)
Synthesis and pharmacological evaluation of novel derivatives of
antiinflammatory drugs with increased antioxidant and anti-inflammatory
activities. Drug Dev Res, 47: 9–16.
157. Summerfield SG, Stevens AJ, Cutler L, Osuna M, Hammond B, Tang S, Hersey A,
Spalding DJ, Jeffrey P. (2006) Improving the in vitro prediction of in vivo central
nervous system penetration: Integrating permeability, P-glycoprotein efflux, and
free fractions in blood and brain. J Pharmacol Exp Ther, 316: 1282–1290.
158. O’Connor KM, Corrigan OI. (2001) Preparation and characterization of a range of
diclofenac salts. Int J Pharm, 226: 163–179.
159. Tantishaiyakul V. (2004) Prediction of aqueous solubility of organic salts of
diclofenac using PLS and molecular modeling. Int J Pharm, 275: 133–139.
160. Maggi CA, Lualdi P, Mautone G. (1990) Comparative bioavailability of diclofenac
hydroxyethylpyrrolidine vs diclofenac sodium in man. Eur J Clin Pharmacol, 38:
207–208.
161. Pharmacopoea Hungarica VIII, Medicina Könyvkiadó Rt, Budapest, 2004: 1693.
162. Moore N. (2007) Diclofenac potassium 12.5 mg tablets for mild to moderate pain
and fever: A review of its pharmacology, clinical efficacy and safety. Clin Drug
Invest, 27: 163–195.
163. Hinz B, Chevts J, Renner B, Wuttke H, Rau T, Schmidt A, Szelenyi I, Brune K,
Werner U. (2005) Bioavailability of diclofenac potassium at low doses. Br J Clin
Pharmacol, 59: 80–84.
164. Van Dermarel CD, Anderson BJ, Romsing J, Jacoz-Aigrain E, Tibboel D. (2004)
Diclofenac and metabolite pharmacokinetics in children. Pediatr Anesth, 14: 443–
451.
165. John VA. (1979) The pharmacokinetics and metabolism of diclofenac sodium
(Voltarol) in animals and man. Rheumatol Rehabil Suppl, 2: 22–37.
113
166. Kirchheiner J, Meineke I, Steinbach N, Meisel C, Roots I, Brockmoller J. (2003)
Pharmacokinetics of diclofenac and inhibition of cyclooxygenases 1 and 2: No
relationship to the CYP2C9 genetic polymorphism in humans. Br J Clin
Pharmacol, 55: 51–61.
167. Davies NM, Anderson KE. 1997. Clinical pharmacokinetics of diclofenac.
Therapeutic insights and pitfalls. Clin Pharmacokinet, 33: 184–213.
168. International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for
Registration of Pharmaceuticals for Human Use, ICH Topic Q2B Note for
Guidance on Validation of Analytical Procedures: Methodology, Sections 6.3.2 &
7.3.2, GPMP/ICH/281/95, 1996., London
169. S¸anli O, Ay N, Is¸iklan N. (2007) Release characteristics of diclofenac sodium
from poly(vinyl alcohol)/ sodium alginate and poly(vinyl alcohol)-
graftedpoly(acrylamide)/sodium alginate blend beads. Eur J Pharm Biopharm, 65:
204–214.
170. Aaltonen J, Kogermann K, Strachan CJ, Rantanen J. (2007) In-line monitoring of
solid-state transitions during fluidization. Chem Eng Sci, 62: 408-415.
171. Adeyeye CM, Rowley J, Madu D, Javadi M, Sabnis SS. (1995) Evaluation of
crystallinity and drug release stability of directly compressed theophylline
hydrophilic matrix tablets stored under varied moisture condition. Int J Pharm,
116: 65-75.
172. Ono M, Tozuka Y, Oguchi T, Yamamoto K. (2001) Effects of dehydration
temperatures on moisture absorption and dissolution behavior of theophylline.
Chem Pharm Bull, 49:1526-1530.
114
11. BIBLIOGRÁFIA
KÖZLEMÉNYEK:
I. Fenyvesi Zs, Auner A, Schmalz D, Pásztor E, Csóka G, Gyires K, Marton S,
Klebovich I, Antal I. (2009) Preparation of pH-Sensitive Beads for NSAID
Using Three-Component Gel Systems. J Pharm Sci, 98: 4285-4295.
II. Fenyvesi Zs, Ashour KOA, Zelkó R, Müller U, Antal I, Klebovich I, Marton S.
(2009) Impact of crystalline form changing on behaviour of microcapsules
prepared from three-component gel system. Pharm Dev Technol,
DOI: 10.3109/10837450903338395
III. Fenyvesi Zs, Marton S. (2005) Mikrokapszulák, mikrorészecskék,
mikrokapszulázás. „Képzés egy életen át” Továbbképző Szakfolyóirat
Gyógyszerészek Számára, 9: 7-12.
ELŐADÁSOK ÉS POSZTEREK:
IV. Fenyvesi Zs, Gelencsér A, Marton S, Klebovich I. Nátrium-alginát tartalmú
mikrokapszulák előállítását befolyásoló paraméterek vizsgálata. (Congressus
Pharmaceuticus Hungaricus XIII. Budapest, 2006. május 25-27., P-79,
Gyógyszerészet Kongresszusi Különszám:87.)
V. Fenyvesi Zs. Háromkomponensű gélrendszer mikrokapszulázásának
gyógyszertechnológiai optimalizálása. (VIII. Clauder Ottó Emlékverseny,
Budapest, 2007. április 12-13.)
VI. Fenyvesi Zs, Zelkó R, Marton S, Klebovich I. Teofillin kristályszerkezetének
változása különböző módon előállított három-komponensű gélrendszerekben.
(PhD Tudományos Napok, Budapest, 2007. április 12-13., P-II/15)
115
VII. Fenyvesi Zs, Marton S, Klebovich I, Antal I. Nátrium-alginát tartalmú
mikrokapszulák előállítását befolyásoló paraméterek vizsgálata.
(Gyógyszerkutatási Szimpózium, Szeged, 2007. november 9-10., P-10)
VIII. Fenyvesi Zs, Marton S, Klebovich I, Antal I. Characteristic behaviour of
theophylline during preparation of three-component gel systems. (6th World
Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceuitcs and Pharmaceutical Technology,
Barcelona, Spain, 2008., P-77)
IX. Auner A, Ashour KOA, Fenyvesi Zs, Marton S. Sucrose fatty acid esters as
solubility enhancers of spironolactone. (6th World Meeting on Pharmaceutics,
Biopharmaceuitcs and Pharmaceutical Technology, Barcelona, Spain, 2008.,
P-283)
X. Marton S, Papp J, Fenyvesi Zs, Zelkó R. Formulation of „all in one” patch
preparations containing Eudragit NE 30d and different gel forming agents. (6th
World Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceuitcs and Pharmaceutical
Technology, Barcelona, Spain, 2008., P-55)
XI. Fenyvesi Zs, Marton S, Klebovich I, Antal I. Characteristics of theophylline in
three-component gel systems. (5th Syntapharm Workshop, Budapest, 2009)
XII. Marton S, Fenyvesi Zs, Ashour KOA, Klebovich I. Microreservoir típusú
transzdermális gyógyszerhordozó rendszer előállítása és vizsgálata. (Congressus
Pharmaceuticus Hungaricus XIV. Budapest, 2009. november 13-15.,
Gyógyszerészet Suppl I. 11: S97., P-62)
116
A DISSZERTÁCIÓ TÉMÁJÁHOZ SZOROSAN NEM KÖTŐDŐ PUBLIKÁCIÓK:
XIII. Zs. Fenyvesi: A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben hivatalos szervetlen
vegyületek. Könyvfejezet. Amit az asszisztensnek a kémiai
gyógyszeranyagokról tudni kell. In: Erős I, Marton S. (szerk.), Egészségügyi és
Továbbképző Intézet, Budapest, 2007: 25-56.
117
12. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
Értekezésem végén szeretném őszinte köszönetemet kifejezni témavezetőmnek,
Dr. Marton Sylvia Professzor Asszonynak, aki munkámat állandó figyelemmel kísérte
és segítő szakmai támogatásával irányította.
Köszönöm Dr. Klebovich Imre Professzor Úrnak segítő, mindenkor támogató előzetes
értékelését.
Köszönöm Dr. Antal István Ph.D. egyetemi docensnek a NIR mérések és publikációk
terén nyújtott segítségét.
Köszönöm Dr. Ujhelyi Gabriella Ph.D. segítő, mindenkor támogató együttműködését.
Köszönet Dr. Gyires Klára Professzor Asszonynak az in vivo állatkísérletek során
nyújtott segítségéért.
Köszönetemet fejezem ki Dr. Zelkó Romána Professzor Asszonynak a publikációk
terén nyújtott nélkülözhetetlen segítségéért.
Köszönöm kollégáimnak – Dr. Venczel Márta, Dr. Bajdik János Ph.D., Dr. Ivancsics
Rita, Dr. Budavári Zoltán Ph.D. - támogató együttműködését.
Köszönöm az intézet valamennyi munkatársának közülük is különösképpen a
Biofarmáciai Laboratórium dolgozóinak, Reimann Pálné és Tapody Jánosné
asszisztenseknek kísérletes munkámban nyújtott segítségét.
Végül, de nem utolsó sorban szeretném megköszönni családom megértő türelmét és
állandó támogatását munkám során.
118
119
13. AZ ÉRTEKEZÉS TÉMÁJÁHOZ KAPCSOLÓDÓ
KÖZLEMÉNYEK KÜLÖNLENYOMATAI