Vliv způsobu emulgace, rychlosti míchání a objemu na PLGA mikročástice s ibuprofenem

Stáhnout PDF English version

Autoři: Martina Holická ¹; Jan Muselík ¹; Kateřina Kubová ¹; Veronika Deáková ¹; Sylvie Pavloková ¹; Miroslava Pavelková ¹; Josef Mašek ²; David Vetchý ¹; Jakub Vysloužil ¹
Působiště autorů: Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Masaryk University, Brno, Czech Republic ¹; Department of Pharmacology and Toxicology, Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic ²
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2021; 70, 32-40
Kategorie: Původní článek
doi: https://doi.org/https://doi.org/10.5817/CSF2021-1-32

Souhrn

Mikročástice na bázi biodegradovatelného syntetického kopolymeru kyseliny mléčné a kyseliny glykolové (PLGA) byly úspěšně připraveny metodou odpařování rozpouštědla. Modelovým léčivem pro enkapsulaci byl zvolen ibuprofen. Pro přípravu každého vzorku byly použity odlišné formulační a procesní parametry různě ovlivňující výsledné mikročástice. Během odpařování rozpouštědla byl konkrétně sledován vliv metody emulgování (přímé emulgování či přímé emulgování za využití přístroje ULTRA-TURRAX nebo NE-1000 dávkovače), objemu vodné fáze (200, 800 ml) a rychlosti míchání tohoto emulzního systému (600, 1000 ot/min) na charakteristické vlastnosti mikročástic, jako je enkapsulační účinnost, drug loading a morfologie částic. Vzniklé mikročástice byly hodnoceny pomocí optické mikroskopie, případně laserové difrakce, a byla také provedena disoluční zkouška. Nejpříznivější výsledky byly pozorovány u vzorku připraveného přímým emulgováním s 800 ml vodné fáze o rychlosti míchání 600 ot/min. Vzorek připravený s pre-emulzifikačním krokem na homogenizátoru se zase vyznačoval slibným zmenšením velikosti částic. Postupná emulzifikace byla naopak shledána jako nepoužitelná kvůli velkým ztrátám.

Klíčová slova:

mikročástice – odpaření rozpouštědla – PLGA – ibuprofen – zmenšení velikosti

Zdroje

1. Krejčová K., Deasy P. B., Rabišková M. Enkapsulace a uvolňování diklofenaku sodné soli z halloysitových nanotubulů. Čes. slov. Farm. 2013; 62, 28–34.

2. Rabišková M., Koziolová E., Jirásková J. Nanočásticové systémy uvolňující léčivo při změně teploty. Čes. slov. Farm. 2014; 63, 239–247.

3. Nalepa P., Mrozek-Wilczkiewicz A., Polański J. Stable gold nanoparticles – synthesis, bioconjugation and application. Čes. slov. Farm. 2016; 64, 269–272.

4. Bose P. S. CH., Nagaraju R., Saritha D., Padmasri B., Reddy P. S. Příprava a hodnocení alginátových mikročástic s obsahem indometacinu. Čes. slov. Farm. 2016; 65, 104–110.

5. Barakat N. S., Ahmad A. A. E. Diclofenac sodium loaded cellulose acetate butyrate: effect of processing variables on microparticles properties, drug release kinetics and ulcerogenic activity. J. Microencapsulation 2008; 25(1), 31–45.

6. Mundargi R. C., Babu V. R., Rangaswamy V., Patel P., Aminabhavi T. M. Nano/micro technologies for delivering macromolecular therapeutics using poly(D,Llactide-co-glycolide) and its derivatives. J. Controlled Release 2008; 125(3), 193–209.

7. Sinha V. R., Trehan A. Biodegradable microspheres for protein delivery. J. Controlled Release 2003; 90(3), 261–280.

8. Park T. G. Degradation of poly (lactic-co-glycolic acid) microspheres: effect of copolymer composition. Biomaterials 1995; 16(15), 1123–1130.

9. Makadia H. K, Siegel S. J. Poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) as biodegradable controlled drug delivery carrier. Polymers 2011; 3(3), 1377–1397.

10. Tabata Y., Gutta S., Langer R. Controlled delivery systems for proteins using polyanhydride microspheres. Pharmaceut. Res. 1993; 10(4), 487–496.

11. Couvreur P., Blanco-Prieto M. J., Puisieux F., Roques B., Fattal E. Multiple emulsion technology for the design of microspheres containing peptides and oligopeptides. Adv. Drug Del. Rev. 1997; 28(1), 85–96.

12. Freitas S., Merkle H. P., Gander B. Microencapsulation by solvent extraction/evaporation: reviewing the state of the art of microsphere preparation process technology. J. Controlled Release 2005; 102(2), 313–332.

13. O’Donnell P. B., McGinity J. W. Preparation of microspheres by the solvent evaporation technique. Adv. Drug Del. Rev. 1997; 28(1), 25–42.

14. Vysloužil J., Doležel P., Kejdušová M., Košťál V., Beneš L., Dvořáčková K. Long-term controlled release of PLGA microparticles containing antidepressant mirtazapine. Pharm. Dev. Technol. 2016; 21(2), 214–221.

15. Gentile P., Nandagiri V. K., Daly J., Chiono V., Mattu C., Tonda-Turo Ch., Ciardelli G., Ramtoola Z. Localised controlled release of simvastatin from porous chitosan–gelatin scaffolds engrafted with simvastatin loaded PLGA-microparticles for bone tissue engineering application. Materials Science and Engineering C 59 2016; 249–257.

16. Liu X., Sun Q., Wang H., Zhang L., Wang J. L. Microspheres of corn protein, zein, for an ivermectin drug delivery system. Biomaterials 2005; 26, 109–115.

17. Haznedar S., Dortunc B. Preparation and in vitro evaluation of Eudragit microspheres containing acetazolamide. International J. Pharmaceut. 2004; 269, 131–140.

18. Krejčová K., Rabišková M., Vetchý D., Tomášek V., Prokopová A. Vliv typu polymerové disperze na uvolňování diklofenaku sodné soli z obalených pelet. Čes. slov. Farm. 2007; 56, 190–199.

19. Smýkalová I., Horáček J., Hýbl M., Bjelková M., Pavelek M., Krulikovská T., Hampel D. Posuzování tvarových a barevných charakteristik semen modelových plodin i v korelaci s jejich obsahovými látkami. Chem. Listy 2011; 105, 138–145.

20. Costa P., Lobo J. M. S. Modeling and comparison of dissolution profiles. Eur. J. Pharmaceut. Sci. 2001; 13(2), 123–133.

21. O’Hara T., Dunne A., Butler J., Devane J. A review of methods used to compare dissolution profile data. Pharm. Sci. Technol. Today 1998; 1(5), 214–223.

22. Siepmann J., Faisant N., Akiki J., Richard J., Benoit J. P. Effect of the size of biodegradable microparticles on drug release: experiment and theory. J. Controlled Release 2004; 96(1), 123–134.

23. Freiberg S., Zhu X. X. Polymer microspheres for controlled drug release. Inter. J. Pharmaceut. 2004; 282(1), 1–18.

24. Yan Ch., Resau J. H., Hewetson J., West M., Rill W. L., Kende M. Characterization and morphological analysis of protein-loaded poly (lactide-co-glycolide) microparticles prepared by water-in-oil-in-water emulsion technique. J. Controlled Release 1994; 32(3), 231–241.

25. Yang Y., Chung T., Bai X., Chan W. Effect of preparation conditions on morphology and release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion method. Chem. Engineering Sci. 2000; 55(12), 2223–2236.

26. Yang Y.-Y., Chung, T.-S., Ngee P. N. Morphology, drug distribution, and in vitro release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion solvent extraction/evaporation method. Biomaterials 2001; 22(3), 231–241.

27. Busatto C., Pesoa J., Helbling I., Luna J., Estenoz D. Effect of particle size, polydispersity and polymer degradation on progesterone release from PLGA microparticles: Experimental and mathematical modeling. International J. Pharmaceut. 2018; 536(1), 360–369.

28. Ramirez L. Biodegradable poly (DL-lactic-co-glycolic acid) microspheres containing tetracaine hydrochloride. In-vitro release profile. J. Microencapsulation 1999; 16(1), 105–115.

29. Herrero-Vanrell R., Refojo M. F. Biodegradable microspheres for vitreoretinal drug delivery. Adv. Drug Del. Rev. 2001; 52(1), 5–16.

30. Muselík J., Komersová A., Lochař V., Kubová K. Regresní analýza disolučního profilu léčiva a odhad mechanismu uvolňování léčiva. Chem. Listy 2019; 113(5), 328–336.