Kalcium-alginát és kalcium-alginát-chitozán gyöngyök, amelyek önemulgeáló fázisban oldott celecoxibot tartalmaznak

Abstract

Ebben a munkában önemulgeáló fázisban oldott celecoxibot tartalmazó alginát és alginát-chitozán gyöngyöket fejlesztettünk ki annak érdekében, hogy olyan hatóanyag-leadó rendszert kapjunk orális beadásra, amely savas környezetben képes késleltetni a hatóanyag felszabadulását, a bélkompartmentben pedig elősegíteni azt. E munka indoka az a törekvés volt, hogy javítsuk a celecoxib terápiás hatékonyságát, csökkentve a gyomorban jelentkező mellékhatásait, és hogy előnyben részesítsük a vastagbélrák megelőzésében és a familiáris polipózis terápiájában adjuvánsként való alkalmazását. A rendszereket ionotróp gélesítéssel állították elő különböző átmérőjű (400 és 600 μm) tűk segítségével. Vizsgáltuk a gyöngyök morfológiáját, részecskeméretét, duzzadási viselkedését és in vitro hatóanyag-leadási teljesítményét különböző pH-jú vizes közegben. A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy a kitozán jelenléte a készítményben a gyöngyszerkezet mechanikai ellenállásának növekedését, és ennek következtében a gyöngyök duzzadási képességének korlátozását és a hatóanyag-leadási sebesség csökkenését okozta semleges pH-nál. Az alginát-chitozán gyöngyök jó eszköz lehetnek a celecoxib vastagbélbe juttatásának biztosítására.

1. Bevezetés

A biológiailag lebomló természetes polimereket tartalmazó gyógyszerhordozó rendszerek egyre több kutatás tárgyát képezik, tekintettel az ezen anyagok által kínált előnyökre . Közülük az alginátot és a kitozánt tartalmazó anyagokat széles körben hasznosítják a gyógyszeriparban .

Az alginát egy vízben oldódó természetes biopolimer, amelyet barna algából vonnak ki, és 1-4 α-L-guluronsav és β-D-mannuronsav maradékok váltakozó blokkjaiból áll . Ez a polimer kétértékű kationok, mint a Ca2+, Ba2+, Sr2+ és Zn2+ jelenlétében hidrogéleket képez, és ez a tulajdonsága lehetővé teszi gyógyszerrel töltött gyöngyök készítését . Ennek a gélképződési folyamatnak a mechanizmusában a guluronsavmaradványok a Ca2+ specifikus kelátképzésével az úgynevezett “egg-box” szerkezetet alkotják . Számos kutató figyelme a kalcium-alginát gyöngyök fejlesztésére irányított hatóanyag-leadó rendszerként irányult a gyógyszermolekulák és fehérjék orális beadására .

A kitozán egy biokompatibilis, biológiailag lebomló, nem toxikus, lineáris poliszacharid, amely D-glükozamin és N-acetil-D-glükozamin egységekből áll, amelyek β-(1-4) glikozidos kötésekkel kapcsolódnak . A kitozán a rákfélék héjából származó kitin részleges deacetilezésével nyerhető, és széles körben használják sejttenyésztésre, gyógyszeradagolásra és élelmiszer-adalékanyagként .

Az alginát és a kitozán hidrogélben történő keresztkötését használják orvosi és gyógyszerészeti alkalmazásokhoz hasznos anyagok előállítására; a kapott rendszereket fokozott stabilitás jellemzi az egyetlen polimerrel kapott rendszerekhez képest . Az alginát-chitozán polielektrolit komplex az utóbbi években nagy figyelmet kapott a szabályozott gyógyszeradagolásban . A két polimer az alginát karboxilmaradványai és a kitozán aminómaradványai közötti ionos kölcsönhatás révén alkotja a polielektrolit-komplexet. Az alginát-chitozán gyöngyök különböző módszerekkel állíthatók elő: a kétlépéses eljárással és az egylépéses eljárással . Az elsőben a kalcium-alginát gélgyöngyöket úgy állítják elő, hogy az alginát oldatát kalciumionokat tartalmazó zselésítő fürdőbe cseppentik. Az így kapott gyöngyöket ezután kitozánoldatba helyezik, hogy a felületükön membrán alakuljon ki. Az egylépéses eljárás megköveteli, hogy az alginátoldat cseppjei az alginát zselésítőjét (pl. kalciumionokat) és a kitozánt egyaránt tartalmazó vizes oldatba essenek. Az előállítási módszer megválasztása felelős a gyöngyök tulajdonságaiért, mivel az eredményül kapott termékben megkötött kitozán mennyisége miatt. Ugyanakkor a gyöngyök tulajdonságait befolyásolja a kiválasztott polimerek molekulatömege és/vagy a polimer molekulákban lévő különböző maradékok százalékos aránya .

A celecoxib, egy fluorozott benzolszulfonamid-származék, egy nem-szteroid gyulladáscsökkentő gyógyszer (NSAID), amely rendkívül szelektív ciklooxigenáz-2 (COX-2) gátló hatással rendelkezik. A COX-2 által katalizált prosztaglandinszintézis gátlásának köszönhetően gyulladáscsökkentő, fájdalomcsillapító és lázcsillapító hatású. A közelmúltban ezt a gyógyszert gyakran vizsgálták rákellenes aktivitása szempontjából in vitro és in vivo modellek segítségével . A celecoxibra vonatkozó preklinikai vizsgálatok kiemelkedő rákellenes hatásról számoltak be fej- és nyaki laphámrák, vastagbélrák, emlőrák és tüdőrák ellen .

Ebben a munkában önemulgeáló fázisban oldott celecoxibot tartalmazó alginát és alginát-chitozán gyöngyöket fejlesztettek ki, hogy orális beadásra olyan hatóanyag-leadó rendszert kapjanak, amely savas környezetben képes késleltetni a hatóanyag felszabadulását, a bélkompartmentben pedig elősegíteni azt. E munka logikája azzal a törekvéssel függött össze, hogy javítsuk a celecoxib terápiás hatékonyságát, csökkentve a gyomorban jelentkező káros hatásokat, és hogy előnyben részesítsük a vastagbélrák megelőzésében és a családi polipózis terápiájában adjuvánsként való alkalmazását. A jelenlegi vizsgálat célja a celecoxibal töltött kalcium-alginát és kalcium-alginát-chitozán gyöngyök tulajdonságainak értékelése és összehasonlítása volt. Vizsgáltuk a gyöngyök morfológiáját, részecskeméretét, duzzadási viselkedését és in vitro gyógyszerfelszabadulási teljesítményét különböző pH-jú vizes közegben.

2. Anyagok és módszerek

2.1. A gyöngyök morfológiája, részecskemérete, duzzadási viselkedése és in vitro gyógyszerfelszabadulási teljesítménye. Anyagok

A celecoxibot a Chemos GmbH-tól (Regenstauf, Németország) szereztük be. Vízmentes kalcium-kloridot és nátrium-alginátot (molekulatömeg 120000-190000 g/mol; 1,56 mannuron-guluron maradékok aránya) a Sigma Aldrich-tól (Milánó, Olaszország), míg az alacsony molekulatömegű kitozánt a Flukától (Milánó, Olaszország) vásároltuk. A Labrasol (kaprilokaproil makrogol-8 gliceridek) a Gattefossè (Milánó, Olaszország) ajándéka volt; a TPGS (D-α-tokoferil-polietilénglikol 1000 szukcinát) az Isochem (Gennevillers, Franciaország) szíves felajánlása volt. Minden más vegyszer analitikai minőségű volt.

2.2. Kalcium-alginát gyöngyök előállítása

A kalcium-alginát gyöngyöket zselésítési módszerrel állítottuk elő, kalciumionokat használva térhálósító szerként. Részletesen 1,5%-os (w/w) nátrium-alginát vizes oldatot kevertünk egy hatóanyaggal töltött önemulgeáló fázissal 4 : 1 arányban, majd cseppenként 100 mM CaCl2 oldathoz adtuk . Az önemulgeáló fázist a Labrasol és a TPGS lemért mennyiségének 50 °C-on történő keverésével és a celecoxib segédanyagoldatban való feloldásával állították elő. Az emulziót (nátrium-alginát oldat és önemulgeáló fázis) kézzel extrudáltuk a keményítőfürdőben 400 vagy 600 μm belső átmérőjű tűkön keresztül, állandó, enyhe keverés mellett, szobahőmérsékleten. A gyöngyöket 15 perc elteltével összegyűjtötték, a kalciumionok feleslegének eltávolítása érdekében ionmentesített vízzel mosták, majd 40°C-on egy éjszakán át szárították. Az elkészített, CAl 600 és CAl 400 kódú készítmények összetételét az 1. táblázat tartalmazza.

Készítmény Nátrium-alginát (% w/w) Sz.emulgeáló fázis (% m/m) Gélképző fürdő Tűátmérő (μm)
Cal 600 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM 600
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
Cal 400 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM 400
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
CAlCh 600 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM + 0.2% kitozán 600
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
CAlCh 400 1.5 Celecoxib 27.4 CaCl2 100 mM + 0.2% kitozán 400
Labrasol 68.5
TPGS 4.1
1. táblázat
Kalcium-alginát és kalcium-alginát-chitozán gyöngyök összetétele.

2.3. A kalcium-alginát és kalcium-alginát-chitozán gyöngyök összetétele. Kalcium-alginát-chitozán gyöngyök előállítása

A kalcium-alginát-chitozán gyöngyöket (CAlCh 600 és CAlCh 400 néven azonosítva) az egylépéses módszer szerint állítottuk elő. Az eljárás megegyezett az alginát gyöngyök esetében alkalmazottal, azzal a különbséggel, hogy a keményítőfürdő 0,2%-os (m/m) kitozán oldat volt hígított ecetsavban (1%), amely 100 mM koncentrációjú CaCl2-t tartalmazott. A kitozánkészítmények összetételét az 1. táblázatban közöltük.

2.4. Morfológiai és részecskeméret-elemzés

A nedves és szárított gyöngyök morfológiáját és a szárított gyöngyök részecskeméretét Motic SMZ168 sztereomikroszkóp és képelemző szoftver (Motic Image Plus 2.0) segítségével elemeztük. Minden egyes készítmény esetében a részecskeméretet 20 szárított részecske méretének átlagértékeként számoltuk ki.

2.5. Gyógyszertartalom

Hat milligramm hatóanyaggal töltött szárított gyöngyöt 0,75% (w/v) nátrium-laurilszulfátot tartalmazó, pH 6,8-as foszfátpufferoldatban (100 ml) oldottunk 70°C-on, két órán át tartó keverés mellett. Lehűtés után a kapott oldatokat megszűrtük és 255 nm-en spektrofotometriásan elemeztük; az eredmények legalább három meghatározás átlagát jelentik.

2.6. Duzzadási vizsgálat

A duzzadási vizsgálatokat 37°C-on végeztük el a szárított gyöngyökön, amelyeket három különböző pH-val jellemezhető vizes közegbe helyeztünk: sósav pH 1,0, foszfátpuffer pH 6,8 és pH 7,4.

A kalcium-alginát és kalcium-alginát-chitozán szárított gyöngyök pontosan lemért mennyiségét üvegfiolákba helyeztük, amelyek 5 ml-t tartalmaztak mindegyik folyadékból. Meghatározott időintervallumok (5, 15, 30, 60 és 120 perc) után a mintákat visszavettük, óvatosan megtöröltük papírral, és újra megmértük. A gyöngyök dinamikus súlyváltozását az idő függvényében, amelyet duzzadási fokként (Sw) definiáltunk, a következő egyenlet szerint számoltuk ki: ahol a gyöngyök súlya duzzadt állapotban az időpontban és a szárított gyöngyök kezdeti súlya .

2.7. Celecoxib felszabadulási vizsgálat

Az in vitro felszabadulási vizsgálatokat pH 1,0 sósavban és pH 6,8 foszfátpufferben végeztük, pH 7,4 pH-n 0,75% nátrium-laurilszulfát hozzáadásával, hogy biztosítsuk a mosogató körülmények fenntartását. A vizsgálatokat úgy végeztük el, hogy minden egyes készítményből pontosan lemért, 8 mg celecoxibnak megfelelő mennyiséget helyeztünk 500 ml kiválasztott folyadékba 37 °C-on, 100 rpm fordulatszám mellett (2. készülék, lapát). A leszűrt mintákat meghatározott időközönként csere nélkül vettük le, és a celecoxib-tartalmat UV-spektrofotométerrel vizsgáltuk 255 nm-en, ha a folyadék HCl és foszfátpuffer pH 6,8 volt, illetve 256 nm-en, ha a foszfátpuffer pH 7,4 volt. Minden kísérletet három példányban végeztünk.

A kalcium-alginát és a kalcium-alginát-chitozán gyöngyök hatóanyag-felszabadulási teljesítményét a t10%, t50% és t90% oldódási paraméterek segítségével hasonlítottuk össze, amelyek azt az időpontot jelzik, amikor a hatóanyag 10%, 50% és 90%-a felszabadult, valamint az f2 hasonlósági paramétert . Ahhoz, hogy a görbék hasonlónak tekinthetők legyenek, az f2 értékeknek közel 100-hoz kell lenniük, és az 50-nél (50-100) nagyobb f2 értékek biztosítják a két görbe azonosságát vagy egyenértékűségét.

2.8. Statisztikai elemzés

Az eredményeket statisztikailag elemeztük a szignifikáns különbségek tesztelésére Student’s t-próbával, 95%-os konfidenciaintervallumon; a 0,05-nél kisebb értékeket statisztikailag szignifikánsnak tekintettük.

3. Eredmények és megbeszélés

Az alginát és alginát-chitozán gyöngyöket ionotróp gélesítési módszerrel nyertük, amikor alginát vizes oldatból és a hatóanyagot tartalmazó önemulgeáló fázisból álló emulziót 23 G (600 μm) vagy 27 G (400 μm) tűkön keresztül, kalcium-klorid vagy kalcium-klorid-chitozán gélesítő fürdőben cseppentettünk. Az önemulgeáló fázishoz kiválasztott segédanyagok a Labrasol, egy önemulgeáló és oldhatóságot fokozó tulajdonságokkal rendelkező folyékony komponens, valamint a D-α-tokoferil-polietilénglikol 1000-szukcinát mint koemulgeáló és felszívódást fokozó szer voltak (1. táblázat). Az önemulgeáló fázis összetétele megegyezett egy korábbi munkában használt összetétellel .

A nedves és száraz alginát és alginát-chitozán gyöngyök sztereomikroszkópos képeit az 1. és 2. ábra mutatja be. Közvetlenül az előállítás után a CAl 600 gyöngyök (1. ábra (a)) szabályos alakot és homogén méreteket mutatnak; fehérek és átlátszatlanok, sima, fényes és homogén felülettel.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

1. ábra
Sztereomikroszkópos képek a nedves (a-b) (2x-es nagyítás) és száraz (c-d) (3x-os nagyítás) gyöngyökről, amelyeket 600 μm átmérőjű tűvel készítettünk.

(a)
(a)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)

(a)
(a)(b)
(b)(c)
(c)(d)
(d)

2. ábra
Sztereomikroszkópos képek a nedves (a-b) (2x-es nagyítás) és száraz (c-d) (3x-os nagyítás) gyöngyökről, amelyeket 400 μm átmérőjű tűvel készítettünk.

A szárítási folyamat nem változtatja meg a gyöngyök alakját, de a méreteik csökkenéséhez vezet, és módosítja a felületük jellemzőit, amely szabálytalan és ráncos (1. ábra b)). A vízveszteség a polimerláncok közötti távolság csökkenését és a gyöngyök szerkezetének megváltozását idézi elő, amely nem kompakt és folytonos, hanem egymáshoz tapadó apró mikronukleumokból áll. A teljesen megduzzadt CAlCh 600 részecskék enyhén sárga színűek, meglehetősen szabályos alakúak és sima felületűek (1. ábra c)). Ebben az esetben a szárítási folyamat befolyásolja a gyöngyök gömb alakját (1. ábra (d)); ellipszis alakúvá válnak; méretük csökken és felületük nagyon érdes. Ezenkívül a szárítás után a gyöngyök részleges felületi agglomerációja figyelhető meg: ez a kitozán tapadó tulajdonságainak tulajdonítható. A 400 μm-es tűvel készített gyöngyök esetében (2(a)-2(c) ábra) a közvetlenül a készítés után rögzített képek azt bizonyítják, hogy mindkét készítmény esetében (kitozánnal vagy anélkül) a részecskék átmérője nem homogén, még ha szabályos alakúak is. A CAl 400 és CAlCh 400 száraz gyöngyök (2(b) ábra) felületét aszperitás és homorúság jellemzi; továbbá az alginát-chitozán formuláció esetében a részecskék alakja teljesen szabálytalan, és jól látható a kitozán szilárd hídjainak jelenléte, amelyek megkötik a gyöngyöket, akadályozva azok elválását.

A celecoxibtal töltött gyöngyök átlagos mérete 715 és 896 μm között van (2. táblázat). A gyöngyök átmérőjét jelentősen befolyásolta az előállítás során használt tű átmérője (). A kitozán hozzáadása az alginát gyöngyökhöz csak akkor változtatja meg jelentősen a méretüket, ha 400 μm-es tűt használtak (). Sőt, amint azt a szórás magas értékei jelzik, a 400 μm-es tűt használva a végtermék a méretekben inhomogén részecskecsalád.

átmérő (μm) gyógyszertartalom (%)
CAl 600 896 ± 64.24 42,10 ± 1,30
CAl 400 715 ± 80,96 43,63 ± 0,77
CAlCh 600 881 ± 66.87 40.94 ± 1.37
CAlCh 400 795 ± 103.70 39.78 ± 0.66
2. táblázat
A száraz gyöngyök átlagos átmérője és celecoxib tartalma.

Minden készítmény nagy mennyiségű hatóanyagot tartalmaz (2. táblázat) homogénen eloszolva a segédanyagmátrixban, és a hatóanyagtartalmuk közötti különbségek nem voltak jelentősek, kivéve a CAlCh 400 esetében, amely kissé alacsonyabb a többinél (). A celecoxib százalékos aránya a gyöngyökben meghaladja az elméleti értéket, és ez a Labrasolnak a keményedési idő alatt bekövetkező veszteségének köszönhető, ami indokolt, figyelembe véve a segédanyag és a víz közötti nagy affinitást, amely a gyöngyökből a zselésítőfürdőbe hajtja.

A száraz formában lévő alginát vagy alginát-chitozán mikroszemcsés rendszerek sajátos tulajdonsága, hogy vizes folyadékkal való érintkezés után képesek rehidratálódni, felvenni a folyadékot, és egy duzzadási folyamaton mennek keresztül, amely elsősorban a polimerek hidrofil csoportjainak hidratációjával függ össze. Ha a folyadék víz, akkor behatol a részecskékbe, kitöltve a polimerláncok közötti pórusokat, és a rendszer jelentős duzzadását okozza, erózió/dezintegráció nélkül. Különböző pH-jú folyadékok kiválasztásával a gyöngyök duzzadási viselkedése megváltozhat. Ezért a kalcium-alginát és a kalcium-alginát-chitozán gyöngyök duzzadási képességét vizsgáltuk 1,0 pH-jú HCl-ben és 6,8 és 7,4 pH-jú foszfátpuffer-oldatokban (3-5. ábra).

3. ábra
Sósavban, pH 1,0-nál mért duzzadási fok.

4. ábra
Duzzadási fok foszfátpufferben pH 6 mellett.8.

5. ábra
Foszfátpufferben a duzzadási fok pH 7,4 mellett.

Savas környezetben (3. ábra) nincs különbség a négy készítmény duzzadási képessége között; ennél a pH-nál a maximális duzzadási fok nem haladja meg a 60%-ot. Az alginát és alginát-chitozán gyöngyök a folyadék egy részét felszívják; tömegük kezdetben nő, majd állandó marad. Ennél a pH-nál az alginát rendszerek (CAl 600 és CAl 400) esetében a részecskék felületén elhelyezkedő polimer karboxilátcsoportjai protonálódnak, és alginsavréteg képződik. Az alginsav oldhatatlansága ebben a folyadékban és a szerkezet stabilitásának növekedéséért felelős hidrogénkötések kialakulása akadályozza a további folyadék behatolását a részecskék mélyebb rétegeibe, korlátozva azok duzzadását. Ugyanez a duzzadási viselkedés figyelhető meg a CAlCh 600 és CAlCh 400 rendszerek esetében. Még ha savas környezetben a kitozán jól oldódik is, és az amin egységeinek NH3+ -ban oldódó formába való átalakulásához töltődik, az aminocsoportok és a protonált karboxilcsoportok kölcsönhatása nem elég erős ahhoz, hogy elősegítse a duzzadást. Így a korlátozott teljes duzzadási viselkedést a kalcium-alginát szerkezet uralja.

A 4. és 5. ábrán látható, hogy a készítmények pH 6,8 és pH 7,4 mellett magas duzzadási képességet mutatnak. A CAl 600 formuláció esetében a részecskék tömege gyorsan növekszik, 30 perc után eléri a csúcsot, majd a rendszer eróziója/dezintegrációja miatt hirtelen csökken. Ez a viselkedés az alginát karboxilcsoportjaihoz kapcsolódó Na+ (a foszfátpufferben jelen lévő) és Ca2+ közötti ioncsere-reakciónak tudható be. Az egyértékű ionok felváltják a kétértékű ionokat, ami a “tojásdoboz” szerkezet felbomlását és a polimerláncok közötti távolság növekedését okozza, és kedvez a folyadékfelvételnek és a rendszerek duzzadásának. Ez a folyamat addig tart, amíg a gyöngyökbe jutó ozmotikus nyomás kiegyenlíti a térhálós kötések és a fizikai összefonódások erejét, amelyek megőrzik a gyöngyök szerkezetét. Így a részecskék elkezdenek szétesni és tömegük csökken.

A duzzadási vizsgálatból kapott eredmények azt bizonyítják, hogy a CAlCh 600 és CAlCh 400 gyöngyöket a CAl 600-hoz és CAl 400-hoz képest ellenállóbb szerkezet jellemzi, ami valószínűleg az alginát és a kitozán láncok közötti kölcsönhatásoknak tulajdonítható. A kitozángyöngyök maximális duzzadási foka alacsonyabb, mint az algináté; az alginát-chitozán rendszerek körülbelül 30 perc alatt képesek elérni a duzzadási egyensúlyt, és a vizsgálat végéig állandó szinten tartani a tömegüket. Valószínűleg a két polimer közötti kölcsönhatások felelősek a jelentős mechanikai ellenállással rendelkező részecskék kialakulásáért, ami korlátozza a folyadékfelvételt és a szerkezet szétesését. Végül, összehasonlítva a CAl 400 és a CAl 600, valamint a CAlCh 400 és a CAlCh 600 gyöngyök duzzadási viselkedését (azonos összetétel, az előállítás során használt tű különböző átmérője), megállapítható, hogy foszfátpufferben a CAl 400 és a CAlCh 400 nagyobb duzzadási maximumcsúcsot ért el, mint a CAl 600 és a CAlCh 600.

A különböző készítményekből 1,0, 6,8 és 7,4 pH-n kapott hatóanyag-leadási profilokat a 6-8. ábra mutatja. Az in vitro celecoxib felszabadulást befolyásolja a kiválasztott folyadék pH-ja: a savas közegben két óra alatt felszabaduló hatóanyag százalékos aránya meglehetősen alacsony, és 12,70% és 24,53% között változik (6. ábra). A celecoxib felszabadulásának késleltetése a rendszerek csökkent duzzadási képességének tulajdonítható ebben a folyadékban; sem a gyöngyök összetétele, sem az átmérőjük nem befolyásolja a hatóanyag felszabadulási teljesítményét (az f2 paraméter értékei mindig 50 fölött vannak). pH 1,0-nál a felszabadulási folyamatot csak a hatóanyag diffúziója irányítja. Ez az eredmény lehetővé teszi a kutatómunka első céljának kielégítését, amely a hatóanyag-leadás minimalizálása savas környezetben, hogy elősegítse és kedvezzen ennek a folyamatnak bélszinten.

6. ábra
Celecoxib felszabadulási profilok sósavban pH 1,0 mellett.

7. ábra
Celecoxib felszabadulási profilok foszfátpufferben pH 6 mellett.8.

8. ábra
Celecoxib felszabadulási profilok foszfát pufferben pH 7,4 mellett.

Foszfát pufferben pH 6,8 mellett a formulákat az összetételük által befolyásolt hatóanyag-felszabadulási viselkedés jellemzi, amelyet a méretük nem befolyásol jelentősen (7. ábra). Ebben a folyadékban a rendszerek kezdetben megduzzadnak, majd erodálódnak/dezintegrálódnak, következésképpen a hatóanyag-leadás folyamatát először a diffúzió, majd a polimerrelaxáció irányítja. Az alginát gyöngyök (CAl 600 és CAl 400) körülbelül nyolc óra alatt képesek befejezni a celecoxib felszabadulását; ezzel szemben az alginát-chitozán gyöngyökbe töltött hatóanyag legfeljebb 75%-a kerül az oldatba ugyanennyi idő elteltével. Az alginát és alginát-chitozán mikrorészecske formulák eredményeinek összehasonlítása azt mutatja, hogy a profilok nem hasonlóak, mivel az f2 értékek 50-nél alacsonyabbak. Az ilyen viselkedés lehetséges magyarázata az alginát karboxilcsoportjai és a kitozán aminocsoportja közötti elektrosztatikus kölcsönhatás, amely javítja a polimerhálózat mechanikai ellenállását, csökkentve annak duzzadását és erózióját pH 6,8 mellett.

Meglepő módon a celecoxib felszabadulási sebessége főként a CAlCh 400 formuláció esetében lassul, még akkor is, ha ezt a formulációt jellemzi a legkisebb részecskeméret. Valószínűleg e részecskék kis átmérője és nagy felülete miatt vastagabb kitozánréteg képződik a gyöngyök körül, ami nagy ellenállást fejt ki a folyadékfelvételnek és ennek következtében a hatóanyag felszabadulásnak.

A pH 7,4-nél is a hatóanyag-felszabadulási teljesítmények közötti különbségek inkább a formuláció összetételének, mint a részecskeméreteknek tulajdoníthatók (8. ábra). Minden formuláció közel állandó hatóanyag-felszabadulási sebességet mutatott. A CAl 600 és a CAl 400, valamint a CAlCh 600 és a CAlCh 400 hatóanyag-leadási görbéi között nincs különbség; ha kitozán van a gyöngyökben, a hatóanyag-leadási sebesség csökken.

A hatóanyag-leadás eredményeinek az oldódási paramétereken (t10%, t50% és t90%) keresztül történő elemzése ugyanezeket a következtetéseket mutatja (3. táblázat). A gyöngyök felszabadulási viselkedésének különbségei a t10%, t50% és t90% oldódási paramétereken keresztül is kimutathatók, és jól láthatóak a betöltött hatóanyag 50 és 90%-ának felszabadulásához szükséges idő esetében. Foszfát pufferoldatokban az alginát-chitozán gyöngyöknek hosszabb időre van szükségük a celecoxib 50 és 90%-ának felszabadításához, mint az alginát gyöngyöknek. Valószínűleg az alginát-chitozán komplex jelenléte okozza a gyöngyök szerkezeti ráncainak növekedését, szabálytalanságát és összetettségét, ami megnehezíti a hatóanyag felszabadulását.

CAl 600 CAl 400 CAlCh 600 CAlCh 400
HCl
24 24 12 31 85
pH 6.8
16 19 10 30
130 110 261 310
290 220 >8 h >8 h
pH 7.4
16 25 28 35
229 187 423 >8 h
>8 h 444 >8 h >8 h
3. táblázat
Az elengedéshez szükséges idő (perc) 10, 50 és 90%-ának felszabadulásához.

4. Következtetések

A vizsgált celecoxibtal töltött alginát és alginát-chitozán gyöngyök minimalizálják a hatóanyag felszabadulását savas környezetben, ami kedvez ennek a folyamatnak bélrendszeri pH-n (6,8 és 7,4). A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a kitozán jelenléte a készítményben felelős a gyöngyszerkezet ellenállásának növekedéséért, és ennek következtében a gyöngy duzzadási képességének korlátozásáért és a gyógyszerfelszabadulási sebesség csökkenéséért semleges pH-nál. Az alginát-chitozán gyöngyök értékes hordozói lehetnek a celecoxibnak a familiáris polipózisban és a vastagbél rákos megbetegedését megelőző betegségben szenvedő betegek adjuváns terápiájaként hasznos dózisformákhoz.

Kompetens érdekek

A szerzők kijelentik, hogy nincsenek konkurens érdekeltségeik.

Leave a Reply