Ανάπτυξη μεσοπορώδων ανθράκων ως συστήματα για την από του στόματος χορήγηση φαρμάκων
Creators: name: Κοκοβέ, Λυδία Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Μεσοπορώδη
Φθορουρακίλη
Mesoporous
CMK-1 , MCM-48
Fluorouracil

description: Με τη βοήθεια νέων φορέων που αναπτύχθηκαν για την από του στόματος χορήγηση ελάχιστα διαλυτών φαρμάκων, πραγματοποιήθηκε μια συστημική έρευνα, η οποία περιλαμβάνει μεσοπορώδη σωματίδια πυριτίας, τα MCM-48 και μεσοπορώδη σωματίδια άνθρακα CMK-1. Το αντικαρκινικό -αντιμεταβολίτης φθορουρακίλη, είναι μια παλαιά στην αγορά μέτρια λιποφιλική ουσία (ταξινόμηση στην κατηγορία III κατά BCS) και χρησιμοποιήθηκε ως μοντέλο-φάρμακο στη μελέτη αυτή. Η φθορουρακίλη εγκλωβίστηκε στα δυο είδη μεσοπορωδών σωματιδίων MCM-48 και CMK-1 με τη μέθοδο με τη χρήση διαλύτη. Μετά την φόρτωση του φαρμάκου στους φορείς, τα δείγματα χαρακτηρίστηκαν με τη χρήση της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (DSC), της Θερμοβαρυμετρικής Ανάλυσης (TGA), της Φασματοσκοπίας Υπερύθρου (FT-IR), της Περίθλασης ακτίνων Χ (XRD), της Ποροσιμετρίας Αζώτου (ΒΕΤ) και της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM). Από την ανάλυση ΒΕΤ προέκυψε ότι και τα δύο είδη σωματιδίων παρουσιάζουν μεσοπορώδη δομή καθώς και στενή κατανομή μεγέθους των πόρων, ενώ υπολογίστηκε η διάμετρος των πόρων των δύο σωματιδίων CMK-1 και MCM-48, η οποία είναι αντίστοιχα 2,9 και 2.2 nm. Η μελέτη περίθλασης ακτίνων Χ δείχνει ότι οι πόροι του εκάστοτε τύπου σωματιδίων παρουσιάζουν τη χαρακτηριστική διατεταγμένη μορφή και ότι η φθορουρακίλη βρίσκεται εγκλωβισμένη εντός των πόρων, ενώ δεν υπάρχει ποσότητα της στην επιφάνεια των σωματιδίων. Η Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης επιβεβαιώνει την απουσία φθορουρακίλης από την επιφάνεια των σωματιδίων και το ίδιο συμπεραίνεται από τη μελέτη Φασματοσκοπίας Υπερύθρου. Η φθορουρακίλη φορτώθηκε επιτυχώς εντός των πόρων των σωματιδίων CMK-1 και MCM-48 και δεν παρουσιάζεται ποσότητα κρυσταλλικής μορφής του φαρμάκου στην επιφάνεια των σωματιδίων. Επίσης από τα αποτελέσματα επιβεβαιώνεται ότι η δραστική ουσία βρίσκεται σε άμορφη κατάσταση εντός των φορέων. Η Θερμοβαρυμετρική Ανάλυση χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη του ποσοστού φόρτωσης της δραστικής ουσίας στα σωματίδια. Το ποσοστό φόρτωσης επίσης υπολογίστηκε με μετρήσεις της συγκέντρωσης φθορουρακίλης κατά τη διαδικασία της φόρτωσης των σωματιδίων. Το ποσοστό φόρτωσης φθορουρακίλης για τα σωματίδια CMK-1 και MCM-48 είναι 20.51 % και 15.22% αντίστοιχα. Η in vitro απελευθέρωση του φαρμάκου παρακολουθήθηκε σε προσομοιωμένο υγρό κόλου σε pH 7. H αποδέσμευση της φθορουρακίλης από τα σωματίδια CMK-1 ήταν 78 % και από τα σωματίδια MCM-48 36%. Παρατηρήθηκε δηλαδή μεγαλύτερο ποσοστό αποδέσμευσης από τα σωματίδια CMK-1, γεγονός που οφείλεται στο μεγαλύτερο μέγεθος των πόρων αυτού του τύπου σωματιδίων
description: With the help of new vectors developed for the oral administration of low solubility drugs, a systemic investigation was carried out, comprising mesoporous silica particles MCM-48 and mesoporous carbon particles CMK-1 . The antimetabolite fluorouracil is a relatively old on the market and a medium lipophilic substance (III classification by BCS) and was used as a model drug in this study. Fluorouracil was loaded in the two types of mesomoporous particles MCM-48 and CMK-1 by the solvent method. After loading the drug into the vectors, the samples were characterized using Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD), Porosimetry of Nitrogen (BET) and Electronic Scanning Microscopy (SEM). BET analysis revealed that both types of particles exhibited a mesoporous structure as well as a narrow pore size distribution, while the pore diameter of the two CMK-1 and MCM-48 particles, respectively, was 2.9 and 2.2 nm. The X-ray diffraction study shows that the pores of each type of particle present the characteristic order and that fluorouracil is loaded within the pores while there is no amount of it on the surface of the particles. Differential Scanning Calorimetry confirms the absence of fluorouracil from the particle surface and the same is deduced from the study of Infrared Spectroscopy. Fluorouracil was successfully loaded into the pores of the CMK-1 and MCM-48 particles and no amount of crystalline form of the drug is present on the surface of the particles. Also, from the results it is confirmed that the active substance is in an amorphous state within the vectors. The Thermogravimetric Analysis was used to study the rate of loading of the active substance in the particles. The loading rate was also calculated by measuring the fluorouracil concentration during the particulate loading process. The rate of fluorouracil loading for the CMK-1 and MCM-48 particles is 20.51% and 15.22% respectively. In vitro drug release was monitored in stimulated colonic medium pH 7 .the release of aprepitant increased. The release of fluorouracil from the CMK-1 particles was 78 % and from the MCM-48 particles was 36%. A higher rate of release from CMK-1 particles was observed, due to the bigger size of pores of this type of particle