Τα υδροκολλοειδή ως φορέας για την per os πρόσληψη βιοενεργών ουσιών
Creators: name: Ματζαρίδου, Αβρακόμη Αικατερίνη Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Υδροκολλοειδή
Υδατάνθρακες
Ανάγοντα Σάκχαρα
Hydrocolloids
Carbohydrates
Reducing sugars

description: Στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας ήταν η δημιουργία ενός φορέα υδροκολλοειδών, ο οποίος θα είχε τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση των υπογλυκαιμικών συμπτωμάτων μέσω της κατανάλωσης του δια της στοματικής οδού. Για την εύρεση των κατάλληλων τύπων σακχάρων πραγματοποιήθηκαν διάφοροι συνδυασμοί από σουκρόζη, φρουκτόζη, δεξτρόζη, σιρόπι γλυκόζης και SUSTRA™ 2434. O έλεγχος έγινε μέσω της γλυκαιμικής απόκρισης 3 υγειών εθελοντών. Τα δεδομένα μελετήθηκαν μέσω του στατιστικού προγράμματος prism, υπολογίζοντας το εμβαδό της περιοχής κάτω από την καμπύλη απόκρισης (AUC) και μέσω του υπολογισμού του ρυθμού πτώσης της καμπύλης γλυκόζης του αίματος. Για την επιλογή του κατάλληλου φορέα εξετάστηκε η μέθοδος παρασκευής των ταχέως διαλυόμενων ταινιών καθώς και η παρασκευή σκευάσματος τύπου «ζελεδάκι» με βάση τη ζελατίνη, HPMC και CMC. Στις στοματικές ταινίες πραγματοποιήθηκε έλεγχος του πάχους τους, του pH, του χρόνου αποσύνθεσης και διάλυσης. Για την εύρεση της βέλτιστης, ως προς την ταχύτητα διάλυσης μέσα στη στοματική κοιλότητα, συνταγής πραγματοποιήθηκε στατιστικός πειραματικός σχεδιασμός (DoE). Οι παράγοντες ως προς τους οποίους έγινε βελτιστοποίηση ήταν η συγκέντρωση της ζελατίνης, του κιτρικού οξέος και μείγματος 1:1 (w/w) ξανθάνης και κόμμι γκουάρ. Το ζελεδάκι εξετάστηκε ως προς το pH, την υγρασία, την αw, τη δομαισθησία (TPA analysis), τον χρόνο αποσύνθεσης, τον χρόνο διάλυσης και την συγκέντρωση των αναγόντων σακχάρων κατά την διάλυση, μέσω της μεθόδου DNS. Τα δεδομένα αναλύθηκαν μέσω του στατιστικού προγράμματος Minitab. Από τα αποτελέσματα, φάνηκε ότι την μεγαλύτερη AUC, την είχε το μείγμα που περιείχε 13.16% w/w σουκρόζη, 6.58% w/w φρουκτόζη, 6.58% w/w δεξτρόζη, 13.16% w/w υδατάνθρακα από σιρόπι γλυκόζης και 13.16% w/w SUSTRA™ 2434. Η ταχέως διαλυόμενη ταινία δεν είχε την δυνατότητα να συγκρατήσει στο πλέγμα της τόσο μεγάλες συγκεντρώσεις δραστικής ουσίας και απορρίφθηκε ως φορέας. Μέσω της στατιστικής ανάλυσης που πραγματοποιήθηκε για τα ζελεδάκια, τουλάχιστον ένας παράγοντας σε κάθε απόκριση, παρουσίασε στατιστικά σημαντική διαφορά (p&lt;0.05). Το μοντέλο πρόβλεψης δεν μπόρεσε με ακρίβεια να προβλέψει όλες τις αποκρίσεις, παρ’ όλα αυτά τα δεδομένα από την βελτιστοποίηση ήταν αρκετά ενθαρρυντικά. Μέσω της βελτιστοποίησης, ο ελάχιστος χρόνος διάλυσης ορίστηκε στα 300sec ενώ η βέλτιστη συνταγή βρέθηκε ότι αποτελείται από 9% w/w ζελατίνη, 0.01% w/w μείγματος ξανθάνης-κόμμι γκουάρ και 3.27% w/w κιτρικό οξύ. Τέλος, φάνηκε ότι κατά τη διαδικασία της μέτρησης των αναγόντων σακχάρων πραγματοποιείται κάποιο είδος εγκλωβισμού των ελεύθερων σακχάρων στα αδιάλυτα συστατικά και η συγκέντρωση τους σταδιακά μειώνεται από τα 1.242mol/L, στα 0.311mol/L.
description: The goal of this diploma thesis was the creation of a hydrocolloid carrier for the per os delivery of active ingredients to treat hypoglycemic symptoms. Different combinations of sucrose, fructose, dextrose, glucose syrup and SUSTRA™ 2434 were investigated for their ability to regulate the plasma glucose concentration; the testing was made via the glycemic response of 3 healthy volunteers. The data was studied by the statistics program ‘prism’, by calculating the area under the curve (AUC) and the rate of the blood glucose decrease. For the selection of the appropriate carrier, two different preparations were examined: rapidly dissolving oral films, and the jelly candy based on gelatin, HPMC and CMC. The oral films were evaluated for their thickness, pH value, decomposition time as well as their dissolution time. Jelly candy recipe was optimized for rapid dissolution in the oral cavity by performing a series of statistically designed experiments (DoE). Optimization parameters were the concentration of gelatin, citric acid and a 1:1 (w/w) mixture of xanthan and guar gum. Response variables were its pH value, humidity, αw, texture profile analyzer, decomposition time, dissolution time and its concentration of reducing sugars during dissolution, by the DNS method. The data were analyzed by the statistics program Minitab. Results showed that the highest AUC was in the mixture that contained 13.16% w/w sucrose, 6.58% w/w fructose, 6.58% w/w dextrose, 13.16% w/w carbohydrates from glucose syrup and 13.16% w/w SUSTRA™ 2434. The rapidly dissolving film did not have the ability to hold such large concentrations of active substance in its matrix. Thus, it was discarded as a carrier for this specific application. Statistical analysis revealed at least one significant factor for each response (p &lt;0.05). The prediction model was not able to accurately predict all the responses. However, the data from the optimization were very encouraging. The optimized minimum dissolution time was set at 300sec, while the optimal recipe was found to consist of 9% w/w gelatin, 0.01% w/w xanthan-guar gum and 3.27% w/w citric acid. Finally, it was shown that during the dissolution process, the concentration of free sugars decreased, which is an indication that the soluble free sugars might get trapped in the undissolved components of the jelly candy. Specifically, it was found that the concentration of reducing sugars gradually declined from 1.242mol/L to 0.311mol/L.