Partea generală [303222]

[anonimizat] a [anonimizat] a unei stimulări celulare excesive sau anormale. Poate fi imunogenă sau neimunogenă. e caracterizează prin: rubor (roșeață), calor (căldură), tumor (tumefacție), dolor (durere), functio laesa (lezarea ).

[anonimizat]. [anonimizat], antipiretice.

[anonimizat] o [anonimizat]. Lipofilă, logP=3,06 cu solubilitate de 23 mg/L la 22.

Caracteristici farmacocinetice și farmacologie

Indicații: [anonimizat], [anonimizat]-articulare, artrită gutoasă acută.

Efecte secundare: gastro-intestinale (epigastralgii, [anonimizat]-duodenal, ulcer esofagian), tinitus, prurit, [anonimizat].

Mecanism de acțiune: antiinflamatoarele nesteroidiene (AINS) diminuă biosintezei prostaglandinelor prin inhibarea ciklooxigenazei COX-1 și COX-2. COX este o enzimă ce există în două izoforme: COX-1 [anonimizat]. COX-2 este izoforma constitutivă și inductibilă. Inhibarea COX-2 reprezintă mecanismul acțiunii antiinflamatoare a analgezicelor antipiretice și AINS.

Farmacocinetică: După administrare p.o se absoarbe rapid și aproape complet. Excreția renală este cea mai importantă cal de eliminare. Alimentele nu modifică substanțial biodisponibilitatea.

[anonimizat] 20 ore, în general 48 ore. Doză uzuală este de 20 mg/zi, iar doza de întreținere 10 mg/zi. În criza de gută se pot utiliza 40 mg/zi. Se leagă de proteinele plasmatice 99%, [anonimizat].

[anonimizat]. Sistemul de clasificare biofarmaceutic realizează cuplarea aspectelor critice de solubilitate și permeabilitate a [anonimizat].

Solubilitate este un parametru c influențează absorbția și biodisponibilitatea . Există numeroase metode pentru creșterea biodisponibilității. [anonimizat], .

[anonimizat]. ncorporarea acestor în sistem

Pentru prepararea nanofibr ales metoda prin electrofilare (electorspinning), care cea mai utilizat metodă. [anonimizat] a țesuturilor și aplicații de administrare a medicamentelor.

Figura 1.2.1- Electorspinning

Metoda necesită un dispozitiv simplu care constă din: seringă, ac, colector, pompă de seringă și o sursă de curent continuu.

[anonimizat] a fost de a [anonimizat] a crește solubilitatea substanței active.

Materiale și metodă

Pentru nanofibrelor electrospinning am preparat de polivinilpirolidonă (PVP). piroxicam, 12 g PVP, 10 ml etanol, 100 µl trolamină.

Általános rész

1.1 A nanoszálak, mint gyógyszerforma

A nanoszálak, mint gyógyszerhordozó rendszerek

A nanoszálakkal kapcsolatos tudományos és ipari kutatások egyre növekvő globális trendet mutatnak, amit a témával kapcsolatos publikációk illetve az erre vonatkozó szabadalmak egyre növekvő száma is jól tükröz. A nanotechnológia közelmúltbeli gyors fejlődésével a nanoszálas rendszerek könnyen előállíthatók és sokféle előnyt biztosítanak a terápiás rendszerek szállításában. [1,3]

A polimer alapú, nanométeres, azaz 10-9 m mérettartományba eső rendszerek az orvosi gyakorlatban előnyös tulajdonságaik miatt felhasználhatók, többek között sebvarró cérnák, háromdimenziós szövetpotló vázszerkezetek és implantátumok, filmek, kapszulák és egyéb gyógyszerhordozó rendszerek előállitására. [10]

A gyógyszeripar fejlődésével újabb és újabb hatóanyagok jelennek meg, amelyeknek többsége, valamely kémiai vagy fizikai tulajdonsága nem optimális. Ezen hatóanyagok nanoszálas rendszerbe való ágyazása lehetővé teszi egy-egy ilyen probléma megoldását. [2]

A nanoszálak előállitása

A nanoszálas redszereket különböző eljárásokkal állithatjuk elő:

Nedves szálképzéssel (wet spinning), ebben az esetben a termék nedves közegben alakul ki;

Száraz szálképzés (dry spinning) a polimer szálakat légnemű közegbe préselik ki, ahol egy egyszerű száritási lépésben eltávolitják belőlük a nedvességtartalmat és a szálak megszilárdulnak;

Rotációs szálképzés (rotary spinning vagy centrifugal spinning) a szálak kialakitása a nagysebességű forgás következtében kialakuló centrifugális erő hatására történik;

Rotációs szálképzés mükődési elve [14]

Pneumatikus szálképzés (blow spinning) a nagynyomású levegő mechanikai energiáját hasznositó eljárás;

Elektrosztatitkus szálképzés (electrospinning) a szálakat az egyenáramú (vagy speciális esetben, váltóáramú) nagyfeszültség által keletkező elektrosztatikus erők hozzák létre;

Elektrosztatikus szálképzés folyamata és részei

Olvadékos szálképzés (melt spinning) a megfelelő hőmérsékletű és viszkozitású olvadékot egy vagy több résen préselik át, miközben a szálak fajlagos felülete megnő igy gyorsan lehüthetők, megszilárdithatók;

Emulziós szálképzés (emulsion spinning) oldhatatlan anyagok szálai állithatók elő, emulzióból. [2]

A nanoszálak vizsgálati módszerei

Morfológiai vizsgálati módszerek

A morfológiai vizsgálatokra legyakrabban optikai mikroszkópotvagy pásztázó elektronmikroszkópot (scanning electron microscope, SEM) használnak, viszont részletesebb analízisre és a felszíni topográfia meghatározására csak a SEM illetve az atomerő mikroszkóp (Atomic force microscope, AFM) biztosít megfelelő felbontást.

Pásztázó elektronmikroszkóp (SEM): segitségével előállitástól függetlenül meghatározható a szálak átmérője és méret elosztása. A vizsgálat során a felszint nagy energiájú elektronnyalábbal bombázzák és a kilépő kis energiájú szekunder elektornokat detektálják, melyek révén kétdimenziós képet kapunk a vizsgált minta morfológiájáról és felszinéről. A hatóanyag/polimer arány, illetve a polimer koncentrációja a kiindulási oldatban befolyásolja a kialakult szálak morfológiáját és az átlagos szálátmérőt, amely SEM felvételekkel nyomonkövethető. [11, 12]

Pásztázó elektronmikroszkóp mükődési elve [13]

Atomerő mikroszkópia (AFM): a vizsgált minta felszinéről háromdimenziós képet ad. A minta felszinét egy lézer segitségével mozgatott rugalmas lemezre felfüggesztett tű segitségével tapogatja le. A tű mozgása a minta topográfiáját tükrözi. A módszer előnye, hogy a tű nem hatol a mintába, nem szükséges bevonási módszer és lehetőség van folyékony közegű minták vizsgálatára is. [11]

Atomerő mikroszkópia működési elve

A kristályosság kimutatása szilárd diszperziókban – Termoanalitikai módszerek

A termokémiai események és a súlycsökkenés nyomonkövetése a hőmérséklet függvényében, lehetőséget ad arra, hogy vizsgáljuk a mintakomponensek illetve a rendszer stabilitását, nedvesség tartalmát, illetve akristályosságát . Ezekre a vizsgálatokra gyakran alkalmazott módszer a differenciális pásztázó kalorimetria (Differential Scanning Calorimetry, DSC). [15]

Differenciális pásztázó kalorimetria (DSC): egy olyan termoanalitikai technika, amely során a minta hőmérsékletét elektormos energia befektetésével állandó értéken tartjuk és az ehhez szükséges hőáramot (teljesitmény-változást) mérjük. [16]

A DSC méri a látszólagos moláris hőt fehérje vagy más makromolekula hőmérsékletének függvényében. Általában három különféle tipúsú információt szerezhetünk meg DSC-vel:

A molekula abszolút részleges hőkapacitását

Az általános termodinamikai paramétereket ( entalpia változás, entrópia hőmérséklet-indukált átmenethez kapcsolódó változás és hőteljesítmény változás.

The partition function and concomitantly the population of intermediate states and their thermodynamic parameters (Ezt nem tudtam helyesen magyarra forditani)

A látszólagos fajlagos hőt a következő kifejezés adja:

Ahol, a a látszólagos fajlagos hő, az oldószer, az oldott anyag tömegaránya. [24,25]

Kioldódás vizsgálat

A X. Román Gyógyszerkönyvben leírt hivatalos módszer. A monográfiából információt kaphatunk a kioldóközeg tipusáról és koncentrációjáról, a fordulatszámról, a szükséges készülékről és a megfelelő meghatározási módszerről. A X. Román Gyógyszerkönyv kétféle készüléket emlit: a forgókosaras és a keverőlapátos berendezést. A mérés 37 °C-on zajlik, és a mintavétel meghatározott időintervallumonként történik, amelyet szűrés követ. [17]

A kioldódott hatóanyag mennyiség rámutat arra, hogy a nanoszálas rendszerbe való ágyazás milyen hatást gyakorol a kioldódási sebességre és a hatóanyag oldékonyságára .

Piroxikám, mint a nanoszál összetételében szereplő hatóanyag

1.2.1 A gyulladás

A gyulladás az emberi test első fiziológiás válasza egy fertőzésre vagy egy sérülésre, amely kritikus szerepet játszik az immunitásban. [1]

A gyulladás patofiziológiai jelentősége kettős: védelmi funkciót tölt be, amelynek jelentősége a külső károsító ágens eliminálása, másrészt a gyulladás során felszabaduló endogén anyagok szövet károsító hatásúak. Három fázis különíthető el:

Akut vasculáris fázis, amelyet lokális vasodilatatio és kapilláris permeabilitás jellemez.

Szubakut celluláris vagy immunfázis, amelyben fehérvérsejtek és fagocitáló sejtek infiltrációja történik.

Krónikus, proliferativ fázis, szöveti degeneráció és fibrosis jellemzi. [5]

A gyulladáscsökkentőknek kettős céljuk van: a fájdalom és gyulladás csökkentése, valamint krónikus gyulladás esetén a folyamat progressziójának lassítása, megállítása. [5]

A gyulladáscsökkentőknek két nagy csoportját különitjük el:

Nem szteroid gyulladásgátlók: gátolják a prosztaglandin szintészist a COX-1 és COX-2 izoenzimek blokkolásával, igy csökkentve a fájdalmat és gyulladást.

Szteroid gyuladásgátlók, glükokortikoidok: több ponton hatnak, gátolják mind a vascularis mind a celluláris fázist. [5,6]

A gyulladáscsökkentők

A glükokortikoidok specifikus receptorokon -a glükokortikoid receptorokon (GR)-keresztül hatnak, amelyek a nukleáris receptor család tagjai, tehát géntransznkripciót modulálnak. Befolyásolják a legtöbb gyulladásos mediátort, mint például kemokinek, citokinek, növekedési faktorok és receptoraik. [7]

A nem szteroid gyulladáscsökkentők gátolják a vascularis fázist, a celluláris fázisra kevésbé hatnak. Legfontosabb hatásaik: gyulladásgátlás, fájdalomcsillapitás, lázcsillapitás. Csoportosításuk COX-1, COX-2 gátlás alapján történik.

1.2.3 Piroxikám fizikai-kémiai tulajdonságai

A piroxikám egy nem szteroid gyulladáscsökkentő, amely mérsékelten szelektiv COX-2 gátló. Szerkezeti képlete:

Összegkélpet: C₁₅H₁₃N₃O₄S

Relatív molekulatömeg: 331,062 g/mol

LogP: 3.06

pKa: 6.3

Olvadáspont: 198-200 °C

Oldhatóság: 23 mg/L [5,8]

1.2.4 A piroxikám farmakológiai hatásai

Indikációk: gyulladáscsökkentőként használják, rheumatoid arthritis, osteoarthritis kezelésében.

Hatásmechanizmus: A piroxikám gyulladáscsökkentő hatása a ciklooxigenáz reverzibilis gátlásából adódik, mivel gátolva lesz a perifériás prosztaglandin szintézis. A prosztaglandin a COX-1 enzim által szintetizálódik. A piroxikám gátolja a COX-1 enzimet, amely a prosztaglandin szintézis zavarát eredményezi. Másrészt a piroxikám gátolja a leukociták migrációját a gyulladás helyére és megakadályozza a tromboxán A2, aggregáló szer képződését a vérlemezkékben. [8]

Gyógyszerkölcsönhatások: A piroxikám és az angiotenzin-konvertáz enzim inhibitorok között (kaptopril, enalapril, lizinopril, Quinapril, Ramipril, Trandolapril, Perindopril, Moexipril, Fosinopril, Benazepril) farmakodinámiás kölcsönhatás lép fel. Egyidejű alkalmazása a vesemükődés jelentős csökkenését okozza mivel a nem szteroid gyulladáscsökkentők csökkentik az értágitó prosztaglandinok szintézisét.

Az apixaban és a piroxikám, mindkettő fokozza az antikoagulációt.

A tacrolimus és piroxikám együtt adva nefrotoxikus.

Mellékhatások: ödéma, étvágytalanság, hasi fájdalom, székrekedés, hasmenés, felfúvódás, hányinger, hányás, szédülés, fejfájás, viszketés, kiütés, fülzúgás.

Adagolás: evés után vagy 200-300 ml vízzel, a gasztrointesztinális mellékhatás elkerülése végett. A napi megengedett dózis 30-40 mg. [9]

1.2.5 Farmakokinetikai hatásai

Orálisan adagolva, tökéletesen felszivódik, 99%-ban kötődik plazmafehérjékhez, ezért számos gyógyszerrel lép kölcsönhatásba, képes akár más vegyületek is leszoritani onnan. Plazmafelezési ideje 48-50 óra, ezért elég naponta egyszer alkalmazni.

A pirokixám biotranszformációs termékei kiválasztódnak a vizeletben és a székletben. Körülbelül 5%-a változatlan formában ürül. Kiválasztódik az anyatejbe.

A piroxikám a vesén át metabolizákódik, legfontosabb metabolitja az 5-hidroxipiroxikám.

1.2.6 Oldhatóság

A gyógszervegyületek fizikai-kémiai jellemzőik nagymértékben különböznek egymástól. A hatóanyagok oldhatóságának ismerete szükséges a megfelelő gyógyszer- illetve sóforma kiválasztásához és a gyógyszergyártás során a gyártási folyamatok optimalizálásához is [18].

Egy anyag oldhatóságát telitett oldatának koncentrációjával jellemezzük. A gyógyszerészetben megkülönböztetünk többféle oldhatóságot:

Termodinamaikai (egyensúlyi) oldhatóság

Kinetikai oldhatóság

Tényleges (intrinsic) oldhatóság

Gordon L. Amidon és munkatársai 1995-ben bevezették a Biofarmáciai osztályozási rendszert (Biopharmaceutical Classification System, BCS), amely alapján az anyagokat négy csoportba lehet sorolni a biofarmáciai tulajdonságuk jellemzése érdekében [19]

Biofarmáciai osztályozási rendszer

A piroxikám BCS II-es besorolású hatóanyag, amelynek rossz az oldhatósága, de magas permeabilitással rendelkezik. Orális alkalmazás után teljesen, de lassan és fokozatosan szivódik fel, a maximális vérplazma szintet 2-4 óra elteltével éri el. [20]

Kisérletes rész- Saját hozzájárulás

Bevezetés és célitűzések

A piroxikám egy nemszteroid gyulladáscsökkentő szer, melynek hatása a ciklooxigenáz enzim reverzibilis gátlásával fejti ki hatását. Széles körben használják fájdalomcsillapitószerként és osteoarthritis, valamint rheumatoid arthritis akut vagy hosszútávú kezelésében, valamint különféle egyéb akut és krónikus izom-csontrendszeri rendellenességek, például dysmenorrhea kezelésében. [8, 20]

A Romániában jelenleg forfalomban levő piroxikám tartalmú készitményeket a XX.Tablázat mutatja be:

Romániában forgalomban levő piroxikám tartalmú készitmények

A nem szteroid gyulladásgátlók (beleértve a piroxikámot is) legfontosabb mellékhatásai közé sorolhatóak a gasztrointesztinális mellékhatások: dyspepsia, hányinger, hányás, gyomornyálkahártya erróziók, vérzés, fekélyek. Renális mellékhatások: veseelégtelenség, amely csökkent vesekeringésű betegeken alakulhat ki az autoreguláció kiesése miatt, só-víz visszatartás következtében oedémák léphetnek fel, illetve nagy dózisok tartós szedése esetén nephropathia. Hiperszenzitiv hatások: bőrreakcók, bronchospasmus. Fokozódhat a cardiovascularis, thromboemboliás mellékhatások rizikója veszélyeztetett betegpopuláción. [5]

A piroxikám orális alkalmazása lassú felszivódást eredményez, mivel rosszul oldódik vízben. A lassú felszivódás javitására, és a gasztrointesztinális mellékhatások kiküszöbölése érdekében különböző stratégiákat javasoltak. Ilyenek például: Polimer vagy felületaktiv anyag segitségével stabilizált nanorészecskék (nanokristályok) diszperziói, nagynyomású homogenizációs technikával előállitva. [21] Egy másik tanulmány sikeresnek találta ezt a probléma javítását az oldószer lerakódási technika (SDS) alkalmazásával. [22] Alkalmaztak olyan biológiailag releváns foszfolipidet, amely alkalmas hordozókként / adalékanyagkként a piroxiám szilárd készítményeinek gyors feloldódására. Az in vitro oldódási tanulmányok alapján a dimiristoil-foszfatidil-glicerint (DMPG) az első hatékony oldódás-fokozónak tekintették a modellgyógyszerhez. [23]

A gyorsan oldódó orális adagolási rendszerek szilárd gyógyszerformák, amelyek néhány percen belül feloldódnak a szájnyálkahátyában. Az orális, nyálkahártyán keresztüli felszivódás lehetővé teszi a gyógyszerek számára a szisztémás keringés elérését, megkerülve a gyomor-bélrendszert és a máj elsődleges anyagcseréjét ezáltal javitva a gasztrointesztinális mellékhatásokat.

Új technológiai megközelités a gyógyszerek vizoldékonyságának növelése szempontjából, a nanométer nagyságú, nagy felületű részecskék előállitása.

Kisérletes munkánk célja az volt, hogy a piroxikámot polivinil-pirrolidon alapú nanoméretű, szálas hordozóba ágyazzam, ami a hatóanyag oldhatóságának növekedéshez vezetne és utat törne egy újabb, innovatív gyógyszerforma kialakítására.

Anyagok és módszerek

Felhasznált anyagok:

Piroxikám tartalmú PVP gélek előállitása:

Az elektrosztatikus szálképzéshez :100 mg Piroxikám, 1,2 g PVP, 10 ml etanol, 100 µl trolamin

Az elkészített nanoszálakat állítottunk elő. ml-es fecskendővel adagoltuk,

Az előállítás típusú készülékkel, amely egyenáramú magas feszültséggel van ellátva, a gyűjtőlemez pedig egy földelt lemez, amelyre zsírpapírt helyeztünk és erre gyűjtöttük a szálakat.

A következő táblázatban a paraméterek láthatóak, amelyeket kipróbáltunk:

Az előállításhoz használt paraméterek

Morfológiai vizsgálatok:

IRODALOM

Sabra S, Ragab DM, Agwa MM et al – Recent advances in electrospun nanofibers for some biomedical applications, European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2020, 144

Sebe I, Szabó B, Zelkó R et al- Nano- és mikroszálas rendszerek előállítása és gyógyszerészeti alkalmazásuk lehetőségei I., Acta Pharmaceutica Hungarica, 2013, 3

Luo, C.J., Stoyanov, S.D., Stride et al- Chem. Soc. Rev. 41, 4708-4735 (2012)

Sangiovanni E, Dell'Agli M- Special Issue: Anti-Inflammatory Activity of Plant Polyphenols, Biomedicines, 2020, 8(3), 64

Gyires K, Fürst Zs, Ferdinandy P – Farmakológia és Klinikai Farmakológia,Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2017, 607-633

Mariusz Tomaniak, Krzysztof J. Filipiak- Anti-inflammatory therapy in the treatmentof cardiovascular diseases, Kardiologia Polska 2015; 73, 12: 1295–1303S

Adcock IM, Mumby S – Glucocorticoids, Handb Exp Pharmacol. 2017;237:171-196

Piroxicam- https://www.drugbank.ca/drugs/DB00554

https://reference.medscape.com/drug/feldene-piroxicam-343300#3

Kiss, É.: Fizikai Szemle. 12, 413-417 (2011)

Kovács A, Palcsó B, Zelkó R- Elektrosztatikus szálképzéssel előállított szálas hatóanyag-hordozó rendszerek vizsgálatának lehetőségei, Acta Pharmaceutica Hungarica 88., 2018, 27-44.

Seiler H – Secondary electron emission in the scanning electron microscope, J Appl Phys, 1983, 54 (11): R1-R18

http://www.technoorg.hu/news-and-events/articles/high-resolution-scanning-electron-microscopy-1/ 05.05.20

https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-319-42789-8_29-1 05.05.20

Concepcion D, Javier S :- An overview of the analytical characterization of nanostructured drug delivery systems, Analytica chimica acta , 744:8-22

Szakács H, Varga Cs, Nagy R – Polimerek méréstechnikája – Termikus analitikai módszerek, Pannon egyetem, 2012.

Farmacopeea Română , Editia a X-a, Ed. Medicală, București, 1993

Baka E – Doktori értekezés: Gyógyszerek oldhatóságának meghatározására alkalmas módszerek vizsgálata és fejlesztése, 2010.

Dr. Dévay Attila: A gyógyszertechnológia alapjai, Pécsi Tudományegyetem Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet, Pécs, 2013, 4. Fejezet

V. Ambrogi, L. Perioli, F. Marmottini: Improvement off dissolution rate of piroxicam by inclusion into MCM-41 mesoporous silicate, Pharmaceutical sciences, 32 (2007): 216-222

F. Lai, E. Pini , G. Angioni: Nanocrystals as tool to improve piroxicam dissolution rate in novel orally disintegrating tablets, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 79 (2011) 552-558

M. Barzegar-Jalali, N. Maleki, A. Garjani: Enhancement of Dissolution Rate and Antiinflammatory Effects of Piroxicam Using Solvent deposition Technique, Journal Drug Development and Industrial Pharmacy , Volume 28, 2002 – Issue 6

Sabiruddin Mirza,Inna Miroshnyk ,Muhammad J. Habib: Enhanced Dissolution and Oral Bioavailability of Piroxicam Formulations: Modulating Effect of Phospholipids, Pharmaceutics 2010, 2(4), 339-350

Julian M. Sturtevant, BIOCHEMICAL APPLICATIONS OF DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY, Ann. Rev. Phys. Chern. 1987.38: 463—8

Ernesto Freire: Differential Scanning Calorimetry, Protein Stability and Folding,

191-218