PL244305B1 - Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego - Google Patents

Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego Download PDF

Info

Publication number
PL244305B1
PL244305B1 PL439845A PL43984521A PL244305B1 PL 244305 B1 PL244305 B1 PL 244305B1 PL 439845 A PL439845 A PL 439845A PL 43984521 A PL43984521 A PL 43984521A PL 244305 B1 PL244305 B1 PL 244305B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
thermosensitive
nanocarrier
relative
base composition
poly
Prior art date
Application number
PL439845A
Other languages
English (en)
Other versions
PL439845A1 (pl
Inventor
Katarzyna Bialik-Wąs
Dagmara Malina
Klaudia Pluta
Małgorzata Miastkowska
Original Assignee
Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki filed Critical Politechnika Krakowska Im Tadeusza Kosciuszki
Priority to PL439845A priority Critical patent/PL244305B1/pl
Publication of PL439845A1 publication Critical patent/PL439845A1/pl
Publication of PL244305B1 publication Critical patent/PL244305B1/pl

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego na bazie polimeru naturalnego i polimeru syntetycznego, wzbogaconej pomocniczymi substancjami czynnymi z Aloe vera, który polega na tym, że w wodnym roztworze alginianu sodu o stężeniu od 1,0 do 2,5% wag., w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej, dysperguje się układ termoczuły nanonośnik — substancja czynna, w ilości 8,3% obj. względem kompozycji bazowej, przy czym termoczułym nanonośnikiem jest usieciowany poli(N-izopropyloakryloamid), a substancja czynna wybrana jest spośród kwasu salicylowego, hydrokortyzonu, acetonidu fluocynolonu lub mieszaniny kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, a następnie całość łączy się w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu, z wodnym roztworem poli(alkoholu winylowego), o stężeniu od 5,0 do 12,5% wag. w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej oraz z 2% wag. roztworem ekstraktu Aloe vera, w ilości do 20% obj. względem kompozycji bazowej, po czym do ujednorodnionej mieszaniny wprowadza się, przy ciągłym mieszaniu, czynnik sieciujący, którym jest diakrylan poli(glikolu etylenowego), w ilości od 6,0 do 10% obj., względem kompozycji bazowej i ogrzewa całość do temperatury 68 do 72°C, po czym wprowadza się inicjator którym jest roztwór 1% wag. nadsiarczanu amonu, w ilości od 0,8 do 4,2% obj. względem kompozycji bazowej, a następnie dokładnie wymieszaną całą kompozycję poddaje się reakcji sieciowania w temperaturze od 65 do 80°C, przez 60 do 120 minut, zaś po tym czasie przeprowadza się reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, przez 24 do 48 godzin.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego, zawierającego szkielet polimerowy utworzony z polimeru pochodzenia naturalnego i syntetycznego oraz pomocniczych substancji czynnych pochodzenia roślinnego.
Medycyna konwencjonalna jest jedną z najskuteczniejszych form walki z chorobami, jednak mnogość występujących skutków ubocznych, niejako wymusza konieczność prowadzenia badań nad nowymi formulacjami, które zapewnią lepszą odpowiedź farmakologiczną przy zastosowaniu mniejszej dawki substancji czynnej, co umożliwi również zwiększoną biodostępność, a lek będzie uwalniany w ściśle określonych komórkach w sposób kontrolowany (Yun, Y.H., Lee, B.K., Park, K. Controlled Drug Delivery: Historical perspective for the next generation, J. Control. Release, 2015, 212, 2-7).
Hybrydowe hydrożele to nowoczesna forma dostarczania substancji czynnych lub hormonów w kontekście zastosowań biomedycznych, np. w leczeniu trudno gojących się ran, osteogenezie, nowotworów, zawału mięśnia sercowego, chorobie Parkinsona czy też jako biosensory i soczewki kontaktowe.
Hybrydowe materiały hydrożelowe to złożone układy, które oprócz fizycznie lub chemicznie usieciowanego szkieletu polimerowego zawierają również nano/mikronośniki polimerowe, organiczne lub nieorganiczne enkapsulowane lekami, umożliwiające ich kontrolowane uwalnianie (Palmese, L.L., Thapa, R.K., Sullivan, M.O., Kiick, K.L. Hybridhydrogels for biomedical applications, Curr. Opin. Chem. Eng., 2019, 24,143-157).
Jednym z takich rozwiązań może być zastosowanie układów nośnikowych opartych na tzw. inteligentnych polimerach, które są stosowane w terapiach celowanych. Należą do nich, m.in.: nano- i mikrocząstki, dendrymery, nano- i mikrosfery, a także micele. W takich układach substancje czynne są przyłączane, immobilizowane bądź zamykane w matrycy polimerowej, która może wykazywać wrażliwość na zmianę bodźca występującego w danym środowisku. Inteligentne polimery można podzielić ze względu na wrażliwość na określony bodziec środowiskowy, taki jak: temperatura, pH, światło czy działanie pola elektrycznego, magnetycznego, dźwiękowego lub elektromagnetycznego. Wyróżniono też tzw. polimery biowrażliwe, czyli reagujące, m.in. na obecność określonych enzymów trawiennych, przeciwciał, zmianę stężenia cukru lub inne reakcje biochemiczne.
Z praktyki medycznej znanych jest szereg opatrunków hydrożelowych, które są otrzymywane przy użyciu polimerów o odmiennych właściwościach, co umożliwia ich zastosowanie w przypadku wielu rodzajów ran w zależności od ich etiologii, fazy gojenia, głębokości uszkodzenia tkanek, charakteru wysięku i obecności zakażenia (Almeida, J.F., Ferreira, P., Lopes, A., Gil, M.H. Photocrosslinkable biodegradable responsive hydrogels as drug delivery systems, Int. J. Biol. Macromol., 2011, 49, 948-954; Kamoun, E.A., Kenawy, El-Refaie S., Chen, X. A review on polymeric hydrogel membranes for wound dressing applications: PVA-based hydrogel dressings, J. Adv. Res., 2017, 8(3), 217-233).
Znane opatrunki hydrożelowe o nazwach handlowych AQUA-GEL, Geliperm, IntraSite Gel, w swojej strukturze zawierają głównie mieszaninę polimerów syntetycznych i naturalnych, ale nie zawierają żadnych dodatkowych substancji leczniczych (Bialik-Wąs, K., Pielichowski, K. Polimerowe opatrunki hydrożelowe dla zastosowań biomedycznych, Czasopismo techniczne, Wyd. PK, 2011, 10,
40-52; Singh, B., Pal, L. Development of sterculia gum based wound dressings for use in drug delivery, Eur. Polym. J., 2008, 44, 3222-3230; Varshney, L. Role of naturalpolysaccharides in radiation formation of PVA-hydrogel wound dressing, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 2007, 255(2), 343-349.; Zhu, J. Bioactive modification of poly(ethylene glycol) hydrogels for tissue engineering, Biomaterials, 2010, 31,4639-5).
Opatrunki hydrożelowe zawierają zwykle mieszaninę polimerów naturalnych, jak np. agar, pektyna, żelatyna, skrobia, celuloza, chityna, chitozan, alginiany, guma sterculia oraz polimerów syntetycznych, do których najczęściej należą poli(alkohol winylowy), poli(N-winylopirolidon), poli(kwas akrylowy), poli(glikol etylenowy) (Singh, B., Pal, L. Development of sterculia gum based wound dressings for use in drug delivery, Eur. Polym. J., 2008, 44, 3222-3230; Zhu, J. Bioactive modification of poly(ethylene glycol) hydrogels for tissue engineering, Biomaterials, 2010, 31,4639-56).
Wśród wymienionych wielu polimerów naturalnych stosowanych do otrzymywania materiałów hydrożelowych przeznaczonych na opatrunki, korzystne aplikacyjnie właściwości wykazują polisacharydy, w tym alginiany.
Hydrożele alginianowe należą do grupy związków biokompatybilnych, biodegradowalnych i nietoksycznych względem ludzkiego organizmu i środowiska. Ponadto, mogą być wytwarzane w różnych formach, tzn. jako filmy, membrany, włókna/nanowłókna, jak i pianki (Almeida, J.F., Ferreira, P., Lopes, A., Gil, M.H. Photocrosslinkable biodegradable responsive hydrogels as drug delivery systems, Int. J. Biol. Macromol., 2011, 49, 948-954; Lee, K.Y., Mooney, D.J. Alginate: Properties and biomedical applications, Prog. Polym. Sci., 2012, 37,106-126).
Znane z praktyki opatrunki alginianowe, które występują pod następującymi nazwami handlowymi: Kaltostat™, Tegagen™, AlgiSite M™, Sorbsan™, Algivon®, Algicell™ (z dodatkiem srebra), Fibracol™ Plus (z dodatkiem kolagenu) nie zawierają w swoim składzie substancji czynnych pochodzenia roślinnego ani układu termoczuły nanonośnik-lek.
Powszechnie wiadomo, że kwas salicylowy należy do niesteroidowych leków przeciwzapalnych o działaniu antyseptycznym i przeciwbólowym. Stosowany jest w leczeniu chorób skórnych, takich jak atopowe zapalenie skóry, łojotokowe zapalenie skóry, łuszczyca. Jego działanie można podzielić na odkażające (przy stężeniu 1-10%), keratoplastyczne (10-20%) i hamujące namnażanie komórek naskórka (przy stężeniu 20-50%). Ponadto, kwas salicylowy wpływa pozytywnie na ograniczenie rozwoju drobnoustrojów poprzez działanie antyseptyczne (Lloyd, D.A., Mickel, R.E., Kritzinger, N.A. Topical treatment of burns using aserbine, Burns, 1989, 15, 125-128; Stathopoulou, M.E.K., Banti, C.N., Kourkoumelis, N., Hatzidimitriou, A.G., Kalampounias, A.G., Hadjikakou, S.K. Silver complex of salicylic acid andits hydrogel-cream in woundhealing chemotherapy. J. Inorg. Biochem. 2018, 181,41-55; Escolano, V.S., Romero, D.M., Gimenez, M.J., Jayakrishnan, A. Enhancing antioxidant systems by preharvest treatments with methyl jasmonate and salicylic acid leads to maintain lemon quality during cold storage, Food Chem., 2021,338, 128044).
Acetonid fluocynolonu należy do syntetycznych glikokortykosteroidów o działaniu przeciwzapalnym i przeciwuczuleniowym. Działanie leku powoduje obkurczanie naczyń krwionośnych, a tym samym zmniejszenie ich przepuszczalności. Stosowany jest w miejscowym leczeniu chorób skóry, takich jak łojotokowe zapalenie skóry, liszaj rumieniowaty, łuszczyca, Acetonid fluocynolonu łatwo ulega przenikaniu do warstwy rogowej skóry, a jego wchłanianie można zwiększyć poprzez zastosowanie opatrunku okluzyjnego, który powoduje wzrost temperatury i wilgotności skóry (Fischer, J., Ganellin, C.R. Analogue-based Drug Discovery, John Wiley & Sons. 2006, 485.)
Hydrokortyzon (Hydrocortisonum, Hydrocortisone) to naturalny hormon steroidowy, należący do grupy glikokortykosteroidów, czyli steroidów mających wpływ na poziom glukozy we krwi. Jest wytwarzany i wydzielany przez korę nadnerczy. Syntetyczna postać hydrokortyzonu może być stosowana doustnie w leczeniu substytucyjnym, m.in. pierwotnej i wtórnej niewydolności kory nadnerczy. W przypadku terapii pozasubstytucyjnej występuje jako lek przeciwzapalny, przeciwalergiczny, immunosupresyjny, a także limfocytolityczny. W razie zastosowania miejscowego, możliwe jest wykorzystanie leku w okulistyce, a przede wszystkim w dermatologii (Zejc, A., Gorczyca, M. Chemia Leków, III., Warszawa, 2008, 535-537).
Wymienione powyżej leki, tj. kwas salicylowy, acetonid fuocynolonu czy też hydrokortyzon, najczęściej są stosowane jako substancja czynna w maściach, żelach lub płynach do zastosowań dermatologicznych.
Polimery termoczułe są szczególnie interesujące jak chodzi o kontrolowane uwalnianie substancji czynnych, ponieważ wywołanie bodźca w postaci zmiany temperatury zachodzi w sposób nieinwazyjny. Co więcej, spontaniczne wahania temperatury występują w otoczeniu tkanki, na przykład podczas cykli dziennych i nocnych, jak również w stanach zapalnych organizmu. Wodny roztwór termoczułego polimeru wykazuje odwracalne przejścia zol-żel w pobliżu temperatury ciała, które regulują szybkość uwalniania wprowadzonego leku wraz z utrzymaniem stabilności fizykochemicznej i aktywności biologicznej.
Do polimerów termoczułych, najczęściej stosowanych w kontrolowanym uwalnianiu substancji czynnych, należą: poli(N-izopropyloakrylamid), poli(N,N-dietyloakryloamid), poli(N-winyloakrylo-amid), poli(N-winylokaprolaktam), pochodne fosfazenu i polisacharydów (James, H.P., John, R., Alex, A., Anoop, K., Smart polymers for the controlled delivery of drugs - a concise overview, Acta Pharm. Sin. B. 2014, 4, 120-127; Schmaljohann, D. Thermo- andpH-responsive polymers in drug delivery, Adv. Drug Deliv. Rev. 2006, 58, 1655-1670; Aguilar, M.R., Roman, J.S. Smart polymers and their applications Burlington: Woodhead Publishing, 2014, 32u-348).
Wprowadzenie do matrycy hydrożelowej leku o właściwościach hydrofobowych jest znacznie utrudnione ze względu na jego słabą rozpuszczalność w roztworach wodnych. Jednak takie połączenie umożliwiłoby otrzymanie opatrunku hydrożelowego, który w sposób kontrolowany będzie uwalniał substancje czynne, a tym samym zostanie wyeliminowany efekt nagłego wyrzutu leku z nośnika, co również wpłynie na wydłużenie działania terapeutycznego.
Jedną z metod, według której progesteron został wprowadzony do glikolu chityny poprzez przygotowanie dyspersji i wysycanie kanałów w hydrożelach substancją czynną, opisano w pracy Almonen i wsp. (Almomen, A., Cho, S., Yang, C.H., Li, Z., Jarboe, E.A., Peterson, C.M., Janat-Amsbury, M.M. Thermosensitive progesterone hydrogel: a safe and effective new formulation for vaginal application, Pharm. Res. 2015, 32(7), 2266-2279).
Badania przeprowadzone przez Kulkami przedstawiają zastosowanie hydrożelu κ-karagenianu, w którym inkorporowano nanostrukturalne cząsteczki lipidowe. Roztwór κ-karagenianu połączono z dyspersją cząstek lipidowych i homogenizowano przez 15 min, a następnie odparowano wodę, w wyniku czego otrzymano nośnik w postaci cienkiego filmu uwalniającego lek (Kulkarni, C.V., Moinuddin, Z., Patil-Sen, Y., Littlefield, R., Hood, M., Lipidhydrogel films for sustained drug release, Int. J. Pharm. 2015, 479(2), 416-121). Gao i współpracownicy przedstawiają badania, w których docetaksel, będący lekiem przeciwnowotworowym, został włączony do hydrożelu, składającego się z kopolimeru trójblokowego kwasu poli-D,L-mlekowego i glikolowego oraz poli(glikolu etylenowego) (PLGA-PEG-PLGA), metodą odlewania rozpuszczalnika (Gao, Y., Ren, F., Ding, B., Sun, N., Liu, X., Ding, X., Gao, S. A thermosensitive PLGA-PEG-PLGA hydrogel for sustained release of docetaxel, J. Drug Target. 2011,19(7), 516-527).
Szereg publikacji dotyczy różnych sposobów otrzymywania hydrożeli alginianowych, jak np. na drodze sieciowania jonowego (Pereira, R., Carvalho, A., Vaz, D.C., Gil, M.H., Mendes, A., Bartolo, P. Development of novel alginate based hydrogel films for wound healing applications, Int. J. Biol. Macromol. 2013, 52, 221-230; Lee, K.Y., Mooney, D.J. Alginate: Properties and biomedical applications, Prog. Polym. Sci. 2012, 37,106-126; Topuz, F., Henke, A., Richtering, W., Groll, J. Magnesium ions and alginate do form hydrogels: Arheological study, Soft Matter 2012, 8, 4877-4881; M0rch, Y.A., Qi, M., Gundersen, P.O., Formo, K., Lacik, I., Skjak-Br^k, G., Oberholzer, J., Strand, B.L., Binding and leakage of barium in alginate microbeads, J. Biomed. Mater. Res. A, 2012, 100, 2939-2947; Yin, M., Xu, F., Ding, H., Tan, F., Song, F., Wang, J. Incorporation of magnesium ions into photo-crosslinked alginate hydrogel enhanced cell adhesion ability, J. Tissue Eng. Regen. Med. 2015, 9, 1088-1092; Mohandas, A., Sudheesh Kumar, P.T., Raja, B., Lakshmanan, V.K., Jayakumar, R. Exploration of alginate hydrogel/nano zinc oxide composite bandages for infected wounds, Int. J. Nanomed. 2015, 10, 53-66), pod wpływem promieniowania radiacyjnego (Nam, S.Y., Nho, Y.C., Hong, S.H., Chae, G.T., Jang, H.S., Suh, T.S., et al. Evaluation of poly(vinyl alcohol) alginate hydrogels cross-lined by y-ray irradiation technique, Macromol. Res. 2004, 12(2), 219-24; Horia, M. Nizam El-Din, Safaa, G., Abd Alla, Abdel Wahab M. El-Naggar, Swelling, thermal and mechanical properties of poly(vinyl alcohol)/sodium alginate hydrogels synthesized by electron beam irradiation, J. Macromol. Sci. 2007, 44(3), 291-297) czy też UV (Jeon, O., Bouhadir, KH., Mansour, J.M., Alsberg, E., Photocrosslinked alginate hydrogels with tunable biodegradation rates andmechanicalproperties, Biomaterials, 2009, 30, 2724-2734; Smeds, K.A., Grinstaff, M.W. Photocrosslinkable polysaccharides for in situ hydrogel formation, J. Biomed. Mater. Res. 2001,54, 115-121; Chou, A.I, Nicoll, S.B. Characterization of photocrosslinked alginate hydrogels for nucleus pulposus cell encapsulation, J. Biomed. Mater. Res. A, 2009, 91A(1), 187-194).
W literaturze naukowej są też opisane hydrożele uzyskane przy użyciu alginianu sodu w połączeniu z innymi polimerami naturalnymi i/lub syntetycznymi, typu poli(alkohol winylowy) (Jao, W.C., Chen, H.C., Lin, C.H., Yang, M.C., The controlled release behavior and pH- and thermo-sensitivity of alginate/poly(vinyl alcohol) blended hydrogels, Polym. Adv. Technol. 2009, 20, 680-688; Kamoun, E.A., Kenawy, E.R.S., Tamer, T.M., El-Meligy, M.A., Eldin, M.S.M. Poly (vinyl alcohol)-alginate physically crosslinked hydrogel membranes for wound dressing applications: Characterization and bio-evaluation, Arab. J. Chem. 2015, 8 (1), 38-47; Golafshan, N., Rezahasani, R., Esfahani, M.T., Kharaziha, M., Khorasani, S.N. Nanohybrid hydrogels of laponite: PVA-Alginate as a potential wound healing material, Carbohydr. Polym. 2017,176, 392-401), poli(kwas akrylowy) (Wang, Q., Zhang, J., Wang, A. Preparation and characterization of a novel pH-sensitive chitosan-g-poly (acrylic acid)/attapulgite/sodium alginate composite hydrogel bead for controlled release of diclofenac sodium, Carbohydr. Polym. 2009, 78(4), 731-737), żelatyna (Bhutani, U., Laha, A., Mitra, K., Majumdar, S., Sodium alginate and gelatin hydrogels: Viscosity effect on hydrophobic drug release, Mater. Lett. 2016, 164, 76-79), chitozan (Baysal, K., Aroguz, A.Z., Adiguzel, Z., Baysal, B.M. Chitosan/alginate crosslinked hydrogels: Preparation, characterization and application for cell growth purposes, Int. J. Biol. Macromol. 2013, 59, 342-348;
Abreu, F.O., Bianchini, C., Forte, M.M., Kist, T.B., Influence of the composition and preparation method on the morphology and swelling behavior of alginate-chitosan hydrogels, Carbohydr. Polym. 2008, 74(2), 283-289; Venkatesan, J., Jayakumar, R., Anil, S., Chalisserry, E.P., Pallela, R., Kim, S.K. Development of alginate-chitosan-collagen based hydrogels for tissue engineering, J. Biomater. Tissue Eng. 2015, 5(6), 458-464).
W literaturze pojawiają się również opisy hybrydowych hydrożeli inkorporowanych nanocząstkami srebra (Singh, R., Singh, D. Radiation synthesis of PVP/alginate hydrogel containing nanosilver as wound dressing, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2012,23,2649-2658), substancjami czynnymi, jak np. kwas salicylowy (Oh, G.W., Kim, S.C., Kim, T.H., Jung, W.K., Characterization of an oxidized alginate-gelatin hydrogel incorporating a COS-salicylic acid conjugate for wound healing, Carbohydr. Polym. 2021, 252, 117145), doksorubicyna (Liu, M., Song, X., Wen, Y., Zhu, J.L., Li, J., Injectable thermoresponsive hydrogel formed by alginate-g-poly(N-isopropylacrylamide) that releases doxorubicin-encapsulated micelles as a smart drug delivery system, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9(41), 35673-35682) lub antybiotykami typu: chloramfenikol (Xie, L., Wei, H., Kou, L., Ren, L., Zhou, J. Antibiotic drug release behavior of poly (vinyl alcohol)/sodium alginate hydrogels, Materialwiss. Werkstofftech. 2020, 51, 850-855), nitrofurazon, ampicylina i klindamycyna (Kim, J.O., Choi, J.Y., Park, J.K., Kim, J.H., Jin, S.G., Chang, S.W. et al. Development of clindamycin-loaded wound dressing with polyvinyl alcohol and sodium alginate, Biolog. Pharm. Bull. 2008, 31,2277-88).
Literatura patentowa zawiera szereg informacji na temat hydrożelowych opatrunków złożonych (wielokompartmentowych).
Przykładowo w opisie patentowym US10272108 wskazano, że można połączyć mieszaninę polimerów, tj. karboksymetylocelulozę i poli(N-winylopirolidon) nie tylko z Aloe vera, ale również z nanosrebrem, dzięki czemu uzyskano opatrunek charakteryzujący się silnymi właściwościami antybakteryjnymi. Należy jednak zauważyć, że w tym przypadku nie zastosowano ani alginianu sodu, PVA, ani układu termoczuły nanonośnik-lek.
W zgłoszeniu patentowym US20090297587 ujawniono sposób przygotowania, syntezę, metodę sieciowania i warunki końcowej sterylizacji opatrunku hydrożelowego o wysokich właściwościach higroskopijnych sporządzonego na bazie trzech składników: 20-30% wag. poli(akrylanu sodu), 2-6% wag. poli(alkoholu winylowego) oraz 64-78% wag. wody destylowanej. Ponadto, Twórcy wskazali, iż otrzymany materiał można poddać modyfikacji różnymi lekami czy substancjami czynnymi.
Z kolei w zgłoszeniu patentowym WO2013/028214 zaproponowano skład przeciwdrobnoustrojowego hydrożelowego opatrunku, który był wykonany z około 7-9% (wag./obj.) poli(alkoholu winylowego) (PVA), korzystnie 8,9%, około 0,1% (wag./obj.) poli(winylopirolidonu) (PVP) i około 1-2% (wag./obj.) agaru, korzystnie 1%, resztę (około 90%) stanowiła woda destylowana. Następnie przed poddaniem mieszaniny procesowi sieciowania promieniowaniem gamma, do mieszaniny w temperaturze pokojowej wprowadzono mieszaninę antybiotyków złożoną z około 10 000 IU siarczanu polimyksyny B i około 5 mg neomycyny w przeliczeniu na 1 gram końcowego produktu.
W zgłoszeniu patentowym WO2008/039615 opisano rozwiązanie, w którym wprowadzenie hydrofobowych leków (cilostazol, doksazocyna) jest możliwe dzięki utworzeniu matrycy hydrożelowej z polimeru pęczniejącego w wodzie oraz przy zastosowaniu nieżelującego, nierozpuszczalnego polimeru pH-zależnego.
Podobne rozwiązanie ujawniono w opisie patentowym CA2705083, który przedstawia możliwość wprowadzenia do hydrożelu hydrofobowego leku, dzięki połączeniu metylocelulozy z hialuronianem.
W zgłoszeniu patentowym TW201238594 opisano wprowadzenie lipofilowego leku do termoczułego hydrożelu dzięki zastosowaniu amfifilowych cyklodekstryn, jako jednego z komponentów formulacji.
W opisie patentowym US7420024 ujawniono sposób otrzymywania częściowo biodegradowalnego hydrożelu, zmieniającego swoją objętość i kształt w odpowiedzi na zmianę pH i/lub temperatury, który wytwarza się z kompozycji zawierającej monoester kwasu dekstrano-maleinowego i N-izopropyloakryloamid pod wpływem promieniowania UV.
W zgłoszeniu patentowym JP2008100941 ujawniono wynalazek dotyczący trójwymiarowego usieciowanego materiału hydrożelowego otrzymanego przez chemiczne usieciowanie dendrymeru poliglicerolu, w którym lek hydrofobowy jest rozpuszczony i zdyspergowany. W tym przypadku sieciowanie przeprowadzono w wodnym roztworze wodorotlenku sodu lub w dimetylosulfotlenku (DMSO), stosując jako czynnik sieciujący eter diglicydylowy glikolu etylenowego (EDGE).
Opis patentowy CN111135139 wskazuje metodę otrzymywania hydrożelu wzbogaconego o hydrofobowy lek, w której do rozpuszczonego w wodzie dyspergatora polimerowego - poli(alkoholu winylowego), dodaje się funkcjonalny monomer - kwas akrylowy, inicjator - nadsiarczan amonu i środek sieciujący - N,N-metylenobisakrylamid, a następnie lek. Jednak w tej metodzie leki, typu ibuprofen, norfloksacyna, są dyspergowane w medium olejnym, tj. olej metylosilikonowy lub etylosilikonowy.
Z kolei w zgłoszeniu patentowym US2002161169 opisano wynalazek oparty na hydrożelu dekstranowym zawierającym składniki zarówno hydrofobowe, jak i hydrofilowe, który został otrzymany na drodze polimeryzacji wolnorodnikowej.
Ujawniono również kompozycję, przedstawioną w opisie patentowym US7799352, która zawiera: 1-50% polimeru biokompatybilnego, 1-20% polialkoholu i 1-30% ekstraktu roślinnego. W odniesieniu do polimeru, wskazano na: poli(alkohol winylowy), poli(N-winylopirolidon), poli(kwas akrylowy), podtlenek etylenu), karraganian, pochodne karboksymetylocelulozy, żelatyna, agar, alginiany, chitozan lub ich kombinacje. Natomiast spośród polialkoholi stosowano: glicerynę, glikol etylenowy, glikol butylenowy, glikol heksylenowy, sorbitol, mannitol, poli(glikol etylenowy) lub ich kombinacje. Ponadto, formulacje zawierały następujące ekstrakty roślinne z: Houttuynia cordata, Chelidonium Majus (Celandine), igły sosny, Canavalia gladiata. Wybrane grupy analizowanych materiałów składały się również z rozmarynu, lawendy, mięty ogrodowej, rumianku, czerwono krzewu i ich kombinacji. Należy zaznaczyć, że w tym opisie nie wskazano Aloe vera ani w postaci ekstraktu, ani soku oraz nie wprowadzono do układu substancji hydrofobowych w postaci termoczułych nanonośników, a proponowane opatrunki były otrzymywane radiacyjnie lub pod wpływem promieniowania UV.
Z powyższych informacji ze stanu techniki wynika, że nie jest znany sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, wybranych spośród kwasu salicylowego, hydrokortyzonu, acetonidu fluocynolonu lub mieszaniny: kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego, zawierającego sieciowaną nieradiacyjnie matrycę, utworzoną na bazie polimeru naturalnego - alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego) (PVA), wzbogaconą pomocniczymi substancjami czynnymi z aloesu (Aloe vera).
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu rozwiązującego postawiony powyżej problem.
Zgodnie z wynalazkiem, sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego na bazie polimeru naturalnego - alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego), wzbogaconej pomocniczymi substancjami czynnymi z Aloe vera, w którym to sposobie przygotowuje się mieszaninę z roztworów polimeru naturalnego i syntetycznego, stanowiącą kompozycję bazową oraz po dodaniu do niej hydrofobowych substancji czynnych w układzie z termoczułym nanonośnikiem i pomocniczych substancji czynnych z Aloe vera sieciuje się ją, polega na tym, że w wodnym roztworze alginianu sodu o stężeniu od 1,0 do 2,5% wag., korzystnie 2,0% wag., w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej, dysperguje się układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna, w ilości 8,3% obj. względem kompozycji bazowej, przy czym termoczułym nanonośnikiem jest usieciowany poli(N-izopropyloakryloamid), a substancja czynna wybrana jest spośród kwasu salicylowego, hydrokortyzonu, acetonidu fluocynolonu lub mieszaniny kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, a następnie całość łączy się w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu, z wodnym roztworem poli(alkoholu winylowego), o stężeniu od 5,0 do 12,5% wag., korzystnie 5% wag., w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej oraz z 2% wag. roztworem ekstraktu Aloe vera, w ilości do 20% obj. względem kompozycji bazowej, po czym do ujednorodnionej mieszaniny wprowadza się, przy ciągłym mieszaniu, czynnik sieciujący, którym jest diakrylan poli(glikolu etylenowego), w ilości od 6,0 do 10% obj., korzystnie 7,5% obj. względem kompozycji bazowej i ogrzewa całość do temperatury 68 do 72°C, po czym wprowadza się inicjator, którym jest roztwór 1% wag. nadsiarczanu amonu, w ilości od 0,8 do 4,2% obj., korzystnie 4,2% obj. względem kompozycji bazowej, a następnie dokładnie wymieszaną całą kompozycję poddaje się reakcji sieciowania, korzystnie na płycie grzewczej, w temperaturze od 65 do 80°C, korzystnie 80°C, przez 60 do 120 minut, korzystnie 90 minut, zaś po tym czasie przeprowadza się reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, przez 24 do 48 godzin, korzystnie 48 godzin.
Stosowany w wynalazku układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna, zawiera kwas salicylowy w ilości od 0,5 do 20 mg, korzystnie 20 mg lub hydrokortyzon w ilości od 0,5 do 20 mg, korzystnie 20 mg lub acetonid fluocynolonu w ilości od 0,5 do 1,52 mg, korzystnie 1,52 mg lub mieszaninę kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu w ilościach odpowiednio od 0,5 do 20 mg i od 0,5 do 1,52 mg, a korzystnie 20 mg i 1,52 mg, względem 1 ml termoczułego nanonośnika.
Korzystnie, do mieszaniny przed dodaniem czynnika sieciującego wprowadza się bezwodną glicerynę w ilości do 3,4% obj. względem kompozycji bazowej, a korzystnie 1,7% obj., co ułatwia przenikanie hydrofobowych substancji czynnych w systemie transdermalnym, w ilości do 3,3% obj., korzystnie 1,7% obj. względem bazowej kompozycji.
Korzystnie, wodny roztwór poli(alkoholu winylowego) sporządza się w temperaturze od 50 do 70°C.
Korzystnie, wodny roztwór alginianu sodu sporządza się w temperaturze od 30 do 50°C.
Korzystnie, jako czynnik sieciujący stosuje się diakrylan poli(glikolu etylenowego) - PEGDA o średniej masie cząsteczkowej wynoszącej 700 g/mol.
Korzystnie, układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, kwas salicylowy rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h.
Korzystnie, układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, hydrokortyzon rozpuszczony w 3 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h.
Korzystnie, układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, acetonid fluocynolonu rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 20 min.
Korzystnie, układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, kwas salicylowy rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i miesza ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h, a następnie dodaje się acetonid fluocynolonu rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 10 min.
Przedstawiony według wynalazku sposób, umożliwia otrzymanie opatrunków hydrożelowych charakteryzujących się transparentnością i elastycznością, zawierających hydrofobowe substancje czynne, tworzące układ z termoczułym nanonośnikiem, co pozwala na uzyskanie przedłużonego uwalniania leku, nawet do kilku dni.
Wynalazek w kilku przykładach jego realizacji, został objaśniony szczegółowo poniżej.
Przykład 1 (Sposób wprowadzania kwasu salicylowego, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego)
Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, Mn = 72000 g/mol) - produkt firmy POCH Poland S.A., alginian sodu (SA) - produkt firmy Sigma Aldrich Inc., diakrylan poli(glikolu etylenowego) (PEGDA, Mn = 700 g/mol) - produkt firmy Sigma-Aldrich, nadsiarczan amonu - produkt firmy POCH Poland S.A., gliceryna - produkt firmy POCH Poland S.A., zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat), N-izopropyloakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, N,N’-metylenobisakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, guma arabska - produkt firmy POCH Poland S.A., kwas salicylowy - produkt firmy Sigma-Aldrich, etanol (96%, v/v) - produkt firmy Fisher Scientific.
Komponent (A): Układ termoczuły nanonośnik polimerowy - kwas salicylowy otrzymuje się na drodze enkapsulacji leku w nośniku. W tym celu termoczuły nanonośnik polimerowy otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji emulsyjnej N-izopropyloakryloamidu i N,N’-metylenobisakryloamidu. Reakcję prowadzono w kolbie trójszyjnej o objętości 250 ml umieszczonej na łaźni glicerynowej. Do kolby wprowadzono 200 ml 0,5% roztworu gumy arabskiej, 0,4 g N-izopropyloakryloamidu i 40 mg N,N’-metylenobisakryloamidu. Reagenty mieszano na mieszadle magnetycznym ze stałą szybkością 900 obrotów/minutę w atmosferze gazu inertnego. Całość ogrzewano do temperatury 70°C, a następnie dodano 50 mg nadsiarczanu amonu. Reakcję polimeryzacji N-izopropyloakryloamidu prowadzono w temperaturze 80°C przez 4 godziny. Po przeprowadzonej syntezie uzyskany termoczuły nanonośnik oczyszczano na drodze dializy przy użyciu membrany celulozowej. W następnym etapie przeprowadzono proces enkapsulacji w taki sposób, że: do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadzono 2,5 ml oczyszczonego termoczułego nanonośnika i rozpoczęto mieszanie w czaszy ze stałą szybkością 1200 obrotów/minutę. Następnie do układu wprowadzono 50 mg kwasu salicylowego rozpuszczonego w temperaturze pokojowej w 1,5 ml alkoholu etylowego. Całość mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, po tym czasie układ poddano liofilizacji przez 24 godziny, otrzymując komponent A.
W międzyczasie sporządzono roztwory dla zsyntezowania hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
Roztwór (A): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono
0,56 g poli(alkoholu winylowego).
Roztwór (B): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono
0,22 g alginianu sodu.
Roztwór (C): w 7,5 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,15 g zatężonego ekstraktu aloesu (liofilizatu).
Roztwór (D): w 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,50 g nadsiarczanu amonu.
Zakresy temperatur przygotowania powyższych roztworów zweryfikowano w trakcie prowadzenia szeregu eksperymentów laboratoryjnych.
Sposób wprowadzania kwasu salicylowego, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
W temperaturze otoczenia w całej objętości ostudzonego roztworu (B) zdyspergowano komponent A, stosując mieszadło magnetyczne ze stałą szybkością 1200 obrotów/min. Następnie dozowano ostudzony roztwór (A) i roztwór (C), po czym, przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, dodano 2,25 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 1,25 ml roztworu (D), przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym. Następnie uzyskaną mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 48 h. Otrzymano elastyczną matrycę opatrunku hydrożelowego zawierającą kwas salicylowy w układzie z termoczułym nanonośnikiem.
Przykład 2 (Sposób wprowadzania hydrokortyzonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego)
Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, Mn = 72000 g/mol) - produkt firmy POCH Poland S.A., alginian sodu (SA) - produkt firmy Sigma Aldrich Inc., diakrylan poli(glikolu etylenowego) (PEGDA, Mn = 700 g/mol) - produkt firmy Sigma-Aldrich, nadsiarczan amonu - produkt firmy POCH Poland S.A., gliceryna - produkt firmy POCH Poland S.A., zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat), N-izopropyloakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, N,N’-metylenobisakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, guma arabska - produkt firmy POCH Poland S.A., hydrokortyzon - produkt firmy Sigma-Aldrich, etanol (96%, v/v) - produkt firmy Fisher Scientific.
Komponent (A): Układ termoczuły nanonośnik polimerowy - hydrokortyzon otrzymuje się na drodze enkapsulacji leku w nośniku. W tym celu termoczuły nanonośnik polimerowy otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji emulsyjnej N-izopropyloakryloamidu i N,N’-metylenobisakryloamidu. Reakcję prowadzono w kolbie trójszyjnej o objętości 250 ml umieszczonej na łaźni glicerynowej. Do kolby wprowadzono 200 ml 0,5% roztworu gumy arabskiej, 0,4 g N-izopropyloakryloamidu i 40 mg N,N’-metylenobisakryloamidu. Reagenty mieszano na mieszadle magnetycznym ze stałą szybkością 900 obrotów/minutę w atmosferze gazu inertnego. Całość ogrzewano do temperatury 70°C, a następnie dodano 50 mg nadsiarczanu amonu. Reakcję polimeryzacji N-izopropyloakryloamidu prowadzono w temperaturze 80°C przez 4 godziny. Po przeprowadzonej syntezie uzyskany termoczuły nanonośnik oczyszczano na drodze dializy przy użyciu membrany celulozowej. W następnym etapie przeprowadzono proces enkapsulacji w taki sposób, że: do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadzono 2,5 ml oczyszczonego termoczułego nanonośnika i rozpoczęto mieszanie w czaszy ze stałą szybkością 1200 obrotów/minutę. Następnie do układu wprowadzono 50 mg hydrokortyzonu rozpuszczonego w temperaturze pokojowej w 3 ml alkoholu etylowego. Całość mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, po tym czasie układ poddano liofilizacji przez 24 godziny, otrzymując komponent A.
W międzyczasie sporządzono roztwory dla zsyntezowania hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
Roztwór (A): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono
0,84 g poli(alkoholu winylowego).
Roztwór (B): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono
0,11 g alginianu sodu.
Roztwór (C): w 7,5 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,15 g zatężonego ekstraktu aloesu (liofilizatu).
Roztwór (D): w 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,50 g nadsiarczanu amonu.
Zakresy temperatur przygotowania powyższych roztworów zweryfikowano w trakcie prowadzenia szeregu eksperymentów laboratoryjnych.
Sposób wprowadzania hydrokortyzonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego
W temperaturze otoczenia w całej objętości ostudzonego roztworu (B) zdyspergowano komponent A, stosując mieszadło magnetyczne ze stałą szybkością 1200 obrotów/min. Następnie dozowano ostudzony roztwór (A) i roztwór (C), po czym, przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, dodano 2,25 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 1,25 ml roztworu (D), przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym. Następnie uzyskaną mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 48 h. Otrzymano elastyczną matrycę opatrunku hydrożelowego zawierającą hydrokortyzon w układzie z termoczułym nanonośnikiem.
Przykład 3 (Sposób wprowadzania acetonidu fluocynolonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego)
Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, Mn = 72000 g/mol) - produkt firmy POCH Poland S.A., alginian sodu (SA) - produkt firmy Sigma Aldrich Inc., diakrylan poli(glikolu etylenowego) (PEGDA, Mn = 700 g/mol) - produkt firmy Sigma-Aldrich, nadsiarczan amonu - produkt firmy POCH Poland S.A., gliceryna - produkt firmy POCH Poland S.A., zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat), N-izopropyloakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, N,N’-metylenobisakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, guma arabska - produkt firmy POCH Poland S.A., acetonid fluocynolonu - produkt firmy Sigma-Aldrich, etanol (96%, v/v) - produkt firmy Fisher Scientific.
Komponent (A): Układ termoczuły nanonośnik polimerowy - acetonid fluocynolonu otrzymuje się na drodze enkapsulacji leku w nośniku. W tym celu termoczuły nanonośnik polimerowy otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji emulsyjnej N-izopropyloakryloamidu i N,N’-metylenobisakryloamidu. Reakcję prowadzono w kolbie trójszyjnej o objętości 250 ml umieszczonej na łaźni glicerynowej. Do kolby wprowadzono 200 ml 0,5% roztworu gumy arabskiej, 0,4 g N-izopropyloakryloamidu i 40 mg N,N’-metylenobisakryloamidu. Reagenty mieszano na mieszadle magnetycznym ze stałą szybkością 900 obrotów/minutę w atmosferze gazu inertnego. Całość ogrzewano do temperatury 70°C, a następnie dodano 50 mg nadsiarczanu amonu. Reakcję polimeryzacji N-izopropyloakryloamidu prowadzono w temperaturze 80°C przez 4 godziny. Po przeprowadzonej syntezie uzyskany termoczuły nanonośnik oczyszczano na drodze dializy przy użyciu membrany celulozowej. W następnym etapie przeprowadzono proces enkapsulacji w taki sposób, że: do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadzono 2,5 ml oczyszczonego termoczułego nanonośnika i rozpoczęto mieszanie w czaszy ze stałą szybkością 1200 obrotów/minutę. Następnie do układu wprowadzono 3,8 mg acetonidu fluocynolonu rozpuszczonego w temperaturze pokojowej w 1,5 ml alkoholu etylowego. Całość mieszano przez 20 minut w temperaturze pokojowej, po tym czasie układ poddano liofilizacji przez 24 godziny, otrzymując komponent A.
W międzyczasie sporządzono roztwory dla zsyntezowania hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
Roztwór (A): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono
1,13 g poli(alkoholu winylowego).
Roztwór (B): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono
0,11 g alginianu sodu.
Roztwór (C): w 7,5 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,15 g zatężonego ekstraktu aloesu (liofilizatu).
Roztwór (D): w 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,50 g nadsiarczanu amonu.
Zakresy temperatur przygotowania powyższych roztworów zweryfikowano w trakcie prowadzenia szeregu eksperymentów laboratoryjnych.
Sposób wprowadzania acetonidu fluocynolonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
W temperaturze otoczenia w całej objętości ostudzonego roztworu (B) zdyspergowano komponent A, stosując mieszadło magnetyczne ze stałą szybkością 1200 obrotów/min. Następnie dozowano ostudzony roztwór (A) i roztwór (C), po czym, przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, dodano 2,25 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny.
Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 1,25 ml roztworu (D), przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym. Następnie uzyskaną mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 48 h. Otrzymano elastyczną matrycę opatrunku hydrożelowego zawierającą acetonid fluocynolonu w układzie z termoczułym nanonośnikiem.
Przykład 4 (Sposób wprowadzania mieszaniny: kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego)
Odczynniki: Poli(alkohol winylowy) (PVA, Mn = 72000 g/mol) - produkt firmy POCH Poland S.A., alginian sodu (SA) - produkt firmy Sigma Aldrich Inc., diakrylan poli(glikolu etylenowego) (PEGDA, Mn = 700 g/mol) - produkt firmy Sigma-Aldrich, nadsiarczan amonu - produkt firmy POCH Poland S.A., gliceryna - produkt firmy POCH Poland S.A., zatężony ekstrakt aloesu (liofilizat), N-izopropyloakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, N,N’-metylenobisakryloamid - produkt firmy Sigma-Aldrich, guma arabska - produkt firmy POCH Poland S.A., kwas salicylowy i acetonid fluocynolonu - produkty firmy Sigma-Aldrich, etanol (96%, v/v) - produkt firmy Fisher Scientific.
Komponent (A): Układ termoczuły nanonośnik polimerowy - kwas salicylowy i acetonid fluocynolonu otrzymuje się na drodze enkapsulacji leku w nośniku. W tym celu termoczuły nanonośnik polimerowy otrzymuje się w wyniku reakcji polimeryzacji emulsyjnej N-izopropyloakryloamidu i N,N’-metylenobisakryloamidu. Reakcję prowadzono w kolbie trójszyjnej o objętości 250 ml umieszczonej na łaźni glicerynowej. Do kolby wprowadzono 200 ml 0,5% roztworu gumy arabskiej, 0,4 g N-izopropyloakryloamidu i 40 mg N,N’-metylenobisakryloamidu. Reagenty mieszano na mieszadle magnetycznym ze stałą szybkością 900 obrotów/minutę w atmosferze gazu inertnego. Całość ogrzewano do temperatury 70°C, a następnie dodano 50 mg nadsiarczanu amonu. Reakcję polimeryzacji N-izopropyloakryloamidu prowadzono w temperaturze 80°C przez 4 godziny. Po przeprowadzonej syntezie uzyskany termoczuły nanonośnik oczyszczano na drodze dializy przy użyciu membrany celulozowej. W następnym etapie przeprowadzono proces enkapsulacji w taki sposób, że: do kolby okrągłodennej o pojemności 25 ml wprowadzono 2,5 ml oczyszczonego termoczułego nanonośnika i rozpoczęto mieszanie w czaszy ze stałą szybkością 1200 obrotów/minutę. Do układu wprowadzono 50 mg kwasu salicylowego rozpuszczonego w temperaturze pokojowej w 1,5 ml alkoholu etylowego. Całość mieszano przez 3 godziny w temperaturze pokojowej, a następnie dodano 3,8 mg acetonidu fluocynolonu rozpuszczonego w temperaturze pokojowej w 0,5 ml alkoholu etylowego i mieszano ponownie przez 10 min. Po tym czasie układ poddano liofilizacji przez 24 godziny, otrzymując komponent A.
W międzyczasie sporządzono roztwory dla zsyntezowania hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
Roztwór (A): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 50 do 70°C, rozpuszczono
0,56 g poli(alkoholu winylowego).
Roztwór (B): w 11,25 ml wody destylowanej, w temperaturze od 30 do 50°C, rozpuszczono
0,22 g alginianu sodu.
Roztwór (C): w 7,5 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,15 g zatężonego ekstraktu aloesu.
Roztwór (D): w 50 ml wody destylowanej, w temperaturze od 20 do 25°C rozpuszczono
0,50 g nadsiarczanu amonu.
Zakresy temperatur przygotowania powyższych roztworów zweryfikowano w trakcie prowadzenia szeregu eksperymentów laboratoryjnych.
Sposób wprowadzania mieszaniny: kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, tworzącego układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofitowej matrycy opatrunku hydrożelowego:
W temperaturze otoczenia w całej objętości ostudzonego roztworu (B) zdyspergowano komponent A, stosując mieszadło magnetyczne ze stałą szybkością 1200 obrotów/min. Następnie dozowano ostudzony roztwór (A) i roztwór (C), po czym, przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym, dodano 2,25 ml diakrylanu poli(glikolu etylenowego) oraz 0,5 ml gliceryny. Uzyskaną mieszaninę poddano ogrzaniu do temperatury 70±2°C, a następnie dozowano 1,25 ml roztworu (D), przy ciągłym mieszaniu na mieszadle magnetycznym. Następnie uzyskaną mieszaninę zawierającą wszystkie niezbędne komponenty, wlano na szklane szalki i poddano reakcji sieciowania na płycie grzewczej w temperaturze 80°C przez 90 minut. Po tym czasie przeprowadzono reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, w czasie 48 h. Otrzymano elastyczną matrycę opatrunku hydrożelowego zawierającą kwas salicylowy i acetonid fluocynolonu w układzie z termoczułym nanonośnikiem.

Claims (10)

1. Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego na bazie polimeru naturalnego - alginianu sodu i polimeru syntetycznego - poli(alkoholu winylowego), wzbogaconej pomocniczymi substancjami czynnymi z Aloe vera, w którym to sposobie przygotowuje się mieszaninę z roztworów polimeru naturalnego i syntetycznego, stanowiącą kompozycję bazową oraz po dodaniu do niej hydrofobowych substancji czynnych w układzie z termoczułym nanonośnikiem i pomocniczych substancji czynnych z Aloe vera sieciuje się ją, znamienny tym, że w wodnym roztworze alginianu sodu o stężeniu od 1,0 do 2,5% wag., korzystnie 2,0% wag., w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej, dysperguje się układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna, w ilości 8,3% obj. względem kompozycji bazowej, przy czym termoczułym nanonośnikiem jest usieciowany poli(N-izopropyloakryloamid), a substancja czynna wybrana jest spośród kwasu salicylowego, hydrokortyzonu, acetonidu fluocynolonu lub mieszaniny kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu, a następnie całość łączy się w temperaturze otoczenia, przy ciągłym mieszaniu, z wodnym roztworem poli(alkoholu winylowego), o stężeniu od 5,0 do 12,5% wag., korzystnie 5% wag., w ilości od 25 do 75% obj. względem kompozycji bazowej oraz z 2% wag. roztworem ekstraktu Aloe vera, w ilości do 20% obj. względem kompozycji bazowej, po czym do ujednorodnionej mieszaniny wprowadza się, przy ciągłym mieszaniu, czynnik sieciujący, którym jest diakrylan poli(glikolu etylenowego), w ilości od 6,0 do 10% obj., korzystnie 7,5% obj. względem kompozycji bazowej i ogrzewa całość do temperatury 68 do 72°C, po czym wprowadza się inicjator, którym jest roztwór 1% wag. nadsiarczanu amonu, w ilości od 0,8 do 4,2% obj., korzystnie 4,2% obj. względem kompozycji bazowej, a następnie dokładnie wymieszaną całą kompozycję poddaje się reakcji sieciowania, korzystnie na płycie grzewczej, w temperaturze od 65 do 80°C, korzystnie 80°C, przez 60 do 120 minut, korzystnie 90 minut, zaś po tym czasie przeprowadza się reakcję dosieciowania w temperaturze pokojowej, przez 24 do 48 godzin, korzystnie 48 godzin.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna, zawiera kwas salicylowy w ilości od 0,5 do 20 mg, korzystnie 20 mg lub hydrokortyzon w ilości od 0,5 do 20 mg, korzystnie 20 mg lub acetonid fluocynolonu w ilości od 0,5 do 1,52 mg, korzystnie 1,52 mg lub mieszaninę kwasu salicylowego i acetonidu fluocynolonu w ilościach odpowiednio od 0,5 do 20 mg i od 0,5 do 1,52 mg, a korzystnie 20 mg i 1,52 mg, względem 1 ml termoczułego nanonośnika.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do mieszaniny przed dodaniem czynnika sieciującego wprowadza się bezwodną glicerynę w ilości do 3,4% obj. względem kompozycji bazowej, a korzystnie 1,7% obj.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodny roztwór poli(alkoholu winylowego) sporządza się w temperaturze od 50 do 70°C.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodny roztwór alginianu sodu sporządza się w temperaturze od 30 do 50°C.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik sieciujący stosuje się diakrylan poli(glikolu etylenowego) o średniej masie cząsteczkowej wynoszącej 700 g/mol.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, kwas salicylowy rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, hydrokortyzon rozpuszczony w 3 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, acetonid fluocynolonu rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 20 min.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że układ termoczuły nanonośnik - substancja czynna sporządza się, wprowadzając do 1 ml nanonośnika termoczułego, kwas salicylowy rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i miesza ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 3 h, a następnie dodaje się acetonid fluocynolonu rozpuszczony w 1,5 ml alkoholu etylowego i całość miesza się ze stałą szybkością 1200 obrotów/min przez 10 min.
PL439845A 2021-12-15 2021-12-15 Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego PL244305B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439845A PL244305B1 (pl) 2021-12-15 2021-12-15 Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439845A PL244305B1 (pl) 2021-12-15 2021-12-15 Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL439845A1 PL439845A1 (pl) 2023-06-19
PL244305B1 true PL244305B1 (pl) 2024-01-08

Family

ID=86944965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL439845A PL244305B1 (pl) 2021-12-15 2021-12-15 Sposób wprowadzania hydrofobowych leczniczych substancji czynnych, tworzących układ z termoczułym nanonośnikiem, do hydrofilowej matrycy opatrunku hydrożelowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244305B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL448845A1 (pl) * 2024-06-15 2025-12-22 Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny Materiał kompozytowy na bazie grzybni i sposób jego wytwarzania

Also Published As

Publication number Publication date
PL439845A1 (pl) 2023-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rahmanian-Devin et al. Thermosensitive chitosan‐β‐glycerophosphate hydrogels as targeted drug delivery systems: an overview on preparation and their applications
Tian et al. Chemical and physical chitosan hydrogels as prospective carriers for drug delivery: A review
Zakerikhoob et al. Curcumin-incorporated crosslinked sodium alginate-g-poly (N-isopropyl acrylamide) thermo-responsive hydrogel as an in-situ forming injectable dressing for wound healing: In vitro characterization and in vivo evaluation
Amanat et al. Carboxymethyl cellulose-based wafer enriched with resveratrol-loaded nanoparticles for enhanced wound healing
Zhao et al. Multifunctional interpenetrating polymer network hydrogels based on methacrylated alginate for the delivery of small molecule drugs and sustained release of protein
Rejinold et al. Biodegradable and thermo-sensitive chitosan-g-poly (N-vinylcaprolactam) nanoparticles as a 5-fluorouracil carrier
Kim et al. Novel sodium fusidate-loaded film-forming hydrogel with easy application and excellent wound healing
Kefayat et al. Biodegradable PLGA implants containing doxorubicin-loaded chitosan nanoparticles for treatment of breast tumor-bearing mice
Noreen et al. Natural polysaccharide-based biodegradable polymeric platforms for transdermal drug delivery system: a critical analysis
Li et al. Controlled release of liposome-encapsulated Naproxen from core-sheath electrospun nanofibers
Albarqi et al. Microwave-assisted physically cross-linked chitosan-sodium alginate hydrogel membrane doped with curcumin as a novel wound healing platform
Wang et al. Fabrication of curcumin-loaded silk fibroin and polyvinyl alcohol composite hydrogel films for skin wound healing
Kim et al. Simple fabrication of silver hybridized porous chitosan-based patch for transdermal drug-delivery system
Zhou et al. Preparation of gelatin/hyaluronic acid microspheres with different morphologies for drug delivery
Loira-Pastoriza et al. Low molecular weight heparin gels, based on nanoparticles, for topical delivery
Ying et al. Synthesis of agarose-based multistimuli-responsive hydrogel dressing for accelerated wound healing
Albertini et al. Novel multifunctional platforms for potential treatment of cutaneous wounds: development and in vitro characterization
Sahoo et al. A doxorubicin loaded chitosan–poloxamer in situ implant for the treatment of breast cancer
Wang et al. Microwave assisted chitosan-polyethylene glycol hydrogel membrane synthesis of curcumin for open incision wound healing
Lee et al. Optimization studies for encapsulation and controlled release of curcumin drug using Zn+ 2 cross-linked alginate and carboxy methylcellulose blend
CN114524950A (zh) 一种磁靶向疏水药物载体水凝胶及其制备方法和应用
Pal et al. Synthesis and characterization of bio-composite nanofiber for controlled drug release
Tufail et al. Simvastatin nanoparticles loaded polymeric film as a potential strategy for diabetic wound healing: In vitro and in vivo evaluation
Wang et al. In situ hydrogels prepared by photo-initiated crosslinking of acrylated polymers for local delivery of antitumor drugs
Maryam et al. Polymeric blends of okra gum/gelatin prepared by aqueous polymerization technique: their characterization and toxicological evaluation