Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie mezoporowatej krzemionki SBA-15 modyfikowanej (3-aminopropylo)trietoksysilanem w procesach adsorpcji i uwalniania tikagreloru

Moritz Michał, Geszke-Moritz Małgorzata

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 8

1202--1205

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania mezoporowatej krzemionki SBA-15 modyfikowanej (3-aminopropylo)trietoksysilanem jako nośnika dla tikagreloru. Przeprowadzono modelowanie zarówno procesu adsorpcji, jak i uwalniania substancji czynnej, stosując metodę dopasowania nieliniowego. Adsorpcję substancji czynnej najlepiej opisują izotermy Langmuira, Freundlicha oraz Jovanovicia. Pojemność adsorpcyjna krzemionki mieściła się w granicach 188,0–287,5 mg/g, w zależności od modelu adsorpcji. Wykazano fizyczną naturę oddziaływań cząsteczek substancji czynnej z powierzchnią adsorbentu. Proces uwalniania leku opisano za pomocą modelu Weibulla. Modyfikowana krzemionka SBA-15 zapewniała szybkie uwalnianie zaadsorbowanego tikagreloru.

EN

SiO₂ was modified with (3-aminopropyl)triethosysilane groups and used for adsorption of ticagrelor drug from acetonitrile soln. at 23°C. The modeling of ticagrelor adsorption and release was performed by non-linear fitting anal. The Freundlich, Langmuir and Jovanovich isotherms described the best the adsorption process. The adsorption capacity of the modified SiO₂ was 188.0–287.5 mg/g. The phys. nature of adsorbent-adsorbate interactions was demonstrated. The drug release was described by the Weibull model. The modified SiO₂ provided a rapid release of adsorbed ticagrelor.

2

Multifunctional biodegradable polymer/clay nanocomposites with antibacterial properties in drug delivery systems

Rapacz-Kmita Alicja, Szaraniec Barbara, Mikołajczyk Maciej, Stodolak-Zych Ewa, Dzierzkowska Ewa, Gajek Marcin, Dudek Piotr

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

83--92

EN

Purpose: The aim of this study was to investigate the possibility of intercalation of gentamicin and neomycin in montmorillonite (MMT) nanofillers, as well as to study the in vitro antimicrobial properties of nanocomposite films containing a small amount of thus obtained nanofillers. Methods: The polylactide matrix (PLA) nanocomposite films with drug-intercalated montmorillonite fillers were obtained by casting after intercalation of drugs in aqueous solutions. The efficiency of intercalation has been confirmed by X-ray diffraction (XRD) and Zeta potential measurements. The materials were studied for surface wettability, roughness and mechanical properties during 6 weeks of incubation in phosphate buffer saline, and their bactericidal activity was tested against Escherichia coli bacteria before and after 6 weeks of incubation in distilled water at 37 C. The presence of antibiotics during the incubation was monitored by conductivity and pH measurements. Results: The results indicate that nanocomposite polylactide films with montmorillonite filler intercalated with gentamicin and neomycin tend to degrade faster that their counterparts with non-intercalated fillers, which affects their mechanical properties. However, drug intercalation provided an antibacterial activity, which was confirmed by the presence of zones inhibiting the growth of Gram-negative bacteria for both antibiotics. It was also confirmed that the interaction of antibiotics with clay and polymer matrix did not adversely affect this bactericidal effect. Conclusions: Montmorillonite can be successfully intercalated with both gentamicin and neomycin, and then used as active filler for polylactide films having very good antibacterial properties, therefore their use in biomedical applications can be significantly expanded.

3

Electrospinning for drug delivery systems: potential of the technique

Dzierzkowska Ewa, Stodolak-Zych Ewa

Engineering of Biomaterials

|

2019

|

Vol. 22, no. 149

10--14

EN

Electrospinning is a technique used to manufacture nano- and submicron fibers based on synthetic or natural polymers. Additionally, biomaterials used in the electrospinning procedure can be modified by bioactive compounds, e.g. peptides or growth factors. The microstructure of the obtained fibrous scaffolds mimics natural extracellular matrix (ECM) environment. The size and the microstructure of the fibrous scaffolds are considered to be suitable for cells adhesion and proliferation. Various design features of the electrospinning device (e.g. the shape of the collector, the shape of the nozzle, the direction of the applied voltage) or electrospinning conditions (e.g. humidity, temperature) allows to control properties of the fibers (their shape, diameter, porosity). Novel structures, such as core-shell fibers, porous fibers attracted wide attention due to their properties and functionalities. Porous fibers or fibers with nanoscaled structures can be obtained in several ways. These methods are mainly focused on using high humidity and highly volatile solvent applied in the electrospinning process. The core-shell structure can be obtained by coaxial electrospinning. That binary fiber has ability to control the release rate of drug enclosed within the shell or core. The drug release profile can be also modified by loading the pharmacological agent either directly to the spinning solution or its post immobilization.This diversity of the electrospun fibers is a reason for non-woven materials to be considered for application as drug carriers. The review of electrospinning methods presented here proves that the control over fibers surface area, morphology and the choice of polymer enable modelling of drug release kinetics.

4

Montmorillonit jako nośnik leku

Rapacz-Kmita A.

Engineering of Biomaterials

|

2017

|

Vol. 20, no. 139

8--17

PL

Zastosowanie minerałów ilastych, a w szczególności montmorillonitu, dla celów medycznych, sięga czasów prehistorycznych. Szczególne własności tej grupy minerałów, ich powszechność, niski koszt, zdolności wymiany jonowej, zdolności absorpcyjne, inertność w kontakcie z tkankami ludzkimi oraz budowa sprawiły, iż znalazły się one w kręgu zainteresowania jako potencjalne nośniki substancji leczniczych w systemach kontrolowanego dostarczania leków. Obecnie, minerały ilaste, a w szczególności montmorillonit, są stosowane na szeroką skalę w preparatach farmaceutycznych, jako substancje pomocnicze oraz składniki aktywne. Możliwość interkalacji związków organicznych, jakimi są leki, pomiędzy warstwy montmorillonitu, stwarza nowe możliwości wykorzystania tego minerału. W systemach kontrolowanego dostarczania leków kluczowym elementem jest zastosowanie odpowiedniego materiału nośnika, który przede wszystkim musi charakteryzować się brakiem toksyczności, biokompatybilnością, ale także spełniać odpowiednie wymogi technologiczne, jak np.: duża wydajność produkcji oraz stabilność w środowisku żywego organizmu. Zastosowanie montmorillonitu jako nośnika leku może przyczynić się do uzyskania kontrolowanego i przedłużonego uwalniania leku, ale także do eliminacji skutków ubocznych działania leku na organizm. Dzięki słabym wiązaniom van der Waalsa i wodorowym istniejącym pomiędzy warstwami montmorillonitu, możliwe jest zainterkalowanie cząstek leku pomiędzy warstwy minerału i tym samym utworzenie nietrwałego połączenia z farmaceutykiem. Zainteresowanie minerałami ilastymi w systemach kontrolowanego dostarczania leków potwierdza systematycznie rosnąca liczba publikacji powiązanych z tą tematyką. Praca stanowi podsumowanie dotychczasowej wiedzy na temat wykorzystania minerałów ilastych, a w szczególności montmorillonitu, w zastosowaniach medycznych.

EN

The use of clay minerals for medical applications dates back to prehistoric times. Specific properties of this group of minerals, their universality, low cost, ability to ion exchange, absorption capacity, inertness in contact with human tissues as well as their structure, caused that they had been included in the area of interest as potential carriers of medicinal substances in controlled drug delivery systems. At present, clay minerals, in particular montmorillonite, are extensively used in pharmaceutical formulations both as excipients and the active components. The possibility of intercalation of organic compounds, which are drugs among the others, between the layers of montmorillonite, creates new possibilities for the use of this mineral. In the controlled drug delivery systems, the key element is the use of a suitable material for carrier, which primarily must be characterized by a lack of toxicity, good biocompatibility, but also is expected to meet the relevant technological requirements, such as: high efficiency of production and stability in a living organism. The use of a montmorillonite carrier may help to achieve a controlled and sustained release of the drug but also to eliminate the side effects of the drug on the human’s body. Due to the weak van der Waals and hydrogen bonds which exist between montmorillonite layers, it is possible to intercalate the drug particles between the layers and thus forming the impermanent connection to the pharmaceutical. Interest in clay minerals in controlled drug delivery systems is confirmed by the steadily growing number of publications related to this topic. The work is a summary of current knowledge on the use of clay minerals, particularly montmorillonite, in medical applications

5

Materiały hybrydowe montmorylonit-indometacyna/naproksen: otrzymywanie, dobór optymalnych warunków interkalacji i charakterystyka

Rapacz-Kmita A., Stodolak-Zych E., Bućko M. M., Ziąbka M.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 3

267--273

PL

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania montmorylonitu (MMT), jako potencjalnego nośnika leków o ujemnym potencjale elektrokinetycznym, tj. indomatacyny i naproksenu, mających działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe. Nośniki leków na bazie montmorylonitu otrzymano poprzez interkalację leków w materiałach w formie proszków w procesie 24-godzinnego mieszania zawiesiny surowca w roztworze wodnym wraz z rozpuszczonym lekiem w temperaturach 20 °C, 50 °C i 80 °C. Uzyskane materiały badano pod kątem ilości i sposobu wprowadzenia leku w strukturę montmorylonitu. Zmiany potencjału elektrokinetycznego otrzymanych koniugatów (materiał hybrydowy MMT-lek) w stosunku do wyjściowego montmorylonitu określono, wykonując pomiar potencjału zeta. Ocenę możliwości wprowadzenia leków w przestrzenie międzypakietowe MMT przeprowadzono z wykorzystaniem dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) i spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Obserwacji zmian morfologii proszków po interkalacji lekiem dokonano przy wykorzystaniu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Wyniki badań potwierdziły możliwość wbudowania leków w strukturę minerału, jednakże ujemny potencjał elektrokinetyczny leków uniemożliwiał całkowitą ich interkalację pomiędzy warstwy montmorylonitu. Na proces interkalacji miała wpływ temperatura procesu. Najkorzystniejsza z punktu widzenia procesu interkalacji okazała się temperatura 50 °C.

EN

The aim of the study was to investigate the use of montmorillonite (MMT) as a potential drug carrier. Two medicines with a negative electrokinetic potential were selected for intercalation of montmorillonite, namely indomethacin and naproxen, having anti-inflammatory and analgesic properties. Montmorillonite-based drug carriers were prepared by a 24 hours stirring of suspension with an aqueous solution of both dissolved drugs at 20 °C, 50 °C and 80 °C. The obtained materials were tested for the amount and ways of incorporation of the drug in the montmorillonite structure. Changes in electrokinetic potential of the obtained carriers (MMT-drug hybrids) as compared to the starting montmorillonite were determined by measuring the zeta potential. The presence of the drug introduced into the interlayer spaces of MMT was examined using the following measurement methods: X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The results confirmed the possibility of drug incorporation into the structure of the mineral. The efficiency of intercalation was found to be depended on the temperature of process, and the most preferred one from that viewpoint was the processing at a temperature of 50 °C. However, the negative zeta potential of the drug prevented the complete intercalation of the drug between the layers of montmorillonite.

6

Uwalnianie gentamycyny z nośników polimerowych

Morawska-Chochół A., Chłopek J.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 114

21--27

PL

Siarczan gentamycyny jest skutecznym antybiotykiem stosowanym w leczeniu głębokich infekcji kości. Jednak jego miejscowe dostarczanie za pomocą implantowanych nośników leków wymaga znajomości mechanizmu i kinetyki jego uwalniania, co powinno pozwolić w sposób kontrolowany na jego dozowanie w zależności od potrzeb i miejsca implantacji. Celem pracy była ocena wpływu lokalizacji gentamycyny w materiale nośnika (matryca/modyfikator) oraz typu modyfikatora zawierającego lek (kapsułki alginianowe/włókna PLA) na szybkość uwalniania gentamycyny. Jako matrycę w przypadku wszystkich badanych materiałów zastosowano polilaktyd (PLA). Szybkość uwalniania leku określono metodą spektrofotometryczną UV-vis. Wyniki te poparto pomiarami pH i przewodnictwa płynów inkubacyjnych. Dodatkowo wykonano obserwacje mikroskopowe wraz z mikroanalizą rentgenowską (SEM+EDS). Wykonano również badania spektroskopowe w podczerwieni (FTIR). Uwalnianie gentamycyny z polimerowego nośnika zachodzi najintensywniej w czasie pierwszego tygodnia inkubacji pomimo braku degradacji osnowy w tym okresie. Większej szybkości uwalniania oraz większej ilości uwalnianego leku sprzyja obecność granic międzyfazowych. Oznacza to, że umieszczenie gentamycyny w fazie modyfikującej osnowę (włókna, kapsułki) ułatwia uwalnianie leku z materiału. Uwalnianie antybiotyku z kapsułek z alginianu wapnia przebiega szybciej niż z włókien PLA, co wiąże się prawdopodobnie z ich znacznym pęcznieniem w środowisku wodnym, co tym samym ułatwia uwalnianie leku.

EN

Gentamicin sulfate is an effective antibiotic used in the treatment of deep bone infections. However, its local provision by means of implanted medicine carriers requires the knowledge of the mechanism and kinetics of its release, which should allow for its dosage in a controlled manner, depending on the need and the implant's location. The aim of the work was an evaluation of the effect of the gentamicin's location in the carrier material (matrix/modifier) and the type of the medicine-containing modifier (alginate capsules/PLA fibres) on the rate of the gentamicin release. In the case of the examined materials, polylactide (PLA) was applied as the matrix. The rate of the medicine's release was determined with the spectrophotometric method, UV-vis. These results were supported by the measurements of the pH and the conductivity of the incubation fluids. Additionally, microscopic observations were performed, together with an X-ray microanalysis (SEM+EDS). Fourier-transform infrared spectroscopic tests were also conducted (FTIR). The gentamicin release from the polymer carrier proceeds the most intensely within the first incubation week, despite the lack of the matrix's degradation at that time. A greater release rate and a bigger amount of the released medicine are stimulated by the presence of phase boundaries. This means that locating gentamicin in the phase modifying the matrix (fibres, capsules) facilitates the medicine's release from the material. The antibiotic's release from calcium alginate capsules proceeds faster than from PLA fibre ones, which is probably connected with their significant swelling in the water environment, facilitating the medicine release.

7

Study on the stability of microcrystalline chitosan systems with selected non-steroidal anti-inflammatory drugs

Bodek K.H.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 1

29-35

EN

The stabilities of microcrystalline chitosan (MCCh) systems with selected non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) were investigated after storage at ambient temperature for 12 months or at 60 and 80 °C for 5 h. Diclofenac (DA) and ketoprofen (KTA) in free acid form were used as model drugs in this study. For both the MCCh-drug (DA, KTA) systems, the intensity of bands corresponding to chitosan and drug slightly decreased as the temperature increased. X-ray diffraction and differential scanning calorimetry (DSC) showed that KTA in the microcrystalline chitosan systems remained in the amorphous state in contrary to DA, which was present in crystalline state. The interactions between DA and MCCh are not as strong and develop with time. The interaction between KTA and polymer (decrease in drug crystallnity) in stored systems is similar to those in freshly prepared samples. The amorphic form of KTA is present throughout the whole storage time. Slight decrease in KTA release rate was observed for MCCh film stored at 80 °C. These results suggest that microcrystalline chitosan is a suitable carrier for drugs of different solubility.

PL

Zbadano interakcję nośnika polimerowego [zawierającego grupy aminowe mikrokrystalicznego chitozanu, MCCh, wzór (I)] z niesteroidowymi substancjami przeciwzapalnyrni [diklofenakiem, DA, wzór (II) i ketoprofenem, KTA, wzór (III)], wybranymi jako modelowe substancje lecznicze o charakterze kwasu. Celem pracy było określenie wpływu czasu przechowywania, temperatury i charakteru oddziaływania tego nośnika z lekiem na szybkość uwalniania substancji leczniczej z MCCh (rys. 5). Charakter wspomnianego oddziaływania oceniano metodami IR (rys. 1 i 2), DSC (rys. 3) oraz rentgenograficzną (rys. 4). Uzyskane wyniki świadczą o tym, że specyficzne oddziaływania pomiędzy lekiem o charakterze kwasu i polimerem zawierającym wolne grupy aminowe prowadzą do tworzenia trwałych połączeń, charakteryzujących się lepszą rozpuszczalnością. Czas przechowywania i temperatura nie wpływają w istotny sposób na ilość uwolnionego KTA z układu z MCCh, aczkolwiek nośnik ten zmienia pierwotną strukturę krystaliczną KTA na amorficzną, która jest obecna przez cały czas przechowywania. Natomiast w przypadku DA o znacznie mniejszej rozpuszczalności w wodzie stwierdzono poprawę uwalniania (rozpuszczalności) dopiero pod wpły-wem przechowywania, chociaż przechowywanie tylko nieznacznie zmienia krystaliczność DA. Można stwierdzić, że w tym przypadku oddziaływania pomiędzy polimerem i lekiem nie są mocne i zależą od czasu przechowywania. Mikrokrystaliczna odmiana chitozanu ze względu na specyficzny charakter interakcji z niesteroidowymi substancjami przeciwzapalnymi jest więc korzystnym nośnikiem.