Studentská vědecká konference

Tablety vyráběné metodou přímého lisování (DC) jsou nejekonomičtější volbou farmaceutických firem při vývoji nových lékových forem. Vlastnosti takových směsí a z nich připravených tablet však většinou nevyhoví striktním kritériím pro masovou výrobu. Cílem tohoto výzkumu je formulovat směs pro výrobu tablet s vysokým obsahem ibuprofenu (IBU) metodou DC. V prvotní fázi výzkumu bylo hodnoceno široké spektrum binárních (IBU + modelové plnivo) a ternárních směsí s obsahem lubrikantu (stearan hořečnatý) s ohledem na jejich kompaktační charakteristiky. Současná fáze výzkumu je zaměřena na doplnění hodnotícího kritéria formulací z hlediska vyrobitelnosti o ukazatele charakterizující rozpad a disoluční chování připravených tablet. Pro lisování tablet byl využit hydraulický lis Specac a jejich rozpad byl proveden na přístroji Sotax DisiTest 50. Z doposud provedených pilotních experimentů vyplývá, že s rostoucím obsahem lubrikantu klesá ve směsi s mikrokrystalickou celulózou (MCC) doba rozpadu (t) tablety. Naopak při sledování rostoucí doby míchání lubrikantu ve směsi se projevuje spíše trend růstu t. Při celkovém zhodnocení směsi s MCC se zahrnutím všech dosud studovaných charakteristik se jako nejlepší jeví směs s 0,75 hm.% lubrikantu a dobou míchání 1-5 min.

Aldolová kondenzace je jednou ze základních reakcí organické chemie, umožňující prodloužení uhlíkatého řetězce pomocí vzniku nové C-C vazby. Práce se zabývá aldolovou kondenzací skořicového aldehydu s butanalem za využití heterogenních katalyzátorů typu hydrotalcitu, kdy žádaným produktem této reakce je 2-ethyl-5-fenyl-2,4-pentadienal. Právě produkty aldolové kondenzace skořicového aldehydu s alifatickými aldehydy jsou součástí syntézy vonných látek s potencionálním uplatněním v parfumářském průmyslu. Cílem práce byla optimalizace podmínek dané reakce. Podmínky reakce byly vybrány tak, aby bylo dosaženo vysokých hodnot konverze a selektivity k žádanému produktu - 2-ethyl-5-fenyl-2,4-pentadienalu. Jako nejvhodnější byla vybrána teplota reakce 70 °C, poměr výchozích látek butanalu ku skořicovému aldehydu 2:1 a methanol jako rozpouštědlo. Pro reakci byly využity rehydratované hydrotalcity s poměrem Mg:Al iontů 3,1:1 a hmotnostním poměrem katalyzátoru vůči skořicovému aldehydu 0,2:1. Za těchto podmínek po 4. hodině reakce bylo dosaženo konverze skořicového aldehydu 68 % a selektivity k žádanému produktu 89 %. 

Tato práce byla zaměřena na kysele katalyzovanou izomeraci α‑pinenoxidu s použitím nových katalyzátorů. Cílem bylo připravit katalyzátory na bázi zeolitů Beta s obsahem tantalu či niobu a sledovat jejich vliv na průběh reakce. Pozornost byla věnována především vlivu na selektivitu ke dvěma žádaným produktům – kamfolenickému aldehydu a trans-karveolu. Obě látky nacházejí využití v parfumářství nebo potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Dva druhy zeolitů byly modifikovány kovy ve dvou formách impregnační metodou. Takto připravené katalyzátory byly charakterizovány a použity pro reakci α‑pinenoxidu. Nejvyšší selektivity (52 %) k trans-karveolu bylo dosaženo při použití katalyzátoru s nosičem Beta-25 modifikovaným chloridem niobičným a DMSO jako rozpouštědla. Selektivita ke kamfolenickému aldehydu se ve všech experimentech pohybovala mezi 30–38 %. Významný vliv na selektivitu k produktům mělo použité rozpouštědlo. S rostoucí bazicitou rozpouštědla rostla selektivita k trans-karveolu a zároveň klesala ke kamfolenickému aldehydu. Připravené katalyzátory tedy je možno použít pro izomeraci α‑pinenoxidu.  

Topické podání léčiv je v současné době předmětem řady výzkumů, jelikož poskytuje mnoho výhod oproti jiným způsobům podání. Je neinvazivní, nedochází k first-pass efektu ani k dráždění trávicího traktu a obecně má méně vedlejších účinků. Překonání ochranné kožní bariéry je však nesnadný a poměrně pomalý proces. Proto se tato práce zaměřovala na zvýšení efektivity absorpce léčiv kůží za pomoci použití lipidových nanotobolek v kombinaci s urychlovači permeace. Nanoformulace slouží jako nosič – enkapsuluje léčivou látku v lipidovém jádře, čímž zvyšuje její rozpustnost ve formulaci a chrání ji před degradací. Urychlovače permeace pak dočasně rozrušují kožní bariéru a umožňují tak snazší průnik léčiva do organismu. Spojením těchto přístupů lze tedy zvýšit koncentraci léčiva obsaženého ve formulaci a zvýšit efektivitu jeho permeace kůží. Byly připraveny lipidové nanotobolky s obsahem dvou různých léčiv – diklofenaku sodného a indomethacinu. Součástí nanoformulací byly také různé urychlovače kožní absorpce – isopropylmyristát, Azone ® a N-alkylmorfoliny Mo12 a Mo14. Byl sledován jejich vliv na základní charakteristiky částic (velikost, polydisperzitu a stabilitu) a jejich efektivita transdermální absorpce in vitro permeačními experimenty.  

V současné době má mnoho léčivých látek malou rozpustnost ve vodě, což vede i k jejich pomalému vstřebání. Jedním z možných řešení je zlepšení rozpouštění takové API. V této práci bylo studováno disoluční chování tablet (tbl.) kokrystalů acykloviru s kyselinou fumarovou, jako možnou formulací ke zlepšení rozpouštění, dále radiální pevnost těchto tbl. a vliv tepelné zátěže na jejich stabilitu. Radiální pevnost vykazovala převážně lineární závislost na aplikovaném lisovacím tlaku. Výrazná odchylka se projevila pouze u tbl. zatěžovaných při 60 °C, která byla pravděpodobně způsobena nestabilitou tbl. Zrychlení rozpouštění v kyselém prostředí oproti tbl. čistého acykloviru bylo dosaženo u tbl. lisovaných při nejnižších tlacích (50 MPa) bez tepelné zátěže a zatěžovaných při 30 a 40 °C. Důvodem je pravděpodobně zanedbatelná degradace tbl. ovlivňující disoluci, vyšší pórovitost tbl. a větší povrch částic způsobený přípravou kokrystalů metodou mletí s přikapáváním rozpouštědla. Tbl. namáhané při 50 °C vykazovaly nízkou rychlost rozpouštění. Ve fosfátovém pufru se tbl. rozpouštěly pomaleji než v kyselém prostředí a byl více pozorovatelný vliv lisovacího tlaku na rychlost rozpouštění. Zlepšení rozpouštěcí rychlosti oproti čistému acykloviru bylo dosaženo pouze u tbl. lisovaných při 50 MPa.

V současnosti je největším problémem při vývoji nových léčiv špatná rozpustnost ve vodném prostředí, což významně komplikuje formulaci lékové formy. Je proto důležitým cílem výroby zvýšení rozpustnosti a rychlosti rozpouštění léčivých látek a tím i zvýšení biodostupnosti. Používají se různé metody modifikace účinné látky. Mezi jednu z možných modifikací patří zlepšení disolučních vlastností mletím. Cílem práce bylo charakterizovat změny v disolučním chování špatně rozpustné léčivé látky technikou mletí. Jako modelová látka bylo zvoleno analgetikum indometacin. Byly připraveny vzorky indometacinu s odlišnou dobou mletí a ty byly postupně testovány prostřednictvím disoluce v průtokové cele. Současně byla měřena velikost částic pomocí laserové difrakce a u vybraných vzorků byla měřena i povrchová energie inverzní plynovou chromatografií. Pomocí rentgenové práškové difraktometrie byl nakonec zkoumán vliv mletí na vznik amorfní fáze. Výsledky ukázaly, že s prodlužující se dobou mletí se velikost částic indometacinu snižuje a roste rozpouštěcí rychlost. Nárůst je nejvíce znatelný při přechodu z nemletého vzorku na mletý. Mikronizací se zvyšovala celková povrchová energie a nedocházelo k zásadní změně krystalinity a vzniku amorfní fáze, pouze ke změně preferované orientace krystalů.  

Redukce karboxylových kyselin za vzniku alkoholů je zajímavou reakcí pro farmaceutický, potravinářský a kosmetický průmysl. Katalytická hydrogenolýza karboxylových kyselin je přímá a účinná syntetická metoda pro získání alkoholů. Při použití heterogenních katalyzátorů pro redukci karboxylových kyselin s aromatickým zbytkem bylo zjištěno, že ve většině případů dochází k přednostní hydrogenaci aromatického kruhu před redukcí karboxylové skupiny nebo k odštěpení celé hydroxylové skupiny a vzniku aromatických uhlovodíků (Obr. 1). Výtěžek požadovaného alkoholu je často natolik nízký, že v porovnání s ostatními produkty je až zanedbatelný. Při řešení tohoto problému se jeví jako vhodná cesta použití katalyzátorů na bázi rhenia, které je známo svými schopnosti katalyzovat redukci karboxylové skupiny na alkohol s vysokými výtěžky. Cílem práce byla redukce 3-fenylpropanové kyseliny na různých kovových nosičových katalyzátorech. Byly použity nosičové katalyzátory Pd/C, Ru/C, Pt/C, a v rámci práce připravený Re/TiO₂. Použité katalyzátory byly porovnány z hlediska účinnosti. Byl sledován vliv typu kovu a reakčních podmínek na rychlost hydrogenace, případně hydrogenolýzy a selektivitu k jednotlivým produktům.