Studentská vědecká konference

Léčivý přípravek je vyráběn ve formě měkkých želatinových tobolek k perorálnímu podání. Ze směsi určené k plnění je nejprve zhotoven výlisek, který je následně vsunován do želatinové tobolky. Současná směs vykazuje vysoké známky adheze a při výrobě výlisku ulpívá na lisovací jehle výrobního zařízení. Cílem práce je optimalizovat formulaci a výrobní postup tak, aby se eliminovaly nebo alespoň minimalizovaly adhezní vlastnosti směsi a její potenciál k zanášení lisovací jehly zařízení. První fáze výzkumu byla zaměřena na otestování sklonu složek formulace k lepení na výrobní zařízení. Jako standardizovaná metoda pro posouzení lepivosti materiálů na výrobní zařízení bylo použito měření smykové pevnosti adheze formulace na plochu z nerezavějící oceli, doplněné o měření tření ve formě ejekčního napětí tablety z matrice. Tyto metodiky jsou standardizované a spolehlivě měřitelné a pravděpodobně budou indikativní pro posouzení chování formulace při plnění želatinových tobolek.

Výsledné vlastnosti tablet jsou ovlivňovány několika faktory, kdy mezi nejvýznamnější patří mimo složení tabletoviny právě technologie výroby tabletoviny. Jedním z největších problémů pozorovaných u vyhotovených tablet je jejich lámavost, která byla ve spolupráci s průmyslovým partnerem v rámci této práce zkoumána. Pro práci byly dodány dvě šarže granulátu, vzájemně se lišící ve své vlhkosti. Pro každou šarži byly k dispozici dva odlišné granuláty odebrané v rozdílnou dobu procesu. Na základě literárních údajů bylo konstatováno, že příčinou lámání tablet může být příliš vysoký lisovací tlak, rozdílná elastická deformace a pórovitost materiálu či právě jeho vlhkost. Pří různých lisovacích tlacích a měnící se vlhkosti byly studovány viskoelastické vlastnosti, u tablet byl také proveden test indentace a oděru a byla změřena jejich výška a pevnost na přístroji pro měření pevnosti a rozměrů tablet, na jejichž základě byly také šarže mezi sebou porovnány.

Parametry rozpustnosti nalézají využití v mnoha průmyslových odvětvích. Příkladem jejich využití v chemickém průmyslu může být predikce kompatibility materiálů, zejména kompatibility různých polymerů či polymeru a API, dále pak lze charakterizovat povrch látek, jejich chemickou rezistenci, či míru permeace. Díky využitelnosti základního obecně známého principu: podobné se rozpouští v podobném, lze z podobnosti parametrů rozpustnosti jednotlivých látek určit například vhodné rozpouštědlo pro polymery, či v případě kapalin či tavenin jejich mísitelnost. V procesu hot-melt extruze je tento parametr klíčový pro určení rozpustnosti API v tavenině polymeru. Pomocí inverzní plynové chromatografie byla studována kompatibilita povrchů různých materiálů, k čemuž se využívají dobře definované kapaliny jako energetické sondy. Z naměřených dat byly stanoveny klíčové komponenty (disperzní, polární, resp. interakce vodíkových můstků), které ve výsledku tvoří celkový parametr rozpustnosti.

Cílem mé práce bylo na modelových směsích prostudovat vliv Neusilinu® na tokové vlastnosti Avicelu® PH102 a navrhnout optimální kritéria pro efektivní aplikaci tohoto víceúčelového excipientu jako kluzné látky. Neusilin® je komerčně dostupný ve čtyřech různých třídách (třídy S1, S2, US2 a UFL2), které se liší svými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. V rámci provedených experimentů jsem použila Neusilin® třídy US2 a hodnotila stlačitelnost, smykové tření, celkovou energii toku, stabilitu a vliv doby mísení na tokovost studovaných směsí. Získané hodnoty výsledků jsem poté porovnala s hodnotami tokových vlastností pro binární směs Avicelu^® PH102 a koloidního oxidu křemičitého (Aerosil^®), které byly uveřejněny v již vydaných publikacích. Mimo jiné jsem diskutovala i pravděpodobný mechanismus účinku Neusilinu® a porovnala jej s publikovaným mechanismem pro Aerosil®, z čehož jsem zjistila, že mechanismus Neusilinu® je rozdílný oproti běžně používaným kluzným látkám jako např. zmíněný Aerosil® nebo talek. V poslední části mé práce jsem studovala možný vliv odlišného charakteru tříd Neusilinu^® na tokové vlastnosti Avicelu^® PH102, kdy případnou rozdílnost v účinku jsem zkoumala pro třídy US2 a S2.

Tato práce se zabývá problematikou ochrany organismu před působením oxidativního stresu. Oxidativní stres je poškození organismu, kdy oxidanty, nejčastěji radikály kyslíku a dusíku, způsobují nevratné oxidace řady biomolekul (např. bílkovin, nukleových kyselin a fosfolipidů). Volné radikály se podílejí nejen na patologických procesech (např. stárnutí, diabetes mellitus, Alzheimerova choroba), ale i na fyziologických pochodech jako je buněčná komunikace, procesy imunitního systému a buněčného dýchání. Organismus má snahu regulovat množství oxidantů v těle různými enzymatickými nebo neenzymatickými mechanismy. Neenzymatických pochodů se účastní nízkomolekulární struktury (kyselina L-askorbová, α-tokoferol, glutathion atd.), které se souhrnně nazývají antioxidanty. Monitorování koncentračních hladin oxidované i redukované formy antioxidantů v organismu může přispět k objasnění patologických stavů vznikajících při oxidativním stresu a stanovit antioxidativní kapacitu antioxidantů v organismu. Tato práce se zabývá stanovení oxidované a redukované formy jednoho z antioxidantů-glutathionu. Koncentrační stanovení hladin jednotlivých forem bylo prováděno s využitím analytické metody na bázi HPLC-MS a předřazenou úpravou vzorku pomocí derivatizace.

Feochromocytom je nádor, který se vyskytuje u 0,1 % – 0,5 % hypertoniků. U většiny pacientů se jedná o nezhoubný nádor dřeně nadledvin nebo extra adrenální chromafinní tkáně, způsobující nadměrnou produkci katecholaminů (adrenalinu, noradrenalinu a v menší míře dopaminu). Zvýšené koncentrační hladiny katecholaminů vyplavované do organismu následně způsobují nepravidelné, či trvalé klinické příznaky (hypertenze, tachykardie, bolest hlavy atd.). Bez včasné diagnostiky a léčby se symptomy zintenzivňují v závislosti na růstu tumoru do takové míry, že mohou způsobit poškození srdce, ledvin a zapříčinit život ohrožující stav hypertenzní krize. Monitorování koncentračních hladin katecholaminů v organismu by mohlo nejen zjednodušit diagnostiku feochromocytomu, ale i sledovat průběhu daného onemocnění a úspěšnost léčby. Cílem práce se tedy stal vývoj rychlé, dostatečně selektivní a senzitivní analytické metody pro monitorování katecholaminů v krevní plazmě. Vyvinutá analytická metoda se skládá ze separace daných analytů z krevní plasmy pomocí precipitace proteinů, jejich derivatizace připraveným derivatizačním činidlem (3-aminopyridyl-N-hydroxysukcinimidyl karbamátem) a kvantifikace pomocí HPLC – MS pracující ve vysoce selektivním SRM (Selective Reaction Monitoring) módu. 

Mechanická pevnost, porozita, rozpadavost a propustnost tablet pro tekutiny závisí na vlastnostech složek tabletovací směsi, jejich poměru a parametrech procesu vytváření tablet. Zejména u tablet farmaceutických směsí, jejichž viskoelastické vlastnosti se výrazně liší, je stanovení jejich propustnosti pro tekutiny velmi žádoucí, neboť vypovídá o případném vzniku a vývoji sekundární porozity po vytvoření tablety. Studium takového modelového systému bylo provedeno na binární směsi Avicelu PH 102 a paracetamolu s proměnným zastoupením složek. Propustnost těchto tablet byla určována v kvazistacionární permeační cele pomocí čistého plynu jako inertního média pro zkoumané porézní prostředí. Propustnost tablet byla také studována v závislosti na použitém lisovacím tlaku. Lisovací tlaky byly zvoleny tak, aby se jejich hodnoty nacházely v blízkosti bodů plastické a elastické deformace Avicelu PH 102, resp. paracetamolu. Permeační měření byla statisticky zpracována a transformována na dva transportní parametry, které jsou nezávislé na použité tekutině a podmínkách měření (zejména teplotě a tlaku) a které v kondenzované formě vypovídají o propustnosti tablet.

Lidská kůže tvoří bariéru mezi vnitřním a vnějším prostředím organismu, a chrání jej tak před nežádoucími vlivy z okolí. Unikátní bariérové vlastnosti kůže jsou lokalizovány v nejsvrchnější vrstvě pokožky zvané stratum corneum. Jelikož řada léčiv nemůže překonat tuto bariéru, je snahou výzkumu nalézat nové urychlovače transdermální absorpce, které umožňují snazší průchod účinných látek kůží do systémové cirkulace. Tyto sloučeniny reverzibilně oslabují kožní bariéru, čímž usnadňují prostup léčiva přes kůži do přilehlých tkání a krevního oběhu. Cílem této práce bylo in vitro porovnání aktivity šesti derivátů morfolinu s různou délkou postranního řetězce jako potenciálních urychlovačů transdermální absorpce a vyhodnocení vztahu mezi jejich strukturou a aktivitou. Jako modelové léčivo byl použit theofylin, představující poměrně malou molekulu s vyváženou lipofilitou, a indomethacin, zastupující molekuly velké a lipofilní. Experimenty probíhaly na Franzových difúzních celách s akceptorovou fází simulující vnitřní prostředí organismu. Jako membrána byla použita prasečí kůže, která je svými vlastnostmi podobná kůži lidské. Výsledkem práce pak bylo porovnání účinnosti akcelerantů v závislosti na jejich struktuře.

V této práci byla studována rychlost uvolňování léčivé látky z binárních směsí pevných disperzí, které byly připraveny metodou tavení modelového léčiva se studovanými polymery. Pevné disperze a jim odpovídající fyzikální směsi byly podrobeny disolučním testům v režimu pravé disoluce dle Wooda. Jako modelová účinná látka byl zvolen paracetamol. Polymery Kollidon® VA 64, Kollidon® 12 PF a Soluplus® byly použity jako matrice. Byla určena pravá rozpouštěcí rychlost, pomocí níž bylo hodnoceno uvolňování léčivé látky a vliv zvoleného polymeru z hlediska erozně difuzního mechanismu. Byly zjištěny významné rozdíly v mechanismu uvolňování léčivé látky ze směsí se Soluplusem ve srovnání s Kollidonem® VA64, resp. 12 PF, ale také mezi oběma typy Kollidonů. To může mít za následek odlišné použití v průmyslové výrobě.

Platinové komplexy patří mezi všeobecně známé a stále hojně terapeuticky využívané látky při léčbě nádorových onemocnění. Od prvního zástupce, cisplatiny, se záměnou ligandů nebo změnou oxidačního stavu centrálního atomu dospělo k dalším generacím tohoto typu léčiv. Bohužel tyto modifikace nevedly k zásadní redukci nežádoucích toxických účinků, jako jsou neurotoxicita a nefrotoxicita a postupné buněčné rezistence. Pokrok ve vývoji těchto typů aktivních látek může přinést obměna centrálního atomu za jiné drahé kovy. Jako vhodný kandidát se jeví palladium, které má nejen strukturní a vazebnou podobnost platinovým analogům, ale také tvoří silnou vazebnou interakci s řetězci DNA. Komplexy palladia v kombinaci s ligandy obsahující N-donorové skupiny, jako například alfa substituované pyridiny, byly zvoleny na základě literární rešerše pro přípravu potenciálních komplexů s cytostatickou aktivitou v této práci. Nově připravené komplexy na bázi platiny a palladia byly připraveny a analyticky charakterizovány pomocí metod HPLC-UV, FTIR a MS. Cytostatická aktivita jednotlivých komplexů byla testována na vybraných nádorových i nenádorových buněčných liniích.

Atopická dermatitida a lupénka jsou kožní onemocnění zapříčiněné sníženou hladinou lipidů v mezibuněčné homotě strata cornea. Vhodnou terapií je podání kožních lipidů – ceramidů, topickou cestou. Problém této léčby však představuje nízká propustnost kožní bariéry pro řadu látek, mezi které se řadí právě i ceramidy. Tato práce je zaměřená na formulaci aktivních látek ceramidu 3 a ceramidu 6 do lipozomů a sledování účinnosti této formulace na obnovu poškozené kožní bariéry. Pomocí vysokotlaké homogenizace byly připraveny lipozomy s různými poměry Cer 3, Cer 6 a phospholiponu ekvimolárně zastoupených ku cholesterolu a kyselině stearové. U těchto formulací byla sledována velikost částic, polydisperzita směsi a časová stabilita. Efekt lipozomální formulace byl testován v soustavě Franzových cel na poškozené prasečí kůži. Vzorky byly podrobeny účinku lipozomů, suspenze lipidů a vodné fáze lipozomů a následně byly porovnány intenzity toku léčiva theofylinu přes takto obnovené kožní bariéry. U lipozomů byla pozorována vyšší účinnost obnovy oproti suspenzi lipidů a samotné vodné fázi.