Studentská vědecká konference

Syntéza methylaminů je technologicky důležitý proces vzhledem k jejich hlavnímu využití jako meziproduktů pro výrobu rozpouštědel, pesticidů a chemikálií pro úpravu vody. Methylamin se vyskytuje ve třech substituovaných formách: monomethylamin (MMA), dimethylamin (DMA) a trimethylamin (TMA). Průmyslová výroba methylaminů je založena na reakci methanolu s amoniakem na pevném kyselém katalyzátoru, kdy dochází ke společnému vzniku všech forem. Největší poptávka na trhu je po DMA, ale při vysokých konverzích je termodynamicky preferovaným produktem TMA. Použití zeolitů jako katalyzátorů pro tuto reakci se zakládá na odlišných velikostech molekul jednotlivých methylaminů. Jednou z vlastností zeolitů je totiž schopnost tvarové (velikostní) selektivity. To znamená, že je možné potlačit vznik TMA, jehož molekula je největší, pokud máme zeolit s vhodnou strukturou a dostatečně malými póry. Cílem této práce bylo otestovat několik různých zeolitových katalyzátorů a následně výsledky porovnat s katalyzátorem, který se při výrobě běžně používá. Konkrétně se jednalo o zeolity Mordenit, MFI-240, Beta, Ferrierit, Y (SiO₂/Al₂O₃ = 5,2) a Y (SiO₂/Al₂O₃ = 80). Porovnání bylo zaměřeno na selektivitu a aktivitu katalyzátorů.  

V současnosti je přibližně 40 % na trhu dostupných léčivých látek (API) prakticky nerozpustných ve vodě. Špatná rozpustnost tedy představuje jeden z největších problémů během vývoje nových léčiv, protože s klesající rozpustností rovněž klesá i biodostupnost dané API v těle. Zlepšení rozpustnosti lze docílit např. přípravou ternárních pevných disperzí (TSD), které vykazují lepší rychlost rozpouštění a fyzikální stabilitu. Tato práce je zaměřena na studium uvolňování špatně rozpustného indomethacinu z TSD, které byly připraveny metodou volného odpařování rozpouštědla. V rámci práce byly připraveny TSD se třemi různými polymerními nosiči (Benecel™ K250 PH PRM, Natrosol™ 250L PHARM a Plasdon S- 630) a laurylsulfátem sodným. Cílem práce je poté prozkoumat vliv použitých nosičů na uvolňování léčivé látky pomocí pádlové metody (USP2) a dále pomocí bifázické disoluce, jež umožňuje odhadnout i absorpci. Získané profily tak rámcově odpovídají průběhu plazmatické koncentrace v čase po perorálním podání.

Topické podání léčiv má řadu výhod – je neinvazivní, nedochází při něm k first-pass efektu ani dráždění trávicího traktu a obecně má méně vedlejších účinků než jiné způsoby podání. Nevýhodou je však nutnost překonání kůže, hlavní ochranné bariéry před vnikem cizorodých látek (tedy i léčiv) do organismu. Cílem práce bylo zvýšení efektivity absorpce léčiv kůží za pomoci lipidových nanotobolek (LNC) v kombinaci s urychlovači permeace. LNC enkapsulují léčivou látku v lipidovém jádře, čímž zvyšují její rozpustnost a chrání ji před degradací. Po aplikaci na kůži se rozkládají a léčivo je z nich uvolněno. Difuse léčiva kůží je usnadněna urychlovači permeace, které dočasně rozruší její uspořádanou strukturu. Byly připraveny LNC s obsahem dvou léčiv – diklofenaku sodného (DF) a indomethacinu (IND). Součástí formulací byly také urychlovače kožní absorpce – isopropylmyristát, Azone® a N-alkylmorfoliny Mo12 a Mo14. Byl sledován vliv urychlovačů na základní charakteristiky částic (velikost, polydisperzitu a stabilitu) a efektivitu transdermální absorpce in vitro permeačními experimenty. Všechny připravené formulace byly stabilní, ale vliv urychlovačů na kožní absorpci léčiv se lišil. U DF se projevil pouze urychlovací efekt isopropylmyristátu, kdežto u IND se projevil efekt všech urychlovačů. 

Cyklické karbonáty nacházejí uplatnění jako aprotická rozpouštědla, elektrolyty v lithiových článcích, prekurzory pro výrobu polymerů, či jako intermediáty při přípravě biologicky aktivních látek. Možným způsobem přípravy cyklických karbonátů je cykloadice oxidu uhličitého na epoxidy.  Cílem práce byla příprava materiálů na bázi pyridiniových a imidazoliniových solí katalyzujících reakci styrenoxidu s CO₂ a následné studium reakce za různých podmínek (Schéma 1). S výzkumem chirálních materiálů výrazně vzrostla i poptávka po opticky čistých sloučeninách. Proto byla rovněž studována asymetrická cykloadice CO₂ na styrenoxid v přítomnosti chirálních katalyzátorů za vzniku preferenčního enantiomeru žádaného styrenkarbonátu. Reakce byly vedeny při mírných podmínkách.  Katalyzátory byly úspěšně připraveny a charakterizovány. Katalytická aktivita byla ověřena při cykloadici CO₂ na styrenoxid. Pozorována byla konverze výchozí látky, která rostla s rostoucí teplotou a s klesajícím tlakem. Při studiu asymetrické cykloadiční reakce nedocházelo k preferenčnímu vzniku jednoho enantiomeru. Ve všech případech však vznikal styrenkarbonát se 100% selektivitou. Tyto nově připravené katalyzátory tak představují jednoduché a perspektivní materiály pro reakci epoxidů s oxidem uhličitým.  

V dnešní době jsou psi pro mnoho lidí nedílnou součástí rodiny a péče o jejich zdraví a kvalitu jejich života je stále důležitější. Jedním z významných zdravotních problémů, který může psy postihnout, jsou různé formy rakoviny. Diagnostika těchto onemocnění je obtížná a nádory jsou tak často odhaleny až v pokročilých stádiích, což může mít vliv na úspěšnost léčby. Výsledky metabolomických studií ukazují, že tento přístup má slibný potenciál pro brzkou diagnostiku rakoviny u psů a může nabídnout jednoduchý a rychlý způsob vyšetření, což může znamenat zlepšení prognózy a úspěšnosti léčby. Tento projekt byl zaměřen na využití metabolomiky k identifikaci biomarkerů pro diagnostiku rakoviny u psů. Předmětem práce bylo provedení analýzy vzorků krevní plazmy s využitím LC‑ESI-MS s následným zpracováním výsledků v programu Compound Discoverer, kde byla provedena identifikace metabolitů a následné statistické vyhodnocení. Výstupem bylo porovnání plazmatických koncentrací vybraných metabolitů psů s rakovinným onemocněním s kontrolní skupinou klinicky zdravých psů a psů s gastrointestinálními potížemi. Mezi sledované metabolity patřily plazmatické aminokyseliny (prolin, tryptofan, tyrosin) a některé karboxylové kyseliny (stearová, eikosapentaenová, linolová, jalovcová).  

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. Jednou z nich je použití nosičů pro účinné látky, které by umožnily optimální a kontrolované uvolňování léčivých či jiných aktivních složek. Stále větší pozornost v této oblasti získává silikagel, který se vyznačuje výjimečnými povrchovými vlastnostmi a chemickou stabilitou, což ho činí atraktivním kandidátem. Cílem této práce je podrobněji zkoumat povrchové vlastnosti SiO₂ v závislosti na relativní vlhkosti vzduchu při přípravě nosiče. Ta může mít za následek změnu chemické struktury povrchu. Právě tato změna povrchových vlastností by mohla mít vliv na uchycení a/nebo uvolnění API z/na povrchu nosiče. Jako účinná látka byl použit ezetimib, kterým byl silikagel impregnován. Takto se připravili vzorky za použití SiO₂ uchovávaného při různé vzdušné vlhkosti. Byla zkoumána míra tvorby skelné fáze pomocí XRD, disoluční chování bylo sledováno pomocí disoluce v průtokové cele a povrchové vlastnosti byly měřeny pomocí IGC a BET metody.

Dezintegrace tablet je jedním ze základních faktorů ovlivňujících biologickou dostupnost, a proto se používá jako důležitý kvalitativní atribut tablet s okamžitým uvolňováním. Cílem výzkumu bylo zjistit závislost mezi složením formulace, její mikrostrukturou a dezintegrací tablet. Modelové ternární tablety obsahující účinnou látku amlodipin a excipienty CaHPO₄·2H₂O a mikrokrystalickou celulózu byly připraveny ve 4 variantách složení a za použití tří lisovacích tlaků. Dezintegrace jednotlivých tablet byla sledována v disolučním médiu pomocí optického mikroskopu na začátku experimentu a posléze ve stanovených časových intervalech. Mezi jednotlivými časovými úseky bylo disoluční médium s tabletou promícháváno tak, aby se zamezilo sedimentaci tablety/dezintegrovaných částic a agregátů. Snímky pořízené v průběhu experimentu byly podrobeny obrazové analýze. Ze získaných výsledků bylo zjištěno, že se zvyšujícím se lisovacím tlakem dochází k pomalejšímu rozpadu fragmentů na menší částice. Data budou dále využita k propojení známých disolučních profilů modelových tablet s jejich dezintegračním chováním a nalezení souvislostí mezi těmito faktory. To by umožnilo připravovat tablety s určitou distribucí velikosti částic v průběhu rozpadu a dosáhnout tak řízení disolučního profilu.