ČASOPIS ČESKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI A SLOVENSKÉ FARMACEUTICKÉ SPOLEČNOSTI

Čes. slov. farm. 2021, 70(1):32-40 | DOI: 10.5817/CSF2021-1-32

Vliv způsobu emulgace, rychlosti míchání a objemu na PLGA mikročástice s ibuprofenem

Martina Holická1, Jan Muselík1, Kateřina Kubová1, Veronika Deáková1, Sylvie Pavloková1, Miroslava Pavelková1, Josef Mašek2, David Vetchý1, Jakub Vysloužil1,*
1 Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Masaryk University, Brno, Czech Republic
2 Department of Pharmacology and Toxicology, Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic

Mikročástice na bázi biodegradovatelného syntetického kopolymeru kyseliny mléčné a kyseliny glykolové (PLGA) byly úspěšně připraveny metodou odpařování rozpouštědla. Modelovým léčivem pro enkapsulaci byl zvolen ibuprofen. Pro přípravu každého vzorku byly použity odlišné formulační a procesní parametry různě ovlivňující výsledné mikročástice. Během odpařování rozpouštědla byl konkrétně sledován vliv metody emulgování (přímé emulgování či přímé emulgování za využití přístroje ULTRA-TURRAX nebo NE-1000 dávkovače), objemu vodné fáze (200, 800 ml) a rychlosti míchání tohoto emulzního systému (600, 1000 ot/min) na charakteristické vlastnosti mikročástic, jako je enkapsulační účinnost, drug loading a morfologie částic. Vzniklé mikročástice byly hodnoceny pomocí optické mikroskopie, případně laserové difrakce, a byla také provedena disoluční zkouška. Nejpříznivější výsledky byly pozorovány u vzorku připraveného přímým emulgováním s 800 ml vodné fáze o rychlosti míchání 600 ot/min. Vzorek připravený s pre-emulzifikačním krokem na homogenizátoru se zase vyznačoval slibným zmenšením velikosti částic. Postupná emulzifikace byla naopak shledána jako nepoužitelná kvůli velkým ztrátám.

Klíčová slova: mikročástice; odpaření rozpouštědla; PLGA; ibuprofen; zmenšení velikosti

Influence of emulsification mode, stirring speed and volume on ibuprofen-loaded PLGA microparticles

Microparticles based on biodegradable synthetic lactic acid and glycolic acid copolymer (PLGA) were successfully prepared by the solvent evaporation method. Ibuprofen was chosen as the model drug. Various formulation and process parameters have been used to prepare each sample with emphasis on size reduction. The effect of the emulsification method (direct emulsification or emulsification using an ULTRA-TURRAX or a NE-1000 dispenser), the volume of the aqueous phase (200, 800 ml) and the stirring speed of the emulsion system (600, 1000 rpm) on the characteristic properties of microparticles, such as encapsulation efficiency, drug loading and particle morphology, was observed. The resulting microparticles were evaluated by optical microscopy or laser diffraction and the dissolution test was performed. It was found that the sample prepared by direct emulsification with 800 ml of an aqueous phase at 600 rpm provided the most favorable results, meanwhile the emulsification pre-step using a homogenizer caused promising particle size reduction. Gradual emulsification was evaluated as inapplicable due to great losses.

Keywords: microparticles; solvent evaporation; PLGA; ibuprofen; size reduction
Grants and funding:

This research was supported by the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic under the project CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000495.

Vloženo: 4. leden 2021; Přijato: 4. únor 2021; Zveřejněno: 1. leden 2021  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Holická M, Muselík J, Kubová K, Deáková V, Pavloková S, Pavelková M, et al.. Vliv způsobu emulgace, rychlosti míchání a objemu na PLGA mikročástice s ibuprofenem. Čes. slov. farm. 2021;70(1):32-40. doi: 10.5817/CSF2021-1-32.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Krejčová K., Deasy P. B., Rabišková M. Enkapsulace a uvolňování diklofenaku sodné soli z halloysitových nanotubulů. Čes. slov. Farm. 2013; 62, 28-34.
    2. Rabišková M., Koziolová E., Jirásková J. Nanočásticové systémy uvolňující léčivo při změně teploty. Čes. slov. Farm. 2014; 63, 239-247. Přejít k původnímu zdroji...
    3. Nalepa P., Mrozek-Wilczkiewicz A., Polański J. Stable gold nanoparticles - synthesis, bioconjugation and application. Čes. slov. Farm. 2016; 64, 269-272.
    4. Bose P. S. CH., Nagaraju R., Saritha D., Padmasri B., Reddy P. S. Příprava a hodnocení alginátových mikročástic s obsahem indometacinu. Čes. slov. Farm. 2016; 65, 104-110. Přejít k původnímu zdroji...
    5. Barakat N. S., Ahmad A. A. E. Diclofenac sodium loaded cellulose acetate butyrate: effect of processing variables on microparticles properties, drug release kinetics and ulcerogenic activity. J. Microencapsulation 2008; 25(1), 31-45. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Mundargi R. C., Babu V. R., Rangaswamy V., Patel P., Aminabhavi T. M. Nano/micro technologies for delivering macromolecular therapeutics using poly(D,Llactide-co-glycolide) and its derivatives. J. Controlled Release 2008; 125(3), 193-209. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Sinha V. R., Trehan A. Biodegradable microspheres for protein delivery. J. Controlled Release 2003; 90(3), 261-280. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Park T. G. Degradation of poly (lactic-co-glycolic acid) microspheres: effect of copolymer composition. Biomaterials 1995; 16(15), 1123-1130. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Makadia H. K, Siegel S. J. Poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) as biodegradable controlled drug delivery carrier. Polymers 2011; 3(3), 1377-1397. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Tabata Y., Gutta S., Langer R. Controlled delivery systems for proteins using polyanhydride microspheres. Pharmaceut. Res. 1993; 10(4), 487-496. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Couvreur P., Blanco-Prieto M. J., Puisieux F., Roques B., Fattal E. Multiple emulsion technology for the design of microspheres containing peptides and oligopeptides. Adv. Drug Del. Rev. 1997; 28(1), 85-96. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Freitas S., Merkle H. P., Gander B. Microencapsulation by solvent extraction/evaporation: reviewing the state of the art of microsphere preparation process technology. J. Controlled Release 2005; 102(2), 313-332. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. O'Donnell P. B., McGinity J. W. Preparation of microspheres by the solvent evaporation technique. Adv. Drug Del. Rev. 1997; 28(1), 25-42. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Vysloužil J., Doležel P., Kejdušová M., Košťál V., Beneš L., Dvořáčková K. Long-term controlled release of PLGA microparticles containing antidepressant mirtazapine. Pharm. Dev. Technol. 2016; 21(2), 214-221. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Gentile P., Nandagiri V. K., Daly J., Chiono V., Mattu C., Tonda-Turo Ch., Ciardelli G., Ramtoola Z. Localised controlled release of simvastatin from porous chitosan-gelatin scaffolds engrafted with simvastatin loaded PLGA-microparticles for bone tissue engineering application. Materials Science and Engineering C 59 2016; 249-257. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Liu X., Sun Q., Wang H., Zhang L., Wang J. L. Microspheres of corn protein, zein, for an ivermectin drug delivery system. Biomaterials 2005; 26, 109-115. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Haznedar S., Dortunc B. Preparation and in vitro evaluation of Eudragit microspheres containing acetazolamide. International J. Pharmaceut. 2004; 269, 131-140. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Krejčová K., Rabišková M., Vetchý D., Tomášek V., Prokopová A. Vliv typu polymerové disperze na uvolňování diklofenaku sodné soli z obalených pelet. Čes. slov. Farm. 2007; 56, 190-199.
    19. Smýkalová I., Horáček J., Hýbl M., Bjelková M., Pavelek M., Krulikovská T., Hampel D. Posuzování tvarových a barevných charakteristik semen modelových plodin i v korelaci s jejich obsahovými látkami. Chem. Listy 2011; 105, 138-145.
    20. Costa P., Lobo J. M. S. Modeling and comparison of dissolution profiles. Eur. J. Pharmaceut. Sci. 2001; 13(2), 123-133. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. O'Hara T., Dunne A., Butler J., Devane J. A review of methods used to compare dissolution profile data. Pharm. Sci. Technol. Today 1998; 1(5), 214-223. Přejít k původnímu zdroji...
    22. Siepmann J., Faisant N., Akiki J., Richard J., Benoit J. P. Effect of the size of biodegradable microparticles on drug release: experiment and theory. J. Controlled Release 2004; 96(1), 123-134. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Freiberg S., Zhu X. X. Polymer microspheres for controlled drug release. Inter. J. Pharmaceut. 2004; 282(1), 1-18. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Yan Ch., Resau J. H., Hewetson J., West M., Rill W. L., Kende M. Characterization and morphological analysis of protein-loaded poly (lactide-co-glycolide) microparticles prepared by water-in-oil-in-water emulsion technique. J. Controlled Release 1994; 32(3), 231-241. Přejít k původnímu zdroji...
    25. Yang Y., Chung T., Bai X., Chan W. Effect of preparation conditions on morphology and release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion method. Chem. Engineering Sci. 2000; 55(12), 2223-2236. Přejít k původnímu zdroji...
    26. Yang Y.-Y., Chung, T.-S., Ngee P. N. Morphology, drug distribution, and in vitro release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion solvent extraction/evaporation method. Biomaterials 2001; 22(3), 231-241. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Busatto C., Pesoa J., Helbling I., Luna J., Estenoz D. Effect of particle size, polydispersity and polymer degradation on progesterone release from PLGA microparticles: Experimental and mathematical modeling. International J. Pharmaceut. 2018; 536(1), 360-369. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Ramirez L. Biodegradable poly (DL-lactic-co-glycolic acid) microspheres containing tetracaine hydrochloride. In-vitro release profile. J. Microencapsulation 1999; 16(1), 105-115. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Herrero-Vanrell R., Refojo M. F. Biodegradable microspheres for vitreoretinal drug delivery. Adv. Drug Del. Rev. 2001; 52(1), 5-16. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Muselík J., Komersová A., Lochař V., Kubová K. Regresní analýza disolučního profilu léčiva a odhad mechanismu uvolňování léčiva. Chem. Listy 2019; 113(5), 328-336.

    Zpět na obsah


    Česká a slovenská farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.