MELOKSIKAMO HIDROFILINIŲ GELIŲ MODELIAVIMAS IR BIOFARMACINIS VERTINIMAS

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

KLINIKINĖS FARMACIJOS KATEDRA

EVELINA LABANAUSKAITĖ

MELOKSIKAMO HIDROFILINIŲ GELIŲ MODELIAVIMAS IR

BIOFARMACINIS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Vadovas:

prof. Vitalis Briedis

Konsultantas:

Modestas Ţilius

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

KLINIKINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanas Vitalis Briedis

Data

MELOKSIKAMO HIDROFILINIŲ GELIŲ MODELIAVIMAS IR

BIOFARMACINIS VERTINIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas Prof. Vitalis Briedis Data

Recenzentas

Data

Darbą atliko

Magistrantė Evelina Labanauskaitė Data

TURINYS

SANTRAUKA ... 5

SUMMARY ... 6

1. SANTRUPOS... 7

ĮVADAS ... 8

DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI ... 8

2. LITERATŪROS APŢVALGA ... 9

2.1. Meloksikamas, jo struktūra ... 9

2.2. Meloksikamo fizikinės, cheminės savybės ... 10

2.3. Odos struktūra ir funkcijos... 11

2.4. Vaistinių medţiagų skvarba pro odą ... 12

2.1. Transderminės vaistų formos ... 13

2.1.1. Transderminių vaisto formų rūšys ... 13

2.1.2. Transderminių vaisto formų privalumai ... 13

2.2. Hidrogeliai ... 14

2.2.1. Hidrogeliai ir jų savybės ... 14

2.2.2. Polimerinėms medţiagoms keliami reikalavimai ... 15

2.2.3. Hidrogelių gamybos būdai... 15

2.3. Tyrimo metodai ... 16

2.3.1. Geliams taikomi tyrimo metodai ... 16

2.3.2. Atsipalaidavimo tyrimai in vitro ... 16

2.3.3. Skvarbos į odą ex vivo tyrimai ... 17

2.4. Apibendrinimas ... 18

3. TYRIMO METODIKA ... 19

3.1. Tyrimo medţiagos ir prietaisai ... 19

3.1.1. Darbe naudotos medţiagos ... 19

3.1.2. Darbe naudoti prietaisai ... 19

3.2. Analitiniai metodai... 20

3.2.1. UV spektrofotemetrinio metodo taikymas bandinių analizei ... 20

3.2.2. Dalelių dydţio nustatymas... 20

3.2.3. Vienalytiškumo vertinimas ... 20

3.2.4. pH nustatymas ... 20

3.2.5. Dinaminės klampos nustatymas ... 21

3.2.6. Meloksikamo atpalaidavimo iš eksperimentinių gelių tyrimai in vitro ... 21

3.2.7. Meloksikamo skvarbos į odą tyrimai ex vivo ... 22

3.3. Meloksikamo standartinių tirpalų gamyba ir kalibracinio grafiko sudarymas ... 23

3.4. Meloksikamo tirpalo gamyba ... 24

3.5. Eksperimentinių nešiklių modeliavimas ... 24

3.6. Meloksikamo gelių gamyba ... 27

3.6.1. Meloksikamo gelio su poloksameru 407 gamyba ... 27

3.6.2. Meloksikamo gelio su celiuliozės polimerais gamyba ... 28

3.7. Meloksikamo suspensijos gamyba ... 28

3.8. Meloksikamo suspensinių gelių gamyba ... 29

4. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 30

4.1. Meloksikamo dalelių frakcinė sudėtis ... 30

4.2. Meloksikamo hidrogelių mikroskopavimas ... 30

4.3. Meloksikamo hidrogelių pH ... 31

4.4. Meloksikamo hidrogelių dinaminė klampa ... 33

4.5. Meloksikamo atsipalaidavimas iš hidrogelių ... 34

4.6. Meloksikamo skvarba į odą ex vivo ... 36

4.7. Aptarimas ... 36

IŠVADOS ... 40

SANTRAUKA

MELOKSIKAMO HIDROFILINIŲ GELIŲ MODELIAVIMAS IR

BIOFARMACINIS VERTINIMAS

E. Labanauskaitės magistro baigiamasis darbas. Mokslinis darbo vadovas prof. V. Briedis; konsultantas M. Ţilius

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Farmacijos fakulteto, Klinikinės farmacijos katedra. – Kaunas

Šio darbo tikslas buvo ištirti hidrofilinių gelių pritaikymo galimybes transderminiam meloksikamo vartojimui. Gelių gamybos metu buvo taikomas temperatūros keitimo metodas. Visi hidrogeliai gaminami pagal pasirinktą 1,1 Pa·s ±15 proc. klampą. Meloksikamo mėginių analizė atliekama naudojant UV spektrofotometrijos metodą, puskiečių vaisto formų kokybiniam ir biofarmaciniam įvertinimui atliekami pH, dinaminės klampos, dalelių dydţio, gelių vienalytiškumo nustatymo testai, vaistinės medţiagos atsipalaidavimo tyrimai in vitro ir skvarbos į odą tyrimai ex vivo.

Bandymo rezultatai parodė, kad meloksikamo hidrogelių, kuriuose vaistinė medţiaga įvesta tirpalo forma, pH siekė 6,24-6,70, suspensine forma – 5,45- 6,89. Atlikus klampos matavimą, paaiškėjo, kad įvedus meloksikamą į puskietę sistemą, jos klampa padidėja. Atpalaidavimo tyrimų in

vitro metu buvo nustatyta, kad iš hidrogelio su natrio karboksimetilceliulioze (50-200 cP) per 120 min. atsipalaidavo 57,8 ± 4,5 proc. meloksikamo, su natrio karboksimetilceliulioze (200-400 cP) – 36,9± 2,2 proc., su metilceliulioze - 35,5 ±4,1 proc., su hidroksipropilmetilceliulioze – 33,4 ± 1,3 proc., su poloksameru 407 - 14,2 ± 2,3 proc. Iš hidrogelių, kuriuose meloksikamas įvestas suspensine forma, natrio karboksimetilceliuliozės (50-200 cP) sudėtyje turintis gelis atpalaidavo 20,3±4,7 proc. vaistinės medţiagos. Atlikus skvarbos tyrimą ex vivo, iš kontrolinio meloksikamo tirpalo prasiskverbė 0,96 proc. medţiagos, iš hidrogelio tikslaus perėjusios medţiagos kiekio nustatyti nepavyko.

Eksperimento metu sumodeliuoti odos fiziologinį pH atitinkantys meloksikamo hidrogeliai. Atlikus in vitro tyrimus, nustatyta, kad polimerinės medţiagos prigimtis daro įtaką vaistinės medţiagos atsipalaidavimui. Rezultatai parodė, kad meloksikamo įvedimas į gelį suspensine forma neuţtikrina pakankamo vaistinės medţiagos atpalaidavimo, o iš tirpalo forma įvestų meloksikamo hidrogelių didţiausia difundavusios vaistinės medţiagos koncentracija buvo pasiekta naudojant maţos klampos natrio karboksimetilceliuliozės polimerinę medţiagą. Skvarbos tyrimo ex vivo rezultatai parodė, kad iš hidrogelio formos vyksta meloksikamo skvarba į odą, tačiau kiekybiniam įvertinimui reikalingas jautresnis analizės metodas.

SUMMARY

DEVELOPMENT AND BIOPHARMACEUTICAL EVALUATION OF

MELOXICAM HYDROPHILIC GELS

E. Labanauskaitė master thesis. Term paper advisor: prof. V. Briedis; Consultant: M. Ţilius. Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of pharmacy, Department of Clinical Pharmacy, Kaunas

The aim of this work was to investigate the application of hydrogels for meloxicam transdermal use. Gels were prepared using temperature mixing method. All types of gels were made according to established viscosity of 1,1 Pa·s ±15 %. The quantitative determination of meloxicam was performed by UV spectrofotometry method. Characterisation of prepared gels was evaluated by pH measurement, viscosity, particle size analysis, in vitro drug release and ex vivo skin permeation studies.

Results showed that the pH of the prepared gel formulations was in the range of 6,24-6,70 in liquid form incorporated meloxicam and in the form of suspension 5,45-6,89. Viscosity measurement showed that meloxicam increases the viscosity of semisolid preparations. In vitro release studies showed that the hydrogel with sodium carboxymethylcellulose (50-200 cP) over 120 min relaxed 57,8 ± 4,5% of meloxicam, with sodium carboxymethylcellulose (200-400 cP) – 36,9± 2,2 %, with methylcellulose - 35,5 ± 4,1 %, with hydroxypropilmethylcellulose – 33,4 ± 1,3 %, with poloxamer 407 - 14,2 ± 2,3 %. Suspension type hydrogel of meloxicam with a sodium carboxymethyl cellulose (50-200 -cP) relaxed 20,3 ± 4,7 % drug substances.

During the experiment were prepared similar to the skin pH meloxicam hydrogels. In vitro studies have shown that the incorporating meloxicam in gel by suspension do not provide sufficient drug substance release. Diffusion rate of drugs generally depends on the physical structure of the polymer network and its chemical structure in a gel system. The highest drug concentration was achieved by using a low-viscosity sodium carboxymethylcellulose polymer. Ex vivo skin permeation study has shown meloxicam penetration into the skin, however quantative determination requires more sensitive analytical method.

1. SANTRUPOS

COX-2– fermentas ciklooksigenazė-2;

HPMC – hidroksipropilmetilceliuliozė;

KMC (200-400 cP) – vidutinės klampos natrio karboksimetilceliuliozė;

KMC (50-200 cP) – maţos klampos natrio karboksimetilceliuliozė;

MC – metilceliuliozė;

min.– minutės;

NVNU – nesteroidiniai vaistai nuo uţdegimo;

pav.– paveikslas;

pH – vandenilio potencialas;

pKa– medţiagos rūgštingumo rodiklis;

poloks. – poloksameras 407;

proc. – procentai;

SD – standartinis nuokrypis;

ĮVADAS

Skausmo ir uţdegimo slopinimui plačiausiai naudojami nesteroidiniai vaistai nuo uţdegimo (NVNU). Šiai grupei priklausantys vaistai efektyviai gydo raumenų ir skeleto sistemos ligas - reumatoidinį artritą, osteoartritą, ankilozinį spondilitą ir kt., taip pat puikiai malšina pooperacinį skausmą. Tačiau dėl sukeliamų nepageidaujamų reakcijų, jų vartojimas yra ribotas. Meloksikamas, naujos kartos NVNU grupės vaistas, selektyviai inhibuoja COX-2 fermentą. Toks veikimo mechanizmas lemia specifiškesnį uţdegimo slopinimą ir ţymiai maţesnę virškinamojo trakto paţeidimų ir kraujavimų riziką, todėl meloksikamas yra pranašesnis uţ senosios kartos NVNU vaistus [35].

Nors šiuo metu Lietuvoje yra registruotos tik meloksikamo tabletės ir injekcinis tirpalas, uţsienyje jau atliekami tyrimai su transderminėmis meloksikamo formomis. Tobulinant vaistinių medţiagų tiekimą bei siekiant dar labiau sumaţinti nepageidaujamas reakcijas, aktualu sukurti puskietę meloksikamo formą. Pastaruoju metu plačiai vartojami geliai. Jie pasiţymi greita absorbcija, lengvu ir patogiu vartojimu. Įvertinus šias puskietės vaisto formos ir meloksikamo savybes, aktualu sukurti meloksikamo hidrogelį ir įvertinti jo tinkamumą transderminiam vartojimui.

DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas: ištirti hidrofilinių gelių pritaikymo galimybes transderminiam meloksikamo vartojimui.

Darbo uţdaviniai:

1. Naudojant skirtingas polimerines medţiagas, pagaminti meloksikamo hidrogelius, pasiţyminčius elastinga, takia konsistencija ir odą nedirginančiu poveikiu.

2. Atlikti tyrimus in vitro ir ištirti meloksikamo atsipalaidavimą iš sumodeliuotų hidrogelių. 3. Atlikti tyrimus ex vivo ir įvertinti meloksikamo skvarbą į odą iš hidrofilinių gelių.

2. LITERATŪROS APŢVALGA

2.1. Meloksikamas, jo struktūra

Meloksikamas (lot.k. - meloxicamum, angl.k. – meloxicam) – nesteroidinis vaistas nuo uţdegimo, oksikamų grupės atstovas. Jis pasiţymi priešuţdegiminėmis, antipiretinėmis ir analgetinėmis savybėmis, efektyviai malšina tiek ūminį, tiek lėtinio sunkumo skausmą. Meloksikamas vartojamas reumatoidinio artrito, osteoartrito bei kitų sąnarių ligų atvejais [6;31].

Meloksikamo, kaip ir kitų NVNU grupės atstovų, veikimo mechanizmas susijęs su prostaglandinų sintezės slopinimu. Jis inhibuoja COX – 2 izofermentą selektyviau nei COX – 1. Taip sustabdoma prostaglandinų, kurie uţdegimo metu susidaro iš arachidono rūgšties, sintezė. Literatūros duomenimis, meloksikamas taip pat efektyviai malšina skausmą ir uţdegimą kaip ir kiti NVNU, tačiau yra maţiau toksiškas ir sukelia maţiau alerginių reakcijų nei kiti šios grupės atstovai, todėl yra perspektyvus vaistas lėtinių ligų gydyme [2,31].

Meloksikamas priklauso enolinių rūgščių grupei. Jo cheminis pavadinimas 4-hidroksi-2-metil-N-(5-metil-2-tiazolil)-2H-1,2-benzotiazin-3-karboksamid-1,1-dioksidas.(1 pav.)

Molekulinė masė – 351.4 g/mol.

Emipirinė formulė - C14H13N3O4S2 [16].

2.2. Meloksikamo fizikinės, cheminės savybės

Meloksikamas – tai šviesiai geltoni milteliai, kaip ir daugelis kitų NVNU grupės atstovų, sunkiai tirpstantys vandenyje. Remiantis Europos Farmakopėjos duomenimis, meloksikamas gerai tirpsta dimetilformamide bei etanolyje (96 proc.). Lydimosi temperatūra apie 254,00° C. Meloksikamui būdingos dvi pKa reikšmės: pKa1 = 1,09, pKa2 = 4,18 [14,16]. Medţiagai būdingas lipofiliškumo koeficientas logP=1,92 parodo jos tirpumą lipofiliniuose tirpikliuose ir gebėjimą skverbtis į odą [57].

Meloksikamo tirpumas. Vaistinės medţiagos tirpumas ir jos atsipalaidavimas iš vaisto formos

turi didelę reikšmę bioprieinamumui. Todėl farmacijos pramonėje yra skiriama daug dėmėsio šių savybių gerinimui ir tinkamų tirpiklių panaudojimui [44]. Viename iš eksperimentų, kuriant meloksikamo hidrogelį pastebėta, kad meloksikamo tirpumui įtakos turi pH. Didţiausias tirpumas pasiekiamas naudojant pH 7,4 buferio ir etanolio mišinį santykiu 50:50 [28]. 2009 m. uţsienyje atlikto tyrimo metu buvo tiriamas meloksikamo tirpumas organiniuose tirpikliuose ir organinio tirpiklio – vandens mišiniuose. Gauti duomenys parodė, kad meloksikamas pasiţymi geresniu tirpumu organiniuose tirpikliuose. Meloksikamas gerai tirpsta etilo acetate (1000 mkg/ml) ir benzilo alkoholyje (2220 mkg/ml), kurie gerai maišosi su vandeniu, todėl gali būti panaudoti suspensijų gamybai [3]. P.R. Sathesh Babu ir kt. eksperimentiškai nustatė, kad didţiausią meloksikamo tirpumo reikšmę galima pasiekti naudojant polietileno glikolio 400 tirpiklį. Tyrimo metu naudotos medţiagos ir duomenys pateikti 1 lentelėje [4].

1 lentelė. Meloksikamo tirpumo reikšmės įvairiuose tirpikliuose

Tirpiklis Tirpumas (mg/ml)

Vanduo 0,1779

Propileno glikolis 0,3489

Tween 80 (10 proc.) 0,3907

Fosfatinis buferinis tirpalas (0.1 M) pH 7,4 0,6790

Polietileno glikolis 400 7,0014

Įvertinus paskelbtus duomenis ir siekiant pagaminti meloksikamo hidrogelius be organinių tirpiklių, vaistinės medţiagos tirpumą vertėtų gerinti keičiant pH reikšmes.

2.3. Odos struktūra ir funkcijos

Kuriant transdermines vaistų formas, būtina išsiaiškinti odos struktūrą, fiziologiją bei funkcijas. Oda – didţiausias ir sunkiausias ţmogaus organas. Suaugusio ţmogaus odos paviršius sudaro 1,5-2 m2 , o masė siekia net nuo 1/7 iki 1/6 bendros kūno masės. Oda jungiasi su visu organizmu per limfinę sistemą, kraujagysles bei nervines galūnes. Tai lemia odos aprūpinimą deguonimi, maisto medţiagomis, toksinų šalinimą, skysčių balansą, išorės dirgiklių suvokimą ir imunines reakcijas. Oda atlieka jutimo, apsauginę, termoreguliacinę, šalinimo funkciją, palaiko vandens pusiausvyrą ir dalyvauja medţiagų apykaitos procesuose [51].

Odą sudaro trys sluoksniai: epidermis, derma ir hipoderma (2 pav.). Kiekvienas iš jų pasiţymi skirtingomis morfologinėmis ir fiziologinėmis savybėmis [23].

2 pav. Odos struktūra [23]

Epidermis – plonas, viršutinis odos sluoksnis, tiesiogiai apsaugantis organizmą nuo aplinkos poveikio. Jo storis siekia nuo 0,06 iki 0,8 mm. Epidermį sudaro pamatinis, dygliuotasis, grūdėtasis, skaidrusis ir raginis sluoksniai [32].

Derma sudaryta iš jungiamojo audinio, kuriame dominuoja kolageninės ir elastino skaidulos. Šiame sluoksnyje yra išsidėstę kapiliarai, prakaito liaukos, plaukų folikulai. Taip pat yra fibrolastų, atsakingų uţ tarpląstelinio matrikso sintezę, regeneraciją, ir makrofagų, kurie padeda pašalinti susidariusias nereikalingas medţiagas po paţeidimų.

Hipoderma – giliausias odos sluoksnis. Jame esančios riebalinių ląstelių sankaupos yra energijos šaltinis, apsaugo organizmą nuo šalčio ir mechaninių paţeidimų [9].

2.4. Vaistinių medţiagų skvarba pro odą

Transderminių vaistų farmakoterapinis efektas gali būti pasiektas tada, kai pakankamas kiekis vaistinės medţiagos patenka į sisteminę kraujotaką. Šis procesas prasideda nuo molekulės sorbcijos ant raginio sluoksnio paviršiaus. Po to molekulė difunduoja į epidermio raginį sluoksnį, iš jo - į dermą ir galiausiai patenka į dermoje esančius kapiliarus [50].

Svarbiausias odos sluoksnis, kuris lemia vaisto patekimą į organizmą ir atlieka natūralaus barjero funkciją, yra epidermis. Skvarbos procesą apsunkina raginio sluoksnio ląstelių išsidėstymas ,,plytų― ir ,,cemento― principu. ,,Plytos‘‘ – tai korneocitai, o ,,cementas‘‘ - tarpląstelinės ertmės lipidų mišinys [55]. Vaistinės medţiagos molekulė pereiti per šį barjerą gali trimis būdais: interceliuliniu; transceliuliniu ir per odos darinius (3 pav.):

Interceliuliniu keliu molekulės pereina per tarpląstelinį matriksą. Tokiu būdu lengviausiai patenka maţą krūvį turinčios molekulės. Transceliuliniu keliu medţiagos turi prasiskverbti per keratinocitų fosfolipidų sluoksnį ir citoplazmą. Šis būdas yra trumpesnis, tačiau reikalaujantis daugybės difuzijos etapų. Odos dariniai (plaukų folikulai ir prakaito liaukos) yra tiesiausias kelias per raginį sluoksnį, tačiau jie sudaro tik 0,1 proc. odos paviršiaus ploto. Dėl to, tik labai maţas kiekis medţiagų gali patekti į organizmą[43].

2.1. Transderminės vaistų formos

2.1.1. Transderminių vaisto formų rūšys

Transderminėms vaistų formoms priskiriami visi preparatai, kurie yra vartojami vietiškai ir pasiţymi gebėjimu tiekti vaistinę medţiagą į sisteminę kraujotaką [38]. Transderminės vaistų formos gali būti skirstomos į skystas, puskietes, kietas bei kitokios formos produktus. Puskietėms vaisto formoms priskiriami tepalai, kremai, geliai, pastos ir šutekliai. Visų išvardytų vaisto formų funkcija yra prolonguotai tiekti vaistines medţiagas pro epidermį ir pasiekti terapinį poveikį [49].

2.1.2. Transderminių vaisto formų privalumai

Patekusios ant sveikos odos vaistinės medţiagos palaipsniui atpalaiduojamos. Tokiu būdu susilpnėja veikimo intensyvumas, nepasireiškia nepageidaujamos reakcijos, atsirandančios vaistą vartojant per os. Aplenkus virškinamąjį traktą taip pat išvengiama fermentų poveikio ir sąveikos su kitais vaistais arba maistu. Transderminės vaistų formos pasiţymi ne tik prolonguotu ir pastoviu vaistinių medţiagų tiekimu į organizmą, bet ir maţesniu vartojimo daţniu palyginus su kitomis vaistų formomis. Taip pat reikalinga maţesnė paros dozė, norint pasiekti tokį patį terapinį poveikį nei vartojant vaistą peroraliai [27,42,47].

Įvertinus šiuos pro odą vartojamų vaistų privalumus, aktualu pritaikyti meloksikamą vietiniam vartojimui. Lyginant su kitais šios grupės atstovais, meloksikamo terapinė paros dozė yra santykinai maţa - nedidesnė nei 15 mg [16]. Dėl to būtų patogu įvesti šį vaistą į puskietę sistemą. Tiekiant meloksikamą transderminiu būdu, gydomoji vaisto koncentracija susidarytų uţdegimo vietoje, o išvengus sisteminio poveikio, dar labiau sumaţėtų nepageidaujamų reakcijų rizika.

Uţsienio literatūros duomenimis, vietiškai vartojamo meloksikamo bioprieinamumas buvo 1,05 proc., lyginant su peroraliniu. Tai įrodo, kad tokiu būdu vartojant vaistą galima išvengti virškinimo trakto paţeidimų ir pirminio metabolizmo kepenyse. Nors pasisavinimas buvo ţenkliai maţesnis, dėl perėjimo pro odos barjerą, maksimali vaisto koncentracija kraujo plazmoje išliko ţymiai ilgiau [14]. Tokią tendenciją pastebėjo ir kiti mokslininkai, kurie atliko bandymus su meloksikamo puskietėmis vaisto formomis ir tyrė jų poveikį odai. Gauti rezultatai parodė, kad meloksikamas nesukėlė jokių odos paţeidimų [5]. Taigi, vietinis meloksikamo vartojimo būdas gali būti puiki alternatyva ilgalaikiam gydymui.

2.2. Hidrogeliai

2.2.1. Hidrogeliai ir jų savybės

Pastaruoju metu vaistų pramonėje vis daugiau dėmesio skiriama geliams. Jie pasiţymi lengvu, patogiu vartojimu bei greita absorbcija [49]. Europos farmakopėjoje geliai apibūdinami kaip puskietė vaisto forma, sudaryta iš skysčio, gelifikuoto tam tikrais standikliais. Joje išskiriamos dvi gelių rūšys: lipofiliniai ir hidrofiliniai [15]. Clarence T. ir kt. gelius apibūdina kaip puskietes vaisto formas, sudarytas iš smulkių suspensinių dalelių (dvifazis gelis) arba stambių organinių molekulių, įsiterpusių skystyje (vienfazis gelis) [12]. Hidrogeliai – polimeriniai, tinklinės struktūros dariniai, galintys absorbuoti didelius kiekius vandens. Ideali hidrogelio struktūra pavaizduota 4 paveikslėlyje. Hidrofilines savybes jiems suteikia hidroksilo (-OH), karboksilo (-COOH), amido (-CONH-), sulfo rūgšties (-SO3H) ir kitos grupės, esančios polimero sudėtyje. Fariba Ganji ir kt. teigia, kad galima pagaminti hidrogelius, savo sudėtyje turinčius ir hidrofobinio polimero, jį sumaišant su hidrofiliniu. Tai daţniausiai taikoma specifinio vartojimo atvejais, kai geliams reikia suteikti papildomų savybių [17].

4 pav. Ideali gelio struktūra [17]

Pagrindiniai hidrogelių privalumai, lemiantys jų taikymą vaistinių medţiagų tiekimui pro odą yra: vandens sulaikymas savo struktūroje, puikus praeinamumas per membranas ir suderinamumas su audiniais [7,33,52]. Literatūros duomenimis, hidrofilinis hidrogelių paviršius sudaro maţą tarpfazinę energiją su organizmo skysčiais, dėl to baltymai ir ląstelės prie jo neprikimba. Be to, jie yra netoksiški, minkštos, elastingos konsistencijos ir nepaţeidţia šalia esančių audinių [21].

2.2.2. Polimerinėms medţiagoms keliami reikalavimai

Kuriant ir tobulinant transdermines vaistų formas didelę reikšmę turi tinkamas polimerų panaudojimas. Nuo polimerinės medţiagos sudėties ir kiekio priklauso ne tik vaisto formos struktūra, bet ir vaistinės medţiagos atpalaidavimas iš jos. Dėl to svarbu išsiaiškinti, kokiomis savybėmis turi pasiţymėti polimerai. Remiantis literatūros šaltiniais, šios medţiagos turi būti chemiškai inertiškos, stabilios laikymo metu, netoksiškos, jų molekulė masė ir fizikocheminės savybės negali turėti įtakos vaisto difuzijai. Taip pat polimerai turi būti lengvai pagaminami ir neribotai naudojami su vaistinėmis medţiagomis [19].

2.2.3. Hidrogelių gamybos būdai

Literatūroje yra pateikiami ir aprašomi įvairūs gelių gamybos metodai: dispersinis, šaldymo, cheminis, temperatūros keitimo ir flokuliacijos sudarymo metodas.

Dispersinis metodas. Gaminant gelį šiuo būdu, polimeras yra disperguojamas vandenyje tol, kol visas išbrinksta. Po to, dedamos kitos sudedamosios medţiagos, maišant iki vienalytės masės.

Šaldymo metodas. Gelis gaminamas 5 ⁰C temperatūroje. Polimeras sumaišomas su skvarbą gerinančia medţiaga. Atskirai sumaišoma vaistinė medţiaga ir tirpiklis. Gautas tirpalas pilamas į pradinį ir lėtai maišomas.

Cheminis metodas. Šis būdas pagrįstas zolių susidarymu. Gamybos metu sumaišius dviejų medţiagų tirpalus įvyksta cheminė reakcija. Padidėjusi reagentų koncentracija suformuoja gelį.

Temperatūros keitimo metodas. Norint pagaminti gelius iš liofilinių koloidų, pvz. agaro, temperatūra maţinama, nes maţėja tirpumas ir įvyksta gelifikacija. Priešingai, gamyboje naudojant vandeninį, padidėjusi temperatūra nutraukia vandenilinius ryšius ir tokiu būdu susiformuoja gelis.

Flokuliacijos sudarymo metodas. Pagal naudojamą polimerinę medţiagą, į tirpalą pridedama atitinkama druska. Proceso metu reikalingas greitas maišymas, kad nesusidarytų per didelė netirpių dalelių koncentracija [10,20,25,29,37,45,46,54].

Atsiţvelgus į meloksikamo vaistinės medţiagos ir hidrogelių savybes, eksperimento metu vertėtų naudoti lengviausiai pritaikomą temperatūros keitimo metodą.

2.3. Tyrimo metodai

2.3.1. Geliams taikomi tyrimo metodai

Europos farmakopėjoje reglamentuotų tyrimo metodų puskietėms vaistų formoms nėra. Literatūroje pateikiami pagrindiniai metodai, kurie atliekami norint įvertinti fizikines ir chemines gelių savybes.

Klampos matavimas. Klampa gali turėti tiesioginę įtaką vaisto difuzijai, pvz.: santykinai didelę klampą turinčios puskietės vaisto formos pasiţymi geresne difuzija nei tos, kurių klampa yra maţesnė.

pH matavimas. Jei pH reikšmė turi įtakos vaistinei medţiagai, gamybos metu matavimas atliekamas kaip vienas iš produkto kokybės įvertinimo testų.

Dalelių dydţio nustatymas. Šis tyimas turi būti atliekamas tada, kai vaisto formoje esančios dalelės gali daryti įtaką jos vientisumui arba poveikiui.

Sklaidos nustatymas. Testas parodo, kokį odos plotą gelis lengvai padengia per tam tikrą laiko tarpą [12].

Konsistensijos vertinimas. Testas atliekamas iš nustatyto atstumo metant ant lazdelės pritvirtintą kūgį į stiklinėje esantį gelį. Kaip giliai į gelį įsiskverba kūgis, įvertinama matuojant atstumą nuo gelio paviršiaus iki panirusio kūgio viršūnėlės [56].

Vienalytiškumas. Vizualiai arba naudojant mikroskopą įvertinama gelio išvaizda, ar jame nėra agregatų [40].

Stabilumo tyrimas. Keičiant temperatūrinį reţimą nustatytais laiko intervalais stebimos fizikinės, cheminės gelio savybės [22,30,48,53].

Siekiant įvertinti meloksikamo hidrogelių homogeniškumą, takumo savybes ir stabilumą, aktualiausia atlikti mikroskopavimą, dalelių dydţio nustatymą, klampos ir pH matavimo testus.

2.3.2. Atsipalaidavimo tyrimai in vitro

Atlikus anksčiau minėtus tyrimus, ištiriamos fizikinės, cheminės vaisto formos savybės. Norint kokybiškai įvertinti puskietę vaisto formą, taip pat svarbu nustatyti, kiek veikliosios medţiagos gali iš jos atsipalaiduoti. Yuliya Levintova ir kt. teigimu, atsipalaidavimo tyrimai in vitro yra puiki priemonė, norint įvertinti vaisto skvarbos savybes prieš atliekant tyrimus in vivo [39]. Daug eksperimentų yra atlikta, kuriant ir pritaikant įvairius difuzijos tyrimus ir skirtingas membranas. Literatūros duomenimis, istoriniu poţiūriu medţiagų perėjimą pro odą vertinančius in vitro tyrimus

galima suskirstyti į dvi grupes. Pirmajai priskiriami metodai, kurių metu skvarbai pro odą naudojama begalinė vaisto dozė. Antrajai - metodai, kuriuose perėjimui pro odos sluoksnį parenkama ribota, realiai klinikoje naudojama vaisto dozė. Įvertinus pastarojo metodo privalumus, buvo validuotas Franz tipo difuzinių celių metodas [18]. Šis metodas daţnai taikomas ir šių dienų tyrimuose.

Franz tipo difuzinę celę sudaro dvi dalys: akceptorinė ir donorinė. Akceptorinė terpė daţniausiai yra skystis, donorinė fazė gali būti skystis arba puskietė vaisto forma . Šias dvi celės dalis skiria membrana, kuri negali daryti įtakos difuzijai ir turi leisti medţiagoms lengvai atsipalaiduoti iš donorinės fazės [11]. Eksperimento metu membrana parenkama, atsiţvelgiant į tyrimo tikslą, suderinamumą su tiriamąja medţiaga, prieinamumą bei kainą [58]. Daţniausiai naudojamos sintetinės membranos iš polimetilsiloksano, polisulfono, celiuliozės derivatų, politetrafluoroetileno, polipropileno ir kt. [41].

Difuzijos procesui įtaką daro temperatūra, todėl eksperimento metu akceptorinėje terpėje turi būti laikomas termometras ir išlaikomas pastovus temperatūrinis reţimas. Daţniausiai tyrimo metu nustatoma odos paviršiui būdinga 32 ⁰C temperatūra arba 37 ⁰C temperatūra, jei tiriami vaginaliniai preparatai. Be to, akceptorinė terpė turi būti nuolat maišoma, kad būtų uţtikrintas difuzijos vienodumas bei koncentracijos homogeniškumas.

Rekomenduojama eksperimento metu naudoti šešias celes, tačiau pagal poreikį gali būti naudojama viena, dvi ar trys celės. Tyrimo metu nustatytais laiko intervalais iš akceptorinės fazės pipete imami mėginiai ir tiriami pasirinktu analizės metodu [1, 35].

Tinkamai pritaikius in vitro tyrimų metodiką, galima nustatyti nešiklių tinkamumą meloksikamo pernašai pro pusiau pralaidţią membraną.

2.3.3. Skvarbos į odą ex vivo tyrimai

Siekiant įvertinti, kaip vaistinės medţiagos iš puskiečių sistemų skverbiasi pro odą, taikomi ex

vivo metodai. Šio tipo tyrimai kainuoja maţiau, uţtrunka trumpau nei eksperimentai su gyvūnais. Be

to, pasiţymi geresniu atkartojamumu ir maţiau ribojamais parametrų pokyčiais. Šiems bandymams atlikti gali būti naudojamos dviejų modelių difuzinės celės – vertikalios Franz tipo celės arba Bronaugh, dar kitaip vadinamos pratakiomis difuzijos celėmis.

Bronaugh difuzinės celės pradėtos naudoti 1985 m. Odos mėginys dedamas tarp dviejų kamerų- akceptorinės ir donorinės. Tiriamoji medţiaga dedama ant odos, o prasiskverbęs jos kiekis apskaičiuojamas imant mėginius iš receptorinės terpės. Eksperimento metu gali būti naudojama ţmogaus ex vivo arba gyvūnų, pvz.: ţiurkių oda [18]. Kitaip nei Franzo difuzinėse celėse, receptorinės

terpės skystis pompos dėka nuolat keičiasi, cirkuliuoja. Tokiu būdu maksimaliai padidinamos ,,sink’’ sąlygos, tyrimas tampa panašesnis į in vivo modelį. ,,Sink’’ sąlygos tyrimuose sukuriamos, kai bent tris kartus padidinamas reikiamas tirpiklio kiekis, reikalingas norint pagaminti persotintą tirpalą. Bandyme rekomenduojama naudoti ţmogaus odą, tačiau, atsiţvelgiant į galimybes ir tyrimo tikslus, gali būti naudojama ir gyvūnų ar netikra oda. Receptorinės terpės skystis, kaip ir testuojamos medţiagos tirpiklis, parenkamas taip, kad nedarytų įtakos vaistinės medţiagos prasiskverbimui, pvz.: vandenyje netirpioms medţiagoms naudojamas izotoninis druskos tirpalas, o lipofolinėms medţiagoms – etanolio-vandens mišiniai ir kt. Bandymo trukmė - ne daugiau kaip 24 val. [24,34,58].

Eksperimento metu pasirinkus Bronaugh pratakių celių metodiką, būtų galima nustatyti, ar meloksikamo vaistinė medţiaga geba prasiskverbti į odą.

2.4. Apibendrinimas

Atlikus literatūros analizę, galima teigti, kad meloksikamas yra perspektyvi vaistinė medţiaga tolimesniame reumatinių ligų gydyme. Nors šis vaistas daugelyje tirpiklių yra maţai tirpus, tačiau, įmanoma sukurti transderminę jo formą. Išnagrinėjus puskiečių vaisto formų privalumus ir parinkus tinkamas polimerines medţiagas, perspektyvu pagaminti hidrofilinį meloksikamo gelį. Kokybiniam šios vaisto formos įvertinimui tinkama in vitro tyrimų metodika. Franz tipo difuzinių celių panaudojimas suteikia ţinių apie meloksikamo gebėjimą atsipalaiduoti iš puskietės vaisto formos. Tęstiniam gelio įvertinimui galima pritaikyti Bronaugh pratakių celių metodą ir ištirti meloksikamo skvarbą pro odą.

3. TYRIMO METODIKA

3.1. Tyrimo medţiagos ir prietaisai

3.1.1. Darbe naudotos medţiagos

 Natrio karboksimetilceliuliozė, 200-400 cP, 2 % in H2O(25 °C) (lit.), vidutinės klampos, (Sigma-Aldrich, JAV)

 Natrio karboksimetilceliuliozė, 50-200 cP, 4 % in H2O(25 °C) (lit.), maţos klampos, (Sigma-Aldrich, JAV)

 Metilceliuliozė (Sigma-Aldrich, JAV)

 Hidroksipropilmetilceliuliozė (Sigma-Aldrich, JAV)  Etanolis 96,3 % (v/v) ( AB „Stumbras―, Kaunas)  Metanolis (BÁRTA a CIHLÁŔ, Čekija)

 Natrio azidas POCh (Gliwice, Lenkija)

 Dializės membrana Biotech Regenerated Cellulose (RC) Membrane (Nyderlandai)

3.1.2. Darbe naudoti prietaisai

 Spektrofotometras su diodų matricos detektoriumi: Agilent 8453 UV – Vis/DAD (Agilent technologies®, JAV)

 Viskozimetras SV-10 (A&D Instruments, Japonija)  pHmetras HD 2105.1 Knick (Vokietija)

 Vandens vonelė Grant GD100 (Grant Instruments, Anglija)

 Ultragarso vonelė Cole – Parmer (Cole – Parmer Instrument Company, JAV)  Analitinės svarstyklės GX-200-EC (A&D Instruments, Japonija)

 Automatinės pipetės (Transferpette, Vokietija)  Mastersizer 3000 (Malvern Instruments, UK)

 Magnetinė maišyklė su kaitinimo įranga: IKA® C – MAG H57 (IKA®-Werke GmbH & Co. KG, Vokietija)

3.2. Analitiniai metodai

3.2.1. UV spektrofotemetrinio metodo taikymas bandinių analizei

Kiekybinei meloksikamo analizei buvo taikomas UV spektrofotometrijos metodas. Tyrimas atliktas naudojant Agilent 8453 UV – Vis/DAD spektrofotometrą su diodų matricos detektoriumi: Tirpalų mėginiai pilami į stačiakampes kvarcinio stiklo kiuvetes. Kaip etaloninis tirpalas naudojamas 96,3 proc. etanolis. Absorbcija matuojama esant 363 nm bangos ilgiui.

3.2.2. Dalelių dydţio nustatymas

Siekiant nustatyti, kokios dalelės vyrauja vaistinėje medţiagoje, buvo atliekamas dalelių dydţio nustatymas. Meloksikamo miltelių dalelių dydis buvo matuojamas (n=6) naudojant Mastersizer 3000 (Malvern Instruments, UK) aparatūrą. Metodas pagrįstas lazerio šviesos sklaidos matavimu. Į aparato stiklinę pilamas vanduo, beriami meloksikamo milteliai tol, kol sistema uţfiksuoja pakankamą kiekį, kad būtų galima atlikti matavimą.

3.2.3. Vienalytiškumo vertinimas

Meloksikamo gelių vienalytiškumas buvo vertinamas naudojant Motic® B3 mikroskopą (Meyer Instruments, JAV) su integruota skaitmenine kamera Moticam 1000. Nedidelis kiekis gelio uţnešamas ant objektinio stikliuko, ant kurio uţdedamas dengiamasis stikliukas ir uţlašinamas imersinis aliejus. Objektinis stikliukas su mėginiu dedamas po mikroskopo objektyvu. Naudojamas 400× didinimas.

3.2.4. pH nustatymas

Meloksikamo gelių pH (n=3) vertinta, naudojant HD 2105.1 pH-metrą (Delta OHM, Italija). Meloksikamo gelių pH matuojamas pasigaminus 5 proc. vandeninius tirpalus.

3.2.5. Dinaminės klampos nustatymas

Meloksikamo gelių konsistensijos savybės buvo vertinamos matuojant dinaminę klampą. Nustatymas buvo atliekamas viskozimetru SV-10 (A&D Instruments, Japonija). Į tiriamąją celę

sudedamas gelis, nuleidţiamos viskozimetro sensoriaus plokštelės ir matuojama klampa. Kiekvieno matavimo trukmė buvo 10 s (n=3). Matavimas atliekamas 20 ⁰ C temperatūroje.

3.2.6. Meloksikamo atpalaidavimo iš eksperimentinių gelių tyrimai in vitro

Siekiant įvertinti, kaip meloksikamas gali atsipalaiduoti iš hidrogelių, buvo atlikti in vitro atpalaidavimo tyrimai (n=3), naudojant modifikuotas Franz tipo difuzines celes su regeneruota celiuliozės membrana Cuprophan® (Medicell International Ltd., Didţioji Britanija) (5 pav.). Prieš eksperimentą membranos buvo laikomos išgrynintame vandenyje apie 12 val. Bandymo metu celės sudedamos į šildymo vonelę, kurioje palaikoma pastovi 37 ± 0,5 ºC temperatūra. Šildymo vonelė dedama ant IKAMAG® C-MAG 35 HS7 magnetinės maišyklės su kaitinamuoju paviršiumi (IKA-Werke GmbH & Co.KG, Staufenas, Vokietija). Akceptorinę terpę sudaro 50 ml šarminio vandeninio tirpalo. Į difuzinę celę talpinama ~ 1 g gelio. Membranos difuzijos plotas - 1,77 cm2. Eksperimento metu iš akceptorinės terpės mėginiai (3 ml) imami po 15, 30, 45, 60, 120 min ir analizuojama UV spektrofotometriniu metodu. Paėmus mėginį, akceptorinė terpė papildoma tokiu pačiu vandeninio tirpalo kiekiu.

3.2.7. Meloksikamo skvarbos į odą tyrimai ex vivo

Siekiant nustatyti, ar meloksikamas gali pereiti į odą, buvo atliktas skvarbos į odą ex vivo tyrimas, naudojant Bronaugh tipo pratakias difuzines celes (6 pav.). Jos dedamos ant specialaus termostatuojamo metalinio bloko, kuriame cirkuliacinė vandens vonelė Grant GD120 (Grant Instruments Ltd., Didţioji Britanija ) palaiko 37°C temperatūrą.

Efektyvus difuzijos plotas celėse buvo 0,64 cm2_{. Akceptorinės terpė -0,9 proc. natrio chlorido} tirpalas, turintis 0,005 proc. konservanto natrio azido. Jos pastovus cirkuliavimo greitis (0,6ml/min) palaikomas, naudojant įrangą, kurią sudaro peristaltinis siurblys Masterflex® L/S® su daugiakanale siurblio galva (Cole-Parmer Instrument Co., JAV). Tyrime buvo naudojama 25 – 40 metų amţiaus baltaodţių moterų oda, gauta iš Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninės Plastinės ir rekonstrukcinės chirurgijos klinikos. Prieš eksperimentą oda laikyta šaldiklyje (–20°C) ne ilgiau kaip šešis mėnesius. Prieš pradedant tyrimą, atšildyta ţmogaus oda apţiūrima vizualiai: patikrinama, ar nėra paţeidimų, pašalinami poodinio sluoksnio riebalai, nukarpomi plaukai. Po to, oda sukarpoma atitinkamo dydţio gabalėliais ir dedama į celes. Šios fazės metu po oda celėse cirkuliuoja 0,9 proc. natrio chlorido tirpalas, turintis 0,005 proc. konservanto natrio azido.

Po ̴ 12 val. ant odos celėse uţnešama donorinės fazės dozė: 200 μl vandeninio meloksikamo tirpalo arba ~200 mg eksperimentinio meloksikamo gelio. Skvarbos į odą ex vivo tyrimo trukmė - 24 val.

Po 24 val. donorinė fazė nuimama nuo ţmogaus odos paviršiaus. Po to oda 2 kartus plaunama su 96,3 proc. etanoliu ir 3 kartus su 0,9 proc. NaCl tirpalu. Odos paviršius nusausinamas, iškerpami 0,64 cm2 ploto odos gabalėliai. Vandeninė meloksikamo ištrauka ir 96,3 proc. etanolio nuoplovos kiekybiškai perkeltos nuo odos paviršiaus į 50 ml matavimo kolbą ir skiestos su vandeniu. Gelio donorinė fazė ir 96,3 proc. etanolio nuoplovos kiekybiškai perkeltos nuo odos paviršiaus į 25 ml mėgintuvėlius taip pat skiedţiant vandeniu. Nusausinti odos gabalėliai išimami iš celių, iškerpamas plotas, pro kurį vyko difuzijos procesas ir ekstrahuojama metanoliu 30 min. ultragarso vonelėje (60°C). Mėginiai analizuojami UV spektrofotometriniu metodu.

6 pav. Bronaugh difuzinės celės A – Bronaugh celės skerspjūvis; B – aliuminio blokas, kuriame sudedamos celės ir palaikomas temperatūrinis reţimas [34]

3.2.8. Tyrimo duomenų statistinė analizė

Statistinis duomenų apdorojimas buvo atliekamas naudojant SPSS 19.0 ir Microsoft Office Excel 2007 programas. Tyrimų duomenų analizei taikytas vieno faktoriaus dispersinės analizės modelis

(One-Way ANOVA), naudojant Tukey‘o HSD (angl. Honestly Significant Difference) kriterijų. Apskaičiuoti eksperimentinių duomenų aritmetiniai vidurkiai (x), vidutiniai kvadratiniai nuokrypiai (SD).

3.3. Meloksikamo standartinių tirpalų gamyba ir kalibracinio grafiko

sudarymas

Standartiniai meloksikamo tirpalai buvo gaminami naudojant 96,3 proc. etanolį. Atsveriama 0,1 mg meloksikamo, tirpinama 100 ml 96,3 proc.etanolyje, šildant tirpalą ant vandens vonelės (vandens temperatūra 80 ⁰C ). Gautas 0,1 proc. meloksikamo tirpalas. Po to, iš šio pasigaminto tirpalo buvo imami 0,5 ml, 0,65 ml, 0,8 ml ir 1 ml mėginiai ir skiedţiant su etanoliu iki 5 ml pagaminami 10, 13, 16 ir 20 µg/ml tirpalai. Iš gauto 20 µg/ml tirpalo buvo paimta 1 ml ir 1,75 ml ir taip pat skiedţiant iki 5 ml su grynu etanoliu pagaminti 4 ir 7 µg/ml meloksikamo tirpalai. Šių tirpalų absorbcija matuota UV spektrofotometru esant 363 nm bangos ilgiui. Išmatavus ţinomos koncentracijos tirpalų sugertį, sudarytas kalibracinis grafikas (7 pav.). Remiantis gauta tiesinės regresijos lygtimi y =17,282x

7 pav. Meloksikamo kalibracinis grafikas

3.4. Meloksikamo tirpalo gamyba

Meloksikamas vandenyje netirpus, tačiau, remiantis literatūroje pateiktais duomenimis [28], šarminėje terpėje jo tirpumas didėja. Todėl buvo gaminamas vandeninis meloksikamo tirpalas, sudėtyje turintis 0,1 M NaOH. Gautas tirpalas filtruojamas. UV spektrofotometrijos būdu apskaičiuota tirpalo koncentracija -0,23 proc.

3.5. Eksperimentinių nešiklių modeliavimas

Meloksikamo puskiečių vaisto formų – hidrogelių gamybai buvo pasirinktos šios polimerinės medţiagos: natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP), natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP), metilceliuliozė, hidroksipropilmetilceliuliozė, poloksameras 407. Remiantis literatūroje paskelbtais duomenimis [1], eksperimente su puskietėmis vaisto formomis natrio karboksimetilceliuliozė buvo naudojama kaip viena iš polimerinių medţiagų. Hidrogelio sudėtyje jos kiekis sudarė 2 proc. Kadangi

ši medţiaga buvo tinkama gelio susidarymui, buvo nuspręsta pradėti eksperimentą, naudojant natrio karboksimetilceliuliozę (50-200 cP). Norint pagaminti tinkamos klampos gelius, iš pradţių buvo gaminami 6, 8 ir 10 proc. natrio karboksimetilceliuliozės (50-200 cP) geliai. Jų klampa pateikta 1 lentelėje. Kadangi priimtiniausiomis konsistencijos savybėmis pasiţymėjo 8 proc. hidrogelis, kurio klampa 1,16 Pa·s., buvo nuspręsta gaminti gelius, ± 15 proc. atitinkančius šią reikšmę. Klampa matuojama 20⁰ C temperatūroje.

1 lentelė. Natrio karboksimetilceliuliozės (50-200 cP) dinaminė klampa 20 ⁰C temperatūroje Natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP), proc. Klampa, Pa·s 6 0,55 8 1,16 10 2,11

Polimerinių medžiagų koncentracijų parinkimas. Polimerinių medţiagų koncentracijos buvo

parenkamos eksperimentiniu būdu. Gaminami įvairių koncentracijų hidrogeliai, sudaryti tik iš polimerinės medţiagos ir vandens. Po to matuojama dinaminė klampa. Gauti duomenys pateikti 2 lentelėje.

2 lentelė. Polimerinių medžiagų koncentracijos ir dinaminė klampa Polimerinė medţiaga Kiekis gelyje (proc.) Klampa, Pa·s

Metilceliuliozė 3 0,08 5 0,44 7 0,65 8 1,17 9 1,78 10 2,20 Hidroksipropilmetilceliuliozė 2 0,05 3 0,28 4 0,50 4,5 1,06 4,7 1,13 5 2,17 Natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) 2 0,76 3 1,15 4 1,67 5 2,99 Poloksameras 407 15 0,03 20 0,16 25 >10,00

Atlikus eksperimentinių gelių klampos matavimus išrinktos visų polimerinių medţiagų koncentracijos, kurios bus taikomos tolimesniuose meloksikamo gelių gamybos etapuose: natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP) – 8 proc., natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) – 3 proc., metilceliuliozė - 8 proc., hidroksipropilmetilceliuliozė - 4,7 proc. Kadangi rekomenduojamas poloksamero kiekis gelių sudėtyje yra ribose nuo 15 iki 25 [26], nuspręsta naudoti 20 proc. poloksamero. Be to, tokios sudėties hidrogelis pasiţymėjo priimtiniausia konsistencija.

Atsiţvelgus į tai, kad meloksikamo tirpalo gamybai naudojamas 0,1 M NaOH tirpalas, buvo nuspręsta eksperimentiškai įsitikinti, ar šarminės medţiagos panaudojimas turės įtakos gelių klampai. Todėl buvo pagaminti hidrogeliai, kurių pH ̴ 8. Terpės šarminimui, kaip ir meloksikamo tirpalo gamybai, buvo naudojamas 0,1 M NaOH tirpalas.

Išmatavus pašarmintų hidrogelių klampą, gauti rezultatai parodė, kad natrio šarmas turėjo įtakos natrio karboksimetilceliuliozės hidrogeliams. 2 proc. natrio karboksimetilceliuliozės (200-400 cP) klampa sumaţėjo nuo 1,15 Pa·s iki 0,257 Pa·s, o natrio karboksimetilceliuliozės (50-200 cP) – nuo 1,16 Pa·s iki 0,852 Pa·s. Siekiant tolimesniuose eksperimento etapuose naudoti panašios klampos hidrogelius, buvo pagaminti didesnių koncentracijų natrio karboksimetilceliuliozės geliai, atitinkantys nustatytą klampą. Galutinės polimerinių medţiagų koncentracijos pateiktos 3 lentelėje.

3 lentelė. Polimerinių medžiagų koncentracija gelyje ir klampa Polimerinė medţiaga Kiekis gelyje (proc.) Klampa Pa·S

Poloksameras 407 20 0,16 Metilceliuliozė 8 1,04 Hidroksipropilmetilceliuliozė 4,7 0,99 Natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) 4 1,29 Natrio karboksimetilceliuliozė (50-200⁰ cP) 9 1,10

3.6. Meloksikamo gelių gamyba

3.6.1. Meloksikamo gelio su poloksameru 407 gamyba

,,Šaltuoju’’ metodu gaminama 50 g gelio. Analitinėmis svarstyklėmis atsveriama 40 g meloksikamo tirpalo ir 10 g poloksamero. Po to, maišant į tirpalą suberiamas atsvertas poloksamero kiekis ir laikoma šaldytuve 4⁰ C temperatūroje, kol ištirpsta. Kambario temperatūroje iš gauto mišinio susidaro gelis.

3.6.2. Meloksikamo gelio su celiuliozės polimerais gamyba

Gamyba su natrio karboksimetilceliuliozės polimerais. Į atsvertą meloksikamo tirpalą pridedamas

atitinkamas natrio karboksimetilceliuiozės kiekis ir laikoma +4°C temperatūroje (šaldytuve), kol išbrinksta ir ištirpsta.

Gamyba su metilceliulioze ir hidroksipropilmetilceliulioze. Į atsvertą celuliozės kiekį supilamas

meloksikamo tirpalas. Gautas mišinys perkeliamas ant magnetinės maišyklės ir, palaikant 60 ⁰ C temperatūrą, periodiškai maišoma, kol celiuliozės milteliai išbrinksta ir ištirpsta. Po to, mišiniai laikomi kambario temperatūroje, kol atvėsta. Eksperimentinių meloksikamo hidrogelių sudėtis pateikta 4 lentelėje.

4 lentelė. Eksperimentinių meloksikamo hidrogelių sudėtis Sudėtinės medţiagos (proc.) 1 2 3 4 5 0,23 proc. meloksikamo tirpalas 92 95,3 96 91 80 Metilceliuliozė 8 - - - - Hidroksipropilmetilceliuliozė - 4,7 - - - Natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) - - 4 - - Natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP) - - - 9 - Poloksameras 407 - - - - 20

3.7. Meloksikamo suspensijos gamyba

Pagal gautą meloksikamo tirpalo koncentraciją, atitinkamai buvo gaminama 0,23 proc. meloksikamo suspensija. Terpės šarminimui naudotas 0,1 M NaOH tirpalas.

3.8. Meloksikamo suspensinių gelių gamyba

Suspensinių gelių gamyboje komponentų sudėtis ir techologija išliko tokia pati, kaip ne suspensiniuose hidrogeliuose. Gamybos metu stiklinė su meloksikamo suspensija dedama ant magnetinės maišyklės, kad dalelės tolygiai pasiskirstytų tirpale. Atsveriami apskaičiuoti suspensijos ir celiuliozės polimerų kiekiai. Mišiniai su natrio karboksimetilceliuliozės polimerais išmaišomi ir dedami į šaldytuvą, kol išbrinksta ir susidaro gelis. Tuo tarpu mišiniai su metilceliuloze ir hidroksipropilceliulioze dedami ant magnetinės maišyklės, palaikant 60⁰ C temperatūrą. Kai polimerai išbrinksta ir ištirpsta, mišiniai paliekami laikyti kambario temperatūroje, kol atvėsta.

4. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

4.1. Meloksikamo dalelių frakcinė sudėtis

Atlikus meloksikamo dalelių dydţio matavimą, buvo nustatyta, kad 94,05 proc. visų dalelių yra intervale nuo 1,28 µm iki 859 µm. Iš jų 54,53 proc. sudaro dalelės, kurių dydis intervale nuo 58,9 µm iki 240 µm, 29,62 proc. sudaro dalelės nuo 1,28 µm iki 51,8 µm, 9,9 proc. – nuo 272 µm iki 859 µm. Tik 5,95 proc. visų medţiagos dalelių yra 0,0417-0,214 µm dydţio. Didţiausių medţiagos dalelių skersmuo sudarė 859 µm, o maţiausių – 0,0407 µm. Kadangi ţaliava sudaryta iš labai įvairaus dydţio dalelių, tai gali turėti įtakos meloksikamo tirpalų, suspensijų ar puskiečių vaisto formų gamybai. Dėl to, tolimesniuose eksperimento etapuose buvo atsiţvelgta į medţiagos tirpimo procesus ir įterpimą į gelį. Dalelių frakcinė sudėtis pateikta 8 paveikslėlyje.

8 pav. Dalelių dydžio pasiskirstymas

4.2. Meloksikamo hidrogelių mikroskopavimas

Eksperimentinių meloksikamo suspensinių gelių mikroskopavimo nuotraukos pateiktos 9 pav. Iš nuotraukų matosi, kad meloksikamo dalelių dydis ir forma visuose suspensiniuose geliuose yra įvairus. Vadinasi, gamybos proceso metu pavyko išvengti suspensijos dalelių nusėdimo ir nevienodo jų kiekio pasiskirstymo geliuose.

9 pav. Suspensinių meloksikamo hidrogelių nuotraukų vaizdas (padidinimas 400×): A –hidrogelis su KMC (50-200⁰ cP); B – hidrogelis su KMC (200-400⁰ cP); C – hidrogelis su MC; D – hidrogelis

su HPMC.

Suspensiniai meloksikamo geliai yra šviesiai geltonos spalvos, neskaidrūs, bekvapiai. Hidrogeliai su natrio karboksimetilceliuliozės ir metilceliuliozės polimerais yra homogeniškos išvaizdos, plika akimi matomos smulkios dalelės. Hidrogelyje su hidroksipropilmetilceliulioze laikymo metu iškrito meloksikamo nuosėdos.

4.3. Meloksikamo hidrogelių pH

Pagamintų meloksikamo gelių pH matavimo rezultatai parodė, kad jų pH yra intervale nuo 6,24 iki 6,7 (5 lentelė). Remiantis literatūroje pateiktais duomenimis, normali odos paviršiaus pH reikšmė yra 5,5 [55], todėl pagaminti eksperimentiniai geliai gali būti tepami ant odos.

5 lentelė. Meloksikamo gelių pH reikšmės Nr. Naudota polimerinė medţiaga pH ±SD

1 Natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP) 6,24±0,3 2 Natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) 6,70±0,3 3 Metilceliuliozė 6,40±0,3 4 Hidroksipropilmetilceliuliozė 6,48±0,3 5 Poloksameras 407 6,86±0,3

Taip pat buvo matuojama suspensinių meloksikamo gelių pH. Gauti rezultatai ţenkliai nesiskyrė nuo hidrogelių, kuriuose meloksikamas buvo įvestas tirpalo forma (6 lentelė). Didesni skirtumai buvo pastebėti tarp metilceliuliozės ir hidroksipropilceliuliozės sudėtyje turinčių gelių. Suspensinio gelio su metilceliuliozės polimerine medţiaga pH reikšmė, lyginant su nesuspensinio hidrogelio, buvo maţesnė ir siekė 5,58, o su hidroksipropilceliulioze – pH 5,45.

6 lentelė. Suspensinių meloksikamo gelių pH reikšmės Nr. Naudota polimerinė medţiaga pH ±SD

1 Natrio karboksimetilceliuliozė (50-200 cP) 6,89±0,3 2 Natrio karboksimetilceliuliozė (200-400 cP) 6,60 ±0,3 3 Metilceliuliozė 5,58±0,3 4 Hidroksipropilmetilceliuliozė 5,45±0,3

4.4. Meloksikamo hidrogelių dinaminė klampa

Viskozimetru nustatyta gelių dinaminė klampa, įterpus vaistinę medţiagą – meloksikamą. Gauti rezultatai parodė, kad meloksikamo įvedimas į puskietes sistemas padidina jų klampą (10 pav.). Hidrogelyje su metilceliulioze klampa padidėjo – 3,8 proc., su hidroksipropilmetilceliulioce – 13,9 proc., su natrio karboksimetilceliulioze (50-200 cP) – 21,8 proc., su natrio karboksimetilceliulioze (200-400 cP) – 16,3 proc., su poloksameru – 118,75 proc.

10 pav. Meloksikamo gelių klampos matavimo rezultatai

Atlikus klampos matavimą suspensiniuose meloksikamo geliuose, buvo nustatyta, kad vaistinės medţiagos įvedimas taip pat padidina klampą geliuose su metilceliuliozės ir natrio karboksimetilceliuliozės polimerinėmis medţiagomis. Hidrogelyje su hidroksipropilmetilceliulioze klampa sumaţėjo 44,4 proc. (11 pav.). Tam įtakos galėjo turėti meloksikamo nuosėdų susidarymas gelyje. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 MC KMC ( 200-400⁰ cP) KMC ( 50-200⁰ cP) HPMC Poloks. Din am in ė klam p a, P a· s Be meloksikamo Su meloksikamu

11 pav. Meloksikamo suspensinių gelių klampos matavimo rezultatai

4.5. Meloksikamo atsipalaidavimas iš hidrogelių

Meloksikamo kiekio, atpalaiduoto iš skirtingų hidrogelių, kinetika pavaizduota 12 paveiksle.

In vitro atpalaidavimo tyrimų rezultatai parodė, kad didţiausias meloksikamo kiekis atpalaiduotas iš

hidrogelio su natrio karboksimetilceliuliozės (50-200 cP) polimerine medţiaga. Per 120 min. iš šio gelio atsipalaidavo 57,8 ± 4,5 proc. meloksikamo. Toks vaistinės medţiagos kiekis statistiškai reikšmingai skiriasi nuo visų likusių atpalaiduotų meloksikamo kiekių iš kitų gelių. Taip pat statistiškai reikšmingas skirtumas (p<0,05) buvo nustatytas tarp hidrogelio su poloksameru 407 ir visų likusių gelių. Gautas suminis meloksikamo kiekis iš šio hidrogelio buvo pats maţiausias ir siekė 14,2 ± 2,3 proc. Lyginant su meloksikamo hidrogeliu, turinčiu sudėtyje natrio karboksimetilceliuliozės (50—200 cP), toks atpalaiduotas vaistinės medţiagos kiekis buvo net 4 kartus maţesnis.

Statistiškai reikšmingo skirtumo tarp hidrogelių su metilceliuliozės, hidroksipropilmetilceliuliozės ir natrio karboksimetilceliuliozės (200-400 cP) polimerinėmis medţiagomis nėra. Bendras meloksikamo kiekis, išsiskyręs per 120 min. iš hidrogelio su metilceliulioze - 35,5 ± 4,1 proc., su hidroksipropilmetilceliulioze – 33,4 ± 1,3 proc., o su natrio karboksimetilceliulioze (200-400 cP) – 36,9± 2,2 proc.

Tolygus vaistinės medţiagos atpalaidavimas būdingiausias meloksikamo hidrogeliui su poloksameru 407. Intervaluose nuo 15 iki 30 min. ir nuo 30 min. iki 45 min. atpalaiduotas vaistinės

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 MC KMC ( 200-400⁰ cP) KMC ( 50-200⁰ cP) HPMC Din am in ė klam pa, P a· s Be meloksikamo Su meloksikamu

medţiagos kiekis padidėjo po 1,1 proc. Nuo 45 iki 60 min. atsipalaidavusio meloksikamo kiekis padidėjo 2,8 proc., o nuo 60 min. iki 120 min. – 5,9 proc. Tuo tarpu hidrogeliuose su celiuliozės polimerais, pastebimas netolygus atpalaiduotos vaistinės medţiagos kiekis viso eksperimento metu. Iš hidrogelio su metilceliulioze, hidroksipropilmetilceliulioze ir natrio karboksimetilceliulioze (200-400 cP) didţiausias meloksikamo kiekis atsipalaidavo per pirmąsias 15 tyrimo min. MC sudėtyje turintis gelis atpalaidavo 11,08 ± 0,6 proc. vaistinės medţiagos, gelio su HPMC atpalaiduotas meloksikamo kiekis siekė 8,1 ± 0,8 proc., o su KMC (200-400 cP)- 11,7 ± 0,1 proc.

12 pav. Meloksikamo atpalaidavimo iš hidrogelių kinetika

Skirtingas atpalaidavimo pobūdis pastebimas gelyje su natrio karboksimetilceliulioze (50-200 cP). Nuo 45 iki 60 min. uţfiksuotas staigus atpalaidavimo padidėjimas. Ištirtas meloksikamo kiekis padidėjo nuo 17,8 iki 32,6 proc. Intervale nuo 60 iki 120 min. atsipalaidavimas tolygus, išsiskyrė apie 25 proc. meloksikamo. Taigi, įpusėjus eksperimentui iš šio hidrogelio meloksikamas pradėjo atsipalaiduoti lengviau. 0 10 20 30 40 50 60 70 0 15 30 45 60 75 90 105 120 K iek is , pro c. Laikas, min KMC (50-200⁰ cP) KMC (200-400⁰ cP) MC HPMC Poloks.

Atliekant atpalaidavimo tyrimą in vitro su suspensiniais meloksikamo geliais, buvo analizuojami hidrogeliai su celiuliozės polimerais. Gauti rezultatai parodė, kad daugiausiai meloksikamo atsipalaidavo iš hidrogelio su KMC (50-200 cP) polimeru. Per 120 min. atpalaiduotas vaistinės medţiagos kiekis - 20,3 ± 4,7 proc. Po 15, 30 , 45 ir 60 min. imtuose mėginiuose meloksikamas buvo aptiktas, tačiau kiekybiškai jo nustatyti nepavyko. Kituose geliuose visais laiko intervalais meloksikamo kiekis buvo per maţas, kad jį būtų galima tiksliai įvertinti.

4.6. Meloksikamo skvarba į odą ex vivo

Skvarbos į odą ex vivo tyrimui meloksikamo tirpalas buvo pasirinktas kaip kontrolinis mėginys. Iš visų sumodeliuotų meloksikamo puskiečių formų šiam tyrimui buvo pasirinktas meloksikamo hidrogelis su natrio karboksimetilceliulioze (50-200 cP), iš kurio tyrimo in vitro metu atsipalaidavo didţiausias vaistinės medţiagos kiekis. Tyrimo rezultatai parodė, kad per 24 val. iš kontrolinio tirpalo nuo viso uţdėto medţiagos kiekio pro odą prasiskverbė 0,96 proc. meloksikamo. Tuo tarpu iš hidrogelio su natrio karboksimetilceliulioze (50-200 cP) prasiskverbusio pro odą meloksikamo kiekio nustatyti nepavyko. Atlikus matavimus, buvo aptikti meloksikamo pėdsakai, tačiau kiekis buvo nepakankamas, kad jį būtų galima kiekybiškai nustatyti UV spektrofotometrijos metodu.

4.7. Aptarimas

Atlikus tyrimą in vitro buvo nustatyta, kad iš suspensinių meloksikamo gelių atpalaiduojamas nepakankamas vaistinės medţiagos kiekis. Buvo tikėtąsi, kad meloksikamui difundavus į akceptorinę terpę, padidės likusios jo dalies tirpumas donorinėje fazėje. Pastovus meloksikamo tirpimas gelio formoje, sukurtų tolygų jo srautą pro dializės membraną. Tačiau, gauti duomenys nepatvirtino šios hipotezės. Panašius rezultatus gavo ir Deepika Jain ir kt. (2012 m.), kurie atliko in vitro tyrimus su meloksikamo geliais. Eksperimento metu į gelį meloksikamas buvo įvestas tirpalo ir suspensine formomis. Atlikus bandymą, buvo nustatyta, kad iš gelių, kurių gamyboje naudojamas meloksikamo tirpalas atsipalaidavo daugiausiai vaistinės medţiagos - 86.35 ± 0,00 proc., kai pH 6,5, 95,25 ± 0,09

proc., kai pH 7,4, 98,58 ± 0,02 proc., kai pH 8,0. Tuo tarpu suspensiniuose geliuose difundavusios vaistinės medţiagos kiekis, esant atitinkamoms pH reikšmėms, siekė 78,31 ± 0.44 proc., 87,04 ± 0,03 proc., 92,3 ± 0,45 proc. [28]. Tokie duomenys patvirtina mūsų gautus rezultatus, kad tik ištirpusi meloksikamo vaistinė medţiaga gali lengvai difunduoti per dializės membraną.

Atsipalaidavimo tyrimus in vitro su skirtingomis meloksikamo vaisto formomis tyrė ir kiti autoriai. Gülgün Yener ir kt. (2009 m.) eksperimento metu lygino A/V, V/A, A/V/A, V/A/V tipo emulsijų ir hidrogelio savybes bei jų gebėjimą atpalaiduoti vaistinę medţiagą. Gauti rezultatai parodė, kad ţenkliai didesnis medţiagos kiekis atsipalaiduoja iš hidrogelio vaisto formos. Buvo nustatyta priklausomybė tarp tirpiklio ir atpalaiduojamo medţiagos kiekio. Padidinus lipofilinių tirpiklių kiekį vaisto formoje, sumaţėja meloksikamo difuzija per pusiau pralaidţią membraną. Dėl to, didesnė atsipalaidavusio meloksikamo koncentracija buvo gauta iš hidrogelio formos [57]. Gauti tyrėjų rezultatai patvirtina, kad mūsų eksperimente naudotos hidrofilinės kilmės pagalbinės medţiagos uţtikrina meloksikamo difuzijos proceso efektyvumą.

Atlikus tyrimus in vitro su meloksikamo geliais, kuriuose vaistinė medţiaga buvo įvesta tirpalo pavidalu, buvo pastebėta, kad vienodos klampos geliai, turintys skirtingas polimerines medţiagas geba atpalaiduoti ne vienodus vaistinės medţiagos kiekius. Polimerinių medţiagų įtaką gelių savybėms tyrė ir Mahmoud El-Badry. Eksperimente buvo gaminami meloksikamo geliai su metilceliuliozės, tylozės, polivinilo alkoholio, poloksamero 407, polietilenglikolio ir karbopolio 974P polimerinėmis medţiagomis. Gauti rezultatai parodė, kad daugiausiai meloksikamo atsipalaidavo iš gelio su metilceliuliozės polimeru, o maţiausiai – su polietilenglikoliu. Taip pat buvo tiriama polimerinės medţiagos koncentracijos įtaka gelio atsipalaidavimui. Bandymo metu buvo pagaminti trys hidrogeliai, savo sudėtyje turintys 1 g meloksikamo ir 20, 25 ir 30 proc. poloksamero 407. Palyginus tyrimų in vitro rezultatus, buvo pastebėta, kad didėjant polimerinės medţiagos koncentracijai gelyje, difundavusio meloksikamo kiekis maţėja. Todėl geriausi rezultatai pasiekti naudojant 20 proc. poloksamero 407 [13]. Toks pat šios polimerinės medţiagos kiekis buvo naudojamas ir mūsų tyrimo metu. Taigi, tyrėjų pateikti duomenys patvirtina mūsų gautus rezultatus, kad iš gelių, sudėtyje turinčių celiuliozinės kilmės medţiagų, meloksikamas atsipalaiduoja geriau nei sintetinės kilmės polimerų.

Lyginant tyrimų in vitro rezultatus buvo nustatyta, kad maţiausiai meloksikamo vaistinės medţiago difunduoja iš hidrogelio su poloksameru 407. Literatūroje aprašomi tyrimai, kuriuose naudojant šiuos sintetinius polimerus, pasiekiamos didesnės difundavusios medţiagos koncentracijos. Yra paskelbtų eksperimentinių tyrimų rezultatų, kuriuose įvertinta polimerinių medţiagų koncentracijų įtaką gelių savybėms. O. Inal ir kt. bandymo metu naudojo dviejų rūšių poloksamerus (poloksamerą 407 ir 188), papildomas organines medţiagas ir nustatė skirtingų jų derinių poveikį vaistinės

medţiagos atsipalaidavimui [26]. Eksperimento tikslas buvo sukurti hidrogelį, kurį būtų galima naudoti nakčiai. Bandymo rezultatai parodė, kad daugiausiai meloksikamo atsipalaidavo iš gelio, sudėtyje turinčio 20 proc. poloksamero 470 ir 5 proc. hidroksimetilceliuliozės (pasiektas iki 100 proc. difundavusios medţiagos kiekis). Parinkus šias medţiagas, pasiekiamas prolonguotas meloksikamo atsipalaidavimas iš vaisto formos. Autorių teigimu, dėl odos temperatūros poveikio gelis nesuskystėja, o kambario temperatūroje išlieka homogeniškas. Atsiţvelgus į pateiktus tyrėjų rezultatus, tolimesniuose bandymuose, vertėtų pabandyti sukurti meloksikamo hidrogelius, naudojant celiuliozės polimerų ir poloksamero mišinius.

Apţvelgus uţsienio literatūroje pateikiamus eksperimentus, buvo susipaţinta su gana nemaţai tyrimų, kuriuose meloksikamo gelių gamyboje naudojami sintetinės kilmės polimerai – karbomerai. Ani-Simona Sevastre ir kt. atlikto eksperimentą su Karbapol 990. Tyrime buvo naudojamos papildomos, tirpumo ir skvarbos procesus gerinančios medţiagos – trietanolaminas, propilenglikolis, tween 80. Kiekvienos iš šių medţiagų įtaka buvo vertinama in vitro tyrimo metu. Taip pat visuose mėginiuose papildomai buvo naudojamas 10 proc. natrio hidroksido tirpalas bei odą minkštinančiu poveikiu pasiţymintis glicerolis. Atlikus eksperimentą buvo nustatyta, kad didţiausia atsipalaidavusio meloksikamo koncentracija (iki 80 proc.) pasiekiama iš hidrogelio, kurio sudėtyje buvo trietanolaminas. Manoma, kad ši medţiaga sudaro gerai karbopolyje tirpstančią meloksikamo druską, dėl to gerėja difuzija pro pusiau pralaidţią membraną [14]. Aprašytame tyrime buvo gautos didesnės atsipalaidavusio meloksikamo reikšmės nei mūsų atliktame eksperimente. Todėl galima teigti, kad vienas iš būdų pagerinti meloksikamo tirpumą ir jo difuziją pro membraną yra sudaryti vaistinės medţiagos druskas, tirpias polimerinėje medţiagoje.

Atlikus skvarbos tyrimą ex vivo buvo nustatyta, kad meloksikamo hidrogelis pereina į odą. Eksperimento metu taikytas UV spektrofotometrijos metodas nebuvo pakankamai jautrus ir nepavyko tiksliai apskaičiuoti prasiskverbusios medţiagos kiekio. Tačiau patobulinus hidrogelio sudėtį ir parinkus jautresnį analizės metodą, įmanoma pagerinti skvarbą ir ją tiksliau įvertinti. Literatūroje aprašomi moksliniai tyrimai, kuriuose taip pat nagrinėjama meloksikamo puskiečių vaisto formų ir odos sąveika. Daugelis eksperimentų atliekama naudojant organines medţiagas, gerinančias vaistinės medţiagos tirpumą bei skvarbą pro raginį odos sluoksnį. Shashikant D. ir kt. eksperimento metu pasiekė 89.96 proc. meloksikamo patekimą iš puskietės vaisto formos į odą [8]. Yogeshwar G. ir kt. atliko eksperimentą, kurio metu buvo atliekami vaistinės medţiagos tirpumo testai ir po to kuriama transderminė meloksikamo forma. Geriausiomis tirpiklio savybėmis pasiţymėjo N-metil pirolidonas. Hidrogelio gamyboje panaudojus N-metil pirolidoną, trietanolaminą ir polimerinę medţiagą – karbapolį buvo nustatyta, kad pro odą prasiskverbė apie 58 proc. vaistinės medţiagos. Manoma, kad toks prasiskverbusio meloksikamo kiekis buvo gautas dėl N-metil pirolidono gebėjimo puikiai ištirpinti vaistinę medţiagą bei pagerinti jos skvarbą pro raginį odos sluoksnį [5]. Tokie rezultatai dar

kartą patvirtina, kad tinkamas tirpiklis pagerina vaistinės medţiagos difuzijos ir skvarbos į odą procesus.

Paskelbti moksliniai duomenys patvirtina, kad gelis yra tinkama meloksikamo vaisto forma. Tačiau aktuali problema, su kuria susiduriama puskietės vaisto formos kūrime, yra meloksikamo tirpumas. Todėl tikslinga ateityje nagrinėti tirpumą gerinančių medţiagų poveikį. Taip pat vertėtų išbandyti sintetinių polimerinių medţiagų, jų mišinių panaudojimą ir atlikti in vitro tyrimus, padedančius įvertinti vaistinės medţiagos skvarbos savybes.

IŠVADOS

1. Eksperimento metu pavyko sumodeliuoti fiziologinį odos pH atitinkančius meloksikamo hidrogelius, kuriuose vaistinė medţiaga įvesta tirpalo ir suspensine formomis. Tyrimų rezultatai parodė, kad tinkamiausia hidrogelių klampa meloksikamo įvedimui yra 1,1 Pa·s ± 15 proc.

2. In vitro tyrimų rezultatai parodė, kad hidrogeliai, kuriuose meloksikamas įvestas suspensine forma, neuţtikrina pakankamo ir pastovaus vaistinės medţiagos atpalaidavimo, todėl nėra perpektyvu gaminti suspensinius meloksikamo hidrogelius.

3. Atlikus in vitro tyrimus, nustatyta, kad polimerinės medţiagos prigimtis daro įtaką vaistinės medţiagos atsipalaidavimui. Didţiausia difundavusio meloksikamo koncentracija buvo pasiekta naudojant maţos klampos natrio karboksimetilceliuliozės polimerinę medţiagą. Tik biofarmaciniai tyrimai in vitro leidţia patikimai spręsti apie meloksikamo prieinamumą iš gelio formos.

4. Skvarbos tyrimo ex vivo rezultatai parodė, kad iš hidrogelio formos vyksta meloksikamo skvarba į odą, tačiau kiekybiniam įvertinimui reikalingas jautresnis analizės metodas.

LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Ţilius M, Ramanauskienė K, Briedis V. Release of propolis phenolic acids from semisolid formulations and their penetration into the human skin in vitro. Evid Based Complement Alternat Med 2013; 2013:958717.

2. Ah Y-C, Choi JK, Choi YK, Ki HM, Bae JH. A novel transdermal patch incorporating meloxicam: in vitro and in vivo characterization. International journal of farmaceutics 2010; 385(1-2):12–9.

3. Ambrus R, Kocbek P, Kristl J, Sibanc R, Rajkó R, Szabó-Révész P. Investigation of preparation parameters to improve the dissolution of poorly water-soluble meloxicam. Int J Pharm 2009; 381(2):153–9.

4. Babu PRS, Subrahmanyam CVS, Thimmasetty J. Solubility of Meloxicam in Mixed Solvent Systems. Ethiop Pharm J 2007;2:23–8.

5. Bachhav YG, Patravale VB. Formulation of meloxicam gel for topical application: In vitro and in vivo evaluation. Acta Pharm 2010;60(2):153–63.

6. Bae JW, Kim MJ, Jang CG, Lee SY. Determination of meloxicam in human plasma using a HPLC method with UV detection and its application to a pharmacokinetic study. Journal of chromatography B 2007; 859(1):69–73.

7. Bakhshi R, Vasheghani-Farahani E, Mobedi H, Jamshidi A, Khakpour M. The effect of additives on naltrexone hydrochloride release and solvent removal rate from an injectable in situ forming PLGA implant. 2006; 17:341-346.

8. Barhate S et. al. Development of meloxicam sodium transdermal gel. International Journal of Pharma 2010;(5):0974-9446.

9. Baroni A, Buommino E, De Gregorio V, Ruocco E, Ruocco V, Wolf R. Structure and function of the epidermis related to barrier properties. Clinics in dermatology 2012;30(3):257–62. 10. Bhoyar N et al. Recent advances in novel drug delivery system through gels: review. Journal of

pharmacy and allied health sciences 2012; 2(2): 21-39.

11. Cai B, Söderkvist K, Engqvist H, Bredenberg S. A new drug release method in early development of transdermal drug delivery systems. Pain research and treatment 2012; 2012:953140.

12. Clarence T et al. Topical and Transdermal Drug Products. Pharmacopeial forum Vol. 2009, 35(3);750–64.

13. El-badry M. Preparation, in-vitro release and anti- inflammatory activity of meloxicam in different gel formulations. Bull Pharm Sci 2009;32:213–24.