Жидкофазные дисперсные системы как основа микрогетерогенных полимерных матриц для трансдермальной доставки лекарств (1098267), страница 14
Текст из файла (страница 14)
7).Изотермы S(СТв) линейны во всех случаях, что позволяет рассчитатьсолюбилизационную емкость мицелл Твин 80 относительно исследованныхсолюбилизатов. По данным, приведенным на рис. 26, рассчитаны значения СЕ для80мицелл с одним солюбилизатом, которые составили 0.10, 0.25, 0.39 и 0.45 мольсолюбилизата/моль солюбилизатора (или молекула/молекулу) для Ф, ГМО, Ам иГМЛ, соответственно.
Возрастание СЕ коррелирует с увеличением растворимостисолюбилизата в воде (табл. 6 и 7). В присутствии УП солюбилизационная емкостьмицелл относительно лекарства, т.е. соотношение NЛк/NТв, возрастает для Ф и Амсоответственно на 30 и 44 % (рис. 27).Рис. 27 (а, б). Растворимость Лк в водных мицеллярных растворах Твин 80 безУП и предварительно насыщенных УП (22С): 1а – Ф; 1б – Ам; 2а – Ф с ГМЛ; 3а –Ф с ГМО; 2б – Ам с ГМЛ.Исследованиесолюбилизациипозволяетнайтилишьсоотношениекомпонентов в мицелле.
Свойства мицелл в водной среде изучали методами СРС иДРС.Значения средней массы мицелл (Мм) определяли по данным СРС иуравнению Дебая [156, 231, 232]:Kо С/(2R90 ) = FД = 1/Mм + 2A2С,(20)где FД – функция Дебая; A2 - вириальный коэффициент; С = (С – KKM) –концентрация вещества, находящегося в мицеллярном состоянии (г/см3), длярастворов ПАВ с солюбилизатом – это суммарная концентрация ПАВ исолюбилизата; R90 = (R90,С – R90,KKM) – вклад мицелл в рассеяние света; Kо оптическая постоянная раствора [156]:Ko = 42no2(dn/dC)2/(NA4),81(21)где no и dn/dC – соответственно показатель преломления растворителя (воды) иинкремент показателя преломления раствора при длине волны падающего света =632.8 нм; NA – число Авогадро.Значения показателей преломления при = 632.8 нм (n632.8) для растворовПАВ определяли из экспериментальной зависимости n(), полученной нарефрактометре ИРФ-23 при различных длинах волн (486.1, 589.3 и 656.3 нм).Инкремент показателя преломления раствора dn632.8/dC оценивали из линейнойзависимости n632.8(C) (где C – суммарная концентрация солюбилизатора исолюбилизата (или солюбилизатов) в растворе (г/см3)).Зависимости отношения Рэлея от массовой концентрации вещества вмицеллярной форме для двух- и трехкомпонентных мицелл представлены нарисунках 28 (а, б) и 29, соответственно.
На рис. 28б также приведены данные СРСдля водных мицеллярных растворов Твин 80 без добавок. Видно (рис. 28 и 29), чтово всех случаях зависимости R90 от концентрации линейны. Отсюда следуетпостоянство функции Дебая FД (см. ур. 20) и равенство нулю вириальногокоэффициента A2, что позволяет оценить значение Mм = 1/FД. Параметры,необходимые для расчета мицеллярной массы, и ее значения для двух- итрехкомпонентных мицелл представлены в табл. 8 и 9. Кроме того, в табл.
8отражены данные для мицелл Твина 80 без добавок.Рис. 28 (а, б). Зависимости интенсивности рассеяния света от концентрациидля водных мицеллярных растворов Твин 80 без солюбилизата (1а) и с однимсолюбилизатом (2а – фелодипин, 3а –ГМО, 1б – Ам и 2б – ГМЛ). Для 1а С = CТв,в остальных случаях С = (СТв + SСол) – суммарная равновесная массоваяконцентрация солюбилизатора и солюбилизата.82R90, см-10,000230,0001620,000120,0000810,00004000,0050,010,0150,020,0253C , г/смРис. 29. Интенсивность рассеяния света трехкомпонентными мицеллами вводной среде в зависимости от суммарной массовой концентрации компонентов(С = CTв + SСол1 + SСол2): 1 Тв+ГMO+Ф, 2 Тв+ГMЛ+Ф, 3 Тв+ГMЛ+Ам.Таблица 8. Средневесовая масса мицелл Твин 80 без солюбилизата и с однимсолюбилизатом (УП или Лк), а также параметры для ее расчета (см. уравнения 20 и21)СолюбилизатПараметрdn632,8/dC,см3/гKo, см2/г2ОтсутствуетГМОГМЛФАм0.12990.17660.13150.13070.14031.2210-72.2610-71.2510-71.2410-71.4310-7dR90/dC,см2/гFД, моль миц./г0.00270.00400.00580.00290.00242.2610-52.8310-51.0810-52.1310-52.9710-5Мм, г/моль миц.44160±32035400±50092600±400 46850±450 33640±120C = (СТв + SСол) – суммарная концентрация Твин 80 и солюбилизата (г/см3).83Таблица 9.
Средневесовая масса мицелл Твин 80 с двумя солюбилизатами (УПи Лк), а также параметры для ее расчета (см. уравнения 20 и 21)СолюбилизатыПараметрГМО+ФГМЛ+ФГМЛ+Ам0.17840.12780.13912.3110-71.1810-71.4010-7dR90/dC, см2/г0.00400.00740.0077FД, моль миц./г2.8810-58.0010-69.1110-6Мм, г/моль миц.34680±200125000±500109830±400dn632,8/dC, см3/гKo, см2/г2C, = СТв +SУП+SЛк суммарная массовая концентрация солюбилизатов исолюбилизатора в растворе.В рамках данной работы было предложено рассчитывать числа агрегациикомпонентов мицелл на основе средней массы мицелл, их солюбилизационнойемкости и уравнения материального баланса.
Для мицелл Твин 80, содержащиходин солюбилизат (Сол), то есть для двухкомпонентных мицелл (Тв+Сол),справедливы следующие соотношения [153, 154]:Mм = NТвМТв + NСолМСол,NСол = СЕNТв и NТв = Mм/(МТв + СЕМСол).(22)Для мицелл Твин 80, содержащих два солюбилизата (УП кожи и Лк), то есть длятрехкомпонентных (Тв+УП+Лк) [181, 182, 233235]:Mмиц = NТвМТв + NСол1МСол1 + NСол2МСол2NСол1 = СЕ1NТв, NСол2 = СЕ2NTв,NТв = Mм/(МТв + СЕ1МСол1 + СЕ2МСол2),(23)где MTв, МСол, МСол1, МСол2 – соответственно молекулярные массы Твин 80 исоответствующих солюбилизатов (УП – Сол1 и Лк – Сол2); СЕ, СЕ1, СЕ2 –солюбилизационнаяемкостьмицеллотносительносоответствующегосолюбилизата (см.
рис. 26 и 27); NTв, NСол, NСол1, NСол2 – числа агрегациисолюбилизатора и соответствующих солюбилизатов, т.е. число молекул каждогокомпонента в мицелле.Рассчитанныезначениячиселагрегациикомпонентовдлядвух-итрехкомпонентных мицелл даны в табл. 10 и 11, соответственно. Очевидно, что84усилители проницаемости кожи ГМО и ГМЛ, которые являются липофильнымиНПАВ (не способными к самоорганизации в водной среде), встраиваются вмицеллы Твин 80. Углеводородное ядро смешанной мицеллы состоит изгидрофобных частей Tв и УП, а их полярные группы располагаются по периферии.Важно отметить, что присутствие ГМЛ в мицеллах способствует увеличению числамолекул лекарства в мицелле (для Ф примерно в 3.7 раза, а для Ам в 4.2 раза, табл.10 и 11).Таблица 10.
Структурные параметры мицелл Твин 80 без солюбилизата и содним солюбилизатом (УП или Лк)СолюбилизатГМОГМЛ25±165±1ПараметрОтсутствуетФАмNТв,34±135±123±1молекул/миц.NСол,06±0.529±13±0.59±0.5молекул/миц.Rh, нм3.65.65.05.13.9nw/ОЕ, молекул6±0.543±19±0.523±114±0.5Н2О/ОЕ звеноVo, нм317.015.542.017.511.5Rо, нм1.61.62.151.61.4hПОЭ, нм2.04.02.853.52.5NТв и NСол числа агрегации солюбилизатора и солюбилизата, соответственно; Rh средний гидродинамический радиус мицелл; nw/ОЕ степень гидратации; Vo и Rо объем и радиус гидрофобного ядра; hПОЭ толщина гидратированногополиоксиэтилированного слоя.Коэффициенты диффузии и размеры мицелл определяли методом ДРС.Сочетание методов статического и динамического рассеяния света позволяетизучать структурные параметры мицелл. Как известно [236], мерой гидратациимицелл НПАВ является число молекул воды, приходящихся на ОЕ группугидрофильной части молекулы (nw/OE).
Поскольку средний гидродинамическийобъем мицеллы (Vh = 4Rh3/3), рассчитанный по данным ДРС, включает гидратнуюводу, а ее объем (Vth), определенный методом СРС, соответствует флуктуациямконцентрации, т.е. негидратированной мицелле, гидратация мицелл может быть85оценена путем сопоставления этих двух объемов. Для мицелл Твин 80 без УПсправедливо соотношение:nw/OE = (VhVth)ρ0NA/(20NTвM0),(24)где M0 и ρ0 – молекулярная масса и плотность воды, 20 – число ОЕ фрагментов вмолекуле Твин 80, NA – число Авогадро.С учетом гидратации полярной группы УП, а она одинакова для ГМО и ГМЛ(см. табл. 7) и может быть аппроксимирована четырьмя ОЕ группами, для мицеллТв, с солюбилизированным УП, значение nw/OE определяется уравнением:nw/OE = (VhVth)ρ0NA/[(20NТв + 4NУП)M0],(25)где NУП количество молекул УП в мицелле (число агрегации); в предположениисферическойформымицеллиаддитивностиобъемовкомпонентовтермодинамический объем мицелл определяется соотношением:Vth = iNiMwi/(NAρi),(26)где Mwi, ρi и Ni соответственно молекулярная масса, плотность и число агрегацииi-го компонента мицеллы (табл.
6 и 7).Таблица 11. Структурные параметры мицелл Твин 80 с двумя солюбилизатами(УП и Лк)СолюбилизатыПараметрГМО+ФГМЛ+ФГМЛ+АмNТв,24±184±166±1молекул/миц.NУП,6±0.338±130±1молекул/миц.NЛк,3±0.311±0.538±1молекул/миц.Rh, нм6.26.45.6nw/ОЕ,63±217±113±1молекул Н2О/ОЕ звеноVo, нм31554.242.6Rо, нм1.52.252.2hПОЭ, нм4.74.153.4NТв, NУП и NЛк числа агрегации Тв, УП кожи и Лк, соответственно; Rh среднийгидродинамический радиус мицелл; nw/ОЕ степень гидратации; Vo и Rо объем ирадиусгидрофобногоядра;hПОЭтолщинагидратированногополиоксиэтилированного слоя.86Значения степени гидратации двух- и трехкомпонентных мицелл приведены втабл. 10 и 11.