Жидкофазные дисперсные системы как основа микрогетерогенных полимерных матриц для трансдермальной доставки лекарств (1098267), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Нанокристаллы, вследствие избытка свободнойэнергии на их поверхности, обладают повышенным химическим потенциалом и,как следствие, повышенной растворимостью в соответствии с уравнением ГиббсаФрейндлиха-Оствальда [109]:Cr = Coexp(2Vm/rRT),221где Co – растворимость макроскопической фазы; – удельная свободнаямежфазная энергия зародыша; Vm – молярный объем лизоцима; r – эффективныйрадиус наночастицы; R универсальная газовая постоянная.Рис. 115.
Морфология полимерной матрицы, полученной из прямой эмульсиина основе ГПЦ, СИС и Твин 80 с инкорпорированным лизоцимом (данные АСМ).Десорбция адсорбированных молекул белка энергетически затруднена [443],также как и диффузия из объема пленки, что практически исключает выходфермента в водную фазу за период измерения. Даже гели каррагенана симмобилизованным лизоцимом [444] демонстрировали медленное высвобождениефермента в контактирующую водную фазу.Такимобразом,исследованныепрямыеультрадисперсныеэмульсии,стабилизированные смешанными адсорбционными слоями НПАВ и полимеровразличной полярности, сохраняют стабильность в течение длительного времени.Комплексные прямые эмульсии являются структурированными жидкостями с ярковыраженнойаномалиейвязкости,тиксотропными,вязкоупругимиивысоэластическими свойствами (модель Бюргерса), что определяет их уникальныепленкообразующие качества.
Из эмульсий получены полимерные матрицы свключенным ферментом, обнаружена его 2D кристаллизация, что обеспечиваетбыстрое высвобождение в водную фазу при сохранении ферментативнойактивности [207, 406, 445448 ].2228.2.Двойные эмульсии масло1/вода/масло2 и полимерные матрицы слизоцимомДля увеличения продолжительности выделения лизоцима из полимерныхматриц изучена возможность их разработки на основе двойных эмульсий М1/В/М2,в водную жидкую мембрану которых инкорпорирован данный белок. Задачиисследования включали: разработку стабильных двойных эмульсий на основеполиакрилатов (ДТ) с иммобилизованным белком, оценку влияния Лз на свойстваДЭ и получение на их основе полимерных ультрамикрогетерогенных матриц дляпролонгированной доставки лизоцима с сохранением его ферментативнойактивности.Двойные эмульсии с лизоцимом получали в две стадии с учетом выявленныхнамиколлоидно-химическихзакономерностейповышенияихагрегативнойустойчивости (см.
главы 5, 6 и 7). Обязательным компонентом дисперсной фазыпервичныхминиэмульсийМ1/В,которыеполучалиприультразвуковомдиспергировании (1 стадия процесса), был ГМО как эффективный УП кожи иингибитор оствальдова созревания (глава 5). Дисперсионная среда миниэмульсийвключала ГПЦ, Твин 80 и Лз. Весовая доля масляной фазы в первичной эмульсииМ1(М1/В) составляла 0.35 или 0.40.Факторы стабилизации первичных прямых миниэмульсий гептан/вода былипроанализированы в главе 5 на основе данных дисперсионного анализа итензиометрических измерений. Напомним, что совместная адсорбция ГПЦ, Твин80, ГМО, а также незначительная добавка этилового спирта обеспечиваютснижение на межфазной границе капля/среда до десятых долей мН/м, чтохарактерно для псевдолиофильных дисперсных систем, устойчивых к коагуляции,а значит и к коалесценции [109].
К факторам стабилизации миниэмульсийотносится и ингибирующее действие ГМО на оствальдово созревание, стерическаясоставляющая расклинивающего давления, которая обеспечивается полимерными«щетками» ГПЦ, находящимися в водной фазе и препятствующими сближениюкапель [449], а также загущающее действие ГПЦ.На рис. 116 в качестве примера представлены результаты дисперсионногоанализа для первичной эмульсии М1/В с лизоцимом (М1(М1/В) = 0.35) при различномвремени хранения.
Составы фаз этой эмульсии приведены в табл. 41. На рис. 116223видно, что эмульсия ультрадисперсная, размеры частиц находятся в диапазоне 50 d 1000 нм, а их распределение по размерам остается практически неизменным завесь период наблюдения – несколько часов. Этого вполне достаточно длядальнейшего применения данной миниэмульсии на 2-й стадии процесса полученияДЭ. Таким образом, инкорпорирование Лз в водную фазу миниэмульсии неухудшает ее качеств.Рис. 116. Дифференциальные кривые распределения частиц миниэмульсииМ1/В с лизоцимом через различные промежутки времени после приготовления: 1 5, 2 60, 3 180 мин. Составы фаз М1 и В приведены в табл. 4, значение массовойдоли дисперсной фазы составляет 0.35.Свежеприготовленные первичные эмульсии М1/В с лизоцимом использовалидля приготовления двойных эмульсий М1/В/М2.
В качестве внешней дисперсионнойсреды М2 были взяты растворы DT в этилацетате (СDT = 45 и 60 масс. %),характеризующиеся вязкоупругим эластическим поведением (модель Бюргерса, гл.6). По аналогии с использованными ранее аббревиатурами, разработанные двойныеэмульсии обозначены как ДЭЛзДТ45 и ДЭЛЗДТ60, где подстрочный индекс отражаетналичие Лз и тип полимерного адгезива, а цифры концентрацию ДТ во внешней224дисперсионной среде.
Весовая доля первичной эмульсии в двойной эмульсиисоставляла 0.45, что соответствует умеренно концентрированным эмульсиям.Таблица 41. Состав ДЭ с инкорпорированным лизоцимомФаза ДЭФаза М1Фаза ВФаза М2Массоваядоля фазыв ДЭГМОКонцентрацияв фазe,масс. %10.0Концентрацияв ДЭ,масс. %1.6Гептан82.80.1613.0Этанол7.21.1Лизоцим3.00.9ГПЦ10.02.9Твин 805.0Вода82.024.0ДТ60.033.0этилацетат40.0Компонент0.290.551.522.0По визуальным наблюдениям приготовленные двойные эмульсии былимолочно-белыми и достаточно стабильными (от 3 до 7 сут), что не отличало их отДЭ аналогичного состава, но без лизоцима. Влияние лизоцима на реологическиесвойства ДЭ исследовано на основе кинетических испытаний в режимеползучестьвосстановление (рис. 117).
Показано, что применима модель Бюргерса,при этом лизоцим практически не влияет на параметры данной модели (табл. 42).Таким образом, введение Лз в водную прослойку не изменяет реологическихсвойствДЭ,которыеопределяютсявязкоупругимисвойствамивнешнейдисперсионной среды (см. гл. 7). Очевидно, что факторами агрегативнойустойчивости ДЭ с лизоцимом, как и для плацебо ДЭ (см. гл. 7) являютсясмешанный адсорбционный слой ГПЦ и Твин 80 на внешней межфазной границеДЭ вода/этилацетат и вязкоупругие свойства внешней дисперсионной среды –раствора ДТ.225Разработанныедвойныеэмульсиислизоцимом обладаютхорошимипленкообразующими свойствами.
Для получения пленок на гидрофобной подложке(неадгезионнойсторонеПЭТмаркиLoparex7300A)использовалисвежеприготовленные ДЭ, процедура описана в главе 2. Толщина нанесения ДЭсоставляла 375 нм, а толщина матриц после сушки 7080 мкм. На рис. 118 вкачестве примера представлена микроструктура полимерной матрицы, полученнойиздвойнойэмульсииДЭЛзДТ60.Видно,чтоматрицаимеетультрамикрогетерогенную структуру, содержащую микродомены.
Это позволяетотнести ее к пленкам микрорезервуарного типа. Пленки демонстрировалихорошую адгезию к коже.Рис. 117. Зависимости деформации от времени (режим ползучесть восстановление) для двойных эмульсий с лизоцимом и без: 1 ДЭЛзДТ45 (символы)и ДЭДТ45 (сплошные линии), 2 ДЭЛзДТ60 (символы) и ДЭДТ60 (сплошные линии).Таблица 42. Параметры модели Бюргерса для двойных эмульсий на основе ДТс инкорпорированным лизоцимом и без негоЭмульсияДЭДТ45Go,Па13.9 0.2G1 ,Па0.45 0.01о,Пас16.1 0.21,Пас16.5 0.2,с37 1,%97 1ДЭЛзДТ4518.2 0.20.33 0.0117.2 0.217.6 0.254 198 1ДЭДТ6019.8 0.20.54 0.0128.6 0.321.5 0.240 198 1ДЭЛзДТ6019.0 0.20.5 0.0128 0.319.5 0.239 198 1226Способность матриц выделять лизоцим при контакте с фосфатным буфернымраствором (рН = 6.86) оценивали по его ферментативной активности с помощьюдиффузионной ячейки Франца.
Обоснование эффективности методики, еепроцедура и расчетные уравнения приведены в главе 2. На рис. 119 представленыубывающие зависимости А450(t) для суспензии бактерий Micrococcus Lysodeikticus вфосфатном буфере после добавления пробы приемной среды, содержащейлизоцим, выделившийся из матрицы на основе двойной эмульсии ДЭЛзДТ60. Пробыприемной среды из ячейки Франца отбирали через различные промежутки времени(5.75, 22, .., 168 ч.) и исследовали на спектрофотометре. Рис. 119 подтверждает, чтовысвобождающийся из матрицы лизоцим сохраняет ферментативную активность.На основе данных по ферментативной активности рассчитано количество Лз,выделившегося из полимерной пленки в различные промежутки времени (QЛз(t),рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
