Взаємодія поверхнево-активних речовин з полоксамером 338 та її вплив на деякі властивості кремових основ

Автор(и)

  • Олена Петрівна Безугла Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-3629-7059
  • Микола Олександрович Ляпунов Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-5036-8255
  • Олексій Андрійович Лисокобилка Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0003-2071-9955
  • Олексій Миколайович Ляпунов Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0001-6103-7489
  • Володимир Кирилович Клочков Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-8080-1195
  • Анна Володимірівна Григорова Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-6585-3632
  • Анна Миколаївна Ляпунова Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0001-7997-3929

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.249312

Ключові слова:

полоксамер 338 (Р338), ПАР, міцела, кремова основа, спіновий зонд, час кореляції обертальної дифузії (τ), реопараметри

Анотація

Мета. Дослідити взаємодію поверхнево-активниx речовин (ПАР) з полоксамером 338 (Р338) та вплив Р338 на властивості кремових основ.

Матеріали та методи. Досліджували розчини ПАР і Р338, а також кремові основи. За інтенсивністю розсіювання світла та електрофоретичною рухливістю міцел визначали їх середній гідродинамічний діаметр (Dh) та ζ‑потенціал. Отримували спектри електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) спінових зондів у міцелах, розчинниках і основах; визначали тип спектра, ізотропну константу (АN), часи кореляції обертальної дифузії (τ), параметр анізотропії (ε). Рідини й кремові основи досліджували методами капілярної та ротаційної віскозиметрії; визначали тип течії та нижню межу плинності (t0), динамічну та уявну в’язкість (η), площу петлі гістерезису (AH). Мікроструктуру основ досліджували методом оптичної мікроскопії. Cилу адгезії (Sm) визначали методом прямого відриву, а абсорбцію води – методом діалізу.

Результати. Під впливом Р338 зменшуються гідродинамічні діаметри міцел катіонної, аніонної та неіонної ПАР, знижуються абсолютні величини їх ζ‑потенціалів і підвищується мікров’язкість ядер міцел. Відбувається також зміна структури агрегатів ПАР з жирними спиртами; спектри ЕПР з суперпозицій, характерних для латерального розділу фаз, перетворюються на триплети, що свідчать про рівномірний розподіл ліпофільних зондів у фазі ПАР. При підвищенні вмісту Р338 до 17 % суттєво зростають реологічні параметри основ, змінюється тип їх течії та мікроструктура. Основи мали характерну для кремів консистенцію в діапазоні температур від 25 °С до 70 °С та повністю відновлювали уявну в’язкість, що зменшувалася під напругою зсуву. P338 посилює адгезивні властивості кремових основ. Через мікроструктуру кремових основ їм властива менша здатність до абсорбції води порівняно з розчином і гелем, що містять відповідно 17 % і 20 % Р338.

Висновки. Структура міцел ПАР і агрегатів ПАР з жирними спиртами змінюється під впливом Р338, що обумовлено взаємодією ПАР і Р338. Внаслідок цієї взаємодії при достатньо високій концентрації Р338 змінюються мікроструктура та тип течії основ, суттєво зростають їх реологічні параметри, що залишаються високими при температурах від 25 °С до 70 °С, і знижуються параметри абсорбції води. Основи з P338 є більш адгезивними

Біографії авторів

Олена Петрівна Безугла, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторії

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Микола Олександрович Ляпунов, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Доктор фармацевтичних наук, професор, провідний науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Олексій Андрійович Лисокобилка, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Молодший науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Олексій Миколайович Ляпунов, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Володимир Кирилович Клочков, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник

Відділ наноструктурних матеріалів

Анна Володимірівна Григорова, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник

Відділ наноструктурних матеріалів

Анна Миколаївна Ляпунова, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Кандидат фармацевтичних наук, науковий співробітник

Лабораторія технології та аналізу лікарських засобів

Посилання

  1. The European Pharmacopoeia (2019). European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. Strasbourg, 5224.
  2. Sheskey, P. J., Hancock, B. C., Moss, G. P., Goldfarb, D. J. (Eds.) (2020). Handbook of Pharmaceutical Excipients,London: Pharm. Press, 1296.
  3. Derzhavnyi reiestr likarskykh zasobiv Ukrainy. Available at: http://www.drlz.kiev.ua/
  4. Gosudarstvenniy reestr lekarstvennykh sredstv (GRLS). Available at: http://grls.rosminzdrav.ru
  5. Liapunov, N. A., Bezuglaia, E. P., Fadeikina, A. G., Lysokobylka, A. A., Stolper, Iu. M. (1999). Sozdanie miagkikh lekarstvennykh sredstv na razlichnykh osnovakh. Soobschenie 1. Issledovanie reologicheskikh svoistv mazei na vodorastvorimykh osnovakh. Farmakom, 6, 10–16.
  6. Datsenko, B. M. (Ed.) (1995). Teoryia y praktyka mestnoho lechenyia hnoinikh ran. Kyiv: Zdorovia, 384.
  7. Da Silva, J. B., Cook, M. T., Bruschi, M. L. (2020). Thermoresponsive systems composed of poloxamer 407 and HPMC or NaCMC: mechanical, rheological and sol-gel transition analysis. Carbohydrate Polymers, 240. doi: http://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116268
  8. De Souza Ferreira, S. B., Bruschi, M. L. (2021). Investigation of the physicochemical stability of emulgels composed of poloxamer 407 and different oil phases using the Quality by Design approach. Journal of Molecular Liquids, 332. doi: http://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115856
  9. Lyapunova, A. M., Bezugla, O. P., Lyapunov, O. M. (2017). The study of o/w emulsions using the rotating viscometer method and the method of spin probes. News of Pharmacy, 4 (92), 29–34. doi: http://doi.org/10.24959/nphj.17.2190
  10. Liapunov, M. O., Ivanov, L. V., Bezuhla, O. P., Zhdanov, R. I., Tsymbal, L. V. (1992). Doslidzhennia ahrehativ poverkhnevo-aktyvnykh rechovyn (PAR) metodom spinovykh zondiv. Farmatsevtychnyi zhurnal, 5-6, 40–45.
  11. Bodratti, A., Alexandridis, P. (2018). Formulation of Poloxamers for Drug Delivery. Journal of Functional Biomaterials, 9 (1), 11. doi: http://doi.org/10.3390/jfb9010011
  12. Fakhari, A., Corcoran, M., Schwarz, A. (2017). Thermogelling properties of purified poloxamer 407. Heliyon, 3 (8). doi: http://doi.org/10.1016/j.heliyon.2017.e00390
  13. Russo, E., Villa, C. (2019). Poloxamer Hydrogels for Biomedical Applications. Pharmaceutics, 11 (12), 671. doi: http://doi.org/10.3390/pharmaceutics11120671
  14. Abdeltawab, H., Svirskis, D., Sharma, M. (2020). Formulation strategies to modulate drug release from poloxamer based in situ gelling systems. Expert Opinion on Drug Delivery, 17 (4), 495–509. doi: http://doi.org/10.1080/17425247.2020.1731469
  15. Ci, L., Huang, Z., Liu, Y., Liu, Z., Wei, G., Lu, W. (2017). Amino-functionalized poloxamer 407 with both mucoadhesive and thermosensitive properties: preparation, characterization and application in a vaginal drug delivery system. Acta Pharmaceutica Sinica B, 7 (5), 593–602. doi: http://doi.org/10.1016/j.apsb.2017.03.002
  16. Francke, N. M., Bunjes, H. (2021). Drug localization and its effect on the physical stability of poloxamer 188-stabilized colloidal lipid emulsions. International Journal of Pharmaceutics, 599. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120394
  17. Kumar, K., Dhawan, N., Sharma, H., Vaidya, S., Vaidya, B. (2013). Bioadhesive polymers: Novel tool for drug delivery. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 42 (4), 274–283. doi: http://doi.org/10.3109/21691401.2013.815194
  18. Giuliano, E., Paolino, D., Fresta, M., Cosco, D. (2018). Mucosal Applications of Poloxamer 407-Based Hydrogels: An Overview. Pharmaceutics, 10 (3), 159. doi: http://doi.org/10.3390/pharmaceutics10030159
  19. Cook, M. T., Brown, M. B. (2018). Polymeric gels for intravaginal drug delivery. Journal of Controlled Release, 270, 145–157. doi: http://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.12.004
  20. Soliman, K. A., Ullah, K., Shah, A., Jones, D. S., Singh, T. R. R. (2019). Poloxamer-based in situ gelling thermoresponsive systems for ocular drug delivery applications. Drug Discovery Today, 24 (8), 1575–1586. doi: http://doi.org/10.1016/j.drudis.2019.05.036
  21. Ivanova, R., Alexandridis, P., Lindman, B. (2001). Interaction of poloxamer block copolymers with cosolvents and surfactants. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 183-185, 41–53. doi: http://doi.org/10.1016/s0927-7757(01)00538-6
  22. Alexandridis, P., Alan Hatton, T. (1995). Poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) block copolymer surfactants in aqueous solutions and at interfaces: thermodynamics, structure, dynamics, and modeling. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 96 (1-2), 1–46. doi: http://doi.org/10.1016/0927-7757(94)03028-x
  23. Ćirin, D., Krstonošić, V., Poša, M. (2017). Properties of poloxamer 407 and polysorbate mixed micelles: Influence of polysorbate hydrophobic chain. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 47, 194–201. doi: http://doi.org/10.1016/j.jiec.2016.11.032
  24. Kuznetsov, A. N. (1976). Metod spinovogo zonda (Osnovy i primenenie). Moscow: Nauka, 210.
  25. Likhtenshtein, G. I. (1974). Metod spinovykh zondov v molekuliarnoi biologii. Moscow: Nauka, 256.
  26. Maslii, Y., Ruban, O., Levachkova, Y., Gureyeva, S., Kolisnyk, T. (2020). Choice of mucosal adhesive in the composition of a new dental gel. Pharmakeftiki, 32 (I), 40–49.
  27. Derzhavna Farmakopeia Ukrainy. Vol. 1 (2015). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 1128.
  28. Bezuglaya, E., Ivashchenko, H., Lyapunov, N., Zinchenko, I., Liapunova, A., Stolper, Y. et. al. (2021). Study of factors affecting the in vitro release of diclofenac sodium from hypromelose-based gels. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 5 (33), 12–31. doi: http://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.243040
  29. Rusanov, A. I., Schekin, A. K. (2016). Mitselloobrazovanie v rastvorakh poverkhnostno-aktivnykh veschestv. Saint Petersburg: OOO «Izdatelstvo «Lan», 612.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-30

Як цитувати

Безугла, О. П., Ляпунов, М. О., Лисокобилка, О. А., Ляпунов, О. М., Клочков, В. К., Григорова, А. В., & Ляпунова, А. М. (2021). Взаємодія поверхнево-активних речовин з полоксамером 338 та її вплив на деякі властивості кремових основ. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (6 (34), 4–19. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.249312

Номер

№ 6 (34) (2021)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Елена Петровна Безуглая, Николай Александрович Ляпунов, Алексей Андреевич Лысокобылка, Алексей Николаевич Ляпунов, Владимир Кириллович Клочков, Анна Владимировна Григорова, Анна Николаевна Ляпунова

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.