Дослідження технологічних аспектів виготовлення полімерного композиційного матеріалу методом відцентрового формування волокон

Автор(и)

  • Вадим Миколайович Лісовий Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0002-8038-0650
  • Володимир Іванович Бессарабов Київський національний університет технологій та дизайну, Україна https://orcid.org/0000-0003-0637-1729

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310805

Ключові слова:

гесперидин, тверда дисперсна система, полімер, відцентрове формування волокон, полімерний композиційний матеріал

Анотація

Об’єктом дослідження є технологічні аспекти виготовлення полімерного композиційного матеріалу гесперидину методом відцентрового формування волокон. Цей метод вважається основою відносно нового та економічно вигідного способу виробництва твердих дисперсних систем. З використанням методу відцентрового формування можна отримувати високорозчинні форми активних фармацевтичних інгредієнтів у вигляді волокон різного розміру із використанням широкого діапазону полімерних матеріалів з високою швидкістю та низькою вартістю завдяки простому обладнанню. Зважаючи на інноваційний дизайн методу відцентрового формування волокон, він був обраний для розробки твердих дисперсних систем біофлавоноїда гесперидину, який має великий спектр різних фармакологічних властивостей, але низьку біодоступність.

Тверді дисперсні системи гесперидину методом відцентрового формування волокон було виготовлено на основі фармацевтично прийнятного полімерного носія полівінілпіролідону та манітолу. Для отриманих твердих дисперсних систем визначено такі основні фармако-технологічні характеристики, як втрата в масі при висушуванні, насипний об’єм, насипний об’єм після усадки, насипна густина, насипна густина після усадки, показник стисливості, коефіцієнт Гауснера.

Проведено комплексні випробування стабільності досліджуваних зразків твердої дисперсної системи гесперидину в умовах прискорених випробувань протягом 6 місяців. Згідно отриманих результатів встановлено, що розроблений полімерний композиційний матеріал являється стабільним у досліджених умовах, а умовний термін його придатності становить 2 роки.

Розроблено технологічну схему виробництва полімерного композиційного матеріалу гесперидину у вигляді твердих дисперсних систем методом відцентрового формування волокон. Зокрема, постадійно описано технологічний процес та визначено критичні показники контролю якості отриманого композиційного матеріалу. Запропонована технологія може бути реалізована на сучасних хіміко-фармацевтичних виробництвах. Це сприятиме розширенню ринку високоефективних соціально орієнтованих лікарських засобів.

Спонсор дослідження

  • Volodymyr Bessarabov was supported by the Ministry of Education and Science of Ukraine [0122U000139].

Біографії авторів

Вадим Миколайович Лісовий, Київський національний університет технологій та дизайну

Кафедра промислової фармації

Кафедра хімічних технологій та ресурсозбереження

Володимир Іванович Бессарабов, Київський національний університет технологій та дизайну

Доктор технічних наук

Кафедра промислової фармації

Посилання

  1. Li, J., Yu, F., Chen, Y., Oupický, D. (2015). Polymeric drugs: Advances in the development of pharmacologically active polymers. Journal of Controlled Release, 219, 369–382. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2015.09.043
  2. Adams, J. S., Sutar, Y., Dhoble, S., Maiti, C., Hanjankar, S. N., Das, R. et al. (2024). Pharmaceutical and biomedical polymers: Basics, modifications, and applications. Polymers for Pharmaceutical and Biomedical Applications, 1–86. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-95496-9.00001-6
  3. Nair, A. R., Lakshman, Y. D., Anand, V. S. K., Sree, K. S. N., Bhat, K., Dengale, S. J. (2020). Overview of Extensively Employed Polymeric Carriers in Solid Dispersion Technology. AAPS PharmSciTech, 21 (8). https://doi.org/10.1208/s12249-020-01849-z
  4. Malkawi, R., Malkawi, W. I., Al-Mahmoud, Y., Tawalbeh, J. (2022). Current Trends on Solid Dispersions: Past, Present, and Future. Advances in Pharmacological and Pharmaceutical Sciences, 2022, 1–17. https://doi.org/10.1155/2022/5916013
  5. Tran, P., Pyo, Y.-C., Kim, D.-H., Lee, S.-E., Kim, J.-K., Park, J.-S. (2019). Overview of the Manufacturing Methods of Solid Dispersion Technology for Improving the Solubility of Poorly Water-Soluble Drugs and Application to Anticancer Drugs. Pharmaceutics, 11 (3), 132. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11030132
  6. Satish, S., Priya, R. (2022). A mini review on centrifugal spinning technique for production of nanofibers and its applications in drug delivery. Journal of Medical Pharmaceutical and Allied Sciences, 11 (1), 4349–4352. https://doi.org/10.55522/jmpas.v11i1.2176
  7. Zhang, X., Lu, Y. (2014). Centrifugal Spinning: An Alternative Approach to Fabricate Nanofibers at High Speed and Low Cost. Polymer Reviews, 54 (4), 677–701. https://doi.org/10.1080/15583724.2014.935858
  8. Farhaj, S., Conway, B. R., Ghori, M. U. (2023). Nanofibres in Drug Delivery Applications. Fibers, 11 (2), 21. https://doi.org/10.3390/fib11020021
  9. Marano, S., Barker, S. A., Raimi-Abraham, B. T., Missaghi, S., Rajabi-Siahboomi, A., Craig, D. Q. M. (2016). Development of micro-fibrous solid dispersions of poorly water-soluble drugs in sucrose using temperature-controlled centrifugal spinning. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 103, 84–94. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2016.03.021
  10. Nasir, S., Hussain, A., Abbas, N., Bukhari, N. I., Hussain, F., Arshad, M. S. (2021). Improved bioavailability of oxcarbazepine, a BCS class II drug by centrifugal melt spinning: In-vitro and in-vivo implications. International Journal of Pharmaceutics, 604, 120775. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120775
  11. Hussain, A., Hussain, F., Arshad, M. S., Abbas, N., Nasir, S., Mudassir, J. et al. (2021). Ibuprofen-loaded centrifugally spun microfibers for quick relief of inflammation in rats. Drug Development and Industrial Pharmacy, 47 (11), 1786–1793. https://doi.org/10.1080/03639045.2022.2059500
  12. Priya, R., Satish, S. (2023). Centrifugal Melt Spun Microfi brous Solid Dispersion of Diclofenac Sodium with Enhanced Solubility. International journal of pharmaceutical quality assurance, 14 (1), 165–170. https://doi.org/10.25258/ijpqa.14.1.28
  13. Alfassam, H. A., Booq, R. Y., Almousained, M. M., Alajmi, A. M., Elfaky, M. A., Shaik, R. A. et al. (2024). Fabrication and evaluation of centrifugal spun Miconazole-loaded sugar-based fibers. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 98, 105872. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2024.105872
  14. Choi, S.-S., Lee, S.-H., Lee, K.-A. (2022). A Comparative Study of Hesperetin, Hesperidin and Hesperidin Glucoside: Antioxidant, Anti-Inflammatory, and Antibacterial Activities In Vitro. Antioxidants, 11 (8), 1618. https://doi.org/10.3390/antiox11081618
  15. Donia, T., Dabbour, N. M., Loutfy, S. A.; Xiao, J. (Ed.) (2023). Hesperidin: Advances on Resources, Biosynthesis Pathway, Bioavailability, Bioactivity, and Pharmacology. Handbook of Dietary Flavonoids. Cham: Springer, 1–55. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94753-8_28-1
  16. European Pharmacopoeia 9.0 Volume 1. (2018). Strasbourg: Council of Europe.
  17. Heorhiievskyi, V., Liapunov, M., Bezuhla, O. et al. (2004). Nastanova z yakosti. Likarski zasoby. Vyprobuvannia stabilnosti. Nastanova 42-3.3.2004. Ministerstvo okhorony zdorovia Ukrainy. Kyiv: Morion, 60.
  18. Lisovyi, V., Bessarabov, V., Goy, A., Kostiuk, V. (2024). Spectrophotometric method for determining the assay of hesperidin in the composition of polymer composite material obtained by centrifugal fiber formation. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 335 (3 (1)), 135–141. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-335-3-19
  19. Kurakula, M., Rao, G. S. N. K. (2020). Pharmaceutical assessment of polyvinylpyrrolidone (PVP): As excipient from conventional to controlled delivery systems with a spotlight on COVID-19 inhibition. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 60, 102046. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2020.102046
  20. Hureieva, S. M., Kondratova, Yu. A. (2016). Vyvchennia stabilnosti likarskoho zasobu Antral, tabletky, vkryti obolonkoiu. Farmatsevtychnyi zhurnal, 2, 70–76.
Study of technological aspects of manufacture of polymer composite material by centrifugal fiber forming method

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-31

Як цитувати

Лісовий, В. М., & Бессарабов, В. І. (2024). Дослідження технологічних аспектів виготовлення полімерного композиційного матеріалу методом відцентрового формування волокон. Technology Audit and Production Reserves, 4(3(78), 22–27. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310805

Номер

Том 4 № 3(78) (2024): Хімічна інженерія

Розділ

Хіміко-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Vadym Lisovyi, Volodymyr Bessarabov

Creative Commons License

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

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.