Szabályozott hatóanyag-leadásra alkalmas pórusos szilika alapú modellrendszer fejlesztése
Hatóanyagok hordozóból való szabályozott, célzott kibocsátása igen nagy figyelemnek örvend és a gyógyszerkutatás területén egyre inkább kitüntetett szerepet kap. Méltán, hiszen ennek segítségével hatékonyabb, kevesebb mellékhatással rendelkező és gazdaságosabban előállítható készítmények nyerhetők. Pórusos szilika vékonyrétegek is alkalmasak lehetnek ilyen tulajdonságú rendszerek tervezésénél, köszönhetően nyílt pórusrendszerüknek, ami megfelelő lehet különböző hatóanyagok felvételére, tárolására, majd leadására.
Kutatásunk célja az volt, hogy a pórusos szilika vékonyréteg felhasználásával hatóanyag leadására alkalmas modellrendszert alkossunk és fejlesszünk. A vékonyréteget az alkalmazott modell hatóanyaggal való inkubálás illetve a kiáramlás kinetikája szempontjából is vizsgáltuk. Célunk volt olyan modellrendszer kialakítása, melyben a hatóanyag kiáramlás a pórusos szilika alaprétegre való más polimer rétegek képzésével illetve ezek módosításával befolyásolható.
Munkánk során vékonyrétegek előállítására a mártásos (dip-coating) módszert alkalmaztuk a szol-gél technikák közül, melynek előnye, hogy a rétegképzési sebességgel egyszerűen befolyásolható a rétegvastagság, valamint egy könnyen hozzáférhető, költséghatékony módszerről van szó. A pórusos szilika vékonyrétegeket micellás templátot tartalmazó savas, etil-alkoholos közegű, tetraetil-ortoszilikát alapú prekurzor szolból az üveg hordozó mártásával, majd a kialakított réteg kemencében való kiégetésével képeztük. Modell hatóanyag gyanánt a pórusos rétegek inkubálására Rodamin 6G UV-Vis (és fluoreszcens) spektroszkópiával érzékenyen vizsgálható kationos színezéket használtunk.
A modell hatóanyag vékonyrétegekből való kiáramlását 7,3-as pH-jú foszfát-pufferben vizsgáltuk. A hatóanyag kibocsátás kinetikájának megismerése céljából a párhuzamos mintákat eltérő ideig (két órától kezdve akár több napig) hagytuk a puffer oldatokban, majd UV-Vis spektroszkópiával vizsgáltuk a rétegek abszorbancia csökkenését, valamint az oldatok hatóanyag koncentrációjának növekedését.
A kiáramlás sebességének módosítása céljából a szilika réteg felületétre kitozán alapú polimer réteget vittünk, melyet a polimer 1%-os ecetsavas oldatából képeztünk. A kitozán kationos biopolimer, aminek igen előnyös tulajdonságai közé tartozik, hogy biokompatibilis, biodegredábilis, duzzadása illetve oldódása pH-ra érzékeny, térhálósítható valamint nem túl magasak az előállítási költségei. Ebből a polimerből képeztünk a pórusos szilika vékonyrétegre még egy réteget, majd a kitozán réteget módosítottuk nátrium-tripolifoszfáttal való térhálósítással, semleges polivinil-pirrolidon polimerrel való keveréssel és nátriumkarboximetil-cellulóz oldatából való újabb réteg képzésével.
Tapasztalataink alapján a fejlesztett pórusos szilika alapú modellrendszer kitozán réteggel és annak módosításával igen alkalmas lehet szabályozott hatóanyag leadás területén való felhasználásra így érdemes a modellrendszer és a vizsgálati módszerek további fejlesztésével foglalkozni.
szerző
-
Dabóczi Mátyás
vegyészmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Hórvölgyi Zoltán
egyetemi tanár, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Dr. Kabai-Faix Márta
tudományos tanácsadó, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
