Razvoj metode za in vitro ispitivanje oslobađanja deksametazona iz uljne formulacije s dodatkom izopropanola

master's thesis

• Title (english): Development of an in vitro release method for an oily formulation of dexamethasone with addition of isopropanol
• Author: Filip Kozlina
• Mentor: Biserka Cetina Čižmek (mentor)
• Committee member: Biserka Cetina Čižmek (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Biljana Nigović (član povjerenstva)
• Committee member: Jelena Filipović-Grčić (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Pharmacy and Biochemistry; Zagreb
• Defense date and country: 2018-04-05, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Pharmacy; Pharmacy

Abstract

Uljne otopine jednostavni su tekući farmaceutski oblici koji pružaju mogućnost parenteralne primjene djelatnih tvari (API, eng. active pharmaceutical ingredient) slabo topljivih ili nestabilnih u vodenim medijima. Osim toga, uljne otopine su tip formulacije iz kojih je oslobađanje API produljeno, čime se omogućuje značajno manja učestalost doziranja lijekova, koja je osobito prikladna za terapiju kroničnih bolesti, kao i bolesti kod kojih je adherencija pacijenata varijabilna. Među trenutno razvijenim metodama za ispitivanje oslobađanja djelatnih tvari in vitro ne postoji standardizirana metoda za analizu oslobađanja in vitro iz uljnih otopina. U ovom radu opisan je razvoj jedne takve analitičke metode, korištenjem jednostavne i široko dostupne aparature s lopaticom (USP II) i dijalizacijskih vrećica.
Kao modelni lijek za razvoj analitičke metode odabran je potentni glukokortikoid deksametazon, čija je topljivost ispitana u pet biljnih ulja te njihovim kombinacijama s izopropanolom u ulozi suotapala. Izopropanol zasad nije primijenjen kao suotapalo u uljnim otopinama, a u ovom istraživanju pokazao se kao dobro suotapalo. Najveća topljivost deksametazona izmjerena je u smjesi ricinusovog ulja i izopropanola u volumnom udjelu 20 %, a prividni particijski koeficijent deksametazona iz te otopine ima vrijednost koja upućuje na potencijal produljenog oslobađanja iz formulacije, pa je ona odabrana kao modelna formulacija za razvoj metode.
Za analizu količine oslobođenog deksametazona korištena je spektrofotometrija potpomognuta optičkim vlaknima, kojom je omogućena potpuna automatiziranost metode te osigurano zadovoljavanje uvjeta osigurane topljivosti tijekom ispitivanja, koji se ne mogu poremetiti jer, zahvaljujući probi optičkog vlakna koja je uronjena u medij za oslobađanje tijekom cijelog ispitivanja, uzorkovanje medija tijekom analize nije potrebno.
Razvijena metoda pokazala se osjetljivom prema ključnim parametrima koji se mogu promijeniti in vitro ili tijekom procesa proizvodnje (temperatura i brzina miješanja medija) te je zadovoljavajuće ponovljivosti, jednostavna i potpuno automatizirana. Zbog toga, razvijena metoda mogla bi se koristiti za analizu oslobađanja in vitro djelatnih tvari iz uljnih otopina tijekom predformulacijskih istraživanja, kao i razvoja novih formulacija.

Abstract (english)

Oily solutions are simple liquid dosage forms which allow parenteral application of active pharmaceutical ingredients (API) that are poorly soluble or unstable in aqueous systems. Additionally, release of APIs from these formulations is extended, which makes their application significantly less frequent. This property makes oily solutions especially suitable for the treatment of chronic diseases, as well as diseases characterised by variable patient adherence. Among the currently developed in vitro release methods, there are no standardised methods for the analysis of drug release in vitro from oily solutions. This paper describes the development of such method using the simple and widely available paddle apparatus (USP II) with addition of dialysis bags.
The potent glucocorticoid dexamethasone was chosen as the model drug for the development of this method. Solubility of dexamethasone was examined in five vegetable oils and their mixtures with isopropanol as a cosolvent. Isopropanol has not yet been used as a cosolvent in oily solutions, but has demonstrated good solubilization properties. The highest solubility of dexamethasone was measured in the mixture of castor oil and isopropanol in a volume percentage of 20 %, with an apparent partition coefficient indicating a potential for extended release of dexamethasone from this formulation, which was consequently chosen as the model formulation for the development of this in vitro release method.
Optic fiber assisted UV-Vis spectrophotometry was used to determine the amount of released dexamethasone. This setup enabled complete automatization of the in vitro release method with ensured sink conditions throughout the experiment, as there was no need to sample the release medium due to the fact that the fiber optic probe is immersed in the dissolution medium for the whole duration of the experiment.
The developed in vitro release method has shown appropriate sensitivity regarding parameters that might change in vitro or during the manufacturing process (temperature and agitation rate), as well as satisfactory repeatability, simplicity and complete automatization. Therefore, the developed method can be a useful tool for the analysis of in vitro release from oily solutions during preformulation investigations as well as development of new formulations.

• Keywords: oslobađanje in vitro; uljne otopine; deksametazon; izopropanol; ricinusovo ulje; spektrofotometrija; optička vlakna
• Keywords (english): in vitro release; oily solution; dexamethasone; isopropanol; castor oil; optic fibers; spectrophotometry
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:462142
• Study programme: Title: Pharmacy; Study programme type: university; Study level: integrated undergraduate and graduate; Academic / professional title: magistar/magistra farmacije (magistar/magistra farmacije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2021-04-19 11:47:46