| Abstract | Bolest suhog oka je kompleksna, multifaktorijalna bolest površine oka karakterizirana gubitkom homeostaze suznog filma. Nanoemulzije predstavljaju inovativne terapijske sustave za oftalmičku primjenu koji omogućuju zadovoljavajuću bioraspoloživot, produljeno vrijeme zadržavanja na površini oka te nadoknadu i stabilizaciju suznog filma. In situ gelirajući oftalmički sustavi omogućuju produljeno vrijeme zadržavanja pripravka na mjestu primjene zahvaljujući karakterističnom faznom prijelazu iz tekućine u gel te predstavljaju jednu od inovativnih tehnoloških platformi za dostavu djelatnih tvari na površinu oka. Cilj ovog diplomskog rada bio je razviti in situ gelirajuće oftalmičke nanoemulzije s rastućom koncentracijom gelan gume (0,05-0,4%) kao gelirajućeg polimera čiji je fazni prijelaz potaknut fiziološki prisutnim kationima suzne tekućine te ispitati fizikalno-kemijska i reološka svojstva. Nanoemulzijama su izmjerene prosječne veličine kapljica, PDI, zeta potencijal i pH-vrijednost. Rezultati fizikalno-kemijskih mjerenja pokazali su da je prosječna veličina kapljica (141,1-172,9 nm), PDI je u rasponu prihvatljivih vrijednosti (0,108-0,222), vrijednosti zeta-potencijala su negativne vrijednosti (-33,0 do -44,9 mV) koje upućuju na zadovoljavajuću stabilnost formulacija, pH-vrijednost svih formulacija je prikladna za oftalmičku primjenu (6,06-6,18). Reološke karakteristike su ispitane krivuljom viskoznosti prije i nakon miješanja s ATS-om, te testom promjene amplitude nakon miješanja s ATS-om. Rezultati krivulje viskoznosti pokazali su da je jedino formulacija s najvećim udjelom gelan gume (0,4%) pseudoplastični sustav, dok su ostale formulacije Newtonovi sustavi. Na temelju testa promjene amplitude zaključeno je da kod formulacija s nižim udjelima gelan gume (0,05-0,1%) ne dolazi do geliranja nanoemulzija, dok kod formulacija s većim udjelima gelan gume (0,2 i 0,4%) dolazi do stvaranja gela na temelju interakcije kationa prisutnih u ATS-u i dostatne koncentracije gelan gume. S obzirom na dobivene rezultate formulacije s 0,2 i 0,4% gelan gume ističu se kao vodeće formulacije za daljnja ispitivanja u unaprjeđenju liječenja bolesti suhog oka. |
| Abstract (english) | Dry eye disease is a complex, multifactorial condition of the ocular surface characterized by the loss of tear film homeostasis. Nanoemulsions represent innovative therapeutic systems for ophthalmic application that enable adequate bioavailability, prolonged retention time on the ocular surface, and replenishment and stabilization of the tear film. In situ gelling ophthalmic systems allow prolonged retention time of the formulation at the site of application due to the characteristic phase transition from liquid to gel, representing one of the innovative technological platforms for delivering active substances to the ocular surface. The aim of this thesis was to develop in situ gelling ophthalmic nanoemulsions with increasing concentrations of gellan gum (0.05-0.4%) as the gelling polymer, whose phase transition is induced by physiologically present cations in the tear fluid, and to investigate their physicochemical and rheological properties. The nanoemulsions were characterized for average droplet sizes, polydispersity index (PDI), zeta potential, and pH value. The results of physicochemical measurements showed that the average droplet size ranged from 141.1 to 172.9 nm, PDI fell within acceptable values (0.108-0.222), zeta potential values were negative (-33.0 to -44.9 mV), indicating satisfactory formulation stability, and the pH values of all formulations were suitable for ophthalmic application (6,06-6,18). Rheological characteristics were examined by viscosity curve analysis before and after mixing with ATS and by amplitude sweep test after mixing with ATS. The viscosity curve results showed that only the formulation with the highest concentration of gellan gum (0.4%) exhibited pseudoplastic behavior, while the other formulations were Newtonian systems. Based on the amplitude sweep test, it is concluded that in formulations with lower concentrations of gellan gum (0.05-0.1%), no gel formation occurred, whereas in formulations with higher concentrations of gellan gum (0.2 and 0.4%), gel formation occurred due to interaction between cations present in ATS and sufficient concentration of gellan gum. Considering the obtained results, formulations with 0.2 and 0.4% gellan gum stand out as leading formulations for further investigation in the improvement of dry eye disease treatment. |
