DE202021106657U1

DE202021106657U1 - Ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose

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Publication number: DE202021106657U1
Application number: DE202021106657.1U
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Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2031-12-08

Abstract

System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose, wobei das System umfasst:
eine Dispersionsherstellungseinheit zur Herstellung einer Dispersion von Zingiberol, dem Natriumalginat und Methylcellulose zugesetzt sind, wobei eine erforderliche Menge an Natriumalginat und Methylcellulose in 400 ml entmineralisiertem Wasser unter einem Magnetrührer dispergiert wird und dann eine genaue Menge an Zingiberol in die hergestellte Dispersion zugesetzt und dann gleichmäßig gemischt wird;
eine Beschallungseinheit zum Beschallen der vorbereiteten Dispersion für 90 Minuten, um die Luftblasen zu entfernen;
eine Mikrokugelherstellungseinheit zur Herstellung von Mikrokugeln durch Eintropfen der von Luftblasen befreiten Dispersion in 500 ml einer 6%igen (w/v) Calciumchloridlösung bei Raumtemperatur, wobei zum Eintropfen eine 32-Gauge-Spritzennadel verwendet wird;
eine Aushärtungseinheit für die Aushärtung der vorbereiteten Mikrokugeln, indem diese 1 Stunde lang in der gerührten Lösung unter Rühren gehalten werden; und
eine Filter- und Trockeneinheit zum Filtrieren der hergestellten Mikrokugeln unter Verwendung von reinem Wasser und zum Trocknen bei Raumtemperatur für 24 Stunden,
wobei die getrockneten Mikrokugeln bis zur weiteren Verwendung in einem Exsikkator ausgebreitet werden.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ingwer ist ein gesundes Kraut, das zur Behandlung vieler Magen-Darm-Beschwerden eingesetzt wird. Im Vereinigten Königreich werden Ingwerkapseln zur Behandlung der Reisekrankheit eingesetzt. Die mit der Reisekrankheit verbundenen Symptome sind abnorme Schrittmacheraktivitäten der Magenmuskeln, wobei diese Symptome zu Tachygastrie führen. Außerdem kommt es während der Reisekrankheit zu einer starken Hemmung der Magenentleerung. Zingiberol ist ein Antiemetikum, das bei der Behandlung der Reisekrankheit und auch bei Übelkeit und Erbrechen eingesetzt werden kann, die durch die Verabreichung von Chemotherapeutika sowie durch die Reisekrankheit verursacht werden.
Mikrokugeln haben in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erregt, da sie durch die Kombination verschiedener natürlich verfügbarer Kohlenhydratpolymere entwickelt werden. Natriumalginat wird in großem Umfang für die Herstellung solcher Arzneimittelabgabemodule verwendet. Methylcellulose wird in großem Umfang als Verdickungsmittel in pharmazeutischen Darreichungsformen verwendet. Es gibt keine Berichte über die Verabreichung von Zingiberol in Form eines multipartikulären Verabreichungssystems, weshalb es notwendig geworden ist, diese bedeutende Lücke durch eine geeignete Formulierung von Zingiberol zu schließen. Daher besteht ein Bedarf an einem System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose. In dieser Offenbarung werden Mikrokugeln aus einer Kohlenhydratmischung mit Natriumalginat und Methylcellulose, die mit Zingiberol eingekapselt sind, unter Verwendung der Ionen-Gelierungstechnik hergestellt, die eine einfache, wirtschaftliche, konsistente und leicht kontrollierbare Technik ist. Die mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln bestehen aus 4,52 % Natriumalginat und 11,21 % Methylcellulose. Die mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln wurden anhand der Partikelgröße, der Einschlusseffizienz und der in vitro Freisetzungskinetik charakterisiert. Die morphologische Beobachtung der hergestellten Mikrokugeln wird unter REM durchgeführt, um die Oberflächentopographie zu verstehen. Die Quell- und Auftriebseigenschaften der hergestellten Mikrokugeln werden ebenfalls bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die hergestellten Mikrokugeln eine Partikelgröße von 628 ± 2µm, eine Einschlusseffizienz von 72,61 ± 0,31 % und eine Wirkstofffreisetzung von 92,47 ± 1,63 % nach 12 Stunden aufweisen, wobei die Mikrokugeln ein Freisetzungsprofil nullter Ordnung zeigen, was auf eine kontrollierbare Freisetzung von Zingiberol aus den Mikrokugeln über einen längeren Zeitraum hinweist und zu einer verbesserten Bioverfügbarkeit und therapeutischen Wirksamkeit von Zingiberol führt. Die hergestellten Mikrosphären zeigten ein pH-abhängiges Quellverhalten. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hergestellten Mikrokugeln ein erhebliches Potenzial für die erfolgreiche Verabreichung von Zingiberol haben.
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose bereitzustellen. Das System umfasst: eine Dispersionsherstellungseinheit zum Herstellen einer Dispersion von mit Zingiberol versetztem Natriumalginat und Methylcellulose, wobei eine erforderliche Menge an Natriumalginat und Methylcellulose in 400 ml entmineralisiertem Wasser unter magnetischem Rühren dispergiert wird und dann eine genaue Menge an Zingiberol in die hergestellte Dispersion gegeben und dann gleichmäßig gemischt wird; eine Beschallungseinheit zum Beschallen der hergestellten Dispersion für 90 Minuten, um die Luftblasen zu entfernen; eine Einheit zur Herstellung von Mikrokugeln, in der die Luftblasen entfernt werden, die Dispersion in 500 ml einer 6%igen (w/v) Kalziumchloridlösung bei Raumtemperatur eingetropft wird, wobei eine 32-Gauge-Spritzennadel zum Eintropfen verwendet wird; eine Aushärtungseinheit zum Aushärten der hergestellten Mikrokugeln, indem sie 1 Stunde lang in der gerührten Lösung gerührt werden; und eine Filter- und Trocknungseinheit zum Filtern der hergestellten Mikrokugeln unter Verwendung von reinem Wasser und zum Trocknen derselben bei Raumtemperatur für 24 Stunden, wobei die getrockneten Mikrokugeln bis zur weiteren Verwendung in einem Exsikkator ausgebreitet werden.
Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose bereitzustellen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist die Verwendung der Technik der Ionen-Gelierung zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist die Charakterisierung der hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln anhand der Teilchengröße, der Einschlusseffizienz und der In-vitro-Freisetzungskinetik.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, die Quell- und Auftriebseigenschaften zu bewerten und eine SEM-Beobachtungsstudie durchzuführen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung einer Behandlung für die Reisekrankheit.
Zur weiteren Verdeutlichung der Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gegeben, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung zeigen und daher nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.
Figurenliste
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt das In-vitro-Freisetzungsprofil von Zingiberol aus verschiedenen Formulierungen von Mikrokugeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt das FTIR-Spektrum von Zingiberol und mit Zingiberol beladenen Mikrosphären gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
4 zeigt P-XRD-Muster von Zingiberol und mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Darüber hinaus werden erfahrene Fachleute zu schätzen wissen, dass die Elemente in den Figuren, die der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren in Form der wichtigsten Schritte, die zum besseren Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung beitragen. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind, und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, leicht erkennbar sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.
Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.
Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Varianten davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte einschließt, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das System 100 umfasst eine Dispersionsvorbereitungseinheit 102 zur Herstellung einer Dispersion von mit Zingiberol versetztem Natriumalginat und Methylcellulose, wobei eine erforderliche Menge an Natriumalginat und Methylcellulose in 400 ml entmineralisiertem Wasser unter einem Magnetrührer dispergiert wird und dann eine genaue Menge Zingiberol in die vorbereitete Dispersion gegeben und dann gleichmäßig gemischt wird.
In einer Ausführungsform wird die vorbereitete Dispersion 90 Minuten lang in einer Beschallungseinheit 104 beschallt, um die Luftblasen zu entfernen.
In einer Ausführungsform wird eine Mikrokugel-Vorbereitungseinheit 106 zur Herstellung von Mikrokugeln verwendet, indem die von Luftblasen befreite Dispersion bei Raumtemperatur in 500 ml einer 6 %igen Kalziumchloridlösung (w/v) eingetropft wird, wobei zum Eintropfen eine 32-Gauge-Spritzennadel verwendet wird.
In einer Ausführungsform wird eine Aushärtungseinheit 108 für die Aushärtung der vorbereiteten Mikrokugeln verwendet, indem diese 1 Stunde lang in der gerührten Lösung gerührt werden.
In einer Ausführungsform wird eine Filter- und Trockeneinheit 110 verwendet, um die vorbereiteten Mikrokugeln mit klarem Wasser zu filtern und sie bei Raumtemperatur 24 Stunden lang zu trocknen, wobei die getrockneten Mikrokugeln bis zur weiteren Verwendung in Exsikkatoren ausgebreitet werden.
In einer Ausführungsform werden neun verschiedene Formulierungen der mit Zingiberol beladenen Mikrosphären hergestellt.
In einer Ausführungsform werden die hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durch Anwendung eines 3² faktoriellen Designansatzes optimiert, wobei Natriumalginat und Methylcellulose als unabhängige Variablen betrachtet werden.
In einer Ausführungsform wird die Größe der Partikel verschiedener Formulierungen von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung eines optischen Mikroskops bewertet, wobei das Okularmikrometer unter Verwendung des Objektmikrometers kalibriert wird und wobei 100 Mikropartikel für jede der Formulierungen gemessen werden, um die mittlere Partikelgröße zu berechnen.
In einer Ausführungsform umfasst die Bestimmung der Verkapselungseffizienz der hergestellten Formulierungen von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln: Wiegen von 50 g mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln und anschließendes Zerkleinern in einem Mörser unter Verwendung eines Pastells; Dispergieren der zerkleinerten Mikrokugeln in 100 ml 0.1 N HCl und anschließendes mechanisches Rühren in einem mechanischen Schüttler bei 200 U/min für 2 Stunden; und Filtrieren der dispergierten Mikrokügelchen unter Verwendung eines Whatman-Filters und anschließendes Verdünnen, wobei die Absorption des erhaltenen Zingiberol-Gehalts in einer verdünnten Lösung bei einer Wellenlänge von 237 nm unter Verwendung eines UV-Vis-Spektrophotometers gemessen wird.
In einer Ausführungsform werden eine Auftriebsstudie und eine Quellungsstudie der hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durchgeführt; wobei zur Durchführung einer Auftriebsstudie fünfzig Mikrokugeln in 900 ml 0,1 N HCl bei 37 ± 0. 5 °C unter Rühren mit 50 U/min eingebracht werden und dann die Zeit bestimmt wird, die erforderlich ist, damit die Mikrokugeln schwimmen und die Mikrokugeln auf der Oberfläche des Mediums schwimmfähig bleiben, und wobei in einer Quellstudie 100 mg Mikrokugeln in ein Becherglas gegeben werden, das 500 ml 0,1 N HCl bei 37 ± 0,5 °C enthält, und dann nach 6 Stunden die endgültigen Mikrokugeln aus dem Medium entnommen und dann gewogen werden, nachdem das überschüssige Wasser unter Verwendung von Seidenpapier entfernt wurde.
In einer Ausführungsform werden In-Vitro-Freisetzungsstudien für jede der hergestellten Formulierungen von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer USP-II-Apparatur in 900 ml 0,1 N HCL und bei einer Temperatur von 37 ± 0,5 °C durchgeführt, wobei das Freisetzungsmedium mit einer Drehzahl von 100 U/min gerührt wird und die resultierende Zingiberol-Probe nach der Filtration mit einem UV-sichtbaren Spektrophotometer bei 237 nm gemessen wird.
In einer Ausführungsform werden eine Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR), eine REM-Beobachtungsstudie und eine Pulver-Röntgenbeugungsanalyse der hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrosphären durchgeführt.
In einer Ausführungsform werden die Proben für die FTIR-Untersuchung mit der KBr-Pellet-Technik hergestellt und die Spektren in einem Bereich von 4500 bis 400 cm-1 aufgezeichnet. Die Untersuchung der REM-Bilder erfolgt bei einer beschleunigten Spannung von 25 kV.
In einer Ausführungsform ist ein Leistungs-Röntgendiffraktometer mit einem CuKα-Strahlungsdetektor verbunden, der mit 40 kV Spannung und 30 mA Strom arbeitet. Die Proben werden über einen 20-Bereich von 3-50° mit einer Scan-Geschwindigkeit von 5°/min analysiert.
In einer Ausführungsform wird eine beschleunigte Stabilitätsstudie mit den optimierten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durchgeführt, wobei die Bedingungen von 25 ± 2°C/60 ± 5% RH während der gesamten Studie beibehalten werden.
In einer Ausführungsform wird die statistische Optimierung der hergestellten Mikrokugeln unter Verwendung von Design-Expert-Software untersucht, wobei die statistische Analyse unter Verwendung einer Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) durchgeführt wird, bei der der p-Wert unter 0,05 als statistisch signifikant angesehen wird.
2 zeigt das In-vitro-Freisetzungsprofil von Zingiberol aus verschiedenen Formulierungen von Mikrokugeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Figur zeigt die In-vitro-Freisetzungsstudie für neun verschiedene Formulierungen, nämlich F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8 und F9. Die vorbereiteten Mikrokugeln, die unter Verwendung von Natriumalginat und Methylcellulose hergestellt wurden, bewirken eine kumulative Freisetzung von 90% des Zingiberols innerhalb von 12 Stunden. Das Freisetzungsprofil zeigt, dass die Freisetzungsrate mit zunehmender Menge an Methylcellulose in der Polymermischung abnimmt; dies führt zu einer geringeren Quellung der Methylcelluloseketten. Mit der Zunahme der Methylcellulose in der Mischung nimmt die Hydrophobie der Mischung zu. Die Erhöhung des Anteils an Natriumalginat in der Polymermischung führt zu einer Verringerung der Freisetzungsrate.
3 zeigt das FTIR-Spektrum von Zingiberol und mit Zingiberol beladenen Mikrosphären gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das FTIR-Spektrum des reinen Zingiberols zeigt Peaks bei 3276 cm-1, 2926 cm-1, 1636 cm-1 und 1326 cm-1. Andererseits zeigt das FTIR-Spektrum der mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln additive Peaks von Zingiberol und der Polymermischung, was darauf hindeutet, dass es keine Art von physikalischer und chemischer Wechselwirkung zwischen Zingiberol und der Polymermischung gibt.
4 zeigt die P-XRD-Muster von Zingiberol und mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das P-XRD des Zingiberols zeigt die charakteristischen Peaks bei 12°, 15°, 19° und 26°, die intensiv und scharf sind und die kristalline Natur des Zingiberols zeigen. Die scharfen und intensiven Peaks verschwinden im P-XRD-Muster der mit optimiertem Zingiberol beladenen Mikrokugeln. Das Fehlen der kristallinen Peaks deutet darauf hin, dass das Zingiberol und die Hilfsstoffe auf molekularer Ebene stark interagiert haben, was bedeutet, dass Zingiberol möglicherweise eine feste Lösung in der Polymermischung bildet.
Die Figuren und die vorangehende Beschreibung zeigen Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.
Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und alle Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.
Bezugszeichenliste

100: Ein System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln
102: Dispersionsvorbereitungseinheit
104: Beschallungseinheit
106: Einheit zur Herstellung von Mikrosphären
108: Aushärtungseinheit
110: Filter- und Trockeneinheit

Claims

System zur Herstellung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer Mischung aus Natriumalginat und Methylcellulose, wobei das System umfasst: eine Dispersionsherstellungseinheit zur Herstellung einer Dispersion von Zingiberol, dem Natriumalginat und Methylcellulose zugesetzt sind, wobei eine erforderliche Menge an Natriumalginat und Methylcellulose in 400 ml entmineralisiertem Wasser unter einem Magnetrührer dispergiert wird und dann eine genaue Menge an Zingiberol in die hergestellte Dispersion zugesetzt und dann gleichmäßig gemischt wird; eine Beschallungseinheit zum Beschallen der vorbereiteten Dispersion für 90 Minuten, um die Luftblasen zu entfernen; eine Mikrokugelherstellungseinheit zur Herstellung von Mikrokugeln durch Eintropfen der von Luftblasen befreiten Dispersion in 500 ml einer 6%igen (w/v) Calciumchloridlösung bei Raumtemperatur, wobei zum Eintropfen eine 32-Gauge-Spritzennadel verwendet wird; eine Aushärtungseinheit für die Aushärtung der vorbereiteten Mikrokugeln, indem diese 1 Stunde lang in der gerührten Lösung unter Rühren gehalten werden; und eine Filter- und Trockeneinheit zum Filtrieren der hergestellten Mikrokugeln unter Verwendung von reinem Wasser und zum Trocknen bei Raumtemperatur für 24 Stunden, wobei die getrockneten Mikrokugeln bis zur weiteren Verwendung in einem Exsikkator ausgebreitet werden.
System nach Anspruch 1, wobei neun verschiedene Formulierungen der mit Zingiberol beladenen Mikrosphären hergestellt werden.
System nach Anspruch 1, wobei die hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durch Anwendung eines 3² faktoriellen Designs optimiert werden, wobei das Natriumalginat und die Methylcellulose als unabhängige Variablen betrachtet werden.
System nach Anspruch 1, wobei die Größe der Partikel verschiedener Formulierungen von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung eines optischen Mikroskops bewertet wird, wobei das Okularmikrometer unter Verwendung des Tischmikrometers kalibriert wird und wobei 100 Mikropartikel für jede Formulierung gemessen werden, um die mittlere Partikelgröße zu berechnen.
System nach Anspruch 1, wobei die Bestimmung der Verkapselungseffizienz der hergestellten Formulierungen von mit Zingiberol beladenen Mikrosphären umfasst: Wiegen von 50 g mit Zingiberol beladenen Mikrokügelchen und anschließendes Zerkleinern in einem Mörser mit Hilfe eines Pastells; Dispergieren der zerkleinerten Mikrokugeln in 100 ml 0,1 N HCl und anschließendes mechanisches Rühren in einem mechanischen Schüttler bei 200 U/min für 2 Stunden; und Filtrieren der dispergierten Mikrokügelchen unter Verwendung von Whatman-Filterpapier und anschließendes Verdünnen, wobei der erhaltene Zingiberolgehalt in einer Verdünnungslösung bei 237 nm unter Verwendung eines UV-Spektrophotometers gemessen wird.
System nach Anspruch 1, wobei eine Auftriebsstudie und eine Quellstudie der hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durchgeführt werden, wobei zur Durchführung einer Auftriebsstudie fünfzig Mikrokugeln in 900 ml 0,1 N HCl bei 37 ± 0. 5 °C unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 50 Umdrehungen pro Minute eingebracht werden und dann die Zeit bestimmt wird, die die Mikrokugeln benötigen, um zu schwimmen, bzw. die Mikrokugeln auf der Oberfläche des Mediums schwimmfähig bleiben, und wobei in einer Quellstudie 100 mg Mikrokugeln in ein Becherglas gegeben werden, das 500 ml 0,1 N HCl bei 37 ± 0,5 °C enthält, und dann nach 6 Stunden die fertigen Mikrokugeln aus dem Medium entnommen und dann gewogen werden, nachdem das überschüssige Wasser mit Hilfe von Seidenpapier entfernt wurde.
System nach Anspruch 1, wobei In-Vitro-Freisetzungsstudien für jede hergestellte Formulierung von mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln unter Verwendung einer USP-II-Vorrichtung in 900 ml 0,1 N HCL und bei einer Temperatur von 37 ± 0,5 °C durchgeführt werden, wobei das Freisetzungsmedium mit einer Drehzahl von 100 U/min gerührt wird und die resultierende Zingiberol-Probe nach der Filtration unter Verwendung eines UV-sichtbaren Spektrophotometers bei 237 nm gemessen wird.
System nach Anspruch 1, wobei eine Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR), eine SEM-Studie und eine Pulver-Röntgenbeugungsanalyse der hergestellten, mit Zingiberol beladenen Mikrokugeln durchgeführt werden.