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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Arzneimittelabgabesysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Untersuchung von omanischem Knoblauchöl als Permeationsverstärker für transdermale Arzneimittelabgabesysteme auf Chitosanbasis, die Diclofenac-Natrium als Modellarzneimittel enthalten.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In den letzten Jahren werden etwa 74 % der Medikamente oral eingenommen und erweisen sich als nicht so wirksam wie gewünscht. Um diese Eigenschaften zu verbessern, wurde die transdermale Arzneimittelabgabe eingeführt. Dieses Abgabesystem ist in der Lage, das Medikament oder die Makromoleküle mit einer festgelegten Geschwindigkeit schmerzlos durch die Haut in den Blutkreislauf zu transportieren. Die topische Verabreichung therapeutischer Wirkstoffe bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen oralen und invasiven Techniken der Arzneimittelverabreichung. Mehrere wichtige Vorteile der transdermalen Arzneimittelverabreichung sind die Verhinderung des First-Pass-Metabolismus in der Leber, die Verbesserung der therapeutischen Wirksamkeit und die Aufrechterhaltung eines stabilen Plasmaspiegels des Arzneimittels.
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Medikamente werden über drei Wege penetriert: den transzellulären Weg, den parazellulären Lipidweg und den Trans-Append-Geal-Weg. Allerdings dringen die meisten Medikamente für therapeutische Zwecke nicht in die Haut ein. Einige Verstärker werden für eine synergistische Wirkung verwendet, ohne ihre Eigenschaften zu zeigen (z. B. Dimethylsulfoxid, Aceton, Propylenglykol und Tetra-di-hydro-furyl-alkohol).
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Allerdings handelt es sich bei den oben genannten Permeationsverstärkern um komplexe chemische Verbindungen, die mehrere Nebenwirkungen haben und daher mit den Arzneimitteln reagieren und die Qualität der Arzneimittel verschlechtern können.
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Zur Verwendung einiger Kräuteröle als Permeationsverstärker gibt es nur sehr begrenzte Forschungsergebnisse. In keiner der Untersuchungen wird jedoch die Verwendung von omanischem Knoblauchöl als Permeationsverstärker erwähnt.
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Um die oben genannten Einschränkungen zu überwinden, besteht daher die Notwendigkeit, ein System zur Untersuchung von omanischem Knoblauchöl als Permeationsverstärker für transdermale Arzneimittelverabreichungssysteme auf Chitosanbasis zu entwickeln, die Diclofenac-Natrium als Modellarzneimittel enthalten.
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Die durch die vorliegende Erfindung offenbarten technischen Fortschritte überwinden die Einschränkungen und Nachteile bestehender und herkömmlicher Systeme und Methoden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System zur Verbesserung der transdermalen Permeation unter Verwendung von omanischem Knoblauchöl.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung eines Systems zur Verbesserung der transdermalen Permeation unter Verwendung von omanischem Knoblauchöl.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Wirkung von omanischem Knoblauchöl als Permeationsverstärker auf transdermale Arzneimittelabgabesysteme vom Chitosan-Matrixtyp zu untersuchen, die Diclofenac-Natrium als Modellarzneimittel enthalten.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von omanischem Knoblauchöl unter Verwendung eines Lösungsmittelgussverfahrens.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine physikalische Charakterisierung der Formulierungen durchzuführen, wie z. B. Dicke, Gleichmäßigkeit des Arzneimittelgehalts, Gewichtsvariation und Faltbeständigkeit.
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In einer Ausführungsform ein System zum Formulieren und Analysieren eines transdermalen Films aus omanischem Knoblauchöl zur Verbesserung der transdermalen Permeation, wobei das System (100) Folgendes umfasst:
- ein Behälter zum Auflösen einer Zusammensetzung, die 200-300 mg CSN in 10-30 ml 3-5 % v/v LAC enthält;
- ein mit dem Behälter verbundener Magnetrührer zum Mischen der Zusammensetzung bei Raumtemperatur für einen definierten Zeitraum, um eine Polymerlösung herzustellen, wobei eine genau abgewogene Menge DSM zusammen mit 0.1-0.5 ml GAO zu der Polymerlösung gegeben wird, um eine klare Lösung zu erhalten Lösung und in eine Petrischale überführt;
- eine mit der Petrischale verbundene Heizung zum Trocknen der in der Petrischale gelagerten klaren Lösung, um den transdermalen Film zu erhalten, wobei der erhaltene transdermale Film umhüllt und in einem Exsikkator gelagert wird; Und
- mehrere mit dem Exsikkator verbundene Bewertungsgeräte zur Analyse des erhaltenen transdermalen Films auf der Grundlage mehrerer physikalischer Eigenschaften, chemischer Integrität, Wirkstoffgehalt, Oberflächenmorphologie, Wirkstoffverteilungsmuster und Wirkstoffpermeation.
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In einer Ausführungsform mischt der Magnetrührer die Zusammensetzung 22-26 Stunden lang, um die Polymerlösung herzustellen.
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In einer Ausführungsform wird die klare Lösung bei Raumtemperatur im Bereich von 22-26 Stunden getrocknet.
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In einer Ausführungsform wird der erhaltene transdermale Film in eine Aluminiumfolie eingehüllt.
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In einer Ausführungsform umfassen die mehreren Bewertungsgeräte ein Fourier-Transformations-Infrarotgerät (FTIR) zur Analyse der chemischen Integrität eines reinen Arzneimittels und des erhaltenen Films.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl physikalischer Eigenschaften: physikalische Erscheinungen wie Farbe, Klarheit, Glätte, Flexibilität, Faltfestigkeit.
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In einer Ausführungsform wird die Dicke des Films mit einem Messschieber gemessen, das Gewicht des Films wird mit einer Waage gemessen.
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In einer Ausführungsform misst ein Ultraviolett(UV)-Spektrophotometer die Gleichmäßigkeit des Arzneimittelgehalts, indem die vorbereiteten Filme 24 Stunden lang in einem Becherglas mit 10 ml Phosphatpuffer, pH 7.4, bei Raumtemperatur suspendiert werden.
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In einer Ausführungsform analysiert ein Rasterelektronenmikroskop die Oberflächenmorphologie und das Arzneimittelverteilungsmuster der transdermalen Filme.
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In einer Ausführungsform wird die Arzneimittelpermeationsbewertung durch eine Diffusionszelle durchgeführt, wobei ein Rezeptorschlitz der Diffusionszelle mit der Phosphatpufferlösung (pH 7,4) aufgefüllt wird, so dass die Filme präzise über der äußeren Oberfläche einer bedeckten Haut positioniert werden Mit Aluminiumfolie bedeckt und zwischen den Donor- und Rezeptorabschnitten der Diffusionszelle platziert, damit das Medikament eindringen kann.
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Um die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung weiter zu verdeutlichen, erfolgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen davon, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es versteht sich, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als deren Umfang einschränkend anzusehen sind. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen genauer und detaillierter beschrieben und erläutert.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile darstellen, wobei:
- 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zur Formulierung und Analyse eines transdermalen Films aus omanischem Knoblauchöl zur Verbesserung der transdermalen Permeation
- 2 zeigt eine grafische Darstellung der Permeation von Diclofenac-Natrium aus zwei Formulierungen (CGD-1 und CGD-4).
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Darüber hinaus werden erfahrene Handwerker erkennen, dass Elemente in den Zeichnungen der Einfachheit halber dargestellt sind und möglicherweise nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Beispielsweise veranschaulichen die Flussdiagramme die Methode anhand der wichtigsten Schritte, die dazu beitragen, das Verständnis von Aspekten der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus können im Hinblick auf die Konstruktion des Geräts eine oder mehrere Komponenten des Geräts in den Zeichnungen durch herkömmliche Symbole dargestellt worden sein, und die Zeichnungen zeigen möglicherweise nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind um die Zeichnungen nicht durch Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, der Nutzen aus der Beschreibung hierin zieht, leicht ersichtlich sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG:
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Um das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und für deren Beschreibung eine spezifische Sprache verwendet. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, da Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und weitere Anwendungen der darin dargestellten Prinzipien der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann normalerweise in den Sinn kommen würden in der Technik, auf die sich die Erfindung bezieht.
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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.
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Verweise in dieser Spezifikation auf „einen Aspekt“, „einen anderen Aspekt“ oder eine ähnliche Sprache bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Merkmal, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Daher beziehen sich die Formulierungen „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Formulierungen in dieser Spezifikation möglicherweise, aber nicht unbedingt, auf dieselbe Ausführungsform.
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Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, sodass ein Prozess oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern möglicherweise andere Schritte nicht umfasst ausdrücklich aufgeführt oder diesem Prozess oder dieser Methode innewohnend sind. Ebenso schließen ein oder mehrere Geräte oder Subsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, denen „umfasst...a“ vorangestellt ist, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Geräte oder anderer Subsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen aus andere Komponenten oder zusätzliche Geräte oder zusätzliche Subsysteme oder zusätzliche Elemente oder zusätzliche Strukturen oder zusätzliche Komponenten.
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden werden. Das hier bereitgestellte System, die Methoden und Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Figure 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems (100) zur Formulierung und Analyse eines transdermalen Films aus omanischem Knoblauchöl zur Verbesserung der transdermalen Permeation, wobei das System (100) Folgendes umfasst:
- einen Behälter (102) zum Auflösen einer Zusammensetzung, die 200-300 mg CSN in 10-30 ml 3-5 % v/v LAC enthält;
- einen mit dem Behälter (102) verbundenen Magnetrührer (104) zum Mischen der Zusammensetzung bei Raumtemperatur für einen definierten Zeitraum, um eine Polymerlösung herzustellen, wobei eine genau abgewogene Menge DSM zusammen mit 0.1-0.5 ml GAO hinzugefügt wird Polymerlösung, um eine klare Lösung zu erhalten, und in eine Petrischale (106) überführt;
- eine mit der Petrischale (106) verbundene Heizung (108) zum Trocknen der in der Petrischale gelagerten klaren Lösung, um den transdermalen Film zu erhalten, wobei der erhaltene transdermale Film umhüllt und in einem Exsikkator (110) gelagert wird; Und
- mehrere mit dem Exsikkator (110) verbundene Bewertungsgeräte (112) zur Analyse des erhaltenen transdermalen Films auf der Grundlage mehrerer physikalischer Eigenschaften, chemischer Integrität, Wirkstoffgehalt, Oberflächenmorphologie, Wirkstoffverteilungsmuster und Wirkstoffpermeation.
Tabelle 1. Zusammensetzung transdermaler Filme | Batch-Code | CSN (mg) | GAO (ml) | 4 % (v/v) LAC (ml) |
| CGD-1 | 250 | 0.1 | 20 |
| CGD-2 | 250 | 0.25 | 20 |
| CGD-3 | 250 | 0.3 | 20 |
| CGD-4 | 250 | 0.5 | 20 |
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In einer Ausführungsform mischt der Magnetrührer (104) die Zusammensetzung 22-26 Stunden lang, um die Polymerlösung herzustellen.
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In einer Ausführungsform wird die klare Lösung bei Raumtemperatur im Bereich von 22-26 Stunden getrocknet.
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In einer Ausführungsform wird der erhaltene transdermale Film in eine Aluminiumfolie eingehüllt.
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In einer Ausführungsform umfassen die mehreren Bewertungsgeräte ein Fourier-Transformations-Infrarotgerät (FTIR) zur Analyse der chemischen Integrität eines reinen Arzneimittels und des erhaltenen Films. Das FTIR-Spektrum wird für das reine Arzneimittel und die optimierten Formulierungen mit DSM, CSN und GAO erhalten. Die Spektren aller Proben werden mit dem Bruker Tensor 37 FTIR-Spektrophotometer erfasst. Die FTIR-Spektren werden für den transdermalen Film erhalten, der den Wirkstoff ohne EO enthält, sowie für transdermale Filme, die das Polymer, den Wirkstoff und EO enthalten. Das Spektrum transdermaler Filme, die CSN, DSM und GAO enthielten, ließ auf die Kompatibilität des Arzneimittels mit Polymer und GAO in den Filmen schließen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vielzahl physikalischer Eigenschaften: physikalische Erscheinungen wie Farbe, Klarheit, Glätte, Flexibilität, Faltfestigkeit. Die Filme sind hellgelb, halbtransparent, flexibel, weich und haben eine glatte Oberfläche. Die Faltfestigkeit wird berechnet, indem die Folien (CGD-1 bis CGD-4) mit einer scharfen Schere mehrmals und ständig an der gleichen Stelle gefaltet werden. Dies ist ein Maß für die Anzahl der Falten, die erforderlich sind, um die Folie an dieser Schnittstelle zu brechen, und gibt Aufschluss über die Flexibilität der Folien. Die Anzahl der Falten, die eine Folie aushält, ohne zu reißen, bestimmt ihre Faltbeständigkeit. Der durchgeführte Faltfestigkeitstest ergab, dass alle Folien, die mehr als 300 Mal gefaltet wurden, keine Anzeichen von Rissen zeigten und sich als flexibel und robust erwiesen.
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In einer Ausführungsform wird die Dicke des Films mit einem Messschieber gemessen und das Gewicht des Films wird mit einer Waage gemessen. Die Dicke jedes Films wird an verschiedenen Stellen gemessen und die mittlere Dicke geschätzt. Die durchschnittliche Dicke und Gewichtsschwankung aller formulierten Filme CGD-1 bis CGD-4 liegt im Bereich von 0.23 ± 0.01 bzw. 0.29 ± 0.01, Tabelle 2. Das Gewicht/cm 2 aller Filme wurde berechnet . Die Gewichtszunahme von 1 cm
2 Film wird in der angegebenen Reihenfolge beobachtet: CGD-1 > CGD-2 > CGD-3 > CGD-4. Tabelle 2. Eigenschaften der formulierten transdermalen Filme
| Batc h-Cod e | Die ke (m m) | Aussehen | Gewichtsschwan kung/cm 2 (mg) | Wirkstoffgeh alt/cm 2 (mg) | Komme ntare |
| CGD -1 | 0.28 ± 0.00 38 | Halbtransp arent, dünn und flexibel | 102.3 ± 1.8 | 0.679 ± 0.0005 | Geeignet |
| CGD -2 | 0.28 ± 0.0 | Halbtransp arent, dünn und flexibel | 113.3 ± 1.50 | 0.684 ± 0.001 | Geeignet |
| CGD -3 | 0.28 ± 0.00 44 | Halbtransp arent, dünn und flexibel | 122.4 ± 1.9 | 0.741 ± 0.003 | Geeignet |
| CGD -4 | 0.29 ± 0.00 | Halbtransp arent, dünn und flexibel | 126.2 ± 1.67 | 0.692 ± 0.003 | Geeignet |
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In einer Ausführungsform misst ein Ultraviolett(UV)-Spektrophotometer die Gleichmäßigkeit des Arzneimittelgehalts, indem die vorbereiteten Filme 24 Stunden lang in einem Becherglas mit 10 ml Phosphatpuffer, pH 7.4, bei Raumtemperatur suspendiert werden.
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In einer Ausführungsform analysiert ein Rasterelektronenmikroskop die Oberflächenmorphologie und das Arzneimittelverteilungsmuster der transdermalen Filme. Die Ergebnisse der SEM-Analyse deuten darauf hin, dass die Filme ein homogenes Arzneimittelverteilungsmuster aufweisen. Das SEM-Bild wurde von einem Stück Film aufgenommen. Nach einstündigem Einweichen in den Puffer zeigte sich die Polymererosion der transdermalen Filme.
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2 zeigt eine grafische Darstellung der Permeation von Diclofenac-Natrium aus zwei Formulierungen (CGD-1 und CGD-4).
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Die Beurteilung der Arzneimittelpermeation wird durch eine Diffusionszelle durchgeführt, wobei ein Rezeptorschlitz der Diffusionszelle mit der Phosphatpufferlösung (pH 7.4) gefüllt wird, sodass die Filme präzise auf der Außenfläche einer mit Aluminiumfolie abgedeckten Haut positioniert werden und zwischen den Donor- und Rezeptorabschnitten der Diffusionszelle für die Permeation des Arzneimittels angeordnet. Während des gesamten Experiments wird diese Anordnung ununterbrochen auf einem Magnetrührer mit einer Rührgeschwindigkeit von 50 U/min gehalten; Temperatur konstant bei 32 ± 1 °C. Die durch die Haut eingedrungene Arzneimittelmenge wird mittels UVspektrophotometrischer Analyse (λmax 276 nm) auf ihren Wirkstoffgehalt untersucht, wobei die Proben in festgelegten Zeitintervallen von bis zu 24 Stunden entnommen werden. Der Füllstand des Diffusionsmediums im Rezeptorsegment wurde durch Auffüllen mit frischer Pufferlösung konstant gehalten.
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Das Experiment wird mit den ausgewählten Formulierungen CGD-1 und CGD-4, die niedrige bzw. hohe Konzentrationen an GAO enthalten, unter Verwendung lokal hergestellter Diffusionszellen durch die Rattenhaut durchgeführt. Die experimentellen Bedingungen für die Ex-vivo-Hautpermeationsstudien sind wie folgt: Rezeptormedium: 40 ml Phosphatpufferlösung pH 7.4, Temperatur: 37 ± 0.5 °C, entnommenes Probenvolumen: 3 ml bis zu 4 Stunden. Die entnommenen Proben werden mit einem UV-Spektrophotometer bei 276 nm zur Abschätzung der Arzneimittelkonzentration untersucht.
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Die Wirkstoffpermeation von CGD-4 ist deutlich höher als die von CGD-1. Eine langsame und kontrollierte Arzneimittelfreisetzung aus den transdermalen Filmen ist wahrscheinlich auf die Quell- und langsamen Erosionseigenschaften von Chitosan in Kontakt mit der Rezeptorflüssigkeit zurückzuführen. Der Fluss- und Permeabilitätskoeffizient von CGD-4 betrug 13.0 µg.cm-2 h-1 bzw. 18.78 cm h-1 × 10-3, verglichen mit 7.0 µg.cm-2 h-1 und 10.3 cm h-1 × 10-3 für CGD-1.
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Die Zeichnungen und die vorstehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Fachleute werden erkennen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente einer Ausführungsform können zu einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Beispielsweise können die Reihenfolgen der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und sind nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge implementiert werden; Es müssen auch nicht unbedingt alle Handlungen ausgeführt werden. Auch solche Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, können parallel zu den anderen Handlungen durchgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen wird durch diese spezifischen Beispiele keineswegs eingeschränkt. Zahlreiche Variationen, ob explizit in der Spezifikation angegeben oder nicht, wie z. B. Unterschiede in Struktur, Abmessung und Materialverwendung, sind möglich. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so breit wie durch die folgenden Ansprüche angegeben.
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Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und alle Komponenten, die dazu führen können, dass ein Nutzen, ein Vorteil oder eine Lösung eintritt oder ausgeprägter wird, dürfen jedoch nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Funktion oder Komponente von ausgelegt werden einzelne oder alle Ansprüche.
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REFERENZEN
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- 100
- Ein System zur Formulierung und Analyse eines transdermalen Films aus omanischem Knoblauchöl zur Verbesserung der transdermalen Permeation.
- 102
- Behälter
- 104
- Magnetrührer
- 106
- Petrischale
- 108
- Heizung
- 110
- Exsikkator
- 112
- Vielzahl von Auswertegeräten
