Карактеризација природних и модификованих дијатомита као потенцијалних функционалних материјала / ексципијенаса за фармацеутску примену

Abstract

Ексципијенси су супстанце које нису активне, а које помажу у фармацеутском обликовању лека, штите, потпомажу или повећавају стабилност, биолошку расположивост или прихватљивост лека и помажу при идентификацији лека. Међу ексципијенсима минералног порекла посебан значај имају глине, које се захваљујући погодним физичко-хемијским особинама традиционално користе као фармацеутски ексципијенси широког распона функција, а у новије време и као носачи за испоруку лековитих супстанци. Поред слојевитих материјала, у које спадају глине, и порозни материјали се, због могућности инклузије и ослобађања лековитих супстанци на репродуктиван и предвидљив начин, испитују као потенцијални носачи. Дијатомејска земља/дијатомит је мека, трошна, ситнозрна, силикатна седиментна стена настала таложењем ћелијских зидова (фрустула) једноћелијских алги - дијатомеја на дну морских и језерских басена и очвршћавањем талога уз истискивање воде. Због биокомпатибилности, високог порозитета и адсорпционог капацитета, велике специфичне површине, хемијске инертности и могућности модификације површине, дијатомит је препознат и као потенцијални носач лековитих супстанци. До сада описани поступци модификације дијатомита имају одређене недостатке (сложеност и дуготрајност поступка, посебни услови одвијања реакција, употреба органских растварача) који могу ограничити њихову практичну примену, због чега се отвара могућност истраживања нових поступака модификације који би били прихватљивији са економског и еколошког становишта. Циљ истраживања Циљ експерименталног рада је испитивање могућности добијања функционализованих дијатомита побољшаних физичко-хемијских особина, модификацијом помоћу делимично неутралисаног алуминијум-сулфата, као и њихова фармацеутско-технолошка и биофармацеутска карактеризација (у поређењу са познатим алумосиликатним материјалом фармакопејског квалитета) са аспекта потенцијалне примене као фармацеутског ексципијенса за модификовано ослобађање лековитих супстанци...

Excipients are any substances other than active pharmaceutical ingredients which aid in formulation/manufacture of finished dosage forms, protect, support or enhance stability, bioavailability or patient acceptability of the drug, or assist in product identification. Particularly important amongst the excipients of mineral origin are clays, which, given their advantageous physicochemical properties, have been traditionally used as excipients with wide range of functions, but recently also as drug carriers. Apart from clays and other layered materials, porous materials are also examined as potential drug carriers, due to their ability of drug inclusion, as well as reproducible and predictable drug release. Diatomaceous earth/diatomite is a soft, friable, fine-grained, siliceous sedimentary rock formed by accumulation of cell walls (frustules) from unicellular algae (diatoms) on the ocean or fresh water floors, and sediment dewatering and compaction. Diatomite has been accepted as a potential drug carrier, due to its biocompatibility, high porosity, large surface area, high absorption capacity, chemical inertness and possibility for surface modification. However, current diatomite modification procedures have certain disadvantages, e.g. treatments are complex and time-consuming, special conditions are required for a reaction to take place, organic solvents are used, all of which limits their practical application. Therefore, the possibility for developing new modification procedure emerges, which would result in more economically and ecologically acceptable method. Aim The aim of this experimental work was to examine the possibility of obtaining functionalized diatomites with improved physicochemical properties, through modification with partially neutralized aluminum sulfate, and to perform their pharmaceutical technical and biopharmaceutical characterization (compared with well-known aluminosilicate material of pharmacopoeial quality) from the point of potential application as pharmaceutical excipients for modified drug release. Methods Commercial food grade diatomite and purified diatomite from Kolubara coal basin were used as starting materials. Physicochemical characterization of those materials was performed and their interaction with model drugs (diclofenac sodium and ibuprofen) was studied through mapping out/determination and analysis of adsorption isotherms...