Drug encapsulation in chitosan nanoparticles for dermal patch formulations
Oisalo, Aino (2017)
Oisalo, Aino
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704124711
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704124711
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli kehitellä paikallispuudutelaastari kitosaaninanopartikkeleja apuna käyttäen. Työhön kuului lääkeainetta sisältävien nanopartikkelien valmistamiseen liittyvien olosuhteiden optimointi käyttäen erilaisia synteesireittejä, minkä jälkeen malliaine korvattiin varsinaisella lääkeaineella. Lisäksi yksi osa tutkimusta oli kehitellä polymeerikalvo, johon lidokaiinilla kapseloitu kitosaaninanopartikkeli voidaan yhdistää. Opinnäytetyössä ohjaajana sekä asiantuntija-apuna toimi tohtori Didem Sen Karaman Åbo Akademista. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Åbo Akademi, farmasian tutkimuslaitos.
Nanoteknologialla tarkoitetaan teknologiaa, jossa hyödynnetään nanokokoisia, halkaisijaltaan 1 - 100 nanometriä olevia materiaaleja. Nanopartikkeleilla on erityisiä ominaisuuksia, jotka perustuvat niiden suureen pinta-alan ja massan suhteeseen ja erityisiin fysikaaliskemiallisiin ominaisuuksiin. Kun materiaali pilkotaan nanomittakaavaan, sen kemialliset, fysikaaliset ja biologiset ominaisuudet ovat joko huomattavasti parempia tai täysin erilaisia verrattuna tavanomaisiin materiaaleihin.
Kitosaani on luonnollinen biopolymeeri, jota voidaan käyttää apuna muun muassa lääkeaineiden annostelussa lukuisien hyvien ominaisuuksien ansiosta. Se on muun muassa myrkytön, biohajoava ja sillä on bakteereja sekä tappava että kasvua estäviä vaikutuksia. Lidokaiini on laajalti käytetty lääkeaine paikallispuudutuksessa. Sen vaikutus perustuu siihen, että se on ionisoitumaton eli se läpäisee helposti solukalvon. Lidokaiini pystyy sulkemaan hermosolujen natriumkanavat ja näin ollen estää hermoimpulssien välittymisen. Ohuita polymeerikalvoja kehitellään käytettäväksi lääkeannostelussa. Niillä on useita etuja, kuten mahdollisuus ohjelmoituun lääkeaineen annosteluun luonnollisesta polymeerimatriisista. Lisäksi ohuet polymeerikalvot, joihin on yhdistetty lääkekapseloituja nanopartikkeleja, muokkaavat lääkkeiden vapautumisnopeutta, vähentävät myrkyllisyyttä sekä parantavat terapeuttista tehokkuutta.
Saadut tulokset osoittivat, että laastarit, jotka sisälsivät kitosaaninanopartikkeleja vapauttavat kolme kertaa enemmän lääkeainetta verrattuna vain lidokaiinia sisältäviin laastareihin. Lisäksi lidokaiinin virtaus kalvosta on suurempi, kun formulaatio sisältää nanohiukkasia. Kuitenkin tulokset osoittivat, että polymeerikalvojen valmistusmenetelmää on kehitettävä.
Nanoteknologialla tarkoitetaan teknologiaa, jossa hyödynnetään nanokokoisia, halkaisijaltaan 1 - 100 nanometriä olevia materiaaleja. Nanopartikkeleilla on erityisiä ominaisuuksia, jotka perustuvat niiden suureen pinta-alan ja massan suhteeseen ja erityisiin fysikaaliskemiallisiin ominaisuuksiin. Kun materiaali pilkotaan nanomittakaavaan, sen kemialliset, fysikaaliset ja biologiset ominaisuudet ovat joko huomattavasti parempia tai täysin erilaisia verrattuna tavanomaisiin materiaaleihin.
Kitosaani on luonnollinen biopolymeeri, jota voidaan käyttää apuna muun muassa lääkeaineiden annostelussa lukuisien hyvien ominaisuuksien ansiosta. Se on muun muassa myrkytön, biohajoava ja sillä on bakteereja sekä tappava että kasvua estäviä vaikutuksia. Lidokaiini on laajalti käytetty lääkeaine paikallispuudutuksessa. Sen vaikutus perustuu siihen, että se on ionisoitumaton eli se läpäisee helposti solukalvon. Lidokaiini pystyy sulkemaan hermosolujen natriumkanavat ja näin ollen estää hermoimpulssien välittymisen. Ohuita polymeerikalvoja kehitellään käytettäväksi lääkeannostelussa. Niillä on useita etuja, kuten mahdollisuus ohjelmoituun lääkeaineen annosteluun luonnollisesta polymeerimatriisista. Lisäksi ohuet polymeerikalvot, joihin on yhdistetty lääkekapseloituja nanopartikkeleja, muokkaavat lääkkeiden vapautumisnopeutta, vähentävät myrkyllisyyttä sekä parantavat terapeuttista tehokkuutta.
Saadut tulokset osoittivat, että laastarit, jotka sisälsivät kitosaaninanopartikkeleja vapauttavat kolme kertaa enemmän lääkeainetta verrattuna vain lidokaiinia sisältäviin laastareihin. Lisäksi lidokaiinin virtaus kalvosta on suurempi, kun formulaatio sisältää nanohiukkasia. Kuitenkin tulokset osoittivat, että polymeerikalvojen valmistusmenetelmää on kehitettävä.