Závěrečná zpráva grantu 176/1997/B-CH/FaF

Název projektu:Biodegradabilní mikročástice z větvených oligoesterů
Hlavní řešitel:RNDr. Milan Dittrich, CSc.
Spoluřešitelé: Doc.RNDr. Jiří Lamka, CSc.; PharmDr. Petr Jílek, CSc.; Ida Dufková; Renata Uhrová; Ing. Vladimír Kubíček, CSc.; Soňa Koblížková; Zdeňka Šťastná; Mgr. Jaroslav Maxa; Milan Laub; Mirka Pešanová; Mgr. Filip Soukup; Pavla Klikarová; Mgr. Filip Láska; Lenka Vozdová; Šárka Stašková; Aleš Chylík; Iveta Muziková
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:270 tis. Kč

Souhrn výsledků

Cílem tříletého výzkumného úkolu bylo syntetizovat nové biodegradabilní nosiče a využít je k vývoji nových postupů přípravy mikromatricových systémů s prolongovanou liberací aktivních látek. Pro syntézu nosičů byla aplikována polykondenzační metoda  původního patentovaného postupu pocházejícího z realizačního týmu daného úkolu. Ve třech fázích zahrnujících syntézu a následnou charakterizaci produktů byla připravena řada homopolymerů kyseliny DL- a L-mléčné a kopolymerů kyseliny mléčné a glykolové s lineární konstitucí řetězce. Současně byly syntetizovány větvené a hvězdicovité oligo- a polyestery kyseliny mléčné s různými vícesytnými alkoholy, jako je pentaerytritol, myoinositol, xylitol, sorbitol a mannitol. V terpolymerech byla přítomna také kyselina glykolová.  V další fázi byla zvýšená pozornost věnována kopolymerům kyseliny mléčné a mannitolu. Byl studován vliv teploty a tlaku , koncentrace kyselého katexu jako heterogenního katalyzátoru a množství reaktantů v soustavě na kinetiku reakce. Průběh reakce byl monitorován měřením parametrů molekulové hmotnosti  pomocí GPC a měřením hodnot teploty skelného přechodu pomocí DSC v a.s. Synpo Pardubice. Některé produkty syntézy byly hodnoceny z hlediska povrchové aktivity a viskozity roztoků, botnání, degradace, obsahu reziduálních rozpouštědel. Větvená konstituce řetězců byla potvrzena  metodami analýzy koncových skupin  a metodou GPC-MALS realizovanou v a.s. Synpo. Bylo zjištěno, že reakce větvených struktur probíhá rychleji než lineárních. Větvené polyestery  méně botnají, jejich degradace je postupná. Viskozita roztoků je nižší, produkty snižují mezipovrchové napětí.
Byla modifikována konvenční metoda přípravy mikrosfér emulgací soustavy v/o/v s rozdělováním a odpařováním rozpouštědla. Použití methylesteru kyseliny mravenčí značně urychlilo postup přípravy, použití hydrolyzátu želatiny vedlo k vysokým výtěžkům a vysoké efektivitě enkapsulace. Při vývoji této metody byly optimalizovány podmínky přípravy jako je  množství a koncentrace fází složené emulze, koncentrace modelového léčiva ve vnitřní fázi, pH vnitřní fáze, druh a parametry nosiče, jeho koncentrace, druh rozpouštědla nosiče, aditiva ve střední fázi, druh a koncentrace emulgátoru, iontová síla a pH vnější fáze,  změna její polarity apod. Některé z dosažených výsledků jsou obsaženy ve sdělení přijatém do tisku v Journal of  Microencapsulation (rukopis v příloze). Pro účely škálování postupu do výrobních podmínek byl vyvinut další postup přípravy emulze typu v/o dispergací v ultrazvuku, jejího sušení,  mletí  vzniklé tenké vrstvy a případného třídění vzniklých mikročástic. Při tomto postupu byla s úspěchem využita již dříve prokázaná povrchová aktivita kopolymerů kyseliny Dl-mléčné s mannitolem. Uvedený postup byl využit k inkorporaci modelových makromolekulárních hydrofilních látek, jako Blue dextranu, myoglobinu, hemoglobinu a hovězího sérového albuminu. Výhodou postupu je prakticky 100% efektivita  enkapsulace. Byla studována liberace modelových léčiv v podmínkách simulované krevní plazmy.
Byly připraveny mikročásticové systémy obsahující antigenní látky. Ve Výzkumném ústavu veterinárního lékařství v Brně byla prokázána tvorba protilátek na cílových zvířatech. Metodami SDS-PAGE a Western blotové analýzy bylo potvrzeno, že nedochází k denaturaci antigenních látek ani působením ultrazvuku ani na mezifázi emulzních soustav.