Search the digital library catalog

Abstract: Doktorska disertacija je razdeljena na štiri dele, v katerih sta obravnavana študija biološke aktivnosti ekstraktov olupkov manga (MPE) ter optimiranje sinteznih metod transportnih sistemov (alginatne kroglice, liposomi in micelarne membrane mikrobnega izvora), vključno z njihovo funkcionalizacijo z MPE za različne terapevtske aplikacije (in vitro). V prvem delu smo s pomočjo različnih ekstrakcijskih metod iz svežih in suhih olupkov manga pridobili MPE z visoko vsebnostjo totalnih fenolov, proantocianidinov, posameznih fenolnih spojin, proteinov in nekaterih encimov v aktivnih oblikah ter z visoko antioksidativno aktivnostjo. Nadalje smo potrdili protibakterijske lastnosti testiranih MPE na rast Gram-negativnih (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa) ter Gram-pozitivnih bakterij (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus). Z uporabo nizkocenovnega postopka sušenja olupkov manga na zraku smo ohranili biološko aktivnost MPE. Na vsebnost bioaktivnih spojin in biološko aktivnost pa sta vplivala tudi uporabljena ekstrakcijska metoda in topilo. Ultrazvočni etanolni MPE iz suhih olupkov je zagotovil dobro protibakterijsko in antioksidativno delovanje, zato smo ga v nadaljevanju vgradili v različne transportne sisteme. V drugem delu smo MPE enkapsulirali v alginatne kroglice, proizvedene z metodo ionotropske gelacije. Sintetizirani napredni biološko aktivni sistem izkazuje dobro termično stabilnost s temperaturo degradacije nad 270 °C. Prav tako ni bilo prisotnih razpok na površini sintetiziranih liofiliziranih alginatnih kroglic. Alginatne kroglice so se izkazale kot odličen transportni sistem za enkapsuliran MPE zaradi stabilnosti pri kislih želodčnih pogojih in posledično doseganje tarčnega mesta (črevesje), kjer smo dosegli postopno sproščanje MPE, kar pomembno vpliva na uspešno absorpcijo v telesu. S protibakterijsko študijo smo dokazali pomemben inhibitorni učinek alginatnih kroglic z MPE na rast patogenih črevesnih bakterij E. coli in S. aureus. V tretjem delu smo optimirali sintezo liposomov za uspešno enkapsulacijo MPE. Za formulacijo liposomov smo uporabili metodo hidracije tankega lipidnega filma z dodatkom 5 mm steklenih kroglic in 24-h stresanjem. Zelo stabilno in monodisperzno formulacijo liposomov z velikostjo delcev <300 nm smo dosegli z uporabo polarnega organskega topila etanola, z uporabo nepolarnih topil pa so najboljšo stabilnost izkazovali liposomi, proizvedeni s kloroformom. Uspešno smo enkapsulirali MPE v liposome in potrdili profil enakomernega sproščanja MPE, vključno z inhibitorno aktivnostjo na rast E. coli in S. aureus. Sintetizirani liposomi z enkapsuliranim MPE se med postopkom liofilizacije niso degradirali, prav tako so bili termično stabilni in ni bilo zaznati signifikantnih kemijskih interakcij med enkapsulirano bioaktivno spojino ter lipidi fosfolipidnega dvosloja. V četrtem delu smo optimirali gojenje terapevtskih gob Ganoderma lucidum in Pleurotus ostreatus s submerzno kultivacijo za doseganje najvišjega prirasta in posledično najintenzivnejše tvorbe micelarnih membran s sposobnostjo visoke absorpcije vode. Sestava in pH rastnega medija sta imela ključen vpliv na tvorbo membran ter njihove karakteristike. Najustreznejši rastni pogoji so bili zagotovljeni pri bazičnem pH v mediju, ki je vseboval sladni ekstrakt za G. lucidum, in v mediju z dodatkom glukoze za P. ostreatus. Zaradi hidrofilne spodnje površine micelarnih membran so te izkazovale visoko sposobnost absorpcije vode, in sicer več kot 600 % za P. ostreatus in do 500 % za G. lucidum. Potrdili smo prisotnost širokega spektra funkcionalnih skupin, termično stabilnost s temperaturo degradacije nad 260 °C ter vlaknasto in porozno strukturo nastalih micelarnih membran. Micelarne membrane obeh gob smo nadalje uspešno funkcionalizirali z MPE ter dosegli enakomeren in postopen profil sproščanja MPE, vključno z uspešnim protibakterijskim delovanjem funkcionaliziranih membran na rast E. coli in S. aureus.
Keywords: mango, ekstrakcija, polifenolne spojine, protibakterijska aktivnost, transportni sistemi, alginatne kroglice, liposomi, micelarne membrane, funkcionalizacija, enkapsulacija, vgrajevanje, in vitro sproščanje, karakterizacija
Published in DKUM: 02.10.2024; Views: 0; Downloads: 28
Full text (13,98 MB)

Abstract: Namen magistrske naloge je bil optimizirati formulacijo polimernih nosilcev kot sistemov za dostavo farmacevtskih učinkovin. Cilj je bil izboljšati topnost izbranih farmacevtskih učinkovin ter doseči podaljšano sproščanje v simuliranih telesnih tekočinah. Polimerni nosilci so obetavni na področju razvoja sistemov s formuliranimi zdravili, saj lahko z ustrezno prilagoditvijo njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti dosežemo izboljšano formuliranje in sproščanje farmacevtskih učinkovin. V sklopu laboratorijskega dela smo sintetizirali plastovite polimerne nosilce, v katere smo uspešno formulirali dve različni farmacevtski učinkovini z različno polarnostjo. Izbrana polimera sta bila hitozan in alginat. S procesom superkritičnega penjenja smo izdelali tudi porozne polimerne nosilce, kjer smo kot začetni polimer uporabili polikaprolakton. Kot farmacevtski učinkovini smo izbrali ketoprofen in klindamicin hidroklorid. Izbrali smo ju glede na njuno topnost v telesnih tekočinah. Ketoprofen se uporablja za zdravljenje akutne bolečine in je slabo topen, medtem ko je klindamicin hidroklorid bolj topen v telesnih tekočinah in se uporablja kot antibiotik. Karakterizacijo formuliranih polimernih nosilcev z vsebnostjo farmacevtskih učinkovin smo izvedli z vrstično elektronsko mikroskopijo in tehniko oslabljenega totalnega odboja infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo. Z in vitro testiranjem sproščanja smo prikazali spreminjanje vsebnosti formuliranih farmacevtskih učinkovin v polimernih nosilcih glede na čas sproščanja, pridobljene vzorce smo analizirali s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti in z UV-Vis spektrofotometrijo. Rezultati so nedvoumno pokazali, da je formulacija farmacevtskih učinkovin v polimerne nosilce omogočila podaljšano sproščanje v telesnih tekočinah. Ugotovitve kažejo, da so porozni polimerni nosilci bolj primerni za sisteme dostave zdravil s podaljšanim sproščanjem v primerjavi s plastovitimi polimernimi nosilci.
Keywords: farmacevtske učinkovine, polimerni nosilci, plastoviti polimeri, superkritično penjenje, in vitro sproščanje
Published in DKUM: 03.04.2024; Views: 273; Downloads: 54
Full text (2,20 MB)

Abstract: Liposomi so vezikli v obliki sfere, sestavljeni iz enega ali več fosfolipidnih dvoslojev. Med seboj se razlikujejo po lipidni sestavi, velikosti, površinskem naboju in načinu priprave. So eni izmed najbolj raziskanih nosilcev učinkovin in imajo pred tradicionalnimi dostavnimi sistemi številne prednosti, kot so ciljna dostava učinkovine, biokompatibilnost, biorazgradljivost, nizka toksičnost itd. Velika prednost liposomov je tudi v možnosti enkapsulacije učinkovine tako v hidrofilni kot v hidrofobni del. Študije liposomov in enkapsulacija naravnih učinkovin v njih postajajo s hitrim razvojem nanotehnologije vse bolj obsežne in zaželene. V kozmetični industriji se smilj uporablja že vrsto let. Kožo pomlajuje, obnavlja in pomirja ter nanjo deluje antioksidativno in protivnetno. Eterično olje in hidrolat se največkrat pridobita s parno destilacijo. Sta izjemno redka in dragocena produkta, vendar v kakovostni kozmetiki nepogrešljiva. Diplomsko delo prikazuje sintezo liposomov brez inkorporirane učinkovine in z inkorporirano učinkovino. Za sintezo liposomov smo uporabili metodo hidracije tankega lipidnega filma s 5-mm steklenimi kroglicami, ki je potekala 24 ur pri 20 ºC in 200 rpm. Kot organsko topilo smo uporabili kloroform. Učinkovino smo enkapsulirali v hidrofobni in hidrofilni del. V hidrofobni del smo poskušali enkapsulirali eterično olje smilja, vendar sinteza ni bila uspešna. Po uparjanju organskega topila je na dnu bučke nastala rumena usedlina, po stresanju na stresalniku ob prisotnosti pufra PBS pa je na stenah ali na dnu bučke nastala rumenkasto-bela snov. Medtem ko smo v hidrofilni del uspešno enkapsulirali hidrolat smilja šestih različnih koncentracij (150 mg/mL, 175 mg/mL, 200 mg/mL, 225 mg/mL, 250 mg/mL in 300 mg/mL). Za določitev stabilnosti, oblike in velikosti vseh sintetiziranih liposomov smo izmerili njihov zeta potencial, velikosti delcev in indeks polidisperznosti (PDI). Rezultati kažejo, da so bili vsi sintetizirani liposomi stabilni, homogene oblike in primerne velikosti. Njihov zeta potencial je znašal od –45,9 mV do –54,8 mV, velikost delcev od 178,9 nm do 204 nm in PDI od 0,373 do 0,448. Po sintezi liposomov z enkapsuliranim hidrolatom smilja smo določili njegovo učinkovitost enkapsulacije v liposome in učinkovitost sproščanja iz liposomov. V obeh primerih smo uporabili dializno tehniko. Rezultati so pokazali, da je bila najvišja učinkovitost enkapsulacije hidrolata smilja dosežena pri koncentraciji 200 mg/mL in je znašala 55,6 %. Pri tej koncentraciji je bil dosežen tudi najvišji odstotek sproščanja hidrolata smilja, in sicer 64,1 %. Nazadnje smo proučili ujemanje kinetike sproščanja hidrolata iz liposomov s petimi matematičnimi modeli, ki se uporabljajo za napovedovanje profila sproščanja učinkovin iz liposomov. Izmed vse petih se k našim eksperimentalnim podatkom sproščanja hidrolata smilja iz liposomov s koncentracijo 200 mg/mL najbolje prilega Korsmeyer-Pappasov model. Na osnovi dobljenih rezultatov lahko rečemo, da so sintetizirani liposomi primerni za uporabo v različnih industrijskih panogah, kot so kozmetična, farmacevtska, živilska in kmetijska industrija. Z uspešno enkapsulacijo hidrolata smilja v liposome smo pridobili sodobno transportno obliko za stabilizacijo naravne učinkovine, ki se lahko uporabi v kozmetični industriji za pripravo raznih losijonov in krem.
Keywords: liposomi, smilj, hidracija, enkapsulacija učinkovine, sproščanje učinkovine, zeta potencial, indeks polidisperznosti, velikost delcev.
Published in DKUM: 20.09.2023; Views: 372; Downloads: 106
Full text (47,97 MB)

Abstract: Liposomi, lipidni sferični delci v nano velikosti, se v zadnjih letih vse bolj pogosto uporabljajo v farmacevtski in živilski industriji, tudi na področju biomedicine. Njihova naloga je zavarovanje enkapsulirane učinkovine in sproščanje le-te na mestih, kjer je to zaželeno. V liposome je možno enkapsulirati različne biološko aktivne snovi, kot so npr. antibiotiki in ekstrakti. V diplomskem delu je prikazana sinteza liposomov z metodo hidracije tankega lipidnega filma s steklenimi kroglicami z enkapsuliranimi bioaktivnimi snovmi. Proučevali smo vpliv različnih organskih topil na sintezo liposomov z enkapsuliranim ciprofloksacinom. Uporabili smo tri polarna (metanol, etanol in izopropanol) in tri nepolarna topila (kloroform, dietil eter in diklorometan). Določevali smo učinkovitost enkapsulacije in sproščanje enkapsuliranega ciprofloksacina ter velikost, vrednosti indeksa polidisperznosti in stabilnost sintetiziranih liposomov s pomočjo zeta potenciala. Najvišji odstotek enkapsulacije, najmanjše in najbolj stabilne liposome smo dosegli z uporabo nepolarnega topila kloroforma. Ob težnji po uporabi čim bolj ˝zelenega˝ topila smo sintezo liposomov izvedli še z mešanico etanola in kloroforma v razmerju 1:1. V nadaljevanju študije smo v liposome enkapsulirali raztopino mangovega ekstrakta. Za sintezo smo izbrali eno polarno topilo (etanol) in eno nepolarno topilo (kloroform) ter njuno mešanico. Dosegli smo 53,73 % enkapsulacijo raztopine mangovega ekstrakta v liposome pripravljene z etanolom, kar je najvišji odstotek izmed vseh treh uporabljenih topil za pripravo liposomov. Največ enkapsuliranega mangovega ekstrakta se je sprostilo iz liposomov sintetiziranih z etanolom. Liposomi pripravljeni z etanolom so bili glede na liposome pripravljene z ostalimi topili najmanjši in najbolj homogene velikosti. Optimirali smo tudi koncentracijo dodane raztopine mangovega ekstrakta med postopkom sinteze liposomov z namenom doseči čim višji odstotek enkapsulacije ekstrakta. Izmed petih izbranih koncentracij mangovega ekstrakta (0,5 mg/mL, 1,0 mg/mL, 2,5 mg/mL, 3,0 mg/mL in 5,0 mg/mL), je bil najvišji odstotek enkapsulacije in najboljši trend sproščanja dosežen pri koncentraciji 2,5 mg/mL. Izmerjena vrednost zeta potenciala je pokazala, da so pripravljeni liposomi stabilni, določili pa smo tudi velikosti in vrednosti indeksa polidisperznosti za liposome z različnimi koncentracijami enkapsuliranega mangovega ekstrakta.
Keywords: liposomi, enkapsulacija, ciprofloksacin, olupki manga, karakterizacija, sproščanje
Published in DKUM: 13.09.2023; Views: 573; Downloads: 85
Full text (3,38 MB)

Abstract: V okviru diplomskega dela smo si zadali dva glavna cilja, sintetizirati visoko porozne polimerne membrane in le-te uporabiti za nadzorovano sproščanje zdravilne učinkovine. Porozne polimerne membrane smo sintetizirali s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze, pri čemer je vodna faza vsebovala monomer (2-hidroksietil metakrilat), zamreževalo (metilenbisakrilamid), deionizirano vodo in surfaktant (Pluronic F86), za organsko fazo smo uporabili cikloheksan. V primeru termično iniciirane polimerizacije smo iniciator (amonijev persulfat) dodali v vodno fazo in v primeru fotopolimerizacije (Irgacure 819) v organsko fazo. Nastale polimerne membrane smo okarakterizirali s FTIR-spektroskopijo in elementnim analizatorjem za spremljanje uspešnosti vključevanja monomera in zamreževala v polimerno verigo, z vrstičnim elektronskim mikroskopom za preučevanje morfologije membran in s porozimetrom z absorpcijo/desorpcijo plina dušika po Brunauer-Emmet-Tellerjevi metodi za določanje specifične površine. Uspešnejša je bila sinteza membran s fotopolimerizacijo, s katerimi nam je uspelo doseči v membranah odprto celično strukturo, ki je membrane, polimerizirane s termično polimerizacijo, niso imele. Porozne membrane smo nadalje uporabili za preučevanje nadzorovanega sproščanja paracetamola. Najprej smo membrane nekaj ur namakali v vodni raztopini paracetamola, nato smo jih po spiranju s curkom deionizirane vode potopili v deionizirano vodo in z UV Visom spremljali sproščanje paracetamola v odvisnosti od časa. Rezultati so pokazali, da so membrane uspešno absorbirale paracetamol ter ga različno hitro in različno veliko sprostile. 
Keywords: porozni polimeri, fotopolimerizacija, HIP-emulzija, sproščanje zdravilnih učinkovin, paracetamol
Published in DKUM: 16.09.2022; Views: 657; Downloads: 95
Full text (4,78 MB)