Programovo riadená lyofilizácia k príprave nosičového systému natívneho hyalurónanu a hydrofóbnych molekúl

Programovo riadená lyofilizácia k príprave nosičového systému natívneho hyalurónanu a hydrofóbnych molekúl

Sekcia: 
Rok:
2022

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
83%
Prevedenie (dizajn)
83%
Diskusná interakcia
80%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Peter Slezák PhD.100%100%-
RNDr. Peter Bališ PhD.100%100%100%
Ing. Miroslava Kvandová PhD.100%100%100%
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.100%100%100%

Programovo riadená lyofilizácia k príprave nosičového systému natívneho hyalurónanu a hydrofóbnych molekúl

Kristína Waczulíková1 , Vojtěch Enev
1 Vysoké učení technické v Brně, fakulta chemická
kika.waczulikova@gmail.com

Amfifilný charakter biopolyméru hyalurónanu napomáha interakcie medzi jeho hydrofóbnymi časťami reťazca a hydrofóbnymi ligandmi, čo ho radí medzi zlúčeniny vhodné ako nosiče pre dopravu liečiv [1]. Cieľom tejto diplomovej práce bolo preto pripraviť pomocou programovo riadeného sušenia mrazom systém na báze natívneho hyalurónanu, ktorý by bol schopný transportovať hydrofóbne liečivá. Pre simuláciu hydrofóbnych interakcií medzi liečivom a hyalurónanom boli ako modelové zlúčeniny použité fluorescenčné sondy perylén, pyrén, prodan a 1,6-difenyl-1,3,5-hexatrién. Účinnosť sušenia mrazom bola študovaná pomocou infračervenej spektrometrie a skenovacieho elektrónového mikroskopu. ATR-FTIR spektrometria potvrdila pre modelové zlúčeniny (okrem pyrénu) hydrofóbne interakcie medzi molekulami sondy a hyalurónanu na základe prítomnosti absorpčného pásu valenčnej vibrácie C=C väzby v aromatických kruhoch sond. Z IČ spektier nebolo možné s určitosťou potvrdiť prítomnosť zvyškového terc-butylalkoholu vo vzorkách. SEM fotografie odhalili, že zvyšovanie tlaku v procese sušenia v druhej sérii vzoriek malo pozitívny vplyv na kvalitu lyofilizovanej vzorky. Interakcie jednotlivých fluorescenčných sond s hyalurónanom boli študované pomocou ustálenej a časovo rozlíšenej fluorescenčnej spektrometrie. Týmito metódami boli získané pozitívne výsledky, ktoré svedčia o prítomnosti interakcie fluorescenčných sond s hydrofóbnymi oblasťami reťazcov hyalurónanu. Výsledky tejto práce môžu prispieť k vývoju nosičových systémov v oblasti cielenej distribúcie liečiv.

Diskusia

Veľmi záslužná a hodnotná práca, je to však beh na dlhú trať. Zaujímalo by ma v akých biologických modeloch plánuje ďalej testovať natívny hyalurónan ako potenciálny nosič liečiva. Má daný projekt takéto aplikačné pokračovania na nejakom nadväzujúcom pracovisku? Resp. aké sú Vaše ďalšie plány v zmysle rozvíjania danej problematiky (keďže ide o diplomovú prácu, či máte napr. ambíciu pokračovať v doktorandskom štúdiu)? Vopred ďakujem za odpoveď, ZB

Ďakujem za komentár. Nasledujúca práca bude smerovať k vývoju prípravy a postupu tvorby systémov hyalurónan a hydrofóbne fluorescenčné sondy a k optimalizácii nastavenia parametrov sušenia mrazom. Najmä bude potrebné bližšie skúmať potenciálnu prítomnosť terc-butylalkoholu v lyofilizačnom koláči pomocou ďalších analytických metód. Ďalší výskum sa môže zamerať na prípravu systémov, kde budú modelové zlúčeniny nahradené farmakologicky aktívnymi látkami s fluorescenčnými vlastnosťami, ako sú napr. niektoré cytostatiká a vitamíny. VUT, fakulta chemická, zatiaľ nespolupracuje so žiadnym pracoviskom zameriavajúci sa na túto problematiku, ale momentálne škola hľadá spoluprácu s rôznymi firmami, ako je napr. firma na výskum a výrobu kyseliny hyalurónovej, Contipro a.s. Kristína Waczulíková

Srdečne ďakujem za vypracovenie podrobnej odpovede. Želám všetko dobré: veľa úspechov do ďalšej práce. S pozdravom, ZB

Zdravím, opätovne si počkám na odpovede, ktoré máte ešte prezentovať Dr. Brnoliakovej, ale rád by som sa opýtal, ktoré medicínske smery dokážu Vašu metodiku a vedecký prínos nosičového systému využívať, nakoľko sa v tomto neorientujem, ale vo všeobecnosti vnímam nosič ako  významný farmako-medicínsky prvok súčasnej medicíny.

 

Ďakujem

Ďakujem za otázku. Hyalurónan má široké využitie v rôznych oboroch. Uplatňuje sa v oftalmológii, ortopédii, regeneračnej medicíne, v odboroch dermatokozmetiky, farmácie, bioinžinierstva, či v oblasti biomedicínskych aplikácií a základného medicínskeho výskumu. Hyalurónan sa vo veľkej miere využíva na výrobu liečiv, zdravotníckych pomôcok a kozmetických prípravkov, kde sa uplatňujú jeho vlastnosti biodegradovateľnosť a biokompatibilita. Klinicky sa hyalurónan používa ako diagnostický nešpecifický marker pre rakovinu, reumatoidnú artritídu, pečeňové choroby a i. Pre výborné viskoelastické vlastnosti sa hyalurónan využíva v očnej a plastickej chirurgii, pri artroskopických operáciách, pri terapii osteoartrózy, močovej inkontinencie, pri endoskopických operáciách a pod.