Новости

Jan 06, 2024

Комплексный анализ частиц мелоксикама, полученных с помощью наносекундной лазерной абляции как метода мокрого помола.

Научные отчеты, том 12,

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 12551 (2022 г.) Цитировать эту статью

951 Доступов

Подробности о метриках

В последнее время значительно увеличилось количество водонерастворимых и плохорастворимых лекарственных соединений. Поэтому наблюдается растущий интерес к различным методам уменьшения размера частиц для улучшения скорости растворения, транспортных характеристик и биодоступности лекарств. Лазерная абляция оказалась альтернативным методом производства частиц лекарственного средства нано- и микрометрового размера без значительного химического повреждения. Мы представляем наносекундную лазерную абляцию лекарственных пастилок в дистиллированной воде, нацеленную на мелоксикам, плохо растворимый в воде нестероидный противовоспалительный препарат, при различных длинах волн лазера (248 нм, 532 нм и 1064 нм). Помимо исследования химических характеристик, кристалличности, морфологии и размера частиц, был изучен механизм процесса образования частиц. Применимость удаленных частиц в лекарственных препаратах исследовали путем измерения растворимости, цитотоксичности и противовоспалительного эффекта. Мы показали, что лазерная абляция является чистым, эффективным и химически не повреждающим методом уменьшения размера частиц мелоксикама до диапазона размеров от субмикрометра до нескольких микрометров, что оптимально для доставки лекарств в легкие. Предполагается, что лазерная абляция, дополненная превосходной растворимостью (в четыре-девять раз выше) и противовоспалительными (в четыре-пять раз лучше) свойствами частиц по сравнению с исходным лекарством, будет иметь более широкое применение при разработке лекарственных форм.

Растворимость вызывает растущую озабоченность фармацевтической промышленности, поскольку плохо растворимые лекарства составляют около 40% продаваемых на рынке и 90% соединений-кандидатов1. Эта тенденция вдохновила на разработку различных рецептур лекарственных препаратов и стратегий их применения2. Одним из простейших физических методов повышения растворимости и биодоступности является уменьшение размера частиц3,4, методы которого можно классифицировать5 как а) традиционные: измельчение6,7, распылительная сушка8, гомогенизация под высоким давлением7 или б) нетрадиционные: жидкое -кристаллизация растворителем9, распылительная сублимационная сушка10, процессы микронизации в сверхкритической жидкости11 и импульсная лазерная абляция12,13,14,15.

Импульсная лазерная абляция — это гибкий метод обработки материалов, который можно использовать в вакууме, газе или жидкости с различными целевыми материалами. Он широко применяется для синтеза различных наноматериалов16,17,18,19. Поскольку лазерная абляция представляет собой нехимический метод, который можно точно контролировать в широком диапазоне параметров, она также стала привлекательной для наук о жизни. Было показано, что частицы лекарственного средства можно измельчать с помощью лазерной абляции, тем самым уменьшая размер исходных (синтезированных) частиц до диапазона размеров нанометров-микрометров12,13,14,15.

Настоящая работа дополняет наше предыдущее исследование производства суспензии мелоксикама с использованием импульсной лазерной абляции в жидкости (PLAL)12. Были использованы три разные длины волны лазера, и помимо структуры и состава аблированных частиц были изучены их растворимость, цитотоксичность и противовоспалительная активность и сравнены с оригинальным препаратом. Чтобы понять основной процесс, мы отслеживали абляцию таблеточек с лекарством с помощью быстрой фотографии.

Мелоксикам (Mx.) (4-гидрокси-2-метил-N-(5-метил-2-тиазолил)2H-бензотиазин-3-карбоксамид-1,1-диоксид) был получен от EGIS Ltd., (Будапешт) , Венгрия) в виде 100% кристаллического порошка с фармацевтической чистотой выше 99% и средним размером частиц d(0,5) = 27,52 мкм.

Мишени из чистого мелоксикама получали путем прессования 300 мг порошка мелоксикама в пастилки диаметром 9 мм с использованием усилия прессования 15 кН в таблетировочном прессе KORSCH EK-0 (KORSCH AG — Берлин, Германия).

Эксимерный лазер KrF (LLG Twinamp, λ = 248 нм, FWHM = 18 нс, f = 10 Гц) и Nd:YAG-лазер с удвоенной добротностью (Quantel, λ = 532 нм/1064 нм, FWHM = 6 нс, f = 10 Гц) обеспечивал наносекундные импульсы трех длин волн: от ультрафиолетового до видимого и инфракрасного.