New Aspects in the Analysis of Diltiazem-Loaded Polymeric Drug Delivery Systems // Нови аспекти в анализа на Diltiazem базирани полимерни лекарство-доставни системи

Abstract

We focus on the analysis of contemporary drug delivery systems. The main object of the study is the drug Diltiazem (blocker of the L-type Ca2+ channels) and the newly synthesized Diltiazem-loaded Eudragit RS 100-based drug delivery carriers of microspongeous type. Diltiazem is a benzothiazepine representative, possessing a relatively short biological half-life and considerable hydrolytic instability. We present a first attempt for the inclusion of Diltiazem in polymeric microparticles with microsponge-type morphology and their utilization as sustained drug-delivery vehicles in hydrogels. A detailed morphological, physicochemical, and chemical analysis of the obtained microstructures is accomplished via a methodological experimental algorithm, combining the methods of scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, infrared-spectroscopy with attenuated total reflection and differential scanning calorimetry. The sorption behaviour of the drug-containing matrices is investigated with respect to their drug-loading capacity and drug release potential. A new method – the method of the Quartz-Crystal Microbalance – is introduced for the purposes of the quantitative assay of Diltiazem in the presence of the particles founding polymer –Eudragit RS. In vitro and ex vivo experiments and hydrolytic stability analysis are carried to predict the therapeutic potential of formulated microsponge-enriched hydrogels.

Дисертационният труд се фокусира върху анализа на съвременните лекарстводоставящи системи. Основен обект на изследване е лекарственото вещество Diltiazem hydrochloride (блокер на бавните Ca2+ канали) и новосинтезирани негови Eudragit RS 100-базирани лекарстводоставящи носители от microsponge-тип. Diltiazem е бензотиазепинов аналог с относително кратък биологичен полуживот и изразена хидролитична нестабилност. В настоящия дисертационен труд за първи път е проведен опит за въвеждане на Diltiazem в полимерни частици с microsponge-тип морфология. Детайлното изследване на структурните особености на лекарстводоставящите частици и дисперсността на въведения в техния обем Diltiazem е осъществено посредством комбинация от инструментални методи - SEM, SEM-EDX, ATR-FTIR и DSC. Проучени са възможностите за въвеждането на нов инструментален метод - метода на кварцово-кристалната микровезна (QCM) – за оценка на лекарственото натоварване на новоформираните полимерни микрочастици с Diltiazem. Терапевтичният потенциал на така получените лекарстводоставящи структури е прогнозиран посредством in vitro и ex vivo тестове, както и посредством анализ на стабилността.