Полімерні носії ліків на основі кополімерів полівінілпіролідону
Автор: Шалата Назар Тарасович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Розроблення нових лікарських препаратів направленої і пролонгованої дії є одним з перспективних напрямків розвитку сучасної фармакології. На даний час полімерні суспензії з вузьким розподіленням частинок за розміром, заданого хімічного складу і структури складають основу для створення систем-носіїв лікарських препаратів і біологічно активних речовин [1-4]. Окрім певних геометричних розмірів і селективної сорбційної здатності, частинки, особливо які експлуатуються у контакті з живим організмом, повинні бути м’якими, гідрофільними, біосумісними, а також містити у своїй структурі групи атомів, які здатні утворювати зв’язки з функційними групами лікарських препаратів [1,5-7]. При цьому самі гранульні матеріали не повинні зменшувати активність ліків як в момент формування полімерних частинок, так і протягом періоду часу, котрий необхідний для досягнення терапевтичного ефекту. Окрему групу складають полімерні мікросферні частинки, які знаходять все більше застосування в мікробіології та медицині як носії біоактивних матеріалів, в каталізі, отриманні покрить та в інших галузях [8-10]. Вони використовуються в медичній діагностиці і терапії, у сепарації і процесуванні векторів генів, у впорядкуванні ДНК та вегетативному розмножуванні, сепарації та очищенні протеїнів, іммобілізації ензимів, антитіл, нуклеїнових кислот та інших білків. Прикладами технології полімерних носіїв є імунологічне обстеження, системи контрольованого і направленого вивільнення ліків, зокрема для терапії ракових пухлин, контрастні агенти у формуванні відображення магнітного резонансу тощо [11]. Як правило, для одержання полімерних наночастинок використовуються два методи: дисперсія попередньо утворених полімерів і полімеризації мономерів. Також використовуються різні методи для отримання полімерних 4 наночастинок, такі як випаровування розчинника, висолювання, діаліз, мікроемульсійний, міні-емульсійний, емульсійна полімеризація поверхнево-активних речовин, і міжфазна полімеризації. Вибір методу залежить від ряду факторів, таких як розмір часток, розподіл розміру, області застосування і т.д. [2]. У випадку використання гідрогелів для систем пролонгованого вивільнення ліків, порівняно з водорозчинними полімерними системами, усувається небезпека побічного шкідливого впливу продуктів розпаду полімеру на організм, оскільки гідрогелі не розчиняються у воді та фізрозчині, а лише набрякають у цих середовищах. Серед матеріалів такого призначення науковий і практичний інтерес, завдяки наявності різноманітних функціонально активних груп, викликають кополімери на основі 2-гідроксіетилметакрилату (ГЕМА) та полівінілпіролідону (ПВП). Відомо, що у випадку використання гранульних полімерів у системах контрольованого і направленого виділення речовин найбільш вигідною геометричною формою частинок є сфера діаметром від 0,1 до 2 мм, оптимальним методом одержання якої є суспензійна полімеризація. Попередніми дослідженнями, виконаними на кафедрі хімічної технології і переробки пластмас, вивчені основні кінетичні закономірності синтезу гідрогелевих полімерних суспензій на основі кополімерів ГЕМА з ПВП [12]. Дана робота присвячена створенню та дослідженню полімерних носіїв ліків у формі гранул та мікросфер на основі кополімерів полівінілпіролідону з метакриловими естерами. Об’єкт дослідження: кополімери полівінілпіролідону з метакриловими естерами та гранульні носії ліків на їхній основі. Предмет дослідження: закономірності одержання гранульних комполімерів полівінілпіролідону, їхні сорбційно-десорбційні властивості відносно модельних речовин та ліків. Мета дослідження: розробити гранульні носії ліків на основі кополімерів метакрилових естерів з полівінілпіролідоном, дослідити їхні технологічні та 5 експлуатаційні властивості і розробити рекомендації щодо їх подальшого практичного використання. Експериментальні дослідження в даній кваліфікаційній роботі виконані з використанням як класичних, так і оригінальних, у т.ч. сучасних, методів і методик досліджень полімерних матеріалів. У роботі виконано огляд сучасних джерел літератури з проблем одержання сферичних метакрилатних частинок різних розмірів (від нанорозмірних до десятих міліметра), у т.ч. наповнених феромагнітним колоїдом. Описано основні закономірності синтезу, стабілізації феромагнітного колоїду, а також дисперсійної (ко)полімеризації метакрилових мономерів у присутності феромагнітного наповнювача та полівінілпіролідону. Виявлені можливості впливу умов синтезу на гранулометричний склад, властивості полімерних частинок та одержання сферичних матеріалів з потрібним розміром частинок. Досліджено сорбційно-десорбційні властивості гранульних кополімерів щодо модельних речовин та конкретних форм лікарської субстанції. Запропонована принципова технологічна схема виробництва гранульних носії ліків на основі кополімерів метакрилових естерів з полівінілпіролідоном. На підставі виконаних досліджень обгрунтовано можливі напрямки практичного використання синтезованих матеріалів. Магістерська кваліфікаційна робота складається з вступу, 5 розділів, висновків і списку використаних літературних джерел, що містять 124 посилань. Матеріал роботи викладено на 106 сторінках друкованого тексту і містить 11 таблиць та 21 рисунків. Ключові слова: полівінілпіролідон, метакриловий естер, феромагнітний колоїд, носії ліків, дисперсійна полімеризаціяа.