Ανάπτυξη μεθόδων προσδιορισμού δραστικών ουσιών σε καινοτόμες φαρμακομορφές για την από του στόματος χορήγηση

Abstract

The purpose of this PhD thesis was the synthesis of innovative solid formulations for young patients. The unpleasant taste of the active substances (APIs) in these formulations was successfully covered using original, natural and delicious ingredients, such as chocolate, as excipients. The selected active substances were ibuprofen, dexamethasone (sodium phosphate) and amoxicillin. In addition, formulations for young athletes, aimed at endurance improvement during training and faster recovery after it, were prepared. These formulations contained vitamins (fat-soluble vitamins A and D3 and water-soluble vitamins C, B2, B3, B6 and B12) and amino acids (L- Histidine, L- Alanine, β- Alanine, L- Leucine και L-Isoleucine) combined with carefully selected excipients, such as pomegranate juice.Formulations were appropriately pretreated in order to extract the active ingredients. Reliable methods were developed (upon investigation) by liquid chromatography (LC) coupled with a photodiode array (DAD), a fluorescence or mass (ESI/MS) detector. In some cases, in order to increase the detectability of the analytes and minimize the detection limits, a production method preceded. Experimental design was used both for the composition of the formulations (excipient ratio) and for the optimization of the analytical methods, where necessary. The experiments were completed by testing the stability of the active ingredients in the formulations (over a period of six months and / or one year). Due to their usefulness in routine analysis, the proposed methods should be easy to use, cost- efficient and reliable.During the production process of the formulations, the active substances and excipients were initially characterized using different techniques, such as DSC (Differential scanning calorimetry) and FT-IR (Fourier-transform infrared spectroscopy). The same measurements were then repeated on preparations with and without active ingredients to draw conclusions about their stability after the formulation stage. Per case, other checks were performed, such as quality control tests (e.g. hardness of tablets), in-vitro digestion, as well as dissolution and disintegration tests.The content of this PhD Thesis consists of two parts, the theoretical and the experimental aspect. In the theoretical part, brief information is given about the selected APIs and the excipients. Moreover, the theoretical background of the analytical methods used is developed. As far as the experimental aspect is concerned, the experimental stages of development are described, including the processing and analysis of the proposed formulations, as well as the experimental results and their statistical processing.

Σκοπός της παρούσας Διδακτορικής διατριβής ήταν η σύνθεση καινοτόμων στερεών φαρμακομορφών για τους μικρούς ασθενείς, στις οποίες η δυσάρεστη γεύση των δραστικών ουσιών καλύφθηκε επιτυχώς με τη χρήση πρωτότυπων βρώσιμων και εύγευστων συστατικών (εκδόχων), όπως για παράδειγμα η σοκολάτα, το μέλι, εκχύλισμα ροδιού, βασιλικός πολτός, φυστικοβούτυρο κ.λ.π. και η ανάπτυξη αναλυτικών μεθόδων για τον έλεγχο της ποιότητάς τους. Οι δραστικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν στα σκευάσματα ήταν η ιβουπροφαίνη, η δεξαμεθαζόνη (νατριούχος φωσφορική) και η αμοξυκιλλίνη. Επιπλέον, παρασκευάστηκαν σκευάσματα/συμπληρώματα διατροφής για μικρούς αθλητές που περιείχαν βιταμίνες (λιποδιαλυτές βιταμίνες Α και Ε και υδατοδιαλυτές βιταμίνες C, B2, B3, B6, και B12) και αμινοξέα (L- ιστιδίνη, L- βαλίνη, β- αλανίνη, L- λευκίνη και L-ισολευκίνη) και είχαν ως στόχο την τόνωση του οργανισμού κατά τη διάρκεια της προπόνησης και την γρηγορότερη αποκατάστασή τους μετά από αυτή.Τα σκευάσματα υποβλήθηκαν σε κατάλληλη κατεργασία προκειμένου να παραληφθούν αμιγώς οι δραστικές τους και αναπτύχθηκαν (κατόπιν διερεύνησης) αξιόπιστες μέθοδοι ποσοτικού προσδιορισμού τους με χρωματογραφία υγρού (LC) συζευγμένη με ανιχνευτή συστοιχίας φωτοδιόδων (DAD), φθορισμομετρικό ή φασματόμετρο μάζας (ESI-Q/MS). Σε ορισμένες περιπτώσεις, προκειμένου να αυξηθεί η ευαισθησία της μεθόδου και να ελαχιστοποιηθούν τα όρια ανίχνευσής τους, τα δείγματα παραγωγοποιήθηκαν πριν την ανάλυσή τους. Ο πειραματικός σχεδιασμός χρησιμοποιήθηκε, όπου κρίθηκε απαραίτητο, τόσο για τη σύνθεση των σκευασμάτων (αναλογία εκδόχων), όσο και για τη βελτιστοποίηση των αναλυτικών μεθόδων. Τα πειράματα ολοκληρώθηκαν με τον έλεγχο σταθερότητας των δραστικών στα σκευάσματα (σε διάστημα έξι μηνών και/ή ενός χρόνου). Οι προτεινόμενες μέθοδοι, λόγω της χρηστικότητάς τους σε αναλύσεις ρουτίνας είναι εύχρηστες, οικονομικές και αξιόπιστες.Κατά την παραγωγική διαδικασία των σκευασμάτων αρχικά έγινε χαρακτηρισμός (ταυτοποίηση/καθορισμός ιδιοτήτων) των δραστικών ουσιών και των εκδόχων με τις τεχνικές, DSC (Differential scanning calorimetry) και FT-IR (Fourier-transform infrared spectroscopy). Ακολούθως οι ίδιες μετρήσεις επαναλήφθηκαν, μετά το στάδιο μορφοποίησης, σε σκευάσματα με και χωρίς δραστική ώστε να διεξαχθούν έμμεσα συμπεράσματα σταθερότητά τους.Παράλληλοι έλεγχοι που πραγματοποιήθηκαν στα σκευάσματα (ανά περίπτωση) ήταν ο έλεγχος των ποιοτικών χαρακτηριστικών (π.χ. σκληρότητα και ευθρυπτότητα δισκίων), ο έλεγχος ρυθμού αποδέσμευσης και διαλυτοποίησής τους, τόσο σε υπόστρωμα σιέλου, όσο και γαστρικών υγρών καθώς επίσης και ο έλεγχος διάλυσης και καταθρυμματισμού (dissolution & disintegration test).