Analýza uvolňování modelové aktivní látky z polymerního hydrogelu do simulovaného lidského organizmu

Klára Bartošová

Bachelor's thesis

Release Analysis of Model Active Species from a Polymeric Hydrogel to Simulated Human Organism

Abstract:

Práce se zabývá problematikou řízeného uvolňování aktivní látky z polymerního hydrogelu do prostředí simulovaných tělních tekutin. Byl vytvořen modelový systém pro možnou aplikaci řízeného uvolňování léčiv v medicíně. Podstatou řízeného uvolňování je vytvoření hydrogelové matrice obohacené modelovou aktivní látkou a příprava nepropust-ného obalu s rozměrově definovaným otvorem. Otvor v nepropustném obalu představuje jedinou možnou cestu uvolňování modelové látky z hydrogelové matrice, ta je uvolňována konstantně po celou dobu. Velikost otvoru v nepropustném obalu umožňuje řídit rychlost uvolňování aktivní látky. Teoretická část se zabývá biokompatibilitou a interakcemi polymerních materiálů s lidským organizmem, složitou strukturou prostředí lidského organizmu a distribucí léčivé látky v něm. Pojednává o výhodách i nevýhodách hydogelové matrice pro použití v perorální a dermální terapii. Praktická část popisuje přípravu hydrogelové matrice, která byla připravena z polyvinylalkoholu (PVA) a obohacena modelovou aktivní látkou. Polymerní matrice byla opatřena nepropustným povlakem ze směsného termoplastického elastomeru (TPO). Ná-sledně byla sledována kinetika uvolňování aktivní látky z hydrogelové matrice, která byla vyhodnocena pomocí spektrofotoskopického měření ve viditelné a ultrafialové oblasti v různých mediích. Použitá media simulovala prostředí tělních tekutin. Byla použita voda, fyziologický roztok, 0,01M kyselina chlorovodíková o hodnotě pH 2 a pufr složený ze směsi hydrogenuhličitanu sodného a uhličitanu sodného o hodnotě pH 9,9. Uvolňování aktivní látky bylo měřeno při teplotě lidského těla 37 °C. Výsledky spektrofotometrického měření popisují vliv média a matrice na uvolňování aktivní látky.

Abstract:

This work deals with the controlled release of model active substance from polymer hydrogel to the environment that simulates body fluids. Model system for controlled re-lease of drug with possible application in medicine was created. The base of controlled release is creation of hydrogel matrix with active substance and preparation of impermeable wrapping with dimensionally defined aperture. Aperture is only the way how to release the active substance from hydrogel matrix. The active substance was released constantly from polymer matrix during the experiment. The size of aperture allows controlling the release rate of the active substance. The theoretical part is concerned on the biocompatibility of polymeric materials and interactions with the human body, complicated nature of human body environment and the distribution of the active substance in human organism. Furthermore, this work also discusses the advantages and disadvantages of hygrogel matrix for use in oral and dermal therapy. The practical part describes the preparation of hydrogel matrix that was prepared from polyvinylalcohol (PVA) enriched with model active substance and finally it was coated with impermeable wrapping based on mixed thermoplastic elastomer (TPO). The kinetics of release of active substance from the hydrogel matrix was studied by spectropho-tometry in the visible and ultraviolet regions in different media. The water, saline, 0.01 M solution of hydrochloric (pH 2) and buffer consisted of sodium bicarbonate and sodium carbonate (pH 9.9), were used as simulated body fluids. The release of active substance was measured at body temperature of 37°C. The results of spectrophotometric measure-ments describe the influence of the media and matrix on the release of the active substance.

Keywords

řízené uvolňování, polyvinylalkohol, aktivní látka, hydrogelová matrice

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 5. 2014

Accessible from:: 28. 5. 2014

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Polymeric Materials and Technology