Badania nad mikro i nanoukładami do kontrolowanego uwolniania substancji bioaktywnych w procesie gojenia ran.

Tematem niniejszej pracy magisterskiej było otrzymanie oraz zbadanie nośników dla chlorowodorku pioglitazonu – substancji przyspieszającej gojenie ran, przede wszystkim pod kątem parametrów enkapsulacji i uwalniania leku.Wymieniony związek jest powszechnie wykorzystywany w leczeniu cukrzycy typu drugiego. Jednakże, przeprowadzone w ostatnich latach badania, pokazują jego aktywne działanie w procesach naprawczych. Część laboratoryjna pracy polegała na otrzymaniu, metodą ekstruzyjną, mikrosfer zawierających w matrycy alginian sodu (ALG) oraz hydroksypropylocelulozę (HPC). W ramach pracy otrzymano i zbadano również nowy układ, który oprócz wymienionych polimerów posiadał dodatkowo chitozan (Ch). Uzyskane nośniki były modyfikowane poprzez zastosowanie różnych stosunków wagowych ALG do HPC oraz dodatek dwóch surfaktantów: Pluronic® P103 i Tween® 85. Dodatkowo, w oparciu o wyniki pomiarów turbidymetrycznych, zoptymalizowano ilość zamkniętego leku. Przeprowadzone pomiary spektroskopowe (UV-Vis, FTIR) posłużyły do zbadania parametrów enkapsulacji (efektywności załadowania leku i efektywności enkapsulacji), profili uwalniania substancji aktywnej z uzyskanych sfer oraz składu polimerowej matrycy. Badania rozmiarów i morfologii cząstek wykonano w oparciu o zdjęcia SEM. Dodatkowo sprawdzona została stabilność otrzymanych nośników poprzez wyznaczenie ich potencjału powierzchniowego (potencjału Zeta).W ostatnim etapie pracy, osadzono wybrane mikrosfery na powierzchni bakteryjnej nanocelulozy modyfikowanej grupami karboksymetylowymi (mBNC). W celu potwierdzenia faktu kowalencyjnego przyłączenia cząstek, przeprowadzono analizę widm FTIR. Powierzchnię otrzymanego materiału zobrazowano za pomocą mikroskopii AFM i SEM.Wykonane badania pozwoliły na wskazanie układu cechującego się najlepszymi parametrami enkapsulacji oraz odpowiednio długim czasem uwalniania leku.

The aim of this master thesis was to obtain and examine the carriers for pioglitazone hydrochloride – a substance that promotes wound healing, primarily in terms of encapsulation and drug release parameters.Piogiltazonone hydrochloride is widely used to treat diabetes mellitus type 2. However, recent studies show that it is also active in healing processes.The main part of the work consisted in obtaining microspheres containing sodium alginate (ALG) and hydroxypropyl cellulose (HPC) by extrusion method. We extended our research to obtain also a system consisting of the aforementioned polymers and chitosan (Ch). The modifications of the obtained carriers included using different weight ratios of ALG to HPC and the addition of two surfactants: Pluronic® P103 and Tween® 85. Additionally, based on the results of the turbidimetric measurements, the amount of encapsulated drug was optimized.Spectrophotometric measurements (UV-Vis, FTIR) were used to investigate the encapsulation parameters (i.e. loading efficiency and encapsulation efficiency), drug release profiles from the obtained spheres, and polymeric matrix composition. Particle size and morphology studies were based on SEM images. Additionally, the stability of the received systems were verified by determining their surface potential (Zeta potential).In the last stage of the work, selected microspheres were deposited on the bacterial nanocellulose modified with carboxymethyl groups (mBNC). FTIR spectra were analyzed in order to confirm the covalent attachment of particles to mBNC. The surface of the obtained material was visualized by AFM and SEM microscopy. The performed studies allowed to choose the system characterized by the best encapsulation parameters and appropriately long time of drug release.