Systemy uwalniania leków oparte na nanowlóknach
Transkrypt
Systemy uwalniania leków oparte na nanowlóknach
IPPT Reportson Fundamenta! Technological Research 1/2015 Pawel Nakielski LEKÓW NANOWLÓKNACH SYSTEMY UWALNIANIA OPARTE NA Rozprawa Promotor: Promotor prof. dr hab. Tomasz A. Kowalewski pomocniczy: dr inz. Tomasz Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polska Akademia Nauk Warszawa 2015 doktorska Kowalczyk Spis 1. tresci 15 Wprowadzenie 1.1 Systemy 1.2 Nanowlókna uwalniania leków 1.2.1 Aparatura 1.2.2 Prowadzenie 1.4 1.5 23 Parametry wplywajace na morfologie wlókniny Metody wprowadzania leków do nanowlókien 1.3.1 Nanowlókna z homogenicznie rozmieszczonym lekiem 24 26 26 1.3.2 Nanowlókna typu rdzen-otoezka 28 1.3.3 Nanowlókna 31 z elcktroprzedzenia emulsji parametry nanowlókien Charakterystyczne wplywajace na szybkosc uwalniania leków 32 1.4.1 Sklad nanowlókien 1.4.2 Rozmiar nanowlókien 1.4.3 Porowatosc materialu 1.4.4 Hydrofobowosc materialu 39 1.4.5 Ukierunkowanie nanowlókien 33 40 34 i nanoporowatosc Modele uwalniania leków wlókien 37 41 1.5.1 Modele empiryczne i pól-empiryczne 42 1.5.2 Modele 44 1.5.3 Modele numeryczne 1.6 Los leku 1.7 Podanie 1.7.1 1.7.2 2. 22 procesu materialowe i procesowe 1.2.3 1.3 15 21 Materialy mechanistyczne 51 ustroju leków do mózgu 52 Uszkodzenie mózgu 55 w Transport Icku w mózgu i metody 53 57 59 59 2.1 Polimery 2.2 Formowanie nanowlókien 59 2.3 Zastosowane leki i ich 60 i rozpuszczalniki analogi 2.3.1 Leki lipofilowe 60 2.3.2 Leki hydrofilowe 61 Spis tresci 12 2.4 2.4.1.3 2.4.2 2.5 Srodowisko 2.5.1 2.5.2 2.6.2 2.6.3 metody 62 63 uwiezienia leków uwalniania leków 63 profile uwalniania) lipofilowe Leki hydrofilowe wzorcowe i Mikroskopia Mikroskopia Mikroskopia 64 66 optyczna i 68 68 konfokalna 68 elektronowa 2.6.3.2 Pomiar ukierunkowania wlókien grubosci metoda Uklad 69 69 zwilzania materialów pomiaru kata pomiaru napiecia powierzchniowego Metoda pomiaru porowatosci nanowlókien Wyznaczanie wspólczynnika dyfuzji w hydrozelu Metoda 68 wlókien Pomiar rozkladu 2.8 68 fluorescencyjna 2.6.3.1 Metoda 2.11 62 Leki 2.7 2.10 61 Metody obrazowania nanowiókien 2.6.1 2.9 61 Struktura typu rdzen-otoczka Przestrzenne (krzywe 2.6 61 Metody wprowadzenia leków do materialu 2.4.1 Uwiezienie leków w nanowlóknie 2.4.1.1 Wlókna homogeniczne (monolityczne) 2.4.1.2 Wtókna elektroprzedzone z emulsji 70 71 PVA 71 FRAP eksperymentalny do oceny procesu uwalniania leku z wybranych 74 materialów 79 Analiza numeryczna Model numeryczny i program Dyfuzja 3.3 Modelowanie uwalniania leków 3.3.1 w 82 materialach porowatych z 85 nanowlókien Glówne zalozenia modelu numerycznego 86 Model mikroskopowy 88 podstawowy 3.3.2.1 Zalozenia podstawowego modelu mikroskopowego 3.3.2.2 Warunki brzegowe i poczatkowe 3.3.2.3 Analiza bezwjmiiarowa 3.3.2.4 Rozwiazanie modelu matematycznego 3.3.3 Model mikroskopowy rozszerzony 3.3.3.1 Zalozenia rozszerzonego modelu mikroskopowego 3.3.3.2 Warunki brzegowe i poczatkowe 3.3.3.3 Analiza bezwymiarowa 3.3.3.4 Rozwiazanie modelu matematycznego 3.3.4 Makroskopowy, dwuwymiarowy model uwalniania leku z materialu do hydrozelu 3.3.4.1 Zalozenia podstawowego modelu makroskopowego 3.3.4.2 Warunki brzegowe i poczatkowe 3.3.2 79 obliczeniowy 3.1 3.2 - 89 91 92 94 96 - 3. 3.3.4.3 Model bezwymiarowy 96 98 99 100 nano- 103 103 105 106 Spis l.resci 13 3.3.4.4 3.3.5 Rozszerzony, dwuwymiarowy z materialu do hydrozelu i plynu 3.3.5.1 Zalozenia rozszerzonego modelu 3.3.5.2 Warunki 3.3.5.4 Wyniki badan i 4.1.1 110 makroskopowego brzegowe i poczatkowe Model bezwymiarowy Rozwiazanie modelu numerycznego dyskusja wodnych Badanie uwalniania leków 4.1.1.1 - - 4.3.3 5. 134 140 140 148 158 175 175 178 Model 179 trójwymiarowy (podstawowy) elektroprzedzonych urazach tkanki nerwowej Bibliografia 122 mózgowo-rdzeniowego) Zastosowanie w 116 122 Analog leku Rodamina B 4.1.1.2 Lek hydrofobowy alfa-tokofcrol 4.1.2 Badania nad uwalnianiem leków hydrofilowych .' 4.1.2.1 Analog Icku BSA-FITC 4.1.2.2 Leki hydrofilowe NGF i BDNF wzrostu czynniki Uwalnianie analogów leku do hydrozelu PVA Analiza parametryczna modeli numerycznych 4.3.1 Model dwuwymiarowy (bez pulsacji plynu mózgowo-rdzeniowego) 4.3.2 Model dwuwymiarowy (uwzgledniajacy pulsacje przeplywu plynu - 4.3 114 121 lipofilowych - 4.2 111 112 121 Uwalnianie leków do roztworów 4.1 107 model uwalniania leków 3.3.5.3 4. modelu matematycznego Rozwiazanie materialów jako opatrunków 193 202