Title
Nanoemulzije kurkumina za parenteralnu primenu: uticaj PEGilovanih fosfolipida na fizičkohemijske karakteristike, dugoročnu stabilnost i in vitro/in vivo performanse
Creator
Đoković, Jelena, 1991-
CONOR:
82219273
Copyright date
2024
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 24.09.2024.
Other responsibilities
Academic Expertise
Medicinske nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Farmaceutski fakultet
Alternative title
Curcumin-loaded parenteral nanoemulsions: the impact of PEGylated phospholipids on physicochemical characteristics, long-term stability and in vitro/in vivo performance
Publisher
[J. B. Đoković]
Format
110 str.
description
Farmacija - Farmacutska tehnologija / Pharmacy - Pharmaceutical technology
Abstract (sr)
Upotreba nanotehnologije u medicini je do sada uglavnom bila fokusirana na terapiju
kancera, pa je njen pun potencijal u lečenju infektivnih oboljenja, genetskih bolesti, bolesti
oka, ali i različitih stanja koja zahvataju nervni sistem tek potrebno istražiti. Kako bi se
omogućilo da lekovita supstanca dospe do centralnog nervnog sistema, odnosno uspešno
prođe krvno-moždanu barijeru, pre svega treba odabrati adekvatan put primene, ali i
modifikovati sistem za njenu isporuku. PEGilovanje je strategija koja podrazumeva
pokrivanje površine nanonosača lancima polietilenglikola koji smanjuju interakciju sa
proteinima plazme i produžavaju vreme cirkulacije, dajući nosaču dovoljno vremena da dođe
do ciljnog mesta delovanja. Kao model aktivna supstanca u ovom istraživanju je korišćen
kurkumin, supstanca koja ima potencijal za lečenje različitih stanja i bolesti, ali i nepovoljne
fizičkohemijske i farmakokinetičke osobine koje onemogućavaju dostizanje ciljnog mesta
delovanja.
Osnovni cilj ove disertacije je razvoj PEGilovanih nanoemulzija sa kurkuminom za
parenteralnu primenu, njihova detaljna fizičkohemijska i strukturna analiza, kao i dugoročno
praćenje stabilnosti. Radi sveobuhvatne procene uticaja procesnih parametara i faktora
formulacije na karakteristike dobijenih nanoemulzija korišćena je metodologija
eksperimentalnog dizajna. Posebna pažnja je posvećena određivanju uticaja izbora masne
faze (sojinog ili ribljeg ulja) na karakteristike razvijenih formulacija, kao i proceni efikasnosti
PEGilovanja, odnosno određivanju koncentracije PEGilovanih fosfolipida koja obezbeđuje
optimalnu zaštitu površine kapi. Na kraju je procenjena neškodljivost i efikasnost razvijenih
formulacija na ćelijskim kulturama, kao i uticaj PEGilovanja na sudbinu kurkumina nakon
intravenske primene formulacija na eksperimentalnim životinjama.
U sprovedenim istraživanjima je pokazano da je PEGilovanje poboljšalo dugoročnu
stabilnost razvijenih nanoemulzija, bez negativnih uticaja na fizičkohemijske karakteristike ili
antioksidativnu aktivnost. Dodatno je pokazano da kurkumin deluje kao stabilizator
formulacija sa ribljim uljem, ali da upotreba ribljeg ulja ne doprinosi povećanju ukupnog
antioksidativnog efekta formulacija. U analizama na ćelijskim kulturama je potvrđena
njihova neškodljivost i efikasnost. Pilot studija farmakokinetike je pokazala da PEGilovanje
pruža povećanje koncentracije kurkumina u plazmi i da može biti dobra opcija za povećanje
isporuke u mozak.
Abstract (en)
but its full potential in the treatment of infectious, genetic, and eye diseases, as well as
various conditions affecting the nervous system is yet to be fully explored. In order for the
active substance to reach the central nervous system, and pass through the blood-brain
barrier, a suitable route of administration must first be selected, and the drug delivery system
should also be modified. PEGylation is a strategy in which the surface of a nanocarrier is
covered with polyethylene glycol chains that reduce the carrier's interaction with plasma
proteins and prolong its circulation time enabling sufficient opportunuties to reach the site of
action. Curcumin, a model drug used in this research, has the potential to treat various
conditions and diseases, but also possesses unfavourable physicochemical and
pharmacokinetic properties that prevent it from reaching the target site of action.
The main objective of this dissertation is the development of PEGylated nanoemulsions
containing curcumin for parenteral administration, their detailed physicochemical and
structural analysis and monitoring of long-term stability. A design of experiments
methodology was used to comprehensively evaluate the influence of process parameters and
formulation factors on the properties of the nanoemulsions obtained. Particular attention was
paid to determining the influence of the oil phase selection (soybean or fish oil) on the
properties of the developed formulations and to evaluating the effectiveness of PEGylation,
i.e. determining the concentration of PEGylated phospholipids that ensures optimum
protection of the droplet surface. Finally, the safety and efficacy of the developed
formulations on different cell cultures and the influence of PEGylation on the fate of
curcumin after intravenous administration to animal models were evaluated.
The results showed that PEGylation improved the long-term stability of the developed
nanoemulsions without any negative effects on their physicochemical properties or
antioxidant activity. In addition, it was shown that curcumin acts as a stabiliser of
formulations containing fish oil, but that the use of fish oil does not contribute to increasing
the overall antioxidant activity of the formulations. Analyses on cell cultures confirmed its
safety and efficacy. A pilot pharmacokinetic study showed that PEGylation leads to an
increase in curcumin concentration in plasma and could be a good option for improving brain
delivery.
Authors Key words
kurkumin, PEGilovane nanoemulzije, parenteralna primena, eksperimentalni
dizajn, efikasnost PEGilovanja, elektron paramagnetna rezonantna spektroskopija,
injektabilnost, antioksidativna aktivnost, dugoročna stabilnost, pilot studija farmakokinetike
Authors Key words
curcumin, PEGylated nanoemulsions, parenteral administration, experimental
design, PEGylation efficacy, electron paramagnetic resonance spectroscopy, injectability,
antioxidant activity, long-term stability, pilot study of pharmacokinetics
Classification
615.015(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Upotreba nanotehnologije u medicini je do sada uglavnom bila fokusirana na terapiju
kancera, pa je njen pun potencijal u lečenju infektivnih oboljenja, genetskih bolesti, bolesti
oka, ali i različitih stanja koja zahvataju nervni sistem tek potrebno istražiti. Kako bi se
omogućilo da lekovita supstanca dospe do centralnog nervnog sistema, odnosno uspešno
prođe krvno-moždanu barijeru, pre svega treba odabrati adekvatan put primene, ali i
modifikovati sistem za njenu isporuku. PEGilovanje je strategija koja podrazumeva
pokrivanje površine nanonosača lancima polietilenglikola koji smanjuju interakciju sa
proteinima plazme i produžavaju vreme cirkulacije, dajući nosaču dovoljno vremena da dođe
do ciljnog mesta delovanja. Kao model aktivna supstanca u ovom istraživanju je korišćen
kurkumin, supstanca koja ima potencijal za lečenje različitih stanja i bolesti, ali i nepovoljne
fizičkohemijske i farmakokinetičke osobine koje onemogućavaju dostizanje ciljnog mesta
delovanja.
Osnovni cilj ove disertacije je razvoj PEGilovanih nanoemulzija sa kurkuminom za
parenteralnu primenu, njihova detaljna fizičkohemijska i strukturna analiza, kao i dugoročno
praćenje stabilnosti. Radi sveobuhvatne procene uticaja procesnih parametara i faktora
formulacije na karakteristike dobijenih nanoemulzija korišćena je metodologija
eksperimentalnog dizajna. Posebna pažnja je posvećena određivanju uticaja izbora masne
faze (sojinog ili ribljeg ulja) na karakteristike razvijenih formulacija, kao i proceni efikasnosti
PEGilovanja, odnosno određivanju koncentracije PEGilovanih fosfolipida koja obezbeđuje
optimalnu zaštitu površine kapi. Na kraju je procenjena neškodljivost i efikasnost razvijenih
formulacija na ćelijskim kulturama, kao i uticaj PEGilovanja na sudbinu kurkumina nakon
intravenske primene formulacija na eksperimentalnim životinjama.
U sprovedenim istraživanjima je pokazano da je PEGilovanje poboljšalo dugoročnu
stabilnost razvijenih nanoemulzija, bez negativnih uticaja na fizičkohemijske karakteristike ili
antioksidativnu aktivnost. Dodatno je pokazano da kurkumin deluje kao stabilizator
formulacija sa ribljim uljem, ali da upotreba ribljeg ulja ne doprinosi povećanju ukupnog
antioksidativnog efekta formulacija. U analizama na ćelijskim kulturama je potvrđena
njihova neškodljivost i efikasnost. Pilot studija farmakokinetike je pokazala da PEGilovanje
pruža povećanje koncentracije kurkumina u plazmi i da može biti dobra opcija za povećanje
isporuke u mozak.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
