Title
Preklinička ispitivanja disperzija nanokristala i lipidnih nanočestica deuterisanih pirazolohinolinonskih liganada – fizičkohemijski i biološki aspekti
Creator
Mitrović, Jelena, 1992-
CONOR:
59913737
Copyright date
2023
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: 30.09.2023.
Other responsibilities
Academic Expertise
Medicinske nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Farmaceutski fakultet
Alternative title
Preclinical investigations of nanocrystal dispersions and lipid nanoparticles of deuterated pyrazoloquinolinone ligands – phyicochemical and biological aspects
Publisher
[J. R. Mitrović]
Format
119 str.
description
Farmacija - Farmaceutska tehnologija / Pharmacy
- Pharmaceutical Technology
Abstract (sr)
Trenutni trendovi u otkriću novih potencijalnih kandidata za lek doveli su do sinteze supstanci sa
niskom rastvorljivošću, što uglavnom vodi ka niskoj bioraspoloživosti nakon primene i time može
zaustaviti njihov dalji razvoj. Iz tog razloga, uključivanje savremenih pristupa formulaciji već u
ranoj fazi razvoja leka može omogućiti prevazilaženje nepovoljnih fizičkohemijskih osobina
novosintetisanih supstanci i sprovođenje farmakoloških i toksikoloških prekliničkih studija.
Deuterisani pirazolohinolinoni predstavljaju nove, patentno zaštićene ligande za GABAA receptore
koje odlikuje visoka selektivnost, efikasnost i metabolička stabilnost, ali i niska rastvorljivost u
vodi, uljima i mnogim organskim rastvaračima.
Stoga je osnovni cilj ove doktorske disertacije bio razvoj nanočestičnih formulacija dva
pirazolohinolinonska liganda, DK-I-56-1 (7-metoksi-2-(4‑metoksi‑d3-fenil)−2,5-dihidro-3Hpirazolo[
4,3-c]hinolin-3-on) i DK-I-60-3 (7-metoksi-d3-2-(4-metoksid3-fenil)-2,5-dihidro-
3Hpirazolo[4,3-c]hinolin-3-on), kao i procena mogućnosti primene razvijenih formulacija u
prekliničkim ispitivanjima navedenih supstanci. Izbor formulacionih strategija za prevazilaženje
slabe rastvorljivosti bio je vođen fizičkohemijskim karakteristikama liganada uzimajući u obzir
planiran put primene. Razvijena su dva tipa formulacija: nanokristali i lipidne nanočestice. Njihova
sveobuhvatna karakterizacija uključila je procenu kritičnih fizičkohemijskih osobina značajnih za
stabilnost tokom čuvanja i nakon primene, kao i procenu njihovog ponašanja nakon oralne i
pareneteralne primene u kontekstu sprovođenja farmakokinetičkih i farmakodinamskih studija. Dok
se kao osnovna prednost nanokristalnih formulacija izdvojio jednostavan sastav i niska
koncentracija stabilizatora, lipidne nanočestice kompleksnije strukture obezbeđuju dodatno
povećanje oralne bioraspoloživosti zahvaljujući lecitinu i polisorbatu 80 kao stabilizatorima.
Dodatno, liofilizacijom uspešno je povećana stabilnost nanokristalnih disperzija i načinjen prvi
korak ka prevazilaženju osnovnog nedostatka ovih sistema.
Pokazano je da odabrane formulacije mogu doprineti ispitivanju pirazolohinolinonskih liganada
kroz omogućavanje njihove primene u sastavu biokompatibilnih formulacija koje dovode do
povećanja biološke raspoloživosti, ali i zadržavanja osnovnih osobina liganada tokom distribucije
kroz organizam, kao i obezbeđenja praćenja farmakoloških efekata bez uticaja ekscipijenasa
tradicionalno korišćenih za rastvaranje slabo rastvornih kandidata za lekove tokom njihovog
prekliničkog istraživanja.
Abstract (en)
Recent trends in the discovery of new potential drug canidates have led to the synthesis of
substances with low solubility which usually leads to the low bioavailability after administration.
This often results in the discontinuation of the drug development. Because of that, the usage of
advanced formulation approaches already in early stages of drug development could help to
overcome the unfavorable physicochemical properties of new chemical entities and enable
farmacological and toxicological preclinical studies. Deuterated pyrazoloquinolinones represent the
new, patent protected ligands for GABAA receptors, with high selectivnost, efficacy and metabolic
stability but very low solubility in water, oils and many organic solvents.
Therefore, the main aim of this doctoral thesis was the development of nanoparticle formulations of
two pyrazoloquinolinone ligands, DK-I-56-1 (7-Methoxy-2-(4‑methoxy‑d3-phenyl)−2,5-dihydro-
3H-pyrazolo[4,3-c]quinolin-3-one) and DK-I-60-3 (7-Methoxy-d3-2-(4-methoxyd3-phenyl)-2,5-
dihydro-3Hpyrazolo[4,3-c]quinolin-3-one), as well as the estimation of the application of developed
formulations in preclinical studies of the mentioned substances. The selection of formulation
strategies to overcome the low solubility was guided by the physicochemical properties of the
mentioned substances taking into account the intended administration routes. Two types of
formulations were developed: nanocrystals and lipid nanoparticles. Their comprehensive
characterization included the assessment of the physicochemical properties significant for the
stability during storage and after administration as well as the analysis of their behavior after oral
and parenteral administration in context of the prospective pharmacokinetic and pharmacodynamic
studies. While the main advantage of nanocrystals was the simple composition and low
concentration of stabilizers, lipid nanoparticles with more complex structure provided the additional
increase of bioavailability thanks to lecithin and polysorbate 80 as stabilizers. In addition, the
stability of nanocrystal dispersion during storage was successfully enhanced by lyophilization and
in that way the first step to overcome the main disadvantage of these systems was made.
It was shown that the selected formulations could contribute to the investigation of
pyrazoloquinolinone ligands through their delivery within the biocompatible formulations which
enable bioavailability enhancement, at the same time keeping the basic characteristics of ligands
during distribution in the body as well as providing pharmacological effects monitoring without the
effects of excipients traditionally used to dissolve low solubility drug candidates during their
preclinical studies.
Authors Key words
nanokristali, lipidne nanočestice, liofilizacija, niska rastvorljivost, pirazolohinolinoni,
parenteralna primena, oralna primena, nuklearna magnetna rezonanca, farmakokinetika, test
spontane lokomotorne aktivnosti.
Authors Key words
nanocrystals, lipid nanoparticles, lyophilization, poor solubility, pyrazoloquinolinones ,
parenteral administration, oral administration, nuclear magnetic resonance, pharmacokinetics,
spontaneous locomotor activity assay
Classification
615.015:543.51(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Trenutni trendovi u otkriću novih potencijalnih kandidata za lek doveli su do sinteze supstanci sa
niskom rastvorljivošću, što uglavnom vodi ka niskoj bioraspoloživosti nakon primene i time može
zaustaviti njihov dalji razvoj. Iz tog razloga, uključivanje savremenih pristupa formulaciji već u
ranoj fazi razvoja leka može omogućiti prevazilaženje nepovoljnih fizičkohemijskih osobina
novosintetisanih supstanci i sprovođenje farmakoloških i toksikoloških prekliničkih studija.
Deuterisani pirazolohinolinoni predstavljaju nove, patentno zaštićene ligande za GABAA receptore
koje odlikuje visoka selektivnost, efikasnost i metabolička stabilnost, ali i niska rastvorljivost u
vodi, uljima i mnogim organskim rastvaračima.
Stoga je osnovni cilj ove doktorske disertacije bio razvoj nanočestičnih formulacija dva
pirazolohinolinonska liganda, DK-I-56-1 (7-metoksi-2-(4‑metoksi‑d3-fenil)−2,5-dihidro-3Hpirazolo[
4,3-c]hinolin-3-on) i DK-I-60-3 (7-metoksi-d3-2-(4-metoksid3-fenil)-2,5-dihidro-
3Hpirazolo[4,3-c]hinolin-3-on), kao i procena mogućnosti primene razvijenih formulacija u
prekliničkim ispitivanjima navedenih supstanci. Izbor formulacionih strategija za prevazilaženje
slabe rastvorljivosti bio je vođen fizičkohemijskim karakteristikama liganada uzimajući u obzir
planiran put primene. Razvijena su dva tipa formulacija: nanokristali i lipidne nanočestice. Njihova
sveobuhvatna karakterizacija uključila je procenu kritičnih fizičkohemijskih osobina značajnih za
stabilnost tokom čuvanja i nakon primene, kao i procenu njihovog ponašanja nakon oralne i
pareneteralne primene u kontekstu sprovođenja farmakokinetičkih i farmakodinamskih studija. Dok
se kao osnovna prednost nanokristalnih formulacija izdvojio jednostavan sastav i niska
koncentracija stabilizatora, lipidne nanočestice kompleksnije strukture obezbeđuju dodatno
povećanje oralne bioraspoloživosti zahvaljujući lecitinu i polisorbatu 80 kao stabilizatorima.
Dodatno, liofilizacijom uspešno je povećana stabilnost nanokristalnih disperzija i načinjen prvi
korak ka prevazilaženju osnovnog nedostatka ovih sistema.
Pokazano je da odabrane formulacije mogu doprineti ispitivanju pirazolohinolinonskih liganada
kroz omogućavanje njihove primene u sastavu biokompatibilnih formulacija koje dovode do
povećanja biološke raspoloživosti, ali i zadržavanja osnovnih osobina liganada tokom distribucije
kroz organizam, kao i obezbeđenja praćenja farmakoloških efekata bez uticaja ekscipijenasa
tradicionalno korišćenih za rastvaranje slabo rastvornih kandidata za lekove tokom njihovog
prekliničkog istraživanja.
“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.