Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach opracowują nowoczesne metody otrzymywania fizycznie stabilnych amorficznych farmaceutyków, które są lepiej przyswajalne przez organizm pacjenta niż ich odpowiedniki w formie krystalicznej.
W artykule zaprezentowane zostały wyniki prac, których celem było otrzymanie i opatentowanie wysoce fizycznie stabilnego amorficznego układu na bazie probukolu – leku stosowanego w terapii schorzeń układu sercowo-naczyniowego.
 |
Uniwersytet Śląski w Katowicach wspiera realizację Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ |
Badania naukowców z Uniwersytetu Śląskiego wpisują się w realizację Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ.
Cel 3 – dobre zdrowie i jakość życia
Rozwiązanie opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Śląskiego może przyczynić się do ograniczenia jednego z najczęstszych czynników powodujących przedwczesne zgony ludzi na świecie. Opracowana mieszanina farmaceutyków stanowi bowiem interesującą propozycję dla terapii schorzeń układu sercowo-naczyniowego.
Kontakt
dr inż. Justyna Knapik-Kowalczuk | Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych – justyna.knapik-kowalczuk@us.edu.pl
|Małgorzata Kłoskowicz|
Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego opracowali innowacyjną, wysoce fizycznie stabilną, amorficzną kompozycję farmaceutyczną na bazie probukolu oraz sposób jej otrzymywania.
– Rekrystalizacja tej formy probukolu zostaje wywołana, gdy na lek działa nawet niewielka siła kompresji. Stąd też niemal niemożliwym jest wytworzenie na skalę przemysłową amorficznej formy farmaceutyku. Problem ten był główną motywacją naukowców z UŚ. Chcieliśmy znaleźć jak najefektywniejszą metodę stabilizacji amorficznego probukolu. Spośród wielu kandydatów najbardziej interesującym stabilizatorem okazała się amorficzna atorwastatyna – mówi dr Justyna Knapik-Kowalczuk z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ, współautorka opatentowanego rozwiązania.
Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego opracowali innowacyjną, wysoce fizycznie stabilną, amorficzną kompozycję farmaceutyczną na bazie probukolu oraz sposób jej otrzymywania.
– Rekrystalizacja tej formy probukolu zostaje wywołana, gdy na lek działa nawet niewielka siła kompresji. Stąd też niemal niemożliwym jest wytworzenie na skalę przemysłową amorficznej formy farmaceutyku. Problem ten był główną motywacją naukowców z UŚ. Chcieliśmy znaleźć jak najefektywniejszą metodę stabilizacji amorficznego probukolu. Spośród wielu kandydatów najbardziej interesującym stabilizatorem okazała się amorficzna atorwastatyna – mówi dr Justyna Knapik-Kowalczuk z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ, współautorka opatentowanego rozwiązania.
Probukol w połączeniu z atorwastatyną może być wykorzystywany do prowadzenia skutecznej terapii schorzeń układu sercowo-naczyniowego, a jego fizycznie stabilna amorficzna postać będzie łatwiej przyswajalna przez organizm pacjenta. Rozwiązanie zostało objęte ochroną patentową.
– Farmaceutyki w postaci amorficznej – w odróżnieniu od swoich krystalicznych odpowiedników – charakteryzują się znacznie lepszą rozpuszczalnością w wodzie. Informacja ta zyskuje na znaczeniu, gdy uświadomimy sobie, że obecnie ponad 40% leków w stałej formie (tj. w postaci tabletek, peletek, kapsułek) ma niższą rozpuszczalność niż… marmur. Rozpuszczalność węglanu wapnia, z którego składa się marmur, wynosi 10 mg/l, podczas gdy rozpuszczalność atorwastatyny to 0.63 mg/l. To oznacza, że lek przekonwertowany do swojej lepiej rozpuszczalnej, amorficznej formy może być podawany pacjentom w mniejszej dawce, przy zachowaniu swoich leczniczych właściwości – komentuje naukowiec.
W przypadku substancji amorficznych zmniejsza się ponadto ryzyko wystąpienia skutków ubocznych, które mogłyby pojawić się w efekcie nadmiernego zalegania nierozpuszczonego leku w kosmkach jelita cienkiego. Warto wspomnieć również o lepszej prasowalności takich układów, co pozwala redukować ilość substancji pomocniczych obecnych w rdzeniu tabletki i obniżyć tym samym koszty produkcji leku.
Jak widać, amorficzne farmaceutyki mają wiele zalet zarówno z perspektywy pacjenta, jak i producenta. Problem polega jednak na tym, że są one termodynamicznie niestabilne, co oznacza, że łatwo powracają do swojej krystalicznej formy, tracąc wspomniane wyżej właściwości. Dlatego tak ważne są badania ich fizycznej stabilności.
– W naszych laboratoriach badamy farmaceutyki nie tylko w warunkach standardowego przechowywania leków, lecz również w warunkach imitujących proces ich produkcji. Jest to bardzo istotne, gdyż, wiemy, że działanie wysokiego ciśnienia jest jednym z czynników mogących zainicjować niepożądany proces krystalizacji – tłumaczy fizyk z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach.
Przedmiotem zainteresowania fizyków był probukol. Jest to substancja biologicznie czynna stosowana w leczeniu schorzeń układu sercowo-naczyniowego. Aby poprawić jego rozpuszczalność (która wynosi 0.04 mg/l), naukowcy najpierw przygotowali jego amorficzną formę, a następnie badali jego fizyczną stabilność w warunkach imitujących proces jego produkcji. Okazało się, że w takim środowisku, właśnie pod wpływem kompresji, badana substancja natychmiast powracała do swej krystalicznej postaci. W celu ustabilizowania amorficznej formy badanego leku, autorzy wynalazku stworzyli mieszaninę dwóch substancji leczniczych – połączyli probukol z atorwastatyną. Okazało się, że wykorzystanie obu farmaceutyków pozwala zwiększyć działanie przeciwmiażdżycowe leku, który staje się jeszcze bardziej skuteczny w walce z chorobami serca.
– Opracowaliśmy kompozycję farmaceutyczną na bazie probukolu i atorwastatyny w podwójnie amorficznej formie, a także sposób jej otrzymywania. To połączenie charakteryzuje się wysoką fizyczną stabilnością zarówno w warunkach standardowego przechowywania leków, jak również imitujących ich produkcję, dzięki czemu docelowo będzie można otrzymać lek o lepszych właściwościach – biodostępny, skuteczny w terapiach leczenia chorób serca, a także nie tracący swoich zalet podczas produkcji, ze szczególnym uwzględnieniem procesu tabletkowania. O to nam właśnie chodziło i to rozwiązanie zostało objęte ochroną patentową – wyjaśnia naukowiec.
Autorami wynalazku są naukowcy z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ: prof. dr hab. Marian Paluch, dr inż. Justyna Knapik-Kowalczuk oraz dr Marzena Rams-Baron.