Розроблення гідрогелевих матеріалів на основі гіалуронової кислоти як носіїв активних фармацевтичних інгредієнтів.

Abstract

Одним із пріоритетних напрямів сучасної фармацевтичної технології є розроблення полімерних носіїв для місцевих анестетиків та антимікробних компонентів. Серед місцевих анестетиків особливе місце займає лідокаїну гідрохлорид, який характеризується швидким настанням анестезувального ефекту та високою терапевтичною ефективністю. Разом із тим традиційні лікарські форми лідокаїну мають обмежену тривалість дії та потребують повторного застосування. Використання гідрогелевих полімерних систем дозволяє забезпечити контрольоване та пролонговане вивільнення активного фармацевтичного інгредієнта, підвищити ефективність місцевої терапії, підтримувати оптимальний рівень гідратації тканин і створити передумови для розроблення сучасних ранових покриттів, трансдермальних терапевтичних систем та інших медичних виробів функціонального призначення.Об’єкт дослідження – процеси одержання та формування властивостей гідрогелевих матеріалів на основі гіалуронової кислоти.Предмет дослідження – технології гідрогелевих матеріалів на основі гіалуронової кислоти як носіїв активних фармацевтичних інгредієнтів для систем контрольованої доставки лікарських речовин.Метою дисертаційної роботи є розроблення технології гідрогелевих матеріалів на основі гіалуронової кислоти для створення ефективних систем доставки активних фармацевтичних інгредієнтів із керованими структурно-механічними та транспортними властивостями. У роботі вирішено науково-прикладне завдання, пов’язане з встановленням закономірностей впливу гіалуронової кислоти різної молекулярної маси на структуру та властивості полімерних гідрогелевих систем та розробленням технології гідрогелевих матеріалів для контрольованого вивільнення лідокаїнугідрохлориду.Практична значимість роботи полягає у розробленні технології гідрогелевих матеріалів на основі біосумісних полімерів для місцевих терапевтичних систем із пролонгованим вивільненням лідокаїну гідрохлориду. Розроблені композиції характеризуються високою сорбційною здатністю, контрольованою деградацією, регульованою кінетикою вивільнення АФІ та можуть бути використані для створення ранових покриттів, трансдермальних пластирів, гелевих аплікацій та інших медичних виробів. Отримані результати можуть бути використані при розробленні та масштабуванні технологій виробництва сучасних фармацевтичних і біомедичних матеріалів на підприємствах хіміко-фармацевтичної галузі. Запропоновані в роботі методи та отримані прикладні результати впроваджено у діяльність підприємств і наукових установ України, що підтверджено відповідними актами впровадження, зокрема: ПП «Малтекс» (м. Київ), Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України (м. Київ). Впровадження результатів дослідження здійснено у навчальний процес у вигляді оновлення та доповнення курсу лекцій, матеріалів практичних занять за дисциплінами «Промислова технологія виробництва парфумерно-косметичних засобів» та «Фармацевтична і косметична хімія».

Hydrogel materials based on biocompatible polymers represent a promising class of functional systems for the creation of modern systems for the controlled delivery of active pharmaceutical ingredients. Of particular interest are compositions based on polyvinyl alcohol, sodium alginate, gelatine, carboxymethyl starch, and hyaluronic acid, which combines high biocompatibility, swelling capacity, controlled degradation, appropriate structural and mechanical characteristics, and The potential for controlled drug release. The use of such materials open up broad prospects for the creation of effective therapeutic topical delivery systems with predictable transport properties and prolonged pharmacological effects.One of the priority areas of modern pharmaceutical technology is the development of polymeric carriers for topical anesthetics and antimicrobial agents. Among local anesthetics, lidocaine hydrochloride occupies a special place, characterized by a rapid onset of anesthetic effect and high therapeutic efficacy. However, traditional dosage forms of lidocaine have a limited duration of action and require repeated administration. The use of hydrogel polymer systems enables the controlled and sustained release of the active pharmaceutical ingredient, enhances the efficacy of local therapy, maintains optimal tissue hydration levels and paves the way for the development of modern wound dressings, transdermal therapeutic systems, and other functional medical devices. The study focuses on the processes involved in the production and characterization of hyaluronic acid-based hydrogel materials.The study focuses on the technology of hyaluronic acid-based hydrogel materials as carriers of active pharmaceutical ingredients for controlled drug delivery systems. This thesis aims to develop hyaluronic acid-based hydrogel materials to create effective delivery systems for active pharmaceutical ingredients with controlled structural, mechanical, and transport properties. The practical significance of this work lies in the development of hydrogel materials based on biocompatible polymers for topical therapeutic systems that sustain lidocaine hydrochloride release. The developed compositions are characterized by high sorption capacity, controlled degradation, and regulated release kinetics of the active pharmaceutical ingredient (API). They can be used to create wound dressings, transdermal patches, gel applications, and other medical devices. The results obtained can be utilized to develop and scale up production technologies for modern pharmaceutical and biomedical materials at enterprises in the chemical and pharmaceutical industries. The methods proposed in this work and the applied results obtained have been implemented in the activities of enterprises and research institutions in Ukraine, as confirmed by the relevant implementation certificates, in particular: PP ‘Maltex’ (Kyiv), and the L. M. Litvinenko Institute of Physical-Organic Chemistry and Coal Chemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine (Kyiv). The research findings have been integrated into the teaching process by updating and supplementing the lecture course and practical session materials for the subjects ‘Industrial Technology for the Production of Perfumes and Cosmetics’ and ‘Pharmaceutical and Cosmetic Chemistry’.