Formulace mikročástic složených ze směsi nosičů představuje inovativní přístup pro podání léčiv do plic ve formě suchého prášku. Použité nosiče mohou významně ovlivnit výsledné vlastnosti mikročástic, jako je velikost, tvar, povrch, hygroskopicita či agregace, a tím zlepšit aerosolizaci léčiv po jejich inhalaci. Zmíněné vlastnosti jsou klíčové pro efektivní pulmonální terapii. Kombinací nosičů povahy sacharidů a gelujících látek je výhodné pro řízené uvolňování léčiva. Cílem experimentální práce bylo sprejovým sušením připravit a následně zhodnotit několik šarží mikročástic složených z nosičů na bázi cukrů (manitol, maltodextrin, dextran) a gelujících sacharidů (chitosan, chondroitin-sulfát) a vybrat vhodnou kombinaci pro navazující experimentální práce zaměřené na inkorporaci léčiva do mikročásticové matrice. Nejvhodnější parametry vykazovaly šarže, jejichž aerodynamický průměr se blížil 5 μm, a to částice připravené z kombinace manitolu a dextranu, chitosanu a chondroitinu nebo maltodextrinu a chondoitinu. U těchto šarží byla také naměřena nejvyšší hodnota frakce jemných částic (> 43 %). Z pohledu zpracovatelnosti je vhodná šarže se zastoupením maltodextrinu a chondroitinu vzhledem k nižší viskozitě vstupní disperze a pravidelnějšímu tvaru finálních mikročástic.

The formulation of microparticles composed of a mixture of carriers represents an innovative approach for lung drug delivery of dry powder. The carriers used can significantly influence the properties of the microparticles, such as size, shape, surface area, hygroscopicity, or aggregation, thus improving the aerosolization of the drugs after inhalation. The properties mentioned above are crucial for effective pulmonary therapy. The combination of carriers of a carbohydrate nature and gelling agents is advantageous for controlled drug release. The experimental work aimed to prepare by spray drying and subsequently evaluate ten batches of microparticles composed of sugar-based carriers (mannitol, maltodextrin, dextran) and gelling polymers (chitosan, chondroitin sulfate) and to select a suitable combination for follow-up experimental work aimed at drug incorporation into the microparticle matrix. The most suitable parameters were exhibited by batches whose aerodynamic diameter was close to 5 μm, particles prepared from a combination of mannitol and dextran, chitosan and chondroitin, or maltodextrin and chondroitin. These batches also showed the highest fine particle fraction value (> 43%). From a processability point of view, the batch with maltodextrin and chondroitin is preferable due to the lower viscosity of the dispersion and the more regular shape of the final microparticles.

Masarykova univerzita Farmaceutická fakulta Ústav farmaceutické technologie Brno

Preparation and evaluation of spray-dried inhalable microparticles from carrier mixtures