Amorfu cieto dispersiju stabilizēšana, izmantojot koaksiālo elektrovērpšanu
Projekta nosaukums: Amorfu cieto dispersiju stabilizēšana, izmantojot koaksiālo elektrovērpšanu
Projekta granta līguma numurs: LU-BA-PA-2024/1-0062
Projekta vadītājs (zinātniskais): Agris Bērziņš
Projekta īstenošanas termiņš: 01.09.2024.-28.02.2026.
Projekta kopējais finansējums: 193 773 EUR
Projekta mērķis: šī projekta divi galvenie mērķi ir izpēte un konsolidācija. Projekta pētījuma mērķis ir uzlabot empagliflozīna amorfas cietās dispersijas kinētisko stabilizāciju un izturību pret degradācijas faktoriem. Konkrēti zinātniskie mērķi ir sekojoši: (1) izpētīt polimēra tipa, šķīdinātāja tipa, zāļu un polimēru attiecības un tehnoloģisko parametru ietekmi uz empagliflozīna amorfās cietās dispersijas (ASD), kas iegūta ar koaksiālās elektrovērpšanas metodi, raksturlielumiem; (2) izpētīt virsmas laukuma un tilpuma attiecības ietekmi uz empagliflozīna ASD kinētisko stabilizāciju un šķīšanas profilu, (3) izpētīt empagliflozīna ASD stabilizāciju pret degradācijas faktoriem kā zāļu un polimēru mijiedarbības un nanošķiedru struktūras īpašību funkciju. Konsolidācijas mērķis ir izveidot starpdisciplināru pētījumu vidi starp Ķīmijas fakultāti, Fizikas nodaļu un Atomfizikas un spektroskopijas institūtu produktīvai pētniecībai, izglītībai, zināšanu pārnesei un komercializācijai jaunu polimēru-zāļu formulāciju izstrādei. Konsolidācijas mērķi ietver: (1) zināšanu nodošana studiju procesā uzaicināto lekciju, laboratorijas demonstrāciju un kopīgu semināru formātā; (2) bakalaura, maģistra un doktorantūras studentu kopvadība un apmācība; (3) jaunu prasmju materiālu sintēzē, raksturošanā un pielietošanā zināšanu pārnese; (4) mijiedarbība ar potenciālajiem galalietotājiem; (4) pētnieciskā personāla un studentu vadības attīstīšana.
Projekta rezultāti: iesniegta publikācija – 1, konferenču materiāli – 2, iesniegts projekta pieteikums – 1
PROJEKTA GAITAS ATSKAITE
Pārskata periods: 2025. gada 1. jūlijs – 2025. gada 30. septembris
- Ar optimizēto metodi izgatavotas EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedras gramu apjomā. Iegūtās šķiedras raksturotas, izmantojot rentgendifraktometriju, termisko analīzi un skenējošo elektronu mikroskopiju.
- Izstrādāta metodika EMPA koncentrācijas noteikšanai šķīdumā un noteikta EMPA koncentrācija iegūtajās EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedrās ar dažādu EMPA saturu.
- Izstrādāta metodika iegūto EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru kā arī citu EMPA saturošu amorfo cietodispersiju šķīšanas profila noteikšanai.
- Veikta EMPA/polimēra amorfo dispersiju ar dažādu EMPA saturu un dažādiem farmācijā izmantotiem polimēriem iegūšana ar ietvaicēšanas metodi, raksturojot savstarpējo EMPA-polimēra mijiedarbību un nosakot šo dispersiju stabilitāti paaugstināta mitruma un temperatūras apstākļos.
- Zinātniskās grupas locekļi apmeklēja konferenci 13th Bologna’s convention on crystal forms ceļot zinātnisko kompetenci zāļu vielu cieto formu pētījumos un gūstot ieskatu šīs jomas aktuālalitātēs, kā arī gūstot jaunus zinātniskos kontaktus. Konferencē prezentēts stenda referāts Core-Shell Electrospun Nanofibers for Stabilization of Amorphous Empagliflozin.
- Zinātniskās grupas loceklis Viktor Zabolotnii piedalījās konferencē NanoInnovation 2025 prezentējot stenda referātu Coaxial Electrospinning for the Encapsulation and Stabilisation of Water-Insoluble Drugs.
- Zinātniskās grupas loceklis Artjoms Jermakovs piedalījās konferencē 14th Paul Walden Symposium prezentējot stenda referātu Stabilization of amorphous empagliflozin using core-shell electrospun nanofibers.
- Saņemta ziņa, ka iepriekšējā pārskata periodā iesniegtais zinātniskās grupas locekļu sagatavotais FLPP pieteikums 3D drukātu farmaceitisko kokristālu izstrāde ir apstiprināts finansēšanai no 2026. gada sākuma.
Pārskata periods: 2025. gada 1. aprīlis – 2025. gada 30. jūnijs
Laika periodā 01.04.2025.-30.06.2025. paveiktais:
- Veikta EMPA/polimēra amorfo dispersiju iegūšana ar ietvaicēšanas metodi, pārbaudot amorfu dispersiju veidošanās iespējamību ar citiem izvēlētiem polimēriem.
- Veikta EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru ar dažādu EMPA saturu raksturošana, izmantojot rentgendifraktometriju, termisko analīzi, skenējošo elektronu mikroskopiju un spektroskopiskajām metodēm.
- Veikta EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru ar dažādu virsmas laukuma – tilpuma attiecību iegūšana.
- Veikti iegūto EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru stabilitātes eksperimenti, novērtējot mitruma ietekmi (rentgendifraktometriski) un UV starojuma ietekmi (izmantojot spektroskopiskās un termiskās metodes)
- Zinātniskās grupas locekļi apmeklēja Kopenhāgenas universitāti, piedaloties simpozijā Advances in Pharmaceutical Development un iegūstot jaunas prasmes zāļu formulāciju izstrādē un analīzē, ieplānojot sadarbību EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru raksturošanā.
- Aizstāvēts projekta ietvaros izstrādātais Danutes Stivriņas maģistra darbs “Kodola – apvalka elektrovērpšana ūdenī nešķīstošu zāļu iekapsulēšanai un stabilizēšanai”.
Pārskata periods: 2025. gada 1. janvāris – 2025. gada 31. marts
Laika periodā 01.01.2025. – 31.03.2025. paveiktais:
- Veikta EMPA/polimēra amorfo dispersiju iegūšana ar ietvaicēšanas metodi, pārbaudot izvēlētus plaši lietotus polimērus un nosakot EMPA maksimālo koncentrācija, kas ļauj iegūt amorfu dispersiju. Veikta iegūto dispersiju stabilitātes testēšana, nosakot koncentrāciju, pie kuras kristalizācija nenotiek arī paaugstinātā mitrumā un temperatūrā.
- Veikta EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru morfoloģiskā analīze, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju.
- Veikta EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru iegūšanas apstākļu modificēšana, izvērtējot izmantoto šķīdumu sastāva un elektrovērpšanas parametru ietekmi uz šķiedru iegūšanas iespējamību kā arī iegūto šķiedru morfoloģiskajām īpašībām (kas noteiktas ar skenējošo elektronu mikroskopiju) un fizikālajām īpašībām (rentgendifraktometriski raksturota EMPA fāze un ar termisko analīzi raksturotas šķiedru pārvērtības dažādā temperatūrā).
- Precizēts plāns EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru ar dažādu virsmas laukuma – tilpuma attiecību iegūšanai.
- Veikta EMPA hromatogrāfiskas noteikšanas priekšmēģinājumi un izstrādāts plāns EMPA hromatogrāfiskas noteikšanas metodes izstrādei, lai veiktu šķīšanas kinētikas eksperimentus.
Pārskata periods: 2024. gada 1. septembris – 2024. gada 31. decembris
Laika periodā 01.09.2024. – 31.12.2024. paveiktais:
1. Veikta empagliflozīna (EMPA) kristāliskās formas un amorfās formas raksturošana (rentgendifraktometriska, termiskās īpašības, ūdens tvaika sorbcija).
2. Veikta EMPA šķīdības noteikšana dažādos pētījumam piemērotos šķīdinātājos un dispersijas iegūšanai piemērotākā šķīdinātāja izvēle.
3. Dažādu polimēru šķīdumu izvēlētajos šķīdinātājos īpašību (viskozitātes, virsmas spraiguma u.c.) noteikšana.
4. EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedru iegūšanas paņēmiena izstrāde, identificējot:
a) piemērotus kodola un apvalka polimērus
b) piemērotu EMPA koncentrāciju
c) elektrovērpšanai piemērotu plūsmas ātrumu un pielikto spriegumu
5. Sekmīgi iegūta EMPA/polimēra kodola-apvalka nanošķiedra, kura raksturota rentgendifraktometriski un ar termiskajām analīzes metodēm.