20.500.12556/RUL-175771 Dinamika procesov raztapljanja in kompleksacije hidrofobne zdravilne učinkovine v raztopini ciklodekstrina Dynamics of dissolution and complexation processes for a hydrophobic active pharmaceutical ingredient in cyclodextrin solution Slaba topnost zdravilnih učinkovin je eden ključnih izzivov sodobne farmacije, saj omejuje njihovo biološko uporabnost in terapevtsko učinkovitost. Te težave so še posebej izrazite pri oftalmičnih pripravkih, kjer anatomske in fiziološke značilnosti očesa močno omejujejo dostavo učinkovine do mesta delovanja. Ena izmed učinkovitih metod za premagovanje teh omejitev je uporaba ciklodekstrinov, ki zaradi svoje specifične strukture omogočajo tvorbo vključitvenih kompleksov. V magistrski nalogi smo raziskali dinamiko procesov raztapljanja in kompleksacije izbrane zdravilne učinkovine z γ-ciklodekstrinom. Eksperimentalni del smo izvedli v podjetju Lek d. d., kjer smo pripravili različne vzorce disperzij z uporabo opreme OptiMax™ 1001. Sistem je omogočil natančen nadzor procesnih parametrov ter sprotno spremljanje motnosti tekom procesa. Za optimizacijo procesa smo uporabili metodo načrtovanja poskusov (DoE), kar je omogočilo sistematično raziskovanje vpliva posameznih parametrov (temperature in časa kompleksacije ter temperature in načina ohlajanja) na učinkovitost kompleksacije ob relativno majhnem številu eksperimentov. Rezultati so pokazali, da ima temperatura ključno vlogo pri uspešnosti kompleksacije. Višje temperature so pospešile raztapljanje in omogočile popolnejšo kompleksacijo od nižjih, kar se je odražalo v zbistritvi raztopin. Ugotovili smo tudi, da način ohlajanja pomembno vpliva na stabilnost disperzij. Opazovanje vzorcev pod optičnim mikroskopom je pokazalo, da počasno ohlajanje vodi v nastanek večjih in heterogeno porazdeljenih delcev v mikronskem območju velikosti. Morfologija delcev je bila torej neposredno odvisna od procesnih parametrov, predvsem hitrosti ohlajanja. Zaradi počasnega ohlajanja analiza velikosti delcev z dinamičnim sipanjem svetlobe (Zetasizer Nano) ni bila uspešna, saj so bili delci preveliki. Meritve viskoznosti pa so potrdile, da na reološke lastnosti ne vplivata čas in temperatura kompleksacije, temveč predvsem pogoji ohlajanja. Ohlajanje disperzije na višjo končno temperaturo je povzročilo povečanje viskoznosti, medtem ko je hitrejše ohlajanje povzročilo njeno zmanjšanje. Ti izsledki potrjujejo pomembnost spremljanja dinamike procesa raztapljanja (kompleksacije) zdravilnih učinkovin z γ-ciklodekstrinom za namen pridobivanja ciljane velikosti delcev in želene viskoznosti končnih disperzij. Poor solubility of active pharmaceutical ingredients is one of the key challenges in modern pharmaceutics, as it limits their bioavailability and therapeutic efficacy. These issues are particularly pronounced in ophthalmic formulations, where the anatomical and physiological characteristics of the eye greatly restrict drug delivery to the site of action. One of the effective approaches to overcoming these limitations is the use of cyclodextrins, which, due to their specific structure, enable the formation of inclusion complexes. In this master’s thesis, we investigated the dynamics of dissolution and complexation processes of a selected active pharmaceutical ingredient with γ-cyclodextrin. The experimental work was carried out at Lek d. d., where various dispersion samples were prepared using OptiMax™ 1001 equipment. The system enabled precise control of process parameters and real-time monitoring of turbidity during the process. To optimize the process, we employed the Design of Experiments (DoE) method, which allowed for systematic investigation of the effects of individual parameters (temperature and complexation time, as well as temperature and cooling method) on the efficiency of complexation with a relatively small number of experiments. The results showed that temperature plays a crucial role in the success of the complexation process. Higher temperatures accelerated dissolution and enabled more complete complexation compared to lower ones, which was reflected in the clarification of the solutions. We also found that the cooling method significantly affects the stability of dispersions. Microscopic observation of the samples revealed that slow cooling leads to the formation of larger and heterogeneously distributed particles in the micron size range. The particle morphology was therefore directly dependent on the process parameters, particularly the cooling rate. Due to slow cooling, particle size analysis using dynamic light scattering (Zetasizer Nano) was unsuccessful, as the particles were too large. Viscosity measurements confirmed that the rheological properties were not influenced by the time and temperature of complexation, but rather by the cooling conditions. Cooling the dispersion to a higher final temperature resulted in increased viscosity, whereas faster cooling caused a decrease in viscosity. These findings confirm the importance of monitoring the dynamics of dissolution (complexation) processes of active pharmaceutical ingredients with γ-cyclodextrin for achieving targeted particle size and desired viscosity of the final dispersions. ciklodekstrini kompleksacija raztapljanje viskoznost velikost delcev cyclodextrins complexation dissolution viscosity particle size true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2025-11-07 08:45:06 2025-11-07 08:45:15 2025-12-15 03:46:24 0000-00-00 00:00:00 2025 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 2026-11-06 121246 256758275 30866.pdf 30866.pdf 1 DA3F347BB1BAE8F3A1D72CCA7D66A4DD 00c59ddf1da245ec79bc2652bc5e6d00c01e39a5a16befa3e99e73322927c9e3 60b0100b-bbad-11f0-9328-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=221619 Fakulteta za farmacijo 0 0 0