20.500.12556/RUL-183528 Optimizacija nanodelcev s strukturo tekočih kristalov za vgradnjo peptidne učinkovine Optimization of liquid crystalline nanoparticles for peptide drug loading Nanodelce s strukturo tekočih kristalov opredelimo kot termodinamsko stabilne delce, ki imajo hkrati lastnosti tekočih kristalov in nanodelcev. Disperzije teh nanodelcev imenujemo kubosomi ali heksosomi in nastanejo z razporejanjem amfifilnih lipidov oz. mezogenov v vodnem mediju. Predstavljajo edinstven nanodostavni sistem, v katerega lahko vgradimo zdravilne učinkovine različnih polarnosti. Omogočajo zaščito pred razgradnjo in podaljšano sproščanje zdravilnih učinkovin, stroškovno učinkovito izdelavo, so biokompatibilni, biorazgradljivi in netoksični. Cilj magistrske naloge je bil optimizirati formulacijo nanodelcev s strukturo tekočih kristalov za vgradnjo peptidne učinkovine timozin alfa 1. Nanodelce na osnovi gliceril monooleata (lipid in mezogen), poloksamera 407 (sterični stabilizator) in etanola (hidrotropna snov) smo izdelali z nizkoenergijskimi metodami »od spodaj navzgor« in visoko energijskimi metodami »od zgoraj navzdol«. V preliminarnih raziskavah smo sistematično ovrednotili vpliv sestave formulacije in vodnega medija na nastanek in lastnosti nanodelcev. Homogena mlečno bela disperzija brez agregatov se je tvorila pri formulacijah z razmerjem lipid:stabilizator 10:1, lipid:etanol 2:1 oziroma lipid:stabilizator 7,7:1, lipid:etanol 1:1, izdelanih »od spodaj navzgor«. Kot optimalni vodni medij se je izkazal fosfatni pufer s pH 7,4, k dosegu želenih lastnosti disperzij pa je pripomogel tudi 1 % dodatek polisorbata 80. V primeru izdelave »od zgoraj navzdol« je nastala homogena disperzija z razmerjem lipid:stabilizator 9:1. V tri optimalne formulacije, ki so po 28 dneh ohranile fizikalno stabilnost, smo vgradili peptid. Učinkovitost vgrajevanja smo ovrednotili z metodami dialize, ultracentrifugiranja in ultrafiltracije, pri čemer se prvi dve metodi nista izkazali kot primerni, saj so bile izmerjene koncentracije vgrajenega peptida pod mejo kvantifikacije (0,5 mg/L), z metodo ultrafiltracije pa smo določili 61,8 % učinkovitost vgrajevanja. S poskusi smo dokazali, da sta obe najpogosteje uporabljeni metodi za pripravo nanodelcev s strukturo tekočih kristalov primerni za vgrajevanje peptidne učinkovine in pripravo stabilnih disperzij. Opisani rezultati predstavljajo dobro osnovo za nadaljnje preučevanje in optimizacijo nanodelcev s strukturo tekočih kristalov. Liquid crystalline nanoparticles are thermodynamically stable particles that combine the properties of liquid crystals and nanocarriers. Their dispersions, called cubosomes or hexosomes, are formed by the self-assembly of amphiphilic lipids or mesogens in an aqueous medium. They represent a unique nanodelivery system for incorporation of active pharmaceutical ingredients of varying polarities, enabling their protection from degradation and sustained release, as well as cost-effective production, are biocompatible, biodegradable and non-toxic. The aim of this master's thesis was to optimize the formulation of liquid crystalline nanoparticles for the encapsulation of peptide drug thymosin alpha 1. Nanoparticles based on glyceryl monooleate (lipid and mesogen), poloxamer 407 (steric stabilizer) and ethanol (hydrotropic agent) were prepared using low-energy »bottom-up« methods and high-energy »top-down« methods. In preliminary studies we systematically evaluated the influence of formulation composition and aqueous medium on the formation and properties of the nanoparticles. A homogeneous, milky-white dispersion free of aggregates formed in formulations with a lipid:stabilizer ratio of 10:1, lipid:ethanol 2:1 or lipid:stabilizer 7,7:1, lipid:ethanol 1:1, prepared using a »bottom-up« approach. A phosphate buffer with a pH of 7,4 proved to be the optimal aqueous medium and a 1 % addition of polysorbate 80 also contributed to achieving the desired properties of the dispersions. In the case of »top-down« preparation, a homogeneous dispersion was obtained with a lipid:stabilizer ratio of 9:1. We incorporated the peptide into three optimal formulations that maintained physical stability after 28 days and evaluated the encapsulation efficiency using dialysis, ultracentrifugation and ultrafiltration. The first two methods were not suitable as the measured concentrations of the incorporated peptide were below the limit of quantification (0,5 mg/L), by the ultrafiltration, however, we determined an encapsulation efficiency of 61,8 %. Through experiments, we have demonstrated that the two most commonly used methods for preparing liquid crystalline nanoparticles are suitable for incorporating a peptide active ingredient and for preparing stable dispersions. The results described provide a solid foundation for further investigation and optimization of liquid crystalline nanoparticles. nanodelci s strukturo tekočih kristalov metode »od spodaj navzgor« metode »od zgoraj navzdol« timozin alfa 1 učinkovitost vgrajevanja liquid crystalline nanoparticles »bottom-up« methods »top-down« methods thymosin alpha 1 encapsulation efficiency true false false [M. Mlakar] Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2026-06-13 08:45:43 2026-06-13 08:45:52 2026-06-17 09:17:28 0000-00-00 00:00:00 2026 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 1970-01-01 66.017-022.513.2:620.3(043.2) 125468 281594115 32248.pdf 32248.pdf 1 E5EC9A1E1F754780F2A3BDF0A48E3BE5 11abe700830228725781eedb359fc5568048ad7e22fa1935c92354122f73b978 7cec48ec-66f3-11f1-9b0d-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=235591 Fakulteta za farmacijo 0 0 0