Наночастицы как «упаковка» для противоопухолевых средств 📦
=============================
Химиотерапия опухолей часто включает использование цитостатиков. Они токсичны для организма и разрушают как раковые, так и здоровые клетки.

Поэтому важна разработка таких систем доставки, которые бы
▫️защищали здоровые ткани от действия цитостатиков
▫️были способны к направленному поиску клеток опухоли
▫️избирательно связывались и уничтожали их изнутри

Чтобы взаимодействовать с клеточной мембраной, эти формы должны быть очень маленькими - размером не более 100 нм – «наночастицы». Известно более 10 типов подобных систем – от липосом до углеродных нанотрубок (что-то страшное, но об этом не сегодня : )

Пример создания одной такой наночастицы с цитостатиком показан на видео:

🔹 голубые точки – липофильные молекулы цитостатика,
🔸 желтые капли – органическая фаза, в которой они растворимы
〰️ длинные светлые молекулы – поверхностно-активные вещества, которые стабилизируют капли [история о мицеллах и ПАВ выше]

Технология:

🟡 жёлтую органическую фазу, в которой растворено действующее вещество, по каплям вносят в воду (при интенсивном перемешивании они получаются очень маленькими)

▫️при этом молекулы ПАВ накапливаются на границе раздела фаз масло–вода и стабилизируют наноэмульсию (чтобы маленькие капли не сливались в большие)

▫️затем в систему добавляют полимер, образующий "защитное покрытие" вокруг капель (обычно это полиэтиленгликоль или полимолочная кислота),

▫️а на этот полимер «присаживают» молекулы лиганда, которые взаимодействуют только с рецепторами опухолевых клеток.

При попадании в организм такая наночастица избирательно связывается с раковой клеткой, проникает внутрь и разрушается, высбовождая токсичное действующее вещество (видео):

🌑 взаимодействие наночастицы с рецепторами опухолевой клетки

🌑 внутри пищеварительной вакуоли наночастица разрушается и высвобождает цитостатик

Немного сияния для капсул ✨
==============================
🐚 Перламутровые пигменты используются не только в косметике 💅🏻 Они помогают создавать запоминающиеся оболочки для лекарственных форм, чаще всего для твёрдых желатиновых капсул.

Несмотря на их разнообразие, разрешение для применения в фармации имеет не так много веществ из этой группы. Первым перламутровым пигментом, одобренным FDA для введения в состав лекарств, стал CANDURIN® от «Merck».

Его получают из слюды – природного силиката, осаждая на поверхности частиц оксиды металлов. Свет, проходя и отражаясь от полупрозрачных слоёв, создаёт особое перламутровое сияние. Итоговый эффект – от матового мерцания до крупных блёсток зависит от
▫️состава покрытия
▫️его толщины
▫️размера самих частиц.

Чаще всего слюду покрывают оксидами титана и железа:

Состав перламутровых пигментов
▫️цвет частицы определяется толщиной слоя на поверхности слюды;
▫️оксид железа придаёт пигментам металлический оттенок,
▫️а его комбинация с двуокисью титана позволяет добиться золотого сияния✨

🐚 Самые первые перламутровые пигменты имели органический, а не минеральный состав. Они появились во Франции во второй половине XVII века. Для их получения чешую рыб растирали в воде, а затем промывали блестящий осадок раствором аммиака 🐟 ✨

И в заключение – просто красивый фильм от производителя вспомогательных веществ компании Croda, который можно было бы назвать «перламутровое вдохновение».

Историю о перламутрово-зелёной увлажняющей композиции от Croda можно почитать выше.

🐚 P.S. Тем, кому захотелось углубиться в тему и узнать, как, например, достигается эффект «хамелеона» 🦎 или какие новые цвета позволило создать боросиликатное стекло, можно порекомендовать эту классную статью.

АФС: пройти через печень 🐾🐾
==============================
Примерно так наша печень воспринимает действующие вещества, попавшие в организм: как что-то чужеродное и потенциальную угрозу, поэтому стремится их обезвредить 🙅‍♀️

Лекарства, принятые перорально (таблетки, капсулы, микстуры, сиропы), всасываются в ЖКТ и через систему воротной вены сначала попадают в печень, а уже потом разносятся по всему организму.
Или не разносятся, потому некоторые из них не проходят через защитный барьер.

🐾 Это называют эффектом
“первого прохождения” через печень (first pass effect), когда часть дозы активной фармацевтической субстанции метаболизируется в печени, так и не достигнув органа-мишени.

Так, только 80 % всосавшегося парацетамола попадает в общий кровоток, и это неплохой показатель, потому что нитроглицерин, например, при пероральном приёме разрушается почти полностью.

Что делать? 🐾🐾

▫️ Эффект первого прохождения учитывают при выборе дозировки лекарственного средства – её увеличивают с учётом пресистемного метаболизма в печени, если он выражен не сильно (для таблеток парацетамола из 0,5 г в общий кровоток попадёт 0,4 г действующего вещества).

▫️ Если дело совсем плохо, как у нитроглицерина, то выбирают другие пути введения, позволяющие обойти защитный барьер. Например, инъекционные, сублингвальные (подъязычные) и трансдермальные лекарственные формы.

▫️При ректальном способе введения около половины всосавшегося вещества минует печень и сразу доставляется к органам и тканям.

▫️Хотя фармакологи в этом случае оценивают всасывание неоднозначно (иногда оно слишком индивидуально и плохо предсказуемо), суппозитории являются реальной альтернативой для целого ряда лекарств.

▪️С превращениями в печени могут быть и другие проблемы – например, образование токсичных производных активных фармацевтических субстанций:

🌑 Метаболизм парацетамола в печени с образованием токсичного NAPQI (N-ацетилбензохинонимина):

▫️в норме это вещество образуется в незначительных количествах и тут же обезвреживается,

▫️однако при передозировке, одновременном приёме алкоголя или проблемах с печенью (недостатке глутатиона)
NAPQI накапливается и вызывает гибель гепатоцитов (подробнее).

Суппозиторная лента для расплавленной массы 🌋
==============================
⚙ Самое сложное в разработке суппозиториев – подобрать такой состав, чтобы он плавился при температуре тела человека –
не выше 36,5±0,5 °С.
Ниже тоже плохо – суппозитории должны быть твердыми при комнатной температуре и, как M&M’s, не «таять в руках» ; )

Суппозиторные основы – синтетические и природные – имеют температуру плавления от 33 до 38 градусов. Она может изменяться при добавлении действующего и вспомогательных веществ, что осложняет фарм. разработку.

🕯Именно на переходе суппозиторной массы из твердого состояния в жидкое основан способ их производства – выливание, когда расплавленную основу сразу разливают по ячейкам упаковки:

это лабораторный вариант технологии:
▫️в нагретую жидкую основу вносят стабилизатор аэросил и нерастворимое действующее вещество
▫️при этом твердые частицы стремятся осесть на дно, а мелкий аэросил не позволяет им «утонуть», поддерживая во взвешенном состоянии
▫️после розлива в ячейки и остывания форму запаивают (видео)

А так работает промышленная линия производства суппозиториев:

0:40 – две полимерные ленты сваривают в упаковку,
1:13 – которую подают к реактору с расплавленной массой
1:16 – массу дозируют в открытые ячейки
1:29 – наполненная лента перемещается в блок охлаждения
1:55 – упаковку с затвердевшими суппозиториями запаивают сверху
2:18 – разрезают ленту на куски нужной длины ✂️

дозирование расплавленной суппозиторной массы из реактора в контурную ячейковую упаковку 🌑

Сколько электричества в порошке?
==============================
Накопление статического электричества в сыпучих материалах и промышленном оборудовании может приводить к серьёзным проблемам для фарм. производств – от потери веществ до угрозы здоровью персонала.

⚡️ Статическое электричество образуется из-за разности заряда на двух поверхностях. Чаще всего оно возникает при трении материалов.

Электроны – достаточно подвижные частицы и при контакте объектов они легко переходят с одной поверхности на другую. Иными словами, более электроотрицательный материал
как бы "слизывает" внешний слой электронов у поверхности,
которая слишком слаба, чтобы их удержать 🤷

Так у изначально нейтральных объектов возникает + или – электрический заряд💡

Материалы, которые способны проводить электрический ток, отдают полученный заряд при заземлении – контакте с другими проводниками,
а вот если вещество ток не проводит, как полимерная пробирка на картинке, то возникают проблемы, и заряд накапливается на поверхности.

⚡️ Появляется статическое напряжение, и объект начинает притягивать противоположно заряженные частицы.

В случае порошка это приводит к проблемам с сыпучестью – при высыпании на чашу весов кристаллы просто меняют траекторию движения и «прилипают» к металлическим частям или стенкам сосуда, как на изображении выше.

Налипание пыли на экран телевизора – тоже результат статического притяжения 🖥

🌑 при трении частиц порошка электроны перемещаются между поверхностями 💫 на одной из них появляется избыток электронов (отрицательный заряд), на другой – недостаток (положительный заряд).

Между частицами возникает статическое напряжение, которое снимается электрическим разрядом.
Такой разряд особенно опасен для легковоспламеняющихся веществ, когда даже небольшая искра может привести к взрыву 💥
🌬накоплению статического электричества способствует сухой воздух

🌑 во время движения порошки могут накапливать значительный статический заряд ⚡️видео

Ионные ножи, пистолеты и пушки
на борьбе со статикой ⚔️⚡️
==============================
Это активные средства нейтрализации статического заряда на промышленном оборудовании и материалах.

Все устройства такого типа направляют поток + и – ионов
на заряженную поверхность, которая захватывает противоположные частицы и нейтрализуется.

В зависимости от конструкции и размеров выделяют ионные

▪️ножи для плоских поверхностей
▫️пистолеты для точной обработки
▪️пушки для больших пространств
▫️форсунки для сложных объектов

и еще много других устройств со схожим принципом работы: