Farmaceutski-biokemijski fakultet

Sveučilište u Zagrebu
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
od 1882. godine

Optimiranje depozicije raspršenih in situ gelirajućih i praškastih terapijskih sustava u nosnoj šupljini

 

Hrvatska zaklada za znanost 

Naziv projekta: Optimiranje depozicije raspršenih in situ gelirajućih i praškastih terapijskih sustava u nosnoj šupljini

Akronim: OptiNasalSpray

Broj projekta: UIP-2017-05-4592

Trajanje projekta: 1.1.2018.-31.12.2022.

Voditelj: dr. sc. Anita Hafner, izv. prof.

 

Suradnici na projektu:

doc. dr. sc. Ivan Pepić (Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet)

doc. dr. sc. Ivo Ugrina (Sveučilište u Splitu Prirodoslovno-matematički fakultet)

dr. sc. Daniela Amidžić Klarić (Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet)

Laura Nižić, mag.pharm. (Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet)

 

Sažetak

Nazalna primjena privlači značajnu pažnju svjetske znanstvene zajednice kao atraktivni put primjene lijekova s lokalnim i sistemskim učinkom, te naročito neuroloških lijekova koji se mogu dostaviti direktno iz nosne šupljine u mozak. Za sve aspekte nazalne primjene lijekova razvijaju se različiti inovativni terapijski sustavi s ciljem povećanja bioraspoloživosti lijekova na mjestu djelovanja te smanjenja mogućnosti razvoja nuspojava. Posebni napori ulažu se u razvoj tehnoloških platformi koje mogu poboljšati direktnu dostavu nazalno primijenjenog neurološkog lijeka u mozak, s obzirom da bi uspjeh u tom području značio prekretnicu u liječenju neuroloških bolesti.

Anatomija i fiziologija nosne šupljine prepoznati su kao najkritičniji čimbenici u razvoju terapijskih sustava, a posebice mukocilijarni mehanizam čišćenja koji ograničava vrijeme kontakta lijeka s nosnom sluznicom. Međutim, ključni parametar o kojem ovisi terapijski ishod nazalno primijenjenog lijeka je njegova depozicija unutar nosne šupljine. Unatoč brojnim literaturnim navodima o ukupnoj depoziciji nazalnog pripravka unutar nosne šupljine, podaci o parcijalnoj depoziciji u različitim područjima nosne šupljine (tj. profilu depozicije) su rijetki, premda su od velike kliničke važnosti za procjenu terapijskog učinka.

Profil nazalne depozicije ovisi o svojstvima nazalnog pripravka i načinu primjene, koji se mogu pažljivo dizajnirati s ciljem postizanja poboljšanog ishoda liječenja uz smanjenje mogućih nuspojava. Cilj predloženog projekta je razviti terapijski sustav za nazalnu primjenu u obliku spreja, pažljivo dizajniranog profila depozicije i povoljnih biofarmaceutskih svojstava, a ovisno o ciljnom učinku lijeka. U istraživanju će se koristiti dva modelna lijeka, flutikazon – lijek s lokalnim učinkom koji treba doseći zonu polipa iza nosnih valvula, te donepezil- antidementik koji treba biti dostavljen u olfaktorno područje nosne šupljine kako bi se omogućila njegova direktna dostava u mozak.

U izradi terapijskih sustava ispitat će se i usporediti primjenjivost dvaju pristupa odnosno farmaceutskih tehnologija koje se mogu lako prevesti na industrijsko mjerilo: razvoj in situ gelirajućih sustava i priprava praškastih terapijskih sustava tehnologijom sušenja raspršivanjem. Navedene tehnološke platforme omogućuju razvoj terapijskih sustava koji mogu produljiti vrijeme zadržavanja na mjestu depozicije te kontrolirati profil oslobađanja lijeka i apsorpcije, odnosno optimirati farmakokinetički profil nazalno primijenjenog lijeka.

Nazalna depozicija ispitivat će se primjenom modela nosne šupljine uz simuliranje protoka zraka uslijed disanja. Fino ugađanje profila depozicije omogućit će se variranjem procesnih i formulacijskih parametara, uz primjenu različitih raspršivača i parametara primjene (kut i brzina protoka zraka pri udisaju).

Odgovarajuća primjena statističkog dizajna eksperimenata, temelja koncepta kakvoće utemeljene kroz dizajn (engl. Quality by design, QBD), omogućit će vrednovanje i razumijevanje utjecaja formulacijskih i procesnih parametara te parametara primjene na svojstva/profil depozicije razvijenih in situ gelirajućih i praškastih terapijskih sustava, te razvoj nazalnih pripravaka s ugrađenom kvalitetom uz uštedu uloženih sredstava i vremena. Među vodećim pripravcima, onaj s najvećim terapijskim potencijalom bit će odabran temeljem dodatne biofarmaceutske karakterizacije, tj. in vitro ispitivanja biokompatibilnosti i permeabilnosti.

Sustavni i sveobuhvatni pristup razvoju terapijskih sustava za nazalnu primjenu u obliku spreja predložen u ovom projektu, rezultirat će tehnološkom platformom koja može služiti kao polazna točka za buduća istraživanja u istom području. Jedinstven doprinos predloženog projekta je osiguravanje dubljeg razumijevanja utjecaja formulacijskih i procesnih parametara te parametara primjene na profil depozicije unutar nosne šupljine.

 

Projektne aktivnosti - događanja, znanstveni skupovi, publikacije
2018. godina

  1. Sudjelovanje u radijskoj emisiji HRT- Radio Sljeme „Iz svijeta znanosti“ na temu “Nosna aplikacija” u okviru koje je prezentiran projekt UIP-2017-05-4592; emitirano 7. lipnja 2018.
  2. Studentica Lucija Zečević obranila je 6. srpnja 2018. diplomski rad pod naslovom " Razvoj in situ gelirajućeg pektinskog sustava kao platforme za nazalnu primjenu lijekova"; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner. 
  3. Postersko priopćenje na međunarodnom znanstvenom skupu 12th Central European Symposium on Pharmaceutical Technology and Regulatory Affairs, Segedin, Mađarska, 20.09.2018 - 22.09.2018.;Laura Nižić, Ivan Pepić, Vesna Saršon Beltrame, Maša Safundžić Kučuk, Anita Hafner;Formulation and administration parameters for the optimisation of nasal deposition pattern of sprayable in situ gelling fluticasone delivery system. -nagrada za najbolju postersku prezentaciju prema glasovima sudionika znanstvenog skupa
  4. Studentica Lucija Čotić obranila je 27. rujna 2018. diplomski rad pod naslovom " Primjenjivost gelan gume u pripravi in situ gelirajućeg sustava za nazalnu primjenu lijekova"; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner.
  5. Sudjelovanje na Danima otvorenih vrata Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu “Od molekule do lijeka” 24. studenog 2018; Anita Hafner, Laura Nižić; Primjena lijeka u nos: nepoznato o poznatom (radionica).

2019. godina

  1. Sudjelovanje u radijskoj emisiji HRT- Treći program hrvatskog radija, "Znanstveni koncentrat" na temu „Sigurnost hrane i terapija u nosnoj šupljini“ u okviru koje je prezentiran projekt UIP-2017-05-4592; emitirano 18. 03. 2019.
  2. Pozvano predavanje na 6. Hrvatskom kongresu farmacije s međunarodnim sudjelovanjem, Dubrovnik, Hrvatska, 04.04.2019.-07.04.2019.; Anita Hafner, Razmatranja pri razvoju in situ gelirajućeg terapijskog sustava za nazalnu primjenu.
  3. Postersko priopćenje na 6. Hrvatskom kongresu farmacije s međunarodnim sudjelovanjem, Dubrovnik, Hrvatska, 04.04.2019.-07.04.2019.; Laura Nižić, Ivo Ugrina, Drago Špoljarić, Vesna Saršon, Maša Safundžić Kučuk, Ivan Pepić, Anita Hafner, Optimisation of nasal deposition pattern of in situ gelling fluticasone suspension.
  4. Sudjelovanje na 17. Festivalu znanosti, Tehnički muzej Nikola Tesla, Zagreb, 08.04.2019 - 13.04.2019; Anita Hafner, Laura Nižić; Tragom boje do sudbine spreja u nosu (radionica).
  5. Sudjelovanje na Danu zananosti 2018./2019. Sveučilišta u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta, Zagreb, 27.05.2019; Laura Nižić, Prezentacija HRZZ uspostavnog istraživačkog projekta “Optimiranje depozicije raspršenih in situ gelirajućih i praškastih terapijskih sustava u nosnoj šupljini”
  6. Studentica Antonia Barišić obranila je 31. svibnja 2019. diplomski rad pod naslovom "Primjenjivost pektina i hipromeloze u pripravi mikrosfera s flutikazonpropionatom za nazalnu primjenu"; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner.
  7. Postersko priopćenje na međunarodnom kongresu 2019 UKICRS Symposium, Liverpool, UK, 03.06.2019.-04.06.2019.; Maja Brozović, Ante Mrše, Laura Nižić, Ivan Pepić, Vesna Saršon, Maša Safundžić Kučuk, Anita Hafner, Sprayable in situ gelling fluticasone suspensions: nasal deposition upon bi-directional delivery in vitro.
  8. Studentica Ana Bano obranila je 2. srpnja 2019. diplomski rad pod naslovom "Priprava i karakterizacija nanokristala flutikazonpropionata"; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Ivana Pepića.
  9. Studenti Maja Brozović i Ante Mrše 3. srpnja 2019. nagrađeni su Rektorovom nagradom za akad. god. 2018./2019. za istraživački rad pod naslovom „Nazalna depozicija in situ gelirajućih suspenzija flutikazonpropionata pri dvosmjernoj dostavi in vitro“, izrađen pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner.
  10. Sudjelovanje na Infodanu doktorskog studija „Farmaceutsko-biokemijske znanosti“ 2019 Sveučilišta u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta, Zagreb, 20.09.2019; Laura Nižić, Prezentacija HRZZ uspostavnog istraživačkog projekta “Optimiranje depozicije raspršenih in situ gelirajućih i praškastih terapijskih sustava u nosnoj šupljini”
  11. Studentica Emily Ćurt obranila je 25. rujna 2019. diplomski rad pod naslovom "Razvoj in situ gelirajuće suspenzije flutikazonpropionata za nazalnu primjenu"; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner.
  12. Studentica Maja Brozović obranila je 26. rujna 2019. diplomski rad pod naslovom " Reološka karakterizacija nazalnih in situ gelova s flutikazonpropionatom "; diplomski rad izrađen je pod mentorstvom izv. prof. dr. sc. Anite Hafner.
  13. Sudjelovanje na Danima otvorenih vrata Farmaceutsko-biokemijskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu “Od molekule do lijeka” 23. studenog 2019; Laura Nižić; Stefanie Bobičanec, Kako primijeniti lijek u nos (radionica).
  14. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz uspostavnog istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost UIP-2017-05-4592:Nižić L, Ugrina I, Špoljarić D, Saršon V, Kučuk MS, Pepić I, Hafner A. Innovative sprayable in situ gelling fluticasone suspension: Development and optimization of nasal deposition. International Journal of Pharmaceutics, 2019, 563: 445-456. doi:10.1016/j.ijpharm.2019.04.015.
  15. Znanstveni članak s rezultatima proizašlim iz uspostavnog istraživačkog projekta Hrvatske zaklade za znanost UIP-2017-05-4592:Nižić L, Potaś J, Winnicka K, Szekalska M, Erak I, Gretić M, Jug M, Hafner A. Development, characterisation and nasal deposition of melatonin-loaded pectin/hypromellose microspheres. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2020,141:105-115. doi: 10.1016/j.ejps.2019.105115.