Technology of production of drugs with controlled release in capsules based on nanoporous silicon dioxide

Abstract

The master's thesis is devoted to study the synthesis technology of mesoporous silicon dioxide with solid and hollow structure based on the self-assemble between surfactants, co-structure directing agents and inorganic silica precursors. Well-defined spherical mesoporous silica displays interesting properties for biomedical applications such as uniform particle size, large surface area and tunable pore diameters and volumes, allowing the incorporation of large amounts of drugs and protecting them from deactivation and degradation processes acting as an excellent nanoplatform for drug delivery. The hollow structure was templated by the ultrasonic cavitation (Sample of MS-Hollow) and high-pressure carbon dioxide bubbles (Sample of HMS-Bubbles). Especially, Hollow structured HMS-Bubbles with 200-400 nm in size and 20-30 nm in shell thickness was first prepared. The prepared robust hollow mesoporous silica could well-dispersed in aqueous or organic systems, showing high drug loading amounts and excellent metoprolol tartrate drug-controlled release as compared to solid mesoporous silica, which was expected a potential carrier for drug-controlled release.

Магістерська робота присвячена вивченню технології синтезу мезопористого діоксиду кремнію з твердою та порожнистою структурою на основі самостійного формування між поверхнево-активними речовинами, ко-структуронаправляючими агентами та неорганічними прекурсорами (попередниками) кремнезему. Добре визначений сферичний мезопористий діоксид кремнію демонструє цікаві властивості для біомедичних застосувань, такі як однорідний розмір частинок, велика площа поверхні та настроюванні діаметри та об’єми пор, що дозволяє вводити велику кількість ліків і захищає їх від процесів дезактивації та деградації, діючи як вімінна наноплатформа для доставка ліків. Порожнью структуру формували за допомогою ультразвукової кавітації (зразок MS-Hollow) і бульбашок вуглекислого газу високого тиску (зразок HMS-Bubbles). Зокрема, спочатку були виготовлені порожнисті структуровані HMS-бульбашки з розміром 200-400 нм і товщиною оболонки 20-30 нм. Приготований міцний порожній мезопористий діоксид кремнію зміг добре диспергуватися у водних або органічних системах, демонструючи високу кількість завантаженого лікарського засобу та відмінне контрольоване вивільнення лікарського засобу метопрололу тартрату, порівняно з твердим мезопористим кремнеземом, який, як очікувалося, буде потенційним носієм для контрольованого вивільнення препарату.