Застосування технологій електроформування та відцентрового формування волокон для створення високорозчинних твердих дисперсних систем із вмістом активних фармацевтичних інгредієнтів

Abstract

У даній роботі наведено результати аналізу науково-літературних джерел щодо характеристики методів електроформування і відцентрового формування волокон та сучасних тенденцій їхнього використання для отримання високорозчинних твердих дисперсних систем (ТДС) з вмістом активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ). Низька розчинність є однією з ключових проблем, що обмежують біодоступність значної кількості АФІ, тому розробка ефективних стратегій її покращення є актуальним напрямом сучасних хімко-фармацевтичних досліджень. Технологія утворення твердих дисперсних систем, в яких АФІ дисперговані в полімерній матриці, розглядаються як перспективний підхід до вирішення цієї проблеми. При цьому нині зростаючий дослідницький інтерес спостерігається до методів утворення твердих дисперсних систем у формі волокон. Встановлено, що технології електроформування та відцентрове формування волокон набувають широкої популярності в наукових колах та у промисловості. Електроформування передбачає використання електростатичного поля для витягування полімерного розчину або розплаву у волокна субмікронного або нанометрового діаметру. Цей метод забезпечує можливість контролю морфологічних характеристик волокон, проте має певні обмеження, пов’язані з масштабуванням процесу та потребою у високих напругах. У процесі відцентрового формування волокон використовується відцентрова сила для генерації волокон з полімерних розчинів або розплавів із вмістом АФІ. Даний метод характеризується потенційними перевагами, такими як висока продуктивність, знижене енергоспоживання та можливість використання відносно простого обладнання. Згідно проведеного аналізу науково-літературних джерел, доведено, що нині обидва методи знаходять широке застосування у створенні ТДС у формі волокон з покращеною розчинністю АФІ різних фармакологічних груп.

This paper presents the results of a comprehensive analysis of scientific and literary sources devoted to the characterisation of electrospinning and centrifugal fibre formation methods, as well as trends in their use for the production of highly soluble solid dispersed systems (SDSs) containing active pharmaceutical ingredients (APIs). Low solubility is one of the key problems that limit the bioavailability of a significant number of APIs, so the development of effective strategies to improve it is an important area of modern chemical and pharmaceutical research. The technology of forming solid dispersed systems, in which APIs are dispersed in a polymer matrix, is considered a promising approach to solving this problem. Currently, there is a growing research interest in the methods of forming solid dispersed systems in the form of fibres. It has been established that the technologies of electrospinning and centrifugal fibre formation are gaining popularity in scientific circles and industry. Electrospinning involves the use of an electrostatic field to draw a polymer solution or melt into sub-micron or nanometre diameter fibres. This method provides the ability to control the morphological characteristics of the fibres, but has certain limitations due to the scale of the process and the need for high voltages. The centrifugal fibre forming process uses centrifugal force to generate fibres from polymer solutions or melts containing APIs. This method is characterised by potential advantages such as high productivity, reduced energy consumption and the use of relatively simple equipment. According to the analysis of scientific and literary sources, it has been proved that both methods are now widely used in the creation of fibrous SDS with improved solubility of APIs of various pharmacological groups.