ВПЛИВ ПОЛІВІНІЛПІРОЛІДОНУ ТА НЕІОНОГЕННОЇ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНОЇ РЕЧОВИНИ НА ФАЗОВУ РОЗЧИННІСТЬ ДІОСМІНУ: ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ
DOI:
https://doi.org/10.30857/2786-5371.2026.3.5Ключові слова:
термодинаміка, флавоноїди, діосмін, полівінілпіролідон, поверхнево-активні речовини, фазова розчинність, активний фармацевтичний інгредієнт, полімер, лікарський засібАнотація
Мета. Дослідження впливу полімерного носія полівінілпіролідону (ПВП) К-25 та неіоногенної поверхнево-активної речовини (ПАР) твіну 80 на фазову розчинність флавоноїду діосміну у водному середовищі та визначення термодинамічних параметрів утворених систем.
Методика. Вплив полімеру ПВП К-25 та його комбінації з твіном 80 на фазову розчинність діосміну у водному середовищі досліджували за методом Higuchi-Connors з використанням УФ-спектрофотометрії. Температурну залежність фазової розчинності діосміну вивчали в діапазоні 25,0–40,0 °С. На основі отриманих даних розраховано константи стійкості та дисоціації утворених систем, а також термодинамічні параметри – зміни вільної енергії Гіббса, ентальпії та ентропії. Статистичну обробку результатів виконували методом однофакторного дисперсійного аналізу (ANOVA) з пост-факторним тестом Tukey HSD при рівні значущості p ≤ 0,05.
Результати. Встановлено, що ПВП К-25 підвищує фазову розчинність діосміну у 5,08 раза завдяки утворенню розчинних бінарних систем типу AL за класифікацією Higuchi-Connors, а у потрійній системі з твіном 80 цей показник зростає до 7,60 раза внаслідок синергічної дії солюбілізаційних властивостей полімеру та ПАР. Температура є визначальним чинником фазової розчинності діосміну у досліджуваних системах – максимальне зростання показника розчинності (у 9,17 раза) досягається при 40,0±0,5 °С. Позитивна температурна залежність процесу супроводжується закономірним збільшенням константи стійкості системи з 782,9 М⁻¹ при 25,0±0,5 °С до 1602,1 М⁻¹ при 40,0±0,5 °С, що свідчить про посилення міжмолекулярної взаємодії між компонентами при підвищенні температури. Визначивши термодинамічні показники було встановлено, що від'ємні значення вільної енергії Гіббса підтверджують спонтанний характер процесу в усьому досліджуваному температурному діапазоні, тоді як позитивні значення ентальпії та ентропії вказують на ендотермічну природу та ентропійно-керований механізм стабілізації системи, який збільшується зі зростанням температури та концентрації полімерного носія.
Наукова новизна. Вперше вивчено термодинамічні параметри фазової розчинності діосміну у потрійній системі з ПВП К-25 та твіном 80. Встановлено ендотермічний та ентропійно-керований характер процесу, а також обґрунтовано температурну залежність стійкості досліджуваної системи.
Практична значимість. Встановлені термодинамічні закономірності створюють наукове підґрунтя для обґрунтування технологічних параметрів одержання та умов зберігання фармацевтичних систем на основі діосміну з ПВП К-25 та твіном 80. Ендотермічний характер процесу визначає доцільність проведення технологічних стадій за підвищених температур, тоді як виражена температурна залежність констант стійкості системи зумовлює необхідність контролю фізичної стабільності на етапах охолодження та подальшого зберігання.
Завантаження
Посилання
Wang X., Li Y., Zhao X., Fu D. Flavonoids in Medicine and Food Homology Substances: Structure-Activity Relationship, Application Challenges, and Cutting-Edge Technological Breakthroughs. Foods (Basel, Switzerland). 2026. Vol. 15, No. 4. Art. 658. DOI: https://doi.org/10.3390/foods15040658.
Duarte M., Pedrosa S. S., Khusial P. R., Madureira A. R. The biological potential and health-benefits of flavonoids: A review and development opportunities. Chemico-biological interactions. 2025. Vol. 421. Art. 111755. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbi.2025.111755.
Pielorz S., Węglińska M., Mazurek S., Szostak R. Quantitative Determination of Diosmin in Tablets by Infrared and Raman Spectroscopy. Molecules. 2022. Vol. 27, No. 23. Art. 8276. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27238276.
Freag M. S., Elnaggar Y. S., Abdallah O. Y. Lyophilized phytosomal nanocarriers as platforms for enhanced diosmin delivery: optimization and ex vivo permeation. Int J Nanomedicine. 2013. Vol. 8. P. 2385–2397. DOI: https://doi.org/10.2147/IJN.S45231.
Bogucka-Kocka A., Woźniak M., Feldo M., Kockic J., Szewczyk K. Diosmin – isolation techniques, determination in plant material and pharmaceutical formulations, and clinical use. Nat Prod Commun. 2013. Vol. 8, No. 4. P. 545–550. DOI: https://doi.org/10.1177/1934578X1300800435.
Bessarabov V., Lisovyi V., Lyzhniuk V., Kostiuk V., Smishko R., Yaremenko V., Goy A., Derkach T., Kuzmina G., Gureyeva S. Development and characterisation of polymeric solid dispersed systems of hesperidin, obtained by centrifugal fibre formation. Heliyon. 2025. Vol. 11, No. 4. Art. e42702. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e42702.
Бессарабов В. І., Здерко Н. П. Механізм інгібування 15-ліпоксигенази діосміном. Фармацевтичний часопис. 2023. № 2. С. 41–45. DOI: https://doi.org/10.11603/2312-0967.2023.2.14053.
Huwait E., Mobashir, M. Potential and Therapeutic Roles of Diosmin in Human Diseases. Biomedicines. 2022. Vol. 10, No. 5, 1076. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines10051076.
Rahman L., Talha Khalil A., Ahsan Shahid S., Shinwari Z. K., Almarhoon Z. M., Alalmaie A., Sharifi-Rad J., Calina, D. Diosmin: A promising phytochemical for functional foods, nutraceuticals and cancer therapy. Food science & nutrition. 2024. Vol. 12, No. 9. P. 6070–6092. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.4271.
Alshamrani M., Khan M. K., Khan B. A., Salawi A., Almoshari Y. Technologies for Solubility, Dissolution and Permeation Enhancement of Natural Compounds. Pharmaceuticals (Basel, Switzerland). 2022. Vol. 15, No. 6. Art. 653. DOI: https://doi.org/10.3390/ph15060653.
Hashmi A. R., Sekar M., Zahra F., Molugulu N., Wong L. S. Advanced Drug Delivery Strategies to Overcome Solubility and Permeability Challenges: Driving Biopharmaceutical Advancements Toward Commercial Success. ACS omega. 2025. Vol. 10, No. 36. P. 40769–40792. DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.5c06171.
Kumari L., Choudhari Y., Patel P., Gupta G. D., Singh D., Rosenholm J. M., Bansal K. K., Kurmi B. D. Advancement in Solubilization Approaches: A Step towards Bioavailability Enhancement of Poorly Soluble Drugs. Life (Basel, Switzerland). 2023. Vol. 13, No. 5. Art. 1099. DOI: https://doi.org/10.3390/life13051099.
Colombo M., Michels L. R., Teixeira H. F. et al. Flavonoid delivery by solid dispersion: a systematic review. Phytochem Rev. 2022. Vol. 21. P. 783–808. DOI: https://doi.org/10.1007/s11101-021-09763-3.
Kurakula M., Rao G. K. Moving polyvinyl pyrrolidone electrospun nanofibers and bioprinted scaffolds toward multidisciplinary biomedical applications. European Polymer Journal. 2020. Vol. 136. Art. 109919. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2020.109919.
Chaudhari S. P., Dugar R. P. Application of surfactants in solid dispersion technology for improving solubility of poorly water soluble drugs. Journal of drug delivery science and technology. 2017. Vol. 41. P. 68–77. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jddst.2017.06.010.
Higuchi T., Connors K. A. Phase solubility techniques. Adv. Anal. Chem. Instrum. 1965. Vol. 4. P. 117–212.
Bessarabov V., Kostiuk V., Lyzhniuk V., Lisovyi V., Derkach T., Kuzmina G., Goy A., Vakhitova L. Polymer solid dispersion system of nimesulide: in vitro dissolution assessment, thermodynamic and physicochemical characteristics. ScienceRise: Pharmaceutical Science. 2025. No. 1 (53). P. 41–53. DOI: https://doi.org/10.15587/2519-4852.2025.322985.
Kicuntod J., Sangpheak K., Mueller M. et al. Theoretical and Experimental Studies on Inclusion Complexes of Pinostrobin and β-Cyclodextrins. Sci Pharm. 2018. Vol. 86, No. 1. Art. 5. DOI: https://doi.org/10.3390/scipharm86010005.
Del Valle E. M. M. Cyclodextrins and their uses: a review. Process biochemistry. 2004. Vol. 39, No. 9. P. 1033–1046. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-9592(03)00258-9.
Connors K. A. Thermodynamics of pharmaceutical systems: an introduction for students of pharmacy. John Wiley & Sons, 2003. P. 136–142.
Liu B., Li W., Nguyen T. A., Zhao J. Empirical, thermodynamic and quantum-chemical investigations of inclusion complexation between flavanones and (2-hydroxypropyl)-cyclodextrins. Food Chem. 2012. Vol. 134, No. 2. P. 926–932. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.02.207.
Cirri M., Maestrelli F., Corti G., Mura P., Valleri M. Fast-dissolving tablets of glyburide based on ternary solid dispersions with PEG 6000 and surfactants. Drug Deliv. 2007. Vol. 14, No. 4. P. 247–255. DOI: https://doi.org/10.1080/10717540601067802.
Imam S. S., Alshehri S., Mahdi W. A. et al. Formulation of Multicomponent Chrysin-Hydroxy Propyl β Cyclodextrin-Poloxamer Inclusion Complex Using Spray Dry Method: Physicochemical Characterization to Cell Viability Assessment. Pharmaceuticals (Basel). 2022. Vol. 15, No. 12. Art. 1525. DOI: https://doi.org/10.3390/ph15121525.
Gyarmati B., Dargó G., Szilágyi B. А., Vincze A., Facsko R., Budai-Szűcs M., Balogh G. T. Synthesis, complex formation and corneal permeation of cyclodextrin-modified, thiolated poly (aspartic acid) as self-gelling formulation of dexamethasone. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2022. Vol. 174. P. 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2022.03.008.
Corciova A., Ivanescu B. Study on the hesperidin–cyclodextrins interactions by thin layer chromatography. Eur. Chem. Bull. 2014. Vol. 3, No. 6. P. 548–551. DOI: https://doi.org/10.17628/ECB.2014.3.548-551.
Khaleel N. Y., Abdulrasool A. A., Ghareeb M. M., Hussain S. A. Solubility and dissolution improvement of ketoprofen by solid dispersion in polymer and surfactant using solvent evaporation method. Acad Sci IJPPS. 2011. Vol. 3. P. 431–435.
Mohamed Ameen H., Kunsági-Máté S., Bognár B., Szente L., Poór M., Lemli B. Thermodynamic Characterization of the Interaction between the Antimicrobial Drug Sulfamethazine and Two Selected Cyclodextrins. Molecules. 2019. Vol. 24, No. 24. Art. 4565. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24244565.
Gonzalez G. B., Espinoza J. M. Thermodynamic and reactivity aspect of β-cyclodextrine inclusion complexes with coumarin derivatives. Journal of the Chilean Chemical Society. 2022. Vol. 67, No. 2. P. 5514–5520. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0717-97072022000205514.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Вікторія ЛИЖНЮК, Вадим ЛІСОВИЙ, Владислав УДОВИЦЬКИЙ, Ольга КОВАЛЕВСЬКА, Андрій ГОЙ, Володимир БЕССАРАБОВ
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
