Samsodien H
Einleitung Nevirapin (NV) ist ein nicht-nukleosidischer Reverse-Transkriptase-Hemmer, der in Kombination mit anderen antiretroviralen Arzneimitteln zur Behandlung von Infektionen mit dem humanen Immundefizienz-Virus (HIV) eingesetzt wird. NV hemmt direkt die Aktivität der reversen Transkriptase und unterdrückt somit die DNA-Replikation des HI-Virus und verhindert nachweislich die Übertragung von HIV von der Mutter auf das Kind. Eine einzige NV-Dosis, die der Mutter zu Beginn der Wehen und dem Kind innerhalb von 72 Stunden nach der Geburt verabreicht wurde, halbierte die HIV-Übertragungsrate nahezu. Da NV der Mutter und dem Kind nur einmal verabreicht wird, ist es relativ billig und einfach zu verabreichen. NV ist praktisch wasserunlöslich mit einer Wasserlöslichkeit von 0,1 mg/ml-1 (pH-Wert 7, Temperatur 37° C). Laut dem biopharmazeutischen Klassifikationsindex ist NV ein Arzneimittel der Klasse II, d. h. es weist eine hohe Permeabilität und geringe Löslichkeit auf. Die langsame Auflösungsgeschwindigkeit von NV gilt als der Schritt, der die Absorptionsrate des Arzneimittels begrenzt. Co-Kristalle, eine Kristallstruktur, die zwei oder mehr verschiedene Komponenten in einem definierten stöchiometrischen Verhältnis enthält, wurden untersucht, um die Löslichkeit, Bioverfügbarkeit und Auflösungsgeschwindigkeit von NV zu verbessern. Co-Kristalle werden zwischen einem aktiven molekularen oder ionischen pharmazeutischen Inhaltsstoff (API) und einem Co-Kristall gebildet, wobei jede Komponente bei Raumtemperatur fest ist und auch bei Raumtemperatur ein festes Produkt ergibt. Die Co-Trainer wurden gemäß den Wasserstoffbrückenregeln ausgewählt, um die nicht-kovalente Bindung zwischen den Molekülen zu erleichtern. NV-Co-Kristalle wurden mit Verbindungen gebildet, die allgemein als sicher gelten (GRAS), nämlich Saccharin (SC), Tac-Weinsäure (TTA), Maleinsäure (MLE) und Salicylsäure (SLI). Glutarsäure (GLT) wurde ebenfalls als Co-Trainer verwendet, um NV-Co-Kristalle zu bilden. NVSC und NVSLI bildeten Co-Kristalle mit einem Verhältnis von 2:1 von NV zu dem betreffenden Co-Trainer. NVTTA, NVMLE und NVGLT bildeten Co-Kristalle mit einem Verhältnis von 1:1 von NV zu dem betreffenden Co-Trainer. In einer ähnlichen Studie wurde die Formulierung von Nicotinamid-basierten Fenofibrat-Co-Kristallen durch verschiedene Methoden in einem Molarverhältnis von 1:1 verwendet, um Molekülkomplexe durch Kneten, Lösungskristallisation, Zugabe von Antilösungsmitteln und Mahlen von Lösungsmitteltropfen zu formulieren. Die hergestellten Molekülkomplexe wurden durch Pulverröntgendiffraktometrie, Rasterkalorimetrie, Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), Kernspinresonanzspektroskopie und In-vitro-Auflösungsanalyse charakterisiert. Alle analytischen Techniken wurden weithin verwendet, um verschiedene Kristallformen wie Polymorphe, Clathrate, Hydrate und Co-Kristalle zu unterscheiden. FTIR wurde auch verwendet, um die Bildung von Co-Kristallen und die Erkennung eines einzelnen Bausteins zu überwachen. Materialien und Methoden Heißtischmikroskopie Die Integrität und Reinheit aller Co-Kristalle wurde vor dem Experiment mithilfe einer Heißtischmikroskopie (HSM) überprüft.Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie Es wurde eine Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR) durchgeführt, um die Identität der fünf Co-Kristalle zu bestätigen und um festzustellen, ob FTIR in zukünftigen Co-Kristallstudien zur Identifizierung von Co-Kristallformen verwendet werden könnte. Lösungstests Das Lösungsprofil von NV verbesserte sich sowohl für Co-Kristalle als auch für physikalische Mischungen. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse als NV und seine physikalische Mischung lieferte. NVGLT und seine physikalische Mischung erfüllten jedoch noch immer nicht die Standards der British Pharmacopoeia 2005 (BP), da sich 75 % der Substanzen nicht innerhalb von 45 Minuten auflösten [6-8]. Nur 30 % und 26 % des NVGLT-Co-Kristalls und der NV:GLT-Mischung gingen nach 45 Minuten in Lösung. Antivirale Tests In-vitro-Antiviraltests der Co-Kristalle sind erforderlich, um zu bestätigen, dass die neue kristalline Form von NV eine vergleichbare oder verbesserte Aktivität gegen HIV-1 aufweist. Die Co-Kristalle zeigten keine signifikante Zytotoxizität gegenüber den 293T-Zellen, da die prozentuale Lebensfähigkeit bei allen getesteten Co-Kristallen über 50 % blieb. Der Zytotoxizitäts-50-Wert (CC50) ist höher als die getestete Maximalkonzentration, was darauf hinweist, dass keine zytotoxische Wirkung auf die 293T-Zellen vorliegt. Diese Konzentrationsbereiche wurden daher beim Screening auf Anti-HIV-1-Aktivität verwendet. Beim Testen auf antivirale Aktivität bestätigte das NICD, dass weder die Co-Former noch das DMSO-Lösungsmittel HIV-1 hemmten. Dies deutet darauf hin, dass die von den Co-Kristallen gezeigte hemmende Aktivität direkt auf den NV-Teil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich signifikant von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM und unterschieden sich signifikant von reinem NV mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Fazit Die hier dargestellten Ergebnisse weisen darauf hin, dass FTIR eine geeignete analytische Methode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Bildner und das NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, traten Peaks bei den Bindungen C=O, OH und NH auf. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C=O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Bildner verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien deuten darauf hin, dass die Wahl von Co-Kristallen für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC erwies sich als präzisere und genauere Analysemethode als die UV-Spektrometrie und lieferte zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 deutlich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Auflösungstests Das Auflösungsprofil von NV verbesserte sich sowohl für Co-Kristalle als auch für physikalische Mischungen. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als NV und seine physikalische Mischung. NVGLT und seine physikalische Mischung erfüllten jedoch noch immer nicht die Standards der British Pharmacopoeia 2005 (BP), da sich 75 % der Substanzen nicht innerhalb von 45 Minuten auflösten [6-8]. Nur 30 % bzw. 26 % des NVGLT-Co-Kristalls und der NV:GLT-Mischung gingen nach 45 Minuten in Lösung. Antivirale Tests In-vitro-Antiviraltests der Co-Kristalle sind notwendig, um zu bestätigen, dass die neue kristalline Form von NV eine vergleichbare oder verbesserte Aktivität gegen HIV-1 aufweist. Die Co-Kristalle zeigten keine signifikante Zytotoxizität für die 293T-Zellen, da die prozentuale Lebensfähigkeit für alle getesteten Co-Kristalle über 50 % blieb. Der Zytotoxizitätswert 50 (CC50) ist höher als die getestete Maximalkonzentration, was darauf hinweist, dass keine zytotoxische Wirkung auf die 293T-Zellen vorliegt. Diese Konzentrationsbereiche wurden daher beim Screening auf Anti-HIV-1-Aktivität verwendet. Beim Test auf antivirale Aktivität bestätigte das NICD, dass weder die Co-Former noch das DMSO-Lösungsmittel HIV-1 hemmten. Dies deutet darauf hin, dass die von den Co-Kristallen gezeigte Hemmaktivität direkt auf den NV-Teil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich deutlich von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM und unterschieden sich signifikant von reinem NV mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Fazit Die hier dargestellten Ergebnisse weisen darauf hin, dass FTIR eine geeignete analytische Methode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Bildner und das NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, traten Peaks bei den Bindungen C=O, OH und NH auf. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C=O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Bildner verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien deuten darauf hin, dass die Wahl von Co-Kristallen für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC erwies sich als präzisere und genauere Analysemethode als die UV-Spektrometrie und lieferte zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 deutlich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Auflösungstests Das Auflösungsprofil von NV verbesserte sich sowohl für Co-Kristalle als auch für physikalische Mischungen. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als NV und seine physikalische Mischung. NVGLT und seine physikalische Mischung erfüllten jedoch noch immer nicht die Standards der British Pharmacopoeia 2005 (BP), da sich 75 % der Substanzen nicht innerhalb von 45 Minuten auflösten [6-8]. Nur 30 % bzw. 26 % des NVGLT-Co-Kristalls und der NV:GLT-Mischung gingen nach 45 Minuten in Lösung. Antivirale Tests In-vitro-Antiviraltests der Co-Kristalle sind notwendig, um zu bestätigen, dass die neue kristalline Form von NV eine vergleichbare oder verbesserte Aktivität gegen HIV-1 aufweist. Die Co-Kristalle zeigten keine signifikante Zytotoxizität für die 293T-Zellen, da die prozentuale Lebensfähigkeit für alle getesteten Co-Kristalle über 50 % blieb. Der Zytotoxizitätswert 50 (CC50) ist höher als die getestete Maximalkonzentration, was darauf hinweist, dass keine zytotoxische Wirkung auf die 293T-Zellen vorliegt. Diese Konzentrationsbereiche wurden daher beim Screening auf Anti-HIV-1-Aktivität verwendet. Beim Test auf antivirale Aktivität bestätigte das NICD, dass weder die Co-Former noch das DMSO-Lösungsmittel HIV-1 hemmten. Dies deutet darauf hin, dass die von den Co-Kristallen gezeigte Hemmaktivität direkt auf den NV-Teil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich deutlich von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM und unterschieden sich signifikant von reinem NV mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Fazit Die hier dargestellten Ergebnisse weisen darauf hin, dass FTIR eine geeignete analytische Methode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Bildner und das NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, traten Peaks bei den Bindungen C=O, OH und NH auf. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C=O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Bildner verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien deuten darauf hin, dass die Wahl von Co-Kristallen für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC erwies sich als präzisere und genauere Analysemethode als die UV-Spektrometrie und lieferte zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 deutlich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Nur 30 % und 26 % des NVGLT-Co-Kristalls und der NV:GLT-Mischung gingen nach 45 Minuten in Lösung über. Antivirale Tests In-vitro-Antiviraltests der Co-Kristalle sind notwendig, um zu bestätigen, dass die neue kristalline Form von NV eine vergleichbare oder verbesserte Aktivität gegen HIV-1 aufweist. Die Co-Kristalle zeigten keine nennenswerte Zytotoxizität für die 293T-Zellen, da die prozentuale Lebensfähigkeit für alle getesteten Co-Kristalle über 50 % blieb. Der Zytotoxizitäts-50-Wert (CC50) ist höher als die getestete maximale Konzentration, was darauf hindeutet, dass keine zytotoxische Wirkung auf die 293T-Zellen vorliegt. Diese Konzentrationsbereiche wurden daher beim Screening auf Anti-HIV-1-Aktivität verwendet. Beim Test auf antivirale Aktivität bestätigte das NICD, dass weder die Co-Former noch das DMSO-Lösungsmittel HIV-1 hemmten. Dies weist darauf hin, dass die hemmende Aktivität der Co-Kristalle direkt auf den NV-Anteil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich signifikant von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM, die sich signifikant von reinem NV unterschieden, mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Schlussfolgerung Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass FTIR eine geeignete Analysemethode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Trainer und der NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, sollten Spitzen bei C = O-, OH- und NH-Bindungen auftreten. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C = O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Former verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien zeigen, dass die Wahl der Co-Trainer für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC hat sich als präzisere und genauere Analysemethode als UV-Spektrometrie erwiesen und liefert zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 erheblich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Nur 30 % und 26 % des NVGLT-Co-Kristalls und der NV:GLT-Mischung gingen nach 45 Minuten in Lösung über. Antivirale Tests In-vitro-Antiviraltests der Co-Kristalle sind notwendig, um zu bestätigen, dass die neue kristalline Form von NV eine vergleichbare oder verbesserte Aktivität gegen HIV-1 aufweist. Die Co-Kristalle zeigten keine nennenswerte Zytotoxizität für die 293T-Zellen, da die prozentuale Lebensfähigkeit für alle getesteten Co-Kristalle über 50 % blieb. Der Zytotoxizitäts-50-Wert (CC50) ist höher als die getestete maximale Konzentration, was darauf hindeutet, dass keine zytotoxische Wirkung auf die 293T-Zellen vorliegt. Diese Konzentrationsbereiche wurden daher beim Screening auf Anti-HIV-1-Aktivität verwendet. Beim Test auf antivirale Aktivität bestätigte das NICD, dass weder die Co-Former noch das DMSO-Lösungsmittel HIV-1 hemmten. Dies weist darauf hin, dass die hemmende Aktivität der Co-Kristalle direkt auf den NV-Anteil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich signifikant von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM, die sich signifikant von reinem NV unterschieden, mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Schlussfolgerung Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass FTIR eine geeignete Analysemethode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Trainer und der NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, sollten Spitzen bei C = O-, OH- und NH-Bindungen auftreten. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C = O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Former verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien zeigen, dass die Wahl der Co-Trainer für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC hat sich als präzisere und genauere Analysemethode als UV-Spektrometrie erwiesen und liefert zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 erheblich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Dies deutet darauf hin, dass die von den Co-Kristallen gezeigte hemmende Aktivität direkt auf den NV-Teil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich signifikant von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM, die sich signifikant von reinem NV unterschieden, mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Schlussfolgerung Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass FTIR eine geeignete Analysemethode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Trainer und der NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, sollten Spitzen bei C = O-, OH- und NH-Bindungen auftreten. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C = O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Former verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien zeigen, dass die Wahl der Co-Trainer für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC hat sich als präzisere und genauere Analysemethode als UV-Spektrometrie erwiesen und liefert zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 erheblich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.Dies deutet darauf hin, dass die von den Co-Kristallen gezeigte hemmende Aktivität direkt auf den NV-Teil des Moleküls zurückzuführen ist. NVSC und NVSLI hatten einen durchschnittlichen IC50-Wert von 0,037 mM, der sich signifikant von reinem NV (0,083 mM) unterschied, mit p-Werten von 0,002. NVMLE und NVGLT hatten mittlere IC50-Werte von 0,055 mM und 0,054 mM, die sich signifikant von reinem NV unterschieden, mit p-Werten von 0,026 bzw. 0,019. Schlussfolgerung Die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass FTIR eine geeignete Analysemethode zur Identifizierung von Co-Kristallen ist, mit Ausnahme von Co-Kristallen mit einem molekularen Verhältnis von 2:1. Da der Co-Trainer und der NV durch schwache Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, sollten Spitzen bei C = O-, OH- und NH-Bindungen auftreten. Die in dieser Studie verwendete Spectrum-Software konnte nur die C = O-Bindungen erkennen. Die Auflösung von NV wurde in Gegenwart einzelner Co-Former verbessert, sowohl in Form eines Co-Kristalls als auch in Form einer physikalischen Mischung. NVGLT war der einzige Co-Kristall, der bessere Ergebnisse lieferte als seine physikalische Mischung. Löslichkeitsstudien zeigen, dass die Wahl der Co-Trainer für zukünftige Forschungen möglicherweise auf pKa- und Schmelzpunktwerten basieren könnte. HPLC hat sich als präzisere und genauere Analysemethode als UV-Spektrometrie erwiesen und liefert zuverlässigere Ergebnisse. Schließlich unterschied sich die antivirale Aktivität von NVSC, NVSLI, NVMLE und NVGLT HIV-1 erheblich von reinem NV im Vergleich zu NVTTA.
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