BLAHUŠ, P. Huminové látky jako modifikátory transdermální absorpce aktivních farmaceutických ingrediencí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.

Posudek vedoucího

Sedláček, Petr

Bc. Petr Blahuš se ve své diplomové práci zaměřil na optimalizaci metody pro studium transdermální penetrace aktivních farmaceutických látek a na posouzení vlivu přídavku huminových látek na rychlost tohoto děje. Téma práce vychází z aktuálního zájmu o využití huminových látek jako aktivních nebo podpůrných látek v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu, a také z dlouhodobé tradice základního i aplikovaného výzkumu huminových látek na FCH VUT. Petr se zvolením tohoto tématu vydal na velmi náročnou a nejistou cestu – byl nucen osvojit si postupy, které jdou často i výrazně nad rámec rutinních postupů chemické praxe (izolace biologických kožních modelů, realizace difúzních experimentů ve Franzových celách), po celou dobu se musel spoléhat na kapacitně velmi problematické analytické techniky (HPLC), a vzhledem k rozporuplným poznatkům o prostupnosti huminových látek syntetickými modely kůže musel také počítat s tím, že hypotéza o možném vlivu HL se může s velkou pravděpodobností ukázat jako lichá. Nicméně, rád konstatuji, že Petr se od počátku pustil do práce až překvapivě optimisticky a iniciativně. Nejen v tomto ohledu, ale také v jeho schopnosti pracovat s inspirací získanou studiem literatury a v samostatnosti, se kterou přistupoval nejen k realizaci, ale i k vyhodnocení experimentů, spatřuji obrovský pokrok ve srovnání s dobou, kdy jsme spolupracovali na řešení jeho bakalářské práce. Domnívám se, že Bc. Petr Blahuš si se všemi těžkostmi v tématu ukrytými poradil na výbornou, ve své diplomové práci shromáždil cenná a originální experimentální data, které v předložené diplomové práci prezentuje, interpretuje a shrnuje do závěrů, které opět o něco zvyšují atraktivitu huminových látek z hlediska jejich nových aplikačních trendů. Se spoluprací s Petrem Blahušem jsem byl spokojen, jeho diplomovou práci proto rád doporučuji k obhajobě s hodnocením Výborně (A).

Posudek oponenta

Klučáková, Martina

Cílem diplomové práce bylo posoudit vliv huminových látek na transdermální penetraci a absorpci ibuprofenu a jeho sodné soli. Pro experimentální řešení byly zvoleny Francovy difuzní cely a jako membrána byla použita kůže z uší prasat. Práce je dobře a přehledně členěna. Je patrná snaha o pečlivost, přesto se autor neubránil několika nepřesnostem, které by si zasloužily bližší vysvětlení. Občas také používá poněkud neotřelé výrazy a označení (viz příklady níže). Na str. 15 a obrázku 6 je znázorněno notoricky známé schéma dělení huminových látek včetně vlastností. Odkaz je pouze na webovou stránku, ačkoliv toto schéma bylo opakovaně publikováno v odborné literatuře. Na obrázku je rozsah zastoupení vybraných chemických prvků v % a molární hmotnost bez jednotek. Na další straně jsou pak zmíněny trochu jiné hodnoty téhož, tentokrát již s jednotkami a jsou uvedeny různé teorie o struktuře huminových látek. Jak se autor dívá na tyto hodnoty z hlediska teorií o struktuře (polymerní a supramolekulární) a která z těch čísel jsou teda ta správná? Na str. 16 je obrázek 7, kde je uvedeno, že jde o strukturu monomeru podle Steelinka. Ref. [22] ale odkazuje na práci von Wandruszky. Jak to tedy je? Co se myslí monomerem? Je to jako u klasických polymerů (vzhledem ke struktuře huminových látek)? Na str. 25 autor píše o tzv. nekonečné dávce, co se tím myslí? Dále autor tvrdí, že rovnice 4.1.1 popisuje ustálený stav difúze. S tím se rozhodně nedá souhlasit. Rovnice se sice používá hlavně při ustáleném stavu, ale platí i při stavu neustáleném, kdy je okamžitý difuzní tok nepřímo úměrný (je tam to minus, jak autor správně podotýká) okamžitému gradientu koncentrace (samozřejmě pokud se jedná o tzv. jednosměrný děj, jinak by rovnice vypadala jinak). Není také pravda, že difuzní tok je totéž, co rychlost difúze, přestože tok je rychlosti difúze přímo úměrný. U rovnice 4.1.2 pak autor tvrdí, že všechny jednotky se dají upravit podle potřeb experimentu. Není úplně jasné, co tím autor míní. Dovolila bych si poukázat na rozdíl mezi tzv. rozměrem veličiny a jednotkou. U předešlé rovnice např. autor uvádí jednotku difuzního koeficientu [cm2/h], ale v tabulkách s výsledky má hodnoty D v [m2/s]. Rozměr zůstal stejný – čtverec vzdálenosti na jednotku času. Na str. 25 se píše o efektivní oblasti difúze, zase je to trochu zavádějící pojem. Zřejmě jde o plochu kůže přístupnou pro difúzi? Na druhou stranu musím autora pochválit za kapitolu Současný stav řešené problematiky, která je opravdu precizní. Také v experimentální části se autor nepochybně snažil být velmi pečlivý, takže vyjmenovává všechny možné přístroje. Pomůcky a materiály, včetně dřevěného prkénka, alobalu a typu lednice, kdy na FCH VUT v Brně prasečí uši a vypreparované kůže uchovával. Člověk se až musí v duchu ptát, proč chybí typ lednice v řeznictví u paní Macháčkové a jestli náhodou změna lednice nemohla mít na výsledky vliv. Prasečí uši v ve výčtu také chybí, ale autor podrobně popisuje zpracování v kapitole 6.5 (str. 37-40). Na str. 37 autor také popisuje použití ethanolu, opravdu je tvrzení, že se jedná o emulgátor, správné? Překlepy nejsou v práci časté, přesto se objevují (např. byl vytvořen membrána na str. 40). Autor detailně popisuje práci s difuzními celami, ale nikde se nezmiňuje tom, že by vzal v potaz postupné ředění roztoku v receptorové části, způsobené odebíráním vzorků a doplňováním vody. Jsou tedy zjištěné koncentrace v obrázcích ve výsledkové části (obr. 29-32, 35, 39, 41) v pořádku? Tím nemyslím vypočítané hodnoty, tam snad problém nebude, ale jich využití pro výpočty difuzních toků atd., zejména co se týká obrázků 35 a 39, kde jsou koncentrace prokládány přímkou pro určení D? Bylo ředění zohledněno? Na str. 47 autor uvádí, že při použití membrány Strat-M v jeho BP přídavek lignohumátu prostup aktivních látek zpomaloval z důvodu, že membrána byla špatně propustná pro lignohumát a byla hydrofobní. Je prasečí kůže hydrofilní? Propouští lignohumát dobře? Experimenty byly provedeny v několika opakováních. Reprodukovatelnost výsledků je ale velmi slabá (viz např. obrázek 29). Je opravdu správné na základě takových výsledků něco počítat? Jsou to koncentrace určené na základě HPLC? Z textu to jasně nevyplývá. Autor dále uvádí, že z prasečí kůže se do roztoků uvolňují různé látky, jak to ovlivní vlastnosti kůže. Má autor představu, jestli to nemůže mít vliv na její „propustnost“, když se složení kůže s časem mění? Na obrázku 33 je určen tzv. lag time zřejmě jen pro lignohumát jako průsečík přímek s celkem nešikovným popisem: „Ve vybrané vlnové délce, kde nebylo pozorováno uvolnění látek z membrány prasečího ucha, což bylo určeno porovnáním s absorpčním spektrem čistého lignohumátu, byly vyhledány hodnoty absorbancí, ze kterých byl vytvořen graf závislosti absorbance na čase“. Může to autor blíže vysvětlit? A jak je možné, že i před průsečíkem byly naměřeny nějaké absorbance? Co se tam uvolňovalo? Nebo je lignohumát rychlejší než ibuprofen? Navíc hodnoty časů (lag time) pro ibuprofen (v obou formách) jsem v práci nenašla. Proč? Bylo na obrázku 35 zohledněno ředění? Kde je zbytek bodů? Opravdu byly jen 4? Obdobně obrázek 39, tam se vlastně jedná jen o 2 body, protože „úvodní“ 3 jsou příliš blízko u sebe vzhledem k poslednímu bodu, který sám určuje směrnici. Autor pořád předpokládá, že jde o stacionární difúzi a koncentrační gradient je konstantní (např. str. 59). To je ale chybný předpoklad. Koncentrační gradient se rozhodně s časem mění, protože koncentrace v donorové části klesá a v receptorové stoupá. Samozřejmě lze předpokládat koncentrační skok na rozhraní kůže a roztoku, ale pokud by byl konstantní koncentrační gradient, musel by se s časem měnit rozdělovací koeficient, což není příliš pravděpodobné. Na obrázcích 44 a 45 jsou „podivné“ osy y. Co k tomu autora vedlo? Jak přesně byl vypočítán difuzní koeficient z prvního Fickova zákona? Autor přece nemá údaje o koncentračním gradientu ani rozdělovacím koeficientu, protože měřil jenom koncentraci v receptorové části. Proč nebyl měřen úbytek koncentrace také v donorové části? Jenom tak by se totiž dala vypočítat ona absorpce, kterou měl student dle zadání DP zjistit. Věděl by, kolik látky prošlo skrz a kolik je přímo v kůži. Navíc je tady již popsaný problém s ředěním roztoku v receptorové části. Hodnoty difuzních koeficientů určených na základě Fickova zákona (bez bližšího popisu) a z tzv. lag time se řádově liší. Vysvětlení autor odbyl jednou větou, že přes membránu difundují různé formy látek, například velké i malé komplexy lignohumátu s ibuprofenem, ale také volné formy ibuprofenu. Řádový rozdíl byl ale zjištěn i pro samotný ibuprofen bez lignohumátu. Jaké je tedy vysvětlení? Vzal autor v úvahu, že v první části experimentu částice difundují skrz „čistou“ kůži a ve druhé části (po průchodu skrz celou vrstvu kůže) pak částice difundují již částečně nasycenou kůží? Nemůže být D koncentračně závislé? Že kůže se v čase měnila, jak je popsáno výše? Že opakování experimentů ukázalo slabou reprodukovatelnost? Může autor na základě toho všeho skutečně tvrdit, že lignohumát prokazatelně zvyšuje penetraci ibuprofenu? A kde je deklarované srovnání s výsledky BP? Nebo jsem to přehlédla? Zdá se, že autorovi byly stanoveny příliš vznešené cíle a ani řešení práce nebylo úplně šťastné. Na jeho obranu musím konstatovat, že cíle si nestanovil sám a problematika je opravdu složitá. Na druhou stranu je řešení založeno na řadě předpokladů, jejichž správnost si autor nijak neověřil a které (aspoň v některých případech) určitě nebyly splněny. O absorpci látek v kůži nevíme nic, protože byl měřen jen průchod skrz. Uvolňování látek z kůže do roztoků mohl být řešen měřením bez ibuprofenu v čase, to autor také neudělal. Výpočty D jsou obestřeny tajemstvím, je zde pouze odkaz na první Fickův zákon a pak stanovení lag time, kde není jasné, jak si autor poradil s ředěním, a ze kterého byla pravděpodobně vyloučena větší část získaných dat. Práci hodnotím stupněm C.

eVSKP id 148679