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MULTIPLICIDADE ESTRUTURAL DO PARACETAMOL NO ESTADO SÓLIDO

Costa, Odeize Viana 03 July 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2016-08-10T10:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ODEIZE VIANA COSTA.pdf: 5283197 bytes, checksum: 973307d642e08455a57776a4b12a6d0d (MD5) Previous issue date: 2009-07-03 / The theme of this study focused on polymorphisms of Paracetamol in the solid state. So, before the constant use of Paracetamol in Pharmacology and Chemistry in general, it justify studies that more about, its composition and its variations in the solid state. It is concluded that the technical analysis of polymorphism of the drug Paracetamol, as well as others, shows different structural aspects, and dynamic energy of the substance in the solid state. There are different techniques employed, such as Crystallography, Spectroscopy, Thermal Analysis and Microscopy. This study was important to verify the existence of polymorphisms that can be formed during the last stage of the development of a compound. Thus, the presence of polymorphism is a major source of variation in the behavior of dissolution of drugs, and the influence on the dissolution rate is determined by changes in the solubility of the different polymorphous. Any change in the way of crystallization can also change the bioavailability, chemical stability and physical development and have implications for the pharmaceutical form. It is finally concluded that technological factors such as the use of solvents to the crystallization, precipitation, process of compression and reducing the size of particles are of great importance in the polymorphic transition of drugs. If, at the time of formulation, it is not verified wich polymorphous can be used, it s possible to obtain a product ineffective due to the involvement of the dissolution of the active principle and hence its bioavailability. / O tema deste estudo focou a análise do polimorfismo do Paracetamol no estado sólido. Assim, diante do uso constante do Paracetamol na farmacologia e na química em geral, justifica-se estudos que possam mostrar mais sobre sua composição e suas variantes no estado sólido. Conclui-se que as técnicas de análise de polimorfismo do fármaco Paracetamol, bem como outros, permitem verificar diferentes aspectos estruturais, dinâmicos e energéticos da substância. Existem diferentes técnicas e metodologia empregadas, tais como Cristalografia, Espectroscopia, Análise Térmica e Microscópia. Neste estudo verificou-se a existência de polimorfos que possam ser formados durante o último estágio do desenvolvimento de um composto. A presença de polimorfos é uma das principais fontes de variação no comportamento de dissolução dos fármacos, sendo que a influência sobre a velocidade de dissolução é determinada por mudanças na solubilidade dos distintos polimorfos. Qualquer alteração na forma de cristalização pode, assim, alterar também a biodisponibilidade, a estabilidade química e física e ter implicações na elaboração da forma farmacêutica. Conclui-se, portanto que fatores tecnológicos como a utilização de solventes de cristalização, precipitação, processos de compressão e redução do tamanho de partículas são de grande importância na transição polimórfica de fármacos. Caso no momento da formulação não se verifique qual será o polimorfo utilizado pode-se obter um produto ineficaz devido ao comprometimento da dissolução do princípio ativo e, conseqüentemente, de sua biodisponibilidade.
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Desenvolvimento de comprimidos de paracetamol de 500 mg fabricados por compressão direta utilizando o planejamento estatístico de mistura / Development of paracetamol tablets containing 500 mg manufacturing by direct compression using the mixture experimental design

Martinello, Tiago 28 March 2005 (has links)
As formas orais sólidas são as mais utilizadas pela sua facilidade de administração e transporte, além de proporcionarem maior estabilidade, se comparadas às líquidas ou semi-sólidas. Dentre os sólidos orais, os comprimidos destacam-se por apresentarem processo de fabricação relativamente fácil, com alta produtividade e baixo custo. A compressão direta é o método preferencial para a produção de comprimidos pois economiza tempo e energia, é ambientalmente menos agressiva e reduz investimentos em equipamentos e na estrutura da área de produção, por requerer menor número de etapas no processamento que os métodos tradicionais de granulação. A principal limitação para a aplicação desse processo é a baixa capacidade de compactação dos fármacos que requerem altas concentrações para obtenção do efeito terapêutico. Com o objetivo de desenvolver formulações contendo alto teor de fármaco por compressão direta foi utilizado o planejamento estatístico de mistura e o paracetamol como fármaco modelo, pelas propriedades deficientes de escoamento e compactação. O programa Design Expert® foi empregado e forneceu 19 formulações, que foram produzidas e avaliadas quanto ao índice de compressibilidade, ângulo de repouso, umidade, peso médio, friabilidade, dureza, doseamento, desintegração e dissolução. O programa Design Expert® foi alimentado com os resultados obtidos e as formulações foram otimizadas. A formulação otimizada que atendeu a todos os parâmetros de qualidade foi produzida e analisada. Os resultados encontrados foram muito próximos aos previstos pela análise de regressão, demonstrando que o projeto de mistura é uma ótima opção para a pesquisa e desenvolvimento, diminuindo o tempo despendido e o número de experimentos. / The solid oral forms are widely used, by easy administration and transport. They provide larger stability than a liquid or semi-solid. Among the solids orals the tablets appear for they present production process relatively easy, with high productivity and low cost. The direct compression is the preferential method for the production of tablets because is less aggressive for the environment, saves time and energy and reduces investments in equipments and in the structure of the production area, for requiring smaller number of stages in the production\'s process than the traditional methods of granulation. The main limitation for the application of that process is the low compaction capacity of the drugs that require high percentages for the therapeutic effect. The aim of this study was developing formulations containing high amount of drug by direct compression using the statistical planning of mixture and the paracetamol as drug model, for the deficient flow and compaction properties. The program Design Expert® was used and supplied 19 formulations that were produced and the compressibility index, angle, humidity, weight, friablility, hardness, assay, disintegration and dissolution were analyzed. The program Design Expert® was fed with the obtained results and the formulations were optimized. The formulation optimized that assisted all quality parameters was produced and analyzed. The obtained results were very close with the regression analysis, demonstrating that the mixture project is a great option for the research and development, reducing the spent time and the number of experiments.
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Construção dos perfis de dissolução de medicamentos a base de paracetamol associado a cafeína obtidos por regressão por mínimos quadrados parciais / Construction the dissolution profiles of paracetamol-based drug associated with caffeine obtaining by partial least squares regression

Costa, Amaro da 21 August 2015 (has links)
Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-02-23T15:20:42Z No. of bitstreams: 1 PDF - Amaro da Costa.pdf: 1485927 bytes, checksum: f6f5563852d161825574a80fa4aad991 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-03-07T16:11:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Amaro da Costa.pdf: 1485927 bytes, checksum: f6f5563852d161825574a80fa4aad991 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T16:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Amaro da Costa.pdf: 1485927 bytes, checksum: f6f5563852d161825574a80fa4aad991 (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / Fundo de Desenvolvimento do Capital Humano - Timor Leste / The absorption of a pharmaceutical product in a solid form after oral administration depends on several factors, such as release and solubilization of the drug and its permeation through the gastrointestinal tract. The aim of this study was to construct the dissolution profiles of medicinal products based on paracetamol and caffeine using partial least squares regression. The dissolution profile was determined using distilled water as the dissolution medium with apparatus 2 for 30 minutes. The collection of samples was performed in times between 5 to 30 minutes, and aliquots of the filtered and diluted with distilled water in the ratio of 1: 100 (v / v). The dissolution profiles were registered in the range 190-300 nm in molecular absorption spectrophotometer UV-Vis. To analise the data, the study used the method of partial least squares regression (PLSR) using The Unscrambler 9.8 software. The PLS models for paracetamol and caffeine had to be suitable, low value the root mean square error of calibration (RMSEC) and coefficient of determination (R2), which is closed to 1, with no significant bias and low value the relative error of prediction (REP). In comparing the dissolution profiles of the drugs, it was noted that the reference product showed a variation profile between batches much lower than generic drugs, which indicates greater uniformity in the production and quality of raw materials. When evaluated the degree of similarity between the drugs was observed that the three marks are not statistically different, since the values of difference factor (F1) to paracetamol is below the critical limit specified. Therefore, the constructed models of PLS are feasible for the use in the quality control of medicines, especially in the study of dissolution that contain acetaminophen and caffeine associated drugs. In addition, the method developed can be considered cheap and fast to achieve the desired results, without prior separation. / A absorção de um produto farmacêutico em forma sólida, após a sua administração por via oral depende de vários fatores, tais como liberação e solubilização do fármaco e sua permeação através do trato gastrointestinal. Assim, o objetivo deste trabalho foi construir os perfis de dissolução de medicamentos à base de paracetamol e cafeína, utilizando regressão por mínimos quadrados parciais. O perfil de dissolução foi realizado utilizando como meio de dissolução água destilada com aparato 2, por 30 minutos. A coleta das amostras foi realizada nos tempos entre 5 a 30 minutos, sendo as alíquotas filtradas e diluídas com água destilada na proporção de 1:100 (v/v). Os perfis de dissolução foram registrados na faixa espectral de 190 a 300 nm em espectrofotômetro de absorção molecular UV-Vis. Para a análise dos dados foi utilizada a regressão pelo método dos mínimos quadrados parciais (PLSR), utilizando o software The Unscrambler 9.8. Os modelos PLS para paracetamol e cafeína apresentaram-se adequados, com baixo valor de raiz quadrada do erro médio quadrática de calibração (RMSEC) e coeficiente de determinação (R ), que se aproxima de 1, com bias não significativos e baixo valor do erro relativo de predição (REP). Comparando os perfis de 2 dissolução dos fármacos, percebeu-se que o medicamento de referência apresentou uma variação do perfil entre lotes muito mais baixo do que os medicamentos genéricos, o que indica uma maior uniformidade na produção e qualidade das matérias prima. Quando avaliou- se o grau de similaridade entre os medicamentos, observou-se que as três marcas não são diferentes estatisticamente, pois os valores de fator diferença (f1) para paracetamol estão abaixo do limite crítico especificado. Portanto, os modelos PLS construídos são viáveis para ser utilizados no controle da qualidade de medicamentos, principalmente no estudo de dissolução que contenham paracetamol e cafeína associados em medicamento. Além disso, o método desenvolvido pode ser considerado barato e rápido para alcançar os resultados pretendidos, sem necessidade de separação prévia.
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Desenvolvimento de comprimidos de paracetamol de 500 mg fabricados por compressão direta utilizando o planejamento estatístico de mistura / Development of paracetamol tablets containing 500 mg manufacturing by direct compression using the mixture experimental design

Tiago Martinello 28 March 2005 (has links)
As formas orais sólidas são as mais utilizadas pela sua facilidade de administração e transporte, além de proporcionarem maior estabilidade, se comparadas às líquidas ou semi-sólidas. Dentre os sólidos orais, os comprimidos destacam-se por apresentarem processo de fabricação relativamente fácil, com alta produtividade e baixo custo. A compressão direta é o método preferencial para a produção de comprimidos pois economiza tempo e energia, é ambientalmente menos agressiva e reduz investimentos em equipamentos e na estrutura da área de produção, por requerer menor número de etapas no processamento que os métodos tradicionais de granulação. A principal limitação para a aplicação desse processo é a baixa capacidade de compactação dos fármacos que requerem altas concentrações para obtenção do efeito terapêutico. Com o objetivo de desenvolver formulações contendo alto teor de fármaco por compressão direta foi utilizado o planejamento estatístico de mistura e o paracetamol como fármaco modelo, pelas propriedades deficientes de escoamento e compactação. O programa Design Expert® foi empregado e forneceu 19 formulações, que foram produzidas e avaliadas quanto ao índice de compressibilidade, ângulo de repouso, umidade, peso médio, friabilidade, dureza, doseamento, desintegração e dissolução. O programa Design Expert® foi alimentado com os resultados obtidos e as formulações foram otimizadas. A formulação otimizada que atendeu a todos os parâmetros de qualidade foi produzida e analisada. Os resultados encontrados foram muito próximos aos previstos pela análise de regressão, demonstrando que o projeto de mistura é uma ótima opção para a pesquisa e desenvolvimento, diminuindo o tempo despendido e o número de experimentos. / The solid oral forms are widely used, by easy administration and transport. They provide larger stability than a liquid or semi-solid. Among the solids orals the tablets appear for they present production process relatively easy, with high productivity and low cost. The direct compression is the preferential method for the production of tablets because is less aggressive for the environment, saves time and energy and reduces investments in equipments and in the structure of the production area, for requiring smaller number of stages in the production\'s process than the traditional methods of granulation. The main limitation for the application of that process is the low compaction capacity of the drugs that require high percentages for the therapeutic effect. The aim of this study was developing formulations containing high amount of drug by direct compression using the statistical planning of mixture and the paracetamol as drug model, for the deficient flow and compaction properties. The program Design Expert® was used and supplied 19 formulations that were produced and the compressibility index, angle, humidity, weight, friablility, hardness, assay, disintegration and dissolution were analyzed. The program Design Expert® was fed with the obtained results and the formulations were optimized. The formulation optimized that assisted all quality parameters was produced and analyzed. The obtained results were very close with the regression analysis, demonstrating that the mixture project is a great option for the research and development, reducing the spent time and the number of experiments.
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Desenvolvimento de metodos analiticos para a determinação de acido acetilsalicilico, paracetamol e cafeina em matriz solida por espectroscopia de fluorescencia / Development of analytical methods for the acetylsalicylic acid, paracetamol and caffeine determination in solid matrix by fluorescence spectroscopy

Moreira, Altair Benedito 19 May 2005 (has links)
Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_AltairBenedito_D.pdf: 839003 bytes, checksum: df3c721cb44a6846a7d2abd555ad8847 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho são descritos o desenvolvimento dos métodos analíticos para a determinação de ácido acetilsalicílico (AAS), paracetamol (PA) e cafeína (CF) em fase sólida por espectroscopia de fluorescência. A fluorescência nativa do PA no estado sólido foi demonstrada pela primeira vez. Todos os estudos realizados neste trabalho foram desenvolvidos visando principalmente a aplicação no controle de qualidade em indústrias químicas e farmacêuticas. Os estudos foram direcionados ao desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de AAS e PA, individualmente. Também foram desenvolvidos métodos para a determinação simultânea das misturas (CF e AAS) e (CF e PA) usando como ferramenta estatística a calibração multivariada para a construção dos modelos, empregando o algoritmo de regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR-1). Foram otimizadas a quantidade de amostra colocada no porta amostra e a distância desta da fibra óptica para todos os métodos analíticos desenvolvidos neste trabalho, e as melhores condições foram de 25 mg e 0,9 cm, respectivamente. Os métodos desenvolvidos para a determinação individual de AAS e PA em amostras sólidas apresentaram boa precisão, exatidão e alta freqüência analítica, podendo chegar a 300 determinações por hora. A exatidão foi checada comparando os valores obtidos pelo método desenvolvido com os procedimentos adotados pela farmacopéia britânica e os resultados foram estatisticamente o mesmo a nível de 95% de confiança. Para a determinação simultânea das misturas, os modelos construídos apresentaram excelente desempenho de previsão. Os resíduos foram inferiores a 10% para a maior parte das amostras usadas nos conjuntos de validação externa. A qualidade dos modelos foi avaliada através do coeficiente de variabilidade (CV), o qual variou entre 4 e 7% para todos os modelos. Desta maneira, os métodos desenvolvidos neste trabalho são uma boa alternativa aos métodos tradicionais descritos na literatura, devido suas características favoráveis como elevada freqüência analítica, possibilidade de monitoramento on line em linha de produção e principalmente por serem não destrutivos, não gerarem resíduos e serem de baixo custo. / Abstract: In this work are described the development of analytical method for acetylsalicylic acid (AAS), paracetamol (PA) and caffeine (CF) determinations in solid phase by fluorescence spectroscopy. The native fluorescence of PA was demonstrated in the solid state for the first time. All studies performed here were developed seeking mainly the application in the quality control in chemical and pharmaceutical industries. The studies were addressed to the development of analytical methods for the AAS and PA determination, individually. Methods for the simultaneous determination (CF and AAS) and (CF and PA) using as statistical tool the multivariate calibration for the models construction, employing the partial least squares regression (PLSR-1) algorithm were also developed. The amount of sample placed in the sample compartment and the distance between the fiber optic and sample were optimized for all analytical methods developed in this work and the better conditions were 25 mg and 0.9 cm, respectively. The developed methods for single determination of AAS and PA in samples gave good performance. A high analytical frequency, being able to reach 300 determinations per hour. The accuracy checked comparing the obtained values by the developed methods with the procedures adopted by the British Pharmacopoeia and the results were statistically the same at 95% confidence level. For the simultaneous determination of the mixtures, the built models presented excellent performance of prediction. The residuals were lower than 10% for most used samples in the external validation set. The quality of the models was evaluated through the coefficient of variability (CV), which changed between 4 and 7% for the models. Looking for innovative methods that generate no residue, quick, non-destructive, on line monitoration in production line and low cost is a good option to the traditional methods. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Quimica
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Efecto hepatoprotector del zumo de fruta de la opuntia ficus indica (tuna), variedad morada, en ratas con intoxicación hepática inducida por paracetamol

Sánchez Torres, Carlos Alberto, Sotomayor Ríos, Guillermo Carlos January 2015 (has links)
Introducción: Las enfermedades hepáticas de evolución crónica degenerativa, constituyen una de las causas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. Objetivos: Determinar el efecto hepatoprotector del zumo de fruta del Opuntia ficus indica (tuna) variedad morada, en ratas con intoxicación hepática inducidas por paracetamol. Diseño: analíticos –experimental. Lugar: Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición. Participantes y materiales: se utilizaron 36 ratas machos con un peso de 269 g ±22 g. Intervenciones: el zumo se obtuvo mediante un extractor casero. La inducción fue realizada con paracetamol a la dosis de 400 mg/kg vía peroral. Principales medidas de resultados: alanina aminotransferasa (ALT U/L), aspartato amino transferasa (AST U/L), gamma glutamil transferasa (GGT U/L), bilirrubina directa, indirecta y total (mg/L), albumina sérica (g/dL), proteínas totales séricas (g/dL), especie reactiva al ácido tiobarbitúrico (TBARS suero nmol/mL e hígado nmol/g) e índice hepático (%). Resultados: la administración del zumo de Opuntia ficus indica “tuna” variedad morada redujo de forma significativa actividad del ALT en los tres grupos tratados, solo en el grupo VI la reducción fue significativa para el AST y GGT, comparados con el grupo II. Los grupos tratados con zumo de tuna V y VI expresaron concentraciones superiores a los encontrados en el grupo II, siendo esto significativo, sin embargo los niveles de proteínas totales no mostraron variaciones significativas entre ellos. Los grupos IV y V expresaron concentraciones menores de bilirrubina total respecto al grupo II, pero sin embargo los niveles de bilirrubina directa en estos grupos fueron del 31,54% y 41,67% respectivamente. Los niveles de TBARS en tejido hepático en los tres grupos tratados con zumo mostraron concentraciones inferiores al grupo II, los mismos resultados se observan en la concentración de TBARS en suero, respecto al grupo II. El índice hepático fue menor en los grupos IV y VI. Conclusiones: el zumo de Opuntia de ficus indica “tuna” variedad morada, presentó efecto hepatoprotector, expresados en vario de los indicadores del daño hepático.
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Desenvolvimento de novos procedimentos analíticos para a determinação de paracetamol em amostras de medicamentos /

Sequinel, Rodrigo. January 2009 (has links)
Resumo: Este trabalho propõe o desenvolvimento de novos procedimentos analíticos voltados para a determinação de paracetamol em formulações farmacêuticas. Num primeiro momento, o procedimento foi baseado na hidrólise ácida do paracetamol (PCT) à p-aminofenol (PAP), seguido pela instantânea reação deste com p-dimetilaminocinamaldeído (p-DAC), em meio micelar, para formar um produto vermelho, o qual pôde ser monitorado por espectrofotometria (λmáx = 530 nm), 10 minutos após o início da reação. A hidrólise realizada em forno de microondas foi uma estratégia adotada como alternativa ao moroso processo de hidrólise convencional realizado em banho de água fervente. Estudos preliminares realizados em nosso laboratório, demonstraram ser efetiva a utilização de meio micelar - com dodecil sulfato de sódio (SDS), a fim de tornar o método mais sensível. Em seguida, os efeitos de todos os parâmetros envolvidos no processo analítico foram investigados em detalhes por meio de metodologias de planejamento de experimentos, para determinação das melhores condições experimentais para realização das análises. Sob as condições tidas como ideais, o método apresentou faixa linear de trabalho entre 1,3 x 10-6 - 2,6 x 10-5 mol L-1 (0,2 - 3,9 μg mL-1), com excelente coeficiente de correlação linear (r = 0,9996). O limite de detecção foi de 1,7 x 10-7 (30 ng mL-1). Num segundo momento, parte do procedimento analítico foi incorporada a um sistema automatizado de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica. O novo procedimento analítico adotado apresentou uma ampla faixa linear de trabalho, entre 5,37 x 10-6 - 1,29 x 10-4 mol L-1 (0,8 - 19,5 μg mL-1), com coeficiente de correlação linear de 0,9998. O emprego deste sistema automatizado de análise proporcionou simplicidade e uma maior rapidez na realização das análises. Ambos os procedimentos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work proposes the development of new analytical procedures for the determination of paracetamol in pharmaceuticals preparations. At first moment, procedure was based in the paracetamol (PCT) acid hydrolysis to p-aminofenol (PAP), followed by the instantaneous reaction of this with p-dimethylaminocinnamaldehyde (p-DAC), in micellar media in order to form a red product, which could be monitored by spectrophotometry (λmáx = 530 nm), 10 minutes after the beginning of the reaction. The hydrolysis carried out in microwave oven was a strategy adopted like alternative to the slow conventional hydrolysis carried out in boiling water bath. Preliminary studies carried out in the laboratory, showed to be efficient the utilization of micellar media - with dodecil sulphate of sodium (SDS) in order to obtain the most sensible method. Furthermore, the effects of all parameters involved in the analytic process were investigated in details by means of experiments planning methodologies for determination of the best experimental conditions to carry out the analysis. Under the ideals conditions, the method presented linear work range between 1.3 x 10-6 - 2.6 x 10-5 mol L-1 (0.2 - 3.9 mL-1), with excellent correlation coefficient (r = 0,9996). The limit of detection was 1.7 x 10-7 (30 ng mL-1) In a second moment, part of the analytical procedure was incorporated to an automated flow injection analysis with spectrophotometric detection. The adopted new analytical procedure presented a wide linear work range, between 5.37 x 10-6 - 1.29 x 10-4 mol L-1 (0.8 - 19.5 mL-1), with correlation coefficient of 0.9998. The employment of this automated system of analysis provided simplicity and a bigger quickness in the accomplishment of the analysis. Both the developed procedures were applied in the determination of paracetamol in medicines and were subsequently compared with the official method for the determination of PCT in pharmaceuticals formulations. / Orientador: Leonardo Pezza / Coorientador: Helena Redigolo Pezza / Banca: João Olímpio Tognolli / Banca: Matthieu Tubino / Mestre
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Transpyloric flow and associated motility in health and following pharmacologic modulation

Kwiatek, Monika Agnieszka January 2006 (has links)
Transpyloric flow is the final step in gastric emptying prior to intestinal absorption of nutrients and medications. The details of this process are still incompletely understood. Transpyloric flow is bi-directional, contrasting with the general perception of solely forward flow implied by studies of gross gastric emptying. The degree to which the patterns of bi-directional transpyloric flow reflect emptying of meals of varied physicochemical composition, its mechanical determinants and effect on delivery of oral medications have been evaluated by the studies presented in this thesis.
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Improving the use of prescription medicines : exploration of international comparisons of utilisation and other strategies to influence more rational use of specific medicines

Nadia Barozzi Unknown Date (has links)
No description available.
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Development of circulating microRNA in drug-induced liver injury : studies in humans and zebrafish

Vliegenthart, Adriaan Daniel Bastiaan January 2017 (has links)
The aim of these studies was to identify circulating miRNAs that can be used as biomarkers in patients with paracetamol-induced liver injury. Whether the miRNAs discovered in humans could be back-translated to zebrafish with the aim of developing a liver toxicity model to replace rodent use was also investigated. First, the miRNA signature of DILI induced by paracetamol was defined. Plasma miRNAs were quantified in paracetamol overdose patients. A signature of 16 miRNAs was discovered that best separated patients with liver injury from those without liver injury. This signature was tested in a second cohort and resulted in the detection of paracetamol-induced liver injury with high specificity and sensitivity. At first presentation to hospital miR-122-5p was the most sensitive single miRNA and superior to ALT activity in predicting liver injury. In order to further qualify miR-122-5p, three detailed studies relevant to possible clinical scenarios were performed. The effect of acute alcohol ingestion (commonly co-ingested with paracetamol overdose) on circulating concentrations of miR-122-5p in healthy volunteers was investigated. Alcohol ingestion induced a small, non-clinically relevant, increase in miR-122-5p. The effect of chronic kidney disease (CKD) and haemodialysis (HD) on circulating miR-122-5p concentrations was explored because kidney dysfunction has been associated with a reduction in the concentration of circulating miRNAs. HD patients had lower concentrations of miR- 122-5p compared to healthy volunteers and CKD patients. To facilitate miRNA measurement outwith hospitals, miR-122-5p was measured in a blood drop from a finger prick. miR-122-5p was readily measurable in finger prick samples and concentrations were significantly higher in the blood drop from DILI patients compared with healthy volunteers. To complement miR-122-5p as a marker of toxicity, circulating paracetamol metabolites were measured in plasma samples from paracetamol overdose patients. A higher percentage of circulating metabolites formed by cytochrome P450 enzymes were present in patients with liver injury and these metabolites were superior to both ALT and paracetamol concentration with regard to early patient stratification. To reduce need for rodent studies, miRNAs were back-translated into zebrafish. In order to study circulating miR-122-5p in adult zebrafish, a bloodletting method by collecting blood retro-orbitally was developed. After studying different dosing regimens of paracetamol in adult and larvae zebrafish the model was determined to be too variable with regard to liver injury. A new drug, triptolide, originating from traditional Chinese medicine and responsible for DILI in China, was tested as an alternative model for drug-induced liver injury in zebrafish larvae. miRNA-122-5p decreased in zebrafish larvae after triptolide treatment and triptolide-induced liver injury could be tracked by fluorescent microscopy. Selective plane illumination microscopy was able to track the decrease in liver volume during triptolide exposure. In order to identify the toxic pathways involved in triptolide-induced liver injury, RNA-sequencing was performed. This identified KEGG pathways including ribosome, spliceosome and notch signalling as pathways affected by triptolide. In summary, miRNAs can be used as highly sensitive biomarkers to detect acute liver injury in patients and zebrafish. Zebrafish may represent an alternative model species to study DILI, further work is needed.

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