Bachelor's Thesis

Solubilization of hydrophobic drugs

Final Thesis 948.11 kB

Author of thesis: Bc. Monika Havlíková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc.

Reviewer: Ing. Martin Balouch, Ph.D.

Abstract:

The bachelor´s thesis deals with the possibilities of using colloidal transport systems to increase the solubility and stability of poorly soluble active substances, directly following up on a previous study of the micellar properties of bile salts. Curcumin was used as a model drug. Within the experimental part, its photostability in solution and in the solid phase was evaluated first. The main objective was to assess the solubilization properties of bile salts, specifically sodium cholate, sodium deoxycholate, and sodium taurodeoxycholate, and a commercial lipid emulsion, Intralipid. The stability results confirmed the high photolability of curcumin in solution and its resistance in the crystalline form. Filtration through a 0.45 µm membrane was unreliable due to the passage of fine microparticles, while intensive centrifugation led to the undesirable sedimentation of even the solubilized fraction of curcumin. For Intralipid, a high solubilization capacity was visually confirmed; however, the UV-Vis determination was limited by light scattering on the lipid droplets. Due to these non-standard results, the dynamic light scattering (DLS) method was used at the end to characterize the particle size of curcumin in water. The DLS method confirmed that without modification, curcumin forms unstable macro-aggregates in water, whereas filtration leads to the retention of nanoparticles with a maximum around 100 nm. The obtained knowledge about the limitations of laboratory techniques and the behaviour of colloidal phases could contribute to the further development of non-polar drug carriers inspired by the mechanism of lipid digestion.

Keywords:

curcumin, bile salts, intralipid, digestion of lipids, solubilization, dynamic light scattering (DLS), UV-Vis spectrophotometry

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem bakalářské práce. 2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci. 3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděla v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. Uvažovali jste o použití rozpuštěné formy kurkuminu? Co je intralipid? doc. Ing. Filip Mravec, Ph.D. Proč bylo snahou rozptylovat práškový kurkumin? Chránila jste vzorky před světlem? Vykazuje kurkumin toxicitu? Má nějaké limity pro denní příjem? doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. Jaký je správný název pro metodu pod označením UV-Vis? Doporučení k přidání vysvětlivek k označení vzorků. Studentka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Studentka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry for Medical Application (BPCP_CHMA)

Composition of Committee

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Filip Mravec, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc.

Monika Havlíková pracovala iniciativně, v laboratoři zcela samostatně, pravidelně jsme konzultovali výsledky a postup plnění zadání. Zjistila komplikace s dispergací jemných částic kurkuminu ve vodném prostředí, takže musela odbočit k průzkumu tohoto problému a jeho vlivu na solubilizační studie. To vlastně byla činnost nad rámec půvvodního zadání, na závěrečnou solubilizační studii v komerčním preparátu nezbylo tolik času, nicméně zadání i tak bylo naplněno. S její prací včetně výsledků jsem spokojen.
Evaluation criteria Grade
Quality of the Results A
Interpretation and Discussion of the Results B
Conclusions and Their Formulation B
Use of Consultations during the Preparation of the Thesis A
Overall Approach to the Assigned Tasks A
Fulfilment of the Assignment Requirements B
Study and Processing of the Literature A
Use of Knowledge Gained from the Literature A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Martin Balouch, Ph.D.

Práce Moniky Havlíkové se zabývá možnostmi využití žlučových solí pro zlepšení biodostupnosti špatně rozpustných léčiv. Práce je logicky a standardně členěna na literární část, metody, výsledky s diskusí a závěr. Výsledky jsou relativně dobře zpracovány, s několika pro mne nelogickými rozhodnutími. Obrázky 6 a 8 poskytují tutéž informaci o linearitě mezi absorbancí a koncentrací, z čehož pak vyplývá obrázek 7, pro kterou bych již zvolil jiné osy, které by ukázaly úbytek absorbance oproti původní hodnotě. U částí 6.3.1, 6.3.2. a 6.3.3. mi zase chybí nějaká shrnující tabulka či graf všech tří metod. Velmi chválím přiložení korelačních křivek k části o měření velikosti částic a související diskusi o relevantnosti získaných dat. Diskuse získaných dat je obecně velmi kvalitní a nemám jí co vytknout.
Studentka intenzivně pracuje s literaturou v literární části, která je psaná velmi dobře, avšak občas citace konkrétní publikace působí nepatřičně (např. věta začínající „Aktuální studie“ je citována články sice velmi kvalitními a relevantními, avšak z let 1998 a 2006). Z hlediska jazyka neshledávám žádné problémy, avšak zde sám musím přiznat, že je to pro mě první závěrečná práce psaná v českém jazyce, kterou jsem za poslední roky potkal, tudíž nemusím být obeznámen se všemi náležitostmi a pravidly.
Celkově na mě práce působí dobrým dojmem, možná jenom od některých přístupů bylo možná upuštěno příliš brzo (přímé měření koncentrace) a líbilo by se mi využití alternativních metod pro stanovení chování kurkuminu v suspenzi.
Závěr práce smysluplně shrnuje, co bylo v práci uděláno. Postrádám zde ale návrhy na zlepšení a případný možný další postup, pokud by v této problematice studentka, či její nástupci chtěli pokračovat.
Celkově práci doporučuji k obhajobě a hodnotím jako velmi dobrou (B).
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of the Assignment Requirements A
Logical Structure of the Thesis A
Quality of the Results C
Interpretation and Discussion of the Results A
Use of Literature and Citations B
Language Quality A
Overall Formal Quality of the Thesis B
Conclusions and Their Formulation B
Topics for thesis defence:
  1. Autorka v části práce 6.4. správně argumentuje, že UV-VIS stanovení množství rozpuštěného kurkuminu v intralipidu není možné kvůli dominanci rozptylu nad absorpcí. Je možné použití nějaké jiné metody, která by nebyla limitována rozptylem? Autorka v cílech práce obhajuje použití kurkuminu jakožto ideální látky z hlediska modelového chování. V průběhu práce ale přichází na několik problémů s touto látkou. Je tedy kurkumin dle autorky dobrou modelovou látkou? Autorka v průběhu práce navrhuje relativně složité separace pro použití žlučových solí či interlipidů. Jakožto zástupce průmyslové sféry si nemohu neodpustit otázku: Považuje autorka za reálné začlenění studovaných systémů do průmyslové praxe výroby léčiv? Pokud ano, co by bylo třeba pro takové využití nejdříve vyřešit?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová