LOS ANGELES, Californien. – Piller kommer i alle mulige former og størrelser. Nogle er belagt, og nogle er ikke. Roshni Sen, 17, spekulerede på, om en pilles belægning kan påvirke, hvor lang tid det tager for pillen at bryde ned i kroppen. For at undersøge, skabte denne senior på Academy of Science and Technology på skovens College Park en “mave” i en kolbe. Hun viste, at forskellige typer piller opløses på forskellige steder i fordøjelseskanalen. Og det kan påvirke, hvilken flaske du vil nå ud til, når du har smerter og smerter.
Roshni præsenterede sine resultater på Intel International Science and Engineering Fair (ISEF). Oprettet af Society for Science & offentligheden og sponsoreret af Intel, bringer den årlige messe gymnasieelever fra hele verden sammen for at dele deres forskningsprojekter. (SSP offentliggør også videnskabsnyheder for studerende og denne blog.)
lærere og forældre, Tilmeld dig snydearket
ugentlige opdateringer, der hjælper dig med at bruge videnskabsnyheder til studerende i læringsmiljøet
teenageren blev nysgerrig efter, hvor hurtigt piller opløses efter at have læst om en ny type pille, der skulle frigive medicin inde i kroppen med en konstant hastighed. “Jeg fandt dette papir online, der talte om denne nye slags pille, som biomedicinske ingeniører lavede, der har en porøs ydre belægning,” siger Roshni. Det kan få en pilles virkninger til at vare længere og være mere konsistente. Da hun indså, hvor vigtig en belægning kunne være, besluttede hun snart at lave et eksperiment for at finde ud af, hvor hurtigt de forskellige typer piller nu til salg opløst i maven og tyndtarmen.
disse piller nu på markedet kommer i mange former og størrelser, og med forskellige belægninger. Nogle er flydende inde i en gel eller pulver inde i en gel caplet. Andre er tabletter eller komprimerede kapsler med skinnende belægninger. Dette kan påvirke, hvor hurtigt medicinen inde gør sin vej ind i en persons blodbanen.
teenageren arbejdede med et lægemiddel, der bruges til at behandle feber og smerte. Det er tilgængeligt på ethvert apotek og bedst kendt under varemærket Tylenol. (Dets generiske navn er acetaminophen og paracetamol, afhængigt af hvilket land du er i.) Vigtigst, forklarer Roshni, ” det kommer med alle de forskellige slags belægninger, jeg havde brug for.”
hun ønskede at undersøge fire almindelige pillebelægninger. En tablet er den mest grundlæggende. “Det har i det væsentlige ingen anden belægning end den, der bare holder den sammen,” siger Roshni. Komprimerede caplets har en hård, skinnende belægning. Gel caplets har en gelcoating omkring et pulver, og bløde geler er lavet med en gelcoating omkring en væske.
for at teste, hvor hurtigt pillerne blev opløst, måtte Roshni komme med en stand-in for det menneskelige fordøjelsessystem. Så hun skabte modeller-simuleringer-af maven og tyndtarmen med sure opløsninger i kolber.
maven nedbryder mad, så dens næringsstoffer kan absorberes af kroppen. På grund af dette er maven fuld af syre og syre. Maven har en pH-værdi på omkring 2. Det er omtrent lige så surt som citronsaft eller eddike. Tyndtarmen, hvor de fleste næringsstoffer i fødevarer absorberes, bruger for det meste syre, ikke syre, for at afslutte fordøjelsen af maden fra maven. Det er en stærk base, med en pH på omkring 8. Det er omtrent lige så grundlæggende som bagepulver. For at efterligne disse miljøer forberedte Roshni tre bægre. Et bæger matchede pH i maven. En anden matchede pH i tyndtarmen. Den tredje, hendes kontrol, var rent vand, som har en pH på 7.
for at efterligne kroppens temperatur opvarmede hun bægeret til 37 liter Celsius (98,6 liter Fahrenheit). Hun tilføjede en lille omrørestang i hver for at holde blandingerne i bevægelse. Dette ville stå for bevægelsen i maven og tyndtarmen, der blander mad og holder den i bevægelse.
Roshni arbejdede i sin skoles kemilaboratorium og placerede en pille i hvert bægerglas. Hun ventede derefter på at se, hvor lang tid det tog for pillen at opløses helt. Hun gentog eksperimentet fem gange for hver pilletype i hvert bægerglas.
i vand tog alle piller mere end en time at opløse. Men der var forskelle i den sure “mave.”Tabletterne, som ikke havde meget af en belægning, opløstes hurtigst på cirka 12 til 13 minutter. De bløde geler varede lidt længere og tog 15 til 16 minutter at opløse, mens gelkapslerne tog 18 til 20 minutter. Komprimerede kapsler viste sig at være mest hårdføre. De tog 24 Til 25 minutter at opløse.
men Roshni fik en overraskelse, da hun forsøgte at opløse sine piller i sin “tarm” kolbe. Tabletterne, bløde geler og gelkapsler tog meget længere tid at opløse i den basale opløsning mellem 28 og 36 minutter. Men de komprimerede caplets, der modstod den stærke syre i maven, opløstes hurtigt i “tyndtarmen” på 13 til 15 minutter.
komprimerede kapsler er dækket af en ekstra belægning. Det beskytter pillen mod mavesyren. “Hovedformålet er at forlænge processen,” forklarer Roshni og sørger for, at pillen ikke opløses, før den når tyndtarmen. Hvorfor? Hvis en pille opløses i maven, kan syren der også nedbryde noget af stoffet, før det kan absorberes. Det ville gøre pillen mindre effektiv. Venter på at opløse i tyndtarmen kan sikre, at mere af stoffet gør det ind i blodbanen.
tabletter og bløde geler kunne begynde at behandle smerter og feber hurtigere, fordi de opløses hurtigere, konkluderer Roshni. Men de kan også være mindre effektive, fordi nogle af deres medicin vil gå tabt i maven. Så i nogle tilfælde kan de komprimerede caplets vise sig mere effektive, siger hun.
lægemiddelvirksomheder designer lægemidler med forskellige belægninger til forskellige formål. Tabletter og bløde geler kan være nyttige til hurtig lindring. Komprimerede kapsler kan derimod medføre længere lindring.
i sidste ende afhænger hvilken slags pille du tager sandsynligvis af, hvad dine behov er. “Mange mennesker tager bare en pille og håber, at det virker og slags glemmer det,” siger teenageren. Hun håber, at hendes eksperiment vil hjælpe med at sprede viden om, hvorfor der findes forskellige pillebelægninger, og hvad de kan gøre.
og når hun er i nød, foretrækker Roshni hastighed. “Jeg fortalte min mor, at jeg ikke længere vil tage gelhætter eller komprimerede kapsler,” siger hun. “Jeg tager bløde geler.”
Følg Eureka! Lab på Facebook