LOS ANGELES, Calif. – Pillen zijn er in allerlei soorten en maten. Sommige zijn gecoat, en sommige niet. Roshni Sen, 17, vroeg zich af of de coating van een pil kan beïnvloeden hoe lang het duurt voor de pil af te breken in het lichaam. Om te onderzoeken, deze senior aan de Academie van wetenschap en technologie in het Woodlands College Park in Texas creëerde een “maag” in een fles. Ze toonde aan dat verschillende soorten pillen oplossen op verschillende plekken in het spijsverteringskanaal. En dat kan invloed hebben op welke fles je zou willen pakken als je pijn en pijn hebt.Roshni presenteerde haar resultaten op de Intel International Science and Engineering Fair (ISEF). De jaarlijkse beurs, opgericht door de Society for Science, wordt gesponsord door Intel en brengt middelbare scholieren van over de hele wereld samen om hun onderzoeksprojecten te delen. (SSP publiceert ook wetenschapsnieuws voor studenten en dit blog.)
opvoeders en ouders, Meld u aan voor het spiekbriefje
wekelijkse updates om u te helpen wetenschapsnieuws te gebruiken voor studenten in de leeromgeving
de tiener werd nieuwsgierig naar hoe snel pillen oplossen na het lezen over een nieuw type pil dat geacht werd medicijnen in het lichaam met constante snelheid af te geven. “Ik vond dit papier online praten over dit nieuwe soort pil die biomedische ingenieurs gemaakt dat een poreuze buitenste coating heeft,” Roshni zegt. Het kan de effecten van een pil langer duren en consistenter zijn. Zich realiserend hoe belangrijk een coating kan zijn, besloot ze al snel een experiment te doen om erachter te komen hoe snel de verschillende soorten pillen die nu te koop zijn opgelost in de maag en dunne darm.
de pillen die nu op de markt zijn, zijn er in vele vormen en maten en met verschillende coatings. Sommige zijn vloeibaar in een gel, of poeder in een gel caplet. Andere zijn tabletten of samengeperste caplets met glanzende coatings. Dit kan van invloed zijn op hoe snel het geneesmiddel in iemands bloedbaan terechtkomt.
de tiener werkte met een geneesmiddel dat wordt gebruikt om koorts en pijn te behandelen. Het is verkrijgbaar bij elke apotheek en het best bekend onder de merknaam Tylenol. (De generieke naam is acetaminophen en paracetamol, afhankelijk van het land waarin u zich bevindt.) Belangrijker, Roshni legt uit: “het wordt geleverd met alle verschillende soorten coatings die ik nodig had.”
zij wilde vier gangbare pilcoatings onderzoeken. Een tablet is het meest basic. “Het heeft in wezen geen andere coating dan degene die het gewoon bij elkaar houdt,” Roshni zegt. Samengeperste caplets hebben een harde, glanzende coating. Gelcaplets hebben een Gelcoating rond een poeder en zachte gels worden gemaakt met een Gelcoating rond een vloeistof.
om te testen hoe snel de pillen oplosten, moest Roshni een stand-in bedenken voor het menselijke spijsverteringsstelsel. Dus maakte ze modellen — simulaties-van de maag en de dunne darm met zure oplossingen in kolven.
de maag breekt voedsel af zodat de voedingsstoffen door het lichaam kunnen worden opgenomen. Hierdoor zit de maag vol enzymen en zuur. De maag heeft een pH van ongeveer 2. Dat is ongeveer zo zuur als citroensap of azijn. De dunne darm, waar de meeste voedingsstoffen in voedsel worden opgenomen, gebruikt meestal enzymen, niet zuur, om het voedsel uit de maag te verteren. Het is een sterke base, met een pH van ongeveer 8. Dat is zo simpel als zuiveringszout. Om deze omgevingen na te bootsen, maakte Roshni drie bekers klaar. Eén Beker kwam overeen met de pH van de maag. Een ander kwam overeen met de pH van de dunne darm. De derde, haar controle, was zuiver water, dat een pH van 7 heeft.Om de lichaamstemperatuur na te bootsen verwarmde ze de bekers tot 37° Celsius. Ze voegde in elk een kleine roerstaaf toe om de mengsels in beweging te houden. Dit zou in voor de beweging in de maag en dunne darm die voedsel mengt en houdt het bewegen langs.Roshni werkte in het scheikundelab van haar school en stopte een pil in elk bekerglas. Ze wachtte toen om te zien hoe lang het duurde voordat de pil volledig was opgelost. Ze herhaalde het experiment vijf keer voor elk piltype in elk bekerglas.
in water duurde het meer dan een uur voordat alle pillen waren opgelost. Maar er waren verschillen in de zure “maag.”De tabletten, die niet veel coating hadden, losten het snelst op, in ongeveer 12 tot 13 minuten. De zachte gels duurden iets langer, het duurde 15 tot 16 minuten om op te lossen, terwijl de gelcaplets 18 tot 20 minuten duurde. Gecomprimeerde kappertjes bleken het meest winterhard. Het duurde 24 tot 25 minuten om op te lossen.
maar Roshni kreeg een verrassing toen ze haar pillen probeerde op te lossen in haar darmfles. De tabletten, zachte gels en gelcaplets duurde veel langer om op te lossen in de basisoplossing, tussen 28 en 36 minuten. Maar de samengeperste caplets, die het sterke maagzuur weerstonden, losten snel op in de” dunne darm”, in 13 tot 15 minuten.
gecomprimeerde caplets zijn bedekt met een extra coating. Het beschermt de pil tegen het maagzuur. “Het belangrijkste doel is om het proces te verlengen,” Roshni legt uit, ervoor te zorgen dat de pil niet oplost totdat het de dunne darm bereikt. Waarom? Als een pil in de maag oplost, kan het zuur daar ook een deel van het medicijn afbreken voordat het kan worden geabsorbeerd. Dat zou de pil minder effectief maken. Wachten om op te lossen in de dunne darm kan ervoor zorgen dat meer van de drug maakt het in de bloedbaan.
tabletten en zachte gels kunnen pijn en koorts sneller beginnen te behandelen omdat ze sneller oplossen, concludeert Roshni. Maar ze kunnen ook minder effectief zijn, omdat sommige van hun medicijnen verloren gaan in de maag. Dus in sommige gevallen kunnen de samengeperste caplets effectiever blijken, zegt ze.
geneesmiddelenfabrikanten ontwerpen geneesmiddelen met verschillende coatings voor verschillende doeleinden. Tabletten en zachte gels kunnen nuttig zijn voor een snelle verlichting. Gecomprimeerde caplets, in tegenstelling, kan een langere verlichting te brengen.
uiteindelijk hangt het waarschijnlijk af van wat u nodig heeft. “Veel mensen nemen gewoon een pil en hopen dat het werkt en een soort van vergeten over het,” de tiener zegt. Ze hoopt dat haar experiment zal helpen kennis te verspreiden over waarom verschillende pil coatings bestaan en wat ze kunnen doen.
en als ze in nood is, geeft Roshni de voorkeur aan snelheid. “Ik heb mijn moeder verteld dat ik geen gelcaps of gecomprimeerde caplets meer neem,” zegt ze. “Ik neem zachte gels.”
Volg Eureka! Lab op Twitter