Содержание к диссертации
Введение
Глава 1.Обзор литературы 17
1.1. Суппозитории как лекарственная форма. Классификация и характеристика вспомогательных веществ. Современный ассортимент суппозиторных основ 17
1.2. Нестероидные противовоспалительные средства. Классификация и характеристика. Суппозитории НПВС . 39
1.3. Биофармацевтические исследования как основа разработки и стандартизации лекарственных препаратов 48
Заключение . 58
Экспериментальная часть . 60
Глава 2. Характеристика объектов и методов исследования . 60
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Лекарственные вещества 60
2.1.2. Вспомогательные вещества 65
2.2. Методы исследования 70
2.2.1. Фармако-технологические испытания суппозиториев 70
2.2.2. УФ-спектрофотометрия в анализе нестероидных противовоспалительных средств 74
2.2.3. Метод тонкослойной хроматографии 99
Выводы 103
Глава 3. Получение суппозиториев нестероидных противовоспалительных средств и исследование их физико- химических свойств 104
3.1. Изучение температуры плавления . 110
3.2. Определение времени полной деформации суппозиториев НПВС 129
3.3 Анализ дисперсности НПВС 134
Выводы 146
Глава 4. Биофармацевтические исследования суппозиториев нестероидных противовоспалительных средств с использованием теста «Растворение» 148
4.1. Получение и анализ профилей растворения НПВС из суппозиториев 148
4.2. Оценка влияния вида ПАВ и способа введения субстанции на процесс высвобождения НПВС 186
4.3. Анализ подобия профилей растворения НПВС из суппозиториев в зависимости от использованных вспомогательных веществ и оценка их взаимозаменяемости 190
4.4. Использование теста «Растворение» для сравнительного анализа суппозиториев диклофенака натрия разных производителей 200 Выводы 206
Глава 5. Биофармацевтические исследования суппозиториев нестероидных противовоспалительных средств в опытах in vivo
5.1. Сравнительное изучение анальгетической активности . 211
5.2. Сравнительное изучение жаропонижающей активности 213
5.3.Обоснование состава комбинированных суппозиториев жаропонижающего и анальгетического действия . 217 Выводы 227
Глава 6. Научно-методические подходы к выбору вспомогательных веществ для производства суппозиториев 229
Глава 7. Технология, анализ, изучение стабильности комбинированных суппозиториев жаропонижающего и анальгетического действия 247
7.1. Суппозитории, содержащие парацетамол, димедрол и папаверина
гидрохлорид 248
7.2. Суппозитории, содержащие анальгин, димедрол и папаверина гидрохлорид 258
7.3. Суппозитории с анальгином и напроксеном . 263
7.4. Изучение стабильности комбинированных суппозиториев в процессе хранения 267
Выводы 276
Общие выводы 277
Список сокращений и условных обозначений 281
Список литературы 282
Приложения . 309
- Нестероидные противовоспалительные средства. Классификация и характеристика. Суппозитории НПВС
- Биофармацевтические исследования как основа разработки и стандартизации лекарственных препаратов
- УФ-спектрофотометрия в анализе нестероидных противовоспалительных средств
- Определение времени полной деформации суппозиториев НПВС
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современная концепция фармацевтической
разработки лекарственных препаратов заключается в проведении комплексных
экспериментальных исследований, направленных на научное обоснование их состава в определенной лекарственной форме, а также производственного процесса и управления рисками с целью обеспечения качества, эффективности и безопасности при серийном производстве.
Теоретической основой разработки оптимального состава и технологии лекарственных
препаратов служит биофармация (Тенцова А.И., 1974; 2012). Общепризнанными
фармацевтическими факторами, влияющими на их терапевтическую эффективность, являются химическая модификация и физическое состояние субстанции, вид лекарственной формы и путь введения в организм, природа и количество вспомогательных веществ, технологические операции и используемая аппаратура (Цагарейшвили, Г.В., 1987; Демина Н.Б., 2013).
Влияние фармацевтических факторов изучается в опытах in vitro и in vivo. Непременным
атрибутом и инструментом исследований in vitro являются биофармацевтические тесты, среди
которых заслуженной популярностью пользуется испытание «Растворение» (Арзамасцев А.П.,
2007). В настоящее время оно рекомендовано и широко используется для разработки и
стандартизации различных лекарственных форм, контроля качества выпускаемой
фармацевтической продукции, изучения биоэквивалентности лекарственных препаратов, в т. ч. дженериков (Gray V., 2004; Раменская Г.В., 2011; Молдавер Б.Л., Смехова И.Е., 2011).
Не ослабевает интерес к производству и совершенствованию суппозиториев как
лекарственной формы, чему способствуют их известные преимущества: безболезненность и
простота применения; поступление большей части активной субстанции непосредственно в
большой круг кровообращения; высокая скорость всасывания; альтернативность пероральному
приему при заболеваниях верхних отделов желудочно-кишечного тракта, нарушении акта
глотания, тошноте и рвоте, токсикозах; возможность использования в бессознательном состоянии;
целесообразность применения в педиатрии, гериатрии, психиатрии. Об этом свидетельствует
значительное количество современных публикаций, посвященных созданию и
биофармацевтическим исследованиям суппозиториев, (Степанова Э.Ф., 2010; Панкрушева Т.А., 2011; Головкин В.А., 2002; Молохова Е.И., 2002; Ramadan A., 2012 и др.).
Многочисленными являются разработки суппозиториев нестероидных
противовоспалительных средств (НПВС), как в нашей стране, так и за рубежом, уже на протяжении нескольких десятилетий (Тенцова А.И., Ажгихин И.С., Бузовский А.Н., Киселева Г.С., Соллогуб Л.В, 1978; Головкин В.А., 1978; Кондратьева Т.С., 1989; Долгая, И.Н., 2004; Насыбуллина Н.М., 2006; Swamy P.V., 2012; Ilomuanya, M.О., 2012 и др.).
НПВС как фармакологическая группа всегда находится в области пристального внимания врачей, пациентов, фармацевтических фирм. По некоторым данным, в России доля препаратов НПВС занимает 30 % фармацевтического рынка, а мировой рынок сбыта традиционных НПВС превышает 13 млрд. долларов в год (Игнатов Ю.Д., Кукес В.Г., Мазуров В.И., 2010). Популярность данных лекарственных средств объясняется сочетанием анальгетических, противовоспалительных, жаропонижающих и антитромботических свойств, в связи с чем они широко используются в клинической практике для купирования воспалительных процессов различной этиологии. Наличие у большинства НПВС побочного ульцерогенного эффекта ограничивает их использование. А одним из путей решения данной проблемы является их ректальное назначение.
Степень разработанности темы исследования. Несмотря на обширность проводимых биофармацевтических исследований по созданию препаратов в форме суппозиториев отсутствуют обобщенные научно-методические подходы к выбору вспомогательных веществ, способу введения активных субстанций в суппозиторную основу, технологическим режимам – важнейшим фармацевтическим факторам, определяющим биодоступность и стабильность лекарственных веществ.
Отсутствует четкая классификация липофильных и дифильных суппозиторных основ, понимание важных отличительных характеристик жиров лауриновой и нелауриновой природы; имеет место определенная дезориентация отечественных исследователей в широком ассортименте импортных твердых жиров и их выборе, а также целесообразности получения композиционных основ.
Тест «Растворение», широко используемый для разработки и стандартизации пероральных лекарственных форм, как за рубежом, так и в нашей стране, имеет уже солидную теоретическую базу. В отношении суппозиториев она практически отсутствует. Разнородны рекомендации зарубежных исследователей по условиям проведения данного испытания, в частности по выбору типа аппарата, объема среды растворения, скорости ее движения или вращения перемешивающего устройства. Публикации, связанные с исследованием суппозиториев по тесту «Растворение» в нашей стране, немногочисленны.
Анализ номенклатуры востребованных лекарственных препаратов НПВС показал узкий
ассортимент однокомпонентных суппозиториев, выпускаемых отечественными
фармпроизводителями, и отсутствие комбинированных суппозиториев жаропонижающего и анальгетического действия.
В связи с вышеизложенным, целью данной работы явилась разработка научно-методических подходов к выбору оптимального состава и технологии, а также стандартизации суппозиториев на основе теоретического анализа и комплексных экспериментальных
исследований, в т. ч. по тесту «Растворение», с использованием в качестве моделей – НПВС, и создание на их основе комбинированных суппозиториев жаропонижающего и анальгетического действия.
Задачи, решаемые для достижения поставленной цели:
-
Изучение нормативной документации и данных научной литературы по современному ассортименту суппозиторных основ и его структуризация в зависимости от их физико-химических свойств, исходного сырья и способов получения.
-
Проведение сравнительного теоретического анализа свойств твердых жиров, используемых в качестве суппозиторных основ.
-
Исследование по литературным данным целей и условий проведения испытания «Растворение» для суппозиториев.
-
Получение суппозиториев диклофенака натрия (ортофена), метамизола натрия (анальгина), парацетамола, кислоты ацетилсалициловой (АСК), натрия салицилата, напроксена, фенилбутазона (бутадиона), кислоты мефенамовой (МФК) на различных липофильных и абсорбционных основах и экспериментальное изучение их физико-химических характеристик, а также свойств исходных субстанций и вспомогательных веществ.
-
Разработка унифицированных валидированных спектрофотометрических методик количественного определения НПВС в субстанциях, суппозиториях на различных основах и акцепторных средах, используемых в тесте «Растворение».
-
Определение дискриминирующих условий теста «Растворение» для суппозиториев НПВС с целью их стандартизации и выбора оптимального базиса.
-
Получение профилей растворения, анализ скорости, полноты и механизма высвобождения НПВС в зависимости от их свойств, способа введения в суппозиторную основу, вида вспомогательных веществ, акцепторной среды.
-
Установление эквивалентности профилей растворения НПВС из суппозиториев и формулирование условий взаимозаменяемости вспомогательных веществ.
-
Проведение биофармацевтических исследований суппозиториев отдельных НПВС на лабораторных животных для выявления роли суппозиторной основы в реализации анальгетического и жаропонижающего действия, а также обоснование состава комбинированных суппозиториев.
-
Разработка технологии комбинированных суппозиториев НПВС с использованием рациональных суппозиторных основ, позволяющих осуществить их малосерийное или промышленное производство, и изучение их стабильности.
Научная новизна исследования. На основе выполненного информационного поиска и комплекса экспериментальных исследований разработаны дифференцирующие условия теста
«Растворение», позволяющие осуществлять выбор оптимальных вспомогательных веществ для суппозиториев ряда НПВС и проводить их стандартизацию. Тем самым обоснована возможность и целесообразность использования теста «Растворение» для разработки и контроля качества суппозиториев.
В ходе масштабного исследования установлено, что при выборе рациональной суппозиторной основы определяющим фактором является скорость и полнота высвобождения лекарственных веществ, так как соответствие большинства исследованных суппозиториев фармакопейным требованиям по температуре плавления и времени полной деформации не является залогом их высокой фармацевтической доступности. В связи с этим доказана необходимость введения теста и показателя качества «Растворение» в общую статью и фармакопейные статьи для суппозиториев резорбтивного действия.
В результате экспериментов in vitro и in vivo продемонстрирована сопоставимость времени высвобождения НПВС в среду растворения и проявления их фармакологической активности. Таким образом, показано, что тест «Растворение» при определенных условиях проведения вполне подходит для прогноза поведения суппозиториев НПВС в организме.
Впервые на основе определения эквивалентности профилей растворения НПВС сформулированы условия взаимозаменяемости вспомогательных веществ, обеспечивающие одинаковую фармацевтическую доступность активной субстанции из суппозиториев.
Впервые показано, что для эффективного высвобождения водорастворимых НПВС из жировых суппозиторных основ достаточно их низкой температуры плавления (порядка 30 – 35 С), а для малорастворимых в воде НПВС – требуется наличие в жировой основе эмульгатора типа в/м. В связи с этим доказана универсальность и рациональность использования абсорбционной основы Витепсол Н-15. Активаторами высвобождения НПВС из твердого жира также признаны эмульгатор Т-2 и фосфатидный концентрат.
Впервые разработаны составы эффективных комбинированных суппозиториев
жаропонижающего и анальгетического действия. На суппозитории, содержащие парацетамол, димедрол и папаверина гидрохлорид, получен патент на изобретение.
Теоретическая значимость работы заключается в структурировании известного ассортимента суппозиторных основ липидной природы; формулировке достоинств и недостатков жировых вспомогательных веществ лауриновой и нелауриновой природы применительно к производству суппозиториев; определении научных подходов к выбору твердого жира; систематизации факторов, обеспечивающих системное или локальное действие лекарственных вешеств в форме суппозиториев; изучении степени влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на высвобождение НПВС из жировой основы; обосновании целесообразности
использования теста «Растворение» в технологии и анализе суппозиториев с целью совершенствования их качества.
Практическая значимость работы заключается в использовании опубликованных по результатам исследований изданий:
- монография «Вспомогательные вещества в технологии суппозиториев и научно-методические
подходы к их выбору (ISBN 978-5-7487-1637-6; Курск, 2013);
методические рекомендации для учреждений практического здравоохранения «Технология, контроль качества и применение комбинированных суппозиториев в терапии воспалительных заболеваний различной этиологии» (Курск, 2013);
электронное издание «Суппозитории. Современные ректальные, вагинальные и уретральные лекарственные формы» (Информрегистр, 2012);
- электронное издание «Биофармацевтические аспекты разработки суппозиториев»
(Информрегистр, 2013).
Издания внедрены в работу научных лабораторий, в т. ч. промышленных предприятий нашей страны, специализирующихся на разработке и выпуске суппозиториев; отдельных производственных аптек; а также в учебный процесс и научно-исследовательскую работу ряда кафедр высших учебных заведений фармацевтического профиля.
Полученные акты внедрения подтверждают использование разработанных научно-методических подходов к созданию суппозиториев и выбору оптимальных вспомогательных веществ и позволяют сократить время и материальные ресурсы при разработке новых препаратов в форме суппозиториев, производить коррекцию составов выпускаемых препаратов, совершенствовать нормативную и технологическую документацию на их производство, обучать персонал: ОАО «НИЖФАРМ», г. Нижний Новгород (акт внедрения от 15.10.2013); ООО «Альтфарм», г. Москва (акт внедрения от 21.11.2013); ЗАО «Московская фармацевтическая фабрика», г. Москва (акт внедрения от 21.11.2013); - ОАО «ФармЭрудит», г. Москва (акт внедрения от 10.10.2013); ФГУП НЦ «Сигнал», г. Москва (акт внедрения от 01.07.2013); Лаборатория биологически активных соединений НИИ фармации ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» (акт внедрения от 17.10. 2013); Аптеки ГУП «Брянскфармация» (акты внедрения от 03.06. 2013); Аптеки ОАО «Курская фармация» (акт внедрения от 25.06. 2013); ФГБУ «Информационно-методический центр по экспертизе, учету и анализу обращения средств медицинского применения» Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения, г. Курск (акт внедрения от 16.10. 2013).
Вышеназванные информационные материалы использованы при чтении курса лекций и проведении практических занятий; а также в научных исследованиях: кафедры фармацевтической технологии и кафедры фармакологии ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская
академия Минздравсоцразвития России» (акты внедрения от 05.02.2012 и 13.06. 2012); кафедры фармацевтической химии и фармацевтической технологии, кафедры фармакологии ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Минздравсоцразвития РФ» (акты внедрения от 18.06. 2012); кафедры фармацевтической технологии ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Минздрава России» (акты внедрения от 30.01.2013); кафедры фармацевтической химии и фармацевтической технологии ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет» (акт внедрения от 03.07. 2013); кафедры организации фармацевтической деятельности ФГБОУ ВПО «Российский государственный национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава России» (акт внедрения от 16.12.2013); кафедры фармацевтической технологии ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Минздрава России» (акты внедрения от 28.10.2013).
Методология и методы исследования. Теоретическую основу исследования составили труды советских (Тенцова А.И., Ажгихин И.С., Арзамасцев А.П., Кондратьева Т.С., Иванова Л.А., Зеликсон Ю.И., Головкин В.А., Цагарейшвили Г.В., Бузовский А.Н. и др.) и российских ученых, а также зарубежных исследователей (Gray V., Shah V. et al.), развивающие биофармацевтический подход к созданию и стандартизации рациональных лекарственных препаратов; международная и российская нормативная документация по производству и контролю качества суппозиториев и других лекарственных форм. Методология исследования заключалась в сравнительном изучении фармацевтической и биологической доступности НПВС из суппозиториев в зависимости от вида суппозиторной основы, ПАВ, способа введения активной субстанции в основу в опытах in vitro и in vivo с последующим выбором оптимальных вспомогательных веществ, обобщениями, заключениями и рекомендациями по их использованию. При проведении теста «Растворение» в качестве методологического подхода использовали положения по исследованию сравнительной кинетики растворения оригинального препарата и его дженериков, т. к. последние также могут отличаться от препарата сравнения составом вспомогательных веществ.
При выполнении работы были использованы методы сравнительного, документированного анализа; комплекс физико-химических, биологических методов, фармако-технологических испытаний; математические методы анализа и обработки результатов.
Положения, выносимые на защиту:
- классификация и характеристика современных липидных суппозиторных основ в зависимости от
исходного сырья и способа получения;
- систематизация факторов, влияющих на скорость, полноту растворения и всасывания ЛВ из
суппозиториев;
- научно-методические рекомендации по выбору суппозиторной основы;
результаты изучения фармацевтической доступности НПВС из суппозиториев с использованием теста «Растворение», в т. ч. степени влияния ПАВ разной природы;
индивидуальный перечень оптимальных суппозиторных основ для производства суппозиториев НПВС немедленного типа высвобождения и универсальность основы Витепсол Н-15;
- условия проведения теста «Растворение» отдельных НПВС из суппозиториев, обладающие
достаточной дискриминирующей способностью для выявления различий в составе
вспомогательных веществ, и обоснование возможности его использования для выбора
оптимального базиса и стандартизации готовых суппозиториев;
- алгоритм определения взаимозаменяемости суппозиторных основ на основе анализа профилей
растворения;
- результаты биофармацевтических исследований препаратов НПВС на лабораторных животных;
- составы, технология и результаты изучения стабильности комбинированных суппозиториев
жаропонижающего и анальгетического действия.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждена многократной повторностью экспериментов; исследованием НПВС, разнообразных по химической структуре и растворимости, а также их суппозиториев, изготовленных на различных липофильных и абсорбционных основах (не менее семи для каждого лекарственного средства); статистической обработкой полученных результатов и их сопоставлением с данными литературы.
Основные результаты исследований доложены и обсуждены на Региональной научно-практической конференции с международным участием «Достижения, проблемы и перспективы фармацевтической науки и практики» (Курск, декабрь 2006); Международной научно-практической Интернет-конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития» (Одесса, октябрь 2007); Международной научно-практической Интернет-конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одесса, март 2008); 74-ой итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного центра РАМН и отделения РАЕН «Университетская наука: теория, практика, инновации» (Курск, февраль 2009); 4-ой Всероссийской с международным участием научно–методической конференции «Фармобразование - 2010» (Воронеж, апрель 2010); Всероссийской научно-практической Интернет-конференции с международным участием «Современные аспекты разработки, совершенствования состава и технологии лекарственных форм» (Курск, апрель 2011); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Традиции и инновации фармацевтической науки и практики» (Курск, октябрь 2011); II-ой Международной научно-практической конференции «Кластерные подходы фармацевтического союза: образование, наука, бизнес» (Белгород, апрель 2012); XXIII International Scientific and
Practical Internet Conference «Modern trends of scientific thought development» (London, April 2012);
XXXVIII International Research and Practice Internet conference «Health as factor of quality and
lifetime of biological species» (London, December 2012); 78-ой итоговой научной конференции
сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного центра РАМН и отделения РАЕН
«Университетская наука: Взгляд в будущее» (Курск, февраль 2013).
Личный вклад автора. Автору принадлежит ведущая роль в выборе темы исследования, постановке цели и задач работы; планировании и реализации эксперимента; обработке экспериментальных данных, их обобщении и систематизации, формулировке общих выводов; докладах и публикациях, внедрении результатов исследования.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 15 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 работы - в зарубежных изданиях, 1 патент на изобретение, 1 монография (в соавторстве).
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Минздрава России» (№ государственной регистрации 01.200315713).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 388 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, шести глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 73 таблицами и 105 рисунками. Список литературы включает 260 источников, в т. ч. 82 - на иностранных языках.
Нестероидные противовоспалительные средства. Классификация и характеристика. Суппозитории НПВС
Нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) являются важнейшими симптоматическими лекарственными препаратами современности, которые за счет уникальной комбинации фармакологических свойств: противовоспалительных, анальгетических и жаропонижающих – применяются практически во всех областях медицины. Более тридцати миллионов людей в мире ежедневно принимают НПВС, причем 40 % этих пациентов имеют возраст старше 60 лет. Около 20 % стационарных больных также получают НПВС [110, 144]. Исторически это наиболее старая группа противовоспалительных препаратов. Е изучение началось в первой половине 19 века, когда в 1827 году из коры ивы был выделен гликозид салицин, а в 1860 году осуществлен синтез салициловой кислоты и ее натриевой соли. В 1869 году была получена ацетилсалициловая кислота, использующаяся до сих пор. За последние годы арсенал нестероидных противовоспалительных средств пополнился значительным числом новых средств, сочетающих высокую эффективность с улучшенной переносимостью. Тем не менее, в разряде резервных сохраняется бутадион, натрия салицилат [144]. У отдельных «старых» НПВС открыты новые возможности, например, у кислоты мефенамовой - противовирусное действие, АСК - антиагрегантные свойства [15, 164, 234]. С клинической точки зрения НПВС свойственен ряд общих черт: они обладают триадой фармакологических эффектов: противовоспалительным, жаропонижающим, болеутоляющим; не имеют гормональной активности кортикостероидов; характеризуются неспецифичностью противовоспалительного действия, т.е. тормозят любой воспалительный процесс независимо от его этиологических и нозологических особенностей; сравнительно хорошо переносятся, что связано с быстрым выведением из организма; оказывают тормозящее влияние на агрегацию тромбоцитов; связываются с альбуминами сыворотки крови [16, 70, 81].
Показания для использования НПВС весьма обширны и охватывают состояния, сопровождающиеся болью, воспалением и повышением температуры. Безусловно, ненаркотические анальгетики играют огромную роль в симптоматическом лечении воспалительных заболеваний опорно - двигательного аппарата (ревматоидный артрит, бурсит, остеоартроз), невралгиях, миалгиях, зубной и головной боли, альгодисменореи; используются для купирования лихорадочных состояний различного генеза [104, 106, 157].
НПВС представляют собой обширную и разнообразную по химическому строению группу лекарственных средств, обладающих различной степенью противовоспалительной активности (таблица 1.3) [60, 144]. Основной механизм действия НПВС связан с блокадой циклооксигеназы (ЦОГ), фермента, регулирующего биотрансформацию арахидоновой кислоты (рисунок 1.3). Арахидоновая кислота образуется из мембранных фосфолипидов с помощью фосфолипазы А2. Далее ЦОГ катализирует последовательное превращение арахидоновой кислоты в тромбоксан, простациклин и другие простагландины (ПГ). Доказано, что простагландины имеют разностороннюю биологическую активность. Их отрицательное действие проявляется в следующем: а) они являются медиаторами воспалительной реакции, накапливаясь в очаге воспаления и вызывая локальное расширение сосудов, отк, экссудацию, миграцию лейкоцитов и другие эффекты (в основном ПГ-Е2 и ПГ-I2); б) сенсибилизируют рецепторы к медиаторам боли (гистамину, брадикинину) и механическим воздействиям, понижая порог чувствительности; в) повышают чувствительность гипоталамических центров терморегуляции к действию эндогенных пирогенов (интерлейкина-1 и др.), образующихся в организме под влиянием микробов, вирусов, токсинов (главным образом ПГ-Е2). Еще в 70-х годах 20 века была высказана версия о существовании разных типов ЦОГ. На сегодняшний день структурный анализ подтвердил наличие двух изоферментов ЦОГ-1 и ЦОГ-2, гомологичных по аминокислотной последовательности на 60 % [70]. Распределение в тканях этих форм и регуляция их экспрессии отличаются. При этом считается, что ЦОГ-1 синтезируется и функционирует как постоянный клеточный фермент, участвующий в физиологических процессах, а индукция синтеза ЦОГ-2 происходит при повреждении тканей или при воспалении в ответ на действие цитокинов, ряда митогенных факторов или факторов роста. В связи с этим экспрессию ЦОГ-2 считают ответственной за развитие патологии – воспаления, боли и лихорадки. Данная гипотеза стимулировала поиск и появление новых лекарственных средств – селективных ингибиторов ЦОГ-2, не затрагивающих регуляцию физиологических функций ПГ [163, 170]. Недавно появились сведения о том, что в ЦНС экспрессирован третий тип ЦОГ. Ингибирование ЦОГ-3 головного мозга сопровождается подавлением боли и жаропонижением при лихорадке. По последним научным данным такие известные анальгетики - антипиретики как анальгин и парацетамол, имеющие слабые противовоспалительные свойства, действуют преимущественно центрально за счет избирательного ингибирования ЦОГ- 3 [70, 82].
Биофармацевтические исследования как основа разработки и стандартизации лекарственных препаратов
В настоящее время биофармация является теоретической базой фармацевтической технологии. Это наука, которая занимается изучением влияния фармацевтических факторов на терапевтическую эффективность лекарственных препаратов [19, 50, 146, 149, 183]. Выделяют следующие группы фармацевтических факторов: 1. Химическая природа лекарственного вещества. 2. Физико-химическое состояние лекарственного средства (размер и форма частиц, наличие электрического заряда на их поверхности, полиморфизм и др.) 3. Вид лекарственной формы и путь е введения в организм. 4. Вспомогательные вещества (природа и количество). 5. Фармацевтическая технология (аппаратура, способ изготовления) [148, 183, 210, 220, 251]. По современным биофармацевтическим представлениям терапевтическая эффективность суппозиториев также зависит от взаимосвязанных факторов: свойств активного компонента (в т. ч. растворимости, дисперсности); способа его введения в основу; природы и количества суппозиторной основы, поверхностно-активных веществ и других добавок; метода изготовления [4, 20, 25, 27, 36, 51].
Пожалуй, самым существенным из перечисленных факторов выступают вспомогательные вещества [137, 150, 182, 216]. Исследованию их влияния на фармацевтическую и биологическую доступность ЛВ из суппозиториев посвящено бесчисленное множество экспериментов, которые выявляют индивидуальный рациональный набор вспомогательных компонентов, обеспечивающий определенные фармакодинамические и фармакокинетические характеристики разрабатываемого лекарственного препарата [1, 66, 100, 101, 180]. Доказано значительное влияние ПАВ на терапевтическую активность суппозиториев [22, 65, 72, 114, 118]. Установленные научные факты нанизываются на общую ось биофармацевтических знаний в предверии новых обобщений и выявленных закономерностей.
Таким образом, изучение и варьирование фармацевтических факторов необходимы для создания высокоэффективных лекарственных средств в форме суппозиториев [103, 119, 124, 181]. Как известно, биофармацевтические исследования выполняются в условиях in vitro и in vivo. При этом в опытах in vitro имитируется процесс абсорбции лекарственного вещества в организме [77, 149, 186, 254]. Эти эксперименты предваряют определение биодоступности методами in vivo, так как они экономичны и предназначены для массового проведения экспериментов.
Опыты in vivo проводятся применительно к суженному количеству объектов, т. к. более дорогостоящи, трудоемки и подчиняются этическим нормам. Для исследования биодоступности ЛВ применяются фармакокинетические или фармакодинамические методы. Последние дают непосредственное представление о силе и скорости наступления фармакологического эффекта ЛВ [16, 96]. Среди большого количества методов определения фармацевтической доступности препаратов в последнее время предпочтение отдается тесту «Растворение» [11, 64, 116, 119, 151], хотя сохраняются и диализные методы с использованием мембран [65, 202]. В основе данного теста лежит принцип дезинтеграции лекарственного препарата с высвобождением и растворением заключенного в нем лекарственного вещества. Так как в организме всасывается только растворенное ЛВ, то чем выше скорость и полнота его растворения, тем быстрее и полнее происходит нелимитированная абсорбция. Поэтому тест «Растворение» характеризует в первом приближении биодоступность препаратов [149]. Впервые требования по «Скорости растворения» были сформулированы в Фармакопее США XVIII издания в 1970 году для 7 наименований готовых лекарственных средств. На сегодняшний день в базе данных Агенства по контролю лекарственных средств и пищевых продуктов США (FDA) приведено 976 методик для отдельных лекарственных средств, что свидетельствует о значимости и признании данного критерия качества лекарственных препаратов [86, 174]. Данный тест также введен в Британскую, Европейскую, Японскую, Международную Фармакопеи и др. В нашей стране издана ОФС 42-0003-04 «Растворение». Приборы, условия проведения теста «Растворение», нормативная база непрерывно совершенствуются, а требования гармонизируются [188, 201, 213, 214, 239]. Испытание «Растворение» предназначено для определения количества лекарственного вещества, которое в условиях, указанных в частной фармакопейной статье, за определенный промежуток времени должно высвобождаться в среду растворения из лекарственной формы. Для оценки растворения необходима отработанная совокупность условий: прибор; состав, объем, температура среды растворения; режим перемешивания; время отбора проб; аналитический способ определения содержания вещества в растворе, позволяющих с достаточной точностью оценить кинетику перехода действующего вещества в раствор; критерий высвобождения [59, 111, 151, 160]. В качестве приборов для проведения испытания «Растворения» Фармакопеей США рекомендованы несколько аппаратов: аппарат 1 «Вращающаяся корзинка»; аппарат 2 «Лопастная мешалка»; аппарат 3 «Качающийся цилиндр»; аппарат 4 «Проточная ячейка»; аппарат 5 «Лопасть над диском»; аппарат 6 «Вращающийся цилиндр»; аппарат 7 «Качающийся держатель» [160]. Самыми используемыми являются первые два аппарата. В отечественной ОФС предусмотрены только 3 аппарата: «Вращающаяся корзинка», «Лопастная мешалка», «Проточная ячейка». В связи с имеющимся разнообразием лекарственных форм создаются новые приборы другого типа [217, 250]. К аппаратам предъявляются высокие технические требования с необходимостью механической калибровки, использования таблеток-калибраторов [21, 76, 201, 209, 252].
Состав среды растворения должен быть подобран для каждого отдельного случая в зависимости от свойств ЛВ, значения рН участка пищеварительного тракта, в котором должно проходить растворение. В качестве среды растворения наиболее часто используются водные среды в физиологическом диапазоне рН 1,0-7,5: вода очищенная, водные растворы кислот или щелочей, буферные растворы (ацетатный, фосфатный, боратный), реже - органические растворители [86, 151].
УФ-спектрофотометрия в анализе нестероидных противовоспалительных средств
Определение времени полной деформации суппозиториев НПВС
Дисперсность лекарственных веществ оказывает существенное влияние на скорость и полноту их высвобождения и всасывания, а следовательно, терапевтическую эффективность лекарственных препаратов. Поэтому нами был проведен дисперсологический анализ субстанций НПВС, а также изучена дисперсность частиц лекарственных веществ в суппозиториях, изготовленных на различных основах, прямым микроскопическим методом по методике, изложенной в главе 2. Исходя из полученных данных, размеры исследованных частиц разбивали по определенным, значимым для исследуемого объекта, интервалам и рассчитывали среднестатистическую величину - средний размер частиц (). Результаты изучения дисперсности субстанций и суппозиториев НПВС приведены в таблицах 3.22 – 3.29. Размер частиц твердой фазы всех исследованных суппозиториев был обусловлен дисперсностью исходных субстанций, практически не зависел от вида суппозиторной основы и поэтому в таблицах дан на примере суппозиториев, изготовленных на основе КЖ. В субстанции парацетамола преобладали 2 фракции призматических частиц размером до 15 мкм и от 15 до 50 мкм (таблица 3.22, рисунок 3.9). Встречались единичные кристаллы до 100 мкм. Средний размер частиц составил 21,3 мкм. Наиболее крупными частицами из исследованных НПВС обладали бутадион и АСК. Их средний размер составил 58,4 и 50,5 мкм соответственно. Игольчатые кристаллы бутадиона и призматические кристаллы АСК показаны на рисунке 3.10. Субстанция бутадиона имеет 2 основных фракции частиц: до 40 мкм и от 40 до 80 мкм (таблица 3.24). АСК содержит большое количество мелких частиц размером 5-10 мкм при достаточно высоком проценте крупных кристаллов до 100 и даже 400 мкм (таблица 3.25). Натрия салицилат и ортофен отличались достаточно высокой однородностью дисперсной системы со средним размером округлых частиц 19,2 и 7,7 мкм соответственно (таблицы 3.26 и 3.27, рисунок 3.11). Ортофен являлся самым мелкодисперсным ЛВ из исследованных субстанций.
Пластинчатые кристаллы МФК показаны на рисунке 3.12. Доминирующей фракцией данной субстанции являлись частицы размером до 20 мкм, средний размер в системе составил 25,2 мкм (таблица 3.29).
Таким образом, исходные субстанции НПВС представляли собой полидисперсные системы. Высокой однородностью отличались натрия салицилат и ортофен. Наиболее крупные частицы были характерны для бутадиона и АСК. Самым мелкодисперсным веществом являлся ортофен. В процессе изготовления суппозиториев НПВС твердая фаза приобретала большую однородность за счет уменьшения количества крупных частиц. Средний размер частиц в суппозиториях был ниже, чем у соответствующих исходных субстанций (рисунок 3.13). Дисперсологический анализ частиц в суппозиториях показал, что такие технологические операции, как диспергирование ЛВ в расплавленной основе, охлаждение суппозиторной массы не приводят к увеличению размеров частиц твердой фазы за счет конденсации или агрегации. Исключение составили суппозитории бутадиона на основе КЖ в сочетании с эмульгатором № 1, для которых обнаружено формирование агрегатов (рисунок 3.14), что, по нашему мнению, являлось одной из причин излишней хрупкости изготовленных суппозиториев. Максимальный диаметр отдельных агрегатов достигал 375 мкм. Установленная дисперсность твердой фазы суппозиториев НПВС, как будет показано дальше (глава 4), была достаточной для активного и полноценного высвобождения данных ЛВ из суппозиториев, а определенная степень их полидисперсности обеспечивала постепенное растворение. 1. Получены суппозитории ортофена, анальгина, парацетамола, кислоты ацетилсалициловой, натрия салицилата, напроксена, бутадиона, кислоты мефенамовой на различных липофильных и абсорбционных основах. Определены коэффициенты замещения ряда лекарственных веществ. Проведена оценка качества полученных суппозиториев, в т. ч. исследованы физико-химические показатели: температура плавления, время полной деформации, дисперсность твердой фазы. 2. Отмечено снижение температуры плавления большинства композиционных суппозиторных основ по сравнению с исходными жирами. Сплавление масла какао и гидрогенизированных жиров лауриновой и нелауриновой природы приводило к образованию эвтектических смесей с температурой плавления 28–29 С. Введение в КЖ эмульгатора № 1 (до 10 %), эмульгатора Т-2 (до 5 %), ФК (до 1 %), НЛС (до 5 %) также вызывало снижение температуры плавления исходного жира на (2–4) С. 3. Установлено, что введение вышеуказанных НПВС в жировые основы по типу суспензии (2,5–12,5 %) изменяло температуру плавления базиса в пределах ± (0,5–3) С и носило непрогнозируемый индивидуальный характер, зависящий от природы суппозиторной основы и НПВС. При этом среднее значение температуры плавления большинства суппозиториев НПВС отвечало фармакопейному требованию и находилось в пределах от 31 до 36 С. 4. Определено время полной деформации (ВПД) всех исследованных суппозиториев НПВС, которое составило 2-13,5 мин, что соответствовало требованиям ГФ XI (не более 15 мин), за исключением суппозиториев на основе Witepsol E 75, характеризовавшихся высокими показателями температуры плавления и ВПД. 5. Показано при сопоставлении обоих показателей качества изготовленных суппозиториев НПВС, что значение ВПД не имело четкой зависимости от температуры плавления в изученных пределах. Использование суппозиторных основ, представляющих собой эвтектические сплавы, позволило сделать вывод о том, что только существенное снижение температуры плавления суппозиториев (порядка 6-8 С) относительно температуры тела, явно отражалось на величине времени полной деформации, которое при этом уменьшалось и составляло 2-3 мин. 6. Изучен размер частиц исходных субстанций НПВС прямым микроскопическим методом и установлено, что они представляют собой полидисперсные системы. Достаточно высокой однородностью отличались натрия салицилат и ортофен. Наиболее крупные частицы были характерны для бутадиона и АСК. Самым мелкодисперсным веществом являлся ортофен. 7. Установлено, что размер частиц твердой фазы всех исследованных суппозиториев обусловлен дисперсностью исходных субстанций и практически не зависел от вида суппозиторной основы. Отмечено, что в процессе изготовления суппозиториев НПВС твердая фаза приобретала большую однородность за счет уменьшения количества крупных частиц. Такие технологические операции, как диспергирование ЛВ в расплавленной основе, охлаждение суппозиторной массы не приводили к увеличению размеров частиц твердой фазы за счет конденсации или агрегации. Средний размер частиц парацетамола, напроксена, ортофена, анальгина, МФК, натрия салицилата в лекарственной форме не превышал 25 мкм, а бутадиона и АСК – 55 мкм.
