Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ современного состояние российского рынка суппозиторных основ (обзор литературы) 14
1.1. Маркетинговые исследования фармацевтического рынка суппозиториев отечественного и импортного производства 14
1.2. Анализ отечественных биотехнологических и синтетических субстанций в форме суппозиториев (арбидол, имунофан, интерферон, полиоксидоний, алоэ, модифицированный ибупрофен ) 16
1.2.1. Арбидол 18
1.2.2. Интерферон 20
1.2.3 .Имунофан 26
1.2.4. Полиоксидоний 28
1.2.5. Алоэ экстракт 30
1.3. Модифицированная субстанция ибупрофена и способы ее получения..32
1.4. Изучение ассортимента современных суппозиторных основ 37
1.4.1. Способы получения твердого жира 50
1.4.2. Оценка качества существующих липофильных основ при помощи прецизионных методов 54
1.5. Современные подходы к разработке суппозиториев и влияние основы на их фармацевтические и терапевтические свойства 57
1.6. Способы упаковки суппозиториев и свойства упаковочных материалов 69
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 75
2.1. Объекты исследования и вспомогательные вещества 75
2.1.1. Действующие вещества 75
2.1.2. Вспомогательные вещества 78
2.2. Методы исследования 81
2.2.1. Общие методы исследования суппозиториев 81
2.2.2. Биофармацевтические и биологические методы исследования суппозиториев 83
2.2.3. Контроль качества твердого жира 85
2.2.4. Физико-химические методы определения показателей качества субстанций 87
2.2.5. Методы исследования (Рентгеноструктурная дифрактометрия. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) 91
2.2.6. Спектроскопия ЯМР Н- прямой метод определения состава, строения компонентов суппозиториев 93
2.2.6.1. Разработка метода ЯМР- спектроскопии для определения показателей качества твердого жира 93
2.2.7. DART - технология экспресс - анализа субстанции и суппозиториев. Прямые и гибридные методы масс-спектрометрии 100
Выводы по главе 2 102
ГЛАВА 3. Исследование фармацевтических факторов при разработке суппозиториев 103
3.1. Обоснование выбора пальмоядрового масла в качестве сырья для
получения твердого жира и разработка нормативной документации на твердый жир 103
3.2. Изучение биофармацевтических факторов при выборе основы 106
3.3. Оценка влияния поверхностно-активных веществ на качество суппозиториев 114
3.4. Изучение влияния степени дисперсности фармацевтической субстанции на биофармацевтические показатели суппозиториев 116
3.5. Рентгендифракционные исследования исходных субстанций ибупрофена и после микронизации суппозиториев на его основе 128
3.7. Исследование зависимости структурно-механических и технологических параметров от свойств наполнителей 132
3.8. Исследование полиморфизма липофильных основ 135
Выводы по главе 3 145
ГЛАВА 4. Разработка и исследование лекарственной формы «иммунофан, суппозитории ректальные 0,1 МГ» 147
4.1. Разработка состава и технологии суппозиториев с Иммунофаном 147
4.1.1. Обоснование выбора ректальной формы для лекарственного средства Имунофан 147
4.1.2. Экспериментально-теоретическое обоснование технологии и состава лекарственной формы «Имунофан, суппозитории ректальные 0,1 мг» 149
4.1.3. Технологическая схема производства 155
4.2. Оценка качества суппозиториев 162
4.2.1. Изучение лекарственного средства «Иммунофан суппозитории» физико-химическими методами анализа 162
4.2.2. Разработка методов идентификация имунофана и определение его количественного содержания в суппозиториях спектрометрией ЯМР И 162
4.2.3. Разработка способа пробоподготовки для анализа суппозиториев методом ВЭЖХ 171
4.2.4. Использованием масс-спектрометрии DART для идентификации глицина 173
4.3. Изучение стабильности суппозиториев в процессе хранения 174
4.4. Изучение сравнительной биодоступности препаратов «Имунофан раствор для инъекций 0,005 %» и «Имунофан, суппозитории ректальные 0,1 мг» 178
Выводы по главе 4 186
ГЛАВА 5. Разработка комбинированных суппозиториев «алоэферон» 188
5.1. Выбор активных фармацевтических субстанций для создания комбинированных суппозиториев 188
5.2. Применение метода ЯМР-спектроскопии при выборе состава суппозиториев «Алоэферон» 195
5.2.1. Изучение взаимодействия между активными субстанциями и современными основами методом ЯМР-спектроскопии 195
5.3. Технологические аспекты разработки комбинированных суппозиториев 203
5.4. Разработка методик количественного содержания действующих веществ в суппозиториях «Алоэферон» 207
5.4.1. Разработка методики количественного определения антрацен производных алоэ экстракта 207
5.4.2. Валидация методики количественного определения антрацен производных алоэ экстракта 215
5.4.3. Разработка методики анализа методом спектрометрии ЯМР Н для определения количественного содержания интерферона альфа-2Ь в
суппозиториях 224
5.5. Изучение стабильности суппозиториев в процессе хранения 225
5.6. Доклинические испытания суппозиториев «Алоэферон» 230
Выводы по главе 5 235
Качество суппозиториев 237
6.1. Разработка контурной ячейковой упаковки суппозиториев 237
6.2. Изучение стабильности суппозиториев в различных видах упаковки 240
Выводы по главе 6 249
Общие выводы 250
Список использованной литературы 255
- Анализ отечественных биотехнологических и синтетических субстанций в форме суппозиториев (арбидол, имунофан, интерферон, полиоксидоний, алоэ, модифицированный ибупрофен )
- Биофармацевтические и биологические методы исследования суппозиториев
- Изучение биофармацевтических факторов при выборе основы
- Экспериментально-теоретическое обоснование технологии и состава лекарственной формы «Имунофан, суппозитории ректальные 0,1 мг»
Введение к работе
Актуальность темы. Задачей отечественной фармацевтической науки и промышленности, сформулированной руководителем Российской Федерации, является увеличение доли российских препаратов в развивающемся рынке до 50 % для обеспечения населения доступными и эффективными лекарственными средствами и снижения бюджетных затрат при государственных закупках. Исследования по этому направлению, проводимые в России, необходимо осуществлять на самом современном оборудовании, используя как наиболее активные фармацевтические субстанции, так и вспомогательные вещества, способные обеспечить эффективность действия и максимальную безопасность с позиций побочных эффектов лекарственных препаратов. Появление и широкое распространение новых инфекционных заболеваний, а также развитие тяжелых осложнений у иммунодефицитных больных с различной патологией диктуют настоятельную необходимость создания новых эффективных лекарственных средств, обладающих противовирусным действием и иммунорегулирующим эффектом. Не менее актуальным остается разработка препаратов для лечения воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата и болевого синдрома различной этиологии.
Определенный интерес для лечения такого рода заболеваний представляют отечественные биотехнологические субстанции иммунокорректоров такие как, интерферон альфа-2b, имунофан, полиоксидоний, противовирусный препарат арбидол, алоэ и нестероидный противовоспалительный препарат ибупрофен.
По рекомендации врачей-клиницистов, наряду с инъекционными формами, для этих препаратов необходим выпуск рациональной лекарственной формы в виде суппозиториев, в которых выгодно сочетаются достоинства пероральных и инъекционных средств с отсутствием проблемы боли и вкуса, снижением уровня аллергических и токсических реакций, повышением биодоступности и эффективности.
Среди вспомогательных веществ для лекарственных препаратов обозначилась тенденция использования веществ природного происхождения. Этерефицированный твердый жир на основе пальмоядрового масла является натуральным вспомогательным веществом, широко используемым в качестве основы для суппозиториев в фармацевтическом производстве.
Поэтому создание суппозиториев с иммуномодуляторами и НПВС отечественного производства на основе твердого жира является актуальной задачей.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось обоснование составов и технологии получения суппозиториев с использованием отечественных биотехнологических, синтетических и растительных субстанций на основе этерефицированного жира.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) разработать нормативную документацию для твердого жира, обосновать использование пальмоядрового масла в качестве основы для его производства;
2) разработать методику спектрометрии ЯМР 1Н для определения состава и свойств твердого жира с целью ее использования при экспресс -анализе липофильных основ для суппозиториев;
3) установить зависимость между физико-химическими свойствами основы и стабильностью субстанций в суппозиториях;
4) изучить влияние фармацевтических факторов, таких как растворимость, дисперсность, полиморфизм и строение кристаллической решетки субстанций, на физико-химические и медико-биологические свойства суппозиториев;
5) исследовать зависимость влияния поверхностно-активных веществ, наполнителей, активаторов всасывания, антиоксидантов на стабильность суппозиториев и высвобождение лекарственных веществ;
6) обосновать составы суппозиториев с иммуномодуляторами и ибупрофеном, а также состав полифункционального комбинированного препарата, обладающего синергидным эффектом с повышенной специфической активностью;
7) разработать технологию получения суппозиториев и методы оценки их качества с применением новейших прецизионных методов анализа, установить алгоритм формования суппозиториев на твердом жире;
8) разработать методику спектрометрии ЯМР 1Н для идентификации имунофана и определения его количественного содержания в суппозиториях
9) разработать необходимую нормативную документацию для предложенных препаратов и провести работу по их внедрению;
10) выявить факторы, влияющие на стабильность суппозиториев в различных видах упаковки, обосновать необходимость создания и разработать нормативную документацию на контурную ячейковую упаковку для суппозиториев и установку для ее получения с целью их использования в научно-исследовательских лабораториях и на фармацевтических предприятиях, выпускающих суппозитории в небольших объемах.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.
Диссертационная работа выполнена на базе Центра коллективного пользования Российского университета дружбы народов при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках госконтракта №16.552.7002, соответствует постановлению правительства РФ «Развитие науки и технологии».
Научная новизна и теоретическая значимость работы. Обоснована необходимость разработки технологии получения суппозиториев на основе твердого жира с отечественными субстанциями (интерферон альфа -2b, имунофан, полиоксидоний, арбидол, ибупрофен и экстракт алоэ сухой)
Показана целесообразность использования твердого жира, получаемого переэтерификацией пальмоядрового масла, в качестве экономичной и технологичной основы. С использованием прецизионных методов исследования установлен качественный и количественный состав твердого жира и предложены гармонизированные с требованиями зарубежных фармакопей методики оценки его качества (Проект ОФС ГФ ХII, ТУ 9369-001-28910991-10).
В результате практически выявленной зависимости между физико-химическими свойствами фармацевтических субстанций и вспомогательных веществ, показана возможность создания стабильных в процессе хранения суппозиториев, способных максимально высвобождать лекарственное вещество и обеспечивать достижение терапевтических концентраций в крови.
Впервые исследованы взаимодействия между вспомогательными веществами и активными субстанциями в процессе хранения разработанных суппозиториев с использованием методов спектроскопии ЯМР и масс-спектрометрии DART, подтверждено отсутствие влияния вспомогательных веществ и используемого упаковочного материала на стабильность лекарственного вещества в процессе хранения.
Изучено влияние кристалличности субстанций на качество суппозиториев с ибупрофеном и имунофаном (твердость, ломкость, стабильность при хранении) с использованием методов рентгеновской дифракции и дифференциальной сканирующей калориметрии. Установлена целесообразность и значимость соблюдения температурного режима и продолжительности технологического процесса нагревания и охлаждения при формовании суппозиториев, в результате чего рекомендован алгоритм формования суппозиториев.
Всесторонне изучено влияние физико-химических свойств современных упаковочных материалов на стабильность суппозиториев в процессе хранения, что позволило разработать для них первичную упаковку и внедрить ее в производство.
Создан новый стабильный комбинированный препарат «Алоэферон» обладающий противовоспалительным, иммуномодулирующим и противовирусным действием. Показано увеличение его специфической активности по сравнению с монопрепаратами.
Подана заявка на выдачу патента на изобретение «Полифункциональное комбинированное лекарственное средство для коррекции иммунодефицитных состояний и лечения тяжелых инфекционно-воспалительных заболеваний.» (заявка № 2012127244/15(042401).
Практическая значимость работы и внедрение результатов исследования. На основании проведенных исследований внедрены:
- нормативная документация (ТУ 9369-001-28910991-10) на вспомогательное вещество для производства суппозиториев «Твердый жир» (Hard fat) Loders Croklaan B.V.;
- ТУ 9467-001-52385883-00 на контурную ячейковую упаковку суппозиториев для фармацевтических предприятий страны;
- состав и технология производства и стандартизация противовирусного лекарственного средства в форме суппозиториев на основе отечественной субстанции арбидола для детей (Проект ФСП).
- состав, технология производства и стандартизация иммуномодулирующего лекарственного средства на основе отечественной субстанции «Полиоксидоний суппозитории ректальные» (ФСП 42-8853-07). Разработан и внедрен на ООО "НПО Петровакс Фарм" промышленный регламент на производство суппозиториев с полиоксидонием;
- состав и технология производства и стандартизация иммуномодулирующего лекарственного средства на основе отечественной субстанции «Имунофан суппозитории ректальные 0,1 мг» (ФСП 42-0027-4879-03). Разработан и внедрен на ООО научно-производственном предприятии "БИОНОКС" промышленный регламент на производство суппозиториев с имунофаном;
- методика ВЭЖХ для определения алоэ-эмодина в субстанции и суппозиториях;
- методика масс-спектрометрии DART для идентификации глицина в суппозиториях с имунофаном ;
- методика спектрометрии ЯМР 1Н для идентификации имунофана и определения его количественного содержания в суппозиториях;
- состав и технология изготовления суппозиториев на основе микронизированной субстанции ибупрофена. Разработаны условия микронизации ибупрофена на распылительной сушилке;
- состав и технология изготовления полифункционального комбинированного лекарственного средства «Алоэферон» для коррекции иммунодефицитных состояний и лечения тяжелых инфекционно-воспалительных заболеваний в форме суппозиториев (Проект ФСП);
Положения, выносимые на защиту:
- результаты теоретических и экспериментальных исследований по выбору наиболее перспективных отечественных субстанций, обладающих низкой токсичностью и высокой специфической активностью, эффективных для лечения иммунодефицитных состояний и заболеваний опорно-двигательного аппарата;
- результаты исследований по выбору липофильных основ для получения твердого жира методом переэтерификации и нормативной документации на него, а также методов оценки его качества с использованием прецизионных методов анализа;
- методические подходы по разработке технологии суппозиториев с лабильными биотехнологическими субстанциями в форме суппозиториев, алгоритм формовки суппозиториев;
- результаты экспериментальных исследований по подбору вспомогательных веществ, входящих в состав суппозиториев, разработке технологического процесса и методов идентификации и количественного определения действующих и вспомогательных веществ;
- исследования фармакокинетики, токсичности и специфической активности суппозиториев с иммуномодуляторами и ибупрофеном;
- итоги внедрения результатов исследований по разработке составов и технологии получения суппозиториев в фармацевтическую практику.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на международном конгрессе «Традиционная медицина, симпозиум фитотерапия» (г. Москва 1994), Российском национальном конгрессе «Формирование приоритетов лекарственной политики» (г. Москва 1995), на конференции молодых ученых ВНИИФ «Современные проблемы фармации» (г. Москва 1997), на 4-й конференции молодых ученых, посвященной памяти М.Т.Алюшина НИИФ «Современные проблемы фармации» (г. Москва 2000), на I международном форуме «Здравоохранение, фармация и мединдустрия» (г.Москва 2002), на международной конференции «Новые лекарства» (г. Дагомыс 2003), на VI-ой международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств» (г. Москва 2004), на специализированном форуме Фармтехпром «Современной России – современные лекарства» (г.Москва 2006), на специализированной выставке «Аптека-2008» на секции «Современные технологии лекарственных средств» (г.Москва 2008), на международном семинаре «Производство и валидация мягких лекарственных форм» (г.Москва 2012).
Личное участие автора. Основная часть исследования (90%) выполнена лично автором диссертационной работы. Во всех работах, выполненных с соавторами, автору принадлежит постановка задачи, концепция методов исследования, анализ полученных результатов, непосредственное участие автора в проведенных исследованиях.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 61 печатная работа в виде научных статей и тезисов, из них 21 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.01 - технология получения лекарств. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 1,2, 3, 4 и 7 паспорта специальности - технология получения лекарств.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальных исследований, списка использованной литературы, приложений.
Анализ отечественных биотехнологических и синтетических субстанций в форме суппозиториев (арбидол, имунофан, интерферон, полиоксидоний, алоэ, модифицированный ибупрофен )
Для оценки значимости работы по созданию препаратов в форме суппозиториев и определения доли данной лекарственной формы на отечественном фармацевтическом рынке был дан анализ маркетинговых исследований агенства IMS Health за период с 2004 по сентябрь 2011 года [293].
В настоящее время Российский фармацевтический рынок является одним из наиболее динамично развивающихся. По результатам исследований фармацевтического рынка, проведенных в 2011 году, Российская Федерация относится ко второй группе быстрорастущих рынков (Рис. 1). За последние 5 лет наблюдается впечатляющий рост отечественного рынка фармацевтических препаратов, увеличение которого составляет 20 %. При этом 142 миллиона российских граждан получили доступные лекарственные средства. Несмотря на то, что в 2010 году наблюдался спад рынка на 10 %, ожидается его увеличение в 2 раза к 2015 году вопреки финансовому кризису. Ожидаемый высокий рост обусловлен проводимой реформой здравоохранения, а также обязательным медицинским страхованием и возрастающим доходом населения. Ведущие мировые фармацевтические корпорации со вниманием относятся к российскому рынку и его возможностям, поэтому стремятся продвигать свои препараты во всех сегментах фармацевтического рынка России. На рис. 1 представлена динамика развития мирового фармацевтического рынка. Рисунок 1 - Динамика развития мирового фармацевтического рынка (Данные предоставлены маркетинговым агенством IMS Health). На рис.2 представлена динамика развития лекарственных средств для ректального и вагинального применения на российском фармацевтическом рынке. По сведениям маркетингового агенства IMS Health доля лекарственных средств для ректального и вагинального применения на российском фармацевтическом рынке составляют 1,81%. Препараты в форме суппозиториев занимают 1,74% . Средняя стоимость упаковки суппозиториев составляет в рознице 174 руб. При этом суппозитории отечественного производства составляют 60 % от общего числа,
представленных на рынке. Наиболее популярными МНН в этом сегменте по количеству упаковок являются интерферон альфа-2Ь, парацетамол и глицерол. По объему продаж лидируют препараты, содержащие в качестве действующего вещества интерферон альфа-2Ь, хлоргексидин и натамицин. Наибольшая доля суппозиториев представлена в сегменте иммуностимулирующие средства - 29,9 % и антибактериальные средства - 22,9%.
Из представленных данных видно, что наиболее востребованными препаратами в форме суппозиториев являются иммуностимулирующие средства, основная часть исследований была посвящена препаратам данной группы. Из диаграммы рис. 2 видно, что интерес к разрабатываемой лекарственной форме растет, что обуславливает необходимость появления новых лекарственных препаратов данного сегмента рынка [291,293].
Следует отметить, что безболезненность и простота введения, поступление большей части фармацевтической субстанции непосредственно в большой круг кровообращения, возможность назначения лекарства в экстренно возникших случаях, отсутствие проблемы вкуса и запаха и другие достоинства ставят разработку суппозиториев актуальной задачей фармацевтичекой технологии [218,262,263,360]. Особое значение ректальные лекарства имеют в педиатрии и гериатрии [218,258]. 1.2. Анализ отечественных биотехнологических и синтетических субстанций в форме суппозитриев
Широкое распространение и появление новых инфекционных заболеваний, возникновение антибиотикорезистентных штаммов патогенных микроорганизмов, а также развитие тяжелых осложнений у иммунодефицитных больных с различной патологией вызывают настоятельную необходимость создания новых эффективных лекарственных средств, обладающих противовирусным действием и иммунорегулирующим эффектом. Кроме того актуальным остается разработка препаратов для лечения воспалительных заболеваний опорнодвигательного аппарата и болевого синдрома различной этиологии [9,22,150,151].
Для разработки суппозиториев с улучшенной биодоступностью и расширенным спектром действия, используя достижения отечественной науки в области фармации и фармакологии, нами был проведен анализ лекарственных форм иммуномодуляторов, таких как арбидол, имунофан, интерферон альфа-2Ь, полиоксидоний, зарегистрированных в настоящее время в РФ [176,21,128]. В таблице 1 представлены результаты исследования. Таблица 1 - Сравнительный анализ лекарственных форм иммуномодуляторов.
Наименованиелекарственноговещества Количество зарегистрированных лекарственных форм Как видно из представленных данных, вышеперечисленные субстанции иммуномодуляторов и лекарственные формы на их основе являются отечественного производства, за исключением интерферона альфа-2Ь. Так же следует, что иммуномодуляторы в основном применяются парентерально или местно, что свидетельствует о необходимости разработки суппозиторных лекарственных форм на их основе.
Учитывая, что настоящее исследование посвящено разработке технологии рациональных лекарственных форм на основе отечественных биотехнологических и синтетических субстанций, в настоящем обзоре будет освящена литература относительно свойств выше указанных субстанций.
В 2008 году на базе Лондонского Национального института медицинских исследований в лабораторных условиях подтверждено прямое противовирусное действие арбидола [154]. При этом авторы работы отметили, что вероятность формирования штаммов, устойчивых к Арбидолу, значительно ниже по сравнению с препаратами ремантадин и амантадин. Арбидол действует на ранних стадиях вирусной репродукции, ингибирует поверхностный вирусный белок гемагглютинин и подавляет слияние вирусной липидной оболочки с внутриклеточными мембранами, предотвращая проникновение вируса внутрь клетки [154,16, 69,86].
Препарат не оказывает иммуносупрессорного эффекта на выработку специфических антител к респираторным вирусам, что выгодно отличает его от большинства противовирусных средств, применяющихся для профилактики и лечения гриппа и ОРВИ [78,86,103].
На сегодняшний день арбидол является эффективным препаратом в лечении гриппа. Терапевтическая эффективность арбидола при гриппе проявляется в снижении интоксикации и выраженности катаральных явлений, укорочении периодов лихорадки и общей продолжительности заболевания [104,105,117].
По утверждению разработчиков арбидол также обладает интерферон- индуцирующими свойствами, стимулирует гуморальные и клеточные реакции иммунитета, фагоцитарную функцию макрофагов, повышает устойчивость организма к вирусным инфекциям. Предупреждает развитие постгриппозных осложнений, снижает частоту обострений хронических заболеваний, нормализует иммунологические показатели [156,166].
Арбидол обладает системным действием, быстро адсорбируется и распределяется по органам и тканям. Максимальная концентрация (Стах) в плазме крови при приеме дозы в 50 мг достигается через 1,2 ч., в 100 мг - через 1,5 часа. Биодоступность препарата составляет около 40 % и не зависит от приема пищи. Метаболизируется в печени. Период полувыведения (Т1/2) равен 17-21 ч. Около 40 % выводится в неизмененном виде, в основном с желчью (38,9 %) и в незначительном количестве почками (0,12 %). В течение первых суток выводится 90 % от введенной дозы [80,221,222].
Биофармацевтические и биологические методы исследования суппозиториев
Интерферон альфа-2Ь (ФСП 42-053-5495-04) человеческий, рекомбинантный. Интерферон - вещество белковой природы. Это пористая, аморфная масса или порошок белого или от светло-желтого до ярко-розового цвета, гигроскопичен. Растворим в воде, образуя прозрачный или слегка опалесцирующий раствор с pH от 6 до 8. Молекулярная масса альфа-интерферонов колеблется от 18 тыс. до 25 тыс., pH от 5,5 до 7,5; кислотоустойчивы, не теряют своей активности при pH 2. Выдерживают нагревание при 56—60С в течение 1ч, при дальнейшем нагревании активность интерферона резко снижается. [34,39]. Для обеспечения стабильности интерферона альфа-2Ь человеческого рекомбинантного необходимо использование буферного раствора, содержащего натрия гидрофосфат додекагидрат (ГОСТ 4172-76) и натрия дигидрофосфат дигидрат (ГОСТ 245-76). Использовали препарат ООО «Фармапарк», Россия.
Имунофан (ФСП 42-0027-0034-00)- синтетический гексапептид оригинальной структуры. Химическое название - аргинил-альфа-аспартил- лизил-валил-тирозил-аргинин.
Аморфный или кристаллический порошок белого цвета, гигроскопичен. Допускается слабый запах уксусной кислоты. Легко растворим в воде,практически не растворим в спирте 95% и хлороформе. Производитель - ООО научно-производственное предприятие "БИОНОКС".
Ибупрофен (ЦБР, РЬ.Еиг.) (КБ)-2-(4-изобутилфенил)-пропионовая кислота. Эмпирическая формула Сі3Н1802. М.м. 206,28. Кристаллический порошок белого цвета с характерным запахом, растворим в фосфатном буфере -5,2 мг/мл. Температура плавления 75-78 С. Коэффициент распределения п-октан/вода - 3,3. Структурная формула:
В работе использовали модифицированный микронизированный ибупрофен, полученный в ЦКП (НОЦ) РУДН на распылительной сушилке Buchi Nano (Spray Dryer В-90).
Полиоксидоний (ФСП 42-0501-5259-04). Химическое название: сополимер N-окиси 1,4 этиленпиперазина и (N-карбоксиэтил)-1,4- этиленпиперазиний бромида, азоксимера бромид. Растворим в воде.В работе использовали полиоксидоний производства ООО «НПО Петровакс фарм».
Аэросил 200, 380 (USP,BP). Высокодисперсный оксид кремния (IV) с размером частиц 10-40 мкм. Представляет собой белый, легко пылящий порошок голубоватого оттенка. Применяют как загуститель для суспензий . Введение аэросила в суппозиторную массу способствует повышению вязкости, гомогенности, обеспечивает равномерное распределение лекарственных веществ и более высокую точность дозирования. В работе использовали аэросил фирмы «Эвоник индастриз» (Германия).
Витамин Е (ГФ) включает группу соединений (токоферолы и токотриенолы), обладающих активностью а-токоферола [Блажеевич Н. В., 1984]. Жирорастворимый витамин, тормозит развитие свободнорадикальных реакций, предупреждает образование перекисей, повреждающих клеточные и субклеточные мембраны.
Витепсол (марки: Н-15, S-55, W35) (НД 42-9584-88). Представляет собой смесь триглицеридов природных насыщенных жирных кислот. При комнатной температуре это белая, твердая, хрупкая масса, легко плавящаяся при температуре тела, без вкуса и запаха. Температура плавления 33,5- 35,5С. Легко растворим в эфире, хлороформе, ацетоне. Совместим с подавляющим большинством лекарственных веществ и быстро их высвобождает. Легко плавится и застывает, легко выливается. Фармакологически индифферентна. Стабилен в процессе хранения. Применяется как суппозиторная основа [100, 115].
Вода очищенная (Aqua purificata). (ФС 42-2619-97). Бесцветная прозрачная жидкость, без запаха и без вкуса. pH 5,0-6,8. Используется как универсальный растворитель для лекарственных и вспомогательных веществ.
Гелусир 44/14 (ПЭГ-32 глицерил лаурат). Относится к новому типу амфифильных наполнителей, имеет полутвердую воскообразную консистенцию. Используется как вспомогательное вещество в качестве растворителя, эмульгатора, а также для улучшения физико-химических свойств препарата и усиления биодоступности. Использовали гелусир фирмы Гаттефосе (Франция).
Долормин (Dolormin extra). Суппозитории, содержащие ибупрофен 400 мг, производства McNeil GmbH&Co, Германия. Ланетте СХ (Tanette SX) смесь цетеарилового спирта, лаурилсульфата натрия, цетеарил сульфата натрия. Паста белого цвета, со слабым специфическим запахом. Гидроксильное число: 185-205. Йодное число: не более 3. Кислотное число: не более 2.Используется в качестве эмульгатора. В работе использовали эмульгатор фирмы Cognis.
Лецитин (ТУУ 02070758.001-99). Натуральный эмульгатор, позволяет получать устойчивые эмульсии в системах масло-вода. Это желтокоричневатая жирная субстанция, представленная сложными эфирами аминоспирта холина и диглицеридфосфорных кислот; является важнейшим представителем фосфолипидов. Лецитин обладает мощным антиоксидантным действием, предупреждает образование высокотоксичных свободных радикалов в организме. При дефиците лецитина снижается эффективность воздействия лекарственных препаратов.
Масло какао (ГФ XII) - натуральный жир какао-бобов, состоящий из глицеридов стеариновой, пальмитиновой и олеиновой жирных кислот и небольшой доли линолевой кислоты.
Массупол 15 (Ph.Eur.)- (Произв. Koders Croklaan, Голландия) - смесь моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот. Температура плавления 35- 37С, число омыления 240-250. Cynnocup AM {Ph.Eur.) (Произв. Gattefosse, Франция)-смесь моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот. Температура плавления 35-36,5 С, число омыления 230-240, гидроксильное число -5 мах.
Твердый жир «Hard fat» (Произв. Loders Croklaan, Голландия) ТУ 9369-001-28910991-10. Основа от белого до белого с кремоватым оттенком цвета, однородная, твердая при комнатной температуре, без запаха. Прозрачная в расплавленном состоянии, без механических примесей.
Твин-80 (полиоксиэтиленсорбитола монолеат) (ФС 42-2540-88, USP,BP). Жидкость прозрачная, светло - коричневого света. Является неионогенным поверхностно-активным веществом (ПАВ). Твин-80 хорошо растворим в воде, растительных маслах (персиковом, кукурузном и др.). Служит хорошим эмульгатором с высоким значением ГЛБ=15, поэтому применяется для создания мазей эмульсий, суспензий.
Тизоль (ФС 42-3414-97). Химическое название: аквакомплекс титана глицеросольвата. Химическая формула ТЮ4 (СЗН7О2)4(СЗН8ОЗ)10(Н2О)40. По физико-химическим свойствам глицеросольват титана имеет гелевую структуру и представляет густую, нетекучую, непрозрачную массу белого цвета с сероватым оттенком и слабым специфическим запахом, который практически не оказывай влияния на качество лекарственной формы. Тизоль используется в качестве лекарственного средства и в качестве проводника лекарственных субстанций [184].
Цетеареш - 25 (USP,BP) относится к полиоксиэтиленовым эфирам, является смесью высокомолекулярных насыщенных жирных спиртов, в основном цетиловый спирт и стеариновый спирт. Число п указывает среднее число остатков этиленоксида в полиоксиэтиленовой цепи. Эти соединения являются неионогенными ПАВ, используются в качестве эмульгаторов в эмульсиях в/м и м/в в косметике и фармацевтическом производстве. Эмульгатор Т-2 (ФС 42-2689-96) Представляет собой смесь моно- и диэфиров стеариновой кислоты с триглицерином. Твердая при комнатной температуре воскоподобная масса желтого или светло-коричневого цвета с привкусом и запахом стеарина и полиглицерина, плавится при температуре 40С, превращаясь в прозрачную массу. Относится к неионогенным ПАВ. Используется как стабилизатор и пластификатор в производстве эмульсий, линиментов, мазей, суппозиториев .
Изучение биофармацевтических факторов при выборе основы
Гораздо лучше совпадают между собой профили рассчитанных теоретических эталонных дифракционных отражений Racemic- ибупрофена и субстанции ибупрофена (BASF). Профили рефлексов лучше расщепляются, имеют более правильную форму и максимумы пиков практически совпадают с положениями пиков эталонного спектра. Однако, следует заметить, что здесь так же наблюдается некая асимметрия и раздвоение некоторых пиков.
Анализ и проведенные расчеты полученных рентгендифракционных спектров показали, что обе исходные субстанции содержат преимущественно кристаллическую форму Racemic- ибупрофен, однако наблюдаются отличия в размерах кристаллических решеток. Объемы элементарных ячеек отличаются более, чем на 30 А3. Изменение размера элементарных ячеек, наличие искажений профилей дифракционных отражений и появление дополнительных отражений указывают на некоторые отличия кристаллического строения исследованных субстанций и, по-видимому, на наличие примесей, образование которых может быть связано со способом получения субстанций. Нельзя исключить и происходящее при этом возможное некоторое перераспределение атомов (молекул) в ячейке и образование дефектов в кристаллической решетке. Наилучшим образом закристаллизована субстанция ибупрофена (BASF). Субстанция ибупрофена (Китай) более существенно отличается от субстанции ибупрофена (BASF) и структуры Racemic-ибупрофена эталонного спектра.
Микронизация субстанции ибупрофена (Китай) проводилась на распылительной сушилке. Удаления растворителя из растворов и суспензий, проводилось при впрыскивании капель жидкости в поток газа-носителя (воздуха), нагретого до температуры 80 С, с последующей сепарацией твердых частиц. В качестве растворителя был выбран этиловый спирт, как обладающий меньшей токсичностью. Расход сушильного агента (воздуха) был снижен до 90 % с целью предотвращения уноса мелкой фракции.
На рисунке 25 представлены фрагменты рентгендифракционных спектров микронизированного образца из субстанции ибупрофена (Китай) и исходной субстанции ибупрофена (Китай), сопоставленные с эталонным спектром Racemic- ибупрофен. -- Эксперимента пьнын рентгенд11фракщ юнныГ[ спектр) исходной сл б станции ибугтрофена — Экспер1 1мента л ьный р ентгенд 11фр аыц юнный спектр MI гкр онз гм ip о в анной су б станщ л i Эталонный спектр для форм Raceinic-i юупрофена
Как видно из рисунка, в результате микронизации субстанции ибупрофена соотношение интенсивностей, форма профилей хорошо согласуются с рассчитанным эталонным спектром Racemic - ибупрофена. Однако сохранилось смещение пиков, характерное для исходной субстанции ибупрофена (Китай) относительно рассчитанных эталонных спектров, что указывает на сохранение отличия параметров кристаллической решетки исследованного микронизированного образца от эталонного.
Таким образом, разработанные методы и режимы микронизации ибупрофена позволяют получить более чистый по содержанию примесей препарат Racemic-ибупрофена из китайской субстанции. Доклиническими исследованиями сравнительной биодоступности, проведенными нами на животных в лаборатории фармакокинетики ЦКП, доказана высокая биодоступность модифицированного микронизацией ибупрофена. Она оказалась в 2,5 раза выше исходной субстанции, что показано на рисунке 26.
Рисунок 26 - Фармакокинетические профили ибупрофена (среднее знач.±95% доверит, инт., п=6). По оси абсцисс - время, час; по оси ординат - концентрация в сыворотке кролика через 15 мин после введения дозы 44 мк/кг ибупрофена, мкг/мл.
Проведенные исследования показывают, что для идентификации и стандартизации кристаллических лекарственных веществ необходимо использовать рентгендифракционные методы, поскольку они дают непосредственно информацию о кристаллическом строении препарата, состоянии молекул в препарате, полиморфных формах, что позволит в полной мере реализовать весь терапевтический потенциал современных лекарственных средств.
В соответствии с требованиями проекта ГФ XII, гармонизированными с требованиями ведущих фармакопей мира, качество суппозиториев ибупрофена на твердом жире оценивали по показателю «Растворение». Анализ проводили по методике, приведенной в статье ОФС 42-0135-09 методом проточного диализа. Известно Необходимо было изучить растворимость субстанции ибупрофена для выбора акцепторной среды и растворителя для микронизации ибупрофена на распылительной сушилке. В качестве растворителей использовали: воду очищенную, глицерин, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль (ПЭГ) 400, спирт этиловый 95%, 50%, 45%, их комбинации. Для повышения растворимости субстанции в воде использовали солюбилизатор - полисорбат-80. Результаты экспериментов представлены в таблице 17.
Ибупрофен обладает резко выраженными гидрофобными свойствами. Он растворим в органических растворителях и маслах. Субстанция нерастворима в глицерине, воде очищенной; растворима в спирте этиловом 95%, пропиленгликоле и системах из данных растворителей. При этом введение в систему полярного сорастворителя, такого как вода очищенная, приводит к выпадению осадка субстанции. Использование в качестве сорастворителя спирта этилового в концентрации 50% приводит к растворению субстанции, при этом дальнейшее уменьшение содержания спирта и увеличение количества воды в смеси растворителей (45% и 40% спирт) приводит к выпадению осадка.
В результате проведенных исследований в качестве акцепторной среды был выбран 50 % раствор спирта этилового. Для анализа один суппозиторий помещали в проточную ячейку в камеру с восходящим потоком. Объем среды растворения составлял 500 мл при скорости потока 100 мл/мин ± 5 %. Пробы по 10 мл отбирали через каждые 5 минут с момента начала опыта. Взятые количества пробы восполняли новыми порциями среды растворения с температурой 37±1С. Концентрацию растворившегося ибупрофена в пробах определяли ВЭЖХ. Данные представлены на рисунке 27.
Таким образом, ибупрофен может растворяться в гидрофильных растворителях при особых условиях (температура и перемешивание), что способствует достижению его высоких концентраций в маленьком объеме ректальной жидкости (1- 3 мл) и позволяет спрогнозировать хорошую биодоступность суппозиториев на его основе.
Для обеспечения терапевтической эффективности ректальных лекарственных форм важное значение имеют реологические характеристики суппозиторных основ, т.е. структурно-механические свойства, к которым относятся вязкость, упругость, пластичность, прочность, пределы прочности и текучести, модули упругости и вязкости.
При изготовлении суппозиториев должны гарантироваться текучие свойства суппозиторной массы. В промышленном производстве заливка заготовки может происходить в течение всего рабочего дня. При этом важно сохранять оптимальную вязкость основы, чтобы предотвратить седиментацию действующих веществ. С этой целью в состав суппозиториев вводят вещества, увеличивающие вязкость (глицерина моностеарат, аэросил или бентонит, поливинилпирролидон в концентрации от 1 до 2 %). На рисунке 28 показан принцип образования гелевых структур диоксида кремния (аэросила), обеспечивающих вязкость суппозиторной основе. Рисунок 28 - Взаимодействие и распределение частиц кремниевой кислоты в неполярной среде с образованием геля Аэросил оказывает тиксотропное действие на жидкую липофильную основу. После выливания жидкой основы сразу образуется структурный скелет, благодаря чему, до затвердевания основы предупреждается преждевременная седиментация суспендированных частиц в основе [318].
Учитывая физико-химические свойства арбидола, считали целесообразным изучить влияние аэросила на физико-химические и структурно - механические свойства модельных суппозиториев с арбидолом на твердом жире. В таблице 18 представлены составы модельных смесей с арбидолм, изготовленных по способу, описанному выше.
Экспериментально-теоретическое обоснование технологии и состава лекарственной формы «Имунофан, суппозитории ректальные 0,1 мг»
Разработанная технология производства суппозиториев «Алоэферон» представлена в виде технологической схемы на рисунке 57.
Вспомогательные стадии, касающиеся подготовки воды очищенной и подготовки производства, осуществляются в соответствии с правилами ОМР.
Как было показано (глава 2), для обеспечения стабильности интерферона альфа-2Ь человеческого рекомбинантного необходимо использование буферного раствора, содержащего натрия гидрофосфат додекагидрат (ГОСТ 4172-76) и натрия дигидрофосфат дигидрат (ГОСТ 245- 76). Буферный раствор стерилизуют в автоклаве при температуре 120±1С в течение 15 мин.
Поскольку алоэ экстракт сухой вводят в основу по типу суспензии, размер кристаллов порошка, как показали исследования, описанные в главе 3, имеет большое значение. Поэтому необходимы стадии измельчения и просеивания. Просеивание осуществляли последовательно через сита с диаметром отверстий 250 мкм и 125 мкм, после второго просеивания отбирали фракцию, не прошедшую через отверстия сита 125 мкм.
Следует отметить, что добиться увеличения биодоступности препарата и улучшения параметров технологического процесса его изготовления можно не только путем использования измельченной субстанции, но также используя технологический прием диспергирования на высокоскоростной мешалке типа ротор/статор. В наших исследованиях, как уже отмечалось, мы использовали универсальную лабораторную установку 1КА «Ма1сЬаЬ». Зависимость степени дисперсности частиц алоэ-экстракта от времени и скорости диспергирования расплавленной суппозиторной массы, содержащей алоэ экстракт, подтверждена нами микроскопическими исследованиями, что позволило выбрать время и скоростной режим диспергирования на данной установке. Так диспергирование при скорости 39 с (14000 об/мин) в течение 10 минут позволило получить такой же размер кристаллов, как и при использовании измельченной фракции с размером частиц от 100 до 150 мкм. При производстве суппозиториев необходимо использовать стерильную основу. Твердый жир, расплавляют в реакторе из нержавеющей стали, фильтруют, затем стерилизуют в автоклаве при температуре 132±1 С в течение 10 мин или 121±10 С в течение 15 мин. В воде для инъекций растворяют глицин, затем полученный раствор подвергают стерилизующей фильтрации.
В стерильную основу при температуре 39 С вводят витамин Е и лецитин, алоэ экстракт сухой, включают мешалку и перемешивают. Затем последовательно добавляют в полученную суспензию отмеренные количества интерферона-альфа-2Ь человеческого рекомбинантного, буферного стабилизирующего раствора, стерильный раствор глицина и воды для инъекций. К ним добавляют отвешенное количество тизоля. Затем вся суппозиторная масса перемешивается до гомогенности при помощи гомогенизатора 1КА МаюЬаЬ.
Гомогенную суппозиторную массу дозируют в пластиковые контейнеры для суппозиториев типа КоЮрНзТ Дозирование суппозиториев осуществлялось на автоматической машине Пой. Вопарасе (произв. Италия.
Для определения антраценовых производных в алоэ экстракте в лабораторных условиях широко используют реакцию Борнтрегера, основанную на способности антрагликозидов подвергаться щелочному гидролизу с образованием свободных агликонов. Одновременно происходит окисление антрон- и антранол-производных до антрахинона. После подкисления гидролизата агликоны извлекают органическим растворителем (диэтиловым эфиром или хлороформом). При встряхивании органического слоя с аммиаком они переходят в аммиачный слой и окрашивают его в вишнево-красный (1,8-дигидроксиантрахиноны) или фиолетовый (1,2- дигидрокси-антрахиноны) цвета, причем в аммиачный слой переходят антрахиноны, имеющие -ОН-группу.
Для количественного определения антраценпроизводных в растительном сырье используют чаще всего оптические методы: фотоколориметрические и спектрофотометрические.
В ГФ XI издания принят калориметрический метод Аутергофа в модификации Баньковского А.Н. и Романовой А.С., основанный на реакции со щелочью.
В настоящей работе количественное определение антраценовых производных в суппозиториях проводили по методике, описанной в нормативном документе «Эстракт алоэ сухой» (ФС 42-3468-98), с предварительной стадией экстракции. Пробоподготовка образца перед стадией гидролиза заключалась в отделении антраценпроизводных, содержащихся в сухом экстракте алоэ, от жировой основы и вспомогательных веществ путем перераспределения их между водной средой и органическим растворителем. Так как, известно, что твердый жир «Лордес Кроклаан Б.В.» наиболее легко растворим в хлороформе и эфире (ТУ 9369-001-28910991-10) и практически нерастворим в воде, а экстракт алоэ легко растворим в воде, очень мало в спирте этиловом 95 % и практически нерастворим в эфире и хлороформе для экстракции использовали эти органические растворители. Суппозитории расплавляли в эфире или хлороформе при нагревании на водяной бане, прибавляли воду, нагревали и разделяли смесь в делительной воронке.
Точную навеску растертой суппозиторной массы 20 суппозиториев, эквивалентную 250 мг сухого экстракта, помещали в стакан вместимостью 100 мл, прибавляли 30 мл эфира и 25 мл воды и нагревали до расплавления на водяной бане при температуре 50С. После охлаждения переносили содержимое в делительную воронку, стакан ополаскивали 30 мл эфира и 25 мл воды, переносили в делительную воронку. Содержимое в делительной воронке осторожно перемешивали в течение 2 мин, эфирное извлечение сливали. Экстракцию проводили еще два раза порциями по 20 мл эфира. Водный слой сливали в стакан вместимостью 100 мл, нагревали на водяной бане до удаления следов эфира, после охлаждения переносили в мерную колбу вместимостью 50 мл и доводили объем раствора водой до метки. Далее подготовку пробы проводили по методике ФС 42-3468-98: после нагревания с железом окисным хлоридом, проводили извлечение четыреххлористым углеродом, затем извлечение обрабатывали 0,1 М раствором натра едкого. Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре при длине волны 540 нм. Содержание производных антрацена рассчитывали исходя из данных калибровочной кривой, постоенной по растворам кобальта хлорида (ГОСТ 4525-77).
Утвержденная и описанная в ФС методика имеет ряд существенных недостатков. Так, вместо стандартного образца используется калибровочная кривая, построенная по раствору кобальта хлорида, максимум поглощения которого определяется при длине волны 511± 2 нм, а не при 540 нм, установленных методикой, и не совпадает с максимумом поглощения испытуемого раствора (500 ± 2 нм). Кроме того, чувствительность методики оказалась недостаточной для определения содержания антраценпроизводных, при содержании в суппозитории от 15 до 100 мг сухого экстракта.
Эфирное извлечение после обработки щелочным раствором было слабоокрашенным и значения оптических плотностей растворов были порядка 0,017 - 0,020, что не позволяло воспользоваться данными калибровочной кривой, так как эти величины лежат ниже 1-ой точки на калибровочной кривой с оптической плотностью 0,039.
Поскольку одним из наиболее распространенных антрахинонов, присутствующих в алоэ, является алоэ-эмодин, нами было принято решение стандартизовать сухой экстракт алоэ по сумме антраценовых производных в пересчете на алоэ-эмодин методом спектрофотометрии. УФ спектр поглощения спиртового раствора алоэ-эмодина имеет выраженный максимум поглощения в видимой области при длине волны 430 ± 2 нм и совпадает со спектром спиртового раствора стандартного образца алоэ-эмодина в концентрации 0,15 мг/мл. Стандарт алоэ-эмодина выпускается фирмой «Sigma» (А7687, 95 %) и Fluka (93938, аналитический стандарт). Другие коммерческие стандартные образцы антрахинонов, за исключением алоина, по нашим данным отсутствуют.
В дальнейшем нами было определено содержание алоэ-эмодина в сухом экстракте алоэ, а также суппозиториях с сухим экстрактом алоэ по методике, сущность которой заключается в проведении кислотного гидролиза антрагликозидов в присутствии катионов железа (III) с образованием алоэ- эмодина с последующим извлечением его из водной среды органическим растворителем, упариванием эфирного извлечения до сухого остатка, растворением остатка в спирте этиловом и измерением оптической плотности спиртового раствора на спектрофотометре.
