Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Характеристика макролидов 11
1.2. Характеристика рифампицина 14
1.3. Характеристика бензодиазепинов 17
1.4. Изменение биологической доступности лекарственных веществ или препаратов 20
1.4.1.Факторы, влияющие на биодоступность лекарственных веществ из твердых лекарственных форм 20
1.4.2. Теоретические аспекты теста «Растворение» 23
1.4.3. Использование полимеров для увеличения биодоступности
лекарственных веществ. Определение понятия «твердые дисперсии» 26
1.4.4. Применение твердых дисперсий в фармацевтической технологии как одно из перспективных направлений улучшения биофармацевтических характеристик лекарственных препаратов 27
1.5. Применение твердых дисперсий в лекарственной форме таблетки 36
ГЛАВА 2. Объекты исследования и методы 43
2.1. Объекты исследования 43
2.2. Методы 49
2.2.1. Приготовление образцов 49
2.2.2. Изучение растворимости и кинетики растворения лекарственных веществ 51
2.2.3. Спектрофотометрические исследования в УФ-области 54
2.2.4. Высокоэффективная жидкостная хроматография 55
2.2.5. Рентгенофазовый анализ 55
2.2.6. ИК-спектроскопия 56
2.2.7. Микробиологическое исследование 56
2.2.8. Микрокристаллоскопический анализ 57
2.2.9. Термогравиметрический анализ 58
2.2.10. Дифференциальная сканирующая калориметрия 58
2.2.11. Методики определения физико-химических свойств и технологических характеристик порошков и гранулятов, используемых в производстве таблеток 58
2.2.12. Методы оценки качества модельных таблеток 61
2.2.13. Оценкка стабильности 65
2.2.14. Методы статистической обработки 66
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 67
3.1. Изучение влияния твердых дисперсий с ПЭГ и ПВП на растворимость эритромицина 67
3.2. Изучение влияния твердых дисперсий с ПЭГ и ПВП на растворимость рифампицина 76
3.3. Изучение влияния твердых дисперсий с ПЭГ и ПВП на растворимость мезапама 85
3.4. Микробиологическое исследование твердых дисперсий эритромицина и рифампицина с ПВП 94
3.5. Исследование кинетики высвобождения лекарственных веществ из модельных таблеток эритромицина и мезапама 97
Общие выводы 114
Литература
- Изменение биологической доступности лекарственных веществ или препаратов
- Изучение растворимости и кинетики растворения лекарственных веществ
- Дифференциальная сканирующая калориметрия
- Изучение влияния твердых дисперсий с ПЭГ и ПВП на растворимость рифампицина
Введение к работе
Актуальность темы.
Одним из условий эффективности лечения является учет особенностей фармакокинетики препаратов (биодоступность, распределение, проникновение через физиологические барьеры, концентрация в жидкостях и тканях организма, метаболизм, скорость выведения).
Оценка биодоступности является одним из важных этапов в процессе разработки и совершенствовании технологии лекарственных форм.
Растворимость лекарственных веществ является их важнейшей характеристикой. При прочих равных условиях она в значительной степени характеризует фармакологическую активность лекарственных веществ и используется для не экспериментального прогнозирования их биодоступности. В результате исследований выявлены достоверные корреляции между физико-химическими характеристиками и фармакокинетическими параметрами различных соединений.
В настоящее время в России и за рубежом большое внимание уделяется получению и применению твердых дисперсий для увеличения растворимости различных малорастворимых веществ. Твердые дисперсии представляют собой двух- или многокомпонентные системы, включающие лекарственное вещество и носитель, содержащие высокодиспергированную твердую фазу вещества или твердые растворы лекарственного вещества в матрице носителя с частичным образованием комплексов переменного состава с материалом носителя.
Поскольку свойства лекарственных веществ во многом определяют технологию лекарственной формы, метод твердых дисперсий позволяет в некоторых случаях использовать их как эквивалент субстанции лекарственного вещества с улучшенными биофармацевтическими характеристиками. Это открывает возможность повышать качество, уже существующих лекарственных форм или создавать качественно новые лекарственные формы для данного лекарственного вещества.
Анализ литературных данных показывает, что наиболее распространенной лекарственной формой на современном рынке лекарственных препаратов являются таблетки. Эритромицин, рифампицин и мезапам имеют лекарственную форму таблетки. Плюсы таблеток в том, что они позволяют точно дозировать лекарственное вещество, пролонгировать действие, маскировать неприятные органолептические свойства, полностью механизировать процесс изготовления и т.д.
Для данной лекарственной формы характерно, что для оказания терапевтического эффекта предварительно требуется растворение лекарственных веществ. В связи с чем, введение в таблетки эритромицина, рифампицина и мезапама, как веществ малорастворимых в воде, целесообразно проводить в виде твердых дисперсий для повышения их растворимости и биологической доступности.
Цель и задачи исследования.
Обосновать возможность повышения биодоступности эритромицина, рифампицина и мезапама из лекарственной формы таблетки посредством получения их твердых дисперсий.
Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие основные задачи:
-
Провести скрининг лекарственных веществ по следующим критериям:
-
-
-
малая растворимость в воде,
-
наличие для данного лекарственного вещества лекарственной формы таблетки.
-
-
-
Провести выбор оптимальных носителей для приготовления твердых дисперсий.
-
Выявить возможные механизмы изменения растворимости и скорости растворения лекарственных веществ из твердых дисперсий с помощью физико-химических методов исследования.
-
Исследовать антибактериальную активность твердых дисперсий.
-
Исследовать стабильность лекарственного вещества в твердой дисперсии при хранении.
-
Изготовить модельные таблетки с применением твердых дисперсий.
-
Изучить высвобождение лекарственных веществ из полученных таблеток.
Научная новизна
-
Впервые получены и изучены твердые дисперсии мезапама с полиэтиленгликолем-1500 и поливинилпирролидоном-10000 методом растворения компонентов твердой дисперсии в общем растворителе с его последующим удалением.
-
Впервые получены и изучены твердые дисперсии мезапама с полиэтиленгликолем-1500 растворением мезапама в расплавленном полиэтиленгликоле-1500.
-
В сравнительном аспекте проведено изучение растворимости субстанции мезапама в микронизированном и немикронизированном виде и их твердых дисперсий.
-
На основании полученных данных выявлены причины улучшения растворимости изучаемых лекарственных веществ из твердых дисперсий, такие как аморфизация лекарственного вещества в матрице полимера, образование межмолекулярных комплексов, солюбилизация.
-
Впервые на основании проведенных биофармацевтических исследований обоснована технология таблеток с применением твердых дисперсий эритромицина и мезапама.
Практическая значимость.
На основании проведенных исследований:
Разработаны оптимальные условия получения твердых дисперсий мезапама с полиэтиленгликолем-1500 и поливинилпирролидоном-10000;
Разработана технология таблеток эритромицина и мезапама с использованием их твердых дисперсий. По результатам работы подана
заявка на изобретение в Роспатент.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены на V Конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» 19-22 мая 2008 г. Москва ММА им. И.М. Сеченова; Школа молодых исследователей «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» и Итоговой научной конференции «Татьянин день» 21 – 23 января 2009 г. ММА им. И.М. Сеченова; Школа молодых исследователей «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» и Итоговой научной конференции «Татьянин день» 25-26 января 2010 г. ММА им. И.М. Сеченова; межкафедральной научной конференции кафедры технологии лекарственных форм фармацевтического факультета ММА им. И.М. Сеченова (Москва, 18. 05. 2010 г.).
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано 5 работ. В том числе – 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с комплексной научной темой ГОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова «Разработка современных технологий подготовки специалистов с высшим медицинским и фармацевтическим образованием на основе достижений медикобиологических исследований» (номер Государственной регистрации 01.2.00606352).
Основные положения, выносимые на защиту:
Изучение влияния твердых дисперсий с полиэтиленгликолем-1500 и поливинилпирролидоном-10000 на растворимость эритромицина.
Изучение влияния твердых дисперсий с полиэтиленгликолем-1500 и поливинилпирролидоном-10000 на растворимость рифампицина.
Изучение влияния твердых дисперсий с полиэтиленгликолем-1500 и поливинилпирролидоном-10000 на растворимость мезапама.
Микробиологическое исследование твердых дисперсий эритромицина и рифампицина с поливинилпирролидоном-10000.
Исследование кинетики высвобождения лекарственных веществ из модельных таблеток эритромицина и мезапама.
Объем и структура диссертации.
Изменение биологической доступности лекарственных веществ или препаратов
Современная антимикробная химиотерапия ведет начало с 1936 г. — времени появления в клинической практике первого сульфаниламидного препарата. В 1941 г. был впервые применен в клинике антибиотик пенициллин.
В настоящее время в России используется более 30 различных групп химиотерапевтических средств, а число препаратов (без учета генериков) приближается к 200 [1,44,55].
Макролиды - это группа антибиотиков, представляющих собой родственные макролидные соединения, имеющие макроциклическое кольцо, к которому присоединены сахара. Они широко используются в клинической практике с начала 50-х годов. Эритромицин - классический представитель и прототип антибиотиков группы макролидов - был выделен Ваксманом из Streptomyces erythreus в 1952 году [79,80].
Макролидные антибиотики относятся к ингибиторам белкового синтеза в клетках микроорганизмов. Механизм их действия состоит в связывании с особым рецептором, которым является 23 S РНК компонент 50S-субъединицы мембраноассоциированных рибосом бактериальных клеток. Связывание макролидов с рибосомами чувствительных клеток приводит к нарушению пептидилтрансферазной активности и ингибированию реакций транслокации и транспептидации.
В целом спектр антимикробной активности макролидных антибиотиков широкий. К этим антибиотикам чувствительны Bordetella pertussis, виды Legionella, Chlamydia, Mycoplasma, Ureaplasma urealyticum, Listeria monocytogenes, Helicobacter, а также некоторые микобактерии. Важной особенностью макролидов является активность в отношении бактероидов и энтеробактерий, хотя она и выражена в слабой степени. На некоторые микроорганизмы, высокочувствительные к макролидам, антибиотики оказывают бактерицидный эффект, например, на грамположительные кокки, грамположительные палочки (коринебактерии), грамотрицательные коккобактерии (бордетеллы), грамотрицательные палочки (моракселлы), хламидии и микоплазмы. На другие микроорганизмы (нейссерии, легионеллы, гемофильные палочки, бруцеллы, трепонемы, клостридии и риккетсии) макролиды влияют бактериостатически. Устойчивы к макролидам вирусы, нокардии.
Между 14- и 15-членными макролидами наблюдается полная перекрестная резистентность, при этом часть штаммов может сохранять чувствительность к 16-членным макролидам [1,9,79].
Наиболее часто встречающимся механизмом является посттранскрипционная модификация рибосомальной РНК 23 S путем моно -или диметилирования остатка аденина. В результате нарушается комплементарность антибиотика-макролида к рибосоме и препарат не может оказывать свое действие. Другой механизм резистентности включает инактивацию макролидов эстеразами и макролидной фосфотрансферазой или неопределенными ферментами.
Макролиды чувствительны к действию соляной кислоты желудка, поэтому большинство антибиотиков-макролидов выпускаются в энтерорастворимых капсулах [1,5,44,10]. Все антибиотики-макролиды обладают липофильностью, поэтому они легко всасываются. Основное всасывание происходит в тонком кишечнике.
Биодоступность (БД) варьирует от 30 до 70% в зависимости от препарата и наличия или отсутствия энтерорастворимой оболочки [79].
Достаточно часто для группы макролидов характерно длительное сохранение концентрации в крови на практически неизменном уровне, что пролонгирует действие этих препаратов и позволяет сократить курс проводимой терапии. Это связано с начальным поступлением и накоплением препаратов в тканях с их последующей элиминацией. Для антибиотиков макролидов характерно изменение фармакокинетических параметров в зависимости от длительности проводимой терапии. При этом происходит незначительное повышение максимальной концентрации препарата и времени его полувыведения.
Кажущийся объем распределения макролидов составляет более 100%, что говорит об аккумуляции этих препаратов в организме [49].
Макролидные антибиотики обладают различной способностью связываться с белками плазмы, от 10% у спирамицина до 96% у рокситромицина [80].
Эритромицин хорошо проникает в большинство жидкостей и тканей организма, за исключением мозга и цереброспинальной жидкости. В среднем, концентрация в тканях макролидов примерно в 10 раз выше концентраций в плазме крови [79].
Высокая тропность макролидов к легочной ткани обусловливает эффективность применения этих препаратов для лечения различных бронхолегочных заболеваний и их осложнений [44].
Важным свойством макролидов является их проникновение и накопление в гранулоцитах, макрофагах и клетках тканей организма [49]. Внутриклеточная концентрация этих антибиотиков значительно превышает таковую во внеклеточных жидкостях, что обеспечивает их эффективность при лечении инфекций, вызванных такими внутриклеточными патогенными микроорганизмами, как: Legionella spp., Mycoplasma spp., Chlamydia spp. и др. Антибиотики-макролиды второго и третьего поколений (кларитромицин, джозамицин, азитромицин) способны проникать в фагоцитирующие клетки (фибробласты, полиморфноядерные гранулоциты, макрофаги и др.) [1,79].
Основной метаболизм антибиотиков-макролидов происходит в печени при участии цитохрома Р450. При этом могут образовываться как активные, так и неактивные метаболиты. Антибактериальная активность всех метаболитов существенно ниже, чем самих препаратов [86].
Эритромицин выводится главным образом внепочечным путем. После введения внутрь препарат в большом количестве выводится с желчью (концентрация в ней превышает уровень в крови в 8 раз). После внутривенного введения концентрация эритромицина в желчи выше, чем после перорального применения. Почками эритромицин выделяется в разной степени, в зависимости от способа введения. Так, при приеме внутрь выводится с мочой только 3-5% принятой дозы, причем исключительно путем клубочковой фильтрации, а после внутривенного введения с мочой выводится 12-15% препарата [49,54].
По сравнению с другими группами антибиотиков все препараты эритромицина являются малотоксичными. Побочные реакции при применении макролидов наблюдаются редко и, как правило, не бывают серьезными [48,76,79].
Характеристика рифампицина Туберкулез - инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями туберкулеза (M.tuberculosis) характеризующаяся образованием специфических гранулем в различных органах и тканях (чаще в легких) и полиморфной клинической картиной [45].
Лечение туберкулеза - длительный процесс и занимает от шести месяцев в случае обычного (чувствительного) туберкулеза до двух лет в случае лекарственной устойчивости.
Лечение должно быть непрерывным и проводиться одновременно несколькими противотуберкулезными препаратами. Каждое из 4-5 лекарств, которые больной принимает ежедневно, отличается различными механизмами действия. Лечение должно быть контролируемым [9,45,53].
Нарушение этих принципов приводит к лекарственной устойчивости. При невозможности провести полный курс, лучше отложить лечение, чем допустить проведение неполноценного курса [45,54].
Активностью в отношении M.tuberculosis обладает значительное число лекарственных препаратов (ЛП), отличающихся по происхождению, химической структуре и механизму действия. В основу современных классификаций положена клиническая эффективность и токсичность противотуберкулезных препаратов [1].
Изучение растворимости и кинетики растворения лекарственных веществ
В работе проведен скрининг ТД эритромицина, рифампицина, мезапама с различными полимерами-носителями: ПЭГ и ПВП.
Технология изготовления ТДг основана на физико-химических свойствах, составляющих их ЛВ и полимеров-носителей. Т.к. изучаемые ЛВ - эритромицин, рифампицин, ПВП — термолабильны, а при измельчении ПЭГ и ПВП плавятся, меняют свою консистенцию, и обрабатываемая масса становится трудноизмельчаемой, образцы ТД с ПЭГ и ПВП готовили методом удаления растворителя. В связи с тем, что мезапам и ПЭГ не являются термолабильными веществами, это позволяет приготовить ТД мезапам и ПЭГ еще одним способом - растворением мезапама в расплавленном ПЭГ.
В связи с возможным наличием в модельных таблетках других вспомогательных веществ, высокое содержание полимера в дисперсиях может привести к нежелательному повышению массы и размеров таблетки. На основании литературных данных [42,71], предварительно проведенных исследований, были установлены оптимальные соотношения (по массе).
В коническую колбу вместимостью 250 мл помещали 0,855 г ПЭР и расплавляли при 100 С. В расплавленный полимер добавляли 0,171 г мезапама, и перемешивали на магнитной мешалке до полного растворения субстанции в конической колбе вместимостью 250 мл. Полученный раствор оставляли затвердевать при комнатной температуре. Температура приготовления ТД с ПЭГ определялась на основании предварительно проведенных термоаналитических и хроматографических исследований, подтверждающих отсутствие деструкции у мезапама при данной температуре.
Методика приготовления твердых дисперсий мезапама с ПВП и ПЭГ (метод растворения компонентов в общем растворителе с его последующим удалением)
В коническую колбу вместимостью 250 мл помещали 0,171 г мезапама, 15,0 мл спирта этилового 95% и перемешивали на магнитной мешалке до полного растворения субстанции. Далее небольшими порциями добавляли 0,342 г ПВП или 0,855 г ПЭГ и мешали до полного растворения полимера. Колбу помещали на водяную баню с температурой 40С, присоединяли к ней вакуумный насос и удаляли растворитель при перемешивании с помощью магнитной мешалки. Методика приготовления твердых дисперсий эритромицина с ПВП и ПЭГ (метод растворения компонентов в общем растворителе с его последующим удалением) В коническую колбу вместимостью 250 мл помещали 0,6 г эритромицина и 4,0 мл спирта этилового 95% для получения ТД с ПЭГ и 1,2 г эритромицина и 15 мл этанола для получения ТД с ПВП. Раствор перемешивали на магнитной мешалке до полного растворения субстанции. Далее небольшими порциями добавляли 1,2 г ПВП или 1,5 г ПЭГ и мешали до полного растворения полимера. Колбу помещали в водяную баню с температурой 40 С, присоединяли к ней вакуумный насос и удаляли растворитель при перемешивании с помощью магнитной мешалки.
Методика приготовления твердых дисперсийрифампицина с ПВП и ПЭГ (метод растворения компонентов в общем растворителе с его последующим удалением) В коническую колбу вместимостью 250 мл помещали 0,2 г рифампицина 5 мл хлороформа. Раствор перемешивали на магнитной мешалке до полного растворения субстанции. Далее небольшими порциями добавляли 0,4 г ПВП или 1,0 г ПЭГ и мешали до полного растворения полимера. Колбу помещали в водяную баню с температурой 40 С, присоединяли к ней вакуумный насос и удаляли растворитель при перемешивании с помощью магнитной мешалки.
Приготовление микронизированных препаратов мезапама, эритромицина и рифампицина Микронизированные препараты готовили в аналитической мельнице (Analytical mill) IKA A llbasic при скорости помола 25000 оборотов в минуту. Время измельчения образцов - 1 минута.
Изучение растворимости и кинетики растворения лекарственных веществ Основная проблема эксперимента заключалась в невозможности использования теста «растворение» согласно методике ОФС 42-0003-04 и связана с получением насыщенных растворов действующего вещества. Полученные ТД могут представлять собой порошки или вязкие, липкие массы мягкой, воскообразной консистенции. Для изучения их растворимости и скорости растворения условия, описанные в ОФС 42-0003-04, не всегда приемлемы, и необходима разработка новых. Исследования динамики растворения, проведенные согласно ОФС 42-0003-04, показали, что предварительное изучение БД ТД требует принципиальной модификации методики. В связи с этим была разработана модифицированная методика, было изучено влияние ТД на растворимость и скорость растворения ЛВ по модифицированной методике [42].
Ранее были проведены исследования по растворению на приборе типа «Вращающаяся корзинка». Было проведено сравнительное изучение кривых растворения немикронизированных и микронизированных левомицетина, анестезина, стрептоцида, сульфадиметоксина, ацикловира, фурацилина и их ТД с ПЭГ и ПВП [42]. Полученные результаты не противоречат результатам, полученным согласно модифицированной методике.
Навески ЛВ и ТД брали с таким расчетом, чтобы образовался насыщенный раствор ЛВ. Температура опыта 37±1 С. Образцы растворяли в 150 мл воды очищенной при перемешивании (скорость оборотов корзинки (мешалки) составляла 200 об/мин). Через определенные интервалы времени (5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 мин) отбирали пробы по 5 мл раствора. После отбора пробы проводилось восполнение среды водой, очищенной до 150 мл. Для фильтрования отобранных проб использовали шприцевые насадки Minisart (ЗАО «САРТОГОСМ», Россия) с размером пор 0,45 мкм. При необходимости перед измерением концентрации пробу разводили водой очищенной, затем измеряли оптическую плотность раствора при соответствующей для данного ЛВ длине волны. Определение концентрации рифампицина в изучаемых растворах
Определение рифампицина проводили методом спектрофотометрии в УФ-области. Получали необходимые разведения отобранных проб и измеряли оптическую плотность раствора при длине волны 336±2 нм. Данная длина волны указана в ВР 2005 при количественном определении высвободившегося рифампицина. В качестве раствора сравнения использовали воду очищенную (в случае субстанции ЛВ) или раствор носителя (ПЭГ, ПВП) в соответствующей для данного момента времени концентрации (в случае ТД), с учетом разведения пробы. Концентрацию ЛВ в исследуемом растворе в конкретный момент времени рассчитывали по калибровочному графику.
Концентрацию мезапама определяли методом спектрофотометрии в УФ-области. Получали необходимые разведения отобранных проб и измеряли оптическую плотность раствора при длине волны - 455 ± 2 нм. В качестве раствора сравнения использовали воду очищенную (в случае субстанции ЛВ) или раствор носителя (ПЭГ, ПВП) в соответствующей для данного момента времени концентрации (в случае ТД), с учетом разведения пробы. Концентрацию ЛВ в исследуемом растворе в конкретный момент времени рассчитывали по калибровочному графику.
Дифференциальная сканирующая калориметрия
По результатам исследования ТД мезапама с ПВП и ПЭГ можно сделать вывод о повышении его растворимости и повышении интенсивности процесса растворения в сравнении с микронизированной и немикронизированной субстанцией.
ТД мезапама с ПВП внешне представляет собой аморфный порошок желтоватого цвета, склонный к слипанию. ТД с ПЭГ - трудно-измельчаемую, вязкую, липкую массу желтоватого цвета. Из данных табл. 7 видно, что растворимость ЛВ из ТД возросла в среднем в 2,39-8,14 раз. Микронизация мезапама приводит к увеличению растворимости вещества (0,908x10"2 г/л против 0,309x10"2 г/л), но фактически не меняет характер профиля растворимости вещества. Очевидно, что измельчение субстанции может являться одним из факторов, влияющим на её растворимость.
В результате исследования выявлено различие в растворимости мезапама из его ТД с ПЭГ, приготовленных различными методами.
Наибольшее увеличение растворимости мезапама наблюдается для ТД с ПВП. Концентрация раствора ТД с ПВП к концу эксперимента достигает значения - 2,511х10"2 г/л в то время как у субстанции ЛВ концентрация в течение опыта была ниже: 0,023х10"2 г/л (5 мин) и 0,309хЮ"2г/л (60 мин). Т.е. растворимость мезапама из ТД с ПВП возросла по сравнению с исходной субстанцией в 8,14 раз.
Изменение концентрации растворов мезапама и его ТД во времени. Даже при том, что растворимость ЛВ из ТД в некоторых случаях изменяется незначительно, концентрация растворов ТД может значительно (в 14,33 раз) повышаться на ранних стадиях эксперимента. Например, раствор ТД мезапама с ПЭГ, полученный растворением мезапама в ПЭГ к 10-15 мин от начала растворения имеет концентрации: 8,047 10"2 (10 мин) и 8,083 Ю"2 г/л (15 мин), соответственно, в то время как в растворе субстанции мезапама концентрация колеблется на уровне 0,561 хЮ"2- 0,875x10"2 г/л. Дальнейшее снижение концентрации в растворе ТД мезапама с ПЭГ, полученном данным способом, очевидно, может быть связано с рекристаллизацией ЛВ из образовавшегося пересыщенного раствора, возможно обусловлено высаливающим действием полимера.
Наиболее значительно повышение интенсивности процесса растворения видно у ТД с ПВП. Концентрация раствора ТД с ПВП резко возрастает на протяжении первых 20 мин и достигает своего наивысшего значения - 2,745x10"" г/л (в 23,91 раз выше, чем у раствора субстанции -0,115хЮ"2 г/л). При этом уже в первые 5-15 мин концентрация равна: 2,447x10"2- 2,738x10"2 г/л, что, примерно, в 30-98 (5 мин - 98,89 раз, 15 мин -31,22 раз) раз выше, чем у раствора субстанции в тоже время. Кроме того, для ТД с ПВП установлено образование пересыщенных растворов мезапама, с последующей рекристаллизацией ЛВ, визуально наблюдаемой как помутнение растворов и выпадение мелкокристаллического осадка через 30-40 мин от начала растворения. В итоге концентрация ЛВ в растворе снижается, выходя на «плато», принимая к 40-50 мин значения -2,556х10"2-2,517x10"2 г/л. При этом, несмотря на общее снижение, уровень концентрации ЛВ в растворе ТД с ПВП в 8,14 раз превышает таковой для субстанции мезапама.
Анализируя дифрактограмму ТД мезапам:ПЭГ наблюдается картина, характерная для дифрактограммы ПЭГ. Пики, характерные для ПЭГ 19,2;23,2;26,3 20 смещаются соответственно 18,8;22,8;25,9 20. Пики, характерные для мезапама, не обнаруживаются. При анализе дифрактограммы ТД мезапама с ПЭГ предположительно происходит образование аморфной структуры. Схожесть дифрактограмм ПЭГ и мезапама можно объяснить уменьшением содержания вещества в образце (соотношение мезапама и ПЭГ в ТД 1:5).
Растворимость из ПВП мезапама возрастает в виду того, что часть ЛВ теряет свою кристаллическую структуру. Частично образуется твердый раствор, некоторая часть вещества сохраняет кристаллическую структуру. Это подтверждается и рентгено фазовым анализом. Частично пики, характерные для мезапама, обнаруживаются, такие как 12,1; 13,8; 18,1; 20 20. В остальном видна дифрактограмма ПВП.
С позиции рентгенофазового анализа повышение растворимости из ТД может быть объяснено снижением кристалличности ЛВ, солюбилизирующего воздействия.
На ИК спектрах пропускания субстанции ТД мезапама с изучаемыми полимерами не выявлено четких признаков образования комплексов ЛВ-полимер по типу водородной связи, что подтверждает отсутствие каких-либо значимых химических взаимодействий между ЛВ и полимерами в ТД. Можно отметить сильное экранирующее действие полимеров, приводящее к общему снижению (вплоть до полного исчезновения) интенсивности полос поглощения, отвечающих различным группам атомов в молекуле ЛВ в составе ТД.
На ИК-спектре ТД с ПВП происходят наложение полос спектров полимера и чистого вещества. Так же наблюдается снижение интенсивности некоторых полос, в связи с меньшим содержанием количества мезапама в навеске ТД, взятой для анализа, и небольшое их смещение, например полос, 1288,1258, 1178,1057 см"1.
ИК спектр ТД мезапама с ПЭГ характеризуется такими же изменениями, как и спектр ТД мезапама с ПВП. Результаты исследования могут говорить об изменение электронной плотности в молекуле мезапама (в кольце) в составе ТД, при экранировании или разного рода взаимодействиях. Микрокристаллоскопический анализ
Для получения представления о состоянии вещества в ТД на примере мезапама было проведено микрокристаллоскопическое исследование.
По результатам микрокристаллоскопического анализа можно сделать следующие выводы.
Мезапам до микронизации (рис. 9а) - на светлом фоне поля видны светло-желтые, прозрачные кристаллы, не имеющие четкой геометрической формы (возможно, ранее подвергались измельчению), с неровными краями и ровной поверхностью, встречаются глыбки. Средний размер частиц ЛВ и отклонение от него: 46,0±2,6 мкм. Минимальный и максимальный размер частиц: 11,3 и 162,0 мкм, соответственно.
Мезапам после микронизации (рис. 96) - картина по форме и цвету близка немикронизированному образцу ЛВ (рис. 9а). Наблюдается значительно больше мелких, трудно измеряемых обломков ЛВ. Средний размер частиц ЛВ и отклонение от него: 34,4±1,6 мкм. Минимальный и максимальный размер частиц: 11,1 и 87,7 мкм, соответственно.
ТД с ПЭГ - при увеличении х8 (рис. 9е) сквозь толщу полимера (нефокусируемая среда, схожая с рис. 9з — ПЭГ после удаления этилового спирта) можно увидеть мелкие окрашенные в бледно-желтый цвет прозрачные кристаллы, расположенные отдельно и скоплениями. При увеличении х40 (рис. 9ж) видны продолговатые кристаллы, отличные от исходного образца ЛВ, которые могут быть результатом перекристаллизации вещества (возможно изменение кристаллической структуры или получение аморфной формы). Средний размер частиц ЛВ и отклонение от него: 13,1±0,6 мкм. Минимальный и максимальный размер частиц: 3,2 и 28,7 мкм, соответственно. Возможно, часть ЛВ содержится в растворенном состоянии. ТД представляют собой комбинированную систему - твердый раствор ЛВ в полимере и мелкодисперсная, твердая (возможно аморфная) фракция ЛВ, образовавшаяся в результате перекристаллизации.
Изучение влияния твердых дисперсий с ПЭГ и ПВП на растворимость рифампицина
Практическое применение увеличение растворимости и интенсивности растворения, малорастворимых ЛВ в виде ТД, возможно при сохранности этих свойств в ЛФ. Для исследования высвобождения из лекарственных форм, изготовленных с введением ЛВ в виде ТД, изучались модельные таблетки мезапама и эритромицина. При исследовании кинетики растворения как ТД, показавшие лучшие результаты, для получения таблеток были отобраны мезапам:ПВП и эритромицин:ПВП.
В производстве таблеток наиболее широко в настоящее время применяется метод влажного гранулирования в псевдоожиженном слое.
Разработка твердой ЛФ, предполагает введение в состав ЛФ вспомогательных веществ. Вспомогательные вещества придают таблетируемым порошкам необходимые технологические свойства. В качестве вспомогательных веществ для модельных таблеток эритромицина и мезамапа были использованы следующие широко применяемые в настоящее время вспомогательные вещества: крахмал рисовый и картофельный, лактоза, микрокристаллическая целлюлоза, магния стеарат.
Для гранулирования использовали "Лабораторную сушку гранулята" марки INNOffiT VENTILUS 1 (Германия). Форсунка с нижним расположением, вертикальное распыление. Температура воздуха 40 С, температура продукта 29-30 С. Объем воздуха - увеличение за весь процесс с 38 до 46%. В качестве растворителя использовался этиловый спирт.
Получение гранулята проводили по следующей технологии: отвешивание необходимого количества используемых ингредиентов по соответствующим прописям, указанным в табл. 10 и 11, помещение вспомогательных веществ в лабораторную сушку гранулята. Гранулирование с применением в качестве гранулирующей жидкости раствора ЛВ и ПВП в
Были изучены физико-химические и технологические свойства полученных гранулятов: сыпучесть, угол естественного откоса, насыпная масса, влагосодержание, прессуемость.
Как видно из представленных данных (табл. 10, 11), наиболее предпочтительными среди приведенных составов гранулята являются грануляты №4 для таблеток эритромицина, и №8 для таблеток мезапама.
Таблетирование выбранных гранулятов осуществлялось на ручном гидравлическом прессе на плоскоцилиндрических пуансонах диаметром 6 мм (таблетки мезапама по 10 мг) и 15 мм (таблетки эритромицина по 100 мг). Использовалось давление прессования 120 мПа.
При достаточной механической прочности необходимо обеспечить хорошую распадаемость таблетки. Распадаемость зависит от нескольких причин: количества связывающих веществ, давления прессования, качества разрыхляющих веществ. По физической структуре таблетки представляют собой пористое тело. При погружении таблетки в жидкость, последняя проникает во все капилляры, пронизывающие толщу таблетки. Наряду с тестом «Растворение» испытание «Распадаемость» является контрольным тестом in vitro, позволяющим судить о доступности ЛВ из ЛП.
Для сравнения влияния на растворимость ЛВ из таблеток, изготовленных с использованием ТД и физической смеси. А также оценить влияние наличия вспомогательных веществ в таблетках с ТД и физической смесью, на примере эритромицина было проведено сравнение высвобождения из таблеток, составы которых представлены в таблице 15.
Тест растворения проводился в одинаковых условиях для всех образцов таблеток в соответствии с методикой, приведенной в главе методы оценки качества модельных таблеток.
По результатам исследования были получены данные, представленные в таблице 16 и на рис. 10. Из данных таблицы видно, что при отсутствии вспомогательных веществ в таблетках из ТД и физической смеси высвобождение эритромицина происходит медленно и к 45 минуте эксперимента не достигает требуемых минимальных значений, указанных в нормативной документации. Данный факт может быть связан с отсутствием в составе вспомогательных веществ и оказанием ПВП после воздействия давления прессования значительного склеивающего эффекта.
К концу эксперимента у образца №3, содержащего только физическую смесь концентрация высвободившегося эритромицина практически не изменилась и составила 6,02%. В свою очередь у таблеток с ТД она достигла значения 55,18%.
Но даже без вспомогательных веществ в составе модельных таблеток видно, что количество эритромицина перешедшее в раствор из таблеток, содержащих ТД, на 60 минуте, в 9,2 раза больше, чем из таблеток с физической смесью.
При введении в состав таблеток вспомогательных веществ, происходит увеличение высвобождения эритромицина. На 5 минуте эксперимента достигает значения 7,52% как у образца с физической смесью, так и с ТД. К 60 минуте у образца №4, в котором ЛВ вводилось с ПВП в виде физической смеси со вспомогательными веществами, концентрация эритромицина становится равной 82,71%.
У образца 2, где эритромицин находится в виде ТД со вспомогательными веществами, минимальное значение 75,00%, указанное в нормативной документации, достигается на уже 20 минуте и составляет 75,25%. К 60 мин. оно принимает значение 95,31%. Это в свою очередь на 13,22% больше чем из таблеток с использованием физической смеси.
Высвобождение эритромицина из таблеток состоящих только из ТД выше, чем из таблеток только из физической смеси. При введении в состав таблеток вспомогательных веществ данная закономерность сохраняется: использование ТД способствует большему высвобождению.
Полученные данные растворимости согласуются с данными описанными ранее и дополнительно подчеркивают тот факт, что получение ТД носит принципиальный характер в повышении растворимости и высвобождения ЛВ из ЛФ, чем простое смешивание вещества и полимера. Присутствие полимера в виде физической смеси с ЛВ не приводит к аналогичному результату как у ТД.
