Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРАНСДЕРМА ЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ 11
1.1 Современное состояние исследовании по трансдсрмальным терапевтическим системам 11
1.1.2 Трансдермальные пластыри 19
1.2. Атеросклероз как одно из опасных современных заболеваний. Лекарственные препараты, используемые при лечении атеросклероза 24
Заключение по обзору литературы 30
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 32
2.1 Объекты исследований 32
2.2 Методы исследований 35
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОГО ПЛАСТЫРЯ С ДИИЗОПРОПИЛАМ-МОНИЯДИХЛОРАЦЕТАТОМ 43
3.1 Выбор и теоретическое обоснование состава трансдермалыюго пластыря 43
3.2 Биофармацевтические исследования модельных образцов трансдермалыюго пластыря с дипромонием in vitro по выбору оптимальной композиции вспомогательных веществ 51
3.2.1 Технология получения модельных образцов транедермального пластыря с дипромонием 51
3.2.2 Биофармацевтические исследования модельных образцов трансдермалыюго пластыря с дипромонием in vitro 52
3.2.3 Биофармацевтические исследования in vitro по выбору оптимального количества пенстратора с целью повышения степени высвобождения ди-промония из модельных образцов трансдермалыюго пластыря 59
3.2.4 Биофармацевтические исследования in vitro по выбору оптимального количества лекарственного вещества для создания трансдермального пластыря 64
3.3 Изучение микробиологической чистоты модельных образцов трансдермального пластыря с дипромонисм (матрица № 13) 69
3.4 Технология получения трансдермального пластыря с дипромонием.
3.5 Реологические исследования пластырной массы 76
Выводы по главе 78
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА НОРМ КАЧЕСТВА ДЛЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОГО ПЛАСТЫРЯ С ДИПРОМОНИЕМ 80
4.1 Разработка методики количественного определения дипромоння в трансдермалыюм пластыре методом экстракционной фотометрии 80
4.2 Описание трансдермального пластыря с дипромонисм 85
4.3 Определение количества пластырной массы 86
4.4 Определение адгезивных свойств трансдермального пластыря с дипромонисм 87
4.5 Определение потери в массе при высушивании 85
4.6 Качественная реакция на диизопропиламмония дихлорацетат в трансдермалыюм пластыре 89
4.7 Исследование стабильности трансдермального пластыря с дипромонисм по определению сроков годности 89
4.8 Разработка нормативной документации на трансдермальный пластырь с дипромонисм 92
Выводы по главе 92
ГЛАВА 5 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ТРАНСДЕРМАЛЬНОГО ПЛАСТЫРЯ С ДИПРОМОНИЕМ 94
5.1 Определение раздражающего действия трансдермального пластыря с дипромонисм с помощью теста на хориоаллатоисной оболочке куриного эмбриона (ХЕТ-КАМ тест) 94
5.2 Определение местнораздражающего действия трансдермального пластыря с дипромонием при длительных аппликациях на кожу морских свинок 96
5.2.1 Исследования местнораздражающего действия трансдермального пластыря с дипромонием на кожу морских свинок 96
5.2.2 Определение гиперчувствительности кожи морских свинок к аппликациям трансдермального пластыря с дипромонием 97
5.2.3 Гистоморфологические исследования срезов кожи при аппликациях трансдермального пластыря с дипромонием 99
5.3 Изучение специфической активности трансдермального пластыря с дипромонием на модели «острой» гиперлипидемии 102
Выводы по главе 107
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.. 109
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 111
ПРИЛОЖЕНИЯ 127
- Современное состояние исследовании по трансдсрмальным терапевтическим системам
- Выбор и теоретическое обоснование состава трансдермалыюго пластыря
- Разработка методики количественного определения дипромоння в трансдермалыюм пластыре методом экстракционной фотометрии
Введение к работе
Актуальность темы. Современная фармацевтическая технология в качестве одной из базовых задач считает создание новых лекарственных форм с высокой терапевтической активностью, обеспечивающих контролируемое высвобождение лекарственных средств и их конкретную доставку к месту патологического процесса. Это чрезвычайно важно, так как существуют такие группы серьезных хронических заболеваний, для преодоления которых следует учитывать не только действие собственно лекарственного средства, но и способ его доставки в организм. Таким тяжелейшим заболеванием, характерным для нашего времени, является атеросклероз, социальное значение которого, к сожалению, велико. Одной из причин его доминирующей роли в ряду современных патологий является недостаточно эффективная фармакотерапия. Лекарственных препаратов для лечения и профилактики атеросклероза не так уж много, а ассортимент лекарственных форм ограничивается таблетками или инъекционными растворами.
Из лекарственных средств гиполипидемического действия в настоящее время наиболее распространены статины и фибраты, однако известны и такие отечествен: ные лекарственные препараты как диизопропиламмония дихлорацетат (дипромо-ний), который малотоксичен, а синтез недорог и несложен. Однако при его перо-ральном приеме возможны побочные явления в ЖКТ, так что он не очень широко используется в виде традиционных лекарственных форм - таблеток. Поэтому совершенствование этого лекарственного средства за счет разработки оригинальных и эффективных лекарственных форм актуально и возможно.
Среди различных систем доставки лекарственных веществ наибольшее распространение, выраженный научный и производственный потенциал, а также коммерческий успех получили трансдермальные терапевтические системы (ТТС), представляющие собой альтернативные формы пероральным и парентеральным традиционным лекарственным формам, которые способны непрерывно подавать в организм лекарственное средство со скоростью, создающей в кровотоке постоянный уровень концентрации лекарственного средства, близкий к минимальному терапевтическому уровшо. ТТС имеют много неоспоримых достоинств и очевидных пре-
7 имуществ перед другими лекарственными формами и поэтому могут быть использованы для лекарственных средств, пероральный путь введения которых мало эффективен, а инъекционный является недостаточно щадящим.
По своей структуре и дизайну трансдермальная терапевтическая система представляет собой пластырь. Поэтому достаточно часто в литературе можно встретить «перекрещивание» понятий ТТС и трансдермальный пластырь, который действительно является основной моделью современных ТТС.
Несмотря на все преимущества трансдермальных пластырей, обеспечивающих необходимый эффект путем проникновения действующего вещества через неповрежденную кожу, в России таких лекарственных форм очень мало, в основном, их производителями являются фирмы Франции, Германии, Японии, Швеции.
Поэтому исследование возможности использования трансдермального пластыря как лекарственной формы для гиполипидемических лекарственных средств, в частности для дипромония, - вопрос актуальный и значимый с научно-практических позиций.
Разработка трансдермального пластыря для такого лекарственного средства как дипромоний предполагает в дальнейшем возможность применения трансдермальных терапевтических систем при лечении и профилактики гиполипидемии, а также может способствовать повышению значимости этого отечественного лекарственного средства и его последующему продвижению на Российском фармацевтическом рынке.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является создание трансдермального пластыря гиполипидемического действия с диизопропиламмония дихлорацетатом: теоретическое обоснование его состава, фармакотехнологические исследования и разработка норм качества.
Для реализации данной цели необходимо решить следующие задачи:
с помощью компьютерного моделирования, обосновать состав трансдермального пластыря;
провести биофармацевтические исследования in vitro по выбору оптимальной композиции вспомогательных веществ;
- предложить наиболее рациональную технологию производства трансдер-
мального пластыря с диизопропиламмония дихлорацетатом;
провести реологические исследования пластырной массы;
определить микробиологическую чистоту лекарственной формы;
- разработать нормы качества: количество пластырной массы, адгезивные
свойства, потери в массе при высушивании;
исследовать стабильность предложенного пластыря по всем показателям;
провести биологические и фармакологические исследования;
выполнить гистоморфологические исследования и изучить специфическую активность;
- разработать проект ФСП на предложенный трансдермальный пластырь.
Научная новизна исследований.
Впервые выбран и теоретически обоснован оптимальный состав для транс-дермального гиполипидемического пластыря с диизопропиламмония дихлорацетатом на основании компьютерного моделирования и определения основных физико-химических дескрипторов: энергии гидратации, коэффициента распределения в модельной системе «октанол-вода», а также молекулярных дескрипторов всех вспомогательных компонентов разрабатываемой лекарственной формы, установлена опти-мальная композиция вспомогательных веществ, в том числе пенетрирующего действия.
При проведении биофармацевтических исследований in vitro по выбору вспомогательных компонентов трансдермального пластыря впервые использована модельная биологическая мембрана, позволившая рассчитать скорость трансдермаль-ной подачи и степень высвобождения дипромония.
Разработана рациональная технологическая схема производства трансдермального пластыря с дипромонием и предложены нормы качества, являющиеся критериями для созданной трансдермальной лекарственной формы: определение количества пластырной массы, сопротивление отслаивания, потеря в массе при высушивании, подлинность. Проведены реологические исследования, в результате которых впервые установлена динамическая вязкость пластырной массы. Обоснован выбор
9 методики спектрофотометрического количественного определения диизопропилам-мония дихлорацетата. Впервые выполнены биологические и фармакологические исследования сконструированного пластыря, и показано, что данная лекарственная форма обладает выраженным гиполипидемическим действием и не оказывает мест-нораздражающего эффекта на кожу.
Практическая значимость результатов исследования.
Разработан отечественный трансдермальный пластырь гиполипидемического действия, относящийся к третьему поколению лекарственных форм, способный обеспечить контролируемое высвобождение и доставку лекарственного средства — дипромония в организм.
Предложена оптимальная технологическая схема и выбраны критерии оценки качества, установлен срок годности — 2 года (при t = 20 С), даны рекомендации для будущего производства трансдермального пластыря.
Внедрение результатов исследования в практику. Составлена и утверждена в рамках фармацевтического производства ОАО «Фармстандарт УфаВита» ФСП на «Трансдермальный пластырь с дипромонием» (от 20.04.2007 года), получен акт технологической апробации производства пластыря от ОАО «Фармстандарт УфаВита» (от 10.05.2007 года) и Екатеринбургской фармацевтической фабрики (от 15.06.2007 года).
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование выбора состава трансдермального пластыря с дипромонием;
характеристика и данные биофармацевтических исследований in vitro по выбору оптимальной композиции вспомогательных веществ и пенетраторов для трансдермального пластыря;
технологическая схема производства трансдермального пластыря с дипромонием;
-результаты разработки норм качества предлагаемого трансдермального пластыря;
данные фармакологических и гистоморфологических исследований;
результаты установления срока годности предложенного пластыря.
10 Апробация и публикация результатов исследования.
Основные положения диссертационной работы доложены на IV научно-практической конференции молодых ученых и студентов юга России «Медицинская наука и здравоохранение» (г. Анапа, 2006 год), на 61-ой региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2006 год), VII Общероссийской научной конференции с международным участием «Успехи современного естествознания» (г. Дагомыс, 2006 год), на 62-ой региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2007 год), межрегиональной научной конференции «Актуальные проблемы фармации» (г. Владикавказ, 2007 год), на 63-ой региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2008 год)
По материалам диссертации опубликовано 8 работ, из которых 2 работы в изданиях рекомендуемых ВАК.
Связь задач исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских, работ ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава (номер государственной регистрации 01.20.0215436).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 17 рисунков, состоит из введения, обзора литературы (1 глава), второй главы, посвященной материалам и методам исследований, 3-х глав, содержащих результаты собственных исследований, общих выводов, списка литературы и приложений. Список литературы включает 156 первоисточников, в том числе 35 - иностранных авторов.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
link1 Современное состояние исследовании по трансдсрмальным терапевтическим системам
В современной аптеке можно найти тысячи наименований лекарственных препаратов, содержащих сотни лекарственных веществ. Однако количество разнообразных лекарственных форм (ЛФ) этих препаратов насчитывается только несколько десятков. В монографии патриарха отечественной фармакологии академика РАМН М.Д. Машковского «Лекарства XX века. Очерк создания современных лекарственных средств» [1] говорится только о новых лекарственных веществах, а не о новых лекарственных формах. Причина почти исключительного внимания к новым лекарственным веществам (новым молекулам), а не к их лекарственным формам, определяется грандиозными успехами органического синтеза, биохимии и фармакологии в XX вв. Это позволило целенаправленно синтезировать и изучить большое число новых молекул, специфически взаимодействующих с субстратами в живом организме на молекулярном и клеточном уровнях. Казалось бы, что традиционные ЛФ (таблетки, инъекционные растворы, мази, свечи, капли, и т.д.) вполне достаточны и для новых лекарственных веществ (ЛВ). Однако это не так [2, 3].
Появилась возможность создавать новые лекарственные формы, которые существенно отличаются от традиционных форм пролонгированием действия и способом доставки ЛВ, имеющих совершенно новый механизм действия, принципиально новую химическую структуру, более широкий спектр воздействия на больных с различными заболеваниями, в том числе ранее неизлечимыми и др. [4].
В настоящее время для проведения системной терапии все большее внимание привлекает трансдермальный путь введения лекарственных веществ [5, 6, 7]. С этой целью применяются разнообразные трансдермальные лекарственные формы, относящиеся к лекарственным формам 3-го поколения. С каждым годом номенклатура таких лекарственных форм расширяется, и впервые, они были представлены и выделены в классификации Регистра лекарственных средств России (2000 г.) в группу 3.17 «Системы терапевтические». Полная классификация трансдермальных лекарственных форм выглядит следующим образом [8]: 3. Лекарственные средства
Наиболее ранней группой трансдермальных лекарственных форм, несомненно, являются трансдермальные мази, ранее относимые к мазям резорбтивного (общего, системного) действия [9]. Яркими представителями этой группы являются мази нитроглицерина с различными концентрациями действующего компонента: 2% -«Нитро» («Nitro»), «Миовин» («Myovin»), «Нитрол» (Unguentum «Nitrol»), «Нитро-бид» («Nitrobid») и др. [10].
Эти мази выпускаются и в настоящее время, хотя из-за ряда таких серьезных недостатков как трудность дозирования, сложность и низкая комфортность применения, небольшая скорость доставки включенного вещества, они постепенно вытесняются более современными лекарственными формами — трансдермальными пластырями. В классификации трансдермальных лекарственных форм трансдермальные пластыри выделены в отдельную группу - «Пластырь - трансдермальная терапевтическая система» (пластырь-ТДТС).
Выбор и теоретическое обоснование состава трансдермалыюго пластыря
При разработке любых оригинальных ЛФ, велика роль вспомогательных веществ. В последнее время ассортимент вспомогательных веществ неуклонно расширяется, поэтому вопрос их обоснованного выбора для той или иной ЛФ стоит доста-точно остро. И в этом отношении компьютерное моделирование - это тот путь, который может помочь в рациональном, последовательном выборе вспомогательных веществ.
Для получения четкого представления о том, как биологически активные вещества (БАВ) преодолевают барьеры живого организма, в частности кожный покров, следует коротко остановиться на качественном и количественном описании липидного бислоя — основы всех без исключения биологических мембран.
На рисунке 3 показан небольшой фрагмент бислоя, служащий основой для нашей теоретической модели трансдермального проникновения. Красным цветом показаны атомы кислорода, серым - атомы углерода, синим — атомы азота, белым — атомы водорода. Справа и слева по одной трети от общей длины модели занимают гидратные оболочки, толщиной порядка 30-40 А (вода составляет около 30% веса нативной мембраны). Структурную основу мембраны составляет липидный мат-рикс, организованный в форме бислоя. В этом бислое амфифильные молекулы ли-пидов направлены друг к другу гидрофобными хвостами. Он формируется самопроизвольно вследствие дифильности молекул липидов [123].
Если учитывать, что в формировании бислоя важная роль принадлежит также и холестеролу, то окажется, что элементарными структурами, формирующими бис-лой, а значит и мембрану, являются молекулы фосфолипида (рисунок 4) и холесте-рола. Встраивание холестерола в фосфолипидный бислой способствует возрастанию упорядоченности жирнокислотных цепей. Сам холестерол из-за своей большой гид-рофобности не может полностью сформировать липидный бислой, но обладает структурирующими свойствами. Специфика структуры холестерола обеспечивает
Разработка методики количественного определения дипромоння в трансдермалыюм пластыре методом экстракционной фотометрии
Учитывая, что дипромоний относится к четвертичным аммониевым соединениям, то для его количественного определения в трансдермальном пластыре мы остановили свой выбор на методе экстракционной фотометрии. Этот метод широко применяется в фармацевтическом анализе, так как обладает рядом преимуществ: позволяет определить лекарственный препарат по фармакологически активной части молекулы, обладает достаточной избирательностью и точностью [144,145].
Ранее, Г.И. Лукьянчиковой и Л.Н. Дуккардт (1993) выбраны условия и предложена методика количественного определения дипромония. Перед нами стояла задача модернизировать методику количественного определения дипромония применительно к трансдермальному пластырю.
В литературе имеются сведения об оптимальных условиях получения комплекса дипромония с бромтимоловым синим (БТС), этими данными мы руководствовались при разработке методики количественного определения лекарственного вещества в трансдермальном пластыре [146].
Нами снят спектр поглощения продукта реакции стандартного образца (СО) дипромония 0,01% раствора с индикатором бромтимоловым синим (рисунок 12), приготовленного по методике в делительную воронку вносили последовательно 1 мл 0,01% стандартного раствора дипромония, 1 мл 0,1% раствора БТС, 5 мл буфер-ного раствора с рН 6,8 и 5 мл хлороформа. Встряхивали 2 минуты, отделяли хлороформный слой и измеряли оптическую плотность при длине волны 409 нм относительно хлороформа [147].
Приготовление 0,01% раствора СО дипромония: 0,1 г (точная масса) СО дипромония помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, добавляли 50,0 мл воды очищенной, раствор взбалтывали и доводили водой очищенной до метки. 10 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили объем раствора тем же растворителем до метки.
Приготовление 0,1% раствора индикатора бромтимолового синего: 0,1 г растертого бромтимолового синего, растворяли в мерной колбе вместимостью 100 мл в 50 мл 95 % спирта при нагревании на водяной бане, и после охлаждения доводили объем раствора водой очищенной до метки.
Приготовление универсального буферного раствора с рН 6,8: 2,48 г борной кислоты помещали в мерную колбу вместимостью 1000 мл, растворяли в 500 мл горячей воды, после охлаждения добавляли 2,28 мл ледяной уксусной кислоты и 2,64 мл фосфорной кислоты, доводили объем в колбе до метки водой очищенной и тщательно перемешивали. К 100 мл полученного раствора добавляли 0,1 М раствор едкого натра до получения нужного значения рН [110].
