Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Современное состояние проблемы применения ципрофлоксацина в офтальмологии 11
1.1. Распространенность воспалительных заболеваний в офтальмологии ... 11
1.2. Фторхинолоны 13
1.3. Ципрофлоксацин 15
1.3.1. Спектр антимикробной активности 15
1.3.2. Фармакокинетика ципрофлоксацина 17
1.3.3. Лекарственные формы ципрофлоксацина 19
1.3.4. Применение ципрофлоксацина в офтальмологии 21
1.3.5. Преимущества ципрофлоксацина перед другими антимикробными средствами 22
1.4. Состояние патентной защиты лекарственных форм ципрофлоксацина..25
1.5. Состояние патентной защиты глазных мягких лекарственных форм 30
Глава 2. Объекты и методики исследования 35
2.1. Объекты исследования 35
2.2. Методики исследования 39
2.2.1. Методики изучения свойств ципрофлоксацина-субстанции 39
2.2.2. Методики контроля качества глазной мази ципрофлоксацина 45
2.2.3. Контроль качества глазного геля ципрофлоксацина 51
2.2.4. Изучение высвобождения ципрофлоксацина 52
2.2.5. Изучение фунгистатической активности 52
2.2.6. Изучение безопасности глазной мази ципрофлоксацина 53
2.2.7. Изучение стабильности 54
2.2.8. Установление сроков годности 54
2.2.9. Изучение структурно-механических свойств 54
2.2.10. Метод экспертных оценок 55
2.3. Обработка результатов исследований 55
Глава 3. Комплексная оценка целесообразности и возможности производства глазных мягких лекарственных форм ципрофлоксацина на ОАО «Татхимфармпрепараты» 57
3.1. Современное состояние ассортимента глазных лекарственных средств для местного применения на российском фармацевтическом рынке 57
3.2. Обоснование выбора объекта исследования 60
3.3. Сравнение образцов субстанции ципрофлоксацина ...61
3.3.1. Сравнение образцов ципрофлоксацина по количественным характеристикам 62
3.3.2. Микроскопическое изучение кристаллов ципрофлоксацина 63
3.3.3. Изучение термической стабильности субстанции 65
Глава 4. Разработка состава и технологии глазной мази ципрофлоксацина 0,3% 70
4.1. Обоснование состава глазной мази ципрофлоксацина 71
4.2. Разработка технологии получения глазной мази ципрофлоксацина в лабораторных условиях 72
4.3. Биофармацевтическое исследование по сравнению с Циплокс и мазью на вазелине 74
4.4. Определение фунгистатической активности 76
4.5. Изучение безопасности глазной мази ципрофлоксацина 78
4.6. Разработка промышленной технологии производства глазной мази ципрофлоксацина 90
4.7. Изучение стабильности 91
Глава 5. Разработка состава и технологии глазного геля ципрофлоксацина 0,3% 95
5.1. Обоснование оптимума реологических параметров глазных гелей 95
5.1.1. Выявление методом экспертных оценок гелей, оптимальных по консистенции для применения в офтальмологии 96
5.1.2. Изучение реологических свойств гелей 98
5.2. Экспериментальное обоснование состава и технологии глазного геля ципрофлоксацина 103
5.2.1. Изучение совместимости ципрофлоксацина гидрохлорида с полимерами-гелеобразователями 103
5.2.2. Разработка технологической схемы производства глазного геля ципрофлоксацина 103
5.2.3. Изучение реологических свойств гелей 107
5.2.4. Оценка антимикробной активности глазного геля ципрофлоксацина 0,3% в сравнении с мазью ципрофлоксацина 0,3% 109
5.2.5. Изучение стабильности при хранении 111
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 114
Список литературы 116
ПРИЛОЖЕНИЯ:
- Распространенность воспалительных заболеваний в офтальмологии
- Объекты исследования
- Современное состояние ассортимента глазных лекарственных средств для местного применения на российском фармацевтическом рынке
Введение к работе
Актуальность темы. Заболевания переднего отрезка глаза, вызываемые микробными возбудителями, занимают важное место в офтальмологии (Майчук Ю.Ф., 2000). Распространенность глазных заболеваний, вызываемых микроорганизмами, обусловливает необходимость разработки современных антибактериальных препаратов местного действия. Данной проблеме посвящены работы отечественных ученых (Майчук Ю.Ф., 1957-2008, Коно-ненко Л.А., 2003, Поздняков В.И., Щипанова А.И., 2003-2008 и др.).
Одной из рациональных для глазной практики лекарственных форм являются мази вследствие удобства применения, транспортировки и хранения. Однако на современном отечественном фармацевтическом рынке ассортимент антибактериальных глазных мягких лекарственных форм недостаточен.
В настоящее время в офтальмологии широкое распространение получили антимикробные препараты из группы фторхинолонов (Бердникова Н.Г., Кац Д.В., 2007, Астахов СЮ, 2008), в особенности, ципрофлоксацин (Кац Д.В., 2007), высокоактивные в отношении грамотрицательных аэробных микроорганизмов. Преимущественно это зарубежные лекарственные препараты в форме глазных капель. В связи с вышеуказанным является актуальным проведение исследований по разработке и внедрению в производство препаратов ципрофлоксацина для офтальмологии в мягких лекарственных формах.
Цель и задачи исследования.
Целью исследования являлась разработка состава и технологии мягких лекарственных форм ципрофлоксацина для применения в офтальмологии.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить ассортимент офтальмологических лекарственных форм и обосновать целесообразность разработки мягких глазных лекарственных форм ци-профлоксацина.
Разработать состав и технологию глазной мази ципрофлоксацина.
Теоретически и экспериментально обосновать оптимальные реологические характеристики для глазных гелей.
Разработать состав и технологию глазного геля ципрофлоксацина.
Научная новизна.
Биофармацевтическими, морфологическими, микробиологическими исследованиями выявлена роль фармацевтических факторов при создании глазной мази ципрофлоксацина. Установлено, что введение в состав вазелиновой основы ланолина безводного и замена консерванта бензалкония хлорида на нипагин приводит к повышению антимикробной активности мази ципрофлоксацина в отношении стандартных штаммов микроорганизмов (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris) и к уменьшению раздражающего действия разработанного состава мази на глаз кроликов по сравнению с импортным аналогом - глазной мазью Цип-локс (Cipla, Индия).
Методами изучения структурно-механических свойств гелей и экспертных оценок потребительских характеристик гелей врачами-офтальмологами установлены значения реологического оптимума консистенции для глазных гелей.
В результате изучения совместимости ципрофлоксацина гидрохлорида с полимерами-гелеобразователями установлена возможность использования водных растворов производных целлюлозы (ГПМЦ и МЦ) в качестве основы глазного геля ципрофлоксацина и выпадение осадков в гелях на основе производных полиакриловой кислоты и альгината натрия.
Микробиологическим методом показано повышение антимикробной активности ципрофлоксацина в геле на основе ГПМЦ по сравнению с мазью
ципрофлоксацина на фармакопейной абсорбционной ланолино-вазелиновой основе для глазных мазей в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.
Методом термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии установлена термостабильность субстанции ципрофлоксацина при температуре 200 С.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования. По результатам исследования разработаны:
Состав, технология и критерии стандартизации глазной мази ципрофлоксацина 0,3% (проект ФСП, опытно-промышленный регламент ОАО «Тат-химфармпрепараты» ОПР 00480750 - ПО - 2008; акт внедрения технологии производства ОАО «Татхимфармпрепараты» от 30.09.2008 г.).
Состав, технология и критерии стандартизации глазного геля ципрофлоксацина 0,3% (проект ФСП, ЛР 00480750 - 131 - 2008; акт апробации технологии производства ОАО «Татхимфармпрепараты» от 30.09.2008 г.).
Результаты исследования внедрены в учебный процесс в Казанском государственном медицинском университете, акт внедрения от 10.09.2008 г.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами разработки и освоения новых препаратов на ОАО «Татхимфармпрепараты» 2004-2008 г.г. и планом научно-исследовательской работы Казанского государственного медицинского университета (№ государственной регистрации темы 0120.0 802870).
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на заседаниях Проблемно-предметной комиссии по фармакологии и фармации (Казань, 2005-2008 г.г.), конференциях «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2007-2008 г.г.), заседаниях научно-технического совета, производственных совещаниях ОАО «Татхимфармпрепараты» (2004-2008 г. г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в т.ч. одна в издании, рекомендованном ВАК, и патент RU2317810 «Состав и способ получения глазной мази ципрофлоксацина» от 27.07.2006 г.
Положения, выносимые на защиту.
Состав и технология глазной мази ципрофлоксацина.
Реологический оптимум консистенции глазных гелей.
Состав и технология глазного геля ципрофлоксацина.
Личное участие автора. Все приведенные в диссертации данные получены при личном участии автора как на этапе постановки задач и разработки методических подходов к их выполнению, так и при наборе первичных фактических данных, статистической обработке и анализе полученных результатов, написании и оформлении публикаций. Выводы диссертации сформулированы автором.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 21 таблицей, 34 рисунками. Библиографический список включает 136 источников, из них 54 зарубежных авторов.
Диссертация содержит введение, обзор литературы, 3 главы экспериментальных исследований, общие выводы, список литературы и приложение.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость работы, перечислены доклады и публикации по теме диссертации.
В обзоре литературы (глава 1) обобщены сведения об использовании фторхинолонов в офтальмологии и состоянии патентной защиты препаратов ципрофлоксацина.
В главе 2 описаны материалы и методики исследований.
В третьей главе, посвященной оценке возможности производства глазных мягких лекарственных форм ципрофлоксацина на ОАО «Татхимфарм-
препараты», представлен анализ ассортимента глазных лекарственных средств для местного применения на российском фармацевтическом рынке, и сопоставлены образцы субстанции ципрофлоксацина различных производителей.
В главе 4 изложены результаты экспериментальных исследований по обоснованию состава, технологии, оценке качества при хранении и изучению местнораздражающего действия глазной мази ципрофлоксацина.
В пятой главе описано определение оптимума реологических параметров для глазных гелей методом экспертных оценок. Приведены данные по обоснованию состава, оценке антимикробной активности, разработке технологии и изучению стабильности глазного геля ципрофлоксацина.
В приложении представлены документы, подтверждающие внедрение результатов исследования в практику, таблицы сохранности глазной мази и глазного геля ципрофлоксацина 0,3%, аппаратурная схема производства глазной мази ципрофлоксацина, патент RU2317810.
Распространенность воспалительных заболеваний в офтальмологии
Воспалительные заболевания глаз являются одной из наиболее актуальных проблем современной офтальмологии. Так, в Российской Федерации число обращающихся с воспалительными заболеваниями глаз достигает 16 млн в год, составляя 40,2% среди амбулаторных больных и свыше 50% среди госпитализированных [29]. В 80% случаев они служат причиной временной нетрудоспособности, а в 10% случаев приводят к стойкой потере зрительных функций [32].
Бактериальная инфекция является одной из главных причин развития воспалительных заболеваний [40, 32].
Наиболее часто встречаются конъюнктивиты (66,7%) и блефариты (23,3%о). Реже обнаруживают воспалительные поражения роговицы (4,2%) и внутренних оболочек глаза - увеиты, хориоретиниты, невриты (5,8%), но именно эти заболевания являются частой причиной понижения зрения и слепоты [30]. Медико-социальная значимость воспалительных заболеваний глаз определяется их чрезвычайно высокой распространенностью, а также тяжелыми зрительными исходами. По разным данным, имеется тенденция к росту числа воспалительных заболеваний глаз.
В области эпидемиологии бактериальных заболеваний глаз в последние годы отмечаются следующие отрицательные тенденции:
— рост резистентных штаммов возбудителей (к некоторым аминоглико зидам до 70%), полирезистентность [31, 100];
- сдвиг в сторону грамотрицательных возбудителей, более агрессивных, как, например, синегнойная палочка;
- более 30% бактериальных кератитов связаны с ношением контактных линз [35], по данным литературы, вероятность инфекционного поражения роговицы у лиц, применяющих контактные,линзы, составляет 0,21% в год, при этом у тех, кто оставляет линзы на ночь, этот показатель в 10-15 раз выше [31];
- чаще стала встречаться токсико-аллергическая реакция на интенсивное, бесконтрольное, длительное применение лекарств современной терапии; здесь важное причинное значение имеют некачественные препараты и опасность аллергической реакции на консерванты и лекарственную основу глазных капель [30].
Трудности лечения бактериальных инфекций связаны также с тем, что инфекционные заболевания переднего отдела глаза часто сопровождаются синдромом сухого глаза, который обусловливает плохую переносимость местной антибактериальной терапии [41].
Наиболее частыми возбудителями бактериальных конъюнктивитов являются грамположительные бактерии: коагулазонегативные стафилококки (S. epidermidis и др.), S. aureus, S. pneumoniae, а также грамотрицательные Н. influenzae и Ps. aeruginosa. Они же выступают и в качестве наиболее частых возбудителей послеоперационных эндофтальмитов [44].
Среди возбудителей бактериального кератита стафилококки составляют 45%о, стрептококки — 12%, синегнойная палочка - 10%), грибы - 7%, акан-тамебы-1,6%[31].
В Российский формулярный список входят из антимикробных лекарственных средств местного действия гентамицина сульфат, глазные капли 0,3% и тетрациклина глазная мазь 1% [82]. Применение тетрациклина ограничено в связи с распространенностью тетрациклиноустойчивых штаммов [38]. К гентамицину число устойчивых штаммов достигает 63,3% [129].
Сегодня во всех экономически развитых странах подавляющее большинство диагностических, лечебных и хирургических манипуляций в офтальмологии проводятся в амбулаторных условиях.
Использование современных койко-сберегающих технологий обуславливает повышенные требования к лечению и профилактике бактериальных инфекций глаз. Благодаря широкому спектру антимикробного действия, высокой биодоступности, хорошим фармакокинетическим свойствам, низкой токсичности в значительной мере соответствуют этим требованиям препараты фторхинолонов [4].
Фторхинолоны эффективны в отношении почти всех возбудителей, вызывающих бактериальные и хламидийные инфекции глаз [85]. Общепризнано, что хинолоны обеспечивают более высокую эффективность и снижают риск роговичной инфекции. Препараты хорошо переносятся при введении внутрь, а также в виде глазных капель и мазей, малотоксичны, не оказывают выраженных побочных эффектов и аллергизирующего действия [135]. 1.2. Фторхинолоны
Фторхинолоны - препараты класса хинолонов, используемые в клинической практике с начала 60-х годов, по механизму действия принципиально отличаются от других антимикробных препаратов, что обеспечивает их активность в отношении устойчивых, в том числе полирезистентных, штаммов микроорганизмов.
Объекты исследования
При создании мягких лекарственных форм ципрофлоксацина для местного применения в офтальмологии использовали субстанции и вспомогательные вещества, которые соответствовали по качественным показателям и количественному содержанию требованиям НД (ГФ СССР X PI XI изд. доп., отдельных фармакопейных статей, ГОСТ, ОСТ, ТУ, НД зарубежных производителей, зарегистрированных в РФ).
Контроль качества субстанций и вспомогательных веществ проводили в лабораториях отдела технического контроля ОАО «Татхимфармпрепара-ты». Субстанции
Ципрофлоксацина гидрохлорид (НД 42-13965-05, НД 42-6408-02, НД 42-10852-00, USP/NF) - белый или светло-желтый порошок, гигроскопичен. Растворим в воде, мало растворим в уксусной кислоте и метаноле, очень мало растворим в безводном спирте, практически нерастворим в ацетонитриле. Содержание ципрофлоксацина 98-102%. Молекулярная масса 385,82. Брутто формула C17H18FN303-HC1-H20. Химическая формула: Производители:
- Aurobindo Pharma Ltd., Индия, с. 2000745, содержание ципрофлокса-цина гидрохлорида 99,8%;
- Iberica, Испания с.030113-15, содержание ципрофлоксацина гидрохлорида 99,5%,
- Zhejiang Guoband Pharmaceutical Co., Ltd, China, c. 071223-3, содержание ципрофлоксацина гидрохлорида 99,2%. Готовые лекарственные формы В ходе работы использовали следующие готовые лекарственные формы:
Циплокс, мазь глазная 0,3% (НД 42-3463-00) производства Cipla, Индия, серия Т463, срок годности до 07.2006. Состав: ципрофлоксацина гидрохлорида 0,35, бензалкония хлорида 0,01, вазелина белого до 100,0 г;
Травоген крем (НД 42-12323-06} производства Schering, Германия, серия С14, срок годности до 10.2008.;
Солкосерил гель глазной (НД 42-1644-01) производства ICN Pharmaceuticals, Германия, серия 805701, срок годности до 12.2012;
Офтагель гель глазной (НД 42-11173-06) производства Ursapharm, Германия, серия 017067, срок годности до 12.2009. Вспомогательные вещества В ходе работы использовали следующие вспомогательные вещества:
вазелин медицинский (ФСП 42-0423-5565-04, НД 42-11800-01), п.2032, Германия; однородная тянущаяся нитями мазеобразная масса от белого до желтого цвета со слабым запахом парафина или нефти. При намазывании на стеклянную пластинку образует ровную, несползающую и нерас-трескивающуюся пленку.
ланолин безводный (ФС 42-2520-99, Ph. Eur., USP/NF), п.8313, Франция; густая вязкая масса желтого, желто-бурого или зеленовато-бурого цвета со своеобразным запахом.
нипагин (метилпарагидроксибензоат) (ФС 42-1460-89, USP/NF, ВР) n.lF22-ll, Ueno fine chemicals industry ltd., Япония; белый кристаллический порошок, без запаха, растворим в 95% спирте, эфире, ацетоне, очень мало растворим в воде;
нипазол (пропилпарагидроксибензоат) (ВФС 42-2079-91), белый кристаллический порошок без запаха, легко растворим в 95% спирте, эфире, очень мало растворим в воде;
бензалкония хлорид (ВР) п.205465, Гамбург, содержание бензал-кония хлорида 95%; плотный прозрачный гель с желтоватым оттенком;
метилцеллюлоза (МЦ) (ТУ 2231-107-57684455-03) мелкий порошок белого цвета, Hercules, Франция;
натрия КМЦ (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы) (ТУ 6-55-39-90) - натриевая соль целлюлозогликолевой кислоты, получаемая при взаимодействии щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия или моно-хлоруксусной кислотой, мелкий порошок белого цвета; Hercules, Франция;
гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) : НРМС Methocel К100М (ГПМЦ КІ00М) (USP 29/NF 24), Colorcon, England -белый порошок, вязкость 2% водного раствора 100 000 mPa-s, НРМС Methocel К15М (ГПМЦ К15М) (USP 29/NF 24), Colorcon, England -белый порошок, вязкость 2% водного раствора 15 000 mPa-s;
полимеры акриловой кислоты (USP/NF): Carbopol 974Р NF, Noveon, США — белый порошок без запаха и вкуса, Carbopol 980 NF, Noveon, США - белый порошок без запаха и вкуса, Carbopol 97IP NF, Noveon, США - белый порошок без запаха и вкуса, Noveon-AA 1 NF, Noveon, США - белый порошок без запаха и вкуса;
соли альгиновой кислоты, ISP, США (NF): Kelset (натрия/кальция альгинат) 05-GV-190 — бурый порошок со слабым запахом, Kelcosol (натрия альгинат) 711101 — бурый порошок со слабым запахом, Manugel DMB (натрия альгинат) - бурый порошок со слабым запахом;
Современное состояние ассортимента глазных лекарственных средств для местного применения на российском фармацевтическом рынке
При лечении глазных болезней в настоящее время используют разнообразные лекарственные формы: глазные примочки, капли, спреи, глазные мягкие лекарственные средства, глазные вставки, а также офтальмологические инъекции, мази для век и жидкости для обработки контактных линз.
Наиболее широко на фармацевтическом рынке России представлены препараты в виде глазных капель [12, 21] (приложение 1).
Из приведенной в приложении таблицы следует, что всего зарегистрировано 119 наименований глазных капель, из них 25 антимикробного действия, с учетом аналогов 16. Зарегистрированы глазные капли ципрофлоксацина 7 производителей: Alcon, Бельгия; Rompharm company, Румыния; Promed
Exports, Dr. Reddy s Laboratories, Nycolas Pyromal, Индия; ОАО «Синтез», OOO «Бета-Лек», Россия [7].
Помимо глазных капель в офтальмологической практике широко используются глазные мази, представляющие собой лекарственные формы мягкой консистенции, способные образовывать при нанесении на конъюнктиву глаза ровную сплошную пленку.
По данным официального сайта Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития www.regmed.ru [12] на 17 июля 2008 г. зарегистрировано 13 торговых наименования глазных мазей, международных непатентованных наименований (МНН) - 12. Отечественными производителями выпускаются 5 глазных мазей, всего отечественных производителей 3: Биоэффект ГНИЙ, ОАО «Синтез» и ОАО «Татхимфарм-препараты». Зарегистрировано 5 глазных гелей зарубежного производства [12, 38] (табл. 4 и 5).
По составу действующих веществ глазные мягкие лекарственные средства можно разделить на следующие группы:
1. Антимикробные глазные мази - предназначены для лечения инфек-ционно-воспалительных заболеваний глаза и его придатков, для профилактики и лечения инфекционных осложнений при травмах глаза и операциях на глазном яблоке [23].
2. Глюкокортикоиды - применяются при лечении аллергических и воспалительных заболеваний глаз, для профилактики и лечения воспалительных явлений после травм и операций, для восстановления прозрачности роговицы после перенесенных кератитов, ожогов, для уменьшения реакции отторжения тканей после кератопластики [23].
3. Регенераты и репаранты - применяются для стимуляции регенераторных процессов при заболеваниях роговой оболочки глаза с нарушением целости поверхности, травмах и ожогах глаза [23].
4. Регидратанты - применяются в качестве заместительной терапии при синдроме "сухого глаза", в послеоперационном периоде после фоторефракционных операций [23].
