Повышение биодоступности эритромицина, рифампицина и мезапама в лекарственной форме таблетки
На правах рукописи
Швецова Анна Сергеевна
ПОВЫШЕНИЕ БИОДОСТУПНОСТИ ЭРИТРОМИЦИНА, РИФАМПИЦИНА И МЕЗАПАМА В ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЕ ТАБЛЕТКИ
14.04.01 – технология получения лекарств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
Москва – 2010 г.
Работа выполнена в ГОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор фармацевтических наук,
профессор Краснюк Иван Иванович
Официальные оппоненты:
доктор фармацевтических наук,
профессор Алексеев Константин Викторович
доктор фармацевтических наук,
профессор Раменская Галина Владиславовна
Ведущая организация:
ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Защита состоится «__» ___________ 2010 г. на заседании Диссертационного Совета Д 208.040.09 при ГОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова по адресу: г. Москва, Никитский бульвар, 13
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова по адресу: 117998 г. Москва, Нахимовский проспект, 49.
Автореферат разослан «___» ____________ 2010 г.
Ученый секретарь
Диссертационного Совета Д 208.040.09,
доктор фармацевтических наук,
профессор Наталья Петровна Садчикова
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.
Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы (1 глава), экспериментальной части (2 глава), общих выводов, библиографии и приложений. В работе 35 рисунков, 19 таблиц. Список цитируемой литературы включает в себя 174 источника, из них 79 иностранных.
Содержание работы
Материалы и методы исследования
Для увеличения растворимости посредством введения в твердые дисперсии (ТД) были выбраны следующие лекарственные вещества (ЛВ): мезапам (ФС 42-0034057705), эритромицин (НД 42-14114-06), рифампицин (НД 42-13307-04).
Вспомогательными веществами для получения ТД служили полиэтиленгликоль-1500 (ПЭГ) и поливинилпирролидоно-10000 (ПВП). Для разработки составов таблеток и изучения их свойств были использованы вспомогательные вещества, разрешенные к медицинскому применению и отвечающие требованиям действующих нормативных документов.
Для достижения поставленной цели и решения задач исследования использовали различные методы анализа. Изучение кинетики растворения образцов проводилось по модифицированной методике ГФ ХI (вып. 2, стр. 159, тест «Растворение»). В анализе использовали следующие методы.
Спектрофотометрические исследования в УФ-области. Использовали спектрофотометр UNICO SQ-2800 (Россия). Обращеннофазовую ВЭЖХ. Использовали градиентный ВЭЖХ хроматограф BICSHOFF (Швейцария).
Рентгенофазовый анализ на приборе ДРОН-4-07 (Россия) с использованием метода порошковой рентгеновской дифрактометрии, ИК-спектроскопия с использованием ИК фурье-спектрометрв Nicolet Magna-750 (США).
Микробиологическое исследование проводили методом диффузии в агар на плотной питательной среде, применяя в качестве тест-культур: Escherichia coli АТСС 25922, Staphylococcus aureus Wood 46, Pseudomonas aeruginosa АТСС 9027, Bacillus subtilis АТСС 6633, Enterococe faecalis 489 штамм.
Для проведения микрокристалооскопического анализа использовали аппаратно-диагностический комплекс «Диаморф» (Россия).
Термогравиметрические исследования проводили на приборе "Derivatograph-C" (Венгрия). Исследования методом дифференциальной сканирующей калориметрии проводили на приборе ДСМ-10 (Россия).
Определения физико-химических свойств и технологических характеристик порошков и гранулятов, используемых в производстве таблеток включало определение: сыпучих свойств порошкованных материалов; определение угла естественного откоса; определение остаточной влажности; прессуемость; определение насыпной массы. Методы оценки качества модельных таблеток: прочность; распадаемость. Тест «растворение», для заводских и полученных таблеток проводили согласно ОФС 42-0003-04.
Изучение влияния твердых дисперсий на растворимость изучаемых лекарственных веществ
Технология изготовления ТД основана на физико-химических свойствах, составляющих их ЛВ и полимеров-носителей. Т.к. эритромицин, рифампицин, ПВП – термолабильны, а при измельчении ПЭГ и ПВП плавятся, меняют свою консистенцию, и обрабатываемая масса становится трудно измельчаемой, образцы ТД с ПЭГ и ПВП готовили методом удаления растворителя.
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, предварительно проведенных исследований, были установлены оптимальные соотношения ЛВ:полимер (по массе), представленные в табл.1.
Таблица 1
Соотношение компонентов в твердых дисперсиях
| Лекарственное вещество | ПЭГ | ПВП |
| Соотношение ЛВ:полимер (по массе) | ||
| Мезапам | 1:5 | 1: 2 |
| Эритромицин | 1:2,5 | 1:1 |
| Рифампицин | 1:5 | 1:2 |
По результатам исследования растворимости ТД мезапама с ПВП и с ПЭГ (рис. 1) можно сделать вывод о повышении его растворимости в сравнении с исходной и микронизированной субстанцией.
Растворимость ЛВ из ТД возросла в среднем в 2,39-8,14 раза. Получение ТД мезапама с ПЭГ методом удаления растворителя и получение ТД с ПЭГ методом совместного расплавления незначительно влияют на растворимость ЛВ, повышая ее в 3,86 и 2,39 раза, соответственно. Микронизация мезапама приводит к увеличению растворимости вещества в 2,90 раза, но фактически не меняет характер профиля растворимости вещества. Очевидно, что измельчение субстанции может являться одним из факторов, влияющим на её растворимость. Растворимость мезапама из ТД с ПВП возросла по сравнению с исходной субстанцией ЛВ в 8,14 раза.
Значительное влияние полимеры оказывают на скорость растворения мезапама в воде, обуславливая скачкообразный подъем концентрации ЛВ в первые 5-10 мин на кривых растворения ТД (рис. 1). Даже при том, что растворимость ЛВ из ТД в некоторых случаях изменяется незначительно, концентрация растворов ТД может значительно (в 31,22 раза в случае ТД с ПВП и 14,33 с ТД ПЭГ, полученной методом совместного растворения) повышаться на ранних стадиях эксперимента.
Рис. 1. Изменение концентрации растворов мезапама и его ТД во времени
Установлено, что получение ТД во всех случаях повышает растворимость и скорость растворения эритромицина в сравнении с ЛВ-субстанцией. Растворимость эритромицина из ТД с изучаемыми полимерами возросла в среднем от 1,30 до 1,80 раз.
Исследование растворимости микронизированной субстанции эритромицина показало, что при измельчении происходит некоторое снижение растворимости микронизированной субстанции эритромицина. Получение ТД эритромицина с ПЭГ несколько увеличивает растворимость ЛВ, повышая ее примерно в 1,40 раза. Наибольшее увеличение растворимости эритромицина наблюдается для ТД с ПВП. Растворимость эритромицина из ТД с ПВП возросла по сравнению с исходной субстанцией в 1,78 раза.
Полимеры так же оказывают значительное влияние на скорость растворения ЛВ, обуславливая скачкообразный подъем концентрации ЛВ в первые 10-15 мин на кривых растворения ТД с ПЭГ и 10-20 мин. на кривых растворения ТД с ПВП.
Получение ТД рифампицина с ПЭГ и ПВП также повышает его растворимость в сравнении с субстанцией. По результатам проведенных экспериментов показано, что микронизация рифампицина не ведет к увеличению растворимости, а даже несколько снижает ее. Растворимость рифампицина из ТД с ПЭГ увеличилась в 2,50 раза, а наибольшее увеличение растворимости рифампицина происходит из ТД с ПВП в 2,70 раза.
Определение срока годности твердой дисперсии рифампицина
Определение сроков годности ТД рифампицина проводили у трех серии ТД рифампицина с ПВП, а также рифампицина субстанции в укупоренных стеклянных флаконах. Они были помещены в термостаты при 40, 60 °С. Контроль качества препаратов проводился через равные промежутки времени, эквивалентные шести месяцам хранения при 20 °С.
Для ТД рифампицина срок годности составил 4 года, для рифампицина – 3 года 10 месяцев. Таким образом, срок годности ТД рифампицина на 2 месяца превысил срок годности интактного препарата, что показывает отсутствие влияния ПВП в ТД на срок годности рифампицина и подтверждает возможность введения ТД в ЛФ как эквивалента субстанции с повышенной БД.
Рентгенофазовый анализ.
При проведении рентгенофазового анализа в образце ТД с ПЭГ не была обнаружена кристаллическая структура эритромицина. В изучаемом образце присутствует только кристаллоподобная структура ПЭГ. Можно сделать вывод, что ТД эритромицин:ПЭГ представляюет собой твердый раствор ЛВ в полимере.
Анализируя дифрактограмму ТД мезапам:ПЭГ (рис. 2) наблюдается картина характерная для дифрактограммы ПЭГ. Предположительно происходит образование аморфной структуры. Растворимость из ПВП мезапама возрастает в виду того, что часть ЛВ теряет свою кристаллическую структуру. Частично образуется твердый раствор, возможно, некоторая часть вещества сохраняет кристаллическую структуру. С позиции рентгенофазового анализа повышение растворимости из ТД может быть объяснено снижением кристалличности ЛВ.
На дифрактограмме ТД эритромицина с ПВП есть изменения, из анализа которых следует, что обнаруженная структура может представлять собой новую кристаллическую модификацию или продукт химического взаимодействия (предположительно по типу водородной связи) эритромицина с ПВП.
Рис. 2. Результаты рентгенофазового анализа мезапама и его ТД.
1 – мезапам,
2 – ТД(мезапам:ПВП),
3– ТД (мезапам:ПЭГ),
4 – ПВП,
5 – ПЭГ
В дифрактограммах рифампицина с полимерами также обнаружен ряд изменений. В образце ТД с ПЭГ не обнаружена кристаллическая структура соответствующая исходному соединению рифампицина. Картина практически полностью соответствует структуре ПЭГ. Можно сделать предположение, что такой характер спектра, получается из-за аморфного состояния рифампицина в ТД, либо из-за образования твердого раствора. На дифрактограмме ТД рифампицина с ПВП не обнаруживается кристаллическая структура исходного вещества. Можно предположить, что это происходит из-за образования твердого раствора.
ИК – спектроскопия.
Для более полного исследования ТД был проведен их сравнительный анализ с субстанцией и полимерами в ИК-области спектра.
На ИК-спектрах пропускания субстанции мезапама, ТД с изучаемыми полимерами не выявлено четких признаков образования комплексов ЛВ-полимер, что может подтверждать отсутствие химических взаимодействий между ними.
Спектр ТД эритромицина и ПЭГ имеет некоторые отличия от исходных компонентов. Появляется четко выраженная полоса 3451 см-1, которая смещена относительно полосы в спектре эритромицина на 73 см-1 в коротковолновую сторону у эритромицина 3524 см-1. Полоса характеризующая валентные колебания группы >С=О 1715 см-1 смещается в длинноволновую область спектра на 21 см-1, присутствует полоса при 1736,1702 см-1.
На спектре ТД эритромицина с ПВП происходит смещение полосы характерной для эритромицина при 3524 и 3393 см-1. Образуется широкая полоса при 3467 см-1. Так же как на спектре ТД с ПЭГ полоса, характеризующая колебания кетогруппы смещается в длинноволновую область спектра на 21 см-1.
ИК-спектр ТД рифампицина и ПЭГ практически полностью соответствуют спектру характерному для ПЭГ. При анализе ИК-спектра ТД рифампицина и ПВП происходят следующие изменения. Полоса вещества при 1568 см-1 смещается в коротковолновую область спектра равную 1578 см-1, данная полоса предположительно характеризует вторичный амин, входящий в состав рифампицина. В области 3650-3200 см-1 образуется широкая полоса 3467 см-1, происходит смещение на 19 см-1.
Микрокристаллоскопия.
Для получения представления о состоянии вещества в ТД на примере мезапама было проведено микрокристаллоскопическое исследование. Мезапам до микронизации (рис. 4а) – на светлом фоне поля видны светло-желтые, прозрачные кристаллы, не имеющие четкой геометрической формы (возможно, ранее подвергались измельчению), с неровными краями и ровной поверхностью. 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. 4б) – картина по форме и цвету близка немикронизированному образцу ЛВ (рис. 4а). 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.
После получения ТД картина меняется. ТД с ПЭГ – при увеличении 40 (рис.4.ж) видны продолговатые объекты, напоминающие по форме иглы, которые могут быть результатом перекристаллизации вещества (возможно изменение кристаллической структуры или получение аморфной формы). Средний размер частиц 13,1±0,6 мкм. Минимальный и максимальный размер частиц: 3,2 и 28,7 мкм, соответственно. ТД представляют собой комбинированную систему – твердый раствор ЛВ в полимере и мелкодисперсная, твердая (возможно аморфная) фракция ЛВ, образовавшаяся в результате перекристаллизации.
ТД с ПВП – не содержит ранее отмеченных характерных частиц ЛВ. Выявлен ряд трудно измеряемых, нехарактерных, очень мелких, зернистых структур округлой форы с нечеткими краями, (предположительно) кристаллического характера, являющихся, по-видимому, полиморфными модификациями или продуктами взаимодействия ЛВ и ПВП (рис.4.и). Микрокристаллическая картина ТД с ПВП принципиально отличается от таковой для ЛВ и ПВП после удаления этилового спирта (рис.4.в, г, и). ПВП после удаления этанола (рис. 4и) представляет прозрачную, бесцветную пленку без внутренней структуры, растрескивающуюся при высыхании в произвольных направлениях на фрагменты различного размера.
ЛВ после удаления этилового спирта – при увеличении 40 (рис.4.г) – удлиненные кристаллы иной формы, чем у исходной субстанции. Указанные изменения свидетельствуют, что в ТД с ПВП мезапам значительно снижает размер частиц – наблюдается явление супермикронизации. Одним из факторов способствующих снижению размера частиц ЛВ в ТД с ПВП может быть высокая вязкость ПВП, препятствующая росту частиц при перекристаллизации в процессе удаления общего растворителя на стадии изготовления ТД.
Рис. 4. Результаты микрокристаллоскопического анализа образцов мезапама и его ТД: а – немикронизированный мезапам (увеличение 8); б – микронизированный мезапам (увеличение 8); в – мезапам после удаления этанола (увеличение 8), г – мезапам после удаления этанола (увеличение 40); д – ТД (мезапам-ПВП) (увеличение 40); е – ТД (мезапам-ПЭГ) (увеличение 8), ж – ТД (мезапам-ПЭГ) (увеличение 40); з – ПЭГ после удаления этанола (увеличение 8); и – ПВП после удаления этанола (увеличение 8).
Термический анализ.
На примере рифампицина была проведена дифференциальная сканирующая калориметрия. По результатам рентгенофазового анализа можно предположить, что рифампицин является полиморфной формой, которая плавится с разложением при температуре 193 С. На термограмме, приведенной на рис. 3., есть выраженный пик плавления ЛВ при данной температуре. На термограмме ТД с ПЭГ указанный пик отсутствует. Отмечен пик плавления чистого ПЭГ 44-48 С. Для рифампицина пик в этой области отсутствует.
На термограмме ТД с ПВП отмечается небольшой широкий пик при 127 С, у чистого вещества этот пик отсутствует. По-видимому, этот пик связан с удалением летучих компонентов из ТД. Предположительно, эти компоненты входят в состав ПВП.
Эти данные могут свидетельствовать о том, что в приведенных случаях имеет место образование твердого раствора.
Рис. 3. Термограммы рифампицина, ТД (Рифампицин:ПЭГ), ТД (Рифампицин:ПВП).
1 – ТД (Рифампицин:ПЭГ); 2 – ТД (Рифампицин:ПВП);
3 - Рифампицин
Микробиологическое исследование твердых дисперсий эритромицина и рифампицина с ПВП.
С целью подтверждения сохранения и/или изменения антибактериальной активности эритромицина и рифампицина в ТД было проведено микробиологическое исследование на пяти тест-микроорганизмах (табл. 2). Помещали равные по массе образцы субстанции-ЛВ и ТД, поэтому содержание эритромицина и рифампицина составляет половину от массы ТД, которая помещалась в чашку с питательной средой.
По данным таблицы 2 видно, что антибактериальное действие ТД эритромицина выше в 2 раза, а рифампицина примерно в 3, т.к. диаметры зон задержки роста у субстанции и их ТД одинаковы, а количество ЛВ в ТД меньше в соответствии с соотношениями, в которых они изготавливались.
При проведении аналогичного исследования для ПВП установлено, что полимер не оказывает воздействия на рост микроорганизмов.
Таблица 2
Определение антимикробного действия эритромицина и рифампицина в виде субстанции и твердой дисперсии
| Тест-микроорганизм | Зона задержки роста тест-микроорганизма Хср± Х (мм), n = 5, р = 0,95 | |||
| Субстанция эритромицина | ТД эритромицин:ПВП | Субстанция рифампицина | ТД рифампицин:ПВП | |
| Enterococe faecalis 489 штамм | 25,6±0,5 | 25,8±0,5 | 30,0±0,5 | 25,0±0,2 |
| Pseudomonas aeruginosa АТСС 9027 | 23,5±0,6 | 24,0±0,6 | 28,1±0,6 | 23,3±0,3 |
| Escherichia coli АТСС 25922 | 30,2±0,5 | 26,6±0,5 | 35,2±0,4 | 30,0±0,4 |
| Bacillus subtilis АТСС 6633 | 42,1±0,7 | 41,8±0,5 | 43,7±0,5 | 42,0±0,7 |
| Staphylococcus aureus Wood 46 | 46,4±0,1 | 46,1±0,4 | 38,3±0,3 | 39,9±0,3 |
| Х% | 1,6 | 1,7 | 1,5 | 1,3 |
Приведенные данные свидетельствует не только о сохранении, но и об увеличении антибактериальной активности ТД эритромицина и рифампицина с ПВП.
Исследование кинетики высвобождения эритромицина и мезапама из модельных таблеток.
Практическое применение увеличение растворимости и интенсивности растворения малорастворимых ЛВ в ТД, возможно при сохранении изменения этих показателей в ЛФ. Для исследования сохранности повышения растворения было исследовано введение ТД с ЛФ таблетки.
Увеличение растворимости и интенсивности растворения малорастворимых ЛВ является теоретическим обоснованием увеличения их БД. Для получения таблеток были отобраны ТД эритромицин:ПВП и мезапам:ПВП - ТД, показавшие лучшие результаты при исследовании кинетики растворения.
В производстве таблеток наиболее широко в настоящее время применяется метод влажного гранулирования в псевдоожиженном слое. Для гранулирования использовали "Лабораторную сушку гранулята" INNOJET VENTILUS 1 (Германия). Форсунка с нижним расположением, вертикальное распыление. Температура воздуха 40 С, температура продукта 29-30 С. Были получены грануляты следующих составов:
| Состав 1 Эритромицин ПВП Крахмал картофельный Магния стеарат | 10,0 10,0 79,0 1,0 | Состав 2 Эритромицин ПВП Крахмал картофельный Рисовый крахмал Магния стеарат | 10,0 10,0 66,0 13,0 1,0 |
| Состав 3 Эритромицин ПВП Лактоза Магния стеарат | 10,0 10,0 79,0 1,0 | Состав 4 Эритромицин ПВП Крахмал картофельный Лактоза Микрокристаллическая целлюлоза Магния стеарат | 10,0 10,0 19,7 51,5 7,8 1,0 |
| Состав 5 Мезапам ПВП Крахмал картофельный Магния стеарат | 1,0 2,0 96,0 1,0 | Состав 6 Мезапам ПВП Крахмал картофельный Рисовый крахмал Магния стеарат | 1,0 2,0 80,0 16,0 1,0 |
| Состав 7 Мезапам ПВП Лактоза Магния стеарат | 1,0 2,0 96,0 1,0 | Состав 8 Мезапам ПВП Крахмал картофельный Лактоза Микрокристаллическая целлюлоза Магния стеарат | 1,0 2,0 24,0 62,4 9,6 1,0 |
Были изучены физико-химические и технологические свойства полученных гранулятов, данные представлены в таблице 3.
Таблица 3
Среднее значение физико-химических и технологических свойств гранулятов эритромицина и мезапама
| Состав № | Сыпучесть кг/с*10-3 | Насыпная масса до уплотне-ния | Насыпная масса после уплотне-ния | Остаточ-ная влажность | Угол естествен-ного откоса | Прессуе-мость, Н |
| 1 | 5,5 | 0,52 | 0,63 | 3,61 | 19,28 | 39,14 |
| 2 | 4,75 | 0,50 | 0,62 | 3,85 | 22,65 | 35,29 |
| 3 | 8,15 | 0,53 | 0,69 | 4,02 | 23,41 | 37,98 |
| 4 | 12,2 | 0,5 | 0,68 | 3,01 | 27,05 | 49,24 |
| 5 | 5,35 | 0,39 | 0,48 | 3,06 | 22,34 | 48,91 |
| 6 | 4,45 | 0,42 | 0,50 | 2,87 | 25,57 | 46,32 |
| 7 | 6,25 | 0,43 | 0,49 | 3,72 | 28,61 | 52,13 |
| 8 | 6,94 | 0,45 | 0,52 | 2,17 | 35,10 | 57,05 |
Исходя из полученных результатов, для дальнейшего изготовления таблеток были отобраны составы таблеток № 4,8.
В результате были получены таблетки, составы которых указаны в таблице 4.
Таблица 4
Состав модельных таблеток
| Компоненты | Модельные таблетки мезапама | Модельные таблетки эритромицина |
| г | Г | |
| ЛВ | 0,01 | 0,1 |
| ПВП | 0,02 | 0,1 |
| Крахмал 1500 | 0,042 | 0,198 |
| Лактоза | 0,017 | 0,514 |
| Микрокристаллическая целлюлоза | 0,109 | 0,078 |
| Магния стеарат | 0,002 | 0,01 |
| Средняя масса таблетки: | 0,20 | 1,0 |
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 таблетировании от давления прессования в значительной степени зависит прочность таблеток, их пористость, а значит, косвенно, и скорость растворения. При анализе прочности при используемом давлении прессования и распадаемости модельных таблеток эритромицина и мезапама были получены данные, указанные в таблице 5.
Таблица 5
Прочность и распадаемость модельных таблеток
| Объект исследования | Прочность, Н | Распадаемость модельных таблеток, мин |
| Таблетки эритромицина | 71,2 | 9 |
| Таблетки мезапама | 69,8 | 10 |
Показатели распадаемости у представленных объектов укладываются в нормы, указанные в ГФ.
Высвобождение мезапама и эритромицина из модельных таблеток проводились в соответствии с методикой указанной в общей фармакопейной статье «Тест растворения». Результаты исследований модельных таблеток мезапама, представленные в таблице 6 и на рис.5.
Высвобождение в количестве 70,0% от массы мезапама в таблетке, достигается уже на 20 минуте эксперимента. К 60 минуте высвобождения составляет 98,62%. Это может говорить об увеличении скорости высвобождения мезапама и сохранение в ЛФ повышения растворимости, достигнутое в ТД.
У модельных таблеток эритромицина высвобождение в значение 75% достигается на 20 минуте и составляет 75,25%. На 45 мин. оно принимает значение 85,28%.
Сравнение модельных таблеток с заводскими аналогами.
Полученные модельные таблетки сравнивались с имеющимися на рынке аналогами заводского производства по показателю «растворение». В качестве сравнения использовались таблетки эритромицина производителя ОАО «Синтез» и таблетки мезапама производителя ОАО «Органика».
Тест растворения для модельных и заводских таблеток проводился в одинаковых условиях для таблеток мезапама и эритромицина соответственно. Сравнение таблеток эритромицина с заводским аналогом проходило после удаления кишечнорастворимой пленки. Полученные данные представлены в таблице 6.
Так у модельных таблеток эритромицина уже на 20 минуте достигается минимально допустимое высвобождение в значении 75,25%. К 60 минуте эксперимента из модельных таблеток происходит высвобождение ЛВ в количестве 95,31%, в то время как у таблеток сравнения 77,76%.
Модельные таблетки мезапама на 20 минуте имеют значение высвобождения 73,33%,что является больше минимально допустимого. Заводские аналоги достигают минимально допустимого значения к 30 минуте в значении 70,80%. На 60 минуте высвобождение у модельных таблеток достигает величины 98,62%, в свою очередь заводские таблетки показывают меньше – 75,86%.
Таблица 6
Высвобождение мезапама из модельных и заводских таблеток
| Время (мин) | Количество мезапама, перешедшее в раствор из модельных таблеток Сср± С (%) n = 5, р = 0,95 | Количество мезапама, перешедшее в раствор из заводских таблеток (серия 20108) Сср± С (%) n = 5, р = 0,95 |
| 5 | 22,760±1,320 | 1,871±0,109 |
| 10 | 37,934±2,086 | 5,058±0,268 |
| 15 | 55,636±2,782 | 6,626±0,325 |
| 20 | 73,338±3,594 | 12,341±0,555 |
| 30 | 83,454±3,755 | 70,809±3,116 |
| 45 | 91,512±3,895 | 73,338±3,007 |
| 60 | 98,627±4,241 | 75,867±3,186 |
| С% | 4,891 | 4,715 |
Высвобождение эритромицина и мезапама из модельных таблеток в сравнении с их заводскими аналогами происходит более полно. Также высвобождение вещества в раствор из таблеток с ТД за указанные отрезки времени происходит быстрее.
Рис.5. Кинетика высвобождения мезапама из модельных и заводских таблеток.
Полученные данные говорят о том, что получение ТД могут быть рекомендованы к использованию для получения лекарственной формы таблетки как технологический прием, позволяющий повысить высвобождении ЛВ из таблеток. Что в свою очередь повышает биодоступность малорастворимых в воде лекарственных веществ.
Таким образом, экспериментально подтверждено, что увеличение растворимости ЛВ из ТД по сравнению с субстанцией ЛВ сохраняется в таблетках, приготовленных с использованием соответствующих ТД.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
- Получены и изучены твердые дисперсии с ПЭГ и ПВП трех малорастворимых лекарственных веществ. Определена оптимальная технология изготовления твердых дисперсий, позволяющая получить максимальное повышение растворимости указанных лекарственных веществ и растворить их большее количество за меньшее время.
- С помощью комплекса физико-химических методов исследования выявлены возможные механизмы изменения растворимости и скорости растворения исследуемых веществ из твердых дисперсий, которые заключаются в снижении кристалличности, повышении аморфизации, образования новой кристаллической модификации лекарственного вещества или продукта химического фиксированного взаимодействия с полимером.
- Доказано сохранение и повышение антибактериальной активности эритромицина и рифампицина в твердых дисперсиях в сравнении с их субстанциями.
- На основании проведенных технологических исследований предложен состав модельных таблеток эритромицина и мезапама с применением их твердых дисперсий.
- На основании проведенного сравнительного исследования модельных таблеток с твердыми дисперсиями эритромицина и мезапама и таблеток заводского изготовления экспериментально подтверждено, что применение твердых дисперсий позволяет получить таблетки с повышенной фармацевтической биодоступностью.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
- Краснюк И.И. (мл.), Лапшова А.С. Влияние полимеров на растворимость эритромицина из твердых дисперсий // ХIII Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине» тезисы докладов. – Казань: издательство, 2008. – С. 181.
- Краснюк И.И. (мл.), Лапшова А.С. Влияние молекулярной массы поливинилпирролидона на растворимость левомицетина из твердых дисперсий // V Конференция молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины». Тез. докл. – М.: ММА им. И.М.Сеченова, 2008. – С.220.
- Применение твердых дисперсий в лечении и профилактике инфекционных заболеваний / Р.У. Хабриев, В.А. Попков, В.Ю. Решетняк, И.И. Краснюк (мл.), А.С. Лапшова // Российский медицинский журнал. – 2009. - №2. – С.42-44.
- Изучение растворимости эритромицина из твердых дисперсий / Р.У. Хабриев, В.А. Попков, В.Ю. Решетняк, И.И. Краснюк (мл.), А.С. Лапшова // Химико-фармацевтический журнал. – 2009. – Т.43. - №11. – С.36-43.
- Швецова А.С., Краснюк И.И. (мл.), Зверева С.О. Изучение твердых дисперсий методом микрокристаллоскопии // Тезисы итоговой научной конференции молодых исследователей с международным участием «Татьянин день» - М.: Издательский дом «Бионика», 2010. – С. 194-195.
