МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНий ФАРМАЦЕВТИЧНий Університет
КУХТЕНКО ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ
УДК 615.454.2.014.22:616.147.17-007.64
розробка складу та ТЕХНОЛОГІЇ супозиторіїв комбінованої дії “проктопантезин” для
лікування проктологічних захворювань
15.00.01 – технологія ліків та організація фармацевтичної справи
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата фармацевтичних наук
Харків – 2006
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі промислової фармації Національного фармацевтичного університету Міністерства охорони здоров’я України.
Науковий керівник: кандидат фармацевтичних наук, доцент
РУБАН ОЛЕНА АНАТОЛІЇВНА
Національний фармацевтичний університет,
доцент кафедри промислової фармації
Офіційні опоненти: заслужений діяч науки та техніки України,
доктор фармацевтичних наук, професор
ТИХОНОВ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ
Національний фармацевтичний університет,
завідувач кафедри аптечної технології ліків
доктор фармацевтичних наук, професор
ГЛАДИШЕВ ВІТАЛІЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ
Запорізький державний медичний університет,
професор кафедри технології ліків
Провідна установа: Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, кафедра технології ліків та клінічної фармації
Захист дисертації відбудеться “26” січня 2007 року о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.605.01 при Національному фарма-цевтичному університеті за адресою: 61002, м. Харків, вул. Пушкінська, .
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного фармацевтичного університету (61168, м. Харків, вул. Блюхера, 4).
Автореферат розісланий “22” грудня 2006 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
д-р. біол. наук, проф. Малоштан Л.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Широке розповсюдження проктологічних захворювань, постійне зростання їх числа та високий ризик розвитку небезпечних ускладнень зумовлюють важливість і актуальність проблеми створення нових високоефективних лікарських препаратів для їх лікування.
Медикаментозне лікування гострого і хронічного геморою, проктиту, а також анальної тріщини набуває все більшого значення. Цей факт пов'язаний зі значною розповсюдженістю цих захворювань у практиці колопроктолога та з небажанням хворого піддаватися хірургічному втручанню. Нажаль, зараз немає досить надійного засобу, який би забезпечував повне одужання. Асортимент препаратів вітчизняного виробництва для місцевого лікування проктологічних захворювань досить обмежений. Лікарські засоби, що зареєстровані на території України, мають однонаправлену фармакотерапевтичну дію, яка зводиться до симптоматичної терапії, не усувають основних причин захворювання: запалення, порушення репаративних процесів, стану та функцій слизових оболонок, а лише тимчасово поліпшують самопочуття.
Розвиток проктологічних захворювань супроводжується цілою низкою патологічних явищ (запалення, дегрануляція тканини, інфікування патогенними мікроорганізмами, біль, підвищення локальної температури, ламкість судин та ін.). Тому лікування проктологічних захворювань вимагає комплексного підходу, зокрема використання засобів, що мають в своєму складі декілька діючих речовин, які б впливали на різні чинники захворювання, потенціювали дію одна одної, та тим самим могли застосовуватися в меншій концентрації.
Виходячи з наведеного слід зазначити, що проблема створення комплексного препарату для лікування проктологічних захворювань, а саме проктиту, геморою та анальної тріщини, який мав би протизапальну, репаративну, антибактеріальну, місцевоанестезуючу терапевтичні дії є важливою та актуальною. Розробка та впровадження у виробництво такого препарату дозволить підвищити ефективність лікування проктологічних захворювань та розширити асортимент вітчизняних препаратів для застосування в проктології.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Національного фармацевтичного університету (“Хімічний синтез, виділення та аналіз нових фармакологічно активних речовин, встановлення зв’язку “структура-дія”, створення нових лікарських препаратів”, № державної реєстрації 0198U007011) та проблемної комісії “Фармація” МОЗ України.
Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка науково обґрунтованого складу, технології та методів контролю супозиторіїв комплексної дії під умовною назвою “Проктопантезин” для застосування в проктології.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:
- провести аналіз літератури з питань медикаментозного лікування проктологічних захворювань;
- теоретично та експериментально обґрунтувати підхід до розробки лікарського препарату у вигляді супозиторіїв комбінованої дії;
- провести комплексні фармако-технологічні, фізико-хімічні та біофармацевтичні дослідження з метою вибору та обґрунтування оптимального складу лікарського препарату;
- провести фармако-технологічні та біофармацевтичні дослідження розробленої лікарської форми;
- експериментально обґрунтувати та розробити раціональну технологію комбінованого препарату;
- дослідити методи визначення основних показників якості препарату, розробити проект аналітичної нормативної документації (АНД);
- вивчити специфічну активність та нешкідливість розробленого лікарського засобу;
- визначити умови та термін зберігання;
- розробити проект технологічного промислового регламенту на виробництво супозиторіїв та провести його апробацію в умовах промислового виробництва.
Об`єкт дослідження - супозиторні основи, субстанції декспантенолу, троксерутину, анестезину, мірамістину, супозиторії комбінованої дії під умовною назвою “Проктопантезин”.
Предмет дослідження – розробка науково обґрунтованого складу та технології супозиторіїв під умовною назвою “Проктопантезин” для лікування проктитів, зов-нішнього та внутрішнього геморою легкої і середньої важкості, анальної тріщини. Визначення оптимальної концентрації діючих та допоміжних речовин, дослідження фармако-технологічних та біофармацевтичних властивостей розробленого складу, розробка методик контролю якості препарату.
Методи дослідження. При вирішенні поставлених у роботі задач були використані загальноприйняті органолептичні, технологічні, фізико-хімічні (потенціометричне визначення рН, дослідження реологічних характеристик, спектрофотометрія), хроматографічні (рідинна та газова хроматографія), математичні (статистична оброб-ка результатів), мікробіологічні (обґрунтування концентрації мірамістину), біофармацевтичні (вивчення осмотичної активності, вивільнення діючих речовин in vitro), біологічні (визначення специфічної активності та нешкідливості препарату) методи досліджень, що дозволяють об’єктивно і повно оцінити якісні і кількісні показники розробленого лікарського засобу на підставі експериментально одержаних результатів.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше запропоновано науково-методичний підхід до створення супозиторіїв комплексної дії для застосування в проктології. Вперше теоретично та експериментально обґрунтовано склад та раціональну технологію комбінованого препарату у вигляді супозиторіїв “Проктопантезин”, до складу якого входить декспантенол, троксерутин, анестезин та мірамістин, а як супозиторна основа використовується суміш поліетиленоксидів з додаванням поверхнево-активної речовини – твіну-80.
Вперше вивчено технологічні, фізико-хімічні, біофармацевтичні та мікробіологічні властивості розроблених супозиторіїв. Розроблені та відпрацьовані методики ідентифікації та кількісного визначення діючих речовин препарату, визначено умови зберігання та термін придатності супозиторіїв. Досліджено вплив допоміжних речовин на технологічні властивості супозиторної основи та активність діючих компонентів препарату. Розроблено методику визначення кінетики вивільнення усіх діючих речовин лікарського засобу.
Доклінічними дослідженями встановлено високу специфічну активність препарату, вивчено гостру і хронічну токсичність супозиторіїв. Виявлено високу репаративну, антимікробну, протизапальну та місцевоанестезуючу дію препарату.
За одержаними результатами проведених досліджень отримано патент Укра-їни №75847.
Практичне значення одержаних результатів. На підставі комплексних біофармацевтичних, фізико-хімічних, фармако-технологічних і фармакологічних досліджень розроблено оптимальний склад, технологію і методи стандартизації супозиторіїв для лікування таких проктологічних захворювань, як проктит, геморой та анальна тріщина.
Розроблено проект технологічного промислового регламенту на виробництво супозиторіїв “Проктопантезин”. Технологію виготовлення препарату апробовано в умовах промислового виробництва ЗАТ “Лекхім – Харків”.
Окремі фрагменти роботи впроваджені до навчального процесу кафедри технології ліків Запорізького державного медичного університету (акт впровадження від 15.05.06 р.), кафедри технології ліків і біофармації Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького (акт впровадження від 05.12.06), кафедри біологічно активних сполук, фармації і біотехнології Національного університету “Львівська політехніка” (акт впровадження від 25.04.06 р.) та кафедри завод-ської технології ліків Національного фармацевтичного університету (акт впро-вадження від 05.04.06 р.).
Особистий внесок здобувача. Особисто здобувачем проведено аналіз і узагальнення літературних даних з досліджуваної проблеми. Проведено експеримен-тальні дослідження з вивчення фізико-хімічних, технологічних та біофармаце-втичних властивостей модельних зразків. Теоретично обґрунтовано і розроблено склад комбінованого лікарського засобу “Проктопантезин”. Вивчені фізико-хімічні властивості компонентів препарату, розроблено методики контролю якості супозиторіїв. Розроблено проекти АНД і технологічного промислового регламенту на виробництво супозиторіїв “Проктопантезин”. Наукові праці опубліковані у співавторстві з Рубан О.А., Чуєшовим В.І., Диким І.Л., Березняковою А.І., Грудько В.О., Філімоновою Н.І., Ханіним В.А., Гейдеріх О.Г.
Апробація результатів дисертації. Основний зміст дисертаційної роботи доповідався на Всеукраїнському науково-практичному семінарі “Сучасний стан роз-робки та виробництва лікарських препаратів” (Харків, 2004), на VІ з’їзді фармацевтів України (Харків, 2005), на міжрегіональній конференції “Молодь – медицині май-бутнього” (Одеса, 2005), на науково-практичній конференції “Наукові основи створення лікарських засобів” (Харків, 2005), на науково-практичній конференції “Досяг-нення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України” (Харків, 2005), на 1-й Міжнародній науково-практичній конференції “Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів” (Тернопіль, 2006), на міжрегіональній науково-практичній конференції “Актуальні питання фармацевтичної науки та практики” (Запоріжжя, 2006).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових робіт, у тому числі 5 статей (4 з яких в наукових фахових журналах), 6 тез доповідей, патент України.
Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна роботи викладена на 134 сто-рінках машинопису, складається зі вступу, п’яти розділів, загальних висновків, списку використаних літературних джерел та додатків. Список використаної літератури містить 175 джерело, у тому числі 35 іноземних авторів. Робота ілюстрована 24 таблицями та 19 рисунками.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
1. Розробка складу супозиторіїв
Метою дисертаційної роботи стало створення супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань. Враховуючи складний етіопатогенез проктологічних зах-ворювань, вибір діючих та допоміжних речовин, які б ефективно впливали на перебіг хвороби, став одним з першочергових питань при розробці лікарського засобу.
В зв’язку з тим, що перебіг таких захворювань, як анальна тріщина та проктит супроводжується значним ураженням слизової оболонки прямої кишки та порушенням її цілостності, нами було запропоновано ввести до складу препарату речовину, яка має репаративні та протизапальні властивості – декспантенол. Він проявляє імуномодулюючу дію (підвищує тканинну резистентність за рахунок стимуляції функціональної активності нейтрофільних гранулятов), попереджає небезпечну для слизової оболонки аномальну проліферацію і диференціацію фібробластів з утворенням келоїдних рубців.
Порушення функціонального стану судин має велике значення у патогенезі гемороїдальних захворювань, в зв’язку з чим до складу супозиторіїв ми пропонуємо ввести троксерутин, який є протектором венозної стінки, проявляє виражену протизапальну дію, зменшує проникність капілярів.
Велике значення при лікуванні геморою, проктиту та анальної тріщини має знеболення аноректальної області, тому в проктології поширене застосування місцевих анестетиків. Для зняття больового синдрому як місцевий анестетик було використано анестезин (бензокаїн). Ця речовина при високих анестезуючих властивостях має низьку токсичність і цим вигідно відрізняється від інших анестетиків.
Враховуючи численні ускладнення проктологічних захворювань супутньою інфекцією, до складу супозиторіїв нами був введений мірамістин, який має виражені антисептичні, протимікробні та імуностимулюючі властивості. Він має імуноад’ювантну дію, посилює регенеративні процеси. Вибір мірамістину ґрунтується також на відсутності в літературі даних про штами мікроорганізмів стійкі до його впливу. Зазначений комплекс біологічних властивостей вигідно відрізняє мірамістин від інших катіонних антисептиків, що застосовуються у клінічній практиці в Україні.
Ефективна дія лікарських речовин в супозиторіях залежить від багатьох факторів, але один з найбільш важливих – це оптимально підібрана супозиторна основа. Тому підбір композицій допоміжних речовин, які утворюють супозиторну основу для ректальних форм, є складним та відповідальним завданням технології ліків. В зв’язку з цим, першим етапом стало дослідження репаративної активності модельних зразків супозиторіїв з декспантенолом, виготовлених на різних за природою основах. Склад основ наведений в таблиці 1.
Таблиця 1
Склад модельних супозиторних основ
№ зразку | Тип супозиторної основи | Допоміжні речовини, та їх вміст в основі, %
1 | Гідрофобна | Твердий жир 100%
2 | Гідрофобна | Масло какао 30%
Кулінарний жир 60%
Парафін медичний 10%
3 | Гідрофільна | ПЕО–1500 95%
ПЕО–400 5%
4 | Гідрофільна | ПЕО–400 55%
Проксанол–268 40%
Емульгатор №1 5%
5 | Гідрофобна | Вітепсол Н 100%
6 | Гідрофобна | Супоцир АS2 100%
Кількість декспантенолу у зразках становила 0,1 г. Ця концентрація обрана на підставі даних літератури як оптимальна для проявлення репаративної дії. Вибір супозиторної основи, яка б сприяла максимальній активності декспантенолу в складі супозиторіїв проводили використовуючи ранотензіометрію, на моделі лінійних різаних ран у щурів.
Аналіз отриманих даних показав, що більш виражену репаративну активність мають зразки №№ 3,4 на гідрофільних основах. Міцність рубця при застосуванні зразка №3 перевищує контрольну патологію майже в 2 рази. Супозиторії, виготовлені на гідрофобних основах мають дуже низькі показники репаративної активності.
В зв’язку з тим, що супозиторії розробляються для лікування проктологічних захворювань, які можуть бути ускладнені супутньою інфекцією, наступним етапом стало дослідження антимікробної активності зразків супозиторіїв, виготовлених на різних за природою основах (таблиця 1), до складу яких введено мірамістин в кількості 0,01 г, що відповідає концентрації 0,5% від маси супозиторія 2,0 г. Вміст мірамістину обрано на підставі даних літератури.
Визначення проводили методом дифузії в агаровий гель. Результати досліджень наведені в таблиці 2.
Таблиця 2
Результати визначення антимікробної активності зразків супозиторіїв з мірамістином
Зразок | Діаметр зони затримки росту, (мм)*
S. aureus | E. coli | B. subtilis | Ps. aeruginosa | C. albicans
1 | 12,210,12 | 0 | 0 | 0 | 0
2 | 16,430,75 | 0 | 14,740,48 | 0 | 11,300,45
3 | 20,841,40 | 14,350,50 | 16,220,71 | 0 | 0
4 | 20,130,67 | 13,520,76 | 15,410,36 | 0 | 0
5 | 12,220,12 | 12,130,10 | 0 | 0 | 0
6 | 16,710,85 | 11,140,48 | 0 | 0 | 0
Примітки: 1. n =5, р0,05 – відхилення достовірне в порівнянні з контролем.
2. *0 - зона затримки росту менша 10,00 мм
Експериментальні дані свідчать, що найбільшу протимікробну активність до S. aureus, E. сoli, B. subtilis мають супозиторії, виготовлені на гідрофільних основах – №3 та №4. Діаметри зон затримки росту мікроорганизмів в дослідах з цими зразками майже в півтора рази перевершують відповідні діаметри в дослідах зі зразками на гідрофобних основах.
Супозиторні основи відіграють головну роль в донесенні активних компонентів до чинників патологічного процесу. Вони повинні ефективно вивільняти діючі речовини та забезпечувати їх максимальну фармакологічну активність. В зв’язку з цим ми дослідили кінетику вивільнення троксерутину та анестезину з модельних зразків супозиторіїв методом дифузії у рідке середовище крізь напівпроникну мембрану. Для проведення досліджень були виготовлені дослідні зразки супозиторіїв з вмістом троксерутину (0,04 г) та зразки з анестезином (0,10 г) на супозиторних основах №1 – 6 (таблиця 1). На підставі того, що троксерутин не розчиняється в поліетиленоксидах, до складу зразків №3 та №4, як розчинник троксерутину, введено воду в кількості рівній концентрації троксерутину – 2% від маси супозиторія (0,04 г). Концентрацію діючих речовин в діалізаті встановлювали спектрофотометрично.
Спектр троксерутину складається з двох смуг поглинання з максимумами при 254 і 350 нм, з яких широкий високоiнтенсивний максимум при 350 нм може бути використаний як аналітична смуга поглинання. Анестезин має максимум поглинання при 285 нм.
Розрахували концентрацію та загальну кількість діючих речовин, що перейшли в діалізат. Для кожного зразка супозиторіїв проводили не менше 6 визначень, які піддавали статистичній обробці. Динаміку вивільнення речовин з дослідних зразків наведено на рис. 1 та 2.
Рис. 1. Динаміка вивільнення троксерутину з дослідних зразків.
Рис. 2. Динаміка вивільнення анестезину з дослідних зразків.
Найбільша концентрація троксерутину в діалізаті спостерігається при до-слідженні зразків на гідрофобних основах (№5 та №1). З цих зразків у буферний розчин через 8 годин досліджень перейшло відповідно 2,155·10-3 та 2,071·10-3 г троксерутину, що становить 1,71% та 1,035% від його загальної кількості у наважці. Але інтенсивне вивільнення в перші години змінюється повільним зростанням концен-трації після 3-4 годин досліджень.
Водночас, кінетика вивільнення речовини зі зразків на гідрофільних основах показує постійне зростання концентрації троксерутину впродовж всіх 8 годин. Най-ефективніше вивільнення спостерігається зі зразка №3: через 8 годин кількість троксерутину в діалізаті становить 2,01 · 10-3 г (1,005%).
В зв’язку з тим, що троксерутин введений до складу препарату як протизапальна речовина, що повинна діяти максимально довго, для оптимального фармакологічного ефекту найбільш доцільною супозиторною основою є поліетиленоксидна, яка поступово вивільняє троксерутин, і тим самим пролонгує його дію.
Процес вивільнення анестезину, як видно з рисунку 2 відбувається також нерівномірно зі зразків на різних основах. В перші години експерименту підвищення концентрації анестезину в діалізаті в дослідах зі зразками на гідрофобних основах відбувалось дуже повільно. Після 3-4 годин процесу діалізу його вивільнення з цих зразків пришвидшилося, але і через 8 годин концентрація анестезину в діалізаті була в 1,3 рази менша за концентрацію діючої речовини в дослідах з гідрофільними зразками (2,61·10-3 г зі зразка №2 проти 3,44·10-3 г зі зразка №3). Слід відзначити, що вивільнення анестезину з гідрофільних супозиторних основ відбувається прямопро-порційно протягом всього часу експерименту.
На підставі проведених досліджень можна стверджувати, що застосування анестезину у складі супозиторіїв на гідрофільній основі дозволить забезпечити швидке, ефективне та тривале знеболення. Саме тому враховуючи дані рис. 2 найбільш доречним при розробці супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань є використання поліетиленоксидної основи.
Таким чином, на підставі проведених фармакологічних, мікробіологічних та біофармацевтичних досліджень для подальшого вивчення нами обрана гідрофільна поліетиленоксидна основа зі співвідношенням ПЕО-1500 до ПЕО-400 як 95 до 5.
До недоліків поліетиленоксидної основи відносять високу осмотичну активність, що може призвести до дегідратації клітин при контакті основи зі слизовою оболонкою і тим самим погіршити стан хворого. Як відомо, осмотичну активність гідрофільної основи можна знизити додаванням поверхнево-активних речовин (ПАР). Тому подальшою метою нашої роботи став вибір виду і кількості ПАР, необхідної для зниження осмотичної активності супозиторної основи.
Для вибору ПАР досліджувалися зразки супозиторних основ з додаванням таких речовин, як твін - 80, емульгатор №1, Т2 і МГД. Кожну з ПАР було використано в кількості 3% від маси супозиторної основи. Співвідношення ПЕО-1500 до ПЕО-400 в основі становило 95:5. Склад зразків наведений в таблиці 3.
Таблиця 3
Склад дослідних зразків
Склад | Вміст, %
1 | 2 | 3 | 4 | 5
ПЕО – 1500 | 92,15 | 92,15 | 92,15 | 92,15 | 95,00
ПЕО – 400 | 4,85 | 4,85 | 4,85 | 4,85 | 5,00
Емульгатор №1 | 3,00 | - | - | - | -
Емульгатор Т2 | - | 3,00 | - | - | -
Твін-80 | - | - | 3,00 | - | -
МГД | - | - | - | 3,00 | -
Для обґрунтування вибору ПАР нами вивчені осмотичні властивості дослідних зразків за допомогою методу діалізу крізь напівпроникну мембрану з наступним визначенням маси зразка гравіметричним методом через рівні проміжки часу. Результати експерименту (рис. ) показали, що найменшу осмотичну активність має зразок № 3, до складу якого введений твін-80.
Рис. 3. Залежність кількості абсорбованої рідини від часу діалізу дослідних зразків.
Наступним завданням став вибір оптимальної концентрації твіну-80, необхідної для зниження осмотичної активності супозиторної маси. Проведені дослідження довели, що відбувається суттєве зниження осмотичної активності основи при підвищенні концентрації ПАР до 3%. Подальше підвищення концентрації недоцільне, оскільки призводить до втрати супозиторіями механічної міцності. Введення діючих речовин до складу супозиторної маси також знижує її осмотичні властивості 50-60 %.
Отже, для ефективного зниження осмотичної активності супозиторіїв найбільш доцільним є застосування твіну-80 в кількості 3% від супозиторної маси. При такому співвідношенні компонентів кількість абсорбованої води дорівнює 180% від маси супозиторія, що дозволяє стверджувати про задовільну осмотичну активність, яка не призведе до порушення гідратаційного шару слизової оболонки прямої кишки.
Як відомо, ПАР здатні підсилювати або знижувати біодоступність більшості діючих речовин. Наступним етапом стало вивчення впливу цих речовин на антибактеріальну активність мірамістину в складі супозиторіїв. Нами були виготовлені дослідні зразки препарату з 0,01 г (0,5%) мірамістину, до складу яких були введені певні ПАР в кількості 3% від маси супозиторію. Склад дослідних зразків наведений в таблиці 4.
Таблиця 4
Склад дослідних зразків*, г
Інгредієнти* | Зразок №1 | Зразок №2 | Зразок №3 | Зразок №4 | Зразок №5
Мірамістин | 0,010 | 0,010 | 0,010 | 0,010 | 0,010
ПЕО-400 | 0,100 | 0,097 | 0,097 | 0,097 | 0,097
ПЕО-1500 | 1,890 | 1,833 | 1,833 | 1,833 | 1,833
Емульгатор №1– | 0,060–––
Емульгатор Т2–– | 0,060––
Твін-80––– | 0,060–
МГД–––– | 0,060
Примітка. * Склад наведений на 1 супозиторій масою 2,00 г.
Визначення антимікробної активності зразків проводили методом дифузії в агаровий гель.
Згідно отриманих даних, зразок №4 з твіном-80 мав найбільш високу антимікробну дію на патогенні мікроорганізми.
Дослідження впливу ПАР на вивільнення діючих речовин було проаналізовано за допомогою визначення біодоступності троксерутину. Дослідні зразки супозиторіїв, що включали супозиторну основу, троксерутин та певні ПАР, а також зразок зі всіма діючими речовинами піддали діалізу крізь напівпроникну мембрану у буферний розчин з рН 6,6. Концентрацію отриманих розчинів встановлювали спектрофотометрично.
Результати експерименту показали, що дослідні зразки з твіном-80 мають найвищу динаміку вивільнення серед зразків до складу яких входить ПАР. Зростання концентрації діалізатів відбувається прямолінійно, більш інтенсивно, ніж зі зразків без ПАР, що свідчить про позитивний вплив емульгатора на вивільнення троксерутину.
Таким чином, на підставі проведених мікробіологічних та біофармацевтичних досліджень до складу препарату як ПАР введено твін-80 в кількості 3% від маси супозиторія. Його застосування дозволить знизити осмотичну активність лікарського засобу, підсилити антибактеріальну дію мірамістину та підвищити терапевтичний ефект троксерутину.
2. Експериментальне обґрунтування концентрації діючих речовин
Дослідження активності репаративних засобів передбачає вивчення здатності препарату прискорювати процес репарації. Для визначення репаративних властивостей дослідних зразків використовували ранотензіометрію на моделі інфікованих лінійних різаних ран у щурів. Концентрацію декспантенолу в зразках варіювали в діапазоні від 0 до 0,2 г на супозиторії масою 2,00 г.
Аналіз даних показав, що зростання репаративної активності відбувається поступово зі збільшенням дози декспантенолу в препараті від 0 до 0,1 г. При концен-трації діючої речовини 0,1 г репаративна активність набуває максимального значення і на 5 добу досліджень на 73,3% перевищує контроль. Подальше збільшення концентрації репаранта не призводить до суттєвого підвищення репаративної активності (лише на 1,1% для дози 0,14 г). Така залежність спостерігається і на 7 добу досліду.
Вибір оптимальної концентрації троксерутину проводили з урахуванням його протизапальної активності, оціненої за антиексудативною дією, яку було вивчено на моделі карагенінового набряку стопи щурів. Кожній групі тварин (окрім контрольної) наносили на шкіру стопи розм’якшені зразки супозиторіїв з різним вмістом троксерутину від 0,01 до 0,05 г.
Рис. 4. Антиексудативна активність дослідних зразків.
Аналіз експериментальних даних (рис. 4) показав, що всі досліджені супозиторії виявляють певну антиексудативну активність. Максимальний ефект (21,81%) проявив зразок №4, що троксерутин в дозі 0,04 г на супозиторій масою 2,0 г. Подальше збільшення дози троксерутину не призводить до підвищення антиексудативного ефекту. Аналіз активності зразків №4, №6, та №7 показав, що антиексудативна дія зразка №4 зумовлена сумою ефектів троксерутину та інших діючих речовин. На підставі отриманих даних можна зробити висновок, що оптимальною дозою троксерутину на супозиторій масою 2,0 г є 0,04 г.
Для визначення оптимальної концентрації мірамістину в препараті було досліджено антимікробну активність модельних зразків супозиторіїв на поліетиленоксиднії основі з додаванням твіну-80. Нами було виготовлено 7 серій зразків препарату масою 2,0 г з різною кількістю мірамістину в супозиторіях. В зразок №1 було введено 0,001 г мірамістину, в зразок №2 – 0,002 г, в №3 – 0,004 г, в №4 – 0,006 г, в №5 та №7 – 0,01 г, в зразок №6 – 0,014 г. До кожного зі зразків (крім зразка №7) були введені інші діючі компоненти препарату (декспантенол, троксерутин та анестезин). Кожен зі зразків було досліджено на антимікробну активність (рис. 5).
Рис. 5. Характеристика антимікробних властивостей досліджуваних зразків
Аналіз отриманих результатів свідчить, що підвищення антибактеріальної активності супозиторіїв відбувається при збільшенні дози мірамістину до 0,006 г. Подальше підвищення його концентрації не сприяє суттєвому зростанню протимікробної активності, але може негативно вплинути на вартість лікарського засобу. Введення усіх діючих речовин до складу супозиторіїв значно підвищує антибактеріальні властивості препарату, що дозволяє стверджувати про потенціювання дії мірамістину (зразки №5 та №7).
Таким чином, на підставі проведених досліджень експериментально обґрунтовано склад супозиторіїв під умовною назвою “Проктопантезин”:
декспантенол 0,100 г
анестезин 0,100 г
мірамістин 0,006 г
троксерутин 0,040 г
вода 0,040 г
твін 80 0,060 г
поліетиленоксид 400 0,083 г
поліетиленоксид 1500 до отримання супозиторія масою 2,0 г.
3. Розробка технології супозиторіїв
Терапевтична ефективність, якість та стабільність препарату знаходяться у прямій залежності від технології його виготовлення. Тому при створенні нових лікарських препаратів розробці технології приділяють особливу увагу.
У зв’язку з тим, що одним з основних технологічних факторів є температурний режим виробництва супозиторіїв, для визначення оптимальної технології виготовлення препарату нами проведено термогравиметричне дослідження температури розкладання усіх речовин, що входять до його складу (мірамістину, декспантенолу, анестезину, троксерутину, твіну-80, основи) та готових суппозиторіїв. Ці дані дозволяють визначити граничні температурні режими приготування супозиторної маси та введення діючих речовин до основи без небезпеки руйнування структури субстанції та зміни фармакологічного ефекту супозиторіїв.
При аналізі деріватограм діючих, допоміжних речовин та супозиторіїв “Проктопантезин” встановлено, що найменшу температуру розкладу має анестезин – 120 оС, тому виробництво супозиторіїв “Проктопантезин” можна вести при стандартних температурах ведення техпроцесу виготовлення супозиторіїв (до 80 оС). Деріватограма супозиторіїв показала повну ідентичність теплових ефектів ефектам окремих речовин, що свідчить про відсутність взаємодії між компонентами і доводить, що супозиторії є механічною сумішшю вихідних інгредієнтів лікарського засобу.
З метою визначення оптимальної температури ведення технологічного процесу виробництва супозиторної основи та введення діючих речовин в основу були проведені реологічні дослідження супозиторної маси.
Вивчення залежності структурної в’язкості супозиторної основи від температури при градієнті швидкості зсуву 27 с-1 показує її зменшення приблизно у 8 разів при підвищенні температури з 45 до 50 оС (рис. 6).
Рис. 6. Залежність структурної в’язкості супозиторної маси та основи супозиторіїв від температури при градієнті швидкості зсуву 27 с-1.
При підвищені температури понад 60 оС в’язкість супозиторної основи практично не змінюється. Введення діючих речовин значно впливає на структурну в’язкість супозиторної маси. Як видно з рис. 6, в’язкість системи при підвищені температури з 40 до 50 оС зменшується в 9 разів і дорівнює значенню структурної в’язкості супозиторної основи при температурі 55 оС. Зниження показників в’язкості супозиторної маси перед основою може бути обумовлене наявністю в її складі декспантенолу, твіну-80 та води. Ці речовини розріджують супозиторну масу знижуючи її структурну в’язкість.
На тій підставі, що при підвищені температури понад 60 оС в’язкість супози-торної основи майже не змінюється, а при температурі нижчій за 55 оС структурно-механічні показники значно збільшуються, температура приготування основи, та передачі її по системі трубопроводів повинна бути 55-60 оС. Процес розчинення діючих речовин в основі, гомогенізація та розлив супозиторіїв у форми повинен проводитися при температурі 50-55 оС. Саме в цьому діапазоні температур супозиторна маса має достатню текучість, здатну забезпечити однорідність дозування та рівно-мірний розподіл діючих речовин в препараті.
Технологічна схема виробництва наведена на рис. 7.
4. Вивчення властивостей і розробка методик аналізу супозиторіїв “Проктопантезин”
Для ідентифікації та кількісного визначення розробленого препарату були використані хімічні та фізико-хімічні методи аналізу, зокрема якісні хімічні реакції на діючі речовини, що входять до складу препарату, спектрофотометрія та метод рідинної хроматографії. Згідно розробленої АНД на препарат кількісний аналіз проводили методом рідинної хроматографії.
Одним з головних показників якості препарату є стабільність його фізико-хімічних, фармакологічних та споживчих властивостей. З метою вивчення стабільності супозиторіїв “Проктопантезин” у процесі зберігання та для експериментального визначення терміну їх придатності нами були виготовлені декілька серій препарату у полівінілхлоридній плівці та закладені на зберігання.
Супозиторії зберігали при двох режимах 15-25 оС (кімнатна температура) та 8,0-15,0 оС (прохолодне місце) впродовж 24 місяців. Через кожні 6 місяців перевіряли відповідність зразків вимогам проекту АНД на препарат. Крім визначення органолептичних показників, ідентифікації, кількісного визначення діючих речовин та перевірки на мікробіологічну чистоту особливу увагу приділяли визначенню вмісту специфічної домішки декспантенолу – 3-амінопропанолу.
Визначення 3-амінопропанолу проводили методом газової хроматографії. 3-амінопропанол є домішкою декспантенолу і підвищення його концентрації в складі препарату може свідчити про гідроліз декспантенолу, а з тим і про зміну терапевтичного ефекту супозиторіїв. Вміст домішки 3-амiнопропанолу не повинен перевищувати 0,5 % від кількості введеного в склад препарату декспантенолу.
Згідно отриманих даних супозиторії “Проктопантезин” відповідають вимогам ДФУ за всіма показниками впродовж 24 місяців зберігання. Температура зберігання супозиторіїв не суттєво впливає на їх якість. Кількісний вміст діючих речовин, значення ступеня розчинення та зовнішній вигляд супозиторіїв майже не змінюється протягом всього часу зберігання при обох температурних режимах та відповідає вимогам ДФУ. Лише за такими фізико-хімічними показниками як кількість 3-амінопро-
Рис. 7. Технологічна блок схема виробництва супозиторіїв “Проктопантезин”
панолу та рН водного розчину препарату, супозиторії, що зберігалися при кімнатній температурі дещо поступаються супозиторіям які зберігалися в прохолодному місці.
Антимікробна активність супозиторіїв не змінюється. За ступенем мікробної контамінації препарат відповідає вимогам ДФУ для препаратів місцевого призначення. В препараті не виявлені бактерії родини Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa. Загальна кількість бактерій в 1 г препарату не перевищила 10, грибів - 25.
Таким чином, проведені дослідження вказують на те, що супозиторії залишаються стабільними протягом 24 місяців зберігання, оптимальною температурою зберігання можна вважати 8,0-15,0 оС. На підставі наведених даних встановлений орієнтовний термін придатності препарату – 2 роки.
Доклінічні фармакологічні дослідження були проведені на базі кафедри патологічної фізіології НФаУ під керівництвом проф. Березнякової А.І. Дослідження на моделі карагенинового набряку у щурів дозволили встановити, що супозиторії "Проктопантезин" мають виражений антиексудативний ефект. Була доведена висока місцевоанестезуюча активність супозиторіїв.
Результати клінічних, гематологічних і макроскопічних досліджень, що були одержані при лікуванні фенолового проктиту у щурів супозиторіями "Проктопантезин", вказали на виражену протизапальну i регенераційну активність препарату на рівні його аналога - “Проктозана”. Дослідження гострої токсичності супозиторіїв "Проктопантезин" показало, що препарат належить до групи відносно нешкідливих. Результати вивчення хронічної токсичності засвідчили відсутність будь-якого токсичного впливу супозиторіїв "Проктопантезин" на життєво важливі органи і системи лабораторних тварин.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
1. Теоретично та експериментально обґрунтовано підхід до розробки лікарського препарату комбінованої дії в формі супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань.
2. На підставі біофармацевтичних, фізико-хімічних, мікробіологічних, технологічних та фармакологічних досліджень розроблено супозиторії комбінованої дії з декспантенолом, мірамістином, анестезином та троксерутином. Обґрунтовано склад супозиторної основи – сплав поліетиленоксидів зі співвідношенням ПЕО-400 до ПЕО-1500 як 5 до 95.
3. Дослідженями осмотичної активності супозиторної основи, антимікробних властивостей препарату і біодоступності троксерутину обґрунтовано введення твіну-80 в кількості 3 % від маси супозиторія.
4. За результатами фармакологічних досліджень встановлено оптимальні концентрації декспантенолу, троксерутину та анестезину у складі супозиторіїв – 0,10 г, 0,04 г та 0,10 г відповідно.
5. Мікробіологічними дослідженнями встановлено ефективну концентрацію мірамістину в складі супозиторіїв – 0,006 г. Виявлено синергізм дії мірамістину з іншими діючими речовинами препарату.
6. На підставі проведених термогравіметричних та реологічних досліджень розроблено раціональну технологію виготовлення препарату, а саме - температура приготування основи, та передачі її по системі трубопроводів повинна бути 55-60 оС, процес розчинення діючих речовин в основі, гомогенізація та розлив супозиторіїв у фор-ми повинен проводитися при температурі 50-55 оС.
7. Розроблено методики ідентифікації та кількісного визначення компонентів препарату, експериментально доведено його стабільність впродовж 24 місяців зберігання. За результатами досліджень розроблено проект аналітичної нормативної документації, яка підготовлена до представлення в Державний фармакологічний центр МОЗ України.
8. Біологічними дослідженнями виявлено високу протизапальну, репаративну, місцевоанестезуючу та антибактеріальну активність супозиторіїв “Проктопантезин”. При дослідженні гострої та хронічної токсичності доведено, що препарат є практично нетоксичним.
9. За результатами досліджень складений технологічний промисловий регламент на виробництво лікарського засобу “Проктопантезин” та проведено його апробацію в умовах ЗАТ “Лекхім-Харків”.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Кухтенко О.С., Рубан О.А., Чуєшов В.І. Обґрунтування складу основи супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань // Вісник фармації. – 2005. – №3 (43). – С. 38-41. (Особистий внесок - Виконання експериментальних досліджень. Узагальнення результатів досліджень. Участь у написанні статті).
2. Кухтенко О.С., Грудько В.О., Рубан О.А. Дослідження біодоступності троксерутину у складі супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань // Актуальні питання фармацевтичної та медичної практики: Зб. наук. ст. – Запоріжжя, 2006. – Вип. 12. – Т. 2. – С. 325 – 330. (Особистий внесок - Виконання експериментальних досліджень. Узагальнення результатів досліджень. Участь у написанні статті).
3. Антисептичні властивості супозиторіїв проктологічного призначення / О.С. Кухтенко, І.Л. Дикий, Н.І. Філімонова, О.Г. Гейдеріх, О.А. Рубан // Запорізький медичний журнал. – 2006. - №3. – С.25-29. (Особистий внесок – Узагальнення результатів досліджень. Участь у написанні статті.).
4. Кухтенко О.С., Рубан О.А., Чуєшов В.І. Розробка технології отримання супозиторіїв “Проктопантезин” // Український вісник психоневрології. – 2006. – Т. 14, вип. (47) – С. 71-73. (Особистий внесок - Виконання експериментальних досліджень. Узагальнення результатів досліджень. Участь у написанні статті).
5. Кухтенко О.С., Ханін В.А., Грудько В.О. Розробка кількісного аналізу діючих речовин супозиторіїв “Проктопантезин” // Фармацевтичний журнал – 2006 – №6 – С. 65-68. (Особистий внесок - Виконання експериментальних досліджень. Узагальнення результатів досліджень. Участь у написанні статті).
6. Кухтенко А.С, Рубан Е.А. Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов для лечения проктологических заболеваний // Перспективи створення в Україні лікарських препаратів різної спрямованості дії.: Тез. доп. Всеукр. наук.-практ. семінару – Х.: НФаУ, 2004. - С.129-132.
7. Кухтенко О.С., Деркач М.В., Степанчук Н.М. Розробка нового препарату для лікування геморою та його ускладнень // Молодь – медицині майбутнього: Тез. доп. міжнарод. наук. конф. - Одеса, 2005. - С.95.
8. Кухтенко О.С., Рубан О.А., Шевченко І.М. Дослідження осмотичної активності супозиторних основ // Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України: Тез. доп. міжнар. конф. – Х.: НФаУ, 2005. - С. 244-245.
9. Кухтенко О.С., Рубан О.А., Чуєшов В.І. Вивчення структурно-механічних властивостей супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань // Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України: Тез. доп. міжнар. конф. – Х.: НФаУ, 2005. - С.243-244.
10. Кухтенко О.С., Грудько В.О., Рубан О.А. Кінетика вивільнення троксерутину з супозиторіїв в залежності від емульгатора // Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів: Тез. доп. 1-ї Міжнар. наук.-практ. конф. – Тернопіль, 2006. - С.59.
11. Маркіанова В.В., Донець Т.Ю., Кухтенко О.С. Вивчення реологічних властивостей супозиторіїв // Актуальні питання створення нових лікарських засобів: Тез. доп. міжвуз. студ. наук. конф. – Х.: НФаУ, 2006. - С.138.
12. Патент №75847, Україна, МПК (2006) А61К31/195, 9/02, 31/21, 31/5415 Фармацевтична композиція у вигляді супозиторіїв для лікування проктологічних захворювань / О.С. Кухтенко, О.А. Рубан, В.І. Чуєшов та ін., заявл. 04.01.2005, опубл. 15.05.2006. Бюл. №5. (Особистий внесок - Участь у виконанні експериментальних досліджень, оформлення патенту).
Кухтенко О.С. Розробка складу та технології супозиторіїв комбінованої дії “Проктопантезин” для лікування проктологічних захворювань. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук зі спеціальності 15.00.01. – “Технологія ліків та організація фармацевтичної справи”. – Національний фармацевтичний університет, Харків, 2007.
Розроблено науково-методичний підхід до створення супозиторіїв комплексної дії для застосування в проктології. Теоретично та експериментально обґрунтовано склад комбінованого препарату у вигляді супозиторіїв “Проктопантезин”.
На підставі комплексних біофармацевтичних, фізико-хімічних, фармако-технологічних і біологічних досліджень розроблено оптимальну технологію і методи стандартизації супозиторіїв для лікування таких проктологічних захворювань, як проктит, геморой, анальна тріщина. Досліджена стабільність супозиторіїв під час зберігання.
Проведені доклінічні дослідження розроблених супозиторіїв під умовною назвою “Проктопантезин”. Доведена специфічна активність та нешкідливість препарату.
Ключові слова: супозиторії, проктологічні захворювання, декспантенол, троксерутин, мірамістин, анестезин, супозиторна основа, технологія.
Кухтенко А.С. Разработка состава и технологии суппозиториев комбинированного действия “Проктопантезин” для лечения проктологических заболеваний. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.01. – “Технология лекарств и организация фармацевтического дела”. – Национальный фармацевтический университет, Харьков, 2007.
Разработан научно-методический подход к созданию суппозиториев комплексного действия для применения в проктологии. Теоретически и экспериментально обоснован состав комбинированного препарата в виде суппозиториев “Проктопантезин”.
С целью определения оптимальной суппозиторной основы препарата были проведены фармакологические, биофармацевтические и микробиологические исследования, которые показали, что наиболее оптимальной основой является полиэтиленоксидная с соотношением ПЕО-400 к ПЕО-1500 как 5:95.
Для уменьшения высокой осмотической активности основы было предложено введение поверхностно-активного вещества (ПАВ). Проведя комплекс исследований (анализ осмотической активности, изучение влияние ПАВ на высвобождение и активность действующих веществ) было установлено, что использование твина-80 в количестве 3% от массы суппозитория приведет к снижению осмотической активности до уровня 180%.
Проведенные фармакологические исследования позволили определить оптимальную концентрацию действующих веществ: декспантенола и анестезина 0,100 г, троксерутина 0,040 г, мирамистина 0,006 г на суппозиторий массой 2,0 г.
С целью разработки оптимальной технологии получения препарата нами был проведен термогравиметрический анализ всех действующих и вспомогательных веществ входящих в состав препарата. Анализ полученных данных показал, что все
