Разработка составов и технологии получения пероральных .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)

Научный доклад на тему «Разработка составов и технологии получения пероральных лекарственных форм немедленного высвобождения, обладающих болеутоляющим действием»

Направление подготовки: 33.03.01 Фармация

Специальность: 14.04.01 Технология получения лекарств

Аспирант Валеева Эльвира Рифкатовна

Научный руководитель к.ф.н., доцент кафедры фармацевтической технологии Козлова Жанна Михайловна

Москва, 2017

Введение

Краткое обоснование актуальности темы работы

Боль является обязательным спутником большинства патологических состояний организма. Она вызывает у пациентов физический дискомфорт и лишает возможности концентрировать свое внимание на чем-то еще, кроме боли. В связи с этим, актуальна разработка лекарственных препаратов немедленного высвобождения, обладающих болеутоляющим действием для быстрого купирования боли. В данной работе разработка препарата для быстрого купирования боли приведена на примере разработки шипучих гранул напроксена.

На сегодняшний день актуальным как для фармацевтической разработки, так и для построения системы обеспечения качества является подход, основанный на оценке рисков. Поскольку производители лекарственных препаратов несут ответственность перед пациентом за эффективность и безопасность продукции, поступающей на рынок, необходимо проектировать систему управления рисками еще на начальных этапах разработки лекарственных средств. Применение подхода программируемого качества позволит достичь этих целей и выпустить на рынок качественный продукт.

Характеристика объекта, предмета, цели и задачи научно-квалификационной работы

Целью данной работы является разработка состава и технологии получения твердых пероральных лекарственных форм немедленного высвобождения, обладающих болеутоляющим действием.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть возможность применения подхода контролируемого качества при разработке твердых пероральных лекарственных форм немедленного высвобождения.

2. Задать целевой профиль качества и обозначить критические показатели качества.

3. Изучить физико-химические и технологические свойства субстанции напроксена.

4. Разработать состав и технологию получения пероральной лекарственной формы с немедленным высвобождением.

5. Провести оценку качества полученной лекарственной формы.

Объектом данной работы служили шипучие гранулы напроксена для приготовления раствора для приема внутрь.

Научная новизна и практическая значимость основных результатов исследований

Впервые разработаны шипучие гранулы для приготовления раствора для приема внутрь с субстанцией напроксена, применен рискоориентироанный подход к разработке лекарственного препарата.

Результаты исследования могут быть использованы для производства лекарственного шипучих гранул напроксена для приготовления раствора.

Краткое изложение теоретических положений научно-квалификационной работы

Quality by Design (Программируемое качество)

Концепция Quality by Design или «программируемое качество» является наиболее современным подходом в разработке лекарственных средств. Эта концепция включает в себя углубленный подход к разработке, основанный на надежных научных данных и управлении рисками для качества продукции основанных на принципах, которые изложены в руководящих указаниях Международной конференции по гармонизации требований к регистрации лекарственных препаратов (ICH):

· Q8 (R2) «Фармацевтическая разработка»;

· Q9 «Управление рисками для качества»;

· Q10 «Фармацевтическая система качества»;

· Q11 «Разработка и производство активных фармацевтических субстанций - химических и биотехнологических/биологических соединений».

Руководящие указания ICH не являются обязательными для соблюдения, однако являются основой альтернативного подхода к разработке и производству фармацевтической продукции. Концепция QbD («программируемое качество») описана в части II руководства Q8 (R2) «Фармацевтическая разработка». Для пояснения подхода QbD используются следующие термины:

Целевой профиль качества препарата (ЦПК) - предварительный обзор характеристик лекарственного препарата, которые должны быть обеспечены для достижения желаемого качества продукта, в том числе с точки зрения его безопасности и эффективности. Обычно ЦПК по меньшей мере включает информацию о критериях качества лекарственного препарата для таких характеристик, как внешний вид активность, дозировка, содержание примесей, микробиологическая чистота, а также спецификацию или допустимые пределы, обеспечивающие достижение ЦПК с точки зрения безопасности для пациента и эффективности.

Критический показатель качества - физическое, химическое, биологическое или микробиологическое свойство, которое должно соответствовать установленным допускам, диапазону или характеру распределения для достижения желаемого уровня качества продукта.

Критических параметр процесса - параметр технологического процесса, вариабельность которого может сказаться на критической характеристике качества продукта и который подлежит мониторингу или контролю для получения продукции желаемого качества.

Оценка рисков - определение взаимосвязи между параметрами процесса и характеристиками материала, с одной стороны, и критическим показателем качества лекарственного препарата, с другой.

Технологическое пространство (Design space) - многомерная комбинация, отражающей взаимодействие входных переменных (например, характеристик сырья) и параметров процесса, которые обеспечивают требуемый уровень качества продукции.

Стратегия контроля - организованный набор средств контроля, составленный на основании имеющихся знаний о продукте и процессе, а также обеспечивающий качество продукта, стабильность и воспроизводимость процесса. К средствам контроля относятся автоматизированный и ручной контроль, стандартные операционные процедуры (СОП) и прочие варианты, обеспечивающие качество продукции.

Управление жизненным циклом продукта и его непрерывное совершенствование - этот этап обеспечивает использование новых знаний по мере их получения для улучшения характеристик продукции и процессов. В качестве примера можно привести использование при разработке продукции новых, более эффективных методов, выявленных при производстве другой продукции или внедрение в производство новой технологии, отработанной отделом фармацевтической разработки (R&D).

Этапы разработки указаны в виде схемы на рисунке 1. Несмотря на то, что на схеме все этапы представлен последовательно слева направо, они могут многократно повторяться.

Рис.1. Схематическое описание основных этапов QbD

Шипучие гранулы напроксена для приготовления раствора для приема внутрь. Лекарственные формы с быстрым высвобождением отличаются от классических лекарственных форм тем, что высвобождение лекарственного вещества происходит в более короткое время, что сокращает период времени от приема лекарственной формы до достижения терапевтической концентрации препарата в крови и обеспечивает более быстрое наступление терапевтического эффекта. К лекарственным формам с быстрым высвобождением относятся таблетки шипучие, гранулы для приготовления раствора для приема внутрь, таблетки диспергируемые, таблетки, диспергируемые в ротовой полости и проч. Важно заметить, что разработка лекарственной формы с быстрым высвобождением целесообразна только в том случае, если всасывание лекарственного вещества начинается в верхних отделах ЖКТ (слизистая оболочка рта, желудок).

Лекарственные формы с быстрым высвобождением имеют ряд преимуществ по сравнению с классическими таблетками, а именно:

- удобство применения всеми возрастными группами, включая детей и гериатрических больных: перед приёмом таблетка или гранулы растворяется (или диспергируется) в воде или на языке;

- быстрота терапевтического действия: активное действующее вещество (АДВ) растворено в воде или смешанно со слюной, что способствует достижению высокого уровня абсорбции и биологической доступности; пероральный лекарственный технологический

- отсутствие психологического барьера для приёма: по органолептическим свойствам растворенные (диспергированные) таблетки или гранулы приближены к пищевым продуктам (напитки, соки);

- снижение числа нежелательных реакций со стороны желудочно-кишечного тракта.

Напроксен - нестероидное противовоспалительное средство, обладающее противовоспалительным, анальгезирующим, жаропонижающим, антиагрегационным действием. Напроксен имеет достаточно широкий спектр показаний к применению, в число которых помимо воспалительных и дегенеративных заболеваний опорно-двигательного аппарата, невралгий и воспалений мягких тканей, при которых рекомендовано курсовое применение препарата, входят болевой синдром, головная и зубная боль, первичная дисменорея и др., при которых препарат принимается симптоматически. Также напроксен успешно используется в лечении мигрени.

Напроксен быстро и практически полностью (на 95 %) всасывается на протяжении всего желудочно-кишечного тракта.

В показаниях к применению напроксена перечислены ряд случаев, при которых важно быстрое наступление терапевтического эффекта. На российском рынке в данный момент зарегистрированы только таблетки напроксена и таблетки напроксена, покрытые пленочной оболочкой. Таким образом, создание лекарственной формы напроксена, обеспечивающей быстрое наступление терапевтического эффекта, удобство и легкость применения является актуальной задачей.

Краткая характеристика методов исследования. Для выбора критических показателей при формировании целевого профиля качества препарата был использована методика предварительного анализа опасностей (PHA, от англ. Preliminary hazard analysis).

Исследования физико-химических и технологических свойств субстанции проводились в соответствии с методиками, описанными в ГФ XIII (Оптическая микроскопия ОФС.1.2.1.0009.15, Степень сыпучести порошков ОФС.1.4.2.0016.15, Потеря в массе при высушивании ОФС.1.2.1.0010.15) и Фармакопеи США 39 издания (монография «Напроксен» стр. 5283). Исследования готовой лекарственной формы проводили в соответствии с методиками, описанными ГФ XIII (Гранулы ОФС.1.4.1.0004.15, Степень сыпучести порошков ОФС.1.4.2.0016.15).

Основные результаты выполненной научно-квалификационной работы. В соответствии с концепцией QbD первым этапом в разработке лекарственного препарата является составление целевого профиля качества (ЦПК) лекарственного препарата. В таблице 1 представлен первичный ЦПК для шипучих гранул напроксена для приготовления раствора для приема внутрь.

Табл. 1 ЦПК шипучих гранул напроксена

Одним из ключевых показателей качества шипучих гранул является распадаемость. Время, за которое гранулы должны полностью раствориться или диспергироваться, в соответствии с требованиями ГФ XIII не должно превышать 5 минут. Распадаемость данной лекарственной формы осуществляется за счет реакции газообразования между входящими в состав компонентами (гидрокарбонатом натрия и лимонной кислотой), которая запускается в присутствии воды, поэтому шипучие гранулы для приготовления раствора очень чувствительны к влаге. В связи с этим при проведении предварительного анализа опасности на ранних стадиях разработки внимание было уделено именно контролю влажности.

Табл. 2 Предварительный анализ опасности

Следовательно, стратегию контроля распадаемости определяли технологические свойства активной фармацевтической субстанции, подбор вспомогательных веществ и технология получения гранул.

Активная фармацевтическая субстанция - напроксен (рисунок 2).

ИЮПАК: (S)-6-метокси-б-метил-2-нафталинуксусная кислота.

Брутто формула: C₁₄H₁₄O₃.

Молекулярная масса: 230.3 г/моль.

Рис.2. Структурная формула напроксена

Для разработки шипучих гранул напроксена нами была выбрана субстанция производителя Baoji Goukang Bio-Technology Co., Ltd, Китай. Сравнение результатов анализа используемой субстанции с требованиями, предъявляемыми монографиями Фармакопеи США и Европейской фармакопеи представлено в таблице 3.

Табл. 3. Сравнение результатов анализа субстанции напроксена с требованиями USP 39 и EP 8.8.

Из таблицы видно, что показатели качества в Фармакопее США и Европейской фармакопее разнятся. Результаты анализа используемой субстанции соответствуют требованиям Фармакопеи США.

Микроскопический анализ субстанции показал, что напроксен - разнородный по фракционному составу порошок, состоящий из анизодиаметричных кристаллов в виде призм, объемных пластин и многогранных глыбок (рисунок 3).

Рис. 3. Субстанция напроксена при увеличении в 400 раз

Кристаллический и фракционный состав порошка обуславливает отсутствие сыпучести. В связи с отсутствием сыпучести не представлялось возможным измерить угол естественного откоса. Коэффициент прессуемости не определяли в силу выбранной лекарственной формы.

Выбор вспомогательных веществ определяли на основании предварительно проведенного анализа работ по созданию шипучих гранул для приготовления раствора для приема внутрь с учетом отсутствия сыпучести активной фармацевтической субстанции. Подтвержденная терапевтическая дозировка напроксена - 275 мг. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Табл. 4. Составы шипучих гранул напроксена

Ни один из полученных составов не обладал удовлетворительной сыпучестью, что повлекло за собой выбор способа гранулирования.

Поскольку шипучие гранулы очень чувствительны к влаге, а предварительный анализ опасностей показал, что в качестве контрольных мер необходимо контролировать показатели влажности в процессе производства, нами была выбрана влагоактивизированная грануляция, которая позволяет провести процесс гранулирования с использованием минимального количества гранулирующей жидкости.

Следующим этапом был проведен выбор гранулирующей жидкости. Для этого эксперимента в качестве модельного был выбран состав № 5. Грануляцию проводили водой очищенной и спиртом этиловым в концентрациях 5 %, 10 %, 20 % и 30 %.

Результаты исследования по выбору гранулирующей жидкости на примере состава № 5 представлены в таблице 5.

Табл. 5. Результаты выбора гранулирующей жидкости

Микроскопическое исследование наглядно показывает, что при возрастании концентрации спирта в гранулирующей жидкости, гранулы становятся более однородными по размеру и более округлыми по форме. Также гранулят, полученный при помощи 30 % спирта показал наилучшие результаты в исследовании сыпучести и остаточной влажности.

На основании данного эксперимента была выбрана гранулирующая жидкость - спирт этиловый 30 %.

Получение шипучих гранул.

Шипучие гранулы напроксена были получены влагоактивизированной грануляцией с 30 % этиловым спиртов в качестве гранулирующей жидкости, в смесителе-грануляторе. Гранулы проанализировали в соответствии с требованиями ГФ XIII. Результаты анализа представлены в таблице 6.

Табл. 6 Результаты анализа полученных гранул

Таким образом, в результате проведенного исследования состав № 5 был выбран как наиболее предпочтительный на основании таких критических показателей как сыпучесть, потеря в массе при высушивании, распадаемость и органолептические свойства получаемого раствора.

Выводы, рекомендации и предложения

В данной научно-квалификационной работе была оценена возможность применения подхода контролируемого качества при разработке шипучих гранул напроксена, задан целевой профиль качества и обозначены критические показатели качества шипучих гранул, изучены физико-химические и технологические свойства субстанции напроксена, разработан состав и технология получения шипучих гранул напроксена, проведена оценка качества полученной лекарственной формы.

Личный вклад аспиранта в проведенное исследование заключается в выполнении всех этапов исследования от постановки задач до публикации результатов и их обсуждения. Аспирантом были проведены исследования физико-химических и технологических характеристик активной фармацевтической субстанции напроксена, исследования по выбору вспомогательных веществ, обоснование выбора состава и технологии получения гранул, изучение полученной лекарственной формы, обработка полученных результатов.

Список публикаций, в которых отражены основные результаты научно-квалификационной работы

По материалам научно-квалификационной работы было опубликовано девять печатных работ, три из которых были опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, одна - в издании, индексируемом в международной базе цитирования Scopus:

1. Статья в журнале «Разработка и регистрация лекарственных средств» № 2 (15) май 2016;

2. Тезисы в материалах 6-й Международной Научно-методической конференции «Фармобразование-2016» 21-23 апреля 2016 года;

3. Тезисы в материалах Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы Современной фармацевтической технологии» 29 апреля 2016 года;

4. Статья в сборнике статей Международной научно-практической конференции «Новая наука: теоретический и практический взгляд» 14 июня 2016 года;

5. Статья в сборнике статьей Научно-практической конференции, посвященной 70-летию Ботанического сада ФГБОУ ВО Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова «Лекарственные растения Ботанического сада» 21-22 сентября 2016 г;

6. Статья в сборнике статей 12-й международной конференции по биологическим и медицинским наукам 5 декабря 2016 года (Proceedings of the 12th European Conference on Biology and Medical Sciences (December 5, 2016). "East West" Association for Advanced Studies and Higher Education gmbh. Viena);

7. Статья в журнале «Естественные и технические науки» № 3 (105) 2017 года;

8. Статья в сборнике статей 2-й международной научной конференции «Advnces of science», Карловы Вары, Чешская республика. 29-30 марта 2017 года;

9. Статья в журнале «Современные технологии в медицине» № 3 от 2017 года.

На данный момент к публикации готовятся еще 2 статьи по теме научно-квалификационной работы. Получены подтверждения о публикации.

Размещено на Allbest.ru