Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО

"ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР ЛІКАРСЬКИХ ЗАСОБІВ І МЕДИЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ"

УДК 615.457.07+601.12.02

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фармацевтичних наук

Дослідження з стандартизації фармацевтичної розробки лікарських препаратів у формі очних крапель

15.00.03 - стандартизація та організація виробництва лікарських засобів

Андрюкова Лариса Миколаївна

Харків-2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії очних, вушних та назальних лікарських форм Державного підприємства «Державний науковий центр лікарських засобів і медичної продукції» Міністерства охорони здоров'я України (м. Харків).

Науковий консультант: доктор хімічних наук, професор Гризодуб Олександр Іванович, Державне підприємство «Український науковий фармакопейний центр якості лікарських засобів», завідувач відділом Державної Фармакопеї України.

Офіційні опоненти:

доктор фармацевтичних наук, старший науковий співробітник Підпружников Юрій Васильович, Національний фармацевтичний університет, професор кафедри управління якістю;

доктор фармацевтичних наук, професор Коритнюк Раїса Сергіївна, Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупіка, професор кафедри фармацевтичної технології і біофармації;

доктор фармацевтичних наук, професор Буряк Валерій Прокопович, Запорізький державний медичний університет, професор кафедри токсикологічної та неорганічної хімії.

Захист відбудеться «19» квітня 2011 р. о 10 ⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.817.01 при Державному підприємстві «Державний науковий центр лікарських засобів і медичної продукції» (61085, Харків-85, вул. Астрономічна, 33).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного підприємства «Державний науковий центр лікарських засобів і медичної продукції» (61085, Харків-85, вул. Астрономічна, 33).

Автореферат розісланий « 15 » березня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Н.В. Бєгунова.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Згідно даних Всесвітньої організації охорони здоровя медикаментозна терапія серед інших видів лікарської допомоги в даний час складає 90 %. Фармакотерапія при захворюваннях органу зору - провідний метод лікування. Особливості анатомічної будови ока дають великі можливості для місцевого застосування лікарських засобів (ЛЗ). Не зважаючи на наукові досягнення останніх років в області створення нових офтальмологічних систем доставки лікарських речовин (ЛР), очні краплі продовжують залишатися найпоширенішою і широко застосовуваною на практиці лікарською формою (ЛФ) завдяки традиційності виробництва, зручності застосування, відносної дешевизни в порівнянні з іншими лікарськими формами.

Особливості фармакокінетики офтальмологічних препаратів, обумовлені специфікою будови ока і механізмами всмоктування і розподілу лікарської речовини, потребують забезпечення цілого ряду характеристик очних крапель, дотримання яких дозволить створити якісний препарат. Якісну лікарську форму для офтальмології можна визначити як таку, що забезпечує стабільність лікарської речовини протягом регламентованого терміну як при зберіганні, так і при застосуванні препарату. Вона терапевтично ефективна, безпечна і комфортна в застосуванні. Дослідження зі створення такої лікарської форми повинні проводитися при фармацевтичній розробці (ФР) препарату, яка є етапом формування якості лікарських засобів. Для обґрунтування набору характеристик лікарської форми і критеріїв прийнятності їх величин необхідні наукові підходи. Керівні документи з фармацевтичної розробки препаратів носять загально рекомендований характер і не містять набору характеристик і критеріїв прийнятності для кожної лікарської форми. Тому проведення досліджень по даному напряму є актуальним і своєчасним, дозволить створювати якісні препарати для охорони здоров'я населення.

Фармацевтична розробка охоплює різні аспекти створення препарату, у тому числі і питання, пов'язані з первинною упаковкою, яка для ряду лікарських форм виконує не тільки захисні функції, але і забезпечує доставку необхідної дози. Для такої лікарської форми зі складними механізмами всмоктування і розподілу лікарських речовин, як очні краплі, дозування яких здійснюється краплями, відсутня інформація з питання стандартизації дози. Дане питання є актуальним як з позиції вимог нормативних документів регуляторних органів України, що вказують на необхідність надання інформації про величину дози, так і з позиції оптимізації дози, що є одним із шляхів збільшення ефективності очних крапель як системи доставки лікарських речовин в передню камеру ока, а також з позиції раціональної фармакотерапії з питання соціально-економічних критеріїв ефективності лікарських засобів.

Якість лікарської форми закладається при фармацевтичній розробці, забезпечується в процесі виробництва, підтверджується методами контролю якості (МКЯ). Всі ці три складові повинні відповідати сучасним вимогам до лікарської форми, їх виробництва і контролю. Методи контролю, що визначають рівень якості лікарської форми, повинні відповідати рівню і потребам фармацевтичного виробництва. Більша частина фармацевтичних підприємств України, що здійснюють випуск очних крапель, мають високий рівень виробництва і сертифікати належної виробничої практики (GMP), використовують сучасні види упаковки з різних матеріалів. Метод контролю одного з показників якості очних крапель - «Механічні включення» і документ, згідно якому він проводиться, не дозволяють здійснювати об'єктивний візуальний контроль препаратів в контейнерах з різних матеріалів. З урахуванням високих вимог до якості даної лікарської форми є потреба розробки та впровадження більш надійних методів контролю якості за показником «Механічні включення».

Своєчасність вирішення цих питань погоджується з політикою гармонізації вимог з Європейським Союзом, що проводиться в Україні в області виробництва та контролю якості лікарських засобів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт ДП "ДНЦЛЗ" (№ державної реєстрації 106U005004, 106U005005, 106U005006) і господарчими договорами між ДП «ДНЦЛЗ» та ЗАТ «ФФ «Дарниця» (м. Київ), ТОВ «Стиролбіофарм» (м. Горлівка), ТОВ «ДЗ «ДНЦЛЗ» (м. Харків).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є теоретичне та експериментальне обґрунтування методологічного підходу до фармацевтичної розробки очних крапель, показників якості, їх величин і меж прийнятності; стандартизація технології та організація промислового виробництва вітчизняних очних крапель; обґрунтування і розробка методології дослідження величини дози та критеріїв оцінки однорідності дозування очних крапель при витяганні з багатодозових контейнерів; обґрунтування і розробка методів контролю та критеріїв оцінки якості очних крапель в контейнерах з різних матеріалів за показником «Механічні включення».

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі:

- проаналізувати сучасний світовий стан в області створення та виробництва лікарських засобів для офтальмології;

- провести аналіз існуючих проблем в області стандартизації при створенні, виробництві і контролі очних крапель;

- провести аналіз номенклатури очних крапель і визначити об'єкти дослідження;

- вивчити фізико-хімічні і фармако-технологічні властивості вихідних діючих і допоміжних речовин (ДР) та очних крапель українського виробництва;

- науково обґрунтувати методологічний підхід до фармацевтичної розробки очних крапель, набір показників, що характеризують якість даної лікарської форми, їх величини та межі прийнятності;

- на прикладі лікарських речовин різної хімічної природи з застосуванням запропонованого методологічного підходу обґрунтувати фармацевтичну розробку конкретних очних крапель;

- розробити технологію отримання очних крапель стосовно різних апаратурних схем виробництва;

- за рахунок розробки нових препаратів розширити асортимент лікарських засобів у формі очних крапель різної фармако-терапевтичної дії та впровадити їх у виробництво;

- вивчити величину і однорідність дози очних крапель вітчизняного виробництва при витяганні з багатодозових контейнерів;

- обґрунтувати методологію проведення досліджень величини дози очних крапель як одну із стадій фармацевтичної розробки лікарських засобів, критерії оцінки однорідності дози і їх величини;

- обґрунтувати і розробити методи і критерії контролю очних крапель в контейнерах з різних матеріалів за показником якості «Механічні включення».

Об'єкт дослідження. Діючі речовини (дексаметазон натрію фосфат, тимололу малеат, ципрофлоксацину гідрохлорид, калію йодид), допоміжні речовини, препарати у формі очних крапель на основі ЛР різної хімічної природи; очні краплі українського та зарубіжного виробництва в різних видах контейнерів; виготовлені з різних матеріалів контейнери для пакування очних крапель.

Вибір об'єктів дослідження на прикладі очних крапель з лікарськими речовинами різної хімічної природи дозволяє продемонструвати застосування запропонованого методологічного підходу, показників якості, їх величин та меж прийнятності до фармацевтичної розробки і стандартизації очних крапель.

Предмет дослідження. Стандартизація фармацевтичної розробки очних крапель через наукове обґрунтування і розробку методологічного підходу, набору показників та їх величин, що характеризують якість очних крапель, критеріїв оцінки однорідності дози при витяганні з багатодозових контейнерів та їх величин; розробка і стандартизація методів і критеріїв контролю якості очних крапель за показником «Механічні включення».

Методи дослідження. Фізичні, фізико-хімічні, фармако-технологічні, мікробіологічні і біологічні методи контролю якості діючих і допоміжних речовин, а також досліджуваних очних крапель в різних видах контейнерів, що виготовлені з різних матеріалів. Обробка експериментальних даних проведена за допомогою методів математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні проведені систематизовані наукові дослідження зі стандартизації фармацевтичної розробки очних крапель, на підставі яких запропоновано науково обґрунтований методологічний підхід з критеріями якості, їх величинами та межами прийнятності для розробки даної лікарської форми.

Запропонований методологічний підхід базується на застосуванні комплексного аналізу фізико-хімічних, фармако-технологічних і медико-біологічних факторів, що підтверджено на прикладі фармацевтичної розробки низки очних крапель з лікарськими речовинами різної хімічної природи та різної фармако-терапевтичної дії.

Наукова новизна методологічного підходу до фармацевтичної розробки очних крапель знайшла відображення в патентах України № 39712 «Композиція для очних крапель, що містить інтерферон, та очні краплі на її основі», бюл. № 9 від 15.09.04 р.; № 30717 «Спосіб одержання фармацевтичної композиції на основі тропікаміду», бюл. № 5 від 11.03.2008 р.; № 83977 «Спосіб одержання фармацевтичної композиції на основі кромоглікату натрію», бюл. № 16 від 26.08.2008 р.

Вперше із застосуванням теоретичних обґрунтувань та експериментально отриманих результатів розроблена методологія дослідження величини дози з критеріями оцінки однорідності дозування та їх величини, як одна із стадій фармацевтичної розробки очних крапель.

Науково обґрунтовані методологія дослідження величини дози і критерії оцінки однорідності дозування очних крапель дозволили вперше оцінити величину дози та однорідність дозування очних крапель вітчизняного виробництва з багатодозових контейнерів, порівняти отримані величини з аналогічними для препаратів зарубіжного виробництва, що зареєстровані в Україні.

Вперше проведені систематизовані дослідження з розробки методів контролю очних крапель вітчизняного виробництва за показником якості «Механічні включення» з урахуванням прозорості матеріалів первинної упаковки. Науково обґрунтовані й експериментально підтверджені критерії візуального неруйнівного і руйнівного контролю очних крапель в контейнерах з різних матеріалів, які дозволяють здійснювати контроль згідно сучасних вимог до якості лікарської форми і виробництва.

Практичне значення одержаних результатів. Із застосуванням розробленого методологічного підходу до фармацевтичної розробки очних крапель розширений асортимент препаратів різних фармако-терапевтичних груп та розроблені технології їх отримання стосовно до принципово різних апаратурних схем виробництва та первинної упаковки. Препарати впроваджені в промислове виробництво на усіх фармацевтичних підприємствах України, що здійснюють випуск очних крапель. Розроблено та стандартизовано технологічну документацію на препарати: Тимолол, очні краплі 0,5 % та Дексаметазону фосфат, очні краплі, 0,1 % (ТОВ «Стиролбіофарм», м. Горлівка, реєстрація МОЗ України РП № UA/5083/01/01 від 19.03.07 р. та РП № UA/5068/01/01 від 19.04.07 р.), Ципроксол, краплі очні/вушні 0,3 % (ЗАТ «ФФ «Дарниця», м. Київ, реєстрація МОЗ України РП № UA/4095/02/01 від 17.03.2006 р.), Калію йодид, краплі очні 2 % (ТОВ «ДЗ «ДНЦЛЗ», м. Харків, реєстрація МОЗ України РП № UA/5107/01/01 від 09.09.2006 р.), Окоферон (ЗАТ «Біофарма», м. Київ, реєстрація МОЗ України РП № UA/6206/01/01 від 04.04.2007 р.), Кромофарм, краплі очні 2 % та Тропікамід, краплі очні 0,5 % (ВАТ «Фармак», м. Київ, реєстрація МОЗ України РП № UA/0885/01/01 від 13.05.2009 р. та РП № UA/1199/01/01 від 13.05.2009 р.).

Обґрунтовано додаткові вимоги до якості очних крапель та пояснення до показника осмолярність, які включені у національні частини загальних статей ДФУ 2.2.35 «Осмоляльність» та «Очні лікарські засоби».

Розроблено проект методичних рекомендацій «Контроль очних лікарських засобів у формі очних крапель (водні розчини) і порошків для приготування очних крапель на механічні включення».

Особистий внесок здобувача. В комплексних дослідженнях, проведених колективом співавторів публікацій, особисто дисертантом здійснено:

- патентно-інформаційний пошук, науковий аналіз і інтерпретація джерел літератури з питань сучасного стану проблеми створення та виробництва лікарських засобів для офтальмології;

- науковий аналіз сучасного стану створення, виробництва та контролю якості очних крапель в Україні, визначення проблем, що потребують своєчасного рішення;

- постановка цілей і задач дослідження, а також планування всіх експериментальних робіт;

- обґрунтування методологічного підходу до фармацевтичної розробки очних крапель, показників якості, їх величин та меж прийнятності;

- наукове обґрунтування, експериментальне підтвердження та стандартизація фармацевтичної розробки складу і технології одержання очних крапель з лікарськими речовинами різної хімічної природи і різної фармако-терапевтичної дії із застосуванням запропонованого методологічного підходу;

- впровадження у виробництво технології приготування розроблених очних крапель;

- проведення оцінки величини дози і однорідності дозування очних крапель вітчизняного виробництва, статистична обробка експериментальних результатів;

- наукове обґрунтування методології та критеріїв оцінки однорідності дозування очних крапель дозуючими пристроями;

- обґрунтування та розробка методів контролю якості очних крапель в контейнерах з різних матеріалів за показником «Механічні включення», критеріїв контролю та меж прийнятності, розробка проекту методичних рекомендацій.

Дисертантом проведений аналіз та систематизація одержаних результатів, сформульовані висновки.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на V національному зїзді фармацевтів України «Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті» (Харків, 1999), науково-практичній конференції офтальмологів, присвяченій 125-річчю з дня народження академіка В.П. Філатова (Одеса, 2000), III Міжнародній науково-практичній конференції «Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія» (Харків, 2003), II Міжнародному медико-фармацевтичному конгресі «Ліки і життя» (Київ, 2005), Всеукраїнській науково-практичній конференції «Сучасні досягнення фармацевтичної науки та практики» (Запоріжжя, 2006), VI Національному з'їзді фармацевтів України «Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України» (Харків, 2005), науково-практичній конференції «Лекарства - человеку. Современные проблемы создания, исследования и апробации лекарственных средств» (Харьков, 2006), IV Міжнародному медико-фармацевтичному конгресі «Ліки і життя» (Київ, 2007), конференції «Ліки-людині. Сучасні проблеми створення, вивчення і апробації лікарських засобів» (Харків, 2010), VII національному з'їзді фармацевтів України «Фармація України. Погляд у майбутнє» (Харків, 2010).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 60 наукових робіт, у тому числі по 1 розділу в 2-х збірниках наукових праць, 29 статей (25 у фахових виданнях), 3 патенти України та 26 тез доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 391 сторінки друкованого тексту (обсяг основного тексту - 322 сторінки), складається з вступу, огляду літератури (розділ 1), об'єктів і методів дослідження (розділ 2), експериментальної частини власних досліджень (розділи 3-5), загальних висновків, списку використаної літератури і 12 додатків. Робота включає 24 рисунки, 121 таблицю. Список використаної літератури містить 344 джерела, у тому числі 234 - зарубіжних авторів.

Основний зміст роботи

У вступі дисертаційної роботи викладена актуальність теми, сформульована мета та основні завдання досліджень, визначена наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, відомості щодо їх апробації.

У першому розділі дисертації проаналізовані дані літератури з питань сучасного стану ЛФ, що застосовуються в офтальмології, шляхи проникнення ЛР в око та способи їх покращення, шляхи забезпечення показників якості очних крапель, перспективи створення ЛЗ для офтальмології на прикладі діяльності провідних фармацевтичних компаній, сучасний стан українського офтальмологічного ринку препаратів.

У другому розділі описані характеристики обєктів дослідження відповідно виконуваних завдань: ЛР та ДР, промислових зразків очних крапель в різних видах первинної упаковки, контейнерів, що застосовують для пакування очних крапель; методи фізичних, фізико-хімічних, фармако-технологічних досліджень.

У третьому розділі наведено обґрунтування методологічного підходу до проведення ФР очних крапель і набору показників якості, критеріїв їх прийнятності шляхом систематизації наукової інформації з питання теорії та практики створення очних крапель. На прикладі чотирьох препаратів з ЛР у формі солей різної хімічної природи і різної фармако-терапевтичної дії показано його практичне застосування.

Планування і проведення досліджень з ФР повинні базуватися на загальному методологічному підході, проте бути чітко визначеними для певної ЛФ та препарату. Це означає, що ЛФ повинна відповідати як регламентованим показникам якості, що наведені в ДФУ, фармакопеях світу в загальних фармакопейних статтях на ЛФ, у галузевих нормативних документах, так і медико-біологічним вимогам для здійснення ефективного і безпечного лікування. Такий підхід є системним при розробці ЛФ.

Основними регламентованими показниками якості очних крапель є: опис, ідентифікація, прозорість, кольоровість, рН, однорідність дозованих одиниць або однорідність вмісту/однорідність маси (для однодозових препаратів), об'єм вмісту контейнера (для багатодозових контейнерів), сторонні домішки, стерильність, механічні включення, кількісний вміст ЛР і антимікробних консервантів.

З аналізу літературних джерел нами визначені наступні медико-біологічні показники, що враховують при розробці очних крапель:

- показники для більшості препаратів, що відповідають показникам нормального стану слізної рідини (рН, осмоляльність (депресія температури замерзання), іонна сила, поверхневий натяг, показник заломлення);

- показники, величини яких залежно від терапевтичного призначення препарату (синдром «сухе око») можуть відрізнятися від нормальних значень показників слізної рідини (осмоляльність) для більшої ефективності і кращої переносимості препарату.

За винятком рН, інші медико-біологічні показники не контролюють. Проте провідні фармацевтичні компанії, що здійснюють розробку і виробництво очних крапель, контролюють також і показник осмоляльність, межі прийнятності якого для ока виражені через концентрації хлориду натрію і наведені в фармакопеї США.

В результаті аналізу літературних джерел, присвячених теорії і практиці створення очних ЛФ, при базуванні на загальному методологічному підході до розробки ЛФ, а також на основі досвіду практичної роботи лабораторії очних, вушних та назальних ЛФ ДП «ДНЦЛЗ», нами був обґрунтований методологічний підхід до ФР очних крапель з набором показників якості і критеріями прийнятності їх величин. Основними етапами методологічного підходу до ФР очних крапель, як і для інших ЛФ, є: вибір ЛР, вибір ДР, розробка складу очних крапель, розробка технології приготування очних крапель, вибір первинної упаковки. Для кожного етапу визначені деталізовані напрямки досліджень і шляхи досягнення поставленої мети.

Для зясування необхідних значень допусків для показників рН і осмолярність, регламентовані величини яких відсутні, проведено аналіз меж їх значень для конкретних очних крапель, що описані або у провідних фармакопеях світу, або вказані фірмами-виробниками в сертифікатах якості на препарати. З проаналізованої інформації установлено, що для рН і осмоляльності відсутні чіткі значення допусків. Наведені межі рН для деяких препаратів відрізняються від регламентованих в загальних монографіях на очні краплі фармакопейних значень (3,5-8,5). Інтервал між нижніми і верхніми значеннями меж рН складає від 0,4 до 4,5 одиниць. На відміну від рН, величини допусків для осмоляльності наведені тільки в сертифікатах якості на очні краплі провідних фірм-виробників і складають від 40 мосмоль/кг до 80 мосмоль/кг. Оскільки даний показник не є обовязковим для контролю, а повинен враховуватися тільки при ФР, провідні фармакопеї не наводять його. Таким чином, межі допусків для рН і осмоляльності для кожного препарату обґрунтовують індивідуально з врахуванням різних чинників.

Щоб продемонструвати застосування обґрунтованого методологічного підходу, обрані чотири ЛР у формі солей різної хімічної природи (більшість ЛР водних очних крапель - це солі, добре розчинні у воді). Номенклатура очних крапель з такими ЛР згідно різних інформаційних джерел складає більше 70 %. Досліджені також ДР різного функціонального призначення у складі очних крапель та очні краплі на основі обраних ЛР і ДР.

Досліджувані ЛР в складах очних крапель мають цілеспрямовану терапевтичну дію, що разом з їх хімічною природою було враховано при проведенні ФР: тимололу малеат - бета-блокатор для лікування глаукоми; дексаметазон натрію фосфат - синтетичний глюкокортикоїд протизапальної та антиалергічної дії; ципрофлоксацину гідрохлорид - антибіотик фторхінолонового ряду для лікування різних інфекційних захворювань; калію йодид - речовина, складова якої (йод) впливає на дегенеративні процеси сітківки, катаракту, грибкові ураження та ін.

Проведення всіх досліджень з розробки препаратів супроводилось аналітичним забезпеченням лабораторій відповідного профілю ДП «ДНЦЛЗ» під керівництвом д.х.н., проф. Гризодуба О.І. та к.фарм.н., с.н.с. Георгієвського Г.В.

Відповідно з першим етапом ФР очних крапель були вивчені фізико-хімічні характеристики, показники якості, розчинність ЛР у воді, проведена оцінка схильності ЛР до деструктивних перетворень, що є відповідальною стадією, оскільки за її результатами формується стабільність ЛФ. На прикладі обраних ЛР розглянуті можливі гідролітичні та окиснювальні процеси, розраховані молярні частки іонів, що знаходяться в розчині при різних значеннях рН, обґрунтовані область рН для стабільності водних розчинів ЛР та необхідність введення стабілізаторів.

Дексаметазон натрію фосфат за хімічною структурою це складний ефір, створений глюкортикоїдом - дексаметазоном і натрієвою сіллю фосфорної кислоти. Це також сіль слабкої кислоти і сильної основи. Як складний ефір, дексаметазон натрію фосфат в процесі приготування та зберігання розчинів на його основі під впливом дії каталізаторів (Н⁺, ОН^-), особливо за умов підвищеної температури, може піддаватися гідролізу з утворенням дексаметазону, який має низьку розчинність у воді.

Враховуючи, що дексаметазонфосфорна кислота є двоосновною молекулою, дисоціація якої відбувається ступінчасто, а показники константи іонізації становлять рК_а1 = 1,9 та рК_а2 = 6,4, нами розраховані молярні частки іонів, що знаходяться в розчині дексаметазону натрію фосфату при різних значеннях рН. Результати розрахунків, підтверджені експериментально шляхом вивчення зовнішнього вигляду свіжоприготованих водних розчинів дексаметазону натрію фосфату при допустимих для очних крапель значеннях рН (3,5-8,5), що показали відповідність показнику якості «прозорість».

Таким чином, область рН, при якій дексаметазон натрію фосфат зберігає стабільність у водному розчині, відповідає значенням рН в межах від 3,5 до 8,5.

Оскільки дексаметазон натрію фосфат є сіллю кислоти слабкої сили і сильної основи, його водні розчини дають слабколужну реакцію (рН 7,5). Дана область рН є комфортною для ока і в ній ЛР зберігає стабільність, але введення в її водний розчин речовин, які дисоціюють з утворенням іона водню, може викликати зниження рН розчину. Це не вплине на стабільність ЛР, але позначиться на комфортності при застосуванні препарату протизапальної дії. Запобігти цьому можуть буферні властивості ЛР.

Наявність супряженої пари ЛР в розчині дає підставу припустити існування буферних властивостей розчину. Проведені розрахунки показали, що в порівнянні з фосфатним (3,210^-2) та ацетатним буферами (2,6510^-2) з рН в області їх теоретично максимальної буферної ємності, значення буферної ємності ЛР (2,9810^-4) недостатньо для того, щоб розчин мав буферні властивості. Тому для запобігання можливої зміни рН в розчин потрібно ввести буфер.

Наступна ЛР - ципрофлоксацину гідрохлорид відноситься до групи фторхінолонів. Наявність в хімічній структурі даної сполуки груп подвійної природи свідчить про існування ЛР в розчині у вигляді цвітер-іонів, що і визначає її розчинність і кислотно-основні властивості.

Цвітеріонний характер фторхінолонів, що містять NН-групу у позиції С-7, різко знижує їх розчинність. Область з найменшою розчинністю визначається ізоелектричною точкою, яка буде теоретично дорівнювати напівсумі показників констант іонізації рК_а1 = 6,3 (приєднання протона) і рК_а2 = 8,5, (втрата протона) і знаходитися в області рН, близьких до 7,4. Оскільки в ізоелектричній точці розчин ЛР з цвітеріонним характером електронейтральний (присутні недисоційовані молекули - форма ІІ, а також однакові кількості аніонів - форма ІІІ і катіонів - форма І, що врівноважують один одного), при фізіологічно прийнятних для ока значеннях рН розчину ципрофлоксацин теоретично повинен мати найнижчу розчинність.

З метою визначення області найнижчої розчинності ципрофлоксацину, був проведений розрахунок молярних часток іонів, що знаходяться в його розчині при різних значеннях рН і вивчений зовнішній вигляд водних розчинів ЛР. Експериментально доведено, що при рН 5,7 починається випадіння ципрофлоксацину в осад, прозорими водні розчини ЛР становляться лише при рН від 11 і вище. Це пояснюється присутністю у розчині при різних значеннях рН різних форм ЛР. Отже область рН, при якій водний розчин ципрофлоксацину гідрохлориду зберігає стабільність, відповідає значенням рН від 5,5 і нижче. Для забезпечення стабільності ЛР в обраній області рН при виробництві і зберіганні препарату потрібно введення буферу.

Прикладом солей, утворених слабкими органічними основами і слабкими органічними кислотами, є ЛР тимололу малеат.

Нами проведений розрахунок молярних часток іонів, що знаходяться в розчині тимололу малеату при різних значеннях рН. Результати дослідження зовнішнього вигляду свіжоприготованих водних розчинів тимололу малеату показали, що в межах рН від 3,5 до 8,5 його водні розчини прозорі та зберігають стабільність. Таким чином, значення рН розчину ЛЗ буде знаходитися в області стабільності тимололу малеату, однак, відрізнятися від значення рН слізної рідини. Тому для створення комфортної для ока області рН потрібно додати буфер.

Наявність в розчині тимололу малеату супряжених пар дає підставу припустити, що даний розчин має буферні властивості. Враховуючи величини констант іонізації та область рН препарату, серед супряжених пар має сенс роздивлятися буферні властивості тільки для пари гідромалеат-іон/малеат-іон, для чого була розрахована буферна ємність при рН = 6,8. Розраховану величину буферної ємності (5,9810^-3) як і у випадку дексаметазону натрію фосфату порівнювали з величиною буферної ємності фосфатного та ацетатного буферів з рН в області їх теоретично максимальної буферної ємності. Досліджувана супряжена пара у розчинах з рН в комфортній для очей області має деяку буферну ємність, хоча і меншу, ніж фосфатний буфер в цій же області. Це необхідно врахувати при додаванні тимололу малеату в буферний розчин, який буде застосований для створення комфортного для ока значення рН, бо можливо незначне зниження рН.

В процесі виготовлення і зберігання деяких ЛР у присутності кисню, що міститься у воді і над розчином, відбувається їх окиснення. Прикладом такої ЛР, що використовується в офтальмологічній терапії, є калію йодид.

З метою прогнозування зміни концентрації калію йодиду при досягненні процесом окиснення стану рівноваги, з урахуванням розрахованої кількості кисню у флаконі з препаратом (2,8210^-5 моль), нами розраховані рівноважні концентрації компонентів процесу при різних значеннях рН середовища, оскільки в даному процесі беруть участь іони водню і рН може впливати на результат окиснювально-відновної реакції. Це було доведено для середовища з рН=2, при якому кількісний вміст ЛР має значення, що відповідає його ніжній межі (90 %). Проте розчини з такими низькими значеннями, як рН=2, не використовують при приготуванні даної лікарської форми.

Не зважаючи на те, що рівноважна концентрація калію йодиду при рН=5 не відрізняється від початкової і реакція окиснення калію йодиду протікає украй повільно, цей процес може бути прискорений дією різних чинників. Враховуючи також необхідність забезпечення терміну придатності препарату після розкриття упаковки протягом 4 тижнів, що пов'язано с постійним оновленням шару кисню, який контактує з розчином ЛР, обґрунтовано введення антиоксиданту.

Другим етапом ФР очних крапель є вибір ДР. В залежності від функціонального призначення розглянуті можливість застосування певних ДР в складах очних крапель, їх фізико-хімічні характеристики, мікробіологічна чистота, визначені критичні показники, які можуть вплинути на якість готового продукту, попередньо оцінена сумісність з ЛР і іншими ДР.

Третій етап ФР очних крапель присвячений розробці складу і передбачає декілька стадій, однією з яких є забезпечення необхідного значення рН для стабільності та комфортності препарату при застосуванні. Для досліджуваних ЛР проведено обґрунтований вибір певних буферних розчинів і їх кількості з урахуванням області стабільності ЛР, передбачуваною терапевтичною дією, створенням інших медико-біологічних показників. Так, боратний буфер обрано для дексаметазону натрію фосфату з ряду причин. Одна з цих причин повязана з можливістю застосування очних крапель дексаметазону з боратним буфером при профілактиці і лікуванні запальних явищ в післяопераційному і посттравматичному періоді, що пов'язані з порушенням фосфорно-кальцієвого обміну. Препарати з фосфатним буфером при даних станах не можуть бути застосовані, оскільки фосфати взаємодіють з Са²⁺, що приводить до подальшої кальцифікації рогівки.

Ацетатний буфер, що має максимальну буферну ємність в передбачуваній області стабільності ципрофлоксацину г/х, обраний для цієї речовини з урахуванням кількості для забезпечення фізіологічних показників.

Фосфатний буфер обраний для тимололу малеату для створення комфортних для ока значень рН з врахуванням існуючих буферних властивостей супряженої пари.

Хімічна стабільність забезпечена також додаванням розрахованих та відкоригованих експериментально кількостей різних стабілізаторів, наприклад, комплексоутворювача - трилону Б (0,05 %) - для зв'язування металів (розрахований сумарний вміст 52,15510^-6 моль/л), які знижують всмоктування та порушують стабільність ципрофлоксацину, або антиоксиданту - натрію тіосульфату (0,02 %) для захисту калію йодиду від дії кисню.

Наступна стадія розробки складу - забезпечення необхідних значень осмолярності, що досягається введенням ДР. Для вибору оптимальних кількостей ДР оцінювали їх внесок в осмолярність за допомогою розрахунків за формулами, що наведені в ДФУ. Більш точні значення визначали експериментальним шляхом (осмоляльність) за допомогою міліосмометра.

Паралельно проводили розрахунок іонної сили іонів, що знаходяться в розчинах модельних сумішей і препаратів, яка є одним з показників слізної рідини. Для порівняння було розраховано іонну силу 0,9 % натрію хлориду і слізної рідини.

При розробці складу очних крапель важливим напрямком є забезпечення мікробіологічних показників, якими є стерильність, а також мікробіологічна чистота препарату після розкриття первинної упаковки, що забезпечується застосуванням антимікробних консервантів.

Визначення фармакопейної вимоги - ефективності антимікробних консервантів в очних краплях, проводилося в лабораторії мікробіологічних досліджень ДП «ДНЦЛЗ» під керівництвом к.фарм.н. Жемерової К.Г.

На прикладі обраних ЛР і створюваних препаратів на їх основі з урахуванням терапевтичного призначення препаратів, об'єму первинної упаковки, сумісності з ЛР і іншими ДР обґрунтовано необхідність або відсутність антимікробного консерванта в препараті, а також вибір конкретних речовин та їх кількості.

Так, для очних крапель дексаметазону натрію фосфату згідно вимог ДФУ обґрунтовано відсутність консерванта як для препарату, призначеному для профілактики і лікування запальних явищ в післяопераційному і посттравматичному періоді.

Для забезпечення мікробіологічної стабільності інших очних крапель до їх складу додано антимікробні консерванти. Бензалконію хлорид (БАХ), який є найбільш ефективним консервантом в комбінації з трилоном Б, додано до складу очних крапель тимололу малеату і ципрофлоксацину. Оскільки ципрофлоксацин як антибіотик сам проявляє антимікробну активність, проведені дослідження з ефективності антимікробної дії дозволили знизити концентрацію БАХ в препараті з традиційно застосовуваної 0,01 % до 0,006 %. Одним з обмежень для використання в офтальмологічних розчинах БАХ є його несумісність з йодидами. Тому для калію йодиду обраний сумісний з ним антимікробний консервант хлоргекседин діацетат в комбінації з трилоном Б.

Позитивні результати вивчення стабільності, ефективності антимікробної дії, а також офтальмопереносимості ЛФ, що були проведені в лабораторії загальної фармакології під керівництвом к.мед.н. Чайки Л.О., доводять, що обрані нами комбінації антимікробних консервантів з трилоном Б є оптимальними для розроблених препаратів.

Наступним 4-м етапом ФР очних крапель є розробка технології приготування очних крапель, що включає дослідження і вибір оптимальних параметрів технологічного процесу: температурний і часовий режими розчинення речовин і послідовність їх введення в розчин з урахуванням різних чинників (вплив температури на стабільність ЛР, розчинність і змочуваність у воді, вплив на рН розчинів та ін.). Вивчено сумісність фільтруючих матеріалів (полівінілідендифториду, поліефірсульфону, нейлону) з очними краплями і на основі отриманих результатів для фільтрації очних крапель дексаметазону натрію фосфату, який не містить антимікробний консервант, запропоновані усі досліджувані матеріали. Для фільтрації інших препаратів, що містять БАХ і хлоргексидину діацетат, не рекомендований нейлон, оскільки сорбція консервантів цим матеріалом призводить до знижки їх концентрації нижче регламентованих меж, що контролюються.

З метою забезпечення стерильності очних крапель були проведені дослідження наступних методів стерилізації: стерилізація насиченою парою під тиском згідно регламентованих ДФУ параметрів і стерилізуюча фільтрація. Оскільки підвищена температура може сприяти випадінню дексаметазону в осад, оптимальним методом стерилізації очних крапель дексаметазону натрію фосфату є стерилізуюча фільтрація. Для інших препаратів в залежності від матеріалу контейнера прийнятними є обидва методи стерилізації, що підтверджено незмінністю показників якості, в тому числі і стерильності. Це було доведено результатами вивчення стерильності препаратів в лабораторії мікробіологічних досліджень ДП «ДНЦЛЗ» під керівництвом к.фарм.н. Жемерової К.Г.

Дослідження 5-го етапу ФР з вибору первинної упаковки проведено з урахуванням наявності видів контейнерів, що застосовуються фармацевтичними підприємствами України для пакування очних крапель. Результати проведених досліджень фізико-хімічної і мікробіологічної стабільності очних крапель протягом терміну зберігання дозволили рекомендувати підприємствам-виробникам досліджені види первинної упаковки, виходячи з конкретних можливостей виробництва.

При ФР препаратів на етапі розробки технології отримання були визначені і оцінені критичні точки і стадії технологічного процесу. Це дозволило обґрунтувати комплекс рекомендацій для масштабування в промислових умовах, скласти схеми валідації та організувати промисловий випуск препаратів.

Аналогічний підхід до ФР очних крапель використаний нами при розробці очних крапель різної фармако-терапевтичної дії в скляних і полімерних контейнерах. Перелік розроблених в лабораторії очних, вушних та назальних лікарських форм ДП «ДНЦЛЗ» та впроваджених у виробництво препаратів представлений в розділі «Практичне значення отриманих результатів». Першу фазу клінічного вивчення з позитивним висновком пройшли очні краплі Алобіок на основі екстракту алое.

Четвертий розділ дисертації присвячений вивченню величини дози і однорідності маси дози очних крапель, що забезпечується крапельницями багатодозових контейнерів.

ФР охоплює різні аспекти створення препарату, у тому числі і питання, пов'язані з первинною упаковкою, яка для ряду ЛФ виконує не лише захисні функції, але і забезпечує доставку необхідної дози. До таких ЛФ відносяться очні краплі, дозування яких здійснюється краплями. У зв'язку з відсутністю необхідної інформації для виконання досліджень, пов'язаних з дозою і дозуючими пристроями очних крапель, виникає низка запитань і проблем.

У різних довідкових джерелах, у тому числі в інструкціях із застосування, для очних крапель, на відміну від інших ЛФ, доза - це 1-3 краплі без вказівки кількості ЛР, яка повинна міститися в цій дозі, або величини краплі. Наявність такого широкого інтервалу дози вимагає розгляду питання, чи є доза і однорідність дозування для очних крапель показниками якості, що вимагають стандартизації.

Проведений аналіз показав, що питання стандартизації дози очних крапель є актуальним з різних позицій: по-перше, з позиції вимог нормативних документів регуляторних органів України (Настанова з якості «Фармацевтична розробка», розділ 5.4.4 «Відтворюваність дози»; вимоги до матеріалів реєстраційного досьє на лікарський препарат згідно наказу МОЗ України № 426), по-друге - з позиції фізіології ока людини (найбільш фізіологічно прийнятна величина краплі становить 23-25 мкл і є одним з шляхів підвищення ефективності очних крапель), і по-третє - з точки зору медичної ефективності лікування (об'єм вмісту одного флакона і ціна; загальне число крапель; середній термін, на який вистачає одного флакона при стандартно прийнятій схемі інстиляцій; ціна «однієї краплі»; вартість місячного і річного курсу терапії та ін.).

Вимоги нормативних документів, що діють в Україні, в основному, направлені на необхідність надання інформації про ті або інші аспекти дози, вивчення яких повинне проводитися на етапі ФР препарату. Необхідно відзначити, що у провідних фармакопеях світу відсутні вимоги до краплинних пристроїв.

На підставі результатів вивчення проблеми були визначені наступні основні напрямки досліджень з вивчення дози і однорідності дозування очних крапель: вибір номенклатури очних крапель, що дозволить оцінити величину дози препарату в залежності від виду крапельниць; вивчення впливу різних чинників на однорідність дозування і величину дози очних крапель; оцінка можливості використання вимог ДФУ до однорідності дозування ЛФ у вигляді розчинів, стосовно очних крапель; обґрунтування критеріїв оцінки однорідності дозування очних крапель; розробка методології досліджень (обґрунтування кількості крапель в дозі, техніки проведення досліджень, об'єму вибірки та ін.); порівняння величини дози-краплі препаратів-генериків українського виробництва і референтних препаратів; оцінка залежності фармако-економічних критеріїв ефективності очних крапель від величини дози.

В якості обєктів дослідження обрані очні краплі різних фармако-терапевтичних груп в усіх видах контейнерів, які використовують фармацевтичні підприємства України, та для порівняння - очні краплі зарубіжних фармацевтичних фірм.

Оцінка характеристик контейнерів показала, що в Україні застосовують два принципово різних види крапельниць. Перші є складовою частиною контейнера, витягання крапель в цьому випадку відбувається шляхом натиснення на різні частини контейнера (крапельниці А, В, С). Другі є окремо виготовленими і додаються до контейнера в стерильній упаковці (крапельниці D, Е), витягання крапель відбувається шляхом безпосереднього натиснення на стінки крапельниці.

Відповідно запланованим напрямкам проведено великий комплекс експериментальних досліджень, результати якого статистично оброблені: розраховані значення середньої маси дози, стандартного відхилення, проведена перевірка вибірок на однорідність, розраховані значення обєднаних стандартних відхилень та обєднаних середніх мас й інші відповідно ДФУ.

Для проведення досліджень були прийняті такі основні критерії: доза (1 крапля), кількість доз-крапель у вибірці (10, 20, 30), вплив суб'єктивного чинника (3 незалежних дослідника), технологія проведення досліджень (кут нахилу крапельниць 90⁰ і 45⁰), кількість серій препаратів (по 2 серії окремих препаратів).

Згідно з одним із запланованих напрямків досліджень проведена оцінка однорідності дози очних крапель у відповідності з вимогами тестів ДФУ для ЛФ у вигляді розчинів. Результати показали відсутність відповідності усіх вивчених видів крапельниць критеріям жодного з тестів. Існуюче різноманіття видів і конструкцій крапельниць знаходиться у взаємозв'язку з різними факторами, які суттєво впливають на однорідність дозування.

Вивчення маси дози очних крапель різних найменувань, що витягнені з контейнерів з різними видами крапельниць, показало, що величини маси дози різні і з врахуванням різних чинників знаходяться в ряду значень від 28,7 мг до 45,3 мг.

Встановлено, що основний вплив на величину витягуваної дози чинять конструктивні особливості крапельниць, наявність краплинного отвору заводського виготовлення, техніка проведення вимірів, склад і фізико-хімічні характеристики очних крапель. Суттєвість різниці в масах дози була оцінена з таких позицій, як: фармако-терапевтична ефективність і побічні ефекти від використання препарату з різними видами крапельниць, соціально-економічні критерії ефективності лікарських засобів, стандартизація дози, статистична значущість різниці в значеннях середньої маси дози.

Оцінка статистичної значущості різниці в значеннях маси дози очних крапель проведена з урахуванням різних чинників усього комплексу досліджень, а саме: для різних серій, різних дослідників, для одного й того ж виду крапельниць з різними препаратами, для різних кутів нахилу крапельниці. Як приклад, наведені результати оцінки статистичної значущості різниці маси дози очних крапель Тауфон, що витягнена з різних видів контейнерів, при довірчій вірогідності Р₁=95% та Р₂=99 %.

При порівнянні результатів встановлено: для одних пар крапельниць різниця між масами дози статистично значуща, для інших - ні. Так різниці мас дози крапельниць А, D є статистично незначущими по відношенню до маси дози крапельниці В, а крапельниць С та Е - статистично значущими. Значимість різниці повязана з вище переліченими чинниками, що впливають і на величину дози.

Етапом, що завершує комплекс досліджень з вивчення величини дози очних крапель і її однорідності, є обґрунтування методології експерименту з розміром вибірки, критеріями оцінки однорідності дози очних крапель і їх величинами. Для даного виду робіт обрані різні напрями досліджень. Це - аналіз тестів ДФУ для оцінки однорідності різних показників (маси доз, вмісту ЛР та ін.) для ЛФ у вигляді розчинів за наведеними критеріями. Вибір можливих критеріїв оцінки однорідності маси доз - за результатами аналізу величин відносних стандартних відхилень мас доз і величин відхилень індивідуальних мас доз від середньої маси дози і однієї від одної. Оцінка статистично значущої різниці індивідуальних мас доз в масиві об'єднаних даних для кожного виду крапельниць, середніх мас доз крапельниць кожної вибірки - аналогічно порівнянню.

Аналіз критеріїв, прийнятих в тестах ДФУ з оцінки однорідності маси доз, однорідності дозованих одиниць і величини дози ЛФ у вигляді розчинів показав, що використовуються наступні підходи: оцінка по межах від відомого номінального значення маси дози; оцінка по межах від середнього значення маси дози, що витягається; оцінка по межах від вмісту ЛР в одиниці дозованого ЛЗ; оцінка по величині відносного стандартного відхилення (RSD).

Залежно від виду ЛФ і вимог ДФУ, відповідно до якого проводиться оцінка, критерії тестів становлять величини:

• межі відхилень мас дози ( 10) % і ( 25) % (для 1-2 дозволених відхилень межі складають не більш ( 20) % і ( 35) %;

• кількість багатодозових контейнерів: 1, 10, декілька, відібраних за статистично обґрунтованою схемою;

• кількість доз: 1, 10, 20, 30;

• кількість стадій випробування: 1-2, якщо регламентована кількість зразків або доз (звичайно 10) не витримують вимоги першої стадії, відбирають додаткову кількість зразків (сумарно 30) і розглядають межі допусків для другої стадії. Це дозволяє зробити більш обґрунтований висновок про якість аналізованої серії.

Поряд з регламентацією по межах маси дози, регламентують також величину відносного стандартного відхилення, яке є досить об'єктивною характеристикою. Такий підхід, зокрема, використовують ДФУ, фармакопеї США і Європи.

Для наших цілей на підставі результатів наведеного аналізу було обрано оцінку по двох критеріях:

- за величиною відносного стандартного відхилення;

- за межами відхилень між індивідуальними масами дози і відхилень мас від середньої маси дози.

Для розробки величин даних критеріїв проведено аналіз великого обсягу експериментальних даних з різних позицій із застосуванням різних підходів, розраховано величини статистично незначущих різниць мас та інші, що наведені нижче.

Напрямки оцінки однорідності дозування очних крапель за величинами відносних стандартних відхилень:

• Величини відносних стандартних відхилень для кожної з п'яти крапельниць у вибірці залежно від кількості доз, що витягнені.

Генеральне RSD з вірогідністю 95 % не перевершує 10 %, якщо вибіркове RSD 10 доз не перевершує 6,0 %, RSD 30 доз ? 7,8 %, RSD 20 доз ? 7,3 %.

Експериментальні результати не відповідають наведеним вимогам.

• Величини відносних стандартних відхилень для 5 середніх мас доз.

З формул математичної статистики розраховано, якою повинна бути величина експериментального RSD_екс для 5 об'єктів у вибірці, аби відносне стандартне відхилення генеральної сукупності не перевищувало 10 %.

Межа відхилень мас доз для генеральної сукупності із застосуванням критерію Стьюдента t (Р₂=95 %, = ) розрахована по формулі

= t RSD =210=20 %.

Ця величина прийнята як межа відхилень мас дози для 5 об'єктів у вибірці: n=5, критерій Стьюдента t =2,776 (Р₂=95 %, = 4). Відповідно, RSD_екс ? 20/2,776=7,5 %.

Експериментально отримані результати відповідають розрахованим.

• Величини об'єднаних відносних стандартних відхилень (RSD_tot) для кожного виду крапельниць.

Умовно прийнято, що об'єднане відносне стандартне відхилення при n100 для кожного виду крапельниць є генеральним стандартним відхиленням генеральної сукупності і не повинно перевищувати 10 %.

Експериментальні результати відповідають вимогам.

Напрямки оцінки однорідності дозування очних крапель за величинами відхилень маси дози:

• відхилення між індивідуальними масами дози;

• відхилення мас від середньої маси дози.

1. Оцінка різниці між максимальними і мінімальними значеннями індивідуальних мас дози в масиві даних для кожного виду крапельниць.

Виходячи з прийнятого критерію якості RSD_tot=10%, розраховано величину статистично незначущої різниці між індивідуальними масами крапель (n_i,k=1) і довірчий інтервал цієї різниці в масиві даних генеральної сукупності при значенні двостороннього критерію Стьюдента t=1,96 для числа ступенів свободи =() та Р=95%:

t =Х_i - Х_k ( n_i n_k) / (n_i+n_k) RSD ,