значение фармацевтических факторов при создании пролонгированных лекарственных форм
Пролонгированные твёрдые лекарственные формы
Пролонгированные твёрдые лекарственные формы
Мы продолжаем серию публикацию статей молодых специалистов, изучающих заводскую технологию. От тех, кто завтра придет работать на российские фармпроизводства, зависит будущее российской фармпромышленности. Поэтому подготовка высоко-квалифицированных кадров инженеров, технологов, специалистов по качеству должна начинаться еще в вузе. Надеемся, тема выпуска пролонгированных твердых лекарственных форм является особо актуальной и для наших читателей-производственников.
Е.А.Чурсина, студентка 5-го курса фармфакультета, кафедра общей фармацевтической и биомедицинской технологии, ММА им. И.М. Сеченова
Основными достоинствами данных лекарственных форм являются:
— возможность уменьшения частоты приёма,
— возможность уменьшения курсовой дозы,
— возможность устранения раздражающего действия ЛВ на желудочно-кишечный тракт,
— возможность уменьшить проявления основных побочных эффектов.
К пролонгированным лекарственным формам предъявляются следующие требования:
— Концентрация ЛВ по мере высвобождения из препарата не должна подвергаться значительным колебаниям и должна быть в организме оптимальной в течение определённого периода времени.
— Вспомогательные вещества, введённые в лекарственную форму, должны полностью выводиться из организма или инактивироваться.
— Способы пролонгирования должны быть простыми и доступными в исполнении и не должны оказывать отрицательного воздействия на организм. Наиболее индифферентным в физиологическом отношении является метод пролонгирования посредством замедления всасывания ЛВ. В зависимости от пути введения пролонгированные формы подразделяются на лекарственные формы ретард и лекарственные формы депо. С учётом кинетики процесса различают лекарственные формы с периодическим высвобождением, непрерывным и отсроченным высвобождением. Лекарственные формы депо ( от франц.depot – склад, откладывать. Синонимы – лекарственные формы депонируемые) – это пролонгированные лекарственные формы для инъекций и имплантаций, обеспечивающие создание в организме запаса лекарственного средства и его последующее медленное высвобождение. Лекарственные формы депо всегда попадают в одинаковую окружающую среду, в которой они накапливаются, в отличие от изменяющейся среды желудочно-кишечного тракта. Преимуществом является то, что их можно вводить с более продолжительными интервалам (иногда до недели). В данных лекарственных формах замедление всасывания, как правило, достигается применением трудно растворимых соединений ЛВ (соли, эфиры, комплексные соединения), химической модификацией – например, микрокристаллизация, помещением ЛВ в вязкую среду (масло, воск, желатин или синтетическая среда), использованием систем доставки – микросферы, микрокапсулы, липосомы.
Современная номенклатура лекарственных форм депо включает:
Инъекционные формы – раствор масляный, суспензию депо, суспензию масляную, суспензию микрокристаллическую, суспензию микронизированную масляную, суспензии инсулинов, микрокапсулы для инъекций.
Имплантационные формы – таблетки депо, таблетки подкожные, капсулы подкожные ( капсулы депо), плёнки интраокулярные, терапевтические системы глазные и внутриматочные. Для обозначения парентеральных аппликационных и ингаляционных лекарственных форм используется термин «пролонгированный» или более общий – «с модифицированным высвобождением».
Лекарственные формы ретард (от лат. retardo – замедлять, tardus – тихий, медленный; синонимы- ретардеты, лекарственные формы ретардированные) – это пролонгированные лекарственные формы, обеспечивающие в организме запас лекарственного вещества и его последующее медленное высвобождение. Данные лекарственные формы применяются преимущественно перорально, однако иногда используются и для ректального введения. Ранее данным термином также обозначали пролонгированные инъекционные формы гепарина и трипсина.
Для получения лекарственных форм ретард используют физические и химические методы.
К физическим относят методы покрытия оболочкой кристаллических частиц, гранул, таблеток, капсул; смешивание лекарственных веществ с веществами, замедляющими всасывание, биотрансформацию и выделение; использование нерастворимых основ (матриц) и др.
Основными химическими методами являются адсорбция на ионитах и образование комплексов. Вещества, связанные с ионнообменной смолой, становятся нерастворимыми и их высвобождение из лекарственных форм в пищеварительном тракте основано исключительно на обмене ионов. Скорость высвобождения лекарственного вещества изменяется в зависимости от степени измельчения ионита и от количества его разветвлённых цепей.
В зависимости от технологии получения различают лекарственные формы ретард двух принципиальных типов – резервуарного и матричного.
Формы резервуарного типа представляют собой ядро, содержащее ЛВ, и полимерную ( мембранную) оболочку, которая определяет скорость высвобождения. Резервуаром может быть единичная лекарственная форма ( таблетка, капсула) или лекарственная микроформа, множество которых образуют конечную форму ( пеллеты, микрокапсулы). Формы ретард матричного типа содержат полимерную матрицу, в которой распределено ЛВ, и очень часто имеет вид простой таблетки. К лекарственным формам ретард относятся гранулы кишечнорастворимые, драже ретард, драже с покрытием кишечнорастворимым, капсулы ретард и ретард форте, капсулы с покрытием кишечнорастворимым, раствор ретард, раствор рапид ретард, суспензия ретард, таблетки двухслойные, таблетки кишечнорастворимые, таблетки каркасные, таблетки многослойные, таблетки ретард, рапид ретард, ретард форте, ретард мите и ультраретард; таблетки с покрытием многофазным, таблетки с покрытием плёночным и т.д.
С учётом кинетики процесса различают лекарственные формы с периодическим высвобождением, с непрерывным высвобождением и отсроченным высвобождением.
В этих лекарственных формах одна доза отделяется от другой барьерным слоем, который может быть плёночным, прессованным или дражированным. В зависимости от его состава доза лекарственного вещества может высвобождаться либо через заданное время независимо от локализации препарата в желудочно-кишечном тракте, либо в определённое время в необходимом отделе пищеварительного тракта.
Так при использовании кислотоустойчивых покрытий одна часть лекарственного вещества может высвобождаться в желудке, а другая в кишечнике. При этом период общего действия препарата может продлеваться в зависимости от числа доз ЛВ, находящегося в нём, т.е. от числа слоёв таблетки или драже. К лекарственным формам с периодическим высвобождением относятся таблетки двуслойные и драже двуслойные («дуплекс»), таблетки многослойные.
Лекарственные формы с непрерывным высвобождением – это пролонгированные лекарственные формы, при введении в организм которых высвобождается начальная доза лекарственного вещества, а остальные ( поддерживающие) дозы высвобождаются с постоянной скоростью, соответствующей скорости элиминации и обеспечивающей постоянство желаемой терапевтической концентрации. Лекарственные формы с непрерывным, равномерно продлённым высвобождением обеспечивают поддерживающее действие лекарственного средства. Они являются более эффективными по сравнению с формами с периодическим высвобождением, т.к. обеспечивают постоянную концентрацию ЛВ в организме на терапевтическом уровне без выраженных экстремумов, не перегружают организм чрезмерно высокими концентрациями.
К лекарственным формам с непрерывным высвобождением относятся таблетки каркасные, таблетки и капсулы с микроформами и др.
Лекарственные формы с отсроченным высвобождением – это пролонгированные лекарственные формы, при введении которых в организм высвобождение лекарственного вещества начинается позже и длится дольше, чем из обычной лекарственной формы. Они обеспечивают замедленное начало действия ЛВ. Примером данных форм могут служить суспензии ультралонг, ультраленте с инсулином.
Особый интерес среди пролонгированных лекарственных форм представляют таблетки.
Таблетки пролонгированные (сино нимы – таблетки с пролонгированным действием, таблетки с пролонгированным высвобождением) – это таблетки, лекарственное вещество из которых высвобождается медленно и равномерно или несколькими порциями. Данные таблетки позволяют обеспечивать терапевтически действующую концентрацию ЛВ в организме в течение длительного периода времени.
Номенклатура таблеток пролонгированных включает таблетки имплантируемые, или депо; таблетки ретард, каркасные, многослойные, многофазные. К ним относят Депакин Хроно, Кардил, Нифекард ХЛ, Триттико, Сустонит).
Таблетки имплантируемые ( син. – имплантаблеты, таблетки депо, таблетки для имплантации) – это стерильные тритурационные таблетки с пролонгированным высвобождением высокоочищенных лекарственных веществ для введения под кожу. Имеет форму очень маленького диска или цилиндра. Данные таблетки изготавливаются без наполнителей. Данная лекарственная форма является очень распространённой для введения стеройдных гормонов. В зарубежной литературе также используется термин «пеллеты». Примеры – Дисульфирам, Долтард, Эспераль.
Таблетки ретард – это пероральные таблетки с пролонгированным (в основном с периодическим) высвобождением ЛВ.
Обычно представляют собой микрогранулы лекарственного вещества, окружённые биополимерной матрицей (основой). Они послойно растворяются, высвобождая очередную порцию ЛВ. Их получают прессованием микрокапсул с твёрдым ядром на таблеточных машинах. В качестве вспомогательных веществ применяют мягкие жиры, которые способны предотвратить разрушение оболочки микрокапсулы в процессе прессования.
Существуют также таблетки ретард с другими механизмами высвобождения – отсроченным, непрерывным и равномерно продлённым высвобождением. Разновидностями таблеток ретард являются таблетки «дуплекс», таблетки структурные. К ним относят Дальфаз СР, Диклонат претард 100, Калий-нормин, Кетонал, Кордафлекс, Трамал Претард.
Репетабс – это таблетки с многослойным покрытием, обеспечивающие повторное действие ЛВ. Они состоят из наружного слоя с лекарственным веществом, который предназначен для быстрого высвобождения, внутренней оболочки с ограниченной проницаемостью и ядра, которое содержит ещё одну дозу лекарственного вещества.
Для изготовления данных таблеток применяют циклические таблеточные машины с многократным насыпанием. В машинах можно проводить троекратное насыпание, выполняемое с различными гранулятами.
Таблетки каркасные (син. Дурулы, таблетки дурулес, таблетки матричные, таблетки пористые, таблетки скелетные, таблетки с нерастворимым каркасом) – это таблетки с непрерывным, равномерно продлённым высвобождением и поддерживающим действием ЛВ. Данную лекарственную форму получают путём включения ( инкорпорирования ) ЛВ в сетчатую структуру ( матрицу ) из нерастворимых вспомогательных веществ, либо в матрицу из гидрофильных веществ, которые не образуют гель высокой вязкости. Материалом для «скелета» служат неорганические соединения – сульфат бария, гипс, фосфат кальция, диоксид титана и органические – полиэтилен, поливинилхлорид, мыла алюминиевые. Скелетные таблетки могут быть получены путём простого прессования лекарственных веществ, образующих скелет. Эти таблетки не распадаются в желудочно-кишечном тракте. В зависимости от природы матрицы могут набухать и медленно растворяться или сохранять свою геометрическую форму в течение всего периода пребывания в организме и выводиться в виде пористой массы, поры которой заполнены жидкос тью. Таким образом ЛВ высвобождается путём вымывания. Лекарственные формы могут быть многослойными. Важно, что лекарственное вещество находится преимущественно в среднем слое. Растворение его начинается с боковой поверхности таблетки, в то время как с верхней и нижней поверхностей вначале диффундируют только вспомогательные вещества из среднего слоя через капилляры, образовавшиеся в наружных слоях. Перспективной в настоящее время является технология получения каркасных таблеток с использованием твёрдых дисперсных систем (Кинидин дурулес).
Спейстабс – это таблетки с лекарственным веществом, включённым в твёрдую жировую матрицу, которая не распадается, а медленно диспергируется с поверхности.
Лонтабс – это таблетки с пролонгированным высвобождением ЛВ. Ядро этих таблеток представляет собой смесь ЛВ с высокомолекулярными восками. В желудочно – кишечном тракте не распадаются, а медленно растворяются с поверхности.
Одним из современных методов пролонгирования действия таблеток является покрытие их оболочками, в частности покрытиями Aqua Polish. Эти покрытия обеспечивают пролонгированное высвобождение субстанции. Они обладают алкалифильными свойствами, благодаря которым таблетка способна проходить через кислую среду желудка в неизменном состоянии. Солюбилизация покрытия и высвобождение активных субстанций происходит в кишечнике. Время высвобождения субстанции можно контролировать путём подбора вязкости покрытия. Также возможно задать время высвобождения различных субстанций в комбинированных препаратах.
Примеры составов данных покрытий:
Метакриловая кислота/ Этилацетат
В другом варианте покрытия карбоксиметилцеллюлоза натрия заменяется на полиэтиленгликоль.
Часто для пролонгирования лекарственных форм используется процесс микрокапсулирования.
Микрокапсулирование – процесс заключения в оболочку микроскопических частиц твердых, жидких или газообразных лекарственных веществ. Чаще всего применяют микрокапсулы размером от 100 до 500 мкм. Частицы размером
а) предохранение неустойчивых лекарственных препаратов от воздействия внешней среды (витамины, антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки и др.);
б) маскировка вкуса горьких и тошнотворных лекарств;
в) высвобождение лекарственных веществ в нужном участке желудочно-кишечного тракта (кишечно-растворимые микрокапсулы);
г) пролонгированное действие. Смесь микрокапсул, отличающихся размером, толщиной и природой оболочки, помещенная в одну капсулу, обеспечивает поддержание определенного уровня лекарства в организме и эффективное терапевтическое действие в течение длительного времени;
д) совмещение в одном месте несовместимых между собой в чистом виде лекарств (использование разделительных покрытий);
е) «превращение» жидкостей и газов в псевдотвердое состояние, т.е. в сыпучую массу, состоящую из микрокапсул с твердой оболочкой, заполненных жидкими или газообразными лекарственными веществами.
В виде микрокапсул выпускают ряд лекарственных веществ: витамины, антибиотики, противовоспалительные, мочегонные, сердечно-сосудистые, антиастматические, противокашлевые, снотворные, противотуберкулезные и т.д.
Микрокапсулирование открывает интересные возможности при использовании ряда лекарственных веществ, которые нельзя реализовать в обычных лекарственных формах. Пример – применение нитроглицерина в микрокапсулах. Обычный нитроглицерин в подъязычных таблетках или в каплях (на кусочке сахара) обладает кратковременным периодом действия. Микрокапсулированный нитроглицерин обладает способностью длительно высвобождаться в организме.
Существующие методы микрокапсулирования: физические; физико-химические; химические.
Физические методы. Физические методы микрокапсулирования многочисленны. К ним относятся методы дражирования, распыления, напыления в псевдоожиженном слое, диспергирования в несмешивающихся жидкостях, экструзионные методы, электростатический метод и др. Суть всех этих методов заключается в механическом нанесении оболочки на твердые или жидкие частицы лекарственных веществ. Использование того или иного метода осуществляется в зависимости от того, является ли «ядро» (содержимое микрокапсулы) твердым или жидким веществом.
Метод распыления. Для микрокапсулирования твердых веществ, которые перед этим должны быть переведены в состояние тонких суспензий. Размер получаемых микрокап сул 30 – 50 мкм.
Метод «напыления» в псевдоожиженном слое. В апп аратах типа СП-30 и СГ-30. Метод применим для твердых лекарственных веществ. Твердые ядра сжижают потоком воздуха и «напыляют» на них раствор пленкообразующего вещества с помощью форсунки. Затвердение жидких оболочек происходит в результате испарения растворителя.
Метод кструзии. Под воздействием центробежной силы частицы лекарственных веществ (твердых или жидких), проходя через пленку раствора пленкообразователя, покрываются ею, образуя микрокапсулу.
В качестве пленкообразователей применяются растворы веществ со значительным поверхностным натяжением (желатин, натрия альгинат, поливиниловый спирт и др.)
Физико-химические методы. Основаны на разделении фаз, позволяют заключить в оболочку вещество в любом агрегатном состоянии и получить микрокапсулы разных размеров и свойств пленок. В физико-химических методах используется явление коацервации.
Коацервация – образование в растворе высокомолекулярных соединений капель, обогащенных растворенным веществом.
В результате коацервации образуется двухфазная система за счет расслаивания. Одна фаза представляет собой раствор высокомолекулярного соединения в растворителе, другая – раствор растворителя в высокомолекулярном веществе.
Раствор, более богатый высокомолекулярным веществом, часто выделяется в виде капелек коацервата – коацерватных капель, что связано с переходом от полного смешения к ограниченной растворимости. Снижению растворимости способствует изменение таких параметров системы, как температура, рН, концентрация и др.
Коацервация при взаимодействии раствора полимера и низкомолекулярного вещества называется простой. В ее основе лежит физико-химический механизм слипания, «сгребания в кучу» растворенных молекул и отделения от них воды при помощи водоотнимающих средств. Коацервация при взаимодействии двух полимеров называется сложной, причем образование сложных коацерватов сопровождается взаимодействием между (+) и (-) зарядами молекул.
Способ коацервации заключается в следующем.
Сначала в дисперсионной среде (раствор полимера) путем диспергирования получают ядра будущих микрокапсул. Непрерывной фазой при этом является, как правило, водный раствор полимера (желатина, карбоксиметилцеллюлозы, поливинилового спирта и т.д.), но иногда может быть и неводный раствор. При создании условий, при которых уменьшается растворимость полимера, происходит выделение из раствора коацерватных капель этого полимера, которые осаждаются вокруг ядер, образуя начальный жидкий слой, так называемую эмбриональную оболочку. Далее происходит постепенное затвердевание оболочки, достигаемое с помощью различных физико-химических приемов.
Химические методы. Эти методы основаны на реакциях полимеризации и поликонденсации на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей (вода – масло). Для получения микрокапсул этим методом в масле растворяют сначала лекарственное вещество, а затем мономер (например, метилметакрилат) и соответствующий катализатор реакции полимеризации (например, перекись бензоила). Полученный раствор нагревают 15 – 20 мин при t=55 о C и вливают в водный раствор эмульгатора. Образуется эмульсия типа М/В, которую выдерживают для завершения полимеризации в течение 4 часов. Полученный полиметилметакрилат, нерастворимый в масле, образует вокруг капелек последнего оболочку. Образовавшиеся микрокапсулы отделяют фильтрованием или центрифугированием, промывают и сушат.
Аппарат для сушки таблеточных смесей в кипящем слое СП-30
Предназначен для сушки порошкообразных материалов и таблеточных гранулятов, не содержащих органических растворителей и пирофорных примесей в фармацевтической, пищевой, химической промышленности.
При сушке многокомпонентных смесей смешивание производится непосредственно в аппарате. В сушилках типа СП возможно проведение опудривания таблеточных смесей перед таблетированием.
Принцип действия: Поток воздуха, всасываемый в сушилку вентилятором, подогревается в калориферной установке, проходит через воздушный фильтр и направляется под сетчатое дно резервуара с продуктом. Проходя через отверстия в днище, воздух приводит гранулят во взвешенное состояние. Увлажненный воздух выводится из рабочей зоны сушилки через рукавный фильтр, сухой продукт остается в резервуаре. По окончании сушки продукт в тележке транспортируется на дальнейшую обработку.
Список использованной литературы
1.В.И. Чуешов, Промышленная технология лекарств: учебник. – Харьков, НФАУ, 2002. 715 с.
2.материал лекций кафедры общей фармацевтической и биомедицинской технологии, ММА им. И.М. Сеченова
Рефераты по медицине
Лекарственные формы пролонгированного действия
ВПО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»
Кафедра аптечной технологии лекарств
Курсовая работа на тему:
«Лекарственные формы пролонгированного действия»
В последние десятилетия получили широкое развитие работы по пролонгированию действия лекарственных препаратов.
Применение лекарственных препаратов пролонгированного действия не только создает возможность уменьшить за счет лучшего использования общее количество лекарственного препарата, вводимого в организм в течение всего курса лечения, и число приемов или инъекций, но имеет и ряд других существенных преимуществ. Благодаря применению лекарственных соединений пролонгированного действия уменьшаются или устраняются колебания концентрации активного вещества в крови и тканях, неизбежные при периодически повторяющихся приемах обычных лекарственных препаратов; при использовании лекарственного соединения пролонгированного действия в крови и тканях может поддерживаться постоянная концентрация активного вещества, не превышающая терапевтической дозы, как это часто бывает при применении обычных лекарственных препаратов. Применение лекарственных средств пролонгированного действия обеспечивает возможность снижения частоты проявления побочных эффектов (в том числе за счет устранения раздражающего действия ЛВ на желудочно-кишечный тракт) уменьшает вероятность нежелательных последствий, в случае если больной пропустит назначенное время приема лекарства. Кроме того, применение лекарственных препаратов пролонгированного действия дает значительную экономию времени, затрачиваемого на процедуры (вместо 4-5 приемов или инъекций- 1), что имеет большое практическое значение при лечении в клиниках. [1, 2]
Продление времени действия лекарственных средств является важной проблемой фармацевтической технологии, так как во многих случаях необходимо длительное поддержание строго определенной концентрации препаратов в биологических жидкостях и тканях организма. Это требование фармакотерапии особенно важно соблюдать при приеме антибиотиков, сульфаниламидов и других антибактериальных лекарств, при снижении концентрации которых падает эффективность лечения и вырабатываются резистентные штаммы микроорганизмов, для уничтожения которых требуются более высокие дозы лекарства, а это, в свою очередь, ведет к увеличению побочного действия. Всё это еще раз подчеркивает важность и актуальность проблемы пролонгирования действия лекарственных веществ. Способы разрешения этой проблемы являются предметом рассмотрения данной работы.[2]
1. Классификация пролонгированных лекарственных форм
В зависимости от путей введения:
В зависимости от кинетики процесса:
1.1 Требования к лекарственным формам пролонгированного действия
К пролонгированным лекарственным формам предъявляются следующие требования:
1) концентрация ЛВ по мере высвобождения из препарата не должна подвергаться значительным колебаниям и должна быть в организме оптимальной в течение определенного периода времени;
2) вспомогательные вещества, введенные в лекарственную форму, должны полностью выводиться из организма или инактивироваться;
3) способы пролонгирования должны быть простыми и доступными в исполнении и не должны оказывать отрицательного воздействия на организм. [2]
1.2 Методы продления действия лекарственных веществ
В настоящее время установлено, что пролонгирование действия лекарственных веществ может быть обеспечено за счёт уменьшения скорости высвобождения их из лекарственной формы, депонирования лекарственного вещества в органах и тканях, снижения степени и скорости инактивации лекарственных веществ ферментами и скорости выведения из организма. Известно, что максимум концентрации лекарственного вещества в крови прямо пропорционален введенной дозе, скорости всасывания и обратно пропорционален скорости выделения вещества из организма. [1, 3]
Пролонгированного действия лекарств можно достигнуть использованием различных методов, среди которых можно выделить группы физиологических, химических и технологических методов. [3]
Физиологические методы – это методы, которые обеспечивают изменение скорости всасывания или выведения вещества под воздействием различных факторов (физических факторов, химических веществ) на организм.
Наиболее часто это достигается следующими путями:
— охлаждение тканей в месте инъекции лекарства;
— использование кровососной банки;
— введение гипертонических растворов;
— введение вазоконстрикторов (сосудосуживающих средств);
— подавление выделительной функции почек (например, применение этамида для замедления выведения пенициллина) и др.[3, 4]
Однако необходимо отметить, что эти методы могут быть довольно не безопасными для пациента, в связи с чем мало используются. В качестве примера можно привести совместное применение в стоматологии местных анестетиков и вазоконстрикторов для продления местноанестезирующего действия первых за счёт сокращение просвета кровеносных сосудов. Побочно при этом развивается ишемия тканей, что приводит к снижению поступления кислорода и развитию гипоксии вплоть до некроза ткани.[4]
Вещества кислого характера, например производные барбитуровой кислоты, с целью пролонгирования присоединяют к анионитам. Однако в желудочно-кишечном тракте такие вещества освобождаются не более чем на 80 %. [3]
Иониты с адсорбированными на них лекарственными веществами выпускаются в форме твердых желатиновых капсул с крышечками или в форме таблеток. Препаратами указанного типа являются таблетки, содержащие лекарственные вещества, связанные с катионитами (например, алкалоиды: эфедрин, атропин, гиосциамин, гиосцин, резерпин) или с анионитами (барбитураты). [3]
Лекарственные вещества, содержащие свободные аминогруппы, для продления их терапевтического действия связывают с танином. Аминотаниновый комплекс образуется в результате реакции спиртового раствора лекарственного вещества с избытком танина. Затем комплекс осаждают водой с йодом и подвергают вакуумной сушке. Комплекс нерастворим, но в присутствии электролитов или при понижении рН способен постепенно освобождать лекарственное вещество. Выпускается в виде таблеток. [3,10]
Образование комплексных соединений с лекарственными веществами может быть осуществлено при помощи полигалактуроновых кислот (полигалактуроновый хинидин), карбоксиметилцеллюлозы (дигитоксин) или декстрана (например, препарат «Изодекс», который представляет собой комплекс изониазида и радиационно-активированного декстрана). [8, 10]
Технологические методы пролонгирования действия лекарственных веществ получили наибольшее распространение, чаще всего используются на практике. [3] В этом случае продление действия достигается следующими приемами:
1. Повышение вязкости дисперсионной среды. Этот способ обусловлен тем, что при увеличении вязкости растворов замедляется процесс всасывания лекарственного вещества из лекарственной формы. На данном принципе основано применение в инъекционных формах в качестве растворителей жирных масел (оливкового, перскового), этилолеата. В случае инъекционных форм возможно применение как истинных масляных растворов, так и масляных суспензий (в том числе микронизированных). В данных лекарственных формах выпускаются препараты гормонов и их аналогов, антибиотиков и иных веществ (к примеру, «Синэстрол» – масляный раствор синтетического эстрогена гексэстрола, масляная суспензия амоксициллина).
Пролонгирующий эффект можно получить и при использовании в качестве дисперсионной среды других неводных растворителей, таких как полиэтиленоксиды, пропиленгликоль. [2, 3]
В последнее время широкое распространение в фармацевтической практике получило заключение действующих веществ в гели и гидроли высокомолекулярных соединений. Они применяются в качестве пролонгаторов в мягких лекарственных формах (мазях, линиментах, пластырях), а также могут служить компонентами (резервуарами) макромолекулярных систем как матричного, так и мембранного типа.[3]
2. Иммобилизация лекарственных веществ.
Сополимеры, используемые в качестве матриц при иммобилизации ЛВ, должны отвечать ряду требований:
1) строго определенная молекулярная масса;
2) отсутствие остаточных мономеров с высокой токсичностью;
3) узкое молекулярно-массовое распределение и высокая степень композиционной однородности, т.к. распределение функциональных групп, участвующих в образовании связей при иммобилизации, должно быть равномерным. [5]
Физическая иммобилизация лекарственных веществ приводит к созданию твердых дисперсных систем (ТДС); лекарственные формы с химически иммобилизированными лекарственными веществами относят к системам терапевтическим химическим. В настоящее время в медицинской практике используют иммобилизированные формы некоторых ферментов, гормонов, аминокислот, поли- и моносахаридов, нуклеозидов, антибиотиков, стероидов.[2]
2. Иммобилизация ферментов
Среди биологически активных полимеров можно отметить несколько групп высокомолекулярных соединений, в которых БАВ или группировка, определяющие наличие активности, связаны с полимерным носителем химической связью, разрушение которой не предусматривается во время функционирования системы. [5]
В частности, это относится к так называемым иммобилизованным ферментам, применяемым в составе водорастворимых лекарственных препаратов. Связывание фермента с полимерным носителем или модификатором позволяет повысить его устойчивость к денатурации, приводящей к потере активности. Другим важным качеством модифицированного полимером белка является его большее время циркуляции в кровеносном русле, что позволяет значительно повысить эффективность препарата. [5]
Перспективным методом является применение микрокапсулирования для производства препаратов ферментов. [6]
Исторически первым подходом к проблеме микрокапсулирования ферментов было их включение в полимерные микрокапсулы, обеспечивающие надежное удержание и защиту фермента и свободное проникновение относительно низкомолекулярных субстратов и продуктов ферментативной реакции. [6]
Основные преимущества микрокапсулирования следующие:
1) микрокапсула исключает контакт фермента с биологическими жидкостями;
2) в микрокапсулу могут быть включены относительно высокие концентрации фермента, достижение которых в кровотоке при использовании фермента в нативном виде невозможно;
3) в микрокапсулу могут включаться различные ферменты одновременно;
4) фермент в микрокапсулах может быть дополнительно стабилизирован внутри- или межмолекулярным сшиванием или модификацией растворимыми полимерами. [6]
Учитывая к тому же, что сейчас имеются подходы к получению микрокапсул не только из синтетических полимеров (полиамидов, полиуретанов и т.п.), но и из природных или их аналогов (полимолочной кислоты и т.п.), т. е. снимается проблема утилизации материала оболочек микрокапсул в организме, подобного рода ферментные препараты представляются в высшей степени перспективными. Следует подчеркнуть, однако, что их применение ограничено случаем, когда терапевтический фермент должен действовать на растворимый субстрат относительно невысокого молекулярного веса. [6]
Первые успешные эксперименты по применению микрокапсулированных ферментов на животных были проведены с использованием уреазы (для понижения содержания мочевины в крови), каталазы (для лечения животных с каталазной недостаточностью) и аспарагиназы (для подавления роста аспарагинзависимых опухолей). Первым примером использования микрокапсулированных ферментов в клинической практике является описанное в работах исследователей применение микрокапсулированной каталазы для лечения в ротовой полости человека ран, образующихся при акаталаземии в результате накопления выделяемой бактериями перекиси водорода. [6]
2.1 Иммобилизация гаптенов
Другим примером систем с постоянным связыванием (иммобилизацией) являются иммуноактивные полимеры, представляющие собой конъюгат полимерного носителя и активной, обычно низкомолекулярной группировки (так называемого гаптена), вызывающей раздражение рецепторов иммунокомпетентных клеток. Гаптеновой активностью обладают различные вещества, как аналогичные детерминантной группе антингенов, так и отличные от нее, например: витамины, пептиды, коферменты, ароматические нитросоединения и др. Гаптены используют для выявления строения активной детерминанты антигенов и при создании искусственных вакцин, в которых полимерный модификатор обеспечивает взаимодействие системы с поверхностью иммунокомпетентных клеток. При создании искусственных вакцин большую роль могут играть полимерные, чаще полиэлектролитные модификаторы антигенов (адъюванты), которые усиливают действие последних. [5]
2.2 Иммобилизация живых клеток
Необходимо отметить, что иммобилизации могут подвергаться не только молекулы лекарственных веществ, но и целые клетки. Такие разработки существуют, к примеру, для производства препаратов из группы пробиотиков. Преимуществами таких препаратов являются большая стабильность и эффективность действия за счёт предохраняющего (защитного) влияния полимерных агентов на клетки.[7]
Для иммобилизации клеток микроорганизмов могут быть использованы вещества органической (хитин, древесина, целлюлоза) или неорганической (глины, песок, кремнеземы, угли) природы, искусственные неорганические носители (углеродные материалы, металлические сплавы, керамика) и синтетические полимеры (полиэтилен, нейлон, полиуретаны), а также природные биодеградируемые полимеры (пектин, альгинат, хитозан, каррагинан, фукоидан). [7]
При этом распространенные методы иммобилизации клеток можно разделить на три группы: связывание на твердом носителе, включение в пространственную структуру носителя и иммобилизация с использованием мембранной технологии. [7]
В случае иммобилизации живых клеток следует принимать во внимание возможное вредное влияние используемых агентов на жизнеспособность клеток, а также создание всех условий для поддержания этой жизнеспособности и метаболической активности. Помимо этого, химическая модификация, которой подвергаются клетки в процессе иммобилизации, может нежелательным образом изменять их свойства. Таким образом, положительные стороны при использовании мягких условий иммобилизации, говорят о целесообразности практического применения. [7]
Иммобилизация путем адсорбции и включение в пространственную структуру биодеградируемых полимеров наиболее мягкий и предпочтительный для живых клеток способ фиксации. Клетки можно включать в полимерную сетку путем проведения полимеризации или реакции поперечного сшивания геля в присутствии клеток. Поскольку размеры клеток относительно велики, то имеет смысл использование носителей с низкой степенью сшивки для сохранения нужных диффузионных свойств. Также представляется возможным проведение модификации иммобилизованных форм природными полимерами, создающими защиту от разрушающих факторов среды. [7]
Примерами данных лекарственных средств являются: группа препаратов Примадофилус (Примадофилус, Примадофилус Бифидус, Примадофилус Джуниор), представляющих собой клетки культур микроорганизмов, включенные в структуру биодеградируемого полимера мальтодекстрана, заключенные в желатиновую капсулу, покрытую дополнительной ацидорезистентной оболочкой. [7]
Перспективным направлением является иммобилизация инсулин-продуцирующих клеток для использования при лечении сахарного диабета. Так, в США были разработаны альгинат-хитиновые капсулы, через поры которых идет выделение инсулина, они могут быть трансплантированы человеку и не подвергаются отторжению в отличие от не иммобилизованных клеток. [11]
3. Создание других лекарственных форм
Под созданием других лекарственных форм подразумевается замена обычных лекарственных форм формами с медленным высвобождением (например, медленно растворяющихся).
Одним из ярких примеров является использование в офтальмологии глазных пленок вместо глазных капель с целью уменьшения количества инстилляций и пролонгирования действия лекарственных веществ за счет удлинения времени контакта пленки с поверхностью тканей конъюнктивального мешка. [9]
Пленки глазные – это стерильные полимерные пленки, содержащие лекарственные вещества в определенных дозах и растворимые в слезной жидкости. [9]
Глазные пленки имеют ряд преимуществ перед другими глазными лекарственными формами: с их помощью удается продлить действие и повысить концентрацию лекарственного вещества в тканях глаза, уменьшить число введений с 5 – 8 до 1 – 2 раз в сутки. Глазные пленки закладывают в конъюнктивальный мешок, за 10 – 15 секунд они смачиваются слезной жидкостью и становятся эластичными. Через 20 – 30 минут пленка превращается в вязкий сгусток полимера, который через приблизительно 90 минут полностью растворяется, создавая тонкую равномерную пленку. [3, 9]
Они, в отличие от капель, которые быстро портятся и легко вымываются слезами, обеспечивают длительное действие лекарств на глаза больного. Основа таких пленок – те же водорастворимые полимеры. Полимерная основа пленки растворяется в слезной жидкости, постепенно освобождая лекарство, и обеспечивает пролонгированное действие в течение суток.[3]
В качестве пленкообразователя используют:
— природные вещества животного и растительного происхождения (желатин, коллаген, хитин, пектин, трагакант, агар, камеди и др.);
— крахмалосодержащие производные (ацетилкрахмал, оксиэтилкрахмал, оксипропилкрахмал);
— производные целлюлозы (МЦ, NaКМЦ, оксиэтил- и оксипропилметилцеллюлоза);
— производные акриловой кислоты, поливиниловые производные, полимеры оксиэтилена и его производные.
Предложена основа для глазных пленок: 60 частей сополимера акриламид, 20 частей винилпирролидона, 20 частей этилакрилата и 50 частей пластификатора – полиэтиленгликольсукцината. [3]
Предложена также оригинальная глазная форма длительного действия – глазная терапевтическая система “Ocusert”, содержащая пилокарпин. Это мембранная система с наружной матрицей из инертного пластика политетрафторэтилена. Такие мембраны способны выделять пилокарпин дозированно и равномерно на протяжении от пяти дней до недели.[9]
3.2 Твердые лекарственные формы пролонгированного действия
Большие успехи достигнуты в области получения твердых лекарственных форм пролонгированного действия. В настоящее время они многообразны, создаются на основании различных технологических принципов, а также с применением широкой гаммы новых вспомогательных веществ.[10]
К твердым лекарственным формам пролонгированного действия следует отнести следующие:
— слоистые (многослойные) таблетки и драже;
— таблетки с нерастворимым скелетом;
— таблетки с ионитами;
— «просверленные» таблетки и драже;
— таблетки, построенные на принципе гидродинамического баланса и «осмотического насоса»;
— таблетки пролонгированного действия с покрытием;
— таблетки, гранулы и драже, действие которых обусловливается матрицей или наполнителем;
— имплантируемые таблетки с регулируемым высвобождением лекарственного вещества и др. [2, 10]