Разработка состава и технологии диагностической тест-системы для рациональной фармакотерапии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Светозаров Андрей Сергеевич

• Светозаров Андрей Сергеевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Светозаров Андрей Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ферменты цитохрома Р450 и определение их активности

1.2. Характеристика лекарственных форм, состоящих из мультичастиц

1.2.1. Мини-таблетки

1.2.2. Пеллеты

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Фармацевтические субстанции

2.1.2. Вспомогательные вещества

2.2. Методы исследования

2.2.1. Исследование физико-химических и технологических характеристик фармацевтических субстанций, таблеточных смесей, пеллетных смесей

2.2.2. Методы оценки технологических параметров мини-таблеток

2.2.3. Методы оценки технологических параметров пеллет

2.2.4. SeDeM метод

2.2.5. Математическое планирование эксперимента

2.3. Оборудование, использованное в исследовании

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МИНИ-ТАБЛЕТОК ДЛЯ ТЕСТ-СИСТЕМЫ

3.1. Выбор оптимальной технологии мини-таблеток

3.2. Изучение производства мини-таблеток методом прямого прессования

3.2.1. Исследование технологических свойств АФС методом БеЭеМ

3.2.2. Разработка состава мини-таблеток методом прямого прессования

3.2.3. Технологическая схема производства мини-таблеток методом прямого прессования

3.3. Получение мини-таблеток методом грануляции в псевдоожиженном слое

3.3.1. Исследование адсорбции АФС на частицах пористого фосфата кальция

3.3.2. Разработка состава мини-таблеток для метода грануляции раствором АФС

2

3.3.3. Технологическая схема производства мини-таблеток методом грануляции

раствором АФС

3.4. Выбор оптимальной технологии производства мини-таблеток

3.5. Стандартизация и оценка качества мини-таблеток флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

3.6 Стабильность при хранении и установление сроков годности мини-таблеток

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕЛЛЕТ ДЛЯ ТЕСТ-СИСТЕМЫ

4.1. Выбор оптимальной технологии пеллет

4.2. Разработка состава пеллет

4.2.1. Приготовление модельных смесей

4.2.2. Технологическая схема производства пеллет для тест-системы методом экструзии-сферонизации

4.2.3. Оценка состава пеллет

4.3. Технология пеллет флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

4.4. Стандартизация и оценка качества пеллет флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

4.5. Стабильность при хранении и установление сроков годности пеллет

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ

АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РЕГЛАМЕНТЫ

ПРИМЕР ПРОЕКТА НОРМАТИВНОГО ДОКУМЕНТА ПО КАЧЕСТВУ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка состава и технологии диагностической тест-системы для рациональной фармакотерапии»

Актуальность работы.

Согласно Стратегии развития медицинской науки в российской федерации, в качестве одного из приоритетных направлений развития выбрана персонализированная медицина. Также, согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. N 529 приоритетным направлением научно-технического развития установлена, в том числе превентивная и персонализированная медицина [1, 2]. В основе персонализированной медицины лежит использование новейших методов анализа генетических и физиологических особенностей организма в целях улучшения оценки предрасположенности к болезням и выбора наиболее эффективной стратегии лечения [3].

При медикаментозной терапии важную роль играет метаболизм АФС. Так, для достижения фармакологического эффекта некоторых препаратов в организме необходима их биотрансформация. В свою очередь, клиренс препаратов напрямую влияет на вероятность возникновения нежелательных эффектов. Лекарственные средства и другие ксенобиотики у людей в первую очередь метаболизируются изоферментами системы цитохрома Р450 - Cytochrome P450 (CYP). Изоферменты CYP подвержены влиянию различных факторов, таких как структура кодирующих генов, возраст, масса тела, образ жизни, вредные привычки, особенности диеты, перенесенные заболевания и прием лекарственных препаратов. Указанные факторы формируют уникальные характеристики работы ферментов Р450 и определяют индивидуальный характер метаболизма большинства лекарств. Знание данных особенностей позволяет корректировать медикаментозную терапию, повышая её эффективность и безопасность в рамках парадигмы персонализированной медицины [4-6].

Распространённым методом определения активности изоферментов цитохрома Р450 является генотипирование - изучение кодирующих их генов методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Однако, данный метод позволяет исследовать только генетически заложенные особенности, но не учитывает влияние внешних факторов на организм. Более точным инструментом определения

активности СТР является фенотипирование - прямое исследование метаболизма лекарственного средства, основанное на фармакокинетике специфического для изофермента маркерного субстрата и соответствующего метаболита [7, 8]. Данный метод подразумевает измерение концентрации маркерного лекарственного средства и его метаболита в плазме крови или в моче. На основе предоставленных данных выполняется вычисление "метаболического" индекса, который представляет собой отношение концентрации лекарственного средства к концентрации его метаболита. Полученный индекс служит индикатором активности соответствующего фермента метаболизма [9, 10].

Для проведения фенотипирования цитохрома Р450 необходимы дозировки АФС, отличные от терапевтических. Соответственно, используемые для фенотипирования лекарственные диагностические препараты промышленностью не выпускаются в необходимых дозировках. Зачастую в диагностической практике для получения необходимой дозировки дробят доступные на рынке лекарственные препараты - разделяют таблетки на несколько частей, используют часть содержимого капсулы. Разделение лекарственной формы несёт риски для соблюдения точности дозирования и, как следствие, для точности всего эксперимента. Также, использование лекарственных форм от разных производителей не может обеспечить схожий характер растворения, что также повышает риск ошибок в фенотипировании [11, 12].

В связи с этим актуальной научной задачей является разработка специализированной лекарственной формы «коктейльного» диагностического лекарственного препарата (тест-системы) для определения функциональной активности ферментов печени человека, участвующих в метаболизме лекарственных средств, что обеспечит точность дозирования, одновременность введения и стабильную скорость резорбции активных компонентов. Также важной задачей является предотвращение взаимодействия между несколькими АФС внутри лекарственной формы.

Степень разработанности темы.

На данный момент в мире не зарегистрирован ни один лекарственный

препарат «коктейльного» типа для фенотипирования активности изоферментов цитохрома Р450. В открытых источниках упоминаются исследования различных составов «коктейлей», но практически не содержится данных о разработке специализированных форм для такого рода комбинированных препаратов [12-15]. М. Leuschner отмечает в своих работах, что «коктейли» с низкой дозировкой ЛС несут невысокий риск возникновения побочных эффектов, однако их использование несет за собой сложности, поскольку субстраты изоферментов в таких низких дозах не выпускаются в продаже, и их приходится изготавливать из доступных лекарственных форм [16, 17].

Разработка специализированного комбинированного лекарственного препарата для фенотипирования была описана в работе М. СатЫт и др. Для компонентов «коктейля» была разработана технология получения мини-таблеток диаметром 2 мм. Полученный лекарственный препарат показывал отличные технологические и фармакокинетические свойства, однако технология мини-таблеток включала такие ресурсо- и времязатратные этапы, как заморозка раствора АФС в ДМСО жидким азотом и сушка гранулята при пониженном давлении 200 мбар в атмосфере азота в течение 48 ч. Масштабирование данной технологии не представляется осуществимым для большинства производств [11].

Цель исследования.

Целью настоящего исследования является научно-обоснованная разработка состава и технологии диагностических лекарственных препаратов для определения активности ферментов цитохрома 450 в форме мини-таблеток и пеллет.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ литературы о методах фенотипирования цитохрома P450, обосновать актуальность разработки диагностического ЛП для фенотипирования в лекарственной форме, состоящей из мультичастиц.

2. Изучить физико-химические и технологические характеристики АФС, применяемых для фенотипирования.

3. Обосновать и разработать составы ЛП для фенотипирования в лекарственных формах, состоящих из мультичастиц.

4. Разработать технологии получения мини-таблеток и пеллет АФС, применяемых для фенотипирования.

5. Исследовать стабильность проектируемых диагностических ЛП при долгосрочном хранении.

6. Разработать лабораторные регламенты и спецификации для проектируемых диагностических ЛП

Научная новизна.

Посредством литературного и патентного поиска обоснована необходимость разработки специализированной лекарственной формы для «коктейльных» диагностических лекарственных препаратов.

С помощью метода математического моделирования Sediment Delivery Model (SeDeM) для четырёх АФС были обоснованы составы и технология получения мини-таблеток диаметром 2 мм.

Посредством фармацевтико-технологических методов изучены условия адсорбции четырёх активных фармацевтических субстанций на поверхности сферических гранул безводного фосфата кальция и формирования адсорбционных слоёв.

С помощью метода полного факторного эксперимента исследовано влияние вспомогательных веществ и количества влаги на формирование пеллет кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата.

Теоретическая и практическая значимость.

Теоретическая значимость работы заключается в разработке и реализации подхода по проектированию отдельных лекарственных форм, подразумевающих совместное использование. Унификация состава и технологии потенциально способствует повышению стабильности результатов фенотипирования. Основой фармацевтической разработки являлись исследования АФС и модельных смесей, использование методологии полного факторного эксперимента. Результаты исследования могут служить теоретической базой для разработки комбинированных препаратов как в форме мини-таблеток, так и в форме пеллет.

В результате проведения исследования разработан оптимальный состав и технология мини-таблеток на основе кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата. Разработан лабораторный регламент.

Разработан состав, технология получения и стандартизация пеллет кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата. Разработан лабораторный регламент.

Модифицированы аналитические методики определения методом ВЭЖХ кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата в мини-таблетках и пеллетах.

Разработаны нормативные документы по качеству мини-таблеток и пеллет.

Методология и методы исследования

Методология построения исследования базировалась на принципах и рекомендациях руководства ICH Q8 «Фармацевтическая разработка» а также на принципах Надлежащих производственных практик (GMP).

В ходе работы применялись такие инструментальные методы анализа, как ВЭЖХ и УФ спектрофотометрия, технологические методы исследования, математические методы обработки результатов.

Проведение исследования было основано на рекомендациях Фармакопеи Евразийского экономического союза (ФЕАЭС), Фармакопее Российской Федерации XV издания (ГФ РФ XV), Фармакопее соединенных штатов Америки (USP).

Для планирования экспериментов использовался метод полного факторного эксперимента, а также методология анализа технологических свойств порошков Sediment Delivery Model (SEDEM). Обработка результатов выполнялась при помощи компьютерного ПО «Microsoft Excel 2019» и «Minitab 19».

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность результатов, полученных в ходе исследования, подтверждена достаточным объёмом выполненных экспериментальных исследований, воспроизводимостью результатов экспериментов, использованием чувствительных методик, использованием поверенного аналитического оборудования, прошедшего

аттестацию. Достоверность и обоснованность результатов также подтверждается теоретическим обоснованием полученных данных и применением стандартных критериев статистической обработки данных. Статистическая обработка и валидация полученных результатов проводилась согласно требованиям ФЕАЭС и ГФ РФ XV.

Основные положения диссертационного исследования были представлены на V Национальном конгрессе по регенеративной медицине, Москва, 2022 г., на Всероссийской научно-практической конференции «Образование и наука -стратегическая платформа для будущего Фармации», Москва 2023 г., а также на VI Национальном конгрессе по регенеративной медицине, Санкт-Петербург, 2024 г.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты исследований физико-химических и технологических свойств субстанций кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата.

2. Результаты исследований технологических особенностей процесса получения таблеток диаметром 2 мм.

3. Результаты исследований технологических особенностей метода экструзии-сферонизации для производства пеллет.

4. Результаты изучения кинетики высвобождения кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата из мини-таблеток.

Личный вклад автора в исследование

Все представленные в работе этапы исследования по проведению экспериментов, сбору, анализу и обработке полученных в ходе экспериментов данных, оформлению научной работы были проведены автором лично. Автору принадлежит ведущая роль разработке дизайна исследования, в постановке задач и их реализации. Автором внесен непосредственный вклад в формулирование и интерпретацию основных научных результатов, внедрение их в практику. Степень личного участия автора в выполнении совместных работ составляет не менее 90%.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Диссертационное исследование соответствует паспорту научной специальности 3.4.1. Промышленная фармация и технология получения лекарств,

согласно пунктам:

1. Решение задач в области обращения лекарственных средств, обеспечивающих соблюдение надлежащих практик. Разработка инструментов, методов и подходов к оценке безопасности, эффективности и качества лекарственных средств.

2. Проектирование и разработка технологий получения фармацевтических субстанций и лекарственных форм, утилизация производственных отходов с учетом экологической направленности. Стандартизация и валидация процессов и методик, продуктов и материалов. Оптимизация организационных и технологических процессов при разработке и получении лекарственных средств.

3. Исследование биофармацевтических аспектов в технологии получения лекарственных средств, их дизайн и изучение фармацевтических факторов, влияющих на биодоступность. Разработка и валидация биоаналитических методик. Исследование стабильности лекарственных средств.

Публикации

Основные идеи и положения работы изложены в 6 публикациях, из них 3 - в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России для публикации результатов диссертаций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из оглавления, введения, 4 глав, заключения, списка литературы, списка сокращений, приложений. Работа изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 36 рисунков, 59 таблиц. Список литературы включает 144 источника, из них 118 на иностранном языке.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Ферменты цитохрома Р450 и определение их активности

Организм человека химически модифицирует и выводит лекарственные средства с продуктами секреции, как и другие ксенобиотики. Результатом процессов метаболизма лекарственных средств является снижение липофильности вещества, повышение его гидрофильности, а также изменение фармакологической активности [4, 18, 19].

Метаболизм большинства лекарственных средств осуществляется в основном в печени. Одним из основных ферментов метаболизма, отвечающих за биотрансформацию практически всех ксенобиотиков, в том числе и лекарственных средств, является система цитохрома Р450, катализирующая около 70% реакций I фазы метаболизма [18, 20].

Цитохром Р450 обладает большим количеством изоферментов, число которых на данный момент составляет более тысячи, при этом за метаболизм ксенобиотиков отвечают лишь 12 ферментов CYP: CYP1A1, 1A2, 1B1, 2A6, 2B6, 2C8, 2C9, 2C19, 2D6, 2E1, 3A4 и 3A5 [4, 20].

Основной вклад в метаболизм лекарственных средств в организме человека вносят изоферменты CYP1A2, CYP3A4, CW2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6. Изофермент CYP3A4, в наибольшей степени экспрессируемый в печени, участвует в метаболизме более 50% клинически используемых лекарств [21, 22].

Между людьми существуют большие различия в уровнях экспрессии каждого CYP. Регистрируемые индивидуальные различия в экспрессии CYP обусловлены наличием генетического полиморфизма, различиями в регуляции генов, действием эндогенных медиаторов и воздействием окружающей среды: возраст, питание, вредные привычки, наличие других заболеваний и лекарственная терапия [23].

Изучение скорости метаболизма лекарственных средств можно разделить на два подхода: генотипирование и фенотипирование. Данные методы дополняют друг друга часто в клинических условиях, в зависимости от наличия лекарственных препаратов и/или заболеваний, которые могут влиять на активность CYP450 in vivo

[7, 8, 24, 25].

Генотипирование является косвенным методом, который основан на изучении генов ферментов с использованием полимеразной цепной реакции. Оно позволяет определить характер экспрессии гена изофермента [7, 8, 26]. Так, в организме человека найдено 34 различных аллеля СТО с частотой встречаемости более одного процента в европеоидной популяции, которые могут приводить к измененному метаболизму субстрата. Сравнение между различными этническими группами показало, что частоты встречаемости значительно различаются, и распределение аллелей СТО носит неоднородный характер. Например, в популяциях Азии и Африки частота СТР2А6*2 составляла 28,0% и 62,0% соответственно, тогда как частота 8,0% наблюдалась у европеоидов [4]. Установление характера экспрессии генов позволяет определить характер метаболизма ксенобиотиков. Тем не менее метод генотипирования CYP не учитывает влияния внешней среды [7,8].

Фенотипирование, в свою очередь, заключается в определении активности фермента на основе фармакокинетики маркерного субстрата и его метаболитов. Активность фермента определяется по значению «метаболического отношения» -отношения концентрации метаболита к концентрации субстрата в биожидкостях организма. Для этого используются специфичные субстраты, которые преимущественно метаболизируются отдельным ферментом СТР [8, 10, 27].

Процедура фенотипирования включает в себя четыре этапа:

1. Введение небольшой дозы исследуемого лекарственного средства, используемого в качестве зондовой субстанции и инструмента измерения;

2. Измерение концентрации лекарственного средства и/или метаболитов в плазме/моче,

3. Расчет конкретного метаболического индекса с помощью математических формул;

4. Сопоставление результирующего значения индекса с известной активностью оцениваемого фермента.

Внутренний клиренс субстрата или продуцируемого метаболита(ов),

называемый клиренсом преобразования, является наиболее подходящим показателем активности фермента. Однако он требует измерения в нескольких временных точках, что в свою очередь, несёт сложности для пациента. Альтернативные метаболические индексы включают сложные формулы, в которых рассчитывается коэффициент между метаболитами и исходным исследуемым препаратом, и обычно называемый «метаболическим отношением» [15].

Поскольку для фенотипирования используются наиболее специфичные субстраты, которые полностью или практически полностью метаболизируются одним изоферментом и не влияют на метаболизм других ксенобиотиков, в экспериментальной практике зачастую используются так называемые «коктейли» из нескольких диагностических веществ [28-31]. Это позволяет оценить множество путей метаболизма лекарственных средств в рамках одного эксперимента как in vivo, так и in vitro [32, 33].

Данный метод является эффективным инструментом для оценки активности CYP, поскольку такой подход:

1. сокращает время участия испытуемых,

2. повышает эффективность за счет сокращения времени и затрат,

3. минимизирует внутрииндивидуальную вариабельность,

4. обеспечивает высокоселективную оценку фермента,

5. оценивает несколько активностей CYP нескольких путей метаболизма в одном эксперименте.

«Коктейльный» метод фенотипирования имеет определенные недостатки. Так, при употреблении нескольких биологически активных веществ возможно проявление побочных эффектов, биохимический и статистический анализ требует много времени, иногда требуется большое количество биологических образцов [24, 28, 34]. Также необходимо изучить все возможные взаимодействия изоферментов и субстратов - провести валидацию коктейля с точки зрения эффективности и безопасности перед его клиническим применением [8, 9, 25].

Далее представлены составы некоторых «коктейлей» для фенотипирования и их сравнение в таблице 1.1.

Коктейль Куперстаун (Cooperstown)

Содержал кофеин, омепразол, декстрометорфан и мидазолам для одновременного фенотипирования изоферментов CYP1A2, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A. Препараты: "vivarm" - 50 мг кофеина, Prilosec - 40 мг омепразола, Robitussin - 30 мг декстрометорфана, Versed - 0,025 мг/кг (средн 0,625 мг) мидазолама внутривенно. Метаболиты кофеина и декстрометорфана выделялись из мочи по прошествии 12 часов, омепразол анализировался посредством анализа крови через 2 часа после приема, для анализа метаболитов мидазолама брали анализ крови на точках 0, 5, 30, 60, 120, 240, 300, и 360 минут после приёма. Принятые одновременно препараты не взаимодействовали между собой и мало влияли на обнаружение друг друга, однако мидазолам вызывал сонливость. Недостатки - инъекция мидазолама и последующие множественные анализы крови, однако авторы упоминают, что число точек можно сократить до 2 или 3 [35, 36]. Коктейль Каролинска (Karolinska)

В коктейле из 5 препаратов Karolinska в качестве зондирующих препаратов используются кофеин 100 мг (CYP1A2), лозартан 25 мг (CYP2C9), омепразол 20 мг (CYP2C19), дебрисохин 10 мг (CYP2D6) и хинин 250 мг (CYP3A). Для анализа лозартана и дебрисохина отбирался анализ мочи спустя 8 часов после приёма. Для анализа остальных препаратов отбирались анализы крови - для кофеина точки 3,5 и 4 часа, для омепразола 3 и 3,5 часа, для хинина 16 часов. Хинин принимали позже всех, поскольку и омепразол, и хинин являются субстратами Р-гликопротеина, что препятствует их совместному применению. Также, было отмечено значительное увеличение метаболического соотношения дебрисохина [37]. Коктейль Инджей (Inje)

Содержит кофеин (CYP1A2), лозартан (CYP2C9), омепразол (CYP2C19), декстрометорфан (CYP2D6) и пероральный мидазолам (CYP3A). Эти зондовые препараты не взаимодействуют друг с другом и не связаны со значительными побочными эффектами. Кроме того, использование этих лекарственных препаратов в качестве зондов облегчает оценку метаболического взаимодействия лекарственных средств для всех основных метаболизирующих лекарственные

средства ферментов CYP, включая как печеночный, так и желудочно-кишечный CYP3A [38].

Базелъский коктейль Basel cocktail

Содержит кофеин (CYP1A2), метопролол (CYP2C9), омепразол (CYP2C19), флурбипрофен (CYP2D6), эфавиренз (2B6) и мидазолам (CYP3A). Среди описанных коктейлей выделяется наличием субстрата для изучения активности изофермента CYP2B6, отвечающего за метаболизм таких препаратов, как бупропион, артемизинин, метадон и циклофосфамид. Для всех компонентов коктейля не наблюдалось межлекарственного взаимодействия. Также, для базельского коктейля была разработана специализированная лекарственная форма, содержащая все активные вещества - тест-система "CombiCap" [11, 12, 39-42].

Таблица 1.1 - Составы валидированных коктейлей для фенотипирования.

Базельский Куперстаун Karolinska Inje

коктейль

1A2 Кофеин Кофеин Кофеин Кофеин

3A Мидазолам Мидазолам Мидазолам Мидазолам

2B6 Эфавиренз — — —

2C19 Омепразол Омепразол Омепразол Омепразол

2C9 Флурбипрофен — Лозартан Лозартан

2D6 Метопролол Декстрометорфан Дебрисохин Декстрометорфан

В исследовании Bosilkovska, M. и др. «Geneva Cocktail for Cytochrome P450 and P-Glycoprotein Activity Assessment Using Dried Blood Spots» от 2014 г. капсулы, содержащие ЛС для фенотипирования, изготавливались экстемпорально в аптеке больницы Женевского университета. При этом седьмой компонент «Женевского коктейля» кофеин вводился посредством употребления кофе или кофеин-содержащего газированного напитка [43].

Позднее, в 2016 г. в Базельском университете была выпущена статья «CombiCap: A novel drug formulation for the basel phenotyping cocktail, International Journal of Pharmaceutics». Исследователи отмечали, что во многих работах по теме «коктейлей» для фенотипирования используемые лекарственные формы не были разработаны для целей диагностики и фенотипирования и поэтому не могут

считаться оптимальными, поэтому ими была разработана специализированная рецептура комбинированного препарата для фенотипирования. В данном наборе лекарственных средств омепразол использовался в коммерчески доступной форме пеллет, в то время как для остальных активных веществ специально были получены мини-таблетки диаметром 2 мм. Тесты растворения и распадаемости показали перспективность совместного использования мини-таблеток и пеллет. Исходя из результатов исследования, мини-таблетки и пеллеты показали сходную динамику высвобождения препаратов, что положительно сказалось на однородности данных, полученных в процессе эксперимента. Полученная лекарственная форма состояла из мини-таблеток индивидуальных ЛС, помещённых в твердую желатиновую капсулу, и характеризовалась такими свойствами, как высокое содержание АФС по отношению к наполнителю и другим ВВ, отделение препаратов друг от друга в целях исключения потенциальной химической деградации, использование одних и тех же вспомогательных веществ в одинаковых пропорциях для всех лекарственных средств, одинаковая кинетика высвобождения для всех АФС, масштабируемость для обеспечения промышленного производства и возможность изменения дозы или адаптации дозы перед применением. Описанный подход, по данным команды исследователей, ранее не представлялся в других исследованиях.

Можно согласиться с тем, что использование мультичастиц (таблеток и пеллет) для комбинированного препарата, содержащего 6 АФС, действительно представляется крайне перспективным. Однако, несмотря на отличные технологические свойства полученных мини-таблеток, возникают сомнения в масштабируемости описанного в статье технологического процесса. Для включения в частицы наполнителя раствор АФС замораживался жидким азотом. В качестве растворителя для АФС использовался диметилсульфоксид, для удаления которого наполнитель с АФС высушивали в вакуумной печи при температуре 50°С при пониженном давлении 200 мбар с подачей N в течение 48 ч. Данная технология представляется ненадёжной и трудоёмкой для воспроизводства как в лабораторном, так и в промышленном масштабе [12].

В последующие годы разработка специализированных лекарственных форм коктейлей для фенотипирования цитохрома Р450 другими командами не проводилась. Актуальность подобных исследований сохраняется. Так, в работах Leuschner M. «Assessing inter-method agreement of drug-based phenotyping metrics between dried blood spot and plasma sampling» 2019 г. и «Critical Assessment of Phenotyping Cocktails for Clinical Use in an African Context» 2023 г. отмечается, что «коктейли» с низкой дозировкой ЛС несут невысокий риск возникновения побочных эффектов. Однако их использование несет за собой сложности, поскольку субстраты изоферментов в таких низких дозах не выпускаются в продаже, и их приходится изготавливать из доступных лекарственных форм [16, 17].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Светозаров Андрей Сергеевич, 2025 год

использованием грануляции

Кофеин Эфавиренз Флурбипрофен Метопролола тартрат

Масса, мг 9,86±0,2 9,92±0,1 10,85±0,1 9,88±0,2

Высота, мм 2,11±0,04 2,05±0,01 2,03±0,03 2,07±0,02

Диаметр, мм 2,01±0,02 2,6±0,01 2,07±0,03 2,05±0,01

Прочность, Н 18,1±1,2 19,3±1,0 17,4±1,6 18,3±1,9

Содержание, 3,32±0,13 4,46±0,33 3,08±0,10 3,32±0,07

мг/табл.

Однородность 6,0±0,1 5,2±0,3 6,6±0,4 7,1±0,6

дозирования, %

Растворение, % 99,6±1,9 99,2±1,7 98,9±1,6 99,4±1,3

Распадаемость, мин 5,6±0,7 4,9±6 4,8±0,5 5,5±0,3

Как видно из данных, представленных в таблицах 3.22 и 3.23, количественное содержание АФС в таблетках, произведённых при помощи грануляции в среднем выше.

Таким образом, технология грануляции кальция фосфата растворами АФС обеспечивают сохранность субстанций в процессе производства таблеток и может быть рекомендована для получения мини-таблеток зондовых субстанций тест-системы.

На рисунках 3.9-3.12 представлена кинетика растворения зондовых субстанций из мини-таблеток полученных с использованием метода грануляции растворами АФС. Тесты растворения проводились в соответствии с методиками, описанными в п 2.2.2

Рисунок 3.9 - Кинетика высвобождения кофеина из мини-таблеток

Рисунок 3.10 - Кинетика высвобождения метопролола тартрата из мини-таблеток

Рисунок 3.11 - Кинетика высвобождения эфавиренза из мини-таблеток

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Время, МИН

Рисунок 3.12 - Кинетика высвобождения флурбипрофена из мини-таблеток

Графики растворения свидетельствуют о том, что все АФС высвобождаются из мини-таблеток не менее чем на 85% в течение 15 минут. Кофеин и метопролола тартрат, относящиеся к I группе по БКС полностью растворяются в течение 5 минут.

Как видно из данных таблицы 3.23 и рисунков 3.9-3.12 полученные мини-таблетки имеют хорошие технологические и физико-химические показатели. На основании этих результатов можно сделать вывод, что разработанная технология грануляции растворами АФС позволяет получить мини-таблетки с соответствующими положительными характеристиками, которые можно расфасовать в капсулы или другую индивидуальную упаковку для получения диагностического лекарственного препарата для фенотипирования изоферментов цитохрома Р450.

3.5. Стандартизация и оценка качества мини-таблеток флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

Мини-таблетки, полученные согласно технологической схеме пункта 3.3.3., анализировали по показателям качества, включенным в проекты спецификаций в соответствии с ФЕАЭС [73, 186].

Описание. Таблетки плоскоцилиндрические, белые или почти белые, гладкие диаметром 2 мм.

Растворение. Исследование растворения проводили в соответствии с требованиями ОФС 2.1.9.3. «Испытание на растворение для твердых дозированных лекарственных форм» ФЕАЭС. Для растворения мини-таблеток использовали тестер растворения, для определения концентрации высвободившегося лекарственного вещества использовали метод спектрофотометрии в ультрафиолетовой области в соответствии с требованиями ФЕАЭС ОФС 2.1.2.24. «Абсорбционная спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях».

Методики проведения теста растворения были воспроизведены в соответствии с рекомендациями ИБР и ФЕАЭС. Подробно методики описаны в п. 2.2.2. Графики растворения представлены в п. 3.4. Все АФС полностью высвобождаются за 30 минут. Нормы растворения перенесены в спецификации из рекомендаций ИБР.

Идентификация. Подлинность мини-таблеток индивидуальных веществ подтверждалась во время испытания «количественное определение» по времени удержания пика основного вещества при сравнении со стандартным образцом.

Количественное определение. Определение каждого компонента проводили методом ВЭЖХ в соответствии с требованиями ФЕАЭС ОФС 2.1.2.28 «Высокоэффективная жидкостная хроматография». На рисунках 3.13-3.15 продемонстрированы типичные хроматограммы стандартных образцов АФС, на рисунках 3.16-3.19 - хроматограммы полученных таблеток.

Растворитель.

Подвижная фаза для таблеток кофеина - ацетонитрил/вода (15:85).

Подвижная фаза для таблеток метопролола тартрата - ацетонитрил/вода (15:85).

Подвижная фаза для таблеток эфавиренза - ацетонитрил/вода (60:40).

Подвижная фаза для таблеток флурбипрофена - ацетонитрил/вода/уксусная кислота (35:60:5).

Испытуемый раствор индивидуальный для каждого образца.

10 мини-таблеток помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают. При необходимости обрабатывают мерную колбу УЗ.

Раствор стандартного образца кофеина.

Около 16,6 мг (точная навеска) стандартного образца кофеина помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют около 20 мл подвижной фазы и обрабатывают ультразвуком до растворения. Доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Раствор стандартного образца метопролола.

Около 10,0 мг (точная навеска) стандартного образца метопролола тартрата, помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют около 20 мл подвижной фазы и обрабатывают ультразвуком до растворения. Доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Раствор стандартного образца эфавиренза.

Около 10,0 мг (точная навеска) стандартного образца эфавиренза, помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют около 20 мл подвижной фазы и обрабатывают ультразвуком до растворения. Доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Раствор стандартного образца флурбипрофена.

Около 12,5 мг (точная навеска) стандартного образца флурбипрофена, помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют около 20 мл подвижной фазы и обрабатывают ультразвуком до растворения. Доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Содержание компонента (Х, мг) в препарате рассчитывают по формуле:

Х =

где: Б

Бо

ао Р

5 х а0 х 50 х Р 50 х 25 х 10 х 100

средняя площадь пика компонента на хроматограмме испытуемого раствора;

средняя площадь пика компонента на хроматограммах стандартного раствора;

навеска стандартного образца компонента, мг; чистота стандартного образца, %;

Рисунок 3.13 - Типичная хроматограмма стандартного раствора метопролол+кофеин

Рисунок 3.14 - Типичная хроматограмма стандартного раствора эфавиренза

Рисунок 3.15 - Типичная хроматограмма стандартного раствора флурбипрофена.

Minutas

Рисунок 3.16 - Типичная хроматограмма испытуемого раствора метопролола тартрата

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00

Minutes

Рисунок 3.17 - Типичная хроматограмма испытуемого раствора кофеина.

0.70-

0.50-

0.40-

0.10-

о.оо-

1 1

л 1111111111111 1 Р 1 I 1 1 1 Р 1 I 1 4 1 1 1 1

0.00

2.00

4.00

е.оо

а. оо

Ми1ь1£1&

10.00

12.00

14.00

Рисунок 3.18 - Типичная хроматограмма испытуемого раствора эфавиренза.

0.30-

0.25-

0.20-

3 <

0.15-

0.10-

0.05-

0.00-

<

л А ] 1

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00 5.00 й.ОО

М1пЛех

7.00

8 00

9.00

10.00

Рисунок 3.19 - Типичная хроматограмма испытуемого раствора флурбипрофена. Однородность дозированных единиц

Определение проводят методом прямого определения в соответствии с требованиями ФЕАЭС 2.1.9.14. «Однородность дозированных единиц».

Испытание проводят методом ВЭЖХ в соответствии с требованиями ФЕАЭС ОФС 2.1.2.28 «Высокоэффективная жидкостная хроматография».

Приготовление подвижной фазы, стандартного раствора, а также хроматографические условия приведены в разделе количественное определение.

Испытуемый раствор.

Одну мини-таблетку переносят в мерную колбу темного стекла вместимостью 50 мл, промывают ампулу подвижной фазой дважды, прибавляя смывы в ту же колбу. Доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Содержание компонента (Х, %) в одной мини-таблетке рассчитывают по формуле:

Х

_Зхаох50хРх100_БхаохР

Snx50xLx100 SnхL

где: Б

Бо

средняя площадь пика АФС на хроматограмме испытуемого раствора;

средняя площадь пика АФС на 5 последовательных хроматограммах раствора стандартного образца АФС;

Ь - Заявленное содержание АФС в одной мини-таблетке, мг; а0 - Навеска стандартного образца АФС, мг; Р - Чистота стандартного образца АФС, %.

На основании проведенных исследований был разработан проект НД для мини-таблеток каждой из АФС. Были определены показатели качества мини-таблеток, содержащих флурбипрофен, кофеин, метопролола тартрат и эфавиренз.

Спецификации к проектам нормативных документов по качеству представлены в таблицах 3.24-3.27.

Показатели качества Нормы (допустимые пределы) Методы испытаний

Описание Белая или почти белая плоско-цилиндрическая мини-таблетка Визуальный

Идентификация Время удерживания основного пика на хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика кофеина на хроматограмме раствора стандартного образца ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Растворение Не менее 85% за 30 минут Ф ЕАЭС

Примеси Единичная не идентифицированная примесь не более 0,5% Сумма примесей не более 1% ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Однородность дозированных единиц АV не более 15 % ФЕАЭС 2.1.9.14. Способ прямого определения

Количественное определение От 2,97 мг до 3,63 мг в одной мини-таблетке ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Микробиологичес кая чистота Категория 3А Ф ЕАЭС 2.3.1.2.

Показатели качества Нормы (допустимые пределы) Методы испытаний

Описание Белая или почти белая плоско-цилиндрическая мини-таблетка Визуальный

Идентификация Время удерживания основного пика на хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика метопролола тартрата на хроматограмме раствора стандартного образца ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Растворение Не менее 85% за 30 минут Ф ЕАЭС

Примеси Единичная не идентифицированная примесь не более 0,5% Сумма примесей не более 1% ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Однородность дозированных единиц АV не более 15 % ФЕАЭС 2.1.9.14. Способ прямого определения

Количественное определение От 2,97 мг до 3,63 мг в одной мини-таблетке ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Микробиологичес кая чистота Категория 3А Ф ЕАЭС 2.3.1.2.

Показатели качества Нормы (допустимые пределы) Методы испытаний

Описание Белая или почти белая плоско-цилиндрическая мини-таблетка Визуальный

Идентификация Время удерживания основного пика на хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика эфавиренза на хроматограмме раствора стандартного образца ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Растворение Не менее 85% за 30 минут Ф ЕАЭС

Примеси Единичная не идентифицированная примесь не более 0,5% Сумма примесей не более 1% ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Однородность дозированных единиц АУ не более 15 % ФЕАЭС 2.1.9.14. Способ прямого определения

Количественное определение От 3,78 мг до 4,62 мг в одной мини-таблетке ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Микробиологичес кая чистота Категория 3А Ф ЕАЭС 2.3.1.2.

Показатели качества Нормы (допустимые пределы) Методы испытаний

Описание Белая или почти белая плоско-цилиндрическая мини-таблетка Визуальный

Идентификация Время удерживания основного пика на хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика флурбипрофена на хроматограмме раствора стандартного образца ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Растворение Не менее 85% за 45 минут Ф ЕАЭС

Примеси Единичная не идентифицированная примесь не более 0,5% Сумма примесей не более 1% ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Однородность дозированных единиц АV не более 15 % ФЕАЭС 2.1.9.14. Способ прямого определения

Количественное определение От 2,79 мг до 3,41 мг в одной мини-таблетке ВЭЖХ Ф ЕАЭС ОФС 2.1.2.28

Микробиологичес кая чистота Категория 3А Ф ЕАЭС 2.3.1.2.

3.6 Стабильность при хранении и установление сроков годности мини-таблеток

Исследование проводили в соответствии с требованиями ОФС 2.3.17.0. «Стабильность лекарственных средств» ФЕАЭС [73]. Стабильность полученных мини-таблеток была изучена в климатической камере на трех сериях препарата. Мини-таблетки флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза были упакованы в банки ПВХ для ЛС вместимостью 100 мл, укупоренные винтовыми крышками из ПВХ.

Изучение стабильности проводили путем оценки соответствия мини-таблеток показателям качества, приведенным в предложенных проектах

спецификаций. В ходе проведения исследования показатель «Родственные примеси» не оценивался. При этом, в результате контроля показателя «Количественное определение» установлено, что для всех серий на протяжении срока хранения уменьшение количественного содержания АФС было меньше, чем максимальная допустимая сумма примесей, заявленная в проектах спецификаций. В условиях реального производства при получении опытно-промышленных серий пеллет контроль параметра «Родственные примеси» обязателен.

Результаты испытаний пеллет представлены в таблицах 3.28-3.31.

Показатели качества

Описание Идентификация Растворение Однородность дозированных Количественное определение Микробиологическая

единиц чистота

№ Срок Белая или почти Время удерживания Не менее AV не более От 2,97 мг до Категория 3А

серии хране- белая плоско- основного пика на 85% за 30 15% при 3,63 мг в одной

ния цилиндрическая мини-таблетка хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика кофеина на хроматограмме раствора стандартного образца мин п= 10 мини-таблетке

1 Исходн. Соответствует Соответствует 98,59 7,91 3,20 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,47 7,93 3,22 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,92 7,92 3,25 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 99,66 7,92 3,27 Соответствует

2 Исходн. Соответствует Соответствует 99,84 5,99 3,32 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,76 6,02 3,28 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,38 6,01 3,34 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 98,92 6,00 3,31 Соответствует

3 Исходн. Соответствует Соответствует 99,04 9,31 3,29 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,29 9,30 3,25 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 98,71 9,29 3,31 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 99,13 9,30 3,22 Соответствует

Показатели качества

Описание Идентификация Растворение Описание Количественное определение Микробиологическая чистота

№ Срок Белая или почти Время удерживания Не менее AV не более От 2,97 мг до Категория 3А

серии хране- белая плоско- основного пика на 85% за 30 15% при 3,63 мг в одной

ния цилиндрическая мини-таблетка хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика метопролола на хроматограмме раствора стандартного образца мин п= 10 мини-таблетке

1 Исходн. Соответствует Соответствует 99,25 6,36 3,15 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,43 6,35 3,16 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,88 6,32 3,21 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 99,67 6,34 3,18 Соответствует

2 Исходн. Соответствует Соответствует 99,12 7,15 3,30 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 98,99 7,17 3,32 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,06 7,18 3,27 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 98,71 7,16 3,34 Соответствует

3 Исходн. Соответствует Соответствует 99,56 6,35 3,23 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,74 6,36 3,18 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,94 6,35 3,24 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 99,39 6,32 3,21 Соответствует

Показатели качества

Описание Идентификация Растворение Описание Количественное определение Микробиологическая чистота

№ Срок Белая или почти Время удерживания Не менее AV не более От 3,78 мг до Категория 3А

серии хране- белая плоско- основного пика на 85% за 30 15% при 4,62 мг в одной

ния цилиндрическая мини-таблетка хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания эфавиренза кофеина на хроматограмме раствора стандартного образца мин п= 10 мини-таблетке

1 Исходи. Соответствует Соответствует 95,21 7,17 3,97 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 94,91 7,15 3,92 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 93,24 7,16 3,99 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 90,03 7,15 3,95 Соответствует

2 Исходн. Соответствует Соответствует 96,54 5,17 3,90 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 92,45 5,18 3,91 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 95,87 5,19 3,94 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 91,82 5,16 3,89 Соответствует

3 Исходн. Соответствует Соответствует 97,32 6,36 3,96 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 93,78 6,34 3,94 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 91,56 6,33 3,98 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 90,17 6,35 4,04 Соответствует

№ серии Срок хранения Показатели качества

Описание Идентификация Растворение Однородность дозирования Количественное определение Микробиологическая чистота

Белая или почти белая плоскоцилиндрическая мини-таблетка Время удерживания основного пика на хроматограмме испытуемого раствора должно соответствовать времени удерживания пика флурбипрофена на хроматограмме раствора стандартного образца Не менее 85% за 45 мин АУ не более 15% при п= 10 От 2,79 мг до 3,41 мг в одной мини-таблетке Категория 3А

1 Исходи. Соответствует Соответствует 99,16 4,12 3,19 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 98,42 4,13 3,15 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 98,88 4,10 3,18 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 98,73 4,14 3,17 Соответствует

2 Исходн. Соответствует Соответствует 99,42 6,60 3,02 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 98,38 6,61 3,07 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,52 6,63 3,05 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 98,98 6,61 3,01 Соответствует

3 Исходн. Соответствует Соответствует 99,72 5,33 3,11 Соответствует

3 мес Соответствует Соответствует 99,06 5,31 3,08 Соответствует

6 мес Соответствует Соответствует 99,34 5,35 3,13 Соответствует

1 год Соответствует Соответствует 99,22 5,34 3,09 Соответствует

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

1. В результате проведенного исследования методом SeDeM были изучены технологические характеристики зондовых субстанций кофеина, эфавиренза, флурбипрофена и метопролола тартрата. Установлено, что технологические свойства исследуемых субстанций непригодны для прямого прессования и требуют значительного улучшения при помощи вспомогательных веществ;

2. Была исследована растворимость субстанций АФС в спирто-водных растворах. Концентрации насыщенных растворов составили: флурбипрофен - 20%, метопролола тартрат - 16,5%, эфавиренз - 37,5%. Растворимость кофеина в этаноле составила 4% при нагревании, в то время как для водного раствора удалось достигнуть концентрации 10% при сопоставимой температуре;

3. На основании изучения научных публикаций были выбраны дозировки АФС для проведения фенотипирования: кофеин - 10 мг, метопролола тартрат - 10 мг, флурбипрофен - 12,5 мг, эфавиренз - 50 мг. Разработаны составы мини-таблеток кофеина (3,3 мг), метопролола тартрата (3,3 мг), флурбипрофена (3,1 мг) и эфавиренза (4,2 мг). Таким образом, дозу ЛС для фенотипирования составляет целое число разработанных мини-таблеток. Наполнителем мини-таблеток является сферический безводный фосфат кальция марки Fujicalin®.

4. Установлено, что прямое прессование не подходит для производства мини-таблеток исследуемых субстанций. Разработана технология получения мини-таблеток с использованием метода адсорбции АФС на частицах фосфата кальция в аппарате псевдоожиженного слоя, обеспечивающая однородность дозирования для таблеток диаметром 2 мм. Разработана технологическая схема получения мни-таблеток.

5. Проведено долгосрочное изучение стабильности полученных мини-таблеток при температуре 25°С и относительной влажности 60±5% в течение 1 года. Все серии мини-таблеток показали устойчивость при хранении.

6. Были разработаны лабораторные регламенты на производство мини таблеток кофеина (3,3 мг), метопролола тартрата (3,3 мг), флурбипрофена (3,1 мг) и эфавиренза (4,2 мг), а также спецификации и НД по качеству мини-таблеток.

ТЕСТ-СИСТЕМЫ

4.1. Выбор оптимальной технологии пеллет

Исходя из данных обзора научной литературы, в производстве пеллет выделяются два основных подхода - метод прямой пеллетизации и метод наслаивания. Наиболее распространенной технологией прямой пеллетизации является экструзия влажной массы для пеллетирования с последующими сферонизацией и сушкой. Производство пеллет методом наслаивания происходит в аппаратах псевдоожиженного слоя, где на ядра пеллет наносятся растворы активных веществ или их порошки при помощи скрепляющей жидкости.

Метод наслаивания зачастую занимает продолжительное время. При этом размеры полученных пеллеты могут варьироваться внутри серии. В свою очередь, метод экструзии-сферонизации позволяет получить пеллеты гораздо быстрее. При этом, размер пеллет задаётся размером отверстий экструдера, что обеспечивает однородность физических характеристик. Благодаря данной технологии, свойства сыпучести отдельных компонентов лишь в небольшой степени влияют на сыпучесть готовых пеллет, что позволяет получать частицы, имеющие высокую насыпную плотность, высокую сферичность, низкую гигроскопичность, малую вариабельность в размерах и гладкую поверхность.

Таким образом, наиболее предпочтительной для получения пеллет для тест-системы была выбрана технология экструзии-сферонизации. Использование высокомолекулярного скрепляющего соединения при производстве пеллет позволит нивелировать различия физико-технологических свойств активных фармацевтических субстанций. Данное свойство позволит соблюсти универсальность состава для всех активных веществ тест-системы.

4.2. Разработка состава пеллет

Наиболее распространёнными вспомогательными веществами для получения пеллет являются:

• Наполнители: микрокристаллическая целлюлоза, двухосновный фосфат

кальция, лактоза, крахмал;

• Опудривающие вещества: магния стеарат, тальк.

Содержание наполнителя в модельных смесях рассчитывали исходя из дозировки ФС. Выбор скрепляющего вещества и его содержания проводился на основании данных обзора литературы и рекомендаций производителя оборудования для пеллетирования.

При сравнении с мини-таблетками, рабочим диапазоном для содержания АФС был выбран 30%-50% массы сухих компонентов.

В качестве гранулирующей жидкости был выбран раствор ГПЦ. Степень увлажнения массы для пеллетирования выбиралась исходя из механических свойств смеси.

Из возможных наполнителей использовались МКЦ и кальция фосфат двухосновный безводный, как потенциально наиболее инертные вспомогательные вещества.

4.2.1. Приготовление модельных смесей

Выбор оптимального состава пеллетной массы проводился при помощи полного факторного эксперимента. Дизайн эксперимента разрабатывался в программе ЫтИаЪ. В качестве факторов эксперимента были установлены следующие переменные:

1) Содержание активного вещества в пеллетной массе 30%-50%;

2) Количество гранулирующей жидкости 10%-20% от массы сухих

компонентов;

3) Содержание ГПЦ в гранулирующей жидкости 3%-7%.

В программе были смоделированы порядок и условия экспериментов по приготовлению модельных смесей. Была установлена одна центральная точка и восемь «угловых», имеющих крайние значения для каждого из факторов. Данные дизайна эксперимента указаны в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Сочетания факторов и порядок проведения экспериментов.

Стандартный порядок Порядок исполнения Конц АФС, % Гран. жидк. % Конц ГПЦ, %

2 1 1 -1 -1

4 2 1 1 -1

6 3 1 -1 1

9 4 0 0 0

1 5 -1 -1 -1

5 6 -1 -1 1

3 7 -1 1 -1

7 8 -1 1 1

8 9 1 1 1

Точка 1 соответствует максимальному значению фактора, точка -1 -минимальному, точка 0 среднему значению. Соответственно, для установленных нами крайних значений факторов модельные смеси будут иметь следующий состав:

Таблица 4.2 - Составы модельных смесей

Номер состава Конц наполнителя, % Конц АФС, % Гран. жидк. % Конц ГПЦ, %

1 50 50 10 3

2 50 50 20 3

3 50 50 10 7

4 60 40 15 5

5 70 30 10 3

6 70 30 10 7

7 70 30 20 3

8 70 30 20 7

9 50 50 20 7

Данные составы модельных смесей были приготовлены с использованием кофеина в качестве АФС. В качестве наполнителя использовалась МКЦ и кальция фосфат. Для каждого из наполнителей были приготовлены 9 модельных смесей.

Сухие компоненты после просеивания смешивали в миксере гранулятора с высоким усилием сдвига в течение 20 с, после чего добавляли гранулирующую жидкость. Увлажнённую массу для пеллетирования переносили в чашу экструдера-сферонизатора. Размер отверстий экструдера 1 мм. Сферонизация проводилась на фрикционной пластине в течение 30 с. Влажные пеллеты переносились в сушилку-гранулятор - аппарат псевдоожиженного слоя. Сушка проводилась при температуре входящего воздуха 60°С. Высыхание пеллет контролировалось по температуре в слое - пеллеты считались высушенными по достижении 45°С в слое.

4.2.2. Технологическая схема производства пеллет для тест-системы методом экструзии-сферонизации

Процесс получения пеллет представлен в виде схемы на рисунке 4.1

ВР.2. АФС, МКЦ 101 и ГПЦ просеивают через капроновое сито с размером ячеек 0,25 мм

ТП.3. ГПЦ диспергируют в половине необходимого объёма воды, нагретой до 80°С, после диспергирования при перемешивании приливается оставшаяся часть воды, раствор ГПЦ охлаждается до комнатной температуры. АФС перемешивают с МКЦ в миксере гранулятора с высоким усилием сдвига. К смеси порошков при активном перемешивании прибавляют гранулирующий раствор. Полученную влажную массу для пеллетирования переносят в экструдер-сферонизатор. Масса продавливается через калиброванные отверстия диаметром 1 мм. Далее экструдат сферонизируется на фрикционной платине. Влажные пеллеты переносятся в аппарат кипящего слоя для сушки. После сушки пеллеты калибруются через сито с размером ячеек сетки 2 мм.

УМО.4. Полученные пеллеты фасуют в индивидуальную упаковку.

ВР.1.1. Подготовка венпшящюнного воздуха

ВР.1.2. Санитарная обработка ВР.1. Санитарная подготовка

помещений Кх. Км производства

ВР.1.3. Подготовка аппаратуры и оборудования г

ВР. 1.4. Подготовка персонала к работе Сточные воды

ВР. 1.5. Получение воды очищенной

г

ВР.2.1. Прием и распределение ВР.2. Подготовка сырья

сырья Кт, Кх, Км

ВР.2.2. Просенванне сырья

1

ТП.3.1. Приготовление гранулирующего раствора Потери

ТП.3.2. Влажная грануляция 1 г

ТП.3.3. Экструзия пеллетной массы ТП.З. Пеллетрованне

Кт, Кх

ТП.3.4. Сферонизация 1

ТП.3.5. Сушка пеллет Потери

ТП.3.6. Калибровка пеллет

1

УМО.4.1. Фасовка в индивидуальную упаковку УМО.4. Фасовка и упаковка

Кт, Кх, Км

УМО.4.2. Упаковка 1 г

Потери 1

На склад готовой продукции

Рисунок 4.1 - Технологическая схема производства пеллет методом экструзии-сферонизации.

Полученные пеллеты визуально контролировались по технологическим показателям «Описание», «Размер гранул». По показателю «Описание» выставлялась оценка по 10-тибальной шкале, согласно следующим критериям:

Таблица 4.3 - Критерии оценки внешнего вида пеллет

Оценка Внешний вид пеллет

1-2 Пеллеты размером более 2 мм; не сформированные пеллеты;

3-4 Пеллеты размером 1 -3 мм или встречаются отдельные пеллеты крупнее 3 мм. Более 50% массы - цилиндрические фрагменты экструдата, большое количество пыли.

5-6 Не более 30 % цилиндрических фрагментов экструдата, остальная часть - шарообразные пеллеты одинакового размера. Отсутствуют пеллеты крупнее 2 мм.

7-8 Не более 10% цилиндрических фрагментов экструдата, остальная часть - шарообразные пеллеты одинакового размера. Пыль отсутствет.

9-10 В массе пеллет не встречаются или практически не встречаются цилиндрические фрагменты экструдата. Пеллеты шарообразные, одинакового размера, близкого к 1 мм.

Результаты оценки полученных пеллет представлены в таблице 4.4:

Таблица 4.4 - Фактическая оценка полученных пеллет

Номер состава Конц. Наполнителя, % Конц. АФС, % Количество гранулирующей жидкости. % Концентрация ГПЦ в гранулирующей жидкости, % Оценка внешнего вида пеллет с МКЦ Оценка внешнего вида пеллет с кальция фосфатом

1 50 50 10 3 2 1

2 50 50 20 3 1 3

3 50 50 10 7 4 2

4 60 40 15 5 9 5

5 70 30 10 3 7 1

6 70 30 10 7 8 2

7 70 30 20 3 2 4

8 70 30 20 7 2 3

9 50 50 20 7 1 3

Составы 2, 7, 8 и 9 на основе МКЦ показали тенденцию к переувлажнению.

Их экструдат был вязким, клейким, плохо разбивался диском сферонизатора и

скатывался в пеллеты больше номинального размера. Составы на основе фосфата кальция показали лучшую адсорбцию влаги и лучше выдерживали переувлажнение. Тем не менее пеллеты на основе фосфата кальция проявили плохую пластичность при выкатывании и образовывали большое количество пыли или не скатывались в шар. Влияние факторов на формирование пеллет иллюстрируют диаграммы на рисунках 4.2 и 4.3.

Влияние факторов на формирование пеллет

(Оценка пеллет с МКЦ; а = 0,05)

Тегт 4,235

Фактор Имя

А Конц АФС, %

Б Гран. жидк. %

С Конц ГПЦ, %

А

дв

вс

ABC АС

0 12 3 4

Влияние

Рисунок 4.2 - Диаграмма влияния факторов на формирование пеллет с МКЦ

Влияние факторов на формировние пеллет.

(Оценка пеллет с кальц. фосфатом; а = 0,05) Term 1412

Фактор Имя

А Конц АФС, %

В Гран. жидк. %

С Конц ГПЦ, %

вс

ас

А

АВ

ABC

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Влияние

Рисунок 4.3 - Диаграмма влияния факторов на формирование пеллет с

кальция фосфатом

Как видно из диаграмм, наибольшее влияние в обоих случаях оказало количество гранулирующей жидкости, использованное при увлажнении пеллетной массы. Для пеллет на основе МКЦ вторым определяющим фактором являлось содержание АФС в пеллетной массе. Для пеллет на основе кальция фосфата вторым по весу являлось совместное влияние количества гранулирующей жидкости и концентрации ГПЦ в ней. Это позволяет сделать вывод о неподходящих технологических свойствах фосфата кальция. Наполнителем для всех типов пеллет была выбрана МКЦ. На рисунке 4.4 продемонстрирована совокупное влияние концентрации АФС и количества гранулирующей жидкости на формирование пеллет с МКЦ.

Рисунок 4.4 - График совокупного влияния концентрации АФС и количества гранулирующей жидкости в массе для пеллетирования на внешний вид получившихся пеллет

На графике можно увидеть, что зависимость внешнего вида пеллет от количества АФС в массе для пеллетирования скорее обратно пропорциональная. Наилучшие результаты показали составы с 30% содержанием кофеина. Это объясняется структурирующими свойствами наполнителя. Количество гранулирующей жидкости влияет иначе - как её недостаток, так и избыток отрицательно сказываются на формировании пеллет. Таким образом, ключевым экспериментом для дальнейшей разработки состава и технологии пеллет с

флурбирофеном, метопролола тартратом и эфавирензом будет являться установление необходимого количества гранулирующей жидкости для формирования правильных округлых пеллет.

4.3. Технология пеллет флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

Активные вещества имеют разную растворимость в воде, что может влиять на технологические свойства пеллет. Ниже описаны свойства используемых АФС:

• Кофеин (Коф.) - умеренно растворим в воде;

• Метопролола тартрат (Мет.) - хорошо растворим в воде;

• Эфавиренз (Эфав.) - практически нерастворим в воде;

• Флурбипрофен (Флур.) - практически нерастворим в воде.

Подбор необходимого количества гранулирующей жидкости проводился с шагом в 3%, начиная с 5% от массы смеси наполнителя и АФС. Количество АФС в смеси составляло 30%. Концентрация ГПЦ - 7%. Наполнителем пеллет являлась МКЦ. Модельные составы приведены в таблице 4.5

Таблица 4.5 - Модельные составы пеллет всех четырёх АФС

Компоненты Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 Состав 5

АФС, г 36 36 36 36 36

МКЦ, г 83,58 83,33 83,08 82,82 82,57

ГПЦ, г 0,42 0,67 0,92 1,18 1,43

Р-р. ГПЦ 7%, г 6 9,6 13,2 16,8 20,4

И того: 120 120 120 120 120

Пеллеты флурбипрофена, кофеина, метопролола и эфавиренза были получены по технологии, описанной в разделе 4.2.2. Полученные пеллеты после сушки визуально контролировались по технологическим показателям «Описание» и «Размер гранул». По показателю «Описание» выставлялась оценка по 10-тибальной шкале, указанной в п. 4.2.3. Оценка полученных пеллет приведена в таблице 4.6

Таблица 4.6 - Оценка внешнего вида полученных пеллет всех четырёх АФС

Р-р. ГПЦ 7%, г Оценка Оценка Оценка Оценка

пеллет Флур. пеллет Коф. пеллет Мет. пеллет Эфав.

6 7 2 3 6

9,6 9 6 6 7

13,2 8 8 8 9

16,8 3 9 10 3

20,4 1 2 3 1

На основании полученных результатов был построен график распределения оценок в зависимости от количества гранулирующей жидкости. График отображает кривые полиноминальной кубической регрессии. Формула построения модели кубической регрессии:

у = в 0 + в 1 х + в 2 х 2 + в 3 х 3

График представлен на рисунке 4.5 и демонстрирует влияние количества гранулирующей жидкости на формирование пеллет.

Рисунок 4.5 - Влияние количества гранулирующей жидкости на формирование пеллет кофеина, флурбипрофена, метопролола тартрата и эфавиренза.

Исходя их полученных данных, можно сделать вывод о том, что для получения пеллет флурбипрофена и эфавиренза требуется меньшее количество

116

гранулирующей жидкости по сравнению с кофеином и метопролола тартратом. Возможно, это следствие лучшей растворимости кофеина и метопролола тартрата в воде, по сравнению с флурбипрофеном и эфавирензом. При этом сохраняется тенденция к скатыванию пеллет в большие агломераты при переувлажнении.

4.4. Стандартизация и оценка качества пеллет флурбипрофена, кофеина, метопролола тартрата и эфавиренза

Пеллеты, полученные согласно технологической схеме в п. 4.3., анализировали по показателям качества, включенным в проекты спецификаций в соответствии с ГФ XV и ФЕАЭС.

Описание. В массе пеллет не встречаются или практически не встречаются цилиндрические фрагменты экструдата. Пеллеты шарообразные, одинакового размера, близкого к 1 мм.

Растворение. Исследование растворения пеллет проводили в соответствии с требованиями ОФС 2.1.9.3. «Испытание на растворение для твердых дозированных лекарственных форм» ФЕАЭС. Для растворения пеллет использовали тестер растворения, для определения концентрации высвободившегося лекарственного вещества использовали метод спектрофотометрии в ультрафиолетовой области в соответствии с требованиями ФЕАЭС ОФС 2.1.2.24. «Абсорбционная спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях».

Методики проведения теста растворения были воспроизведены в соответствии с рекомендациями ИБР и ФЕАЭС. Подробно методики описаны в п. 2.2.2. Все АФС полностью высвобождаются за 30 минут. Нормы растворения перенесены в спецификации из рекомендаций ИБР.

Идентификация. Подлинность пеллет индивидуальных веществ подтверждалась во время испытания «количественное определение» по времени удержания пика основного вещества при сравнении со стандартным образцом.

Количественное определение. Определение каждого компонента проводили методом ВЭЖХ в соответствии с требованиями ФЕАЭС ОФС 2.1.2.28 «Высокоэффективная жидкостная хроматография». Храматографические

методики, применяющиеся при анализе, соответствуют методикам количественного определения АФС в мини-таблетках п 3.5.