Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
Кафедра технології ліків і біофармації
Методики дослідження фармацевтичної доступності лікарських речовин
із м’яких лікарських засобів.
Лекція для студентів 5 курсу
Підготувала:
Доцент К.Ф.Ващенко
Львів, 2013
Лікарські засоби, які застосовують на шкіру.
Застосування ліків на шкіру має на меті місцеве лікування захворювань, часто поверхневих. Застосовують також препарати, які мають дію на тканини, які розташовані глибше – тканини, які приймають участь в м”язевих діях.
А в останні 20 років шкіра стала місцем черезшкірного (трансдермального) застосування ліків загальної дії. Цим шляхом можна застосовувати:
* ліки серцеві,
* гормональні,
* алкалоїди,
* знеюолюючі.
Лікарські речовини можна наносити на шкіру:
- в твердій формі (порошки);
- рідкій ( розчини, суспензії, емульсії);
- м’якій (мазі, креми, нелі).
Рідко місцем дії дерматологічного препарату є поверхня шкіри – це, в основному, такі препарати, як антибіотики і протигрибкові препарати.
Більшість лікарських речовин застосовують на шкіру, щоб викликати загальну лікувальну дію, тобто ЛР мусить дифундувати до глибших шарів шкіри (наприклад, кортикостероїди), справжньої шкіри (наприклад, ліки, які регулюють синтез колагену або розігріваючі ліки).
Властивий шкірний бар’єр, який лікарська речовина мусить подолати – це найбільш зовнішня верства (або шар) шкіри – роговий шар, товщиною 10-50 мкм, збудований з мертвих сплюснутих і щільно упакованих клітин, поміж якими знаходяться ліпіди, які надають тому шару характер ліпідного бар”єру. Після переходу рогового шару лікарська речовина вже без перешкоди дифундує в глибину шкіри.
Під час переходу (пенетрації) через бар’єр верхнього рогового шару шкіри значення водного середовища є набагато меншим, ніж при інших шляхах введення.
Проте, як і для інших шляхів введення, бажано, щоб лікарська речовина була в молекулярному стані, тобто розчинена. Якщо речовина суспендована в мазевій основі, то дифундує до поверхні власне шкіри, причому дифундувати може тільки фракція речовини, яка розчинена в основі, а часто це є тільки невелика кількість речовини, яка міститься в препараті.
Якщо лікарська речовина мало розчинна в основі, то це показує, що процес вивільнення буде повільний і незначною буде швидкість всмоктування лікарської речовини.
На відміну від інших шляхів при трансдермальному введенні лікарська речовина не повинна бути розчинена у воді, щоб всмоктатися через шкіру. Вона може бути розчинною у ліпідах, далі лікарська речовина розчиняється в ліпідному шарі шкіри, завдяки чому дифундує глибше в тканини шкіри.
Іноді для всмоктування речовини, особливо розчинної у воді, може мати значення присутність води, хоча б тої, яка виділяється поверхнею шкіри з потом.
Оцінка вивільнення ЛР із м’яких лікарських форм (МЛФ), наприклад мазей, визначається здатністю основи вивільняти лікарську речовину.
На даний час розроблено багато методик по визначенню вивільнення ЛР мазевими основами. Всі запропоновані методи можна поділити на 2 групи:
Результати біологічних досліджень не завжди можна порівняти, тому часто застосовують методи in vitro.
Фізико-хімічні і мікробіологічні методи
1. До цієї групи методів відноситься метод агарових пластинок. Суть методу полягає в тому, що невелику кількість досліджуваної мазі наносять на агаровий гель, який містить реактив, що утворює забарвлену сполуку з лікарською речовиною. При дифузії ЛР із мазі забарвлена зона більшується. Лінейними розмірами цієї зони і може бути виміряний ступінб дифузії ЛР із мазі. Якщо ЛР здатна флюоресцирувати, тодля її ідентифікації застосовують апарат для флуоресцентного аналізу.
2. Мікробіологічний тест. В тому випадку, якщо ЛР має антисептичні або бактерицидні властивості, застосовують мікробіологічний тест, який відрізняється від попередніх методів способом ідентифікації. Визначену кількість мазі вносять в лунку, яка зроблена в агаровому гелі, що містить стандартну культуру мікроорганізму. Мікроорганізми на поживному середовищі не ростуть там, де знаходиться продифундована із мазі речовина. Тобто, навкруги луночки з маззю утворюється зона, де мікроорганізми не ростуть. Діаметр або ширина зони відсутності росту, яка характеризує ступінь дифузії ЛР із мазевої основи, вимірюється через 24 або 48 годин інкубації чашек Петрі з агаром в термостаті (37◦С). Час вимірювання зон затримки росту залежить від швидкості дифузії ЛР.
В процесі розробки методик з мікробіологічною детекцією було запропоновано багато варіантів удосконалень, які можна поєднати у три типи у відповідності з тим, як вноситься зразок в культуру мікроба, який знаходиться у поживному середовищі.
А) Метод, при якому на пептонному агарі роблять круглий отвір і цей отвір заповнюють пробою мазі. Важливо, щоб мазь тісно контактувала з поживним середовищем на всій поверхні отвору, що досягається внесенням підігрітого зразка в напівтвердому стані. При порівнянні результатів слідкують за тим, щоб висота поживного середовища в чашці Петрі була однаковою, середовище завжди мало однакове рН і т однаковий склад.
В) Друге удосконалення дослідів - зразок мазі поміщають в металевому циліндрі на поживне середовище.
С) Третій варіант – це нанесення зразка на папі (диск в діаметрі до 1 см), який поміщають на тверде поживне середовище.
Найбільш часто застосовують методи прямої дифузії, коли мазь знаходиться в безпосередньому контакті з середовищем, в яке повинна дифундувати ЛР.
4. Для визначення швидкості вивільнення ЛР із мазей застосовують хроматографічний метод, для чого застосовують фільтрувальний папір, який зволожений розчином індикатора. Мазь поміщають в центрі фільтрувального паперу в невеликому циліндрі, який відкритий з двох боків. Швидкість дифузії визначається шляхом вимірювання відстані від зовнішнього края мазі до зовнішнього края забарвленої зони на фільтрувальному папері.
5. Часто застосовують метод дифузії через мембрану, коли досліджувана мазь відділяється від дифузійного середовища напівпроникною мембраною. Як матеріал для мембрани часто застосовують целофан. Товщина целофанової плівки має незначний вплив на дифузію, а матеріал не вступає у взаємодію з лікарськими речовинами.
Процес дослідження заключається в тому, що певну кількість мазі поміщають в камеру для діалізу, яку занурюють у фізіологічний розчин. Дослідження проводять при температурі 37◦С. Кількість речовини, яка про дифундувала через мембрану в діаліз не середовище визначають хімічними або фізико-хімічними методами.
6. Щоб наблизити умови досліду до умов намащування мазі на шкіру, застосовують прилад, в якому в процесі визначення дифузії ЛР передбачено перемішування мазі.
Досліди з вивчення вивільнення фармакологічних препаратів можна проводити з застосуванням штучних ліпідних оболонок або шкіри людської чи шкіри тварин. В таких експериментах одночасно досліджують вивільнення і всмоктування, тобто ці експерименти комплексні, вивчається не тільки вивільнення. Як мембрани тваринного походження застосовуються оболонка яєць, сліпа кишка ягнятка, шкіра з потилиці кролика і інші.
Методи з хімічною (фізико-хімічною) детекцією
При застосуванні цих методів для оцінки вивільнення ЛР спостерігають за дифузією в жирове середовище, або за проникненням у рідке середовище.
Дифузія в жирове середовище (без переходу через напівпроникну мембрану) проходить наступним чином:
зразок мазі наносять на площу, яка визначена на фільтрувальному папері, який кладуть на розчин, який є акцепторним. Закриту чашку залишають на 4 години в термостаті при температурі 25◦С. Ступінь дифузії речовини визначають кількісно в акцепторному розчині.
Другий різновид цього методу: зразок мазі наносять на фільтрувальний папір, який поміщають на дно чашки Петрі, заливають, наприклад вазеліном і залишають на 12 годин при температурі 30◦С. У вазеліні визначають кількість речовини, яка вивільнилась. Аналогічний підхід існує і для речовин гідрофільного характеру, тільки в цьому випадку зразок заливають водою.
Якщо мазь гідрофобна, то можна досліджувати вивільнення методом прямої дифузії – мазь в розтопленому вигляді наносять на водний акцепторний розчин.
Дифузія у водному середовищі
При цьому методі дифузія проходить в гідрогель, переважно желатиновий, а не агаровий. При цьому слідкують, щоб мазь тісно контактувала з гелем, оскільки фазова реакція повинна бути вираженою, а межа забарвленої зони – чіткою. Недоліком цих методів є те, що вимірювання діаметру забарвленої зони має великі експериментальні похибки.
Процес вивільнення лікарських речовин до водного середовища зумовлений властивостями препарату, перш за все його розчинністю та величиною частинок суспендованих в препараті, а також властивостями основи (ліпучість або адгезія, реологічні властивості, гідрофобність). Кожен препарат має свою швидкістю вивільнення, яка і характеризує його якість і ідентичність.
Таким чином, оцінка якості дерматологічного препарату залежить від наступних чинників:
На даний час фармацевтичну доступність дерматологічних препаратів вивчають за допомогою проточної кювети , що має дифузійну камеру.
Умови проведення досліджень
Дослідження проводять протягом 6 годин і беруть не менше, як 5 проб. Об”єм дифузійного розчину – 100-200 мл, поверхня вивільнення -0,5-4 см2, товщина шару нанесення ЛЗ – 1-3 мг/см2.
При проведенні досліджень звертають увагу на те, що між ЛЗ і роговим шаром є фаза розділу, тому дифузійну мембрану обробляють ізопропілміристатом з метою попередження взаємодії ЛЗ з мембраною і попередження адсорбції основи мембраною.
Мають значення розчинники – дифузійне або акцепторне середовище.
Як акцепторне середовище використовують:
Дослідження проводять при температурі 37±0,5ºС.
Підбирають таку концентрацію лікарської речовини, щоб вивільнення проходило при максимальній концентрації.
При нанесенні ЛР на шкіру ЛР може розчинятися або просто вивільнятися.
Застосовують дерматофармакокінетичні методи – ДФК – на основі адгезійних стрічок: ЛЗ наноситься на шкіру, зверху накладається стрічка, де проводиться кількісне визначення ЛР. Метод є наближеним в кореляції in vitro –in vivo.
Дерматофармакокінетичні методи застосовують для наступних груп препаратів (сильнодіючих): *протигрибкові; * противірусні; *противугреві; *антибіотики; *кортикостероїди.
Також застосовують метод визначення вивільнення ЛЗ в дослідах in vivo наступним шляхом: зрізають шкіру і проводять діаліз через шкіру, проте цей метод не знайшов широкої підтримки через:
1. важку технологію;
2. складність зберігання шкіри як природного продукту;
3. складність знаходження об”єкту, косервантів і приладів для фіксації.
Трансдермальні терапевтичні системи.
Така лікарська форма, яка призначена для черезшкірного застосування лікарських речовин для загальної дії, називається трансдермальною терапевтичною системою.
Дерматологічні препарати – системи з неконтрольованим вивільненням , а трансдермальні терапевтичні системи – препарати з контрольованим вивільненням ЛР.
На дію трансдермальних терапевтичних систем впливають наступні чинники:
- вид терапевтичної системи – матрична або резервуарного типу.
В резервуарних системах може бути ЛР у вигляді розчину, емульсії, суспензії і може проникати в системний кровообіг.
Для трансдермальних терапевтичних систем застосовують:
Застосовують також:
Наприклад, прилад з рухомим диском – має напівпроникну мембрану (целофан), об”єм розчину – 250 мл.
Вимоги до оцінки методик:
1. адгезивні системи не повинні взаємодіяти з ЛР і ДР.
Вивільнення ЛР із ректальних лікарських форм
Оцінка вивільнення ЛР із ректальних ЛФ визначається здатністю вивільняти ЛР.
Застосовують два види методів:
1.Інструментальні - in vitro,
2. Біологічні - in vivo.
Вибір методу залежить від:
1.виду супозиторіїв – ректальні, вагінальні, уретральні. Ректальні – дія локальна або системна, вагінальні і уретральні – місцева дія.
2. визначають час розчинення ЛР – на гідрофільних основах;
3. визначають час повної деформації - ЛР на гідрофобних основах (розтоплюють супозиторії).
Основа буде впливати на вивільнення ЛР із супозиторіїв, тому необхідно враховувати, що основа буде вспливати догори, при цьому змінюється контакт супозиторію з поверхнею, тому навколо супозиторія кладеться спіраль, що не дає розпливатися супозиторію.
Для визначення вивільнення ЛР із супозиторіїв застосовують6
У ДФ ХІ вид для визначення вивільнення застосовували прилад Крувчинського – метод рівноважного діалізу через напівпроникну мембрану.
Фармако-технологічні дослідження супозиторіїв, описані в ДФ України, наближені до вимог ДФ США, Німеччини, Японії, Европейського Союзу. Вони регламентують для супозиторіїв проведення досліджень на розпадання та розчинність.
Для визначення розпадання і розчинності супозиторіїв застосовують прилади, які випускають фірми PHARMATEST (Німеччина) PTS 3Е і PTS WO.
Прилад PTS 3Е призначений для визначення розпадання супозиторіїв і дозволяє проводити тестування трьох зразків. Час тестування від 1 хв до 10 годин, при цьому час розпадання фіксується вручну.
Прилад PTS WO призначений для перевірки розчинності супозиторіїв.
У світі для вивчення вивільнення ЛР із супозиторіїв застосовують наступні прилади:
Вимоги до фільтра проточної кювети:
ДФ України для визначення розчинності супозиторіїв регламентує проточний прилад для твердих лікарських форм, але зі спеціальною кюветою.
Лікарські засоби для парентерального застосування.
БД досліджують для наступних ЛЗ:
1. суспензії – інсулін (акцепторний розчин – буфер з значенням рН7,4);
2. олійних розчинів – розчини гормонів (прилад – проточна кювета, чинники – вид олії, враховується в”язкість, швидкість пропливу - );
3. імплантів (типи імплантантів – з ДР і без ДР).
Оцінка ступеню вивільнення:
1. фармакодинамічний ефект – в клініці ( рН розчинника -7,4).