Учебник для студентов фармацевтических вузов и факультетов Под редакцией
 Скачать 7.13 Mb.
|
|
Зарождение технологии лекарств как фармацевтической науки. Создание науки об условиях и способах приготовления лекарств в значительной степени было подготовлено работами выдающихся отечественных ученых XVIII и XIX ст., в их числе прогрессивными представителями фармации. Академики С. П. Крашенников (1713—1755), И. И. Лепехин (1740— 1802), Н. П. Соколов (1748—1796) и другие провели значительную работу по изучению лечебных и лекарственных средств народной медицины и этим способствовали расширению лекарственного арсенала аптек (яловец, марьин корень, тирлич горьковатый, степная малина и др.). Известный ученый Н. М. Максимович-Амбодик (1744—1812) — основоположник русской фармакогнозии, написал одну из лучших в России книг по лекарственным растениям «Врачебное веществове-дение», в которой приведены сведения о приготовлении лекарственных препаратов из растений, а также о технологии перегонных вод и водок, соков из свежих растений, сиропов, о получении целебных и пищевых масел. В 1737 г. была издана «Речь о пользе химии» академика Н. П. Соколова, в которой он подчеркивал роль химии в медицине и особенно в аптекарском искусстве или науке, которая по употреблениям своим хотя и наиболее относится к медицине, но сама по себе есть настоящая и существенная часть химии. Книга по фармацевтическому анализу «Способ испытывать чистоту и неподложность химических произведений лекарственных» академика В. М. Севергина стала первым в России руководством по исследованию качества настоев, отваров, экстрактов, сиропов и других лекарств. В медико-хирургической академии В. М. Севергин читал курс химических советов для врачей и фармацевтов. Его научные труды сыграли значительную роль в развитии фармацевтического анализа. Значительная роль в развитии фармации принадлежала не только воспитанникам Академии наук, но и практическим работникам аптек, которые впоследствии стали великими учеными. К таким выдающимся деятелям фармации следует отнести академика Т. Е. Ло-вица (1757—1804). Значительную часть своей научной деятельности он провел в Петербурге, в лаборатории аптеки. Он открыл адсорбционную способность угля и применил ее для очищения воды, спирта, растворов минеральных солей и др. Впервые в мире им был получен абсолютный спирт, составлены первые алкоголеметрические таблицы, разработаны методы кристаллизации, способы получения щелочей в кристаллическом виде и многое другое. К аптечным воспитанникам того времени следует отнести также почетного члена Петербургской академии наук И. Г. Моделя, ученого аптекаря И. Я. Биндгейма и др. Во второй половине XVIII и первой половине XIX в. были изданы фармакопеи: военные, морские, государственные и др. Они были составлены на основе достижений науки и упорядочили ассортимент лекарств, упростили рецептуру, максимально использовали отечественные лекарственные средства. ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПЕРИОД XIX—XX вв. С изданием нового фармацевтического устава и закона «О некоторых изменениях в порядке открытия аптек» (1912) были несколько расширены права фармацевтических предприятий. Им разрешалось готовить, помимо галеновых препаратов, химические продукты. Наравне с магистрами фармации к управлению производством допускались провизоры. В первой четверти XIX в. в передовых капиталистических странах того времени США, Франции, Германии начался переход к промышленному производству галеновых препаратов и готовых лекарственных средств. В дореволюционной России процесс перехода к промышленному производству готовых лекарственных средств задержался. Из-за боязни конкуренции владельцы аптек сопротивлялись переходу к промышленному приготовлению лекарственных средств. Вторая половина XIX и начало XX в. характеризуется деградацией производственного и научного уровня аптеки и снижением его до уровня торгового заведения. Лекарства, в основном, применялись в виде готовых патентованных средств заграничного приготовления и были очень дорогими. Становление технологии лекарств как науки. Характерной особенностью медицины первой половины XIX в. является дифференциация медицинских знаний, в частности, тенденция к выделению лекарствоведения в самостоятельную дисциплину. В 1845 г. была введена степень магистра фармации. Ее мог получить провизор, выполнивший диссертацию. За период 1845—1901 гг. этой степени были удостоены 300 русских фармацевтов. Они опубликовали свыше 900 научно-исследовательских работ, посвященных получению и исследованию лекарственных препаратов, пищевых продуктов и других веществ. Подготовку провизоров осуществляли специальные факультеты университетов. Для поступления в университет аптекарский помощник должен был иметь трехлетнюю практику работы в аптеке, после этого его допускали в качестве слушателя на двухгодичные курсы провизоров при медицинском факультете университета с последующей сдачей государственных экзаменов на звание провизора. При подготовке фармацевтических кадров в основном уделялось внимание практическим навыкам. Теоретическая подготовка была недостаточной и в основном сводилась к тому, чтобы специалист мог работать в аптеке. Женщины получили право получения фармацевтического образования только в 1888 г. В первой половине XIX ст. на развитие отечественной фармации и технологии лекарств значительно повлияли Московский университет и Петербургская медико-хирургическая академия, которые были центрами передовой науки и культуры. Чрезвычайно большая заслуга в развитии фармации принадлежит выдающемуся русскому ученому, профессору Московского университета А. А. Иовскому (1796—1857). Он написал учебник «Начертание фармации», в котором обращал внимание на технологию лекарств и впервые в фармацевтической науке пытался подвести под практику приготовления лекарств научную базу, основывающуюся на данных физики, химии и других естественных наук. Применив впервые термин «технология» по отношению к фармации, А. А. Иовский понимал технологию как науку, указывающую способы приготовления лекарств. Передовой русский ученый (провизор и врач) профессор кафедры фармации Петербургской медико-хирургической академии А. П. Нелюбин (1785—1858) написал книгу «Фармакография» и химико-врачебное предписание приготовления и употребления новейших лекарств. Это одно из полнейших и ценнейших пособий по лекарствоведению для фармацевтов того времени, выдержало 5 изданий. В 1843 г. вышла книга А. П. Нелюбина «Фармацевтические записки» — первый отечественный учебник, объединяющий теорию и практику технологии лекарственных форм, в котором впервые сформулировано определение фармации как науки, базирующейся на достижениях естественных и общественных наук. Он требовательно относился к званию провизора: «Аптекарь, занимающийся эмпирически... приготовлением лекарств, не зная действия процесса, ни самих причин, его производящих, есть не кто иной, как простой ремесленник». Одним из выдающихся ученых второй половины XIX ст. является Д. И. Менделеев (1834—1907) — гениальный создатель Периодической системы химических элементов, значение которой для развития химии и фармации трудно оценить. В предисловии к журналу «Медицинская химия и фармация» он писал: «Медицинская химия и фармация, которые составляют одну из основ лекарственного дела..., идут путями во многом своеобразными, обещающими заметные результаты... в области чистой фармации, которая представляет основные черты химической промышленности. Пришла пора заботиться за развитие у нас многих заводов и фабрик, потому что нужно России начать освобождение от иноземного влияния относительно поставления большинства химико-фармацевтических препаратов». Значительно повлияли на развитие фармации в этот период русские ученые. Начальник кафедры фармации Петербургской медико-хирургической академии Ю. П. Трапп (1814—1908) составил семь фармакопеи, а также руководства по приготовлению лекарств, фармацевтической химии, фармакогнозии, исследованию ядов. В 1882 г. профессор фармации и фармакогнозии Московского университета В. А. Тихомиров (1841—1914) опубликовал «Курс фармации» — руководство по приготовлению лекарств и фармацевтической химии. Последнее (пятое) издание этого учебника вышло в 1909 г. Профессор И. Г. Драгендорф (1836—1898) провел значительную работу в области химического исследования лекарственного сырья. Профессоры П. И. Зинин (1812—1898), А. Н. Бутлеров (1828— 1886) и Д. И. Меншуткин, выдающиеся ученые-химики, синтезировали ряд важнейших лекарственных средств, имеющих решающее значение для медицины (снотворные, анестезирующие, бактерицидные). В 1885 г. петербургский аптекарь профессор А. В. Пель предложил использовать при приготовлении подкожных инъекций гранулы, содержащие небольшое количество антисептиков — стирола, бензаль-дегида, тимола, а также предложил готовить инъекционные растворы в ампулах. К концу XIX и началу XX ст. относится деятельность ряда ученых, которые активно участвовали в создании фармации и развитии технологии лекарств и галеновых препаратов. Одним из таких деятелей был великий русский ученый И. П. Павлов (1849—1936). Еще в дореволюционной России в клинике известного врача С. П. Боткина, будучи его учеником, И. П. Павлов изучал физиологическое действие многих лекарственных средств и высоко ценил значение лекарств в общем комплексе лечебно-профилактических мероприятий. Эти работы способствовали расширению арсенала лекарственных средств. Профессор Л. Г. Спасский (1868—1929) заведовал кафедрой технологии галеновых и дозированных препаратов Ленинградского химико-фармацевтического института, много уделял внимания подготовке кадров, а также организации производства ряда галеновых и фармацевтических препаратов на заводах. Магистр фармации профессор Л.Ф.Ильин (1872-1937), заведующий кафедрой судебной химии, имел много работ по изучению лекарственных средств растительного происхождения. Его диссертация «О спрессованных медикаментах или таблетках» явилась началом внедрения их в медицинскую практику. В области усовершенствования аптечной технологии и технологии галеновых препаратов провели значительную работу доктора фармацевтических наук Б. А. Бродский (1872—1937) и М. Г. Вольпе (1884—1940). К ленинградской группе фармакокинетиков и общественных деятелей относится профессор А. И. Обергард (1888—1937). Среди его многочисленных работ, несомненно, основное место занимает «Технология лекарственных форм с кратким очерком технологии галеновых препаратов» (1929) — первый советский учебник для высших фармацевтических учебных заведений. Заведующий кафедрой технологии лекарственных форм и галеновых препаратов Г. Я. Коган (1878—1956) имел большой практический опыт и много экспериментальных работ в области получения и исследования галеновых препаратов. Он автор двух учебников по технологии лекарственных форм и галеновых препаратов, изданных в 1939 г. в Ленинграде. Выдающимся представителем фармацевтической науки был академик О. П. Орехов (1881—1939), работы которого стали целой эпохой в химии алкалоидов. Ряд выделенных им алкалоидов начали применять практически (сальсолин, платифиллин, пахикарпин и др.). О. П. Орехов создал свою школу в области химии алкалоидов. Из нее вышло много талантливых ученых (Г. П. Меньшиков, Р. А. Коновалова и др.). Учебные заведения и научно-исследовательские учреждения фармации. Быстрое становление технологии лекарств как научной дисциплины оказалось возможным только благодаря многочисленным исследованиям, которые активно проводились в созданных (одновременно с фармацевтическими вузами) научно-исследовательских учреждениях. Научные исследования в области совершенствования всех видов аптечной работы были сконцентрированы в Центральном научно-исследовательском аптечном институте (ЦАНИИ) в Москве. Институт возник в 20-х гг. в виде небольшой аптечной опытной станции (ЦАОС). Позднее она была преобразована в научно-исследовательскую лабораторию (ЦАНИЛ), а в годы Великой Отечественной войны — в институт республиканского значения. С 1954 г. ЦАНИЛ стал институтом союзного значения (ЦАНИИ). В 1976 г. был реорганизован во Всесоюзный научно-исследовательский институт фармации (ВНИИФ). Во ВНИИФ проводится большая работа по совершенствованию технологических процессов. Систематически изучается рецептура аптек, что позволяет выявить наиболее распространенные прописи лекарств с целью их перевода в заводское производство. В институте проводятся работы по совершенствованию рабочих мест в аптеке и внедрению малой механизации в аптечную практику (бюреточные системы, дозирующие аппараты и др.). Главным научно-исследовательским институтом по промышленной технологии лекарств является Государственный научный центр лекарственных средств (ГНЦЛС) в Харькове, который проводит большую работу в области создания технологии новогаленовых препаратов из гликозидо- и алкалоидоносных растений, изучения экстракционного процесса и совершенствования аппаратуры, создания нового типа суппозиторных и мазевых основ, а также совершенствования различных стадий производства ампулированных растворов, таблеток, аэрозолей и других лекарственных форм. Ценные лекарственные препараты выходят из лаборатории Всесоюзного научно-исследовательского института лекарственных растений (ВИЛР), образованного в 1930 г. в Москве. С момента организации опытного завода институт имеет возможность доводить свои исследования по растениям до логического конца. Здесь проводятся работы по созданию галеновых препаратов из свежесобранных растений. Самым большим научным центром был ВНИИХФИ — Всесоюзный научно-исследовательский химико-фармацевтический институт им. С. Орджоникидзе, созданный в 1920 г. Основной профиль его — синтез лекарственных средств и выделение в чистом виде биологически активных веществ из природных продуктов. В 1930 г. в Ленинграде на базе фармакохимической лаборатории Ленмедснабторгпрома был создан научно-практический фармацевтический институт, впоследствии преобразованный в научно-исследовательский фармацевтический, а затем в научно-исследовательский химико-фармацевтический институт (ЛенНИХФИ). В 1951 г. институт был объединен с Ленинградским химико-фармацевтическим институтом. Значительная работа проводилась также в Тбилисском научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте, организованном в 1932 г. по инициативе профессора И. Г. Кутателадзе (1887— 1963), ныне это институт фармакохимии АН Грузии им. профессора И. Г. Кутателадзе. Активно развивалась фармацевтическая мысль и в Сибири, где центром был медицинский факультет Томского университета, впоследствии преобразованный в медицинский институт. Здесь с 1901 г. в течение многих лет работал профессор Н. А. Александров (1858— 1935), воспитавший ряд поколений фармацевтов и создавший свою технологическую школу (С. Ф. Шубин, А. С. Прозоровский). В контакте с научно-исследовательскими учреждениями и технологическими кафедрами фармацевтических институтов и факультетов работали экспериментальные лаборатории фармацевтических заводов и фабрик. Особенно существенен вклад этих лабораторий в совершенствование процессов таблетирования, ампулирования и автоматизации упаковочных материалов. В 1921 г. постановлением Наркомздрава и Главнауки Украины в Харькове был основан первый в Украине фармацевтический институт. Ученые под руководством профессора Н. А. Валяшко разработали структуру вуза и программу подготовки провизоров, которая была принята для всех фармацевтических вузов страны. В 1924 г. Харьковский фармацевтический институт был преобразован в химико-фармацевтический техникум, а в 1930 г. снова реорганизован в институт, в котором в 1930—1932 гг. функционировал рабфак с филиалами в Донецкой, Полтавской и других областях Украины. Со временем фармацевтические институты были организованы в Киеве (1923—1935), Виннице (1927—1935), Днепропетровске (1927—1957), где он был реорганизован в фармацевтический факультет медицинского института, Одессе (1935—1959); (в 1959 г. Одесский фармацевтический институт был переведен в Запорожье, а потом реорганизован в фармацевтический факультет медицинского института). Фармацевтическое отделение медицинского факультета Львовского университета было преобразовано в фармацевтический факультет Львовского медицинского института. Кроме перечисленных институтов, для подготовки и переподготовки фармацевтических кадров в 1933 г. в Киеве в подчинении Все-украинского аптечного управления был создан институт подготовки и переподготовки кадров, который в 1938 г. реорганизован в институт усовершенствования провизоров, а с 1953 г. — в фармацевтический факультет Киевского института усовершенствования врачей. В настоящее время в Украине фармацевтические кадры готовят: Национальная фармацевтическая академия Украины (Харьков), фармацевтические факультеты Львовского государственного медицинского университета им. Данила Галицкого, Киевского Национального медицинского университета им. А. А. Богомольца, Запорожского государственного медицинского университета, Украинской военно-медицинской академии Министерства обороны Украины (Киев), Ива-но-Франковской государственной медицинской академии, Луганского медицинского университета и др. Повышение квалификации провизоров осуществляют Киевская медицинская академия последипломного образования им. П. Л. Шу-пика, Институт повышения квалификации специалистов фармации НФАУ. Научные школы выдающихся ученых в области технологии лекарств. Основной вклад в развитие технологии лекарств как научной дисциплины вносят одноименные кафедры высших фармацевтических учебных заведений в Перми, Пятигорске, Ташкенте, Хабаровске, Петербурге, Киеве, Харькове, Львове, Запорожье и др. На большинстве технологических кафедр сложились определенные научные направления. В числе передовых следует назвать ученых Пятигорского фармацевтического института (профессора И. А. Муравьев, Ю. Г. Пшуков), фармацевтического факультета 1-й Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова (профессора А. И. Тенцова, Л. А. Иванова, Т. С. Кондратьева), Национальной фармацевтической академии Украины (академик А. И. Тихонов, профессора В. И. Чуе-шов, Д. И. Дмитриевский, И. М. Перцев и др.), Киевской медицинской академии последипломного образования (профессор Е. Е. Борзу-нов), ГНЦЛС (профессора Ф. А. Конев, Г. С. Башура, Н. А. Ляпунов и др.), Запорожского государственного медицинского университета (профессора П. П. Печерский, Т. А. Грошовый), Львовского государственного медицинского университета (профессора Ф. А. Жогло, Т. Г. Каленюк). Учеными технологических школ Украины проделана значительная работа по изучению технологических процессов и свойств различных лекарств, совершенствованию лекарственных форм. В качестве основ и вспомогательных компонентов при приготовлении мазей и линиментов изучены полимерные соединения и силиконы. М. X. Глузман, Г. С. Башура и другие предложили полиэти-ленгликолевые основы и поверхностно-активные вещества. Профессор Г. С. Башура написал 5 монографий: «Консистентные свойства мягких лекарственных средств и методы их измерения» (1969), «Поверхностно-активные вещества и их применение в фармации» (1972), «Защитные средства для кожи» (1976), «Ланолин и его производные в фармацевтической и косметической практике» (1976), «Фармацевтические аэрозоли» (1978). Он был организатором производства лекарственных препаратов в аэрозольной упаковке (Ин-галипт, Каметон, Камфомен, Ливиан, Гипозоль и др.). Различные эмульсионные основы предложены Р. К. Алиевым, А. С. Прозоровским, И. А. Муравьевым, Д. П. Салом, Ю. А. Благови-довой, Е. Н. Кутумовой и др. Профессор Д. П. Сало (1923—1980) занимался проблемой физико-химической механики и использования высокодисперсных минералов Украины в технологии лекарственных препаратов для лечения язвенно-некротических поражений кожи, лучевых дерматитов. Он разработал 3 лекарственных препарата. Изучены факторы, влияющие на полноту и скорость извлечения действующих веществ из растительного сырья (И. А. Муравьев, Г. П. Пивненко, А. П. Прокопенко и др.). Профессор А. П. Прокопенко предложил новое направление для медицинской промышленности — экстракция биологически активных веществ сжиженными газами в замкнутой системе и создание для указанных целей специального технологического оборудования. Это научное направление успешно реализуется в производстве лиофильных лекарственных средств. Разработал 10 лекарственных препаратов, 9 из которых производятся промышленностью. Академик А. И. Тихонов предложил фракционно-дифференциро-ванное экстрагирование природного сырья — продуктов пчеловодства (прополиса, цветочной пыльцы, меда) — с получением биологически активных субстанций. Он внедрил в промышленное производство безотходную технологию переработки прополиса и цветочной пыльцы. Разработал 25 лекарственных препаратов (настойка прополиса, глазные капли Пропомикс, аэрозоль Пропомизоль, таблетки Прополин, Полензим и др.), которые производят Уманский, Новосибирский, Хабаровский химико-фармацевтические заводы и научно-производственная фирма «Апитек». Опубликовал монографию «Теория и практика производства лекарственных препаратов прополиса» (А. И. Тихонов, Т. Г. Ярных и др.), которая внесла большой вклад в развитие технологии апипрепаратов. С целью совершенствования технологии инъекционных лекарственных форм выполнены исследования по обеззараживанию воздуха асептического блока аптеки, созданы специальные автоклавы, стерилизаторы, усовершенствованы трудоемкие технологические операции — фильтрование растворов, их стабилизация (Ф. А. Конев, И. Н. Карнаухов и др.). Профессором Ф. А. Коневым разработано и внедрено 11 лекарственных препаратов и 3 новых технологических процесса в области создания инъекционных лекарств. Проведены всесторонние исследования по проблемам разработки глазных капель и мазей. В этом направлении изучены основы для глазных мазей, процесс фильтрации глазных капель и их консервирование (И. А. Муравьев, Ю. И. Зеликсон, Т. С. Кондратьева и др.). Значительные успехи достигнуты в области физико-химической механики таблетирования лекарственных веществ (Г. Я. Коган, Е. Е. Борзунов и др.), создании твердых лекарственных форм в виде гранул и таблеток (Н. А. Казаринов, П. Д. Пашнев и др.). Профессор Е. Е. Борзунов внедрил в медицинскую промышленность более 20 таблетированных препаратов. Профессор Т. А. Грошовый рассматривал вопросы математического планирования эксперимента при создании и совершенствовании технологии таблетированных препаратов, опубликовал монографию «Математическое планирование эксперимента в фармацевтической технологии». Профессор Н. А. Казаринов разработал 5 лекарственных препаратов, из которых 3 производится промышленностью, издал монографию «Физико-химические методы анализа биологически активных веществ». Интересным направлением технологии лекарств является создание комбинированных препаратов с заданными фармакокинетичес-кими свойствами. Профессора И. М. Перцев и Д. И. Дмитриевский разработали более 10 лекарственных препаратов, 3 из которых (Ле-вомиколь, Левосин, Диоксиколь) производятся промышленностью. Разработке защитных мазей на основе жиросахаров и фосфатидов была посвящена работа профессора Ф. А. Жогло. Им издана монография «Жиросахара», 15 рацпредложений внедрено на предприятиях страны. Большое внимание было уделено вопросам анализа многокомпонентных лекарственных средств (Т. Г. Каленюк и др.). Профессор Т.Г.Каленюк написал монографию «Методы УК-спектрофотометрии в фармацевтическом анализе», в которой отражены теоретические основы спектрофотометрического анализа многокомпонентных лекарственных средств, позволяющие оптимизировать многофакторные процессы фармацевтической технологии. Изучены затруднительные и несовместимые прописи лекарств. Они приведены в руководстве Г. А. Карпенко и Н. М. Туркевича, монографии Г. А. Вайсмана и Н. Н. Прокоповича, пособии В. М. Сало. Обобщены материалы по приготовлению лекарств с затруднительной технологией и даны рекомендации по их устранению для 300 прописей (О. И. Белова и др.). Систематизированы в соответствии с применением для терапии различных заболеваний свыше 2000 прописей экстем-поральной рецептуры, которыми обогатилась отечественная медицина за последние годы. Они представлены в «Справочнике экстемпораль-ной рецептуры» (под редакцией академика А. И. Тихонова), подготовленном кафедрой аптечной технологии лекарств НФАУ. В последние годы в научных работах ученых-технологов наметилась тенденция формирования новых направлений: «Проблемы создания составов и технологии гомеопатических лекарственных средств» (А. И. Тихонов, Т. Г. Каленюк и др.), «Промышленная фармация» (В. И. Чуешов и др.). Немалую роль в развитии отечественной фармацевтической науки сыграло создание проблемных комиссий в Украине. Республиканская проблемная комиссия «Фармация» Ученого медицинского совета Минздрава Украины работает на базе Харьковского фармацевтического института с 1977 г. (с 1999 г. Национальной фармацевтической академии Украины) и координирует научные исследования, проводимые на фармацевтических факультетах Львовского, Запорожского медицинских университетов и в аптечном отделе Киевского НИИ фармакологии и токсикологии Минздрава Украины. Председателями проблемной комиссии были: 1965—1970 гг. — профессор Г. А. Вайсман; 1971—1975 гг. — профессор Е. Е. Борзунов; 1976—1980 гг. — профессор Д. П. Сало; с 1981 г. — член-корреспондент НАН Украины, профессор В. П. Черных. Проблемная комиссия определила основные научные направления исследования, обратив особое внимание на теоретическое обобщение экспериментальных данных, на развитие комплексных фундаментальных исследований, направленных на улучшение обеспечения населения современными высокоэффективными лекарственными средствами. В настоящее время фармацевтическая технология развивается по следующим основным направлениям; — экспериментально-теоретическое обоснование совершенствования состава и технологии традиционных и создание новых рациональных лекарственных форм; — разработка лекарственных средств на основе биотехнологии, в том числе с использованием методов генной инженерии; — направленный поиск и исследование новых, вспомогательных веществ, пролонгирующих действие, улучшающих биодоступность и стабильность лекарственных препаратов; — разработка теоретических основ стабилизации лекарственных средств с целью продления их сроков годности; — создание методологических основ получения современных лекарственных средств из растительного сырья; — создание лекарственных препаратов направленного действия с заданными фармакологическими свойствами; — разработка новых технологий производства и методов анализа лекарственных препаратов; — экспериментально-теоретические исследования в области детских и гериатрических лекарственных форм; — изучение технологических и биофармацевтических аспектов биодоступности лекарственных средств, установление взаимосвязи показателей биодоступности, фармакокинетики и биофармацевтических факторов; — изучение взаимосвязи компонентов системы «препарат— упаковка—атмосфера». Прогнозирование и установление пригодности упаковки и укупорки для длительного хранения лекарственных средств. Глав а 3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БИОФАРМАЦИИ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВ Биофармация является теоретической основой технологии лекарств. Сам термин «биофармация» появился впервые в научной фармации США в начале 60-х гг. XX ст. и вскоре получил международное признание.
Биофармация — это научная дисциплина фармации, занимающаяся изучением влияния физических и физико-химических свойств лекарственного вещества и лекарственного препарата на количественную характеристику терапевтического эффекта в организме человека или животного после приема лекарственного вещества в различных лекарственных формах. Появилась она после установления фактов терапевтической неэквивалентности лекарственных препаратов, то есть лекарственные препараты одного состава, но приготовленные разными фармацевтическими предприятиями, отличались различной терапевтической эффективностью. Это было обусловлено рядом причин: измельченностью лекарственных веществ, подбором вспомогательных веществ и различием технологических процессов, так называемых фармацевтических факторов. В специальной литературе термин «фармацевтические факторы» получил распространение, прежде всего, в связи с клиническим подтверждением экспериментальных данных о существовании зависимости между эффективностью лекарственных препаратов и методами их получения. В связи с тем, что терапевтическая эффективность лекарственных препаратов определяется процессами их абсорбции (всасывания), распределения и элиминации (выведения) из макроорганизма, биофармация уделяет особое внимание изучению этих процессов, равно как и влиянию на них физико-химических свойств лекарственных веществ. Поэтому все изучаемые лекарственные формы в настоящее время рассматриваются в биофармацевтических аспектах. Основной задачей биофармации в современной технологии лекарств является максимальное повышение терапевтической эффективности лекарственных веществ и снижение до минимума возможного побочного их действия на организм. При решении этих задач важную роль играют исследования по оценке биологической доступности лекарственных препаратов. Это означает, что в фармацевтический комплекс знаний, где ранее единственными критериями служили их физико-химические константы, вводятся новые положения, имеющие чисто биологическое, медицинское обоснование. ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ Все фармацевтические факторы, которые оказывают влияние на биологическое действие лекарственных препаратов, можно разделить на 5 групп: 1. Физическое состояние лекарственного вещества (размер частиц, форма кристаллов, наличие или отсутствие заряда на поверхности частиц и др.). Полиморфизм. 2.Химическая природа лекарственного вещества (соли, кислоты, основания, эфиры, комплексные соединения и т. д.). 3. Вспомогательные вещества (их природа, физическое состояние и количество). 4. Вид лекарственной формы и пути ее введения в организм. 5. Технологические операции, имеющие место при получении лекарственного препарата. Фармацевтические факторы играют важную роль при разработке составов и технологии новых лекарственных препаратов и совершенствовании уже существующих. В практической работе провизора-технолога наибольшее значение имеют факторы: физическое состояние лекарственного вещества, наличие вспомогательных веществ и их природа. Исходя из этих факторов, необходим правильный выбор технологии лекарственных препаратов, механизация стадий технологического процесса. Лекарственные вещества так же, как и лекарственную форму, провизор-технолог в аптеке не выбирает, так как существует определенная пропись рецепта, в которой врач указывает, какое лекарственное вещество следует использовать и какую лекарственную форму приготовить. Изучение фармацевтических факторов поможет провизору-технологу осуществлять выбор оптимальной технологии приготовления лекарственных препаратов, которая бы гарантировала максимальное высвобождение лекарственного вещества из лекарственной формы при требуемом способе применения. Физическое состояние лекарственного вещества.От размера частиц в большой степени зависит скорость и полнота всасывания лекарственного вещества при любых способах назначения, исключая внутрисосудистый, а также его концентрация в биологических жидкостях, главным образом в крови. Таким образом, оказывается, что такая обычная технологическая операция, как измельчение, имеет непосредственное отношение к терапевтическому эффекту лекарственных препаратов. Это впервые было доказано для сульфаниламидных веществ, затем стероидов, производных кислоты салициловой, антибиотиков, обезболивающих, мочегонных, антидиабетических, кардиологических и других лекарственных средств. Так, например, при назначении одинаковых доз сульфадимезина микронизированного и полученного в заводском производстве без дополнительного измельчения определено, что в плазме крови людей при применении микро-низированного сульфадимезина его содержание на 40 % выше, максимальная концентрация достигается на 2 часа раньше, а общее количество всосавшегося вещества на 20 % больше. При уменьшении размера частиц гризеофульвина с 10 до 2,6 мкм резко возрастает его всасывание в желудочно-кишечном тракте, что позволяет в 2 раза снизить обычную терапевтическую дозу. Аналогичные результаты получены при использовании микронизированной ацетилсалициловой кислоты — противовоспалительное действие повышалось приблизительно в 2 раза. Однако выбор размера частиц лекарственного вещества в каждом конкретном случае должен быть научно обоснован. Нельзя считать правильным стремление к получению в каждом случае микронизи-рованного порошка, так как нередко резкое уменьшение размеров частиц лекарственного вещества вызывает или быструю инактивацию, или быстрое выведение из организма, или усиливает его нежелательное действие на организм. В аптечной практике необходимый размер частиц достигается при соблюдении следующих условий измельчения: выбор ступки, время измельчения, порядок измельчения и смешивания лекарственных веществ. Все эти правила изложены в главе «Порошки». Полиморфизм (от гр. poll— много, morphe— форма) — способность одного и того же вещества образовывать разные по форме кристаллы. Полиморфные модификации образуют многие химические, в том числе и лекарственные вещества. При этом одно и то же в химическом отношении вещество обладает различными физическими свойствами. Это относится прежде всего к органическим веществам, которые могут существовать в двух или более кристаллических модификациях. Образование различных полиморфных модификаций лекарственных веществ возможно при их получении (выделении), очистке и сушке, а также при приготовлении и хранении лекарственных форм. Полиморфные превращения особенно распространены среди са-лицилатов, барбитуратов, сульфаниламидов, гормональных препаратов. Например, кислота ацетилсалициловая встречается в шести кристаллических формах, кортизона ацетат — в пяти. Учет и рациональное использование явлений полиморфизма лекарственных веществ имеют важное значение для фармацевтической и медицинской практики. Дело в том, что полиморфные модификации одного и того же лекарственного вещества обладают различной растворимостью, температурой плавления, стойкостью к окислению, а следовательно, неодинаковыми поверхностными свойствами, от которых зависит скорость абсорбции лекарственных веществ и их стабильность в лекарственных формах. Так, кислота ацетилсалициловая (полиморфная модификация II) обладает на 50 % лучшей растворимостью по сравнению с формой I и в 1,5 раза большей активностью и биологической доступностью. Скорости растворения безводного кофеина и теофиллина превосходят скорость растворения их сольватированных форм. Ярким примером, показывающим терапевтическое значение факта полиморфизма, может служить инсулин. Осажденный инсулин представляет собой после реакции с цинка хлоридом нерастворимый комплекс, который в зависимости от рН может быть аморфным или кристаллическим. При необходимости быстрого непродолжительного действия используют легко всасывающийся аморфный цинк-инсулин, кристаллический цинк-инсулин всасывается медленно и обеспечивает пролонгированное действие гормона. Химическая природа лекарственного вещества.Одно и то же лекарственное вещество может быть использовано в качестве лекарственного средства в разных химических состояниях (соль, кислота, основание, комплексное соединение и т. д.). В простейших случаях это может касаться солеобразования того или иного активного вещества. Например, при замене иона водорода в аскорбиновой кислоте на ион натрия препарат при сохранении основной функции витамина С приобретает новые, не характерные для аскорбиновой кислоты свойства — способность изменять электролитный баланс организма в большей степени, чем аскорбиновая кислота, угнетать функцию инсуляр-ного аппарата у больных сахарным диабетом. Или другой пример: алкалоид хинин из основания может быть переведен в разные соли — сульфат, хлорид, бромид. При сохранении фармакологического действия хинина его соли как обладающие различной растворимостью будут иметь разную кинетику всасывания. Концентрация водородных ионов влияет на растворимость, коэффициент распределения лекарственных веществ, а также на мембранный потенциал и поверхностную активность. Так, при переходе через липоидный барьер (стенка желудка, кишечника) большую роль играет степень ионизации. Лекарственные вещества могут быть в ионизированной или неионизи-рованной форме, что сказывается на их терапевтическом действии. Вспомогательные вещества.Создание лекарственной формы практически во всех случаях требует применения того или иного вспомогательного вещества. Успехи органической химии и лекарствоведения привели к созданию препаратов гормонального или аналогичного типа действия. Разовые дозы таких препаратов составляют миллиграммы или даже доли миллиграммов, что приводит к необходимости обязательного использования «вспомогательных веществ» в лекарственной форме и усиливают их роль в фармакокинетике лекарственного вещества. Вспомогательные вещества не являются индифферентными и во всех случаях применения они, так или иначе, воздействуют на высвобождение лекарственного вещества. Чаще всего для этих целей используют молочный сахар. Однако, при его присутствии, например, возрастает всасывание тестостерона, снижается активность изо-ниазида. Кислота аминокапроновая в сочетании с двукратным количеством сахара имеет такую же активность, как и чистая аминокапроновая, но 3—5-кратное количество сахара значительно снижает ее активность. Поэтому в каждом конкретном случае выбор вспомогательного вещества должен быть индивидуальным по отношению к лекарственному веществу. Среди работ, посвященных изучению влияния вспомогательных веществ на активность лекарственных препаратов, особенно много внимания уделяется мазевым и суппозиторным основам, их типу (гидрофильная, гидрофобная, эмульсионная), вязкости, физико-химическим свойствам, концентрации применяемых эмульгаторов, ПАВ и других активаторов всасывания. Так, например, мази с антибиотиками (в частности, с пенициллином), приготовленные на вазелине, ввиду плохой резорбции, малоэффективные. В данном случае необходима основа, включающая б частей вазелина и 4 части ланолина, которую и используют в настоящее время для приготовления многих мазей с антибиотиками. Установлено, например, что кислота борная не оказывает бакте-риостатического действия при использовании жировых основ, но эффективна при использовании мазей на гидрофильных основах, в которых содержится большое количество воды. По-видимому, терапевтическое действие проявляет образующийся раствор кислоты борной. Йод, напротив, малоактивен в основах, содержащих большое количество воды. При изучении диффузии новокаина из мазей в опытах установлено, что она выше из эмульсионных основ типа М/В, чем из эмульсионных основ типа В/М. Таким образом, введение веществ в различные типы эмульсионных основ дает возможность получить мази, обладающие различной степенью всасываемости. На скорость диффузии лекарственных веществ из мазевых основ оказывают существенное влияние и структурно-механические свойства основ. Так, например, введение аэросила в количестве 5—8 % в углеводородные основы приводит к повышению вязкости мазевых основ, в результате чего высвобождение кислоты салициловой уменьшается. Имеется большое количество работ, в которых показана способность диметилсульфоксида (ДМСО) легко проникать через неповрежденную кожу, транспортировать, депонировать и пролонгировать при этом поступление лекарственных веществ в организм. Так, добавление ДМСО в глазные капли ускоряет проникновение антибиотиков в ткани глаза, использование же метилцеллюлозы позволяет удерживать лекарственные вещества в тканях длительное время, тем самым оказывая пролонгированное действие, что весьма важно при лечении многих хронических заболеваний органов зрения. Изучено также влияние ПАВ на кинетику стрептомицина сульфата, вводимого в суппозиториях. Доказано, что стрептомицина сульфат ограниченно всасывается при ректальном введении суппозиториев на основе масла какао. Добавление ПАВ (наилучший эффект обеспечивает твин-80) позволяет создать в крови терапевтические концентрации антибиотика в течение четырех часов и обеспечивает его противотуберкулезное действие. Необходимо учитывать, что вспомогательные и лекарственные вещества могут взаимодействовать друг с другом. В настоящее время принято считать, что независимо от природы связи в подавляющем большинстве случаев конечным результатом в системе лекарственное вещество — вспомогательное вещество являются реакции комп-лексообразования и адсорбции. Большое количество лекарственных веществ, имеющих молекулы сложной конфигурации, легко вступают в реакции комплексообразо-вания. Образующиеся комплексы могут быть весьма прочными и ослаблять основные фармакологические свойств лекарственного вещества. Интенсивность технологических процессов, имеющих место при производстве лекарственных препаратов, может существенно влиять на реакцию комплексообразования, ускоряя или направляя ее в соответствующую сторону. Особенно ответственными в этом отношении являются стадии растворения, фильтрования, перекристаллизации, плавления, смешивания и др., при которых происходит изменение агрегатного состояния лекарственных и вспомогательных веществ, интенсивности и роста числа контактов между ними. К вспомогательным веществам, которые способны образовывать комплексы с лекарственными веществами, относятся: неионогенные ПАВ, крахмал, полиэтиленоксиды, желатин и др. Образуются соединения, характеризующиеся иными, чем исходные вещества свойствами,— они могут обладать плохой растворимостью, значительной стойкостью и низкой адсорбционной способностью. Например, при использовании в лекарственных формах ПЭО-4000, ПВП как загустителей образующийся комплекс с фенобарбиталом обладает весьма слабой способностью к растворению и всасыванию. В аптечной практике выбору вспомогательных веществ следует придавать особое внимание в таких лекарственных формах, как мази, суппозитории, пилюли. Например, по указанию ГФ IX мазь с калия иодидом, ртутную серую, серную простую следует готовить на жире свином или эмульсионной основе с эмульгатором Т-2. Использование вазелина в этом случае не позволяет достичь нужного терапевтического действия. Пилюли с алкалоидами нужно готовить, используя в качестве наполнителя крахмально-сахарную смесь, так как при применении растительных порошков и экстрактов происходит адсорбция на них алкалоидов и неполное высвобождение в желудочно-кишечном тракте. Это подтверждает необходимость индивидуального подхода в выборе вспомогательных веществ. Вид лекарственной формы и пути ее введения в организм.Лекарственная форма, представляя собой материальную форму проявления диалектического единства действующих и вспомогательных веществ и соответствующих технологических операций, оказывает существенное влияние на процессы всасывания заключенных в ней лекарственных веществ и проявление ими нежелательного побочного действия. Биофармация уделяет серьезное внимание теоретическому обоснованию лекарственной формы, выяснению ее роли и места в фармакотерапии. Биофармация обогатила существовавшее представление о лекарственной форме, связанное с удобством назначения, транспортировки и хранения лекарственных веществ. В настоящее время не подлежит сомнению, что оптимальная активность лекарственного вещества достигается назначением его в рациональной лекарственной форме. Например, более медленное, чем из суппозиториев, всасывание изадрина гидрохлорида наблюдается при назначении его в виде сублингвальных таблеток. Выбор лекарственной формы одновременно определяет и способ (путь) введения лекарственного препарата в организм. Совершенно очевидно, что скорость действия лекарственного вещества зависит от того, какой путь для его применения избран. Например, при ректальном способе лекарственное вещество может всосаться примерно через 7 минут, а при пероральном — только через 30 минут (в среднем). При ректальном способе введения часть лекарственных веществ проникает в кровяное русло, минуя печень, и не подвергается химическому воздействию ее ферментов, а также желудочного сока, желчи и сока поджелудочной железы. Следовательно, сила воздействия лекарственного вещества в этом случае больше, чем при пероральном применении. При выборе лекарственной формы важно знать цель применения лекарственного вещества и препарата. Например, в офтальмологии в том случае, когда требуется кратковременное действие лекарственного вещества — расширение зрачка для просмотра сосудов глазного дна, более рационально использовать атропина сульфат в глазных каплях. Наоборот, применение пилокарпина гидрохлорида, используемого для лечения глаукомы (повышенного внутриглазного давления), целесообразно в глазных лекарственных пленках, так как позволяет вводить препарат 1—2 раза в сутки в отличие от глазных капель, инстилляцию которых проводят через каждые 2—3 часа. Акцентируя внимание на роли лекарственной формы в фармакотерапии, биофармация одновременно открывает благотворные возможности непрерывного совершенствования методов получения и исследования самих лекарственных форм. Технологические факторы.Биофармацевтические исследования позволили дать научное объяснение роли технологических процессов и способов получения лекарственных препаратов в развитии фар-макотерапевтического эффекта. В настоящее время доказано, что способ получения лекарственных форм во многом определяет стабильность препарата, скорость его высвобождения из лекарственной формы, интенсивность его всасывания и, в конечном итоге, его терапевтическую эффективность. Так, например, от выбора способа грануляции при получении таблеток зависит степень сохранности резерпина в готовой лекарственной форме. В этом отношении особенно нежелательна так называемая влажная грануляция (грануляция продавливанием), ведущая к потере 14 % препарата. Этот же метод грануляции вызывает значительное снижение терапевтической эффективности антибиотиков эритромицина и нео-мицина и способствует разложению ацетилсалициловой кислоты, ди-хлорамина, пенициллина и других лекарственных веществ. Можно привести еще и такой пример. От избранного способа эмульгирования касторового масла зависит степень его дисперсности, а следовательно, и скорость омыления масла в щелочной среде кишечника и последующий слабительный эффект. Таким образом, при разработке состава и технологии любого лекарственного препарата особое внимание следует уделять высвобождению действующего вещества, которое в значительной степени зависит от фармацевтических факторов — в аптечной практике, прежде всего, от размера частиц, правильного выбора вспомогательных веществ, фармацевтической технологии. Поэтому современная фармация уделяет большое внимание разработке рациональных, научно обоснованных методов получения лекарственных препаратов с учетом положений биофармации о возможности влияния технологических процессов на активность лекарственных веществ. ПОНЯТИЕ О БИОЛОГИЧЕСКОЙ ДОСТУПНОСТИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ Для объективной оценки степени влияния каждого фармацевтического фактора на активность лекарственного препарата биофармация использует ряд современных научных методов, среди которых наиболее широко практикуется непосредственное определение лекарственного вещества (или его метаболитов) в биологической жидкости. Это особенно важно в связи с невозможностью на современном этапе прямыми методами определять терапевтическую эффективность и эквивалентность лекарственных форм. Особого внимания заслуживает тест физиологической (биологической) доступности препаратов — тщательно разработанный метод сравнительного исследования участия фармацевтических факторов в процессах всасывания и элиминации лекарственных веществ. Этими процессами занимается наука фармакокинетика,которая изучает движение лекарственных препаратов в организме. Содержание предмета — изучение количественных и качественных изменений лекарственных веществ в крови, других жидкостях организма и органах, а также изучение механизмов, обусловливающих эти изменения. Понятие «движение лекарства» охватывает этапы: всасывания, распределения, биотрансформации (метаболизм) и выведения лекарственных веществ из организма. Мерой физиологической (биологической) доступности служит отношение (в процентах) количества всосавшегося лекарственного вещества, назначенного в исследуемой лекарственной форме, к количеству того же лекарственного вещества, назначенного в той же дозе, но в виде стандартной лекарственной формы (обычно раствор или внутривенная инъекция). При определении физиологической доступности по экскреции (выделению) препарата с мочой ее определяют как отношение (в процентах) количества лекарственного вещества, выделенного с мочой за известный промежуток времени после назначения лекарственного вещества в исследуемой лекарственной форме, к количеству того же лекарственного вещества, назначенного в той же дозе, но уже в виде стандартной лекарственной формы (раствора, ампулированного препарата). Из данного определения физиологическая доступность может быть представлена следующей формулой:  где ФД — физиологическая доступность; А — количество лекарственного вещества, всосавшегося после назначения исследуемой лекарственной формы; В — количество лекарственного вещества, всосавшегося после назначения стандартной лекарственной формы. Обычно физиологическую доступность определяют тремя способами: по экскреции лекарственного вещества с мочой; по определению концентрации лекарственного вещества в крови после однократного назначения; по определению концентрации вещества в крови после многократного его назначения. Показатель биологической доступности является результатом взаимодействия фармацевтических, физиологических и биохимических факторов. Именно это и делает биологическую доступность лекарств необходимой характеристикой и медицины, и фармации. Важным показателем является также относительная биодоступность (ОБД). Она определяет относительную степень всасывания лекарственного вещества из испытуемого лекарственного препарата и препарата сравнения. ОБД определяется для различных серий лекарственных препаратов при изменении технологии производства и для препаратов, произведенных различными фирмами. ОБД устанавливается для лекарственных препаратов при одном и том же пути введения, используя данные об уровне содержания лекарственного вещества в крови или его экскреции с мочой после одноразового или многократного введения. ОБД имеет большое практическое значение, так как препараты, содержащие одни и те же вещества, но произведенные разными фармацевтическими предприятиями, могут различаться по терапевтической эффективности, что необходимо учитывать в клинической практике. В связи в этим возникло новое понятие — биоэквивалентность. Лекарственные препараты называют биоэквивалентными, если они обеспечивают одинаковую концентрацию действующего вещества в крови и тканях организма (или эта разница не превышает 20 %). Более подробно эти вопросы рассматриваются в курсах медико-биологических дисциплин. Таким образом, биофармация — это теоретическая основа фармации и, в первую очередь, фармацевтической технологии. Влияние биофармацевтических представлений на теорию и практику производства лекарственных препаратов несомненно и огромно. |