биофапмация. БИОФАРМАЦИЯ УЧЕБНИК (1). Учебник для студентов фармацевтических вузов и факультетов Под редакцией академика

• Название: Учебник для студентов фармацевтических вузов и факультетов Под редакцией академика
• Анкор: биофапмация
• Дата: 05.04.2022
• Размер: 0.71 Mb.
• Имя файла: БИОФАРМАЦИЯ УЧЕБНИК (1).docx
• Тип: Учебник; #445577
• страница: 9 из 17

ч _л

1ЮГлава4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

В данном методе критически оценивается способ раз­мещения образца (взаиморасположения образца и мешал­ки). Чтобы предотвратить изменение положения образца, было предложено использовать цилиндрическую посуду с полусферическим дном. Тем самым удалось зафиксиро­вать положение образца, но изменение геометрической фор­мы посуды повлекло за собой изменение процесса раство­рения.

Модификацией, которая разрешила ту же проблему, яв­ляется вкладывание образца в рукоять или в корзинку. Неизменность положения корзинки, закрепленной на метал­лической подставке, обеспечивается магнитом, находящим­ся под дном опытной корзинки. В другом исполнении этих устройств фиксация образца осуществляется пластинками, приспособленными для крепления таблетки или капсулы. Пластинки изготавливаются из органического стекла или тефлона и позволяют крепить множество (как правило, шесть) капсул или таблеток. При использовании такого ус­тройства исчезают трудности, связанные с оценкой капсул, которые имеют тенденцию плавать на растворителе или. прилипать к стенке. Циркуляция растворителя возле об­разцов также становится более регулярной.

Метод вращающейся корзины. Определение растворе­ния проводят в устройстве, состоящем из опытной емкости и корзинки из нержавеющей стали.

В литературе часто обосновываются преимущества этого метода, но следует отметить и некоторые его недостатки:

• 
  частицы распавшегося образца закупоривают отвер­стия корзинки и искажают условия растворения, в основ­ном это происходит с капсулами;
  
• 
  частицы скапливаются в различных частях емкости и неравномерно попадают в поток растворителя, то есть рас­творенное вещество распределено неравномерно в общем объеме растворителя;
  
• 
  на корзинке остаются пузырьки воздуха, которые ме­шают процессу растворения; ^, ⁹
  
• 
  неправильное расположение рукояти корзинки или ее небольшая деформация вызывают неправильные колеба­ния, а тем самым меняется общий характер циркуляции вокруг образца;
  

4.2. Растворение и его кинетика

111

• 
  кислота хлористоводородная вызывает коррозию сет­ки корзинки и ограничивает срок ее эксплуатации; ч, ⁹
  
• 
  метод не регистрирует изменения во вспомогатель­ных веществах;
  
• 
  скорость и интенсивность перемешивания велики, и поэтому время, предназначенное для определения раство­рения, существенно сокращается в сравнении с временем, установленным при абсорбции in vivo.
  

Данный метод был неоднократно модифицирован и авто­матизирован. Простой модификацией являлась переделка корзинки, которая заключалась в фиксации плечиков ме­шалки ко дну корзинки, чтобы препятствовать образованию неподвижного слоя распавшихся частиц, осажденных на дне емкости под корзинкой. В результате улучшалось распре­деление растворенного вещества в растворителе, но одновре­менно увеличивалась интенсивность циркуляции.

Другая переделка заключалась в замене частого сита редким, что позволило улучшить циркуляцию растворите­ля. Корзину предлагалось установить на горизонтальную ось, поскольку таким образом таблетка находилась на оди­наковом расстоянии от центра вращения, вне зависимости от скорости вращения корзинки. Перемешивание также стало более равномерным.

Отдаленной модификацией корзиночного метода можно считать устройство, в котором корзина находится в гори­зонтальном положении, с низкой частотой вращения, при­ближенной к перистальтическому движению ЖКТ. Ввятие пробы на определение лекарственного вещества происходит в заданные интервалы автоматически. Преимущество устрой­ства заключается в том, что оно пригодно для оценки препа­ратов с управляемым высвобождением лекарственного ве­щества.

Тест на растворимость с описанием внешнего вида емко­сти и корзинки приведен в ГФУ (ст. 2.9.3, с. 153).

Для проведения теста на растворимость может исполь­зоваться прибор с лопастью-мешалкой, корзинкой или, в специальных случаях, с проточной кюветой, если нет дру­гих указаний в АНД. В каждом конкретном случае при­менения теста «Растворение» должно быть указано следу­ющее:

112 Глава 4. Методы оценки распадаемости, растворения и высвобождения ЛВ

• 
  используемый прибор, а в тех случаях, когда применя­ется прибор с проточной кюветой, должен быть указан также тип проточной кюветы;
  
• 
  состав, объем и температура растворяющей среды;
  
• 
  скорость вращения или скорость протекания с^редвы растворения;
  
• 
  время, метод и объем отбираемого испытуемого рас­твора или условия для непрерывного контроля;
  
• 
  метод анализа;
  
• 
  количество или количества действующих веществ, ко­торые должны раствориться за указанное время.
  

Выбор используемого прибора зависит от физико-хими­ческих характеристик лекарственной формы.

Прибор с корзинкой (рис. 4.3) включает в себя: — цилиндрический сосуд / из боросиликатного стекла или другого подходящего прозрачного материала с полу­сферическим дном и номинальной вместимостью 1000 мл с крышкой 2, замедляющей испарение; в крышке должно

быть центральное отвер­стие для оси мешалки и другие отверстия для термометра 3 и устройств, используемых для извле­чения жидкости;

Рис. 4.3. Оборудование с корзинкой (по ГФУ):

a— схема общего вида прибора в сборе; б — элементы корзинки (внизу — вид сверху)

— мешалку 4, состоя­щую из вертикального вала 5, к нижней части ко­торого прикреплена ци­линдрическая корзинка. Корзинка (рис. 4.3, 0 се-стоит из двух частей: верх­няя часть А с отверстием 2 мм приварена к валу и снабжена тремя упруги­ми зажимами #, позволяю­щими удалять нижнюю часть корзинки для введе­ния исследуемого препа­рата и прочно удерживаю­щими ее концентрически

4.2. Растворение и его кинетика

113

с осью сосуда во время вращения; нижняя часть Б кор­зинки, представляющая собой сваренную в виде цилинд­ра оболочку 7 из проволоки диаметром 0,254 мм и ш.о-щадью отверстий 0,381 мм²; корзинка с золотым покры­тием толщиной 2,5 мкм может использоваться для . проведения испытаний в разбавленной кислотной среде; -дно корзинки должно находиться на высоте 25±2 мм от внутренней поверхности дна сосуда; верхняя часть вал>а должна подсоединяться к мотору, снабженному регулято­ром скорости; мешалка должна вращаться плавно, без за­метных качаний;

— водяную баню, которая поддерживает постоянную тем­
пературу среды растворения 37,0±0,5 °С.

Прибор с лопастью (рис. 4.4) включает в себя:

• 
  с осуд 1 с крышкой 2 идентичны описанному выше для прибора с корзинкой;
  
• 
  мешалку 4, состоящую из вертикального вала 5, к концу которого прикреплена лопасть 6, имеющая форму части круга, отрезанного двумя параллельными хордами; мешалка должна вращаться плавно, без заметного качания;
  
• 
  водяную баню, v. которая поддержива­ет постоянную темпе­ратуру среды раство­рения 37,0±0,5 °С.
  

У///////Ш//////Ш

Среда растворе­ния. Если средой рас­творения является бу­ферный раствор, то его рН устанавливается с точностью до 0,05 от указанного значения. Перед проведением ис­пытания из среды рас­творения удаляются растворенные газы, по­скольку они могут вы­звать образование пу- р_{ис 44} Оборудование с лопастью-мешалкой зырьков, которые су- (_п0 ГФУ):

щественНО ВЛИЯЮТ на _а— схема общего вида прибора; б — лопасть-ме-
результаты. шалка (внизу — вид сверху в разрезе)

114 Глава 4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

9

ц..

Методика (по ГФУ, с. 155). Помещают указанный объем сре­ды растворения в сосуд, собирают прибор, нагревают среду раство­рения до температуры 37,0±0,5 °С и удаляют термометр.

Помещают одну единицу исследуемого препарата в прибор. Для прибора с лопастью перед началом вращения лопасти поме­щают препарат на дно сосуда; твердые дозированные формы, кото­рые при этом могут всплывать, помещают на дно сосуда горизон­тально с помощью подходящего устройства, например проволоки или стеклянной спирали.

Для прибора с корзинкой препарат помещают в сухую корзин­ку, которую опускают в соответствующее положение перед нача­лом вращения.

Следует принять меры для недопущения присутствия пузырь­ков воздуха на поверхности препарата. Вращение лопасти или корзинки с указанной скоростью (±4 %) начинают немедленно.

Отбор проб и оценка результатов. В указанное время или через указанные интервалы, или непрерывно осуществляют отбор проб по 1 мл указанного объема или объемов из области посреди­не между поверхностью среды растворения и верхней частью кор­зинки или лопасти на расстоянии не ближе 10 мм от стенки сосу­да. Исключая те случаи, когда используются непрерывные изме­рения (отобранная жидкость при этом возвращается обратно в сосуд) или когда отбирается только одна порция жидкости, сле­дует компенсировать отобранный объем жидкости прибавлением равного объема среды растворения или соответствующими изме­нениями в расчетах.

Отобранную жидкость фильтруют, используя инертный фильтр с соответствующим размером пор, который не вызывает значи­тельной адсорбции активного компонента из раствора и не содер­жит таких веществ, экстрагируемых средой растворения, которые влияли бы на результаты указанного аналитического метода. Ана­лиз фильтрата проводят методом, указанным в частных статьях. Количество действующего вещества, растворившегося за указан­ное время, выражается в процентах от содержания, указанного в разделе «Состав».

Для проведения данного испытания производители вы­пускают современное оборудование. Например, PharmaTest (Германия) производит более 20 видов установок для тес­тирования на растворение таблеток и капсул. На рис. 4.5 приведена семипозиционная модель PTWS ЗСЕ, которая содержит семь круглодонных сосудов с крышками, плек­сигласовую водяную баню с крышкой, электроподъемное

4.2. Растворение и его кинетика

115

Рис. 4.5. Установка для тестирования на растворение таблеток и капсул про­изводства PharmaTest (Германия), мо­дель PTWS ЗСЕ

устройство, покрытые теф­лоном лопастные мешал­ки и корзинки. В комп­лекте предусмотрен набор приспособлений для уста­новки глубины и центри­рования мешалок. Элект­ронный контроллер ско­рости вращения мешалок позволяет регулировать частоту вращения от 20 до 250 об/мин. Встроен­ный термостат-циркуля-тор поддерживает темпе­ратуру в диапазоне от 25 до 45 °С с точностью ±0,2 °С. Некоторые модели комщгект'у- с ются съемным термодатчиком с возможностью определе­ния температуры в каждом из сосудов.

В современных приборах для тестирования на раствори­мость предусмотрены удобные электронные или жидкокри­сталлические дисплеи для отражения заданной и текущей скорости перемешивания и температуры, времени тестиро­вания, величины рН и т. п.

Существуют полностью автоматические высокопроизво­дительные системы испытания на растворимость, позволя­ющие не останавливать эксперимент даже в ночное время и в выходные дни. В них автоматизированы заполнение со­судов средой для испытания, введение образцов, выбор cge-ды и измерения, а также мойка сосудов после проведения тестирования. Анализ концентрации может осуществлять­ся с помощью подключенного спектрофотометра.

Проточный метод. Недостатки корзиночного метода и метода с использованием лабораторного стакана подтолк­нули исследователей на разработку проточного метода, при этом они стремились усовершенствовать циркуляцию при перемешивании, которая зависит от размеров и вида емкос­ти, объема растворителя, положения и вида мешалки и т. д. Эти влияния трудно поддаются стандартизации, большой объем растворителя (почти 2000 мл), используемый в дан­ных методах, не пригоден в условиях in vivo. Кроме того, во

116 Глава 4. Методыоценкираг.падаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

всех методах со стаканом концентрация лекарственного вещества растет от нуля до предела насыщения или до кон­центрации, соответствующей полному растворению. Этот рост концентрации не соответствует росту концентрации in vivo, поскольку в последнем случае растворенное и абсорбиро­ванное вещество выводится с места абсорбции.

В проточном устройстве материал вкладывается в*тл> бу, расположенную вертикально, на сито, через которое про­ходит растворитель. Прохождением через сито образуется равномерно распределенное ламинарное течение. На опре­деленной высоте колба перекрыта другим ситом, пре­пятствующим прохождению растворенных частиц. Про­фильтрованная им жидкость пригодна для аналитического определения растворенного лекарственного вещества. Раство­ритель в устройстве движется перекачкой; при прохожде­нии через теплообменник он нагревается до заданной тем­пературы. Усовершенствованием течения растворителя можно имитировать условия прохождения растворенного ле­карства через биологическую мембрану. В других устрой» ствах этого вида перемешивание обеспечивается потоком жидкости, создаваемым перистальтическим насосом. Обра­зовавшийся поток является серией однонаправленных им­пульсов без перемешивания жидкости раствора, проходя­щей к колбе около образца. Колба имеет вид делительной воронки, способствующей тому, что скорость потока падает по мере увеличения расстояния от зоны перемешивания. Жидкость подается в ровной горизонтальной плоскости, и в колбе не образуется никаких мертвых точек, что экс­периментально подтвердилось с помощью окрашенных рас­творов.

При разработке проточных методов, помимо вертикаль­ной колбы, использовалась и колба, ориентированная гюри¹^ зонтально.

Можно сказать, что у всех проточных методов много об­щего. Устройства имеют одинаковые основные части, такие как резервуар, насос, теплообменник, колбу (колонну), руко­ять для таблетки, фильтровальную систему для определе­ния растворенного вещества.

Растворитель хранится в резервуаре и либо циркулиру­ет в системе, либо проходит через нее. Движение раствори-

4.2. Растворениеиегокинетика ч fl7 '

теля осуществляется насосом: колебательным, пульсацион-ным или центробежным.

Колба, как правило, цилиндрическая, расположенная вер­тикально или горизонтально. Горизонтально расположен­ные колбы не оправдали себя, поток растворителя в них не-ламинарен, и вокруг образца возникает турбуленция. При опыте с таблетками, содержащими краситель, обнаружилось, что в горизонтальной колбе раствор вещества удерживается на дне^ в верхних слоях практически находится один рас­творитель.

Поток растворителя может быть восходящим или нис­ходящим. Нисходящий поток выгоден тем, что нет обратно­го притока под влиянием разделения плотности раствора и растворителя, но трудности возникают, когда опыт начи­нается. Преимущественнее метод с восходящим потоком. Течение жидкости должно быть ламинарным. Образованию этого типа течения способствуют вкладываемые в колбу ша­рики из стеклянной ваты или фильтр из спекшегося стекла, марля.

Вкладывание образца является критическим моментом этих опытов. Таблетка не должна в процессе опыта менять свое положение, она должна оставаться в центре потока рас­творителя. Как правило, таблетка фиксируется в марле, стек­лянной вате или стеклянными шариками. Стеклянные ша- с рики — это не самый удачный способ, поскольку они воз­действуют на таблетку механически.

Проточный метод с точки зрения последующего развития считается перспективным. В сравнении с методом вращаю­щейся корзинки он имеет преимущество в менее интенсив­ном перемешивании, что приближает его к условиям in vivo.

Проточный прибор (по ГФУ, рис. 4.6) включает в себя:

• 
  резервуар 1 для среды растворения;
  
• 
  насос 2, который прокачивает среду растворения вверх через проточную кювету;
  
• 
  проточную кювету 3 (рис. 4.7) из прозрачного мате­риала, установленную вертикально, которая состоит из филь­трующей системы, предотвращающей потерю нераст^орив-шихся частиц и водяной бани, поддерживающей постоян­ную температуру среды растворения 37,0±0,5 °С;
  
• 
  емкость 4 для сбора анализируемой пробы.
  

118 Глава 4. Методы оценки распадаемости, растворения и высвобождения ЛВ

Рис. 4.6. Проточный прибор (по ГФУ)

»

Среда растворения (см. «Метод вращающейся корзинки»).

Методика (по ГФУ, с. 155). Чтобы предохранить вход в каме­ру, предназначенный для жидко­сти, на дно конуса помещают один шарик диаметром 5±0,5 мм, затем стеклянные шарики подходящего размера, предпочти­тельнее диаметром 1±0,1 мм. Посредством специального дер­жателя помещают одну едини­цу исследуемого препарата в кювету на поверхность (или внутрь) полученного слоя стек­лянных шариков. Собираю* фильтрующую головку.

Рис. 4.7. Проточные кюветы по (ГФУ): а — ячейка 22,6 мм; б— ячейка 12,0 мм

Нагревают среду растворения до температуры 37,0±0,5 °С. Ис­пользуя подходящий насос, про­пускают с указанной скоростью (±5 %) среду растворения через дно кюветы для получения под­ходящего непрерывного потока. Отбор проб и оценка ре­зультатов. Отбор проб всегда проводят у выходного отверстия кюветы независимо От того, от­крыта цепь или закрыта. Исклю­чая те случаи, когда используют-

4.3. Прохождениелекарственныхвеществчерезмембраны 119

ся непрерывные измерения (отобранная жидкость при этом воз­вращается обратно в сосуд) или когда отбирается только одна пор­ция жидкости, следует компенсировать отобранный объем жид­кости прибавлением равного объема среды растворения или соот­ветствующими изменениями в расчетах.

Отобранную жидкость фильтруют, используя инертный (Зшльдар с с соответствующим размером пор, который не вызывает значи­тельной адсорбции активного компонента из раствора и не содер­жит таких веществ, экстрагируемых средой растворения, которые влияли бы на результаты указанного аналитического метода. Ана­лиз фильтрата проводят методом, указанным в АНД. Количество действующего вещества, растворившегося за указанное время, выра­жается в процентах от содержания, указанного в разделе «Состав».

4.3. ПРОХОЖДЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНЫ

В то время как в однокамерных моделях исследу­ется скорость растворения твердого вещества в воде. ил% ^г в буферных растворах, имитирующих соки желудочно-ки­шечного тракта, при измерении прохождения лекарствен­ных веществ в двух- и трехкамерных моделях определяет­ся растворение вместе с переходом растворенного вещества в жировую среду (отношение равновесия и переноса), что соответствует прохождению лекарственного вещества через липоидный кишечный барьер или прохождению лекарствен­ного вещества из водной среды пищеварительного тракта через кишечную мембрану в водную среду плазмы крови.

С физической точки зрения суть данного метода заклю­
чается в определении распределительного коэффициента
между водой и жировой средой и определении константы
скорости проникания. ^ч

Образование равновесия в системе двух несмешивающих-ся жидкостей зависит от скорости перемешивания, поверх­ности, вязкости растворителя, растворимости вещества в не­водной фазе и от рН.

Мембранные системы используются с целью получения систем, транспортировочные характеристики которых соот­носились бы с пассивной абсорбцией в организме человека. Такие системы позволяют проводить исследование многих переменных, действующих в условиях in vivo, а также ис-

& с

120 Глава 4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

пользуются для оценки способности новых лекарственных веществ проходить через пищеварительные мембраны.

Мембраны моделей для изучения проникания лекарствен­ных веществ должны обладать следующими свойствами:

а) мембрана должна быть тонкой, чтобы количество остав­
шихся в ней лекарственных веществ было минимальным;

б) транспортировка лекарственного вещества через мем-.
брану должна быть основана на растворимости лекарствен­
ного вещества в мембране (мембраны, в которых возможно
прохождение через поры, не пригодны для данной це^ш)р с

в) мембрана должна быть достаточно стойкой к механи­
ческим нагрузкам, чтобы во время эксперимента не нару­
шалась ее чувствительность;

г) мембрана должна позволять доказывать корреляцию
между скоростью проникания и абсорбцией in vivo.

Мембраны моделей делятся на две группы: первую со­ставляют мембраны биоэкспериментальных моделей, кото­рые служат для биохимического и биофизического иссле­дований роли и функции мембраны и сконструированы на молекулярном уровне; вторую группу составляют быст-ротранспорширобочные мембраны, которые служат для исследования транспортировки. Речь идет о проникании, при котором с одной стороны мембраны возникает сорбция, а с другой — десорбция лекарственного вещества.

Искусственные липоидные мембраны можно получить тремя способами.

Первый способ заключается в высушивании разбавленно­го раствора, содержащего липоид и соответствующий носитель.

Стабильность образованной таким образом мембраны зависит от профильтрованного вещества (носителя), кото­рым, как правило, могут быть коллодий, альгинаны или син­тетические полимеры. Образовать этим способом мембрану, с одинаковой величиной пор нелегко, поскольку присутствует множество воздействующих факторов: состав исходного ве­щества и его концентрация, содержание воды в ислользуе- с мом веществе, качество и свойство поверхности, на которой образуется мембрана, температура и время сушки, влажность, способность набухания высушенной мембраны и др.

Примером мембран этого типа служит мембрана, состоя­щая из этилцеллюлозы, жидкого парафина и биологическо-

4.3. Прохождениелекарственныхвеществчерезмембраны 121

го элемента (лецитина и холестерола), которая очень^хоро- с шо имитирует условия in vivo. Необходимой составной час­тью мембраны выступает лецитин, поскольку он является основным элементом биологических мембран. Своими гид­рофильными группами лецитин воздействует на раствори­мость лекарственного вещества в мембране. Важно отме­тить, что растворимость лекарственного вещества в лецити­не существенно отличается от растворимости в других липоидных веществах, например в жидком парафине, мас­лах, жирных кислотах и т. п.

Второй способ состоит в пропитке (импрегнации) соот­ветствующего носителя (ткани, пленки) липоидом. В каче­стве носителя использовалась льняная, шелковая ткань, цр- _с лиамид, фильтровальная бумага, пленка из ацетилцеллюло-зы, полиэтилена, поливинилхлорида и тому подобное, в качестве пропиточных липоидных веществ — жидкий па­рафин, натуральные и синтетические фосфолипиды, расти­тельные масла, жирные кислоты и их эфиры, изоамилаце-тат, диизопропиладипат, трибутилфосфат и др. При изготов­лении этих мембран важно, чтобы в их состав входило пропиточное вещество, потому что поры самого носителя должны быть больше величины молекул проникающего ве­щества. Недостаток данного способа заключается в том, что для пропитки чаще всего применяются вещества, чуждые организму (жидкий парафин, растительные масла, трибутил­фосфат). Известный пример таких мембран — мембраны с в ресорбционной модели фирмы Sartorius.

Третьим способом является использование пленки, ко­торая самостоятельно выполняет функцию липоидного барьера. Неполярной мембраной этого типа служит диме-тилполисиликон.

Скорость проникания зависит от свойств диффузионно­го слоя на поверхности мембраны, от условия медленного перемешивания, которое соответствует медленному переме­шиванию желудочного и кишечного содержимого. Суще­ственное влияние диффузионного слоя на проникание час­тично опровергает теорию распределения вещества в зави­симости от рН, поскольку в диффузионном слое движутся также ионизированная и неионизированная формы лекар­ственного вещества.

122 Глава 4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

Методы и устройства (двух- и трехкамерные). Методы и устройства для определения высвобождения лекарствен­ных веществ из лекарственных препаратов делятся на две группы. Первую образуют двух- и трехкамерные модели без твердой мембраны, вторую — устройства и методы, ис­пользующие одну из вышеописанных твердых мембран.

Методы и устройства без твердой мембраны. Глав­ный представитель двухкамерной модели — устройство, кото­рое изготавливается под названием ресомат. Конструкция устройства основана на сведении, что абсорбция лекарствен­ного вещества зависит от растворения в пищеварительных соках и от распределительного коэффициента данного ве­щества между липоидной и водной фазой.

В двухкамерном устройстве вещество, растворенное в водной среде, приходит в соприкосновение с липоидной фазой. Благодаря перемешиванию растворенное веществр относительно быстро распределяется между водой и липо­идной фазой. Содержание лекарственного вещества в липо­идной фазе дискретно анализируется. Эта модель позволяет исследовать влияние вспомогательных веществ, структуры лекарственного препарата, рН, вязкости.

К наиболее известным представителям трехкамерных моделей без твердой мембраны относится трубочка в форме перевернутой буквы эпсилон с водными фазами в обоих плечах и липоидной фазой, соединяющей обе фазы. Когда лекарственное вещество растворимо в одной из фаз, то при медленном перемешивании колебательным движением устройства лекарственное вещество распределяется во все три фазы. Процесс транспортировки лекарственного веще­ства можно определить количественно в любой из трех фаз.

Методы и устройства с твердой мембраной. Ядром всех устройств, в которых используются твердые мембраны, являются проницаемые ячейки, которые должны обеспечи­вать, целостность мембраны, константную температуру, по­зволять осуществлять перемешивание и взятие пробы.

Было описано и сконструировано множество проницае­мых ячеек, которые достаточно отличаются друг от друга. Основными отличительными признаками можно назвать их величину и форму.

9

ч

4.3. Прохождениелекарственныхвеществчерезмембраны 123

Различаются три основных типа проницаемых ячеек. Относительно простой системой является горизонтальная, в которой мембрана расположена между двумя камерами. Верхняя камера бывает открыта или закрыта. Нижняя ка­мера снабжена магнитными мешалками.

Второй тип проницаемых ячеек имеет мембрану, укреп­
ленную на конце цилиндра, погруженного в емкость с боль­
шой вместимостью. ^v

Третий тип проницаемых ячеек имеет вертикальную мембрану. Среди устройств этой группы наиболее известна так называемая ресорбционная модель фирмы Sartorius, изготовляемая в промышленных условиях.

Растворение лекарственного вещества и абсорбция — это два взаимосвязанных шага, зависящих друг от друга в боль­шей или меньшей степени и воздействующих друг на дру­га: с одной стороны, прибавляется количество абсорбиро­ванного вещества пропорционально количеству лекарствен­ного вещества, находящегося в растворе; с другой стороны, растворение, особенно в труднорастворимых веществах, мо­жет зависеть, помимо прочего, от скорости транспортиров­ки в биосреду. Оба процесса определяют скорость вторже­ния лекарственного вещества в биосреду, и только один из них носит решающий характер, что следует из соотноше­ния скорости растворения и скорости абсорбции. В отли­чие от растворения, которое на основании комплексных зависимостей (например, переменных данных от формы при­менения) только изредка следует простым закономернос­тям.

Диффузия растворенных веществ в пищеварительном тракте в большей или меньшей степени тормозится пищей. При полном голоде этот эмпирический фактор имеет вели­чину, равную 1, после легкого завтрака — приблизительно 0,8, после обеда — около 0,3.

Для упомянутого устройства фирмы Sartorius было под­готовлено несколько видов мембран, причем в большинстве случаев мембранный фильтр из нитроцеллюлозы пропиты­вали лауриловым спиртом, ламиновым маслом, каприло-вой,- линоловой кислотой или смесью этих веществ в раз­личных объемных соотношениях. Проникания через эти мембраны сравнивали с результатами, полученными в опы-

1 24 Глава 4. Методаоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

те in vivo. Наиболее приемлемых результатов добились с мембранным фильтром, пропитанным смесью кислоты каприловой с лауриловым спиртом. Для измерений были исцользованы две проницаемые ячейки.

В первой из них водный раствор лекарственного веще­ства находится в одной камере, вторая камера заполнена искусственной плазмой. Во время опыта ячейка вращается вокруг оси лекарственного вещества в плоскости мембраны, что обеспечивается движением металлического диска, пе­ремешивающего их содержание.

В другой — обе водные фазы (раствор лекарственного с вещества и искусственная плазма) находятся в двух подо­гретых емкостях, содержимое которых перемешивается. С помощью насоса обе эти камеры попадают в проницае­мую ячейку, и наступает проникание. Количество лекарст­венного вещества, прошедшего через мембрану, фиксирует­ся через определенные промежутки времени.

Упомянутые ячейки и мембраны использовались при конструировании ресорбционной модели Sartorius, которая служит для определения констант скорости лекарственных веществ. Полученные результаты находятся в корреляции с величинами, полученными in vivo.

»с

4.4. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ

ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

ИЗ МЯГКИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

Оценка высвобождения лекарственных веществ из мягких лекарственных форм (МЛФ), например мазей, опре­деляется способностью основы высвобождать лекарственные вещества.

В настоящее время разработано и предложено много раз­
личных методов по определению высвобождения лекарствен­
ных веществ мазевыми основами. Все эти методы можно
разделить: _ч » сi

• 
  на модельные опыты in vitro, основанные на физико- химических и микробиологических исследованиях; ,
  
• 
  биологические методы in vivo, проводимые на живых . j организмах или изолированных органах.
  

4.4. ВысвобождениелекарственныхвеществизМЛФ 125

Результаты биологических методов не всегда воспроиз­водимы, поэтому для сравнительных исследований применяют опыты in vitro.

Для получения сравнимых результатов необходимо под­держивать постоянную температуру, одинаковый состав опытной среды, одинаковые концентрации лекарственного вещества, использовать образцы аналогичной величины с одинаковой степенью дисперсности суспендированного или эмульгированного вещества.

4.4.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ

И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

К этой группе методов следует отнести метод ага­ровых пластинок. Суть метода состоит в том, что неболь­шое количество испытуемой мази наносят на агаровый гель, содержащий реактив, который образует окрашенные соеди­нения с лекарственным веществом. По мере диффузии ле­карственного вещества из мази окрашенная зона геля уве­личивается. Линейными размерами этой зоны и может быть измерена степень диффузии вещества из мази. Техника про­ведения метода упрощается при использовании красителя в качестве диффундирующего вещества. Если вещество спо­собно флюоресцировать, то для его идентификации приме­няют аппарат для флюоресцентного анализа.

В том случае, если действующие вещества обладают ан­тисептическими или бактерицидными свойствами, прайме* няют микробиологический тест, который отличается от предыдущих методов способом идентификации. Опреде­ленное количество мази вносят в цилиндрическое отвер­стие, сделанное в агаре, содержащем стандартную культу­ру микроорганизма. Микроорганизмы на питательной среде не растут там, где для них образуется минимальное тормо­зящее или губительное действие диффундирующего из мази вещества. Таким образом, вокруг мази образуется зона тор­можения, которая отсутствует при применении неподходя­щей мазевой основы. Диаметр или ширина зоны торможе­ния, характеризующая степень диффузии лекарственного вещества из мазевой основы, измеряется через 24 или 48 ч инкубации чашек Петри с агаром в термостате (ЗЪ°С).

1 26 Глава 4. Meтoдbloцшкиpacпaдаe^юcти,pac^Бopeнияивыcвoбo)кдeнияЛB

Время измерения зон зависит от скорости диффузии ве­щества.

Наиболее часто используются методы прямой диффу­зии, когда мазевая основа находится в непосредственном контакте со средой (раствором, гелем и др.)» в которую дол- ^с жно диффундировать лекарственное вещество.

При применении хроматографического метода необ­ходима фильтровальная бумага, увлажненная раствором ин­дикатора. Мазь помещается в центре фильтровальной бу­маги в небольшом цилиндре, открытом с обоих концов. Скорость диффузии определяется путем измерения рассто­яния от наружного края мази до наружного края окрашен­ной зоны на фильтровальной бумаге.

Сравнительно широко распространенным тестом для определения высвобождения лекарственных веществ из мазей является метод диффузии через мембрану, когда изучаемая мазь отделяется от диффузионной среды какой- с либо полупроницаемой мембраной. В качестве мембраны ис­пользуют различный материал (наиболее часто — целлофан). Толщина целлофановой пленки оказывает незначительное влияние на диффузию, а материал не вступает во взаимо­действие с лекарственными веществами.

Процесс исследования заключается в том, что определен­ное количество мази помещается в камеру для диализа, ко­торая погружается в физиологический раствор. Исследова­ние проводится при температуре 37 °С. Диффундированное лекарственное вещество определяют обычными химически­ми или физико-химическими методами.

Чтобы приблизить условия опыта к условиям намазы­вания мази на кожу, использовали устройство, в котором в процессе определения диффузии веществ предусматрива­ется перемешивание мази. Для приближения опыта к био­логическим условиям применялись мембраны животного происхождения (например яичная оболочка, слепая кишка ягненка, брюшина рогатого скота, кожа с затылка кролика и другие) и соответствующая среда.

В процессе разработки методик с микробиологической детекцией было предложено множество вариантов усовер­шенствований, которые можно объединить в три типа в со-

9

С

4.4. ВысвобождениелекарственныхвеществизМЛФ 127

ответствии с тем, как вносится образец в культуру микроба, находящегося в питательной среде.

Часто используемым методом является метод, при котором на полотне с культурой микроба (обычно пептоновый агар) делается небольшое круглое отверстие и заполняется пробой мази. Важно, чтобы образец находился в тесном контакте с питательной средой на всей поверхности отвер­стия, что надежнее достигается нанесением подогретого об­разца в полутвердом состоянии. При сравнении результа­тов надо следить за тем, чтобы высота питательной среды в чашке Петри была одинаковой, среда имела всегда одина­ковый рН и не наблюдалось разницы в содержании других веществ,, внесенных в питательную среду.

Другой возможностью усовершенствования опытов мо­
жет быть размещение образца мази в металлическом (алю­
миниевом) цилиндре на питательной среде. ^ч

Третья возможность — это нанесение образца на бумагу (диск в диаметре до 1 см), которая кладется на твердую пи­тательную среду.

4.4.2. МЕТОДЫ С ХИМИЧЕСКОЙ (ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ) ДЕТЕКЦИЕЙ

При этих методах для оценки высвобождения ле­карственного вещества можно наблюдать или диффузию в жировой среде, или диффузию в водной среде в форме гидрогеля, или проникание в жидкую среду.

Диффузия в жировой среде (без перехода через полу$ проницаемую мембрану) может исследоваться следующим образом: образец мази наносится на площадь, обозначенную на фильтровальной бумаге, которая кладется на раствор, пред­ставляющий рецепторную фазу. Закрытая чашка оставля­ется на 4 ч в термостате при температуре 25 °С. Степень диффузии вещества определяется количественно в рецеп-торной фазе.

Другая разновидность этого же метода такова: образец наносится на фильтровальную бумагу, помещается на дно чашки Петри, заливается, например, вазелином и оставляет­ся на 12 ч при температуре 30 °С. В вазелине определяется количество высвобожденного лекарства. Аналогичный под-

9

ч

128 Глава 4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

ход существует и для веществ гидрофильного характера. В этом случае образец заливается водой.

Если речь идет о гидрофобной мази, то ее можно иссле­довать прямой диффузией: мазь в растопленном виде нано­сится на водную рецелторную фазу.

Диффузия в водной среде. Техника диффузии в среде в форме гидрогеля аналогична технике опытов с микробиоло­гической индикацией на полотнах питательной среды. Гид­рогель выбирается по консистенции, преимущество отдает­ся желатиновым гидрогелям, а не агаровым. Нужно сле­дить, чтобы образец мази имел очень тесный контакт с гелем, поскольку фазовая реакция должна быть выразительной, а граница цветовой зоны — четкой. Недостатком этих мето­дов является тот факт, что измерение диаметра окрашенной зоны сопряжено с довольно большой экспериментальной по­грешностью. Воспроизводимость результатов зависит от спо­соба подготовки геля и полотна, от химического состава по­казателя детекции, от постоянства окраски образующегося соединения, продолжительности выдержки и температуры.

Рецепторная фаза может быть водной (вода, физиологи­ческий раствор, раствор Рингера, буферные растворы) или

_{ь."_шм^-}

в.

Рис. 4.8. Устройство для исследо­вания проникания лекарственного вещества из мази в жидкую среду: А — трубочка с образцом мази; В — ре­цепторная фаза; С — целлофан. Опыт проводится при температуре 37 °С. Ре­цепторная фаза — раствор Рингера, мазь содержит красящее вещество, например метиленовый синий

Рис. 4.9. Устройство для исследо­вания проникания лекарственного вещества из мази в жидкую среду: А — камера, заполненная образцом мази; В — рецепторная фаза; С — цел­лофан. Камера может быть снабжена мешалкой

9

ч

4.5. ВысвобождениелекарственныхвеществизРЛФ 129

безводной. Лекарственное вещество, которое в нее перехо­дит, определяется химическими или физико-химическими, а в настоящее время, как правило, спектральными методами. Приспособления для этих опытов просты. Наиболее распространенные из них схемы представлены на рис. 4.8 и 4.9.

4.5. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ _ч *

ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

ИЗ РЕКТАЛЬНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ

Оценка высвобождения лекарственных веществ из ректальных лекарственных форм (РЛФ) определяется спо­собностью основы высвобождать лекарственные вещества. Существуют два основных подхода к определению высво­бождения: инструментальный (in vitro) и биологический (in vivo). Для сравнительных исследований применяют опы­ты in vitro, которые базируются на физико-химических и микробиологических методах.

Широко применяется метод агаровых пластинок, кото^ рый отличается от такового для мазей способом нанесения суппозиторной массы на агаровый гель. Для лучшего контак­та с рецепторной фазой суппозитории необходимо расплавить. Степени диффузии лекарственного вещества оценивают ли­нейными замерами окрашенной зоны. Если действующие ве­щества обладают антисептическими или бактерицидными свой­ствами, применяют микробиологический тест.

Также применимыми для суппозиториев являются ме­тоды прямой диффузии, диффузии через мембрану и хро-матографический метод (см. подраздел 4.4).

Фармакопея бывшего СССР (изд. XI) предлагает метод Крувчинского — метод равновесного диализа через полупро­ницаемую мембрану из природных или синтетических^ ма» териалов.

Фармако-технологические исследования, принятые Госу­дарственной фармакопеей Украины, приближены к требо­ваниям фармакопеи США, Германии, Европейского Союза, Японии. Они регламентируют для суппозиториев проведе­ние испытаний на распадаемость и растворимость.

130 Глава 4. Методыоценкираспадаемости, растворенияивысвобожденияЛВ

Испытание на распадаемость позволяет определить, раз­мягчаются или распадаются ректальные или вагинальные суппозитории в течение установленного времени, если они помещены в жидкую среду в экспериментальных условиях, указанных ниже.

Считается, что образцы распались, если:

а) наблюдается полное растворение;

б) компоненты суппозитория разделились — расплавлен­
ные жировые вещества собрались на поверхности жидко­
сти, нерастворимые частицы осели на дно, а растворимые
компоненты растворились;

в) размягчение образца сопровождается заметной сме­
ной формы, без полного разделения компонентов или отсут­
ствием у суппозитория твердого ядра, оказывающего сопро­
тивление давлению стеклянной палочки.

Прибор (ГФУ, ст. 2.9.2, с. 152) (рис. 4.10) состоит из прозрачного стеклянного или пластмассового пустого ци­линдра 1 с соответствующей толщиной стенок. Внутри цилиндра с помощью трех зажимов 2 закреплено металли­ческое приспособление, которое представляет собой два пер­форированных диска 3 из нержавеющего металла, закреп­ленных на расстоянии приблизительно 30 мм друг от дру­га. Диаметр дисков почти равняется внутреннему диаметру цилиндра, и в каждом диске имеется 39 отверстий диамет­ром 4 мм.

Испытания проводят, используя три таких приспособле­ния, каждое из которых содержит отдельный образец⁴^.

Каждое приспособление помещают в резервуар 6 с тер-морегулирующим устройством объемом не менее 4 л, за­полненный водой 7 с температурой от 36 до 37 °С, если нет других указаний в частной статье, и прикрывают стеклян­ной крышкой 4.

Резервуар снабжен свободно вращающейся мешалкой и механизмом, который поддерживает его в вертикальном положении не менее чем на 90 мм ниже поверхности воды и дает возможность переворачивать его на 180°, не вынимая из воды. Три приспособления можно также поместить од­новременно в один резервуар вместимостью 12 л.

Методика. Испытывают три суппозитория. Каждый о§раз£ц помещают на нижний диск приспособления, устанавливают при-

4.5. Высвобождение лекарственных веществ из РЛФ 131

способление в цилиндр прибора и закрепляют его. Прибор опус­кают в резервуар с водой и начинают испытание. Прибор перево­рачивают каждые 10 мин. После окончания времени, указанного в общей или отдельной статье, исследуют образцы. Препарат вы­держивает испытание, если все образцы распались.



Рис. 4.10. Прибор для определения распадаемости суппози­ториев и пессариев (по ГФУ)

Различные модели приборов для определения распадае­мости и растворимости суппозиториев выпускаются произ­водителями аналитического оборудования. Например, прибо­ры фирмы PharmaTest (Германия), модель PTS ЗЕ и PTS WO представлены на рис. 4.11.

Прибор проверки распадаемости свечей PTS ЗЕ позволя­ет проводить тестирование трех образцов. Время тестирова­ния может быть установлено от 1 мин до 10 ч, при этом точка распадаемости фиксируется вручную. Во время рабо­ты контейнер поворачивается на 180°. Прибор имеет съем­ные баню и держатель.

132