CC BY
26
УДК: 615.1; 535.4; 615.46
ФАРМАКОПЕЙНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ. СООБЩЕНИЕ 2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СУСПЕНЗИЙ ПЕПТИДНО-БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ ДЛЯ ПОДКОЖНОГО ВВЕДЕНИЯ
Успенская Е.В., Сыроешкин А.В., Стаброва А.А., Плетенева Т.В.
Российский университет дружбы народов, г. Москва, Российсуая Федерация
Аннотация. Развитие физико-химических методов анализа существенно расширяет возможности стандартизации и контроля качества лекарственных препаратов белковой природы [1]. Многочисленные исследования направлены на разработку биосовместимых микрокапсулированных препаратов инсулина, обладающих защитной функцией и способных контролируемо высвобождать АФИ. Особое внимание уделяется контролю качества готовых лекарственных форм — суспензий инсулина для подкожного введения, поскольку от этого зависит их биодоступность. В работе представлены результаты контроля качества суспензий инсулина-аспарта по показателю «Размер частиц и их распределение» методами динамического (DLS) и малоуглового (LALLS) рассеяния лазерного света.
Ключевые слова: пептидные гормоны, размер частиц, механические включения, суспензии, лазерная дифракция.
Инсулин-аспарт (1шиНпит aspartum) - аналог человеческого инсулина, гипогликемическое средство средней продолжительности действия; двухфазная суспензия белого или почти белого цвета, легко диспергируемая, полученная методом реком-бинантной ДНК-технологии с использованием штамма Saccharomyces cerevisiae. В отличие от человеческого и других аналогов инсулина в положении 28 цепи В инсулина-аспарта аминокислота
пролин замещена на аспарагиновую кислоту (рис. 1), что обусловливает изменения фармакокинетики лекарственного средства [2]. Для дисперсного анализа суспензий подкожного введения исследованы лекарственные препараты НовоМикс Пенфилл® и ФлексПен® разных серий производителя «Ново Нордикс А/О», Дания.
Б-цепь
Рисунок 1. Структура
Согласно требованиям НД подлинность суспензии инсулина-аспарта для подкожного введения 100ЕД/мл определяют, оценивая размер и форму кристаллов методом микроскопии: длина основной части кристаллов должна находиться в пределах 1—20 мкм. При оценке чистоты не допускается наличие невидимых механических включений с максимальным размером частиц более 100 мкм,
инсулина аспарта [3]. среднее число частиц размером 25 мкм и более не должно превышать 300 [4].
Анализ образцов ЛП методом оптической микроскопии с использованием светового бинокуляра «Альтами БИО 2» показал, что в счетном поле микроскопа отсутствовали частицы размером 25 мкм и более, что указывает на соответствие нормативным требованиям по показателю «чистота». Однако
определение подлинности тем же методом по показателю «Размер и форма кристаллов» оказалось неприемлемым, в связи с ограничениями оптического микроскопа - частицы имеют размеры, соответствующие границе разрешающей способности прибора.
Методом динамического светорассеяния установлено отсутствие частиц в размерном диапазоне 1 нм до 1 мкм. Для определения гранулометрического состава частиц в микронном диапазоне (1 мкм - 200 мкм) применен метод лазерной дифракции (ОФС «Определение распределения частиц по
размеру») с использованием измерителя дисперсности MasterSizer 3600 фирмы Malvern [5]. Для этого исследуемые образцы ЛП разводили водой MiliQ до приемлемого соотношение «сигнал-шум» в детекторе (1:250) и после записи фона (вода Mi-liQ) проводили измерения образцов при постоянном перемешивании.
Гистограммы дифференциального объемного распределений частиц по размеру для различных серий двух препаратов позволяют характеризовать их по исследуемому показателю качества (рис. 2).
3
Size, d |im
Size, dpjii
4
Рисунок 2. Гранулометрический анализ образцов суспензий НовоМикс Пенфилл® (1-3) и ФлексПен® (4) для подкожного введения. 1 - серия FT 63521; 2 - серия FT 69976; 3 - FT
63444; 4 - серия FJ 30093 (п=3, X ± 50).
2
Видно, что дифференциальная кривая в образцах 1-3 имеет один максимум, соответствующий наиболее вероятному размеру частиц в данной системе диаметром около 10 мкм. В образце 4 на кривой появляется дополнительный максимум около 6 мкм, что свидетельствует о полидисперсности суспензии.
Неправильная геометрическая форма частиц может быть источником погрешностей при определении размера частиц. В этом случае, интегральные характеристики дисперсности частиц, полученные методом лазерной дифракции: «объемная концентрация», «удельная площадь поверхности» и «лазерное затемнение» (obscuration = 1 - II ) ,
/ o
дают полную характеристику дисперсности (таблица 2).
Таблица 2
Интегральные характеристики дисперсности Лекарственный препарат и его серия (n=3; X ± SD)
НовоМикс Пенфилл® ФлексПен®
FT 63521 FT 69976 FT63444 FJ 30093
Объемная концентрация, % 0,0033±0,0001 0,0040±0,0003 0,0040±0,0003 0,0022±0,0003
Удельная площадь поверхности, м2/см3 0,9970±0,11 0,9921±0,18 0,9402±0,18 1,3111±0,18
Лазерное затемнение (obscuration) 0,2190±0,002 0,2770±0,005 0,2333±0,002 0,1965±0,005
Анализ табличных значений показал, что частицы всех серий лекарственного препарата Ново-Микс Пенфилл® имеют одинаковую объёмную концентрацию, удельную площадь поверхности и лазерное затемнение, тогда как полидисперсный образец и ФлексПен® характеризуется меньшей объемной долей частиц дисперсной фазы.
Таким образом, впервые введенная в ГФХШ РФ ОФС «Определение распределения частиц по размеру» методом лазерной дифракции играет важную роль для контроля качества суспензий для парентерального введения при нормировании размера частиц и их распределения. Метод характеризуется большей объективностью в связи с возможностью статистической морфометрической оценки для всей анализируемой пробы, а не отдельных выборок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балабушевич Н.Г., Печенкин М.А., Лопес де Гереню А.В., Зоров И.Н., Михальчик Е.В., Ларионова Н.И. Послойная адсорбция биополиэлектролитов как универсальный подход для получения микрочастиц с
белками // Вестник Московского университета Серия 2: Химия. 2014. Т. 55. № 3 С. 158-167. URL: http://eli-brary.ru/item.asp?id=21975612 (дата обращения 11.11.2013).
2. Liebl A., PrustyV, Valensi P., Kawamori R., San-dah J., Palmer А., Balschmidt Р., Ligthelm R., MohanV. Ten Years of Experience with Biphasic Insulin Aspart 30. Drugs, 2012; vol. 72, № 11; рр: 1495-1520. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/arti-cles/PMC3590411/ (Accessed 6th of Janury 2012)
3. Thevis M., Thomas A., Schanzer W. Insulin. Doping in Sports. Handbook of Experimental Pharmacology. Berlin: Springer, 2010. P. 209-226.
4. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIII издание URL: http://193.232.7.120/feml/clinical_ref/pharmacopoeia_1/ HTML/#544 (дата обращения: 14.03.2016);
5. Плетенева Т. В., Попов П. И., Сыроешкин А. В. Берлянд А.С., Шаназаров К.С., Лесников Е.В., Баги-рова В.Л.. // Ведомости НЦ ЭСПМ. 2007.Т. 4. С.101. URL: http ://elibrary.ru/item. asp?id=21975612http ://jour-nals.regmed.ru/Content/Page.aspx?id=057466a3-dec8-46bf-b28e-b984f157a23b
PHARMACOPOEIAL METHODS FOR DETERMINING PARTICLE SIZE. REPORT 2. QUALITY CONTROL OF PEPTIDE AND PROTEIN BASED SUSPENSIONS FOR SUBCUTANEOUS ADMINISTRATION DRUGS
Uspenskaya E.V., Syroeshkin A.V., Stabrova A. A., Pleteneva T.V.
Peoples Friendship University of Russia, Moscow, Russian Federation
Annotation. Peptide-protein based drugs are widely used in medicine, the quality and safety of which there are submitted the special requirements. The development of physical and chemical analysis methods significantly expands the possibilities of standardization and quality control of drugs. Numerous studies aimed at obtaining biocompatible microencapsulated insulin drugs that have a protective function and are capable of controlled release of the API. Particular attention is
paid to quality control of drug's products - insulin suspensions for subcutaneous administration, since it affects the bioavailability of drugs. By monitoring quality of Insulin aspart suspensions of different series using dynamic (DLS) and low angle laser light (LALLS) scattering in terms of "particle size and distribution."
Key words: protein-loaded microparticles, particles sizes, invisible inclusions, control of suspension; laser diffraction
REFERENCES
1. Balabushevich N.G., Pechenkin M.A., Lopes de Gerenyu A.V., Zorov I.N., Larionova N.I., Mikhalchik E.V. Layer-by-layer adsorption of biopolyelectrolytes as a universal approach to fabrication of protein-loaded microparticles, Moscow University Chemistry Bulletin, 2014. V. 69. no. 3. pp. 117-124.
2. Liebl A., PrustyV, Valensi P., Kawamori R., San-dah J., Palmer A., Balschmidt P., Ligthelm R., MohanV.
Ten Years of Experience with Biphasic Insulin Aspart 30. Drugs, 2012; V. 72, no. 11, pp. 1495-1520.
3. Thevis M., Thomas A., Schanzer W. Insulin Doping in Sports. Handbook of Experimental Pharmacology. Berlin: Springer, 2010. 209-226 p.
4. The State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 13 th edition. V. 1, 2, 3. Moscow; 2015. Available from: http://femb.ru/feml (in Russian).
5. Pleteneva T. V., Popov P. I., Syroeshkin A. V. Ber-ljand A.S., Shanazarov K.S., Lesnikov E.V., Bagirova V.L.i dr.//Vedomosti NC JeSPM. 2007.V. 4. pp: 104.
