Разработка состава новой лекарственной формы для лечения целиакии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»



УДК 615.453.4

http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2019-21-12-72-76

РАЗРАБОТКА СОСТАВА НОВОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ

ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЦЕЛИАКИИ

Козлова Ж. М., Краснюк И.И., Тарасов В. В.

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет),

г. Москва, Российская Федерация

DEVELOPMENT OF THE COMPOSITION OF A NEW DOSAGE FORM FOR THE TREATMENT OF CELIAC DISEASE

KozlovaZh.M., KrasnyukI.I., Tarasov V.V.

First Moscow state medical university named after I.M. Sechenov, (Sechenov University),

Moscow, Russian Federation

Аннотация. В статье приведен и экспериментально обоснован выбор вспомогательных веществ для получения новой лекарственной формы -капсул с тритикаином -альфа для лечения целиа-кии. На этапе фармацевтической разработки с целью выбора оптимального состава проводили изучение влияния вспомогательных веществ на технологические характеристики тритикаина-альфа. Оценку качества полученных образцов проводили в соответствии с требованиями общих фармакопейных статей ГФ XIV издания следующим показателям: сыпучесть; насыпной объем, угол естественного откоса, однородность дозирования. На основе проведенных исследований, полученные составы признаны удовлетворительными для дальнейшей отработки технологии получения твердых капсул с тиритикаином-альфа и проведения теста «Растворения» с целью выбора оптимального состава. Ключевые слова: тритикаин-альфа, целиакия, технологические характеристики, однородность дозирования, твердые капсулы. Annotation. The article presents and experimentally substantiates the choice of excipients for obtaining a new dosage form of capsules with triticaine-alpha for the treatment of celiac disease. At the stage of pharmaceutical development, in order to select the optimal composition, we studied the effect of excipients on the technological characteristics of triticain-alpha. Evaluation of the quality of the obtained samples was carried out in accordance with the requirements of the general pharmacopoe-ial articles of the Global Fund of the XIV edition of the following indicators: flowability; bulk volume, angle of repose, uniformity of dosage. Based on the studies, the resulting compositions were found to be satisfactory for further development of the technology for the production of hard capsules with triticaine-alpha and the test "Dissolution" in order to choose the optimal composition. Keywords: triticaine-alpha, celiac disease, technological characteristics, dosage uniformity, hard capsules.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Бельмер С.В., Гасилина Т.В. Целиакия: исходы и новые подходы к диагностике / / Лечащий Врач. Москва.2012. № 8. С. 56-61. [2] Agency for Healthcare Research and Quality. Celiac disease: summary. Evidence report/technology assessment no. 104. AHRQ Publication Number 04-E029-1, June 2004-09-14. REFERENCES [1] Belmer S.V., Gasilina T.V. Celiac disease: outcomes and new approaches to diagnosis // Attending Physician. Moscow. 2012. No. 8. S. 56-61. [2] Agency for Healthcare Research and Quality. Celiac disease: summary. Evidence report / technology assessment no. 104. AHRQ Publication Number 04-E029-1, June 2004-09-14.

—--—

~ 72 ~

ИгЧ

"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"

[3] Патент Яи 2603054 «Способ получения белков семейства цистеиновых протеаз пшеницы ртШсит aestivum) и препарат белка тритикаин-альфа, полученный этим способом»

[4] Патент RU 2674763 «Способ получения лекарственного средства для лечения целиа-кии и лекарственное средство, поученное эти способом»

[5] Фармацевтическая разработка: концепция и практические рекомендации. Научно-практическое руководство для фармацевтической отрасли. -М. Издательство Перо, 2015. 472 с.

[6] Краснюк И.И., Тарасов В.В., Козлова Ж.М., Степанова О.И., Краснюк (мл), И.И., Кугач В.В. Изучение технологических и физико-химических свойства тритикаин-альфа.// Вестник фармации. 2019.№ 1 (83). С. 53-57.

[7] Алексеев К. В. Технологические аспекты производства современных твердых лекарственных форм//Производство лекарств по СМЯ -М.: Медицинский бизнес, 2005. -С. 165176.

[8] Государственная фармакопея РФ XIV изд. Т. II. - М.: ФЭМБ, 2018.

[3] Patent RU 2603054 "A method for producing proteins of the cysteine protease family of wheat (trit-icum aestivum) and a protein preparation of triti-cain-alpha obtained by this method"

[4] Patent RU 2674763 "A method of obtaining a medicinal product for the treatment of celiac disease and a medicinal product taught by this method"

[5] Pharmaceutical development: concept and practical recommendations. Scientific and practical guidance for the pharmaceutical industry. -M. Pero Publishing House, 2015.472 s.

[6] Krasnyuk I.I., Tarasov V.V., Kozlova Zh.M., Ste-panova O.I., Krasnyuk (ml), II, Kugach V.V. The study of technological and physico-chemical properties of triticaine-alpha. / / Bulletin of pharmacy. 2019.No 1 (83). S. 53-57.

[7] Alekseev K.V. Technological aspects of the production of modern solid dosage forms // Production of drugs according to GMR -M.: Medical business, 2005. -P. 165-176.

[8] The State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV ed. T. II. - M.: FEMB, 2018.

Введение Целиакией называют хроническое генетически детерминированное заболевание, возникающее вследствие повреждения слизистой оболочки тонкого кишечника глютеном, белком, содержащимся в зерновых культурах (пшеница, рожь, ячмень и овес) и протекающее с поражением практически всех органов и систем организма, с последующими многообразными нарушениями ассимиляции и обмена веществ. Лечение целиакии проводят с помощью назначения безглютеновой диеты и симптоматической терапии, которая включает витамины, препараты кальция, железа, ферментные препараты, пробиотики, массаж, гимнастику и др. [1,2]. Однако считается, что для терапии целиакии наиболее перспективно использование пероральных лекарственных форм, созданных на основе ферментов, направленных на детоксикацию клейковины на стадии желудочного пищеварения. Однако следует отметить, что в настоящее время в Российской Федерации отсутствуют какие-либо зарегистрированные

лекарственные препараты, разрешенные к применению в медицине для лечения целиа-кии.

Тритикаин-альфа -рекомбинантный белок способен эффективно расщеплять глю-теновые белки на пептиды, которые легко усваиваются организмом человека. Доклинические исследования, проведенные ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова МЗ РФ (Сеченовский Университет) в рамках Федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» (Государственный контракт от 28 августа 2015 г. № 14.N08.11.1037) продемонстрировали возможность успешного применения тритика-ина-альфа в ферментативной терапии целиа-кии [3].

Цель данной работы является разработка нового лекарственного препарат твердых капсул с тритикаином-альфа для лечения целиакии.

—--—

~ 73 ~

Материалы и методы: Тритикаин-альфа - лиофилизированный порошок (трити-каин-альфа : маннитол : поливинилпирроли-дон (ПВП) в процентном соотношении 2 : 1 : 1)

[4].

Оценку качества субстанции тритикаин -альфа проводили в соответствии с требованиями общих фармакопейных статей ГФ XIV издания по технологическим показателям: степень сыпучести и насыпной объем (ОФС 1.4.2.0016.15, прибор Erweka GTL. Германия, тестер ERWEKA SVM 1, Германия), угол естественного откоса.

Определение белка проводили спектрофото-метрический методом с раствором бицинхо-ниновой кислоты (ВСА).

Раствор А - Раствор бицинхониновой кислоты (BCA) (готовый раствор, Каталожный номер B9643, Sigma-Aldrich, США (или в составе Набора для определения белка «Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit», Каталожные номера BCA1 и B9643, Sigma Aldrich, США)). Раствор Б - 4% раствор меди (II) сульфата пентагидрата (готовый раствор, каталожный номер C2284, Sigma-Aldrich, США (или в составе Набора для определения белка «Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit», каталожный номер BCA1 и B9643, Sigma-Aldrich, США)). Буфер В - PBS (1 таблетку фосфатного буфера (PBS, Кат. № P4417, Sigma-Aldrich, США) растворяют в 200 мл воды).

Стандартный раствор белка - готовый раствор бычьего сывороточного альбумина (BSA) с концентрацией белка 1 мг/мл (каталожный номер P0914, SigmaAldrich, США). Калибровочные растворы белка в концентрации (0,2; 0,4; 0,6: 0,8; 1,0) с буферным раствором (Буфер В - PBS (Каталожный номер № №P4417, раствор в 200 мл воды) в дальнейшем модифицируют реагентами для получения окрашенных веществ.

Приготовление модифицированного раствора для окрашивания калибровочных растворов белка (раствор Г). Смешивают 6 мл раствора А и 120 мкл раствора Б в пластиковой пробирке с крышкой. Для окрашивание калибровочных растворов белка смешивают 30 мкл каждого раствора белка с 600 мкл раствора Г, смесь выдерживают 30 мин при 370С и

проводят измерения на спектрофотометре. Окрашенные образцы калибровочных растворов помещают в кварцевую кювету и проводят измерение оптической плотности при длине волны 562 нм. На основании полученных данных строят калибровочный график зависимости концентрации белка (мг/мл) от поглощения при длине волны 562 нм.

Измерение содержания белка в капсулах тритикаин-альфа. Смесь содержимого пяти капсул тритикаин-альфа растворяют в 250 мл буфера В и центрифугируют со скоростью 10000 об/мин. В каждую из 4 пробирок помещают по 30 мкл полученного белкового раствора, добавляют по 600 мкл раствора Г. Растворы выдерживают в течение 30 мин в термостате при 370С, измеряют поглощение при 562 нм. Определение содержания белка три-тикаина-а в капсулах проводят по калибровочному графику.

Результаты и обсуждение. На этапе фармацевтической разработки твердых капсул, содержащих тритикаин-а, с целью выбора оптимального состава вспомогательных веществ проводили изучение технологических свойств тритикаина -альфа [5]. Субстанция - лиофилизат тритикаин альфа (рекомбинантный белок тритикаин-а : маннитол : ПВП в соотношении 2 : 1 : 1) обладает хорошей сыпучестью: сыпучесть 10,9±0,2 г/с; свободная насыпная плотность - 435,80±0,10 кг/м3, предельная насыпная плотность-531,04±0,02 кг/м3, угол естественного откоса составил 36,6±0,30 ; насыпной объем: до уплотнения 50,0 см3, после уплотнения- 42,6 см3; индекс Карра - 17,9. Потеря в массе при высушивании или вода составила не более 1,0% [6].

Однако, учитывая состояние белка, представляющего собой волокнистую структуру, необходимо подобрать вспомогательные вещества, образующие с лиофилизатом однородную, сыпучую, смесь, не расслаивающуюся в процессе смешения и дозирования [7]. Комбинации лиофилизата тритиаин-альфа (три-тикаин-а : маннитол : ПВП в соотношении 2 : 1 : 1) со вспомогательными веществами в соотношения (1:2) представлены в таблице 1. Содержание тритикаина - альфа в одной капсуле составляет 20 мг.

—--—

~ 74 ~

Перемешивание тритикаина-альфа и Оценку качества полученных образцов

вспомогательных веществ проводили в смеси- проводили по следующим показателям: одно-теле «Glatt» модели TMG, серии «Mini» (Герма- родность, сыпучесть, насыпная плотность, ния) при следующих режимах: скорость вра- угла естественного откоса (таблица 1). щения мешалки 100 об/мин, чоппера 1000 Таблица 1

об/мин.

Технологические характеристики полученных образцов тритикаин -альфа со вспомогательными веществами.

Комбинации (в соотношении 1:2) Насыпная плотность(до уплотнения), кг/м3 Насыпная плотность после уплотнения), кг/м3 Сыпучесть, г/с Угол естественного откоса, град

(Тритикаин-альфа) 435,80±0,10 531,04±0,02 10,09±0,02 36,6±0,03

Тритикаин-альфа: Клептоза 392,60±0,30 429±0,08 16,03±0,02 36,9±0,05

Тритикаин-альфа: Ликатаб С 583,4±3,05 662,3±3,52 12,7±0,02 32,5±0,03

Тритикаин-альфа: Prosolv® smcc 90 394,80±0,10 451,2±0,02 16,06±0,02 32,6±0,03

Тритикаин-альфа: МКЦ 102 603,4±3,05 692,1±3,52 12,3±0,02 30,3±0,03

Как следует из данных, приведенных в таблицы 1, показатели качества комбинации тритикаин -альфа с клептозой или с силикатированной микрокристаллической целлюлозы (PROSOLV® SMCC) свидетельствуют об ухудшение технологических характеристик тритика-ина-альфа. Показатели качества комбинаций тритикаин -альфа с Ликатаб С и МКЦ-102) улучшают технологические характеристики белка и не значительно отличаются друг от друга.

Полученные данные подтверждают целесообразность использования таких вспомогательных веществ как МКЦ-102, Ликатаб С в получении смеси для капсулирования, поскольку улучшают технологические характеристики лиофилизата тритикаин -альфа. Поскольку МКЦ 102 и Ликатаб С используются в

качестве наполнителя, обеспечивающего не только сыпучесть, но наполнение и уплотнение массы смеси для каспулирования, была проведена серия экспериментов по подбору соотношений МКЦ: Ликатаб С: тритикаин-альфа.

Подбор соотношения Ликатаб С, МКЦ 102 и тритикаин-альфа начинали с соотношения 1 : 1 : 1, а затем увеличивали количество вспомогательных веществ с шагом оден по Ли-катабу С и с шагом два - по микрокристаллической целлюлозе. Были исследованы соотношения: тритикаин-альфа : Ликатаб С : МКЦ 102 = (1 : 1 : 1); (1 : 2 : 4); ( 1 : 3 : 6). Оценку качества полученных образцов проводили по следующим показателям: однородность, сыпучесть, насыпная плотность, угла естественного откоса (таблица 2).

Таблица 2.

Технологические характеристики полученных образцов

№ состава Комбинации/ соотношения Насыпная плотность (до уплотнения), кг/м3 Насыпная Плотность (после уплотнения), кг/м3 Сыпучесть, г/с Угол естественного откоса, град

1 Тритикаин -альфа: МКЦ 102 (1:2) 603,4±3,05 692,1±3,52 12,3±0,02 30,3±0,03

—--—

~ 75 ~

2 Тритикаин -альфа: Ликатаб (1:2) 583,4±3,05 662,3±3,52 12,7±0,02 32,5±0,03

3 Тритикаин -альфа:Ликатаб С: МКЦ 102 (1:1:1) 535,4±0,15 653,23±0,13 12,6±0,3 32,9±0,13.

4 Тритикаин -альфа: Ликатаб С: МКЦ 102 (1:2:4) 577,10±0,21 655,12±0,09 14,6±0,2 31,9±0,17

5 Тритикаин -альфа:Ликатаб С: МКЦ 102 (1:3:6) 571,42±0,13 658,14±0,15 16,8±0,2 29,1±0,13

Как видно из таблицы 2, все составы обладают хорошей сыпучестью. Следует отметить, что увеличение количества МКЦ 102 приводит к уменьшению угла естественного откоса и увеличению сыпучести смеси. Наилучшие результаты наблюдаются у состава 5.

Учитывая структуру белка и небольшую дозировку, тритикаина-альфа важным

21 чЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ*

« -е

л

ч

(Я

<я

X

В

и

н

и р

н

е и

о

и

Результаты, представленные рисунке 1 свидетельствуют о том, что после 10 мин перемешивания составов тритикаин -альфа (тритикаин-альфа : маннитол : ПВП в соотношении 2 : 1 : 1) однородность дозирования практически не меняется для всех составов. Это объясняется хорошей степенью распределения действующего вещества в смеси для

критериев качества будет являться однородность дозирования. Оценку однородности дозирования проводили, оценивая количественное содержание тритикаина -альфа в 1,0 грамме массы спектрофотометрическим методом с раствором бицинхониновой кислоты (ВСА) после перемешивания в смесителе «Glatt» модели TMG, серии «Mini» (Германия) в течение 5, 10, 15 и 60 минут.

l 2

3

4

5

, мин

капсулирования и оптимальным временем перемешивания.

Таким образом, полученные показатели признаны удовлетворительными для дальнейшей отработки технологии получения твердых капсул с тритикаином альфа и проведения теста «Растворения» с целью выбора оптимального состава капсул для лечения целиакии.

20,5 20 19,5 19 18,5

5 минут 10 минут 15 минут 60 минут

Время перемешивания Рис. 1. Однородность дозирования капсулированной массы

сост сост сост сост сост

—--—

~ 76 ~