CC BY
28
УДК 615.453.4
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2019-21-12-66-71
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ТВЕРДЫХ КАПСУЛ С ТРИТИКАИНОМ- АЛЬФА
Тарасов В. В., Краснюк И.И., Козлова Ж. М.
ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет),
г. Москва, Российская Федерация
THE CHOICE OF THE OPTIMAL COMPOSITION OF HARD CAPSULES WITH TRITICAINE-ALPHA
Tarasov V. V., Krasnyuk I.I., Kozlova Zh.M.
First Moscow state medical university named after I.M. Sechenov, (Sechenov University),
Moscow, Russian Federation
Аннотация. Настоящая работа посвящена выбору оптимального состава нового лекарственного препарата в виде твердых капсул, содержащего тритикаин-альфа. С целью выбора оптимального состава капсул с тритикаина -альфа необходимо было изучить влияние вспомогательных веществ на профиль высвобождения действующего вещества из лекарственной формы. Процесс высвобождения лекарственного вещества из лекарственной формы в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) моделируется т-у1^о тестом «Растворение», характеризующим фармацевтическую доступность лекарственного препарата, с одной стороны, и служит важным фактором для выбора оптимального состава и технологии, с другой стороны В данной статье приведены результаты исследования профиля высвобождения действующего вещества - тритикаина-альфа из лекарственной формы - твердых капсул из гидрок-сипропилметилцеллюлозы в соответствии с ОФС 1.4.2.0014.15 «Растворение». Ключевые слова: биодоступность, тест «Растворение», капсулы, тритикаин-альфа. Annotation. This work is devoted to the selection of the optimal composition of a new drug in the form of hard capsules containing triticain-alpha. In order to select the optimal capsule composition with triticain-alpha, it was necessary to study the effect of excipients on the release profile of the active substance from the dosage form. The process of drug release from the dosage form in the gastrointestinal tract (GIT) is modeled in-vitro by the Dissolution test, which characterizes the pharmaceutical availability of the drug, on the one hand, and serves as an important factor for choosing the optimal composition and technology, on the other hand. The article presents the results of a study of the release profile of the active substance - triticaine-alpha from the dosage form - hydroxy-propyl methylcellulose hard capsules in accordance with the General Pharmacopoeia Monograph 1.4.2.0014.15 "P dissolution. " Keywords: bioavailability, Dissolution test, capsules, triticain-alpha.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Сеткина С.Б., Хишова О.М. Биофармацевтические аспекты технологии лекарственных средств и пути модификации биодоступности // Вестник ВГМУ. 2014. том 13. №4. с 162-172. REFERENCES [1] Setkina S.B., Khishova O.M. Biopharmaceuti-cal aspects of drug technology and ways to modify bioavailability // Bulletin of Voronezh State Medical University. 2014. Volume 13. No. 4. from 162-172.
—--—
~ 66 ~
ИгЧ
"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"
[2] Ляпунов Н. А., Безуглая Е.П. Современная методология фармацевтической разработки лекарственных препаратов// «Фармацевтическая отрасль». 2013. № 1 (36). С 79-84
[3] Фармацевтическая разработка: концепция и практические рекомендации. Научно-практическое руководство для фармацевтической отрасли. -М. Издательство Перо, 2015. 472 с.
[4] Патент Яи 2603054 «Способ получения белков семейства цистеиновых протеаз пшеницы ^гШсит aestivum) и препарат белка тритикаин-альфа, полученный этим способом»
[5] Алексеев К. В. Технологические аспекты производства современных твердых лекарственных форм//Производство лекарств по GMR -М.: Медицинский бизнес, 2005. -С. 165-176.
[6] Хаджиева З. Д., Кузнецов А. В., Бирюкова Д. В. Технологические аспекты использования вспомогательных веществ в производстве лекарственных препара-тов//Фундаментальные исследования. 2012. № 5 (2). С.436-440.
[7] Фармацевтическая технология. Твердые лекарственные формы: учебное пособие / Под редакцией С.А. Кедика. М.: 2011. С. 37-49.
[8] 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._
[2] Lyapunov N.A., Bezuglaya E.P. The modern methodology of pharmaceutical drug development // "Pharmaceutical industry". 2013. No. 1 (36). S 79-84
[3] Pharmaceutical development: concept and practical recommendations. Scientific and practical guidance for the pharmaceutical industry. -M. Pero Publishing House, 2015. 472 s.
[4] Patent RU 2603054 "A method for producing proteins of the cysteine protease family of wheat (triticum aestivum) and protein preparation triticain-alpha obtained by this method"
[5] 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.
[6] Khadzhieva Z. D., Kuznetsov A. V., Biryukova D. V. Technological aspects of the use of excipients in the production of medicines // Fundamental research. 2012. No. 5 (2). S.436-440.
[7] Pharmaceutical technology. Solid dosage forms: a training manual / Edited by S.A. Kedika. M : 2011.S. 37-49.
[8] 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 pharmacy2019.No 1 (83), S. 53-57.
Введение Биологическая доступность лекарственных веществ (ЛВ) - один из важных критериев оценки терапевтической эффективности лекарственных препаратов (ЛП) в процессе разработки их состава и технологии. Тщательное изучение биофармацевтических факторов особо необходимо в тех лекарственных формах (ЛФ), в которых процессу абсорбции должен предшествовать процесс высвобождения. Кроме того, действие ЛВ в значительной степени определяется особенностями их всасывания и попадания в системный
кровоток, а также в те органы и ткани, в которых происходит их терапевтическое действие. Именно с различиями в биодоступности в большинстве случаев связаны различия в терапевтической эффективности препаратов, содержащих одни и те же активные вещества [1].
Процесс растворения действующего вещества из лекарственной формы в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) моделируется т^йго тестом «Растворение», характеризующим фармацевтическую доступность лекарственного
—--—
~ 67 ~
ИгЧ
"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"
препарата, с одной стороны, и служит важным фактором для выбора оптимального состава и технологии, с другой стороны [2, 3]. Тритикаины (triticain-a, -ß, -у) - высококонсервативные папаин-подобные цистеиновые эн-допротеазы пшеницы способен эффективно расщеплять глютеновые белки на пептиды., что позволяет рассматривать этот фермент как перспективный активный компонент для детоксикации глютена при пероральном введении [4].
Исходя из вышесказанного, целью данной работы является изучение влияние фармацевтических факторов на процесс высвобождения тритикаина-альфа из лекарственной формы с целью выбора оптимального состава твердых капсул для лечения целиакии.
Материалы и методы. Образцы субстанции тритикаин-альфа - лиофилизирован-ный порошок (тритикаин-альфа : маннитол : поливинилпирролидон (ПВП) в процентном соотношении 2 : 1 : 1). Вспомогательные вещества [5]: Микрокристаллическая целлюлоза - Vivapur® 102 (USP, BP, Ph.Eur) - это очищенная, частично деполимеризованная альфа-целлюлоза, получаемая в результате частичного кислотного гидролиза. Обладает хорошей сыпучестью и находит широкое применение в фармацевтической технологии как связывающий агент и наполнитель в пероральных таблетках и капсулированных лекарственных формах в процессах влажного гранулирования и прямого прессования.
Lycatab®C - частично прежелатинизирован-ный кукурузный крахмал с хорошей текучестью. Универсальный наполнитель для твердых капсул, связующий-разрыхлитель для прямого прессования и связующее вещества для в влажной грануляции.
Тест «Растворение» проводили в соответствии с ОФС 1.4.2.0014.15. Определение белка - спектрофотометриче-ский метод с раствором бицинхониновой кислоты (ВСА).
Реактивы: Набор для определения белка «Bicinchoninic Acid Protein Assay Kit» (Каталожный номер BCA1, Sigma-Aldrich, США).
Белковый стандарт, ампула с 1 мл раствора бычьего сывороточного альбумина (BSA) с концентрацией 1 мг/мл (Каталожный номер P0914, Sigma-Aldrich, США). Таблетки фосфатного буфера (PBS), 1 таблетка на 200 мл воды (Каталожный номер P4417, Sigma-Aldrich, США). Вода (CAS 7732-18-5) Millipore Milli-Q PLUS (R318,2 МОм^м).
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). В соответствии с данными таблицы 1, готовят калибровочные растворы белка, которые 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 окрашивания 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.
—--—
~ 68 ~
Таблица 1
Калибровочные растворы белка (BSA).
№ Объём белкового стандарта с концентрацией 1 мг/мл), мл Объём буфера В, мл Конечная концентрация белка, мг/мл Примечание
1 0,2 0,8 0,2
2 0,4 0,6 0,4
3 0,5 0,5 0,5
4 0,6 0,4 0,6
5 0,8 0,2 0,8
б 1,0 1,0 Используется неразбавленным стандарт PBS
Буфер В - PBS (Каталожный номер № №P4417, раствор в 200мл воды).
Определение содержания белка тритикаина-а проводят по калибровочному графику (рис. 1)
O.S- -
0.6- -
Л(562 нм)
С, мг/мл H-►
Рис.1. Калибровочный график - зависимость оптической плотности BSA от концентрации.
Результаты и обсуждение. На этапе выбора оптимального состава капсул тритика-ина -альфа необходимо изучить влияние вспомогательных веществ на профиль высвобождения действующего вещества из лекарственной формы [6, 7].
В настоящее время твердые капсулы представлены на фармацевтическом рынке в виде желатиновых и из гидроксипропилме-тилцеллюлозы (ГМПЦ). Принимая во внимание характеристики рекомбинантного белка тритикаина-а, его способность к взаимодействию с иными белками при разработке препарата использовали капсулы из ГМПЦ производства фирмы «Capsulgel» Vcaps® Plus - №0.
Этот вид капсул обладает быстрой растворимостью в средах (ЖКТ), а также отсутствием взаимодействий с другими пищевыми компонентами.
Изучение наиболее важных технологических характеристик — сыпучести, угла естественного откоса, насыпной плотности, рассчитанных значений индексов Карра и Ха-уснера - свидетельствовали о хорошей степени сыпучести тритикаина-альфа [8], поэтому в качестве вспомогательных веществ использовали только наполнители: МКЦ 102 и Ликатаб С. Содержание тритикаина - альфа в одной капсуле составляет 20 мг. Составы смеси для наполнения капсул представлены в таблице 2.
—--—
~ 69 ~
Таблица 2
Составы, полученные смесей для наполнения капсул
№ состава Тритикаин-альфа (тритикаин-альфа : маннитол : ПВП в процентном соотношении 50 : 25 : 25) + вспомагательные вещества /соотношение
1 Тритикаин -альфа + МКЦ 102 (1:2)
2 Тритикаин -альфа +Ликатаб С (1:2)
3 Тритикаин -альфа:Ликатаб С: МКЦ 102 (1:1:1)
4 Тритикаин -альфа :Ликатаб С: МКЦ 102 (1:2:4)
5 Тритикаин -альфа:Ликатаб С: МКЦ 102 (1:3:6)
Перемешивание тритикаин -альфа и вспомогательных веществ осуществляли в смесителе «Glatt» модели TMG, серии «Mini» (Германия) при следующих режимах:
1. Составы 1 и 2: загружали МКЦ 102 или Лика-таб С и при перемешивании (чоппера - 1000 об/мин, мешалки - 100 об/мин) вводили субстанцию -лиофилизат тритикаин-альфа, которую не подвергали предварительному измельчению. После перемешивание в течение 5 мин, скорость вращения чоппера уменьшали до исходной - 500 об/мин и продолжали перемешивание еще в течение 10 минут. Температура смеси за указанное время оставалась постоянной и составляла +20°C±1°C.
2. Составы 3, 4 и 5: вначале загружали МКЦ 102 и перемешивали 5 минут, затем вводили Лика-таб С продолжали перемешивали в течение 20 минут, добиваясь равномерного распределения. Далее при изменении режимов работы смесителя (скорости чоппера до 1000 об/мин, мешалки до 100 об/мин) вводили субстанцию -лиофилизат тритикаин-альфа, которую не подвергали предварительному измельчению, при перемешивании в течение 5 мин. Далее скорость вращения чоппера уменьшали до исходной - 500 об/мин и продолжали
перемешивание в течение 10 минут. Температура смеси за указанное время оставалась постоянной и составляла +20°C±1°C.
Далее наполняли капсулы из гипромел-лозы (гидроксипропилметилцеллюлозы, ГПМЦ) Vcaps® Plus размера 0 с использованием настольной капсульной машины ACG - Pam MF 30.
Изучение профилей растворения капсул с три-тикаином-альфа выполняли в соответствии с ОФС 1.4.2.0014.15 «Растворение» при температуре (37,0±0,5)0 С в качестве среды использовали 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты. Усредненные профили растворения наглядно можно увидеть на представленном графике 2.
Как можно заметить, тритикаин-альфа равномерно высвобождается из всех образцов капсул. Состав №1 имеет самый низкий профиль высвобождения (70 % за 45 минут) и не соответствует требованиям ГФ XIV издания. Составы 2, 3 и 4 имеют близкие значения профиля высвобождения действующего вещества. Однако, наилучшей профиль растворения дает состав № 5 (Тритикаин -альфа (три-тикаин-альфа : маннитол : ПВП в соотношении 2 : 1 : 1) :Ликатаб С: МКЦ 102 (1:3:6))
—--—
~ 70 ~
loo
90
^ so
Í 70
ен 60
«
* 50
1 40
g 30
2 20 В
10 0
l5
20
30
40
45
состав 1 состав 4
состав 2 состав 5
состав 3
Время, мин
Рис. 2. Профиль высвобождения тритикаина-альфа из исследуемых образцов
Вывод. Исходя из полученных результатом был получен оптимальный состав капсул с тритикаином -альфа: тритикаин-альфа (тритикаин-альфа : маннитол : ПВП в соотношении 2 : 1 : 1) - 20 мг, Ликатаб С - 60,0 мг, МКЦ 102 -120 мг.
5
—--—
~ 71 ~
