Разработка состава и технологии профилактических средств с антисептиками гуанидинового ряда (стр. 1 )

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ С АНТИСЕПТИКАМИ ГУАНИДИНОВОГО РЯДА

15.00.01 – Технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московская медицинская академия имени Росздрава.

Научный руководитель:

Доктор фармацевтических наук,

профессор Галина Павловна Матюшина

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук,

профессор Юрий Яковлевич Харитонов

Доктор фармацевтических наук Константин Сергеевич Гузев

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений РАСХН (ВИЛАР РАСХН)

Защита состоится «21» апреля 2008 г. на заседании Диссертационного Совета (Д 208.040.09) при ГОУ ВПО Московская медицинская академия имени Росздрава по адресу: г. Москва, Никитский бульвар, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московская медицинская академия имени Росздрава (117998 г. Москва, Нахимовский проспект, 49)

Автореферат разослан «___» марта 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор фармацевтических наук,

профессор Наталья Петровна Садчикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи со значительным распространением грибкового поражения стоп (частота заболеваемости в развитых странах мира колеблется от 3 до 8%), инфекционных заболеваний кожи и увеличением числа полирезистентных штаммов микроорганизмов становится актуальным внедрение в практику новых антисептиков широкого спектра действия в удобной для применения форме в виде лечебно-профилактических препаратов.

Созданные отечественными химиками ( и сотр., гг.) антисептики гуанидинового ряда – фосфат и хлорид полигексаметиленгуанидина (ПГМГф и ПГМГх) – характеризуются широким спектром фунгицидного и бактерицидного действия, безопасностью применения (IV класс опасности при поступлении через кожу), а также низкой трансэпидермальной резорбцией, что позволяет говорить об их высокой медицинской эффективности при малой частоте побочных системных эффектов. Совокупность перечисленных качеств делает их перспективными для применения с целью профилактики и лечения местных инфекций различной этиологии, в том числе и микозов стоп.

В настоящее время существуют антимикотические лекарственные препараты (ЛП) с широким спектром действия для наружного и системного применения в виде различных лекарственных форм (ЛФ): мягких (гели, мази, кремы); жидких (спреи, аэрозоли, растворы); твердых (таблетки, порошки). Твердые лекарственные формы могут использоваться как для внутреннего, так и для наружного применения (приготовление растворов из быстрорастворимых «шипучих» таблеток). Последние – практически не представлены на современном фармацевтическом рынке России. Тем не менее, они являются весьма перспективными, так как представляют собой ЛФ для наружного применения, что позволяет избежать многих побочных эффектов, вызываемых ЛП для системного применения.

Таким образом, разработка составов, технологии изготовления и методов

контроля качества быстрорастворимых гранул и таблеток для приготовления растворов для наружного применения, с целью профилактики и лечения микозов стоп, содержащих в качестве действующего вещества антисептики гуанидинового ряда, представляется весьма перспективной.

Цель и задачи исследования

Экспериментально разработать и научно обосновать составы и технологию изготовления быстрорастворимых гранул и таблеток для приготовления растворов для наружного применения, содержащих антисептики гуанидинового ряда, и эффективных для профилактики и лечения микозов стоп.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие основные задачи:

1. Изучить бактерицидную и фунгицидную активность ПГМГф и ПГМГх в отношении основных санитарно-показательных коллекционных штаммов: Escherichia coli АТСС 25922, Staphylococcus aureus АТСС 6538-Р; а также в отношении штаммов – возбудителей микозов стоп: Trichophyton mentagrophytes interdigitale, Trichophyton verrucosum, Microsporum canis, Trichophyton gypseum и Candida utilis ЛИА-01. Установить их фунгистатическую, фунгицидную, бактериостатическую и бактерицидную концентрации, способные обеспечить необходимый противогрибковый и антимикробный эффект при соответствующем способе применения.

2. Теоретически и экспериментально обосновать оптимальные по специфической активности и показателям качества составы, предложить технологию изготовления быстрорастворимых гранул и таблеток, содержащих антисептики гуанидинового ряда.

3. Оценить возможность применения существующих методик качественного и количественного анализа полигуанидинов для анализа разработанных лечебно-профилактических препаратов и, при необходимости, модифицировать их.

4. Оценить качество разработанных твердых лекарственных форм по критериям нормативной документации и исследовать их стабильность в процессе длительного хранения.

5. Изучить биологическую безвредность разработанных препаратов в опытах in vivo.

Научная новизна

В результате проведенных исследований с использованием физико-химических методов впервые разработаны и научно обоснованы составы и технология изготовления быстрорастворимых гранул и таблеток, для приготовления растворов для наружного применения, содержащие соли отечественного полигуанидинового антисептика ПГМГ; подобраны вспомогательные вещества (ВВ), обеспечивающие весь комплекс необходимых структурно-механических и медико-биологических свойств ЛФ в соответствии с их терапевтическим действием.

Предложена новая модификация методики количественного определения ПГМГф и ПГМГх в разработанных препаратах. Проведены комплексные исследования по оценке качества разработанных твердых ЛФ и установлена их стабильность при хранении.

Установлено отсутствие общетоксического и местно-раздражающего действия разработанных препаратов.

Практическая значимость

На основании проведенных исследований предложены рецептуры и технология изготовления быстрорастворимых гранул и таблеток, для приготовления растворов для наружного применения, применяемых для профилактики и лечения микозов стоп, содержащих антисептики гуанидинового ряда – ПГМГф и ПГМГх. Подана заявка на изобретение в Роспатент № на «Средство для профилактики и лечения микозов стоп (варианты)».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на заочной международной конференции «Приоритеты фармацевтической науки и практики» (Москва, октябрь 2005 г); X Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в медицине» (Казань, апрель 2005 г); XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2007 г); XII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молодые ученые в медицине» (Казань, апрель 2007 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с комплексной научной темой ГОУ ВПО Московская медицинская академия имени Росздрава «Разработка современных технологий подготовки специалистов с высшим медицинским и фармацевтическим образованием на основе достижений медико-биологических исследований» (№ Государственной регистрации 01.2.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1.  Обоснование выбора концентрации гуанидинового антисептика для разработки быстрорастворимых препаратов для профилактики и лечения микозов стоп.

2.  Результаты определения содержания солей ПГМГ в разработанных препаратах с использованием модифицированной методики количественного определения.

3.  Результаты исследований по разработке и научному обоснованию составов и технологии изготовления быстрорастворимых гранул и таблеток для приготовления растворов для наружного применения, содержащих ПГМГф и ПГМГх.

4.  Результаты исследований, подтверждающие стабильность разработанных препаратов, эффективность и биологическую безвредность.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 206 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2-3), общих выводов, библиографии и приложений. В работе 34 таблицы, 13 рисунков в основном тексте и 48 рисунков в приложениях. Список цитируемой литературы включает в себя 168 источников, из них 52 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

В качестве основных действующих веществ в работе использованы антисептики гуанидинового ряда: полигексаметиленгуанидина фосфат в виде 70% водного раствора (Фосфопаг, ТУ ); ПГМГф в твердом агрегатном состоянии, полученный одним из двух способов: либо путем лиофилизации 70% водного раствора ПГМГф; либо высушиванием при температуре 110±10°С (Фосфопаг, ТУ ); а также полигексаметиленгуанидина хлорид (Биопаг, ТУ ). В качестве вспомогательных веществ использованы: разрыхляющие, газообразующие – винная кислота (ГОСТ 5817-77), лимонная кислота (ФС ), яблочная кислота (ТУ 5), натрия карбонат безводный (ГОСТ 83-79); связующие – натрий карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ, ТУ), метилцеллюлоза (МЦ, ФС ), поливинилпирролидон-8000±2000 (ПВП, ФСП 8-03), гидроксипропилцеллюлоза (ГПЦ, сертификат Hercules), коллидон VA 64 (сертификат BASF, Германия); антифрикционные – глицин (НД3), натрия бензоат (ФС ), аэросил (ГОСТ ); наполнитель – лактоза (ТУ ); растворители – изопропиловый спирт (ТУ ), этиловый спирт (ГОСТ Р ), вода очищенная (ФС ).

Для достижения поставленной цели использовали следующие методы исследования: физико-химические – для определения качественных, количественных и технологических характеристик быстрорастворимых гранул и таблеток; микробиологические – для исследования противогрибковой и антибактериальной активности гуанидиновых антисептиков и разработанных препаратов, их содержащих, испытания на микробиологическую чистоту; биологические – для доказательства безопасности разработанных препаратов.

Выбор концентрации гуанидинового антисептика для введения в состав лечебно-профилактических противогрибковых препаратов

Штаммы, использованные в работе, были получены из коллекций культур: Федерального Государственного Учреждения «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГУ «ВГНКИ»); испытательного лабораторного центра ФГУН Центрального научно-исследовательского института эпидемиологии (ИЛЦ ФГУН ЦНИИЭ).

Так как ПГМГф и ПГМГх обладают не только фунгистатическим и фунгицидным, но и антибактериальным действием, возможно использование в качестве индикатора чувствительности к ним санитарно-показательных коллекционных штаммов микроорганизмов. Таким образом, была проведена оценка чувствительности Escherichia coli АТСС 25922 и Staphylococcus aureus АТСС 6538-Р к ПГМГф и ПГМГх.

Оценка чувствительности проводилась методом определения минимальной ингибирующей концентрации (МИК) путем разведений образцов ДВ в мясо-пептонном агаре с последующим засеванием испытуемым штаммом (Несвижский Ю. В., , 2004).

Установлено, что ПГМГф и ПГМГх проявляют биоэквивалентную бактерицидную активность. Среднее значение МИК24ч, по числу проведенных опытов, для исследуемых образцов по отношению к штаммам Escherichia coli и Staphylococcus aureus составило в массо-объемной концентрации 0,025%.

На следующем этапе исследований проводилось определение минимальной подавляющей и минимально ингибирующей концентраций солей ПГМГ в отношении штаммов – возбудителей микозов стоп: Trichophyton mentagrophytes interdigitale, Trichophyton verrucosum и Microsporum canis. Также фунгицидная активность солей ПГМГ была изучена в отношении штаммов Trichophyton gypseum и Candida utilis ЛИА-01. Осуществлена оценка чувствительности к солям ПГМГ при 5-минутной экспозиции следующих штаммов: Trichophyton mentagrophytes interdigitale, Trichophyton verrucosum, Microsporum canis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus.

На основании микробиологических исследований in vitro, с учетом перехода от микробиологических к клиническим концентрациям, для введения в состав быстрорастворимых гранул и таблеток, предназначенных для приготовления растворов с фунгицидным действием, была выбрана концентрация ПГМГф равная 0,4%, а для ПГМГх – 0,5%.

Разработка состава и технологии изготовления гранул, содержащих в качестве действующего вещества соли ПГМГ

Исследования по разработке составов и технологии изготовления шипучих гранул, содержащих в качестве действующего вещества ПГМГф, велись в следующих направлениях:

1). Использование метода влажного гранулирования с раздельным гранулированием кислотного и щелочного компонентов, применяемого для получения стабильных твердых ЛФ, включающих физико-химические несовместимости.

2). Применение метода совместного влажного гранулирования, в котором в качестве связывающих компонентов использовали неводные растворы, а ДВ (70% водный раствор ПГМГф) предварительно высушивали или лиофилизировали.

3) Использование метода влажного совместного гранулирования раствора ДВ и газообразующей смеси.

Гранулы, содержащие ПГМГх, получали методом влажного гранулирования всех компонентов, без введения разрыхляющих газообразующих веществ.

В таблице 1 представлены составы быстрорастворимых гранул, отобранные в ходе скрининга как наиболее соответствующие требованиям ГФ XI к данной ЛФ.

Таблица 1

Отобранные рецептуры гранул, содержащих ПГМГф и ПГМГх в качестве ДВ

Ингредиент на 100,0 г гранулята	№ состава
1-1	2-1	29-2	46-2	59
ПГМГф, г 70% р-р	36,20	36,30	–	50,00	–
ПГМГф, г (в готовом грануляте)	25,30	25,40	32,40	–	–
ПГМГф, г порошок	–	–	32,40	–	–
ПГМГх, г порошок	–	–	–	–	9,70
Винная кислота, г	41,70	–	37,20	28,70	–
Лимонная кислота, г	–	41,70	–	–	–
Натрия карбонат, г	30,80	30,90	27,50	21,30	–
Гранулирующая жидкость	10% р-р коллидона	10% р-р коллидона	5% р-р коллидона	–	20% р-р коллидона
Объем ГЖ, мл	16,20/5,80	16,20/3,80	58,00	–	15,00
Коллидон, г	1,62/0,58	1,62/0,38	2,90	–	3,00
Лактоза, г	–	–	–	–	87,30

Оценка качества разработанных составов лекарственной формы гранулы проводилась по следующим показателям: внешний вид, качественное и количественное содержание ДВ, определение гранулометрического (фракционного) состава, насыпной массы, сыпучести, угла естественного откоса, влажности, распадаемости, значения рН водного раствора, испытание на микробиологическую чистоту, контроль антимикробной и противогрибковой активности.

Качественное обнаружение соединений, производных полигуанидина, основано на их взаимодействии с реактивом на гуанидиновую группу с образованием соединения, окрашенного в розовый цвет (, 1995). Также для подтверждения присутствия солей ПГМГ в разработанных препаратах применяли метод ТСХ анализа. Система растворителей: бутанол:уксусная кислота:вода очищенная в соотношении 25:9:4, объем наносимых проб 10 мкл, пластинки «Силуфол» (, 2005).

Определение количественного содержания ДВ проводилось на основе явления гашения флуоресценции при титровании раствора комплекса ДНК с ионом этидия растворами ПГМГф и ПГМГх (Pjura P. E., Grzeskowiuk K., Dickerson R. E., 1987). Спектры флуоресценции получали на спектрофлуориметре Cary-Eclipse фирмы Varian (США). Содержание солей ПГМГ в образцах гранулятов составляло 100±5%, где за 100% принимали количество ПГМГф/ПГМГх в растворах, использованных для построения калибровочных графиков (концентрация 1 г/л).

В таблице 2 представлены основные технологические характеристики разработанных составов гранул.

Таблица 2

Показатели качества разработанных составов гранул, не подвергавшихся хранению

Показатели	Номер состава
1-1	2-1	29-2	46-2	59
Описание	Гранулы белого цвета	Гранулы белого цвета	Гранулы белого цвета	Гранулы белого цвета	Гранулы белого цвета
Подлинность	Взаимодействие с реактивом на гуанидиновую группу с образованием соединения, окрашенного в розовый цвет; ТСХ - соответствие свидетелю
Содержание ДВ с±∆с, г/л	4,0318±0,1264	3,8716±0,1420	4,0484± 0,1980	3,9276± 0,1583	4,8865± 0,2241
с±∆с, %	100,79±3,14	96,79±3,62	101,20±4,84	98,19±4,03	97,73±4,16
Насыпная масса, г/см2 (Хср±ΔХ, n=6)	0,61±0,06*	0,72±0,04**	0,56±0,05*	0,50±0,02	0,51±0,03	0,50±0,02
0,68±0,02	0,65±0,04
Сыпучесть, г/с (Хср±ΔХ, n=6)	14,27±0,61*	14,65±0,43**	10,68±0,17*	10,24±0,09	10,42±0,17	10,75±0,43
14,04±0,54	12,31±0,32
Угол естеств. откоса,° (Хср±ΔХ, n=6)	27±2*	27±4*	29±3*	32±2	29±3	33±1
28±5	31±1
Остаточная влажность, % (Хср±ΔХ, n=6)	0,52±0,13	1,84±0,19	0,79±0,19	1,40±0,20	1,50±0,25	2,00±0,70
2,40±0,24	2,30±0,26
Распадаемость, с (tср±Δt, n=6)	93±7	89±6	32±2	39±2	менее 15 мин
рН (Хср±ΔХ, n=6)	5,6±0,1	5,5±0,2	5,6±0,1	5,7±0,1	6,9±0,2

Примечание: * – кислотная компонента гранулята; ** – щелочная компонента гранулята.