Исследование аэродинамических свойств ингаляционных лекарственных форм (стр. 4 )

б)

Рисунок 1. Зависимость накопленного процента массы частиц размером меньше установленного от аэродинамического диаметра для частиц действующих веществ препарата Серетид: а) салметерола ксинафоат, б) флутиказона пропионат

Согласно таблицам 10, 11 наименее достоверные результаты были получены с использованием стеклянного импинжера. В этом случае фракция мелкодисперсных частиц как салметерола ксинафоата так и флутиказона пропионата оказалась самой высокой среди всех импакторов. По всей видимости, это объясняется недостаточной разрешающей способностью этого прибора.

Таблица. 11. Основные аэродинамические параметры, полученные для препарата Серетид с помощью различных импакторов.

Параметр	КИА среднее±SD	ИНП «NEXT» среднее±SD	МЖИ среднее±SD	СИ среднее±SD	ANOVA* Уровень значимости a=0,01
Значение p
Салметерола ксинафоат
ФМЧ**,%	37,66±1,35	41,80±1,15	36,28±1,26	71,80±1,85	<0,001
ММАД, мкм	3,81±0,16	3,20±0,14	3,70±0,18	-	<0,001
Флутиказона пропионат
ФМЧ,%	36,75±1,23	42,51±1,18	38,70±1,30	62,34±1,74	<0,001
ММАД, мкм	3,70±0,16	3,10±1,11	3,50±0,17	-	<0,001

*критерии теста ANOVA: нулевая гипотеза отвергается при p < a;

нулевая гипотеза принимается при p> a;

**значение ФМЧ рассчитывалось как отношение массы мелкодисперсных частиц с размером менее 5 мкм к выпускаемой дозе. Масса мелкодисперсных частиц для всех импакторов, кроме СИ рассчитывалась методом интерполяции с помощью программного обеспечения Citdas, Copley. В случае СИ массу мелкодисперсных частиц составляла масса активных веществ собранная на второй ступени.

Результаты, полученные с применением остальных трех импакторов относительно близки, и хотя очевидно, что эквивалентными их назвать нельзя, общие тенденции для аэродинамических характеристик схожи, величины респирабельной фракции (ФМЧ) близки. В то же время при сравнении данных, полученных с использованием КИА, можно заметить, что в этом случае выпущенная доза и ФМЧ оказались ниже, чем для МЖИ и ИНП. Считается, что именно для КИА по сравнению с остальными импакторами характерны значительные межступенчатые потери, которые практически отсутствуют в случае МЖИ, поскольку в нем используется жидкость в качестве уловителя частиц и ИНП из-за особенностей конструкции последнего. Кроме того, для КИА характерно так называемое перекрывание ступеней, когда частицы близкие по размеру осаждаются на разных ступенях с разным предельным диаметром. Следует отметить, что среди всех импакторов последнего недостатка практически лишён только ИНП. Кроме того, использование КИА по сравнению с другими исследованными импакторами связано с наибольшей трудоемкостью методики.

Таким образом, согласно представленным результатам, наиболее оптимальным для анализа аэродинамических свойств аэрозолей, в частности ДАИ, является использование импактора нового поколения Next.

6. Сравнительный анализ аэродинамических показателей препарата-генерика, содержащего Флутиказона пропионат и Салметерола ксинафоат и оригинального препарата Серетид.

В рамках настоящей работы был проведен сравнительный анализ фармацевтической эквивалентности двух аэрозольных лекарственных средств: оригинального препарата Серетид и воспроизведенного препарата (препарат-генерик). Оба препарата содержат в качестве действующих веществ Салметерола ксинафоат и Флутиказона пропионат в дозировках 25 и 250 мкг/доза соответственно.

Согласно проекту федерального закона о «Лекарственных средствах» воспроизведенный и оригинальные препараты должны содержать активные ингредиенты, предназначенные для одного способа введения и идентичные по силе действия или концентрации активных веществ. В случае аэрозольных лекарственных форм испытуемые препараты должны быть как минимум идентичны по показателям «Подлинность» и «Содержание действующего вещества». Для испытуемых препаратов Серетида и препарат-генерика испытания по вышеупомянутым показателям проводились с помощью метода ВЭЖХ. Было показано, что времена удерживания действующих веществ на хроматограммах стандартного и испытуемых растворов совпадают, что свидетельствует об идентичности компонентов растворов.

Содержание активного компонента в выпущенной дозе оценивалось как средний результат после анализа 20 последовательных впрыскиваний с помощью пробоотборного аппарата «DUSA». Такой подход дает возможность сочетать тест «Количественное определение» с проведением теста «Однородность выпускаемой дозы». В таблице 12 приведены результаты количественного определения для испытуемых препаратов. Согласно проведенным расчетам результаты, полученные для препарата-генерика, отличаются от данных для Серетида не более чем на 9,5%. Для обоих препаратов значения содержания действующих веществ в дозе соответствуют нормам, заявленным производителем.

Таблица.12. Результаты теста «Количественное определение» или «Содержание действующих веществ в дозе» для испытуемых препаратов

Препарат	Содержание действующего вещества в дозе, мкг
Салметерола ксинафоат Норма 17,8-24,2 мкг	Флутиказона пропионат Норма 187-253 мкг
мкг±SD	мкг±SD
Серетид	22,41±1,58	233,52±12,03
Генерик	20,31±0,93	222,78±7,37

Поскольку определение содержания действующего вещества в дозе проводилось в рамках теста Однородность дозирования, нами также были проанализированы результаты по однородности выпускаемой дозы (рис.2). Полученные данные подтвердили близость значений для препарата-генерика и Серетида, причем для воспроизведенного препарата разброс значений оказался меньше, чем для препарата-оригинатора. Все единичные результаты однородности выпускаемой дозы находятся в пределах оценочного критерия, указанного в ведущих фармакопеях.

 

Рисунок 2. Диаграммы, характеризующие однородность дозирования действующих веществ в препаратах Серетид и препарат - генерик: а) Салметерола ксинафоат; б) Флутиказона пропионат.

Также был проведен сравнительный анализ распределения частиц флутиказона пропионата и салметерола ксинафоата в препаратах генерике и оригинальном препарате. На диаграммах рисунка 3 приведены экспериментальные данные по аэродинамическому распределению частиц действующих веществ на ступенях каскадного импактора Андерсена для испытуемых препаратов.

а)

 

б)

Рисунок 3. Профили распределения частиц действующих вещества для препарата Серетид и препарата-генерика: а) распределение частиц салметерола ксинафоата; б) распределение частиц флутиказона пропионата.

Согласно приведенным на рисунке 3 профилям распределения, а также результатам статистической обработки полученных данных методом Манна Уитни существует достоверное различие между аэродинамическим распределением Серетида и препарата-генерика (таблица 13). Так, для всех фракций частиц, кроме осажденных на 6-ой ступени для салметерола ксинафоата и на 2-ой ступени для флутиказона пропионата эмпирический U-критерий составлял менее табличного значения критического критерия при уровне значимости 0,01, что указывает на значимые различия между выборками.

Таблица.13. Результаты статистической обработки распределения частиц действующих веществ препаратов Серетид и препарата-генерика по методу Манна Уитни.

Ступень	Препарат	U эмп	U крит. при p
Серетид	Генерик	0,01	0,05
Распределение частиц салметерола ксинафоата по ступеням (мкг/доза на ступень)
0	1,050; 1,000; 1,060; 1,010; 0,960; 0,980	1,156; 1,185; 1,242; 1,144; 1,223; 1,255	0	3	7
1	1,130; 1,180; 1,130; 1,110; 1,200; 1,210	0,889; 0,878; 0,844; 0,840; 0,901; 0,872	0	3	7
2	1,470; 1,540; 1,460; 1,550; 1,470; 1,570	0,363; 0,382; 0,358; 0,376; 0,389; 0,379	0	3	7
3	3,460; 3,480; 3,330; 3,590; 3,580; 3,470	2,881; 2,884; 2,727; 2,610; 2,874; 2,664	0	3	7
4	2,790; 2,960; 2,780; 2,840; 3,040; 3,000	1,820; 1,710; 1,719; 1,665; 1,825; 1,761	0	3	7
5	1,380; 1,370; 1,260; 1,310; 1,280; 1,310	0,992; 1,015; 0,983; 0,985; 1,001; 1,041;	0	3	7
6	0,089; 0,089; 0,094; 0,093; 0,094; 0,087	0,094; 0,093; 0,088; 0,090; 0,090; 0,090;	17,5	3	7
7	0,029; 0,027; 0,029; 0,030; 0,029; 0,030;	0,048; 0,048; 0,052; 0,049; 0,048; 0,052	0	3	7
Фильтр	0,020; 0,021; 0,021; 0,020; 0,020; 0,020	0,039; 0,038; 0,040; 0,040; 0,039; 0,038	0	3	7
Распределение частиц флутиказона пропионата по ступеням (мкг/доза на ступень)
0	10,030; 9,750; 9,450; 10,330; 9,740; 9,860	9,09; 9,00; 9,14; 8,33; 8,38; 8,62;	0	3	7
1	11,102; 11,104; 11,340; 10,441; 11,313; 11,410	8,079; 7,820; 7,718; 8,245; 7,677; 7,865	0	3	7
2	14,570; 15,750; 15,567; 15,911; 14,811; 14,784	13,896; 14,779; 13,744; 13,812; 14,743; 14,851;	5	3	7
3	34,044; 38,218; 34,247; 35,523; 33,551; 33,824	33,588; 30,515; 30,458; 32,794; 32,453; 32,197	1	3	7
4	31,173; 31,361; 32,730; 31,274; 31,847; 32,958	27,088; 25,898; 26,092; 26,873; 24,892; 25,065	0	3	7
5	13,534; 13,621; 13,508; 13,520; 13,928; 14,210	12,311; 11,531; 12,313; 12,212; 11,682; 12,020	0	3	7
6	0,985; 0,961; 0,934; 0,981; 0,974; 0,935	0,683; 0,682; 0,724; 0,724; 0,713; 0,699	0	3	7
7	0,211; 0,225; 0,218; 0,227; 0,224; 0,212	0,041; 0,041; 0,039; 0,042; 0,041; 0,039	0	3	7
Фильтр	0,281; 0,294; 0,276; 0,288; 0,301; 0,304	0,204;0,217; 0,216; 0,203; 0,207; 0,204	0	3	7

Существенные отличия наблюдались при сравнении основных показателей, характеризующих распределение частиц аэрозоля (таблица 14). Фракция мелкодисперных частиц салметерола ксинафоата для препарата генерика практически в 2 раза меньше чем для Серетида. В тоже время в большинстве случаев значение масс частиц обоих действующих веществ на каждой ступени для Серетида отличались от генерика не более чем на 20%.

Таблица. 14. Основные показатели, характеризующие распределение частиц действующих веществ в испытуемых аэрозолях.

	Салметерола ксинафоат	Флутиказона пропионат
Серетид	Генерик	Серетид	Генерик
ММАД, мкм	3,81 ±0,16	3,89 ±0,11	3,70±0,16	3,88 ±0,13
ГСО	1,70	2,30	1,70	1,59
ФМЧ, % от заявленного	30,82±0,75	22,08±0,50	32,20±0,83	27,97±0,44
Выпущенная доза, мкг	20,15±0,33	18,87±0,50	220,50±2,70	215,71±5,0

Таким образом, резюмируя полученные результаты можно заключить, что:

-  указанная на этикетке дозировка и способ применения аэрозоля Серетид и препарата-генерика совпадают;

-  испытуемые лекарственные формы содержат одни и те же действующие вещества, содержание которых входит в допустимые пределы отклонений;

-  однородность дозирования для обоих препаратов соответствует требованиям ведущих фармакопей;

-  Серетид и препарат-генерик представляют собой одинаковые лекарственные формы;

-  Оба лекарственных препарата заключены в идентичные дозирующие устройства (ингаляторы).

В то же время существуют значительные отличия в аэродинамических характеристиках и профиле аэродинамического распределения частиц генерика и оригинатора. Последнее обстоятельство не дает возможности сделать заключение об эквивалентности препаратов.

На основании проведенного исследования были разработаны критерии для подтверждения идентичности аэрозолей in vitro. Аэрозольные лекарственные препараты можно считать фармацевтически эквивалентными в том случае, если:

- препараты содержат одинаковые действующие вещества, в одинаковой физической форме;

- содержание действующих веществ в дозе одинаково, либо при уровне значимости 5% отличается не более чем на 20%;

- устройства дозирования (ингалятор) генерика и оригинатора идентичны;

- изменения в количестве и составе вспомогательных веществах не влияет на эффективность вдоха пациента;

- профили аэродинамического распределения частиц при уровне значимости 5% сходны.

Последний пункт представляется особенно актуальным, поскольку ключевые различия в аэродинамических свойствах частиц аэрозолей, установленные in vitro, могут быть ответственны за различный терапевтический эффект препаратов in vivo.

7. Разработка и валидация методики определения фракции мелкодисперсных частиц ингаляционного препарата Онбрез Бризхалер.

Одной из задач нашего исследования была разработка и валидация методики определения фракции мелкодисперсных частиц. В качестве испытуемого ингаляционного лекарственного средства был выбран дозированный порошковый ингалятор Онбрез Бризхалер (капс мкг).

Анализ проводился с использованием импактора нового поколения Next. ИНП был выбран в связи с тем, что на сегодняшний момент он является наиболее совершенным среди других импакционных устройств, а также в связи с его преимуществами в сравнении с другими импакторами. За основу была взята методика проведения анализа аэродинамического распределения частиц порошковых ингаляторов, приведенная в Европейской Фармакопее 4.6.

В качестве растворителя для извлечения частиц с поверхности собирательных ступеней использовался 0,5 М раствор уксусной кислоты, в котором, как показали предварительные испытания, легко растворим, проявляющий основные свойства, индакатерол. Для более полного улавливания частиц на поверхность собирательных тарелок импактора наносили покрывающий агент 1% (об/об) Твин 20.

Импактор нового поколения с пресепаратором собирали согласно стандартной процедуре, описанной в Европейской Фармакопее “Preparations for inhalation, aerodynamic assessment of fine particles; Apparatus E). Концентрацию действующего вещества определяли с помощью метода ВЭЖХ по валидированной методике разработанной в [Valdor A., 2007].

Валидационные характеристики методики определения фракции мелкодисперсных частиц ингаляционного препарата Онбрез Бризхалер.

Согласно указаниям FDA валидность методики для проведения испытаний по аэродинамическому распределению частиц оценивается по следующим параметрам: точность, прецизионность, робастность. Ниже приведены результаты по перечисленным параметрам, а также критерии приемлемости для разработанной методики анализа распределения аэродинамических частиц аэрозоля индакатерол.

Правильность методики оценивали по извлекаемости частиц индакатерола с поверхностей импактора. Полученные данные приведены в таблице 15.

Таблица 15. Результаты аэродинамического распределения частиц индакатерола полученные для подтверждения валидационного критерия правильность и прецизионность.

	Среднее	RSD, %
Общая извлеченная масса индакатерола, мкг/доза	298,64	1,95
Выпускаемая доза, мкг	215,03	3,37
ФМЧ, %	51,71	3,86
Адаптер, индукционный порт, пресепаратор, мкг/доза	88,99	4,92
Ступени с 1 по 2, мкг/доза	20,85	3,64
Ступень 3, мкг/доза	47,74	3,20
Ступени 4,5,6,7, фильтр, мкг/доза	59,98	2,02

Критерии приемлемости: 1)Общая извлеченная масса вещества: 85% - 115% от заявленного для данного препарата; для индакатерола заявленная общая извлекаемая масса вещества составляет 300 мкг, полученная средняя извлеченная масса вещества должна находиться в интервале 255 – 345 мкг (85% - 115%). Согласно данным таблицы 15 эта величина составляет 298,64 мкг (99,55%).

2) Выпускаемая доза: 85% - 115% от заявленного для данного препарата; для индакатерола заявленная средняя выпускаемая доза составляет 240 мкг, следовательно, полученная средняя выпускаемая доза должна находиться в интервале 204 – 276 мкг (85%-115%). Согласно данным таблицы 15 эта величина составляет 215,03 мкг (89,60%).

Заключение: согласно полученным результатам по показателю правильность методика отвечает необходимым требованиям.

Прецизионность в настоящей работе оценивалась по сходимости результатов при выполнении методики в одних и тех же условиях одним и тем же аналитиком в течение небольшого промежутка времени. В таблице 15 приведены полученные результаты эксперимента.

Критерии приемлемости: RSD (n=6) для величин общая извлеченная масса индакатерола, выпускаемая доза, фракция мелкодисперсных частиц соответственно ≤ 10%, RSD (n=6) для значений полученных для групп ступеней с 1 по 2, 3, с 4 до фильтра, а также общего значения для индукционного порта, адаптера и пресепаратора соответственно ≤ 20%

Заключение: согласно полученным результатам по показателю прецизионность (повторяемость) методика отвечает необходимым требованиям.

Робастность. Были проведены исследования по оценке влияния незначительных изменений скорости потока, и условий среды в момент активации аэрозоля. Влияние последних двух факторов оценивалось нами ранее в пунктах 2,3.

Согласно полученным данным изменения, даже незначительные, как скорости потока, так и условий среды, особенно влажности воздуха во время проведения эксперимента могут существенно повлиять на результаты распределения частиц. В связи с этим при выполнении методики необходимо строго соблюдать заданные параметры:

- следует поддерживать необходимую скорость потока с максимально возможной точностью (±1 мл/мин), о чем внесено соответствующе предупреждение;

- проводить испытания допускается только в помещении с кондиционированными постоянными условиями среды, где влажность и температура составляют 40% ОВ ± 5%, и 25°C ± 2°C соответственно.

Таким образом, в результате проведенного исследования была предложена методика определения аэродинамического распределения частиц порошкового ингалятора Онбрез Брисхалер с использованием импактора нового поколения NEXT. Методика валидирована и соответствует рекомендациям основных нормативных документов.

ВЫВОДЫ

1.  Изучены и систематизированы сведения по существующим в настоящее время методам анализа аэрозолей. Отмечено, что при проведении исследований и контроля качества ингаляционных лекарственных форм, одними из наиболее доступных и информативных являются методы, основанные на принципах импакции.

2.  Исследовано влияние условий среды на аэродинамические характеристики аэрозольных лекарственных форм в момент активации аэрозоля. Показано, что в условиях повышенных влажности и температуры возможно значительное снижение величины респирабельной фракции частиц не только для гигроскопичных дозированных порошковых ингаляторов, но и для дозированных аэрозольных ингаляторов и жидкостных ингаляторов (более чем на 9 %).

3.  Изучено влияние скорости потока воздуха и числа впрыскиваний на эффективность доставки аэрозольных препаратов. Показано, что перечисленные факторы способны критически менять аэродинамические свойства частиц аэрозолей.

4.  На примере дозированного аэрозольного ингалятора Серетид проведен сравнительный анализ данных, полученных с помощью 4-х импакторов, описанных в Европейской Фармакопее при исследовании аэродинамических свойств одного и того же препарата. Показано, что, несмотря на различия в распределении частиц аэрозолей, основные тенденции и результаты, полученные с помощью разных импакторов схожи.

5.  На основании проведенных исследований обсуждены преимущества и недостатки каждого используемого устройства. Предложен импактор «выбора» для анализа ДАИ - импактор нового поколения Next.

6.  Проведено исследование по фармацевтической эквивалентности дозированных ингаляционных препаратов Серетид и препарата - генерика. Установлены статистически достоверные различия в распределении частиц изученных препаратов. Предложены критерии подтверждения фармацевтической эквивалентности аэрозольных лекарственных форм.

7.  Разработана методика определения фракции мелкодисперсных частиц ингаляционного препарата Онбрез Бризхалер в соответствии с рекомендациями Европейской фармакопеи и Фармакопеи США. Проведена валидация методики по основным показателям: правильность, прецизионность, робастность.

Публикации по теме исследования:

1.  , Трухачева анализ эффективности использования каскадного импактора Андерсена и мультистадийного жидкостного импинжера / Сборник материалов XVII Российского Национального Конгресса «Человек и лекарство» – М., 2010. – С. 702-703.

2.  , Трухачева эффективности доставки респирабельных частиц препарата будесонид в дыхательные пути в зависимости от типа ингаляционного устройства / Сборник материалов XVII Российского Национального Конгресса «Человек и лекарство» – М., 2010. – С. 702.

3.  , Трухачева распределение мелкодисперсных частиц порошковых ингаляторов, содержащих будесонид / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. – 2010. – №5. – С. 35-38.

4.  , Трухачева анализ фармацевтической эквивалентности оригинального и воспроизведенного ингаляционных препаратов на основе салметерола ксинафоата и флутиказона пропионата in vitro / Биомедицина. – 2010. – №4. – С. 113-115.

5.  , , Дементьев методы изучения аэродинамических свойств медицинских аэрозолей / Научная перспектива. – 2010. – №10. – С. 96-100.