Введение к работе
Актуальность работы. Полиморфизм – (от греческого «poly» – много, «morph» - форма) во многом определяет свойства веществ и присущ многим лекарственным субстанциям.
Образование полиморфов одного и того же лекарственного вещества обычно происходит при замене растворителей, при введении различных вспомогательных веществ в жидкие или мягкие лекарственные формы, при сушке и т.д. Учет и рациональное использование явления полиморфизма веществ имеют большое значение для медицинской практики. Практически от того, в какой кристаллической модификации субстанция содержится в лекарственном препарате, зависит его стабильность и эффективность.
По этой причине лекарственные субстанции, полученные на разных заводах-изготовителях, иногда даже в пределах одной серии на одном и том же заводе-изготовителе, могут различаться по физико-химическим свойствам, что определяется особенностью его технологии, в частности на этапе кристаллизации, а также возможностью полиморфных переходов при транспортировке и хранении. Это может происходить также при производстве и хранении готовых лекарственных средств с соответствующими изменениями готовой продукции.
В нормативной документации на лекарственную субстанцию обычно не отмечается факт возможного наличия у неё полиморфизма и не оговаривается необходимость соблюдения определенных условий кристаллизации вещества, обеспечивающих получение субстанций с наиболее высокой терапевтической эффективностью.
Всё вышесказанное обуславливает необходимость изучения полиморфизма лекарственных веществ и разработки алгоритма поиска наиболее активных их полиморфов и методов их анализа. В данной работе использованы лекарственные субстанции различных фармакологических групп, поставляемые зарубежными производителями на ОАО "Татхимфармпрепараты". У некоторых из них известны полиморфы, но не изучено влияние полиморфизма на их терапевтическую активность лекарственных веществ. Условия получения полиморфов поставляемых субстанций и способы их идентификации также не находят отражения в нормативной документации.
Цель работы – установить наличие полиморфизма у субстанций промышленного производства – сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсилатрана (ливанола), амброксола, парацетамола и пропранолола, получить и изучить их полиморфы в лабораторных условиях.
Задачи, решаемые для достижения поставленной цели:
1. Получить полиморфы сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсилатрана, амброксола, парацетамола и пропранолола.
2. Выявить общие принципы формирования полиморфов перечисленных выше веществ.
3. Оценить соответствие найденных полиморфов нормативной документации на указанные лекарственные вещества.
4. Исследовать возможность применения различных физических и физико-химических методов анализа для идентификации полиморфов перечисленных выше субстанций.
5. Изготовить лекарственные препараты с использованием выделенных полиморфов исследуемых веществ и провести сопоставительную оценку их активности.
6. Составить дополнения к действующей нормативной документации по получению перечисленных выше субстанций в виде наиболее активных их полиморфов и по способам идентификации.
7. Разработать алгоритм изучения полиморфизма лекарственных веществ на примере перечисленных выше субстанций.
Научная новизна.
Проведена оценка наличия полиморфизма у субстанций сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсила-трана, амброксола, парацетамола и пропранолола.
Путём варьирования условий кристаллизации выделены полиморфы у трёх из восьми изучаемых лекарственных веществ, а именно сульфаниламида, рокситромицина и линкомицина, определены условия их получения, проведена их идентификация при помощи рентгеноструктурного анализа.
Разработана технология получения различных полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина.
Оценена возможность использования для исследования полиморфизма лекарственных веществ метода дифференциально-сканирующей калориметрии и оценки показателя их истинной плотности.
Показаны различия в антимикробной активности мазей, изготовленных с использованием полиморфов линкомицина и рокситромицина с выраженным преобладанием эффектов у полученных в лабораторных условиях, по сравнению с их модификациями промышленного производства.
Получение различных полиморфных форм сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина, изучение их физических и физико-химических свойств, сравнительная оценка противомикробной активности лекарственных препаратов в опытах “in vitro” и терапевтической эффективности в амбулаторной практике обеспечили возможность разработки алгоритма оценки наличия полиморфизма у лекарственных веществ и его значимость в проявлении терапевтической эффективности лекарственных препаратов.
По результатам исследования получен патент на изобретение №2455309 “Способ получения аморфной формы рокситромицина” от 10 июля 2012 г.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в рамках плана научных исследований Казанского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (№ гос. регистрации 01201255753).
Практическая значимость работы.
На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны способы получения и анализа полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина.
На основании проведённых исследований составлены рекомендации производителю лекарственных средств – ОАО "Татхимфармпрепараты" по вопросу отбора оптимальных полиморфов исследованных субстанций.
Результаты исследования используются в учебном процессе ГБОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет (акты внедрения в учебный процесс на кафедре фармацевтической технологии, кафедре фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии, а также на кафедре общей и органической химии) и ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития России (акты внедрения в учебный процесс на кафедре технологии лекарственных форм и на кафедре промышленной технологии лекарственных препаратов).
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на 76-й всероссийской студенческой научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Н.М. Любимова (Казань, 2002), научно-практической конференции, посвященной 40-летию образования ЦНИЛ (Казань, 2002), XI научно-практической конференции Поволжского региона “Окружающая среда и здоровье населения” (Казань, 2003), 3-rd Young medics international conference (Yerevan, Armenia, 2005), Всероссийских научно-практических конференциях “Молодые ученые в медицине” (Казань, 2006, 2008, 2009, 2010), международной научно-практической конференции “Компетентностный подход к профессионально-культурному становлению специалиста” (Казань, 2008), всероссийской научной конференции молодых учёных “Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия” (2010, Санкт-Петербург), российских научно-практических конференциях “Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров” (Казань 2011, 2012).
Конкретное участие автора в получении научных результатов. Все приведённые в диссертации данные, начиная с постановки задач и разработки методологических подходов к их выполнению, получены при личном участии автора на всех этапах исследования, лично автором осуществлён подбор условий кристаллизации субстанций сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсилатрана, амброксола, парацетамола и пропранолола, проведено кристаллографическое исследование полученных полиморфных модификаций лекарственных веществ, оценены параметры их растворимости и истинной плотности, изготовлены мази с использованием полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина, исследована их антимикробная активность с анализом и статистической обработкой полученных результатов.
Публикации. Основное содержание диссертации представлено в 41 публикации, в том числе 4 статьях в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций, рекомендованных ВАК РФ.
Положения, выносимые на защиту
– оценка наличия полиморфизма у сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсилатрана, амброксола, парацетамола и пропранолола;
– общие принципы получения полиморфов лекарственных веществ на примере сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина.
– идентификация полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина с использованием различных методов исследования;
– результаты комплексных исследований по влиянию полиморфизма сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина на свойства названных веществ и эффективность полученных на их основе лекарственных препаратов.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 152 листах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (3-6 главы), выводов и приложения. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 46 рисунками. Библиографический указатель включает 142 источника, в том числе 81 отечественный и 61 иностранных авторов. Во введении сформулированы актуальность, научная новизна и практическая значимость работы, указаны объём и структура диссертации.
Обзор литературы посвящён явлению полиморфизма, включая исторические аспекты, современное состояние вопроса, значимость для фармации и характеристику лекарственных веществ, использованных в работе.
Во второй главе описаны объекты и методы исследования с их краткой характеристикой и описанием использованного оборудования.
В третьей главе описана технология получения образцов сульфаниламида, линкомицина, рокситромицина, ципрофлоксацина, 1-хлорметилсилатрана, амброксола, парацетамола и пропранолола для последующего изучения.
Четвёртая глава посвящена изучению полиморфизма у полученных ранее образцов лекарственных веществ разными методами.
В пятой главе дано описание изготовления мазей с использованием полученных полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина, а также отражены результаты микробиологического исследования и оценки эффективности их лекарственных препаратов в амбулаторной практике.
В шестой главе приведена сравнительная характеристика методов анализа полиморфов сульфаниламида, линкомицина и рокситромицина, дано обоснование создания алгоритма изучения полиморфизма лекарственных веществ и представлена схема получения и изучения их полиморфов в соответствии с предложенным алгоритмом.
В приложении представлены документы, подтверждающие внедрение результатов исследования в практику.
