Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные аспекты технологии и стандартизации мягких лекарственных форм с диклофенаком натрия (обзор литературы) 13
1.1. Безопасность, эффективность и особенности фармакокинетики диклофенака натрия - неселективного нестероидного противовоспалительного средства 13
1.2. Вспомогательные вещества, используемые в лекарственных препаратах диклофенака для местного применения 18
1.3. Технология лекарственных препаратов для местного применения на гидрофильных основах 27
1.4. Стандартизация лекарственных препаратов с диклофенаком натрия 33
1.5. Методы анализа парабенов в лекарственных средствах 37
Глава 2. Объекты, приборы и методики исследований 42
2.1. Объекты, приборы и аппаратура 42
2.2. Методы исследования 48
2.2.1. Технологические методики 48
2.2.1.1. Изучение растворимости диклофенака натрия 48
2.2.1.2. Получение основы эмульгеля 50
2.2.1.3. Получение эмульгелей с диклофенаком натрия без консервантов 50
2.2.1.4. Изготовление эмульгелей диклофенака натрия с консервантами 51
2.2.1.5. Определение типа дисперсной системы 52
2.2.2. Определение технологических реологических параметров 52
эмульгелей с диклофенаком натрия 52
2.2.2.1. Исследование реологических свойств 52
2.2.2.2. Определение коллоидной и термической стабильности гетерогенных гелей 55
2.2.2.3. Определение рН эмульгелей 56
2.2.3. Изучение осмотической активности эмульгелей с диклофенаком натрия 56
2.2.4. Изучение высвобождения диклофенака натрия из эмульгелей in vitro 57
2.2.5. Проведение равновесного диализа образцов эмульгеля диклофенака натрия с консервантами 58
2.2.6. Методики определения противовоспалительной активности изучаемых препаратов 59
2.2.6.1. Изучение противовоспалительной эффективности эмульгелей с диклофенаком натрия 59
2.2.6.2. Изучение антипролиферативной активности эмульгелей с диклофенаком натрия 60
2.2.7. Аналитические методики 61
2.2.7.1. Идентификация диклофенака натрия в эмульгеле 61
2.2.7.2. Количественное определение диклофенака натрия в эмульгелях 62
2.2.7.3. Приготовление стандартных растворов диклофенака натрия для испытаний на линейность методики количественного определения 64
2.2.7.4. Приготовление стандартных растворов диклофенака натрия, нипагина и нипазола для разработки методики анализа парабенов в водной среде 64
2.2.7.5. Определение парабенов в диализате 65
2.2.7.6. Методики пробоподготовки образцов эмульгеля к 66 спектрофотометрическому исследованию 68
2.2.7.7. Определение парабенов в эмульгеле методом ВЭЖХ 68
2.2.8. Микробиологические методики 69
2.2.8.1. Определение микробиологической чистоты 69
2.2.8.2. Определение антимикробной эффективности консервантов 70
Глава 3. Разработка составов и технологии эмульгелей с диклофенаком натрия 73
3.1. Обоснование составов эмульгелей с диклофенаком натрия 73
3.2. Обоснование технологии эмульгелей с диклофенаком натрия 82
Глава 4. Изучение противовоспалительной эффективности эмульгелей с диклофенаком натрия 97
4.1. Изучение противовоспалительной активности эмульгелей с диклофенаком натрия на модели острого воспаления 97
4.2. Изучение осмотической активности эмульгелей и высвобождения дикдлофенака натрия из эмульгелей методом in vitro 100
4.3. Сравнительное исследование антипролиферативной активности эмульгелей с диклофенаком натрия 103
Глава 5. Обоснование введения консервантов в эмульгель диклофенака натрия 108
5.1. Оценка микробиологической чистоты образцов эмульгеля диклофенака натрия и обоснование выбора консервантов. 108
5.2. Выбор оптимального способа введения парабенов в эмульгель диклофенака натрия 109
5.3. Определение антимикробной эффективности консерванта в эмульгеле диклофенака натрия 119
Глава 6. Стандартизация эмульгеля с диклофенаком натрия 122
6.1. Разработка методик оценки качества эмульгеля с диклофенаком натрия 122
6.2 Валидация методики количественного определения диклофенака натрия в эмульгеле 133
6.3 Установление сроков годности эмульгелей диклофенака 140
Результаты и выводы 145
Список литературы 147
Приложения 162
- Вспомогательные вещества, используемые в лекарственных препаратах диклофенака для местного применения
- Обоснование составов эмульгелей с диклофенаком натрия
- Выбор оптимального способа введения парабенов в эмульгель диклофенака натрия
- Установление сроков годности эмульгелей диклофенака
Введение к работе
Актуальность темы. Диклофенак относится к группе неселективных нестероидных противовоспалительных препаратов (НГТВП) и применяется в терапии различных заболеваний опорно-двигательного аппарата. При местном применении он хорошо всасывается через кожу, легко проникает в подкожные структуры и ткани суставов, практически не попадая в общий кровоток, что снижает риск возникновения побочных эффектов, характерных для НПВП. В связи с этим, диклофенак широко используется в лекарственных препаратах (ЛП) для местного применения. В Российской Федерации зарегистрировано несколько десятков препаратов диклофенака натрия (ДН) для местного применения, большинство из которых являются импортными и дорогостоящими. Отечественные препараты значительно дешевле, но менее эффективны. Для растворения ДЫ производители используют такие неводные растворители, как изопропанол (ИПС), этанол, пропиленгликоль (ПГ), бензилбензоат (ББ). Ряд препаратов с ДН содержит активаторы всасывания ЛВ - ДМСО, 40% кислоту молочную, ПГ, ББ. ЛП с ДН представляют собой прозрачные гели, гели с добавлением небольшого количества жидкой гидрофобной фазы -эмульгели (ЭГ), мази и кремы. Из них наиболее перспективной лекарственной формой (ЛФ) являются ЭГ, которые, в отличие от мазей на гидрофобных основах, легко смываются и не препятствуют кожному дыханию, а в отличие от гелей на гидрофильных основах - не вызывают ощущения сухости и стянутости кожи через некоторое время после нанесения. Отечественные производители не выпускают ЭГ с ДН. В то же время, лидер продаж в группе НПВП для местного применения -«Вольтарен Эмульгель», который отличается высокой эффективностью и хорошей переносимостью, представляет собой именно ЭГ. В связи с этим, представляется актуальной разработка отечественного эффективного эмульгеля диклофенака натрия.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования явилась разработка состава, технологии и методов стандартизации отечественного эмульгеля диклофенака натрия, не содержащего местнораздражаюших и аллергизирующих компонентов, обладающего удовлетворительными органолептическими свойствами, хорошей переносимостью и высокой эффективностью.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Провести анализ научной литературы, нормативной и технологической документации на ЛП диклофенака натрия для местного применения и методов их стандартизации.
-
Экспериментально обосновать и разработать состав эмульгеля диклофенака натрия, обеспечивающий улучшенные органолептические свойства, хорошую переносимость, эффективность и микробиологическую стабильность.
-
Экспериментально обосновать и разработать технологию эмульгеля диклофенака натрия, позволяющую получить однородную эмульсионную систему.
-
Провести доклиническое изучение эмульгелей диклофенака натрия в сравнении с «Вольтарен Эмульгелем» методами in vivo - противовоспалительная (ПВ) и антипролиферативная (АП) активности и методом in vitro — высвобождение диклофенака натрия с использованием равновесного диализа.
-
Выбрать параметры стандартизации эмульгеля диклофенака натрия, разработать методики анализа и провести валидацию методики количественного определения диклофенака натрия.
-
Изучить микробиологическую чистоту разработанного эмульгеля диклофенака натрия, обосновать выбор консерванта и способ его введения в эмульгель.
Научная новизна
-
Впервые разработан оригинальный состав эмульгель диклофенака натрия с диметилсульфоксидом и маслом касторовым (ЭГ-ДМСО), не содержащий местнораздражающих и аллергизирующих компонентов, обладающий улучшенными органолептическими свойствами, хорошей переносимостью и высокой эффективностью.
-
Установлено, что образование кристаллов диклофенака натрия в эмульсионно-гелевой структуре зависит от последовательности введения масляных и водорастворимых компонентов. Экспериментально определена последовательность введения компонентов, позволяющая получить однородную и стабильную эмульсионную систему (ЭГ-ДМСО).
-
Установлено, что противовоспалительная и антипролиферативная активности нового препарата практически идентичны таковым «Вольтарен Эмульгеля» — препарата сравнения на водноэмульсионном геле с органическими растворителями,
который используется в качестве эталонного при проведении сравнительных исследований для определения эффективности новых средств.
-
Установлена корреляция противовоспалительной и антипролиферативной активностей составов ЭГ-ДМСО и ЭГ-ДМСО-ПГ in vivo со скоростью высвобождения диклофенака натрия при равновесном диализе.
-
Методом равновесного диализа оценена степень миграции консервантов в масляную фазу эмульгеля и полученные результаты коррелируют с результатами микробиологических исследований.
Практическая значимость
-
Разработанный ЭГ—ДМСО отличается простотой состава и технологии и перспективен для внедрения в медицинскую практику.
-
Разработаны методики стандартизации ЭГ-ДМСО, составлен проект ФС и основные разделы Лабораторного регламента.
-
Доклиническими исследованиями на животных (крысы) показана высокая эффективность ЭГ-ДМСО при лечении как острого, так и хронического воспалительного процесса.
-
Результаты работы внедрены в лекционный и практический курсы по технологии лекарственных форм аптечного изготовления на кафедре ТЛФ ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на XII Российском национальном научном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 2005); на конференции, посвященной 60-летию факультета промышленной технологии лекарств СПХФА (Санкт-Петербург, 2006); на региональной научной конференции «Молодые ученые - практическому здравоохранению» (Санкт-Петербург, 2007); на научно-практической конференции «Фармация из века в век» (Санкт-Петербург, 2008); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровье — основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения» (Санкт-Петербург, 2008); на 64-ой региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2009); ежегодной Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути решения» (СПб, 2009). Материалы
диссертационного исследования, относящиеся к технологии получения ЭГ ДН и его стандартизации, апробированы в работе департамента науки и технологии ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга» (акт внедрения). Материалы диссертационного исследования, касающиеся методики количественного определения ДН в ЭГ, апробированы в работе аналитического центра ГБОУ ВПО СПХФА Минздравсоцразвития (акт внедрения). Получены также акты внедрения материалов диссертационного исследования в учебный процесс СПХФА.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, 2 из них -статьи в журналах, рецензируемых ВАК МО и Н РФ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 2 Приложения, 50 рисунков и 24 таблицы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 4 глав экспериментальных исследований, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы включает 131 источник, в том числе 33 - на иностранных языках.
Вспомогательные вещества, используемые в лекарственных препаратах диклофенака для местного применения
Проведенный нами анализ составов дерматологических ЛС с диклофенаком (по данным Государственного Реестра лекарственных средств и Регистра лекарственных средств) [23; 24] показал, что в настоящее время на отечественном фармацевтическом рынке присутствует около 20 наименований отечественных и зарубежных топических ЛС с Д, большинство из них представлены в таблице 1.2.
Отмечено, что в большинстве составов (в 10 из 13) в качестве субстанции используется натриевая соль диклофенака, как наиболее доступная. Субстанция ДН описана в ведущих зарубежных фармакопеях: США, Британской, Европейской, Японской. В Минздравсоцразвития РФ зарегистрировано 7 субстанций ДН, производимых в Польше, Индии, Израиле и Испании [38]. ЛП с ДН представляют собой прозрачные гели, гели с добавлением небольшого количества жидкой гидрофобной фазы -ЭГ или «мягкие гели», мази и кремы. Гелевые препараты не изменяют своих свойств при изменении температуры и не выделяют кристаллы ЛВ при низких температурах. Они хорошо наносятся на кожу и, в отличие от мазей, легко смываются и не препятствуют кожному дыханию [68]. Существенным недостатком наносимых на кожу гелей является ощущение сухости и стянутости кожи после их высыхания. При неоднократных аппликациях на один и тот же участок кожи это приводит к появлению зуда и раздражения.
ЭГ свободны от этого недостатка, благодаря наличию в их составе гидрофобной фазы, препятствующей быстрому высыханию препарата и обеспечивающей пролонгированность действия. Таким образом, ЭГ является перспективной лекарственной формой для дерматологического лекарственного средства с ДН.
В качестве основообразующих вспомогательных веществ используют: производные целлюлозы (гидроксипропилцеллюлоза, гипромелоза), карбомеры (карбопол 934, 940, 980 и Ареспол), а также полиэтиленоксиды и их производные (ПЭО-1500, ПЭО-400)(табл. 1.2). В гелях наиболее часто встречаются карбомеры (в 7 из 13, см. табл. 1.2) и производные целлюлозы (2 из 13, см. табл. 1.2), в ЭГ - только карбомеры, в мазях - только ПЭО. Карбомеры обладают рядом ценных свойств, имеющих большое практическое значение, таких как: высокая вязкость гелей при низких концентрациях полимера, хорошая загущающая способность, термическая, микробиологическая и химическая устойчивость, возможность получения гелей с широким диапазоном рН - от 4 до 10, хорошие суспендирующие и эмульгирующие свойства, гипоаллергенность, приятная консистенция, легкость нанесения и удаления с поверхности кожи [4; 5; 84]. Гели производных целлюлозы также не оказывают раздражающего и сенсибилизирующего действия на кожу и обладают небольшой осмотической активностью, но они несовместимы с солями азотистых оснований, кислореагирующими соединениями, солями металлов, так как взаимодействуют с ними с образованием труднорастворимых комплексов [116]. ПЭО основы легко наносятся на кожу и равномерно распределяются на ней, не препятствуя газообмену и не нарушая деятельности желез, способны растворять гидрофильные и гидрофобные ЛВ, хорошо смешиваются с парафинами и глицеридами, совместимы с большинством ЛВ, легко смываются водой. Однако, они несовместимы с фенолами, солями тяжелых металлов и танином, некоторыми ЛВ, содержащими окси- и карбоксигруппы [116; 45]. Однако, ПЭО основы обладают значительной осмотической активностью и перспективны для использования в мазях для первой фазы раневого процесса [3; 33]. Так как препараты ДН не предназначены для лечения ран и их не рекомендуется наносить на поврежденную кожу, использование в качестве основы карбомеров представляется более рациональным.
Гидрофобная фаза в ЭГ диклофенака в большинстве составов (4 из 5) представлена жидким парафином, в качестве эмульгаторов выступают смеси цетомакрогола различных марок с цетиолом. Жидкий парафин очень хорошо сохраняет влагу в коже, но обладает плохими органолептическими свойствами - не впитывается, оставляет ощущение липкости и жирности, нарушает газо- и влагообмен в коже, что приводит к окклюзионному эффекту. В настоящее время при разработке мазевых эмульсионных основ часто используют в качестве гидрофобного компонента масло касторовое, обладающее ранозаживляющими и смягчающими кожу свойствами, а также хорошо впитывающееся в кожу, не оставляя на ней пленки. Так, например, оно входит в составы линиментов алпизарина 2% и гипорамина 0,5%, изготовленных на основе гелей ареспола [36; 28].
Поскольку субстанция ДН умеренно растворима в воде и легко растворима или растворима в полярных органических растворителях [38], то ДН вводят в основу в виде раствора в неводном растворителе: в гелях наиболее часто используется изопропиловый спирт (ИПС) (в 7 из 13 составов, см. табл. 1.2) или его смеси со спиртом бензиловым или этиловым; в эмульгелях - ПГ в смеси со спиртом изопропиловым или бензиловым (табл. 1.2). И в гелях, и в эмульгелях используется смесь ПГ и спирта этилового; в мазях - в смеси ДМСО и ПГ. По-видимому, использование ИПС в сочетании с другими растворителями связано с тем, что ДН меньше растворим в ИПС, чем в смесях ИПС, например, с ПГ. Однако, использование больших количеств неводных растворителей в составе накожных ЛС может быть причиной аллергических реакций и плохой переносимости ЛС. Следует также учесть, что ИПС, широко используемый в ЛП с ДН, в 2 раза токсичнее этанола. Описаны случаи аллергических реакций, в частности, контактного дерматита, и смертельных отравлений не только при приеме ИПС per os, но и при втирании содержащей его мази [16]. Спирт бензиловый (БС) способен проникать через кожу и может приводить к возникновению эритем [16]. ДМСО имеет характерный неприятный запах и может вызывать аллергические реакции, если используется в составе ЛС в значительных количествах [62].
Введение неводных растворителей может быть связано не только с необходимостью растворения диклофенака, но и с тем, что некоторые из них проявляют консервирующие свойства. ГФ XII установлены требования к микробиологической чистоте для нестерильных ЛФ: в 1 грамме лекарственного средства может быть не более 100 аэробных бактерий и грибов суммарно, не более 10 энтеробактерий и некоторых других грамотрицательных бактерий при отсутствии Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus. Для обеспечения этих требований в составе накожных ЛС ГФ XII допускает использование антимикробных консервантов, разрешенных к медицинскому применению. Согласно требованиям Европейской Фармакопеи (ЕФ) ЛФ с высоким риском микробной контаминации являются ЛФ, содержащие воду (растворы, суспензии, кремы, гели, мази и пасты, а также стерильные растворы для многократного применения, например, глазные капли). Для всех этих форм Европейская Фармакопея (ЕФ) (4 издание) также предусматривает наличие в их составе антимикробных консервантов [57; 59]. Так, 5 из 8-ми представленных в табл. 1.2. гелей, 3 из 5-ти составов эмульгелей и 1 из 3-х мазей изготавливают без консервантов, что может быть обусловлено наличием в них растворителей, таких как БС, ПГ. БС эффективен в отношении грамположительных бактерий, менее активен против грамотрицательных бактерий, мало активен против плесени. Максимально допустимая концентрация его составляет 1%. ПГ также проявляет некоторые консервирующие свойства. Но его антимиїфобное действие слабое, и он используется с этой целью в относительно высоких концентрациях (выше 1%) [11].
В гелях в качестве антимикробных консервантов используют кислоту молочную или нипагин, в эмульгелях и мазях с ДН - смесь нипагина (НН) с нипазолом (НЛ), см. табл. 1.2.
Кислота молочная оказывает сравнительно слабое антимикробное действие. Консервирующий эффект проявляется при ее концентрации в ЛС более 0,5%. Она активна в отношении бактерий, главным образом, анаэробных. Для защиты от грибов и плесени молочную кислоту используют в сочетании с другими консервантами [11].
Антимикробные свойства парабенов основаны на ингибировании транспорта через микробную мембрану и подавлении функций митохондрий. Нанесенные на поверхность кожи парабены достаточно быстро проходят сквозь эпидермальный барьер и при длительном использовании склонны накапливаться в эпидермисе и дермальном слое кожи. На проникающую способность в большей степени влияют растворимость и липофильность парабенов. В опытах in vitro установлено, что количество консерванта, прошедшего сквозь кожный барьер спустя 8 часов, не зависит от его исходной концентрации в ЛС и уменьшается в следующем порядке: метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, бутилпарабен. Это хорошо коррелирует с уменьшением растворимости и увеличением липофильности парабенов.
Обоснование составов эмульгелей с диклофенаком натрия
Известно, что ЛВ быстрее высвобождается и абсорбируется из лекарственных препаратов для наружного применения, если оно находится в растворенном состоянии [42; 44]. Поскольку в литературе недостаточно сведений о растворимости ДН (Глава 1), нами была изучена его растворимость в различных растворителях и их смесях [31].
Изучение растворимости ДН в неводных растворителях, наиболее часто используемых в препаратах с ДН: ИПС, этанол, ПГ, глицерин, а также в ДМСО и их смесях проводили по методике 2.2.1.1, изложенной в главе 2. Результаты приведены в табл. 2.1. ДН легко растворим в ПЭО-400, ПГ, этиловом (95%) и бензиловом спиртах, ДМСО, растворим в глицерине, умеренно растворим в воде и ИПС. При добавлении к спирту этиловому 95% или ПГ других растворителей растворимость ДН в смесях снижается. В литературе приводятся данные о том, что при растворении ДН в воде допускается наличие легкой взвеси - продукта его частичного гидролиза в диклофенак (кислоту) [38]. Смешивание раствора ДН в неводных растворителях или их смесях с водой практически во всех случаях приводит к снижению растворимости ДН и образованию твердой фазы. Наименьшей растворяющей способностью по отношению к ДН обладают следующие системы растворителей: ПЭО-400 - вода, глицерин - вода, глицерин -ДМСО - вода, ИПС - вода. В связи с этим, большинство производителей используют для растворения ДН не воду, а неводные растворители [111-115; 122-132]. Следует отметить, что такие растворители как БС и ИПС, входящие в составы запатентованных и выпускаемых промышленностью препаратов с ДН, обладают токсичностью при местном применении (Глава 2. Объекты исследования). В связи с этим, для введения ДН в гель нами были использованы менее токсичные неводные растворители [35] в минимально достаточных для растворения ДН количествах: ДМСО и смесь ПГ с ДМСО (12:1,5) или нетоксичный растворитель - ПЭО-400.
Большинство производителей гелей с ДН используют в качестве основообразователей производные целлюлозы (гидроксипропилцеллюлоза, гипромелоза), карбомеры (карбополы 934, 940, Ареспол и др.), а также полиэтиленоксиды и их производные (ПЭО-400, ПЭО-1500, ПЭО-4000, макроголь, макроголь-7-глицерилкокоат). В России в качестве наиболее часто используют ПЭО-основы или гели карбомеров. Гели карбомеров обладают небольшой осмотической активностью [3; 28] и высокой вязкостью. Как указано в главе 1, основы, содержащие ПЭО различной молекулярной массы, характеризуются высокой химической стойкостью, не препятствуют газообмену кожи и не нарушают деятельность сальных и потовых желез, а также практически полностью высвобождают введенные в них ЛВ. ПЭО основы обладают и значительной осмотической активностью, что делает их перспективными для использования в мазях для первой фазы раневого процесса [3; 28]. Так как препараты ДН не предназначены для лечения ран и их не рекомендуют наносить на поврежденную кожу, использование карбомеров в качестве основы представляется более рациональным.
Для обоснования выбора карбомеров и их концентраций исследовали реологические свойства гелей Ареспола, Карбопола 980, ЕТД-2020, Ультрез-10 и других, включенных в ряд фармакопеи и используемых в различных видах ЛП. Гели для исследования изготавливали по методике, изложенной в Главе 2, раздел 2.2.1.3, в концентрациях 0,5%, 0,75% и 1%. Их реологические свойства оценивали по следующим показателям: наличие петли гистерезиса, величина эффективной вязкости, соответствие оптимумам намазываемости и экструзии [6; 14; 84]. Полученные данные представлены на рисунках 3.1. -3.12.
Реограммы течения гидрогелей на основе Ареспола, Карбопола ЕТД 2020, Карбопола 980 и Ультрез 10 в концентрации 0,5%, 0,75% и 1%, представленные на рис. 3.1,3.4, 3.7 и 3.10, соответственно, имеют петли гистерезиса и являются структурированными системами. Наличие восходящих и нисходящих кривых петли гистерезиса свидетельствует о том, что системы обладают тиксотропными свойствами и высокой стабильностью. Реограмма течения 0,5% гидрогеля Ареспола (рис. 3.1) имеет очень узкую петлю гистерезиса, практически исчезающую при низких скоростях сдвига, что свидетельствует о малом времени релаксации напряжений. Реограммы течения гидрогелей на основе карбопола ЕТД 2020 разных концентраций, представленные на рис. 3.4, имеют достаточно широкие петли гистерезиса, особенно в концентрации 0,75%, что свидетельствует об интенсивности процессов структурообразования. Ширина петель гистерезиса гидрогелей карбопола 980 и карбопола Ультрез 10 практически не изменяется с увеличением концентрации (рис. 3.7, 3.10). Реограммы гидрогелей на основе Ареспола всех трех концентраций укладываются в оптимумы экструзии и намазываемости для гидрофильных мазей (рис. 3.2, 3.3). Кривые течения гидрогелей 0,75% и 1% концентрации карбопола ЕТД 2020 (рис. 3.5, 3.6), карбопола 980 (рис. 3.8, 3.9) и карбопола Ультрез 10 (рис. 3.11, 3.12) не укладываются в оптимумы экструзии и намазываемости для гидрофильных мазей.
В таблице 3.1. представлены значения эффективной вязкости для изучаемых гидрогелей карбомеров различных марок. При всех скоростях сдвига значения эффективной вязкости гелей, содержащих 0,5%, 0,75% или 1 % Карбопола ЕТД 2020, подобны таковым для гелей на основе Ареспола. Изменение концентрации Ареспола в геле с 0,75% до 1% не приводит к существенному изменению эффективной вязкости. Эта же закономерность наблюдается в случае гелей на основе Карбопола ЕТД 2020 при высоких скоростях сдвига, что свидетельствует о небольшой прочности внутренней структуры этих гелей [80], причём менее прочная структура присуща гелям на основе Ареспол, в случае которых даже увеличение концентрации полимера не привело к усилению процессов структурообразования. В изученных условиях гели на основе Карбопола 980 и Карбопола Ультрез 10 имели практически одинаковые значения эффективной вязкости, и, следовательно, гели на их основе будут иметь одинаковые намазываемость и экструзию. При низких скоростях сдвига, которые соответствуют усилиям рук при выдавливании геля из тубы и нанесении на кожу, значения эффективной вязкости гелей на разных карбомерах различаются. Можно предположить, что очень легко выдавливаться из тубы и наноситься на кожу будут гели, содержащие 0,5% Карбопола ЕТД 2020 или 1% Ареспола. При высоких скоростях сдвига (81 и 145 с"1) разница в значениях эффективной вязкости гелей на различных карбомерах нивелируется, и, следовательно, при перемешивании мешалкой со скоростью более 100 об/мин гели, содержащие 0,5% Карбопола ЕТД 2020, Карбопола 980 и Карбопола Ультрез 10 или 1% Ареспола будут разжижаться в примерно одинаковой степени, то есть существенной коррекции технологических режимов при изготовлении гелей на основе любого из этих карбомеров не потребуется, и они могут считаться взаимозаменяемыми основобразователями.
Таким образом, исходя из полученных экспериментальных данных, в качестве основообразователей для приготовления эмульгеля с ДН могут быть использованы: Ареспол в концентрации 1%, а также Карбопол 980, Карбопол ЕТД 2020 или Карбопол Ультрез 10 в концентрации 0,5%.
Большинство производителей МЛФ с ДН используют в качестве гидрофобного компонента эмульсионных систем жидкий парафин. Он хорошо сохраняет влагу в коже, но обладает рядом отрицательных свойств: не впитывается, оставляет ощущение липкости и жирности, нарушает газо -и влагообмен в коже, что приводит к окклюзионному эффекту [28; 83; 119]. В настоящее время в качестве гидрофобного компонента в гелях стали чаще использовать масло касторовое, обладающее ранозаживляющими и смягчающими кожу свойствами. Оно также легко наносится на кожу, хорошо впитывается, не образует пленку [28; 36; 83].
Выбор оптимального способа введения парабенов в эмульгель диклофенака натрия
В литературе описаны различные способы введения консервантов в эмульгели [11]. Парабены могут быть введены в изучаемый ЭГ ДН различными способами (рис. 5.1): путем их растворения в воде с температурой около 60С, предназначенной для изготовления раствора карбомера (способ 1) [117]; путем их растворения в спирте этиловом 95% с последующим добавлением в гель карбомера (способ 2); путем их растворения в ДМСО одновременно с ДН с последующим введением в гель (способ 3).
Для обоснования оптимального пути введения консервантов были изготовлены образцы ЭГ ДН, в которые консерванты были введены перечисленными выше способами по методике, приведенной в разделе 2.2.1.4. главы 2. Поскольку при введении растворов ЛВ в гель полимера в связи с уменьшением их растворимости может происходить вьщеление суспензионной фазы [39], то оценивали тип дисперсионной системы, рассматривая образцы ЭГ под микроскопом, по методике, описанной в разделе 2.2.1.5. главы 2. Образцы, изготовленные по способу 2, представляли собой суспензионно-эмульсионную комбинированную систему, в которой размер капель масла составлял 10-15 мкм, а палочковидных кристаллов суспензионной фазы - 10 мкм. Образцы, изготовленные по способу 1 или по способу 3, представляли собой эмульсии с размером масляных капель около 5-10 мкм. Однако, введение консервантов по способу 3 требует их растворения в ДМСО при нагревании на водяной бане, что нежелательно, т.к. известно, что это может привести к улетучиванию парабенов [11]. В связи с этим, рациональным способом является введение парабенов путем их растворения в воде с температурой около 50С, предназначенной для изготовления раствора карбомера.
Парабены в эмульсионных системах со временем могут мигрировать в гидрофобную фазу, тем самым, снижая антимикробную защиту водной фазы [9]. При этом наиболее благоприятные условия для миграции парабенов создаются при использовании в качестве гидрофобной фазы масла касторового. Несомненно, что на скорость миграции парабенов оказывает влияние не только химическая природа гидрофобной фазы, но и способ их введения в гель. Экспериментально изучали возможность миграции консервантов в масляную фазу ЭГ ДН, в которые парабены были введены различными способами (рис. 5.1.). Для изучения использовали метод равновесного диализа через полупроницаемую мембрану, описанный в литературе [9]. Данный способ оценки миграции парабенов в гидрофобную фазу основан на том, что если консервант находится в водной фазе эмульсии, то он легко диффундирует через мембрану и оказывается в диализате, так же как и ДН. Если же консервант находится в гидрофобной фазе, то он практически не диффундирует, и его концентрация в диализате будет минимальной. Для того, чтобы оценить количество парабенов в диализате, необходимо было разработать методику их количественной оценки в присутствии ДН.
Для количественной оценки парабенов удобным является спектрофотометрический метод. Количественное определение парабенов проводят в кислой среде, т. к. при рН выше 5 происходит их гидролиз [11]. ДН также устойчив в кислой среде, его рКа составляет 4,0 [38]. Для создания кислой среды использовали 0,1 М водные растворы кислоты хлористоводородной и кислоты серной, а также 0,5% водный раствор кислоты ортофосфорной. При изготовлении модельных смесей ДН и парабенов было установлено, что по сравнению с растворимостью в воде, растворимость ДН уменьшается в 0,1 М водном растворе кислоты серной, а парабенов - в 0,1 М водном растворе кислоты хлористоводородной. Поэтому для количественного определения парабенов использовали 0,5% водный раствор кислоты ортофосфорной с рН 3,6, который применяется в качестве подвижной фазы при определении парабенов в ЛП методом ВЭЖХ [25; 55]. По методике, изложенной в разделе 2.2.7.4. главы 2, были приготовлены стандартные растворы ДН, НН, НЛ с использованием в качестве растворителя 0,5% водного раствора кислоты ортофосфорной и изучены их УФ - спектры в интервале длин волн 240 - 290 нм, которые представлены на рисунке 5.2. В изученных УФ-спектрах имеются следующие максимумы поглощения: ДН при длине волны 272 нм, НН 254 - 260 нм, а НЛ 252 - 256 нм. Поскольку максимумы поглощения НН и НЛ различаются крайне незначительно, то при совместном присутствии в образце спектрофотометрическим методом возможна только суммарная оценка их содержания. Количество ДН в прописи эмульгеля превышает таковое для парабенов в 5 раз, поэтому в УФ-спектре раствора ДН и парабенов нет четко выраженного максимума поглощения последних. В связи с этим, нужно было выбрать такие условия определения, чтобы исключить влияние ДН на поглощение парабенов. Одним из способов достижения таких условий является дифференциальная спектрофотометрия, при которой УФ-спектр смеси ЛВ регистрируют относительно раствора «мешающего» ЛВ, в нашем случае - ДН.
Для того, чтобы исключить влияние веществ в смеси на характер их УФ-спектров, сравнили практически полученный и теоретически рассчитанный УФ-спектры смеси парабенов с ДН (рис. 5.3). В выбранных условиях ДН и парабены не взаимодействуют и не влияют на интенсивность поглощения, что говорит о соблюдении принципа аддитивности.
На рисунке 5.4 представлен УФ-спектр смеси парабенов с ДН, снятый относительно раствора ДН. Полученный спектр практически совпадает со спектрами парабенов, снятыми относительно растворителя (максимум поглощения парабенов находится при длине волны 256 нм), что позволяет идентифицировать их спектрофотометрически в присутствии ДН.
Для того чтобы использовать этот спектр для количественной оценки парабенов, необходимо установить пределы концентраций растворов парабенов, в которых соблюдается закон Бугера - Ламберта - Бера. Для этого по методике, изложенной в разделе 2.2.7.4. главы 2, были приготовлены стандартные растворы, содержащие 16, 18, 20, 22, 24 мкг/мл ДН с концентрациями парабенов в них 3,2; 3,6; 4,0; 4,4; 4,8 мкг/мл соответственно, измерены величины их оптической плотности при 256 нм относительно стандартного раствора ДН (20 мкг/мл) и построен график зависимости оптической плотности от концентрации парабенов, представленный на рисунке 5.5. Каждая точка на графике - это среднее значение оптической плотности растворов ДН из трех параллельных определений. Прямая, построенная по экспериментально полученным точкам (рис. 6.5.), соответствует уравнению: у (А)= 0,091 Х(С) + 0,012 и проходит через начало координат с небольшой погрешностью (єь=11%). Наличие погрешности может быть связано с использованием в качестве раствора сравнения раствора ДН, а не растворителя - 0,5% водного раствора ортофосфорной кислоты.
Как видно из данных, представленных на рисунке 5.5, в интервале концентраций парабенов от 3,6 до 4,8 мкг/мл поглощение растворов ДН с консервантами подчиняются закону Бугера-Ламберта-Бера.
Установление сроков годности эмульгелей диклофенака
Для установления пределов варьирования показателей стандартизации ЭГ в процессе хранения и определения сроков годности проведена наработка 5 серий ЭГ-ДМСО в соответствии с технологической схемой, приведенной в разделе 3.2 главы 3. При этом проведено масштабирование технологии с увеличением загрузки со 100, 0 до 1 кг. Масса каждой серии составила 1 кг. Получение гидрогеля и смешивание его с охлажденным раствором ДН проводили в УПМ -2, раствор ДН в неводном растворителе получали в стеклянном химическом стакане вместимостью 50 мл при нагревании на водяной бане, приготовление ЭГ вели в фарфоровом стакане вместимостью 1000 мл с помощью мешалки MR-25 при скорости 500об/мин. Практический выход по сериям составил от 92 до 95%.
Эмульгель расфасовывали в тубы алюминиевые вместимостью 40,0 г (ТУ 64-7-678-90) с внутренним лаковым покрытием на основе клея БФ-2 с бушонами из полиэтилена низкого давления по ГОСТ 16338-85Е. Определение сроков годности проводили при хранении в условиях «ускоренного старения» (Временная инструкция И-42-2-82) в термостате ТС-80М-2 (температура (40±1)С) и в условиях хранения при температуре (20±2)С. Результаты исследования представлены в таблицах 6.6. и 6.7.
Эмульгель ЭГ-ДМСО всех 5 серий не отличался от свежеприготовленного по показателям описание, подлинность. Величина рН ЭГ-ДМСО различных серий колебалась от 7,03 до 7,38. Количественное содержание ДН в эмульгеле составило в образцах разных серий от 0,95 до 0,99%. Масса содержимого упаковки изменялась от 39,6 до 40,6 г. Отмечено некоторое снижение вязкости (около 15%) эмульгеля ЭГ-ДМСО различных серий при длительном хранении в условиях «ускоренного старения». Таким образом, по результатам оценки качества эмульгеля ЭГ-ДМСО в процессе хранения в условиях «ускоренного старения» при температуре 40С обоснован предварительный срок годности, который составил 2,5 года. На основании выполненных исследований составлены некоторые разделы лабораторного регламента и проект фармакопейной статьи на эмульгель диклофенака натрия (приложение 2).
