Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Разработка состава и технологии мази и геля ципрофлоксацина для применения в офтальмологии

На правах рукописи

АХМЕТОВА ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ МАЗИ И ГЕЛЯ ЦИПРОФЛОКСАЦИНА ДЛЯ МЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ

15.00.01 - Технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пермь-2008

003460591

Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Росздрава»

Доктор фармацевтических наук, профессор Егорова Светлана Николаевна

доктор фармацевтических наук, профессор Молохова Елена Игоревна кандидат фармацевтических наук Кулакова Елена Борисовна Институт стандартизации и контроля лекарственных средств ФГУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Росздравнадзора

Защита состоится 17 февраля 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при Пермской государственной фармацевтической академии по адресу 614990, г. Пермь, ул. Ленина, 48.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии по адресу г. Пермь, ул. Крупской, 46.

У Л*"

Автореферат разослан ¡0 января 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат фармац. наук, доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

^^ ^ И.А. Липатникова

\Y

Научная новизна.

• Биофармацевтическими, морфологическими, микробиологическими исследованиями выявлена роль фармацевтических факторов при создании глазной мази ципрофлоксацина. Установлено, что введение в состав вазелиновой основы ланолина безводного и замена консерванта бензапкония хлорида на нипагин приводит к повышению антимикробной активности мази ципрофлоксацина в отношении стандартных штаммов микроорганизмов (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris) и к уменьшению раздражающего действия разработанного состава мази на глаз кроликов по сравнению с импортным аналогом - глазной мазью Циплокс (Cipla, Индия).

• Методами изучения структурно-механических свойств гелей и экспертных оценок потребительских характеристик гелей врачами-офтальмологами установлены значения реологического оптимума консистенции для глазных гелей.

• В результате изучения совместимости ципрофлоксацина гидрохлорида с полимерами-гелеобразователями установлена возможность использования водных растворов производных целлюлозы (ГПМЦ и МЦ) в качестве основы глазного геля ципрофлоксацина и выпадение осадков в гелях на основе производных полиакриловой кислоты и альгината натрия.

• Микробиологическим методом показано повышение антимикробной активности ципрофлоксацина в геле на основе ГПМЦ по сравнению с мазью ципрофлоксацина на фармакопейной абсорбционной ланолино-вазелиновой основе для глазных мазей в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.

• Методом термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии установлена термостабильность субстанции ципрофлоксацина при температуре 200 °С.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования. По

результатам исследования разработаны:

• Состав, технология и критерии стандартизации глазной мази ципрофлоксацина 0,3% (проект ФСП, опытно-промышленный регламент ОАО «Татхимфармпре-параты» ОПР 00480750 - ПО - 2008; акт внедрения технологии производства ОАО «Татхимфармпрепараты» от 30.09.2008 г.).

• Состав, технология и критерии стандартизации глазного геля ципрофлоксацина

0.3. (проект ФСП, ЛР 00480750 - 131 - 2008; акт апробации технологии производства ОАО «Татхимфармпрспараты» от 30.09.2008 г.).

Результаты исследования внедрены в учебный процесс в Казанском государственном медицинском университете, акт внедрения от 10.09.2008 г.

Связь задач исследовании с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами разработки и освоения новых препаратов на ОАО «Татхимфармпрепараты» 2004-2008 г.г. и планом научно-исследовательской работы Казанского государственного медицинского университета (№ государственной регистрации темы 0120.0 802870).

Апробацпя работы. Основные положения и результаты работы были доложены на заседаниях Проблемно-предметной комиссии по фармакологии и фармации (Казань, 2005-2008 г.г.), конференциях «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2007-2008 г.г.), заседаниях научно-технического совета, производственных совещаниях ОАО «Татхимфармпрепараты» (2004-2008 г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в т.ч. одна в издании, рекомендованном ВАК, и патент Ии2317810 «Состав и способ получения глазной мази ципрофлоксацина» от 27.07.2006 г.

Положения, выносимые на защиту.

1. Состав и технология глазной мази ципрофлоксацина.

2. Реологический оптимум консистенции глазных гелей.

3. Состав и технология глазного геля ципрофлоксацина.

Личное участие автора. Все приведенные в диссертации данные получены при личном участии автора как на этапе постановки задач и разработки методических подходов к их выполнению, так и при наборе первичных фактических данных, статистической обработке и анализе полученных результатов, написании и оформлении публикаций. Выводы диссертации сформулированы автором.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 21 таблицей, 34 рисунками. Библиографический список включает 136 источников, из них 54 зарубежных авторов.

Диссертация содержит введение, обзор литературы, 3 главы экспериментальных исследований, общие выводы, список литературы и приложение.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость работы, перечислены доклады и публикации по теме диссертации.

В обзоре литературы (глава 1) обобщены сведения об использовании фтор-хинолонов в офтальмологии и состоянии патентной защиты препаратов ципроф-локсацина.

В главе 2 описаны материалы и методики исследований.

В третьей главе, посвященной оценке возможности производства глазных мягких лекарственных форм ципрофлоксацина на ОАО «Татхимфармпрепараты», представлен анализ ассортимента глазных лекарственных средств для местного применения на российском фармацевтическом рынке, и сопоставлены образцы субстанции ципрофлоксацина различных производителей.

В главе 4 изложены результаты экспериментальных исследований по обоснованию состава, технологии, оценке качества при хранении и изучению местно-раздражающего действия глазной мази ципрофлоксацина.

В пятой главе описано определение оптимума реологических параметров для глазных гелей методом экспертных оценок. Приведены данные по обоснованию состава, оценке антимикробной активности, разработке технологии и изучению стабильности глазного геля ципрофлоксацина.

В приложении представлены документы, подтверждающие внедрение результатов исследования в практику.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты и методы исследования

При создании мягких лекарственных форм ципрофлоксацина использовали субстанции, вспомогательные вещества и готовые лекарственных средства, которые соответствовали по качественным показателям и количественному содержанию требованиям НД (ГФ СССР XI изд. доп., отдельных фармакопейных статей, ГОСТ, ОСТ, ТУ, НД зарубежных производителей, зарегистрированных в РФ).

Для изучения антимикробной активности использовали тест-штаммы микроорганизмов: Staphylococcus aureus (АТСС 25922); Escherichia coli (АТСС 25922); Pseudomonas aeruginosa (АТСС 27853); Proteus vulgaris (АТСС 4636); Candida albicans №4 ЦКВИ; Rhodotorula rubra 7-1117 BKMF, Alternaria tenuis F-1120 BKMF, Aspergillus flavus F-25 BKMF, Penicillium chrysogenum F-263 BKMF.

Контроль качества субстанции ципрофлоксацина гидрохлорида, глазной мази ципрофлоксацина 0,3%, глазного геля ципрофлоксацина 0,3% осуществлялся на базе ОАО «Татхимфармпрепараты» совместно с руководителем аналитической группы Хуснутдиновой Р.Ф. Определение рН проводили потенциометрическим методом (ГФ XI, вып. 1., с. 113). Подлинность и количественное определение ципрофлоксацина в субстанции, глазной мази и геле проводили методом ВЭЖХ. Термическую стабильность ципрофлоксацина изучали совмещенным методом термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) на дериватографе NETZSCH STA 449С в Химическом институте им. А.М.Бутлерова Казанского государственного университета. Структурно-механические показатели измеряли на ротационном вискозиметре «Реотест-2» (тип RV, Германия) на базе Казанского государственного технологического университета. Антимикробную и фунгистатическую активность мазей определяли методом диффузии в агар по методикам ГФ XI в Казанском НИИ микробиологии и эпидемиологии под руководством зав. микробиологической лабораторией Баязи-товой Л.Т. и зав. микологической лабораторией Глушко Н.И., и в микробиологической лаборатории ОТК ОАО «Татхимфармпрепараты» под руководством ведущего микробиолога Филипповой Л.В..

Изучение безопасности глазной мази ципрофлоксацина проводили на базе лаборатории химико-биологических исследований ИОФХ им.Арбузова КНЦ РАН при консультативной помощи зав. лабораторией д.б.н. В.А. Зобова.

Статистическую обработку результатов проводили по методикам ГФ XI с использованием стандартных компьютерных программ EXCEL.

Комплексная оценка целесообразности и возможности производства глазных мягких лекарственных форм ципрофлоксацина на ОАО «Татхимфармпрепараты»

Методический подход, использованный при разработке глазных лекарственных форм ципрофлоксацина, определял системное проведение маркетинговых, физико-химических, биофармацевтических, технологических, микробиологических, морфологических исследований.

По данным официального сайта Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития www.regmed.ru на 17 июля 2008 г. зарегистрировано 13 торговых наименования глазных мазей и 5 глазных гелей. На фармацевтическом рынке России антимикробные глазные мази представлены следующими препаратами: противовирусные - Виролекс и Зовиракс, антибактериальные - Офлоксацин, Тетрациклин, Тобрекс, Флоксал, Эритромицин и комбинированные - Декса-гентамицин, Тобрадекс. Недостаточно широкий ассортимент глазных мазей и отсутствие глазных гелей отечественного производства требует проведения исследований по их разработке.

В качестве антимикробного лекарственного вещества для разработки глазных мази и геля с целью внедрения в производство на ОАО «Татхимфармпрепараты» нами был выбран цнпрофлоксацин, исходя из критериев: наличие преимущества перед другими антибактериальными препаратами (бактерицидный эффект, широкий спектр антимикробного действия, высокая биодоступность, низкая токсичность); наличие публикаций, отражающих доказанную клиническую эффективность ципрофлоксацина в форме глазных капель; значительное количество производителей (7) глазных капель ципрофлоксацина на фармацевтическом рынке; отсутствие глазной мази ципрофлоксацина отечественного производства; доступность Ципрофлоксацина-субстанции как сырья для ОАО «Татхимфармпрепараты» - производителя препарата «Цнпрофлоксацин таблетки 0,25 г». Приведенные доводы послужили основанием для включения препарата Цнпрофлоксацин глазная мазь 0,3% в план внедрения в производство новых препаратов и Цнпрофлоксацин глазной гель 0,3% в план работы ЦЛО на ОАО «Татхимфармпрепараты».

При разработке глазных мази и геля ципрофлоксацина были сопоставлены субстанции трех производителей: Aurobindo Pharma Ltd., Индия (№1), Zhejiang Guoband Pharmaceutical Co. Ltd, Китай (№2), Ibérica, Испания (№3). При микроскопическом изучении кристаллов обнаружены частицы одинаковой удлиненной формы размером от 20 до 180 мкм: 30-100 мкм (№1), 30-180 мкм (№2) и 20-80 мкм (№3), что свидетельствует о необходимости измельчения субстанции, т.к. размер частиц в глазных мазях должен составлять не более 60 мкм. Процессы термического поведения образцов ципрофлоксацина гидрохлорида №1 и №3, обладающих меньшим размером кристаллов и имеющих более высокое содержание ципрофлоксацина (99,8% и 99,5%), чем образец №2 (99,2%), исследовались в интервале температур 20 °С - 200 °С при скорости нагрева 10 °С в минуту. Установлено, что субстанция ципрофлоксацина выдерживает нагревание до 200°С без разложения, при этом происходит потеря воды и остаточных количеств растворителей; субстанция ципрофлоксацина производства Yberica, Испания (№3) является более очищенной, чем субстанция производства Aurobindo, Индия (№1) и является предпочтительной при производстве глазных мягких лекарственных форм ципрофлоксацина.

Разработка глазной мази ципрофлоксацина

Ципрофлоксацин рекомендован для применения в офтальмологии в концентрации 0,3% в виде глазных капель и глазной мази. При выборе основы глазной мази нами изучен состав зарубежных аналогов: Циплокс (Cipla, Индия) и Цилок-сан (Alcon, Бельгия). Зарубежные мази ципрофлоксацина изготавливаются на гидрофобной основе - вазелине. Наличие консерванта бензалкония хлорида в мази (Циплокс) обусловливает микробиологическую стабильность препарата после вскрытия упаковки. Препарат Цилоксан, не содержащий консерванта, имеет ограниченный срок годности после вскрытия упаковки - 5 недель. Согласно техническому заданию, составленному отделом маркетинга ОАО «Татхимфармпрепара-ты» с учетом рынка сбыта, перед нами была поставлена задача разработки глазной мази без ограничения срока годности после вскрытия упаковки, т.е. с введением консерванта в состав мази.

Из данных литературы известно низкое высвобождение лекарственных ве-

ществ из мазей на основе вазелина, кроме того, контакт со слезной жидкостью делает целесообразным повышение эффективности глазной мази путем гидрофили-зации основы. При обосновании состава глазной мази ципрофлоксацина нами были изучены: основа Для глазных мазей ГФ XI (10 частей ланолина безводного и 90 частей вазелина), и вазелин, по аналогии с зарубежными препаратами; в качестве консерванта для предотвращения обсемененности плесневыми грибами после вскрытия упаковки мази - нипагин 0,2% и смесь нипагин : нипазол в отношении 6:4 0,2%. Исходя из данных литературы о выраженном раздражающем действии бензалкония хлорида, образцы с его содержанием изготавливали в качестве препарата сравнения. Как контрольный образец для изучения устойчивости мази ципрофлоксацина к обсеменению плесневыми грибами была изготовлена мазь ципрофлоксацина без консервантов (№4). Изученные составы глазных мазей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Составы композиций глазной мази ципрофлоксацина и использованных основ

Ингредиент, г № состава

1 2 3 4 5 6 7 Циплокс 8

Ципрофлоксацина гидрохлорид - - - 0,353 0,353 - 0,353 0,353

Нипагин - - 0,2 - 0,2 - - 0,14

Нипазол - - - - - - - 0,06

Бензалкония хлорид - - - - - 0,01 0,01 -

Ланолин безводный - 10 9,98 9,96 9,94 - - 9,94

Вазелин «сорта для гл. мазей» 100 90 89,82 89,68 89,50 99,99 99,637 89,50

Для биофармацевтической оценки высвобождения ципрофлоксацина из

глазной мази на различных основах был выбран метод диффузии в агар, позволяющий оценить фармацевтическую доступность ципрофлоксацина по основному фармакологическому - антимикробному - действию. Определение антимикробной активности мазей проводилось методом «колодцев» в отношении Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa; результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Зоны подавления роста тест-микробов под влиянием исследуемых образцов

№ Тест-культура Диаметр зоны подавления роста, мм

№4 №5 №7 №8

I. S. aureus 18,17+0,40 18+1,24 14,67+1,43 18,17+0,40

2. Escherichia coli 20,33+1,08 20,17+1,9 16,5+1,24 20,67+0,72

3. Proteus vulgaris 24,67+1,43 24,5+1,24 21,83+0,81 24,33 + 1,43 29,17+1,90

4. P. aeruginosa 29,33+1,43 29,17+0,70 23,17+0,72

Мазевые основы не оказали антибактериального действия на тест-микроорганизмы. Образцы глазной мази ципрофлоксацина на основе для глазных мазей без консерванта (№4), с консервантом нипагин 0,2% (№5), смесью нипагина и нипазола (№8) проявляют большую активность, чем состав №7, аналогичный мази Циплокс (р=0,95).

С целью обоснования необходимости добавления консерванта в состав глазной мази изучена фунгистатическая активность разработанного состава глазной мази ципрофлоксацина с консервантом нипагин в отношении дрожжевых и плесневых грибов в сравнении с составом мази Циплокс диффузионным методом на агаризованной среде Сабуро при 30°С в течение 5 суток. Установлено, что глазная мазь ципрофлоксацина с консервантом нипагин 0,2% проявляет умеренную фун-гистатическую активность в отношении Rhodotorula rubra и Pénicillium chry-sogenum (диаметр зоны задержки роста 5-7 мм) и слабую - в отношении Candida albicans и Alternaría tenuis (1-4 мм). Состав, аналогичный мази «Циплокс» проявляет очень слабое фунгистатическое действие в отношении Rhodotorula rubra, Alternaria tenuis и Pénicillium chrysogenum (диаметр зоны задержки роста менее 1 мм). Полученные результаты свидетельствуют о преимуществах консерванта нипагин в составе глазной мази ципрофлоксацина в сравнении с бензалкония хлоридом (мазь Циплокс) и контрольными образцами.

В результате изучения структурно-механических свойств установлено, что глазная мазь ципрофлоксацина представляет собой псевдопластическую систему,

обладает тиксотропными свойствами, о чем свидетельствует петля гистерезиса на реограмме.

Для изучения безопасности на базе патогистологической лаборатории ГУ НИИ глазных болезней РАМН под руководством ведущего научного сотрудника А.А.Федорова проведено сравнительное исследование влияния на структуры переднего отрезка глаза экспериментальных животных 0,3% глазной мази Циплокс (Индия) и разработанной нами 0,3% глазной мази ципрофлоксацина. Установлено отсутствие токсической или аллергической реакции со стороны поверхностных структур глаза, непосредственно контактирующих с испытуемым препаратом.

Удовлетворительные технологические характеристики, стабильность и более высокая антимикробная активность в сочетании с меньшим раздражающим действием глазной мази ципрофлоксацина по сравнению с импортным аналогом Циплокс послужили основанием для разработки промышленной документации на внедрение мази в производство. Нами совместно с инженером-технологом ОАО «Татхимфармпрепараты» Кариповой P.M. составлен опытно-промышленный регламент ОПР 00480750 - 110 - 2008 «Глазная мазь ципрофлоксацина 0,3%». Технологическая схема производства приведена на рисунке 1.

Основу мази с помощью шестеренчатого насоса из реактора с температурой от 60 до 70 °С подают в волчковый смеситель "Петцгольд", охлаждают холодной водой, поступающей в рубашку смесителя, до температуры от 35 до 40 °С при работающей мешалке. Технология изготовления мази заключается в приготовлении концентрата ципрофлоксацина и нипагина с частью стерильной основы и смешении концентрата с оставшейся основой. В смеситель небольшими порциями загружают приготовленный концентрат, перемешивают в течение 1 часа, затем мазь пропускают через роторно-пульсационный аппарат (РПА), перемешивают до охлаждения. После получения положительного анализа при температуре от 35 до 40 °С мазь фасуют.

ВР. 2.1.

Подготовка вентиляционного воздуха

ВР. 2.2.

Подготовка дезинфицирующих растворов

ВР. 2.3.

Подготовка производственных помещений и технологического оборудования

ВР. 2.4. Подготовка персонала

ВР. 2.5.

Подготовка технологи ческой одежды

ВР. 3.1

Подготовка ципрофлокса цина гидрохлорида и ни-пагина

ВР. 3.2. Подготовка ланолина

ВР.3.3. Подготовка вазелина

ТП. 4.1. Приготовление

мазевой основы

ТП. | 4.2.

Приготовление концентрата мази

ТП. 4.3.

Смешение мазевой основы с концентратом мази

УМО. 5.1. (Фшовка мази

УМО.5.2. Упаковка

ВР.1. Подготовка воды

КтКхКб очищенной

в канализацию

ВР.2. Санитарная

КтКхКб обработка

производства

В.Р.З. КтКх

Прометок

» атмосферу

Потери

Подготовь сырья

Потери

в атмосферу

с ВР.2

ТП. 4. Приготовление

Циирофлохсаг.ин, —

мази глазной 0,3%

в канализацию

в атмосферу

Потери

с

ВР.2.

УМО. 5. Фасовка мази Кт. Кх.Кб и упаковка

на склад

в канализацию

в канализацию

Потери

на сжигание

Некондиционные упаковка

Рис. 1. Технологическая схема производства глазной мази ципрофлоксацина

Стабильность глазной мази ципрофлоксацина была изучена методом «ускоренного старения» при температуре 40°С в течение 182 дней и при естественном хранении в условиях холодильника (4-6 °С) и при температуре 25 °С в течение 2 лет. Стабильность глазной мази определяли по параметрам, включенным нами в раздел «спецификация» ФСП: внешний вид, рН, количественное содержание и стерильность (таб. 3).

Таблица 3.

СПЕЦИФИКАЦИЯ Ципрофлоксацин, мазь глазная 0,3 % ОАО "Татхимфармпрепараты"

№ Показатели Методы определения Нормы

1 Описание Визуальный ГФ XI Мазь белого цвета или белого со слегка желтоватым, зеленоватым или сероватым оттенком цвета

2 Подлинность ВЭЖХ Времена удерживания основных пиков на хроматограмме испытуемого раствора должны соответствовать временам удерживания основных пиков на хроматограмме раствора СО

3 Масса содержимого упаковки ОСТ 64-492-85 В соответствии с требованиями ОСТ

4 рН водного извлечения Потенциометриче-ский ГФ XI От 3,5 до 6,0

5 Размер частиц ГФ XI Не более 60 мкм

6 Родственные примеси ВЭЖХ Этилендиаминового аналога ципрофлоксацина не более 0,5%. Любой единичной примеси не более 0,2%. Суммы примесей не более 0,5%.

7 Стерильность ГФ XI Метод мембранной фильтрации Препарат должен быть стерильным

8 Количественное ВЭЖХ Ципрофлоксацина

определение от 0,0027 до 0,0033; нипагина от 0,0017 до 0,0023

9~ Упаковка По 3 г в алюминиевые тубы

10 Маркировка В соответствии с ФСП

11 Хранение Список Б. При температуре от 2 до 25 °С.

12 Срок годности 2 года

Изученный вид упаковки (тубы по 3 г) обеспечивает стабильность мази в те-

чение 2 лет хранения. Установлено, что качество мази сохраняется не только при температурном режиме хранения при 4—6 °С , но и при температуре 25 °С, что имеет большое практическое значение для организации хранения и транспортировки препарата. Стерильность после вскрытия упаковки сохраняется в течение всего срока годности мази.

Разработка состава и технологии глазного геля цнпрофлоксацина 0,3%

Одним из основных критериев при разработке составов гелей являются их реологические характеристики. Для дерматологических гелей значения реологического оптимума консистенции в диапазоне скоростей сдвига 1,5 - 1312 с"1 характеризуются пределом текучести 45 - 160 Па и эффективной вязкостью 0,34 - 108 Па с (ГФ Украины 1), однако для глазных гелей данные по оптимальным реологическим характеристикам не приводятся. В связи с указанным нами проведены исследования по обоснованию оптимальной консистенции глазных гелей. Для изучения реологических свойств были приготовлены 30 образцов гелей (таблица 4).

Таблица 4

Характеристика полимеров, использованных для изготовления глазных гелей

№ Группа полимеров, производитель Название полимера Концентрация в геле, %

1. Полимеры акриловой кислоты Noveon, США Carbopoi 974Р 0,5; 1 2

Carbopol 97IP 0,5; 1 2

Carbopoi 980 0,5; 1 2

Noveon AA-1 (поликарбофил) 0,25; 0,5; 1;2

2. Водорастворимые производные целлюлозы, «Wolf Cellulosics GmbH & Co. KG», Германия Метилцеллюлоза 0,5; 1; 2; 3

Na-карбоксиметилцеллюлоза 0,5; 1; 2; 3

3. Соли альгиновой кислоты, YSP, США Kelset (натрия/кальция альги-нат) 0,25; 0,5; 1

Kelcosol (натрия альгинат) 0,25; 0,5; 1

Manugel DMB (натрия альгинат) 0,25; 0,5; 1

В результате визуальной оценки консистенции гелей были отбракованы образцы, представляющие собой жидкие гидрогели со слабо выраженными адгезивными свойствами и плотные матрицы.

20 врачам-офтальмологам стационаров было предложено оценить потребительские свойства отобранных гелей по 10-бальной шкапе. Результаты оценки представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Результаты оценки потребительских свойств глазных гелей экспертами

№ Полимер, концентрация Потребительские свойства, оценка в баллах

Текучесть Намазы-ваемость Удобство применения Оптимум размера капли Суммарная средняя оценка

1. СагЬоро1 971Р 1% 6,7+0,74 7,2+0,84 6,85+0,82 7,35+0,83 28,10

2. СагЬоро1 974Р 1% 6,7+1,04 7,5+0,97 6,1+0,69 6,1+0,79 26,40

3. СагЬоро! 980 1% 5,75+1,02 6,4+1,07 5,9+0,99 6,05+0,88 24,10

4. Ыоуеоп АА-1 1% 5,0+0,87 6,5+1,08 5,45+0,78 6,0+0,83 22,95

5. Мапи§е1 ОМВ 0,5% 5,55+1,02 6,75+1,41 5,75+1,27 5,45+1,20 23,50

6. Кека0,5% 7,35+1,06 7,8+1,02 7,4+1,01 7,0+1,10 29,55

7. Ке1соБо1 0,5% 7,05+1,08 7,4+1,16 6,75+1,16 6,65+1,15 27,85

8. Ма-КМЦ 1% 4,05+1,03 5,65+1,49 4,2+0,94 3,35+0,91 17,55

9. МЦ 2% 4,3+1,21 6,0+1,58 4,15+1,20 3,1 + 1,01 17,25

* Жирным шрифтом выделены максимальные значения

В результате экспертной оценки для изучения структурно-механических свойств были отобраны 4 гелевых раствора: СагЬоро1 971Р 1%, СагЬоро1 974Р 1%, КеЬе! 0,5%, Ке1соБо1 0,5%, набравшие максимальные баллы по сумме средних оценок. Реограммы течения растворов полимеров представлены на рисунках 2, 3.

Т, Па

- -х - СагЬоро! 974Р 1% —— СагЬоро! 971Р 1%

—д— Ке1эе10,5% —о— Ке1соэо1 0,5%

Рисунок 2. Реограммы течения растворов полимеров

TSft .............-..............................................................................................................

О 10 20 30 40 50 60

• - -ж - ■ Carbopol 974Р 1 % -о- Carbopol 971Р 1 % ; п, Па*с —о—Kelset 0,5% —о—Kelcosol0,5%

Рисунок 3. Кривые вязкости растворов полимеров

Установлено, что исследуемые гели имеют неньютоновский тип течения, их вязкость зависит от напряжения сдвига, и реограмма течения имеет нелинейный характер. При малых скоростях сдвига их структура разрушается и полностью восстанавливается, при этом система имеет наибольшую вязкость. С увеличением скорости сдвига разрушение структуры начинает преобладать над восстановлением, и вязкость уменьшается. Исследуемые гели обладают тиксотропными свойствами, что представлено на реограмме течения петлей гистерезиса. Установлено, что для глазных гелей реологический оптимум консистенции может быть охарактеризован пределом текучести 112 - 179 Па и эффективной вязкостью 1,52 - 59,73 Па-с, поскольку в данных границах находятся значения предела текучести и вязкости образцов, признанных экспертами оптимальными для применения в офтальмологии.

С целью выбора полимера для разработки глазного геля ципрофлоксацина была изучена совместимость ципрофлоксацина гидрохлорида в концентрации 0,3% с полимерами-гелеобразователями: производными акриловой кислоты Carbopol 971Р, Carbopol 974Р, Noveon АА-1, водорастворимыми производными целлюлозы МЦ, NaKMlj, ГПМЦ - Methocell К15М, Methocell KI00M, солями аль-гиновой кислоты Kelset, Kelcosol, Manugel DMB. Установлено, что ципрофлокса-

цин несовместим с рядом полимеров-гелеобразователей (производные акриловой кислоты, соли альгиновой кислоты), что объясняется, по-видимому, образованием нерастворимых комплексов, а в гелях на основе альгината натрия - выпадением в осадок нерастворимой альгиновой кислоты.

Для обоснования технологии производства были изготовлены гели ципроф-локсацина на основе МЦ и ГПМЦ, содержащие вспомогательные вещества: три-лон Б - для связывания ионов тяжелых металлов, являющихся катализаторами окислительно-восстановительных процессов, и нипагин - для предотвращения микробной обсемененности геля плесневыми грибами после вскрытия упаковки. Известно, что нипагин растворяется при нагревании, поэтому его вводили, растворяя в первую очередь в горячей воде (50°С), после охлаждения растворяли остальные сухие вещества и смешивали с приготовленным отдельно раствором полимера. Составы полученных гелей представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Составы глазного геля ципрофлоксацина

Ингредиенты № состава

1 2 3

Ципрофлоксацина гидрохлорид 0,353 0,353 0,353

Нипагин 0,2 0,2 0,2

Трилон Б 0,05 0,05 0,05

ГПМЦК15М - - 0,75

ГПМЦК100М - 0,75 -

МЦ 1,0 - -

Вода очищенная до 100,0 до 100,0 до 100,0

В результате произведенных исследований для получения глазного геля ципрофлоксацина предложена технологическая схема (рис. 4), включающая основные стадии: подготовка сырья (отвешивание ингредиентов, нагревание воды), растворение полимера ГПМЦ К15М в половинном количестве воды, растворение ципрофлоксацина и вспомогательных веществ (нипагина, трилона Б) в половинном количестве воды, смешение с раствором полимера, фасовка во флаконы-капельницы. Операции приготовления и фасовки глазного геля производятся в асептических условиях.

Рис. 4. Технологическая схема производства глазного геля ципрофлоксацина

Реограммы течения гелей ципрофлоксацина на основе МЦ и ГПМЦ в сравнении с установленными ранее границами реологического оптимума глазных гелей представлены на рис. 5.

о" 600

-800 ó

1200

1000

400

200

0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100

- • ж- - ■ гель ципрофлоксацина 0,3% с ГПМЦ 100 0,75% Т, Па

—О— реологический оптимум консистенции

- -й- - гель ципрофлоксацина 0,3% с ГПМЦ 15 0,75% -о-- гель ципрофлоксацина 0,3% с МЦ 1% j

Рисунок 5. Реограммы течения составов глазного геля ципрофлоксацина

Установлено, что значения предела текучести геля на основе 1 % МЦ не входят в границы реологического оптимума; реологические свойства гелей на основе ГПМЦ находятся в пределах границ реологического оптимума. Для дальнейших исследований нами был отобран состав глазного геля на основе 0,75% ГПМЦ К15М, характеризующийся большей прозрачностью по сравнению с гелем на основе 0,75% ГПМЦ К100М.

Для сравнения высвобождения ципрофлоксацина из геля и мази изучена антимикробная активность препаратов в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Офтальмологический гель ципрофлоксацина 0,3% проявляет более высокую (п=6, р=0,95) антимикробную активность по сравнению с мазью на ланолино-вазелиновой основе, зоны задержки роста составили 47,0+0,94 мм и 22,5+0,88 мм в отношении S. aureus и 30,0+0,66 мм и 20,67+0,86 мм - в отношении Р. aeruginosa. Активность глазного геля в 2,09 раза выше в отношении S. aureus и в 1,45 раза выше в отношении Р. aeruginosa, чем активность глазной мази.

Стабильность глазного геля ципрофлоксацина на основе 0,75% ГПМЦ К15М определяли по параметрам: внешний вид, pH, примеси, количественное содержание и стерильность (таб. 7).

Установлена стабильность геля по всем параметрам в течение 1 года хранения (срок наблюдения).

Изучена также возможность радиационной стерилизации глазного геля ци-профлоксацина при дозе облучения 1,5 и 2,0 Мрад.

Таблица 7

СПЕЦИФИКАЦИЯ Ципрофлоксацин, гель глазной 0,3 %

№ Показатели Методы определения Нормы

1 Описание Визуальный ГФ XI Прозрачный гель.

2 Подлинность ВЭЖХ Времена удерживания основных пиков на хроматограмме испытуемого раствора должны соответствовать временам удерживания основных ликов на хроматограмме раствора СО.

3 Масса содержимого упаковки ОСТ 64-492-85 В соответствии с требованиями ОСТ

4 рН водного извлечения Потенциометриче-ский ГФ XI От 3,5 до 6,0

5 Вязкость ГФ XI 1,6-10,0

6 Родственные примеси ВЭЖХ Этилендиам и нового аналога ципроф-локсацина не более 0,5%. Любой единичной примеси не более 0,2%. Суммы примесей не более 0,5%.

7 Стерильность ГФ XI Метод мембранной фильтрации Препарат должен быть стерильным

8 Количественное определение ВЭЖХ Ципрофлоксацина от 0,0027 до 0,0033; Нипагина От 0,0017 до 0,0023

9 Упаковка По 10 г в полиэтиленовые флаконы-капельницы

10 Маркировка В соответствии с ФСП

11 Хранение Список Б. При температуре от 2 до 25 °С.

12 Срок годности 1 год (срок наблюдения)

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Ахметова Т.А. Современное состояние отечественного рынка глазных мазей / Т.А. Ахме-това, С.Н. Егорова // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сборник науч. трудов.- Пятигорск, 2006,- Вып. 61.-е. 422-424.

2. Ахметова Т.А. Современное состояние отечественного рынка антимикробных глазных лекарственных средств // XI Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине». 26-27 апреля 2006г. Тезисы докладов. Казань: ЗАО «Новое знание», 2006.-е. 194.

3. Ахметова Т.А. Влияние состава основы на раздражающее действие ципрофлоксацина глазной мази 0,3% / Т.А. Ахметова, С.Н. Егорова, A.A. Федоров. P.M. Карипова, A.B. Лан-цова, В.В. Зобов // Актуальные проблемы фармации. Межрегиональный сборник научных трудов. Рязань, РязГМУ, 2006.- с. 49-50.

4. Ахметова Т.А. Сравнительное изучение антимикробной активности ципрофлоксацина мази глазной 0,3%/ Т.А. Ахметова, Л.Т. Баязитова, О.Ф. Тюбкина // XII Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине». 25-26 апреля 2007 г. Тезисы докладов. Казань: «Отечество», 2007. - с. 246-247.

5. Ахметова Т.А.Изучение фунгистатической активности глазной мази ципрофлоксацина 0,3%/ Т.А. Ахметова, С.Н. Егорова, Н.И. Глушко, С.А. Лисовская // Сборник трудов конференции «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии» - Пермь, 2007. -с. 115.

6. Ахметова Т.А. Изучение термической стабильности субстанции ципрофлоксацина различных производителей / Т.А. Ахметова, И.В. Галкина, С.Н. Егорова // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сборник науч. трудов.- Пятигорск, 2008,-Вып.63. -с. 211-213.

7. Ахметова Т.А. Реологический оптимум для глазных гелей // XII Всероссийская научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине». 25-26 апреля 2007 г. Тезисы докладов. Казань: «Отечество», 2007. - с. 246-247.

8. Ахметова Т.А. Изучение реологического оптимума консистенции для глазных гелей / Т.А. Ахметова, С.Н. Егорова // Сборник тезисов Российского национального конгресса «Человек и лекарство».- Москва, 2008. - с. 615.

9. Ахметова Т.А. Экспериментальное обоснование оптимума реологических параметров для глазных гелей / Т.А. Ахметова, С.Н. Егорова // Фармация. - Москва. - 2008,- №5. - с.43-45.

10. Ахметова Т.А. Сравнительное изучение антимикробной активности офтальмологических геля и мази ципрофлоксацина 0,3% / Т.А. Ахметова, С.Н. Егорова // Сборник тезисов Российского национального конгресса «Человек и лекарство»,- Краснодар, 2008. - с. 243.

11. Егорова С.Н. Глазные лекарственные формы (технология изготовления и контроль качества) / С.Н. Егорова, С.А. Сидуллина, Т.А. Ахметова. - Казань: КГМУ, 2007. - 106 с.

12. Патент RU № 2317810 Состав и способ получения глазной мази ципрофлоксацина / Н.Х. Амиров, С.Н. Егорова, Т.А. Ахметова и др. -2006127385/15; заявл. 27.07.2006 г.; опубл. 27.02.2008; приор, от 27.07.2006г. - бюл. №6 - 7 с.

13. Сравнительное изучение влияния вспомогательных веществ на раздражающее действие ципрофлоксацина глазной 0.3% / Т.А. Ахметова [и др.] // Актуальные вопросы современной фармации и фармацевтического образования: Сборник научных трудов. Медицинский вестник Башкортостана.- 2006.- Специальный выпуск №1. - С. 100-103.

Подписано в печать 12.01.2009 Бумага офсетная 60x84/16 Ризография Объем 1,0 усл.-печ.л. Тираж 100 Заказ № 1

420012, г. Казань, Бутлерова, 49, типография КГМУ

Актуальность темы. Заболевания переднего отрезка глаза, вызываемые микробными возбудителями, занимают важное место в офтальмологии (Майчук Ю.Ф., 2000). Распространенность глазных заболеваний, вызываемых микроорганизмами, обусловливает необходимость разработки современных антибактериальных препаратов местного действия. Данной проблеме посвящены работы отечественных ученых (Майчук Ю.Ф., 1957-2008, Коно-ненко Л.А., 2003, Поздняков В.И., Щипанова А.И., 2003-2008 и др.).

Одной из рациональных для глазной практики лекарственных форм являются мази вследствие удобства применения, транспортировки и хранения. Однако на современном отечественном фармацевтическом рынке ассортимент антибактериальных глазных мягких лекарственных форм недостаточен.

В настоящее время в офтальмологии широкое распространение получили антимикробные препараты из группы фторхинолонов (Бердникова Н.Г., Кац Д.В., 2007, Астахов С.Ю, 2008), в особенности, ципрофлоксацин (Кац Д.В., 2007), высокоактивные в отношении грамотрицательных аэробных микроорганизмов. Преимущественно это зарубежные лекарственные препараты в форме глазных капель. В связи с вышеуказанным является актуальным проведение исследований по разработке и внедрению в производство препаратов ципрофлоксацина для офтальмологии в мягких лекарственных формах.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования являлась разработка состава и технологии мягких лекарственных форм ципрофлоксацина для применения в офтальмологии.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить ассортимент офтальмологических лекарственных форм и обосновать целесообразность разработки мягких глазных лекарственных форм ци-профлоксацина.

2. Разработать состав и технологию глазной мази ципрофлоксацина.

3. Теоретически и экспериментально обосновать оптимальные реологические характеристики для глазных гелей.

4. Разработать состав и технологию глазного геля ципрофлоксацина.

Научная новизна.

• Биофармацевтическими, морфологическими, микробиологическими исследованиями выявлена роль фармацевтических факторов при создании глазной мази ципрофлоксацина. Установлено, что введение в состав вазелиновой основы ланолина безводного и замена консерванта бензалкония хлорида на нипагин приводит к повышению антимикробной активности мази ципрофлоксацина в отношении стандартных штаммов микроорганизмов (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris) и к уменьшению раздражающего действия разработанного состава мази на глаз кроликов по сравнению с импортным аналогом - глазной мазью Цип-локс (Cipla, Индия).

• Методами изучения структурно-механических свойств гелей и экспертных оценок потребительских характеристик гелей врачами-офтальмологами установлены значения реологического оптимума консистенции для глазных гелей.

• В результате изучения совместимости ципрофлоксацина гидрохлорида с полимерами-гелеобразователями установлена возможность использования водных растворов производных целлюлозы (ГПМЦ и МЦ) в качестве основы глазного геля ципрофлоксацина и выпадение осадков в гелях на основе производных полиакриловой кислоты и альгината натрия.

• Микробиологическим методом показано повышение антимикробной активности ципрофлоксацина в геле на основе ГПМЦ по сравнению с мазью ципрофлоксацина на фармакопейной абсорбционной ланолино-вазелиновой основе для глазных мазей в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa.

• Методом термогравиметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии установлена термостабильность субстанции ципрофлоксацина при температуре 200 °С.

Практическая значимость н внедрение результатов исследования.

По результатам исследования разработаны:

• Состав, технология и критерии стандартизации глазной мази ципрофлоксацина 0,3% (проект ФСП, опытно-промышленный регламент ОАО «Тат-химфармпрепараты» ОПР 00480750 - 110 - 2008; акт внедрения технологии производства ОАО «Татхимфармпрепараты» от 30.09.2008 г.).

• Состав, технология и критерии стандартизации глазного геля ципрофлоксацина 0,3% (проект ФСП, JIP 00480750 - 131 - 2008; акт апробации технологии производства ОАО «Татхимфармпрепараты» от 30.09.2008 г.).

Результаты исследования внедрены в учебный процесс в Казанском государственном медицинском университете, акт внедрения от 10.09.2008 г.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами разработки и освоения новых препаратов на ОАО «Татхимфармпрепараты» 2004-2008 г.г. и планом научно-исследовательской работы Казанского государственного медицинского университета (№ государственной регистрации темы 0120.0 802870).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены на заседаниях Проблемно-предметной комиссии по фармакологии и фармации (Казань, 2005-2008 г.г.), конференциях «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2007-2008 г.г.), заседаниях научно-технического совета, производственных совещаниях ОАО «Татхимфармпрепараты» (2004-2008 г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в т.ч. одна в издании, рекомендованном ВАК, и патент 1Ш2317810 «Состав и способ получения глазной мази ципрофлоксацина» от 27.07.2006 г.

Положения, выносимые на защиту.

1. Состав и технология глазной мази ципрофлоксацина.

2. Реологический оптимум консистенции глазных гелей.

3. Состав и технология глазного геля ципрофлоксацина.

Личное участие автора. Все приведенные в диссертации данные получены при личном участии автора как на этапе постановки задач и разработки методических подходов к их выполнению, так и при наборе первичных фактических данных, статистической обработке и анализе полученных результатов, написании и оформлении публикаций. Выводы диссертации сформулированы автором.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 21 таблицей, 34 рисунками. Библиографический список включает 136 источников, из них 54 зарубежных авторов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате анализа ассортимента лекарственных препаратов местного действия для применения в офтальмологии на российском фармацевтическом рынке обоснована целесообразность разработки мягких глазных лекарственных форм ципрофлоксацина.

2. Изучены технологические свойства субстанции ципрофлоксацина. На основании комплекса критериев обоснован выбор поставщика субстанции ципрофлоксацина с оптимальными свойствами (Ibérica, Испания), характеризующейся меньшим содержанием примесей по сравнению с образцами производства Aurobindo, Индия и Zhejiang Guoband, Китай и обладающей меньшим размером кристаллов.

3. Разработаны состав и технология ципрофлоксацина мази глазной 0,3%. Установлено, что мазь ципрофлоксацина 0,3% на основе для глазных мазей (вазелин: ланолин безводный 9:1) с консервантом нипагин 0,2% имеет преимущества по сравнению с импортным аналогом - глазной мазью Циплокс (Ципла, Индия), заключающиеся в повышении антимикробной активности отношении S. aureus, Е. coli, Р. aeruginosa, Р. vulgaris и уменьшении раздражающего действия на глаз кроликов. Мазь, полученная на ОАО «Татхим-фармпрепараты» по технологическому регламенту ОПР 00480750-110-2008, соответствует требованиям проекта ФСП и стабильна при хранении в тубах алюминиевых в течение 2 лет.

4. В результате изучения структурно-механических свойств гелей и экспертных оценок потребительских свойств гелей врачами-офтальмологами установлен реологический оптимум консистенции для глазных гелей, характеризующийся пределом текучести 112 - 179 Па и эффективной вязкостью 1,52 -59,73 Па-с.

5. Разработаны состав и технология глазного геля ципрофлоксацина 0,3% на основе 0,75% ГПМЦ К15М. Гель, полученный по лабораторному регламенту ЛР 00480750 — 131 - 2008, соответствует реологическому оптимуму консистенции, требованиям проекта ФСП, превосходит по антимикробной активности в отношении S. aureus и Р. aeruginosa глазную мазь ципрофлоксацина 0,3% на фармакопейной основе для глазных мазей и стабилен при хранении в полиэтиленовых флаконах-капельницах в течение 1 года (срок наблюдения).