Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Исследование аэродинамических характеристик лекарственных препаратов для ингаляций

На правах рукописи

ПРОКОПОВ ИЛЬ Я АЛЕКСЕЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ИНГАЛЯЦИЙ

14.04.02 - Фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

2 3 ИЮ/7 2011

Москва, 2011

4851855

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор фармацевтических наук, профессор Багирова Валерия Леонидовна Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор Берлянд Александр Семенович доктор фармацевтических наук, профессор Пятин Борис Михайлович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия»

Защита диссертации состоится 19 сентября 2011 г. в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д.208.040.09 при ГОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова по адресу: 121019, Москва, Никитский бульвар, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной медицинской библиотеке ГОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва, Нахимовский проспект, 49).

Автореферат разослан » иьЮлД 2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор фармацевтических наук, профессор '' Наталья Петровна Садчикова

Актуальность темы

Заболеваемость бронхиальной астмой составляет от 2 до 15 % от общей численности мирового населения. В РФ распространённость данной нозологии среди взрослого населения составляет около 7 %, в детской популяции этот показатель достигает 10 %. Смертность от бронхиальной астмы в России превосходит среднемировое значение более чем в 3 раза. Ингаляционный путь введения является предпочтительным для препаратов, применяющихся для терапии бронхиальной астмы. Данный путь введения позволяет препаратам быстрее оказывать лечебное действие, снижать дозу препаратов и добиваться более благоприятного соотношения эффективности и безопасности по сравнению с системной терапией.

В России в настоящее время зарегистрировано 102 препарата для ингаляций, из них всего 26 выпускаются отечественными производителями. Несмотря на относительно невысокий процент (менее 1 % от общего числа зарегистрированных лекарственных средств) от номенклатуры других лекарственных средств (JIC), социальная значимость ингаляционных препаратов чрезвычайно высока. Данные JIC крайне востребованы - так, в список ЖНВЛС входят более 75 % из всех ингаляционных препаратов, обращающихся в настоящий момент на рынке. Потребность только в аэрозоле сальбутамола в РФ составляет более 12 млн. упаковок в год. Для подобного широкомасштабного производства J1C, предназначенных для длительного, часто пожизненного применения, особенно актуален выпуск стабильно качественных, эффективных и безопасных препаратов. Кроме того, расширение спектра выпускаемых препаратов, появление новых производств, замена хладонов 11 и 12 на озоннеразрушающие пропелленты в существующих аэрозолях, диктуют необходимость выработки единого методического подхода к стандартизации ингаляционных JIC.

Первостепенной характеристикой препаратов для ингаляций, отражающей их биофармацевтические свойства и позволяющей судить об их фармакологической эффективности, является респирабельная фракция (RF), т.е. количество лекарственного вещества, предположительно проникающего в легкие во время ингаляции. Для определения RF используют аэродинамическое фракционирование с помощью импакторов или импинджеров, с последующим прямым определением содержания действующего вещества в полученных фракциях, независимо от наличия вспомогательных веществ.

До настоящего момента аэродинамические характеристики отечественных препаратов для ингаляций не изучались; соответственно, не проводилось экспериментального сравнительного анализа аэродинамических свойств ЛС зарубежного и отечественного производства, и не исследовалось влияния сторонних факторов на эффективность препаратов in vitro. Связано это с тем, что действующая в РФ нормативно-правовая база не предусматривает оценки аэродинамических свойств ингаляционных ЛС ни на этапе разработки, ни при рутинном контроле качества. Кроме того, нормативные требования к ингаляционным препаратам, изложенные в общей статье Государственной фармакопеи (ГФ) XI издания «Аэрозоли» и в ОСТ 91500.05.001-00 «Стандарты качества лекарственных средств», в настоящее время устарели, поскольку не

охватывают весь спектр выпускаемых лекарственных форм (ЛФ) и предлагают, преимущественно, косвенные методы стандартизации и оценки качества обозначенной группы препаратов. Фактически можно констатировать несопоставимость национальных стандартов, регламентирующих качество ЛФ для ингаляций, с положениями общих статей ведущих зарубежных фармакопей. Очевидна необходимость пересмотра существующей нормативной базы с целью повышения уровня требований, предъявляемых к качеству ЛФ для ингаляций.

Все вышеизложенное определило цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования

Информационно-аналитическое и экспериментальное обоснование методических подходов к стандартизации лекарственных препаратов для ингаляций. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

Задачи исследования

1. Изучить рынок лекарственных препаратов для ингаляций в РФ и определить перечень ЛС для дальнейших исследований.

2. Осуществить информационно-аналитическое исследование нормативно-правовой базы, регламентирующей качество ЛС для ингаляций в России и за рубежом, провести сравнительный анализ требований, предъявляемых к качеству ингаляционных препаратов, находящихся в обращении на территории РФ.

3. Разработать и валидировать унифицированные методики оценки ИР аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих беклометазона дипропионат (БДП) и сальбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид и формотерола фумарат (ФФ).

4. В ходе экспериментальных исследований, с помощью каскадного импактора Андерсена, получить профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц и рассчитать значения ЯР испытуемых образцов. Экспериментально изучить влияние различных факторов на аэродинамические характеристики ЛС для ингаляций.

5. Разработать проекты общих фармакопейных статей (ОФС) «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» для включения в ГФ XII издания.

Научная новизна

Впервые проведено сравнительное экспериментальное изучение аэродинамических характеристик препаратов для ингаляций отечественного и зарубежного производства (аэрозоли для ингаляций дозированные, порошки для ингаляций дозированные).

Экспериментально проведен анализ влияния различных факторов на профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц в отечественных ингаляционных ЛС.

Разработаны и валидированы методики определения ИР аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих в качестве действующего вещества БДП и сальбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих в

качестве действующего вещества будесонид и ФФ.

Впервые разработаны проекты ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» для включения в ГФ XII.

Практическая значимость и внедрение в практику

1. Подготовленные проекты ОФС представлены для включения в ГФ XII (3 часть) в качестве национального стандарта качества.

2. Разработанная методика определения RF в аэрозолях, содержащих сальбутамол, апробирована на производстве ОАО «Мосхимфармпрепараты им. H.A. Семашко» и включена в проект фармакопейной статьи предприятия (ФСП) на препарат «Сальбутамол, аэрозоль для ингаляций дозированный 100 мкг/доза».

3. Разработанная методика определения RF в порошках, содержащих будесонид, используется при внутрипроизводственном контроле качества препарата «Бенакорт, порошок для ингаляций дозированный 200 мкг/доза» (ЗАО «Пульмомед»); в дальнейшем предполагается включение раздела «Респирабельная фракция» в ФСП для рутинного контроля.

4. Полученные данные для препарата «Беклоспир, аэрозоль для ингаляций дозированный 50, 100 и 250 мкг/доза» производства - ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга» вошли в отчет по доклиническим исследованиям препарата; разработанная методика определения RF для аэрозолей, содержащих БДП, будет включена в раздел «Респирабельная фракция» ФСП для рутинного контроля.

Положения, выносимые на защиту

1. Разработанные методики оценки аэродинамических показателей аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих в качестве действующих веществ БДП и сальбутамол, и порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид и ФФ.

2. Результаты сравнительного изучения профилей аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц и RF наиболее широко используемых препаратов для ингаляций зарубежного и отечественного производства.

3. Результаты изучения влияния насадок (спейсеров), дозировки и размера капсул на аэродинамические характеристики ингаляционных ЛС.

4. Подготовленные проекты ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц».

Апробация работы Апробация работы состоялась на расширенном заседании Секции № 2 ученого совета ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития 24 июня 2010 г. Результаты исследований были доложены на XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010).

Личный вклад автора Автору принадлежит основная роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведено моделирование процессов, мониторинг основных параметров, аналитическая и статистическая обработка, научное

обоснование и обобщение полученных результатов. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментально-теоретической реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 2 и 3 паспорта фармацевтической химии, фармакогнозии.

Публикации по работе По результатам проведенных исследований опубликовано 7 работ, из них 3 - в рекомендованных ВАК изданиях.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, трех глав экспериментальных исследований, главы, посвященной разработке нормативной документации, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Содержит 149 страниц машинописного текста, 41 таблицу и 34 рисунка. Библиографический указатель включает 105 источников литературы, из которых 28 на русском и 77 - на иностранных языках. Приложение содержит список работ, опубликованных по теме диссертации, проекты разработанных ОФС, протоколы экспериментальных исследований, копии писем производителей о внедрении результатов работы в практическую деятельность.

Материалы и методы Объектами исследования выбраны наиболее широко используемые препараты для ингаляций, зарегистрированные или находящиеся в процессе регистрации на территории РФ. Также при выборе объектов ориентировались на перечень коммерчески доступных в России ЛС. Аэрозоли для ингаляций дозированные: МНН - БЕКЛОМЕТАЗОН:

. HjO

1. Бекотид, 250 мкг/доза (Glaxo Wellcome Production, Франция)

2. Беклазон Эко и Беклазон Эко Легкое дыхание, 250 мкг/доза (Norton (Waterford), Ирландия)

3. Кленил, 250 мкг/доза (Chiesi, Италия)

4. Беклоспир, 50, 100 и 250 мкг/доза (ОАО «Фармацевтическая фабрика

Санкт-Петербурга», Россия)

МНН- САЛЬБУТАМОЛ: н. рн

.N^CH, НзС сн3

1. Вентолин, 100 мкг/доза (GlaxoSmithKline Pharmaceuticals S.A., Великобритания)

2. Саламол Эко и Саламол Эко Легкое дыхание, 100 мкг/доза (Norton (Waterford), Ирландия)

3. Сальбутамол, 100 мкг/доза (ЗАО «Алтайвитамины», Россия)

4. Сальбутамол, 100 мкг/доза (ОАО «Мосхимфармпрепараты им. Н.А. Семашко», Россия)

Порошки для ингаляций дозированные:

МНН - БУДЕСОНИД: он

.-^СНз

о

1. Пульмикорт Турбухалер, 200 мкг/доза (АБ^агепеса АВ, Швеция)

2. Бенакорт, 200 мкг/доза (ЗАО «Пульмомед», Россия)

3. Будесонид, 200 мкг/доза (в капсулах) (ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга», Россия) (препарат находится в процессе разработки)

МНН - ФОРМОТЕРОЛ: н он ,

и

Н CHj

осн3

Н02С^"'СОгН • 2НгО

1. Оксис Турбухалер, 9 мкг/доза (AstraZeneca AB, Швеция)

2. Форадил, 12 мкг (капсулы) (Novartis Pharma AG, Швейцария)

МНН - БУДЕСОНИД + ФОРМОТЕРОЛ: 1. Симбикорт Турбухалер, 80 мкг + 4,5 мкг/доза (AstraZeneca AB, Швеция)

Таблица 1

Уровни импактора, оцениваемые при определении RF препаратов, содержащих различные действующие вещества

Уровень Аэродинамический БДП Сальбу- Буде- ФФ

импактора диаметр (Dae), мкм тамол сонид

М* 10

0 9

1 5,8

2 4,7 V V

3 3,3 V V V V

4 2,1 V V V V

5 1,1 V V V V

6 0,65 V V V V

7 0,43 V V

Фильтр 0,2 V V

* мундштук, адаптер, входной порт, входной конус

Для оценки RF определяли количество действующих веществ, в процентах от заявленного количества, осевших на различных уровнях импактора (выбор уровней обусловлен различными мишенями бета-2-адреномиметиков и глюкокортикостероидов в легких), в соответствии с табл. 1.

Количественное определение веществ проводили методом ВЭЖХ, для каждого действующего вещества была разработана и валидирована методика.

Описание и валидация методики определения RF аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих БДП (метод ВЭЖХ)

Оборудование:

1. Каскадный импактор Андерсена (Copley Scientific Limited, Великобритания).

2. Высокоёмкостной насос (вакуумный) Model НСР 5 (Copley Scientific Limited, Великобритания).

3. Регулятор потока Model ТРК 2000 (Copley Scientific Limited, Великобритания).

4. Измеритель потока Model DFM 2000, (Copley Scientific Limited, Великобритания).

5. ВЭЖХ-хроматограф Agilent 1200 (США), состоящий из 4-х компонентного насоса, УФ-детектора, термостата колонок, автоматического пробоотборника, дегазатора.

6. Колонка для ВЭЖХ: Диасфер-110-С8, 5 мкм, длина 100 мм, внутренний диаметр 4,0 мм.

7. Аналитические весы ViBRA XFR-205DRE (Швейцария), специальный класс точности, НПВ 92 г, НмПВ 0,001 г, дискретность 0,00001 г.

8. Ванна ультразвуковая Bandelin Sonorex Super (Германия).

9. Программное обеспечение INTERLAB Chemstation RUS (Ver. А.10.02, v.4.45).

Ю.Программное обеспечение для систем химического анализа Agilent '"u" Technologies.

Реактивы и стандартные образцы:

1. Стандартный образец (СО) БДП BP CRS (99,8 %).

2. Ацетонитрил для ВЭЖХ.

3. Метанол для ВЭЖХ.

4. Вода очищенная.

Условия отбора проб:

- Скорость потока воздуха: 28,3 ± 1,5 л/мин

- Количество отбираемых доз: 10

- Продолжительность ввода дозы: 13 с (3 с выдержка + 5 с распыление + 5 с выдержка)

- Растворитель: смесь метанол - вода 80 :20 (о/о)

Испытуемые растворы

На нижнюю ступень каскадного импактора Андерсена помещали бумажный фильтр, собирали импактор. Нажатием на прибор сверху, при включенном насосе, проверяли систему на герметичность. Адаптер закрепляли

на входном порте таким образом, чтобы конец мундштука ингалятора находился на одном уровне с горизонтальной осью входного порта, а сам ингалятор был ориентирован вертикально. Насос соединяли с выходным отверстием каскадного импактора Андерсена и устанавливали скорость потока воздуха на входе 28,3 ± 1,5 л/мин. Насос отключали.

Примечание. Чертеж и детальное описание каскадного импактора Андерсена приведены в диссертационной работе (Приложение 3).

Встряхивали ингалятор в течение 5 с и высвобождали одну дозу в воздух. Включали насос, вставляли мундштук в адаптер, выдерживали 3 с и производили выпуск дозы в каскадный импактор Андерсена. Отсоединяли ингалятор от адаптера, встряхивали и вновь производили выпуск дозы в импактор аналогичным образом. Повторяли процедуру еще 8 раз. Через 5 с после последнего высвобождения отключали насос. Разбирали прибор. Отсоединяли входной порт, адаптер и мундштук, промывали их растворителем. Извлекали фильтр и улавливающие пластины, помещали их в чашки Петри, прибавляли растворитель (растворитель должен полностью покрывать пластины), обрабатывали 3 мин ультразвуком, извлекали пластины, промывали их достаточными порциями растворителя (общий объем растворителя не должен превышать 40 мл), количественно переносили смывы в отдельные мерные колбы вместимостью 50 мл (для мундштука, адаптера, входного порта и входного конуса использовали мерную колбу вместимостью 200 мл, для фильтра использовали мерную колбу вместимостью 25 мл), доводили объемы растворов растворителем до метки, перемешивали, фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Стандартный раствор

Точную навеску (около 25 мг) СО БДП помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали, фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.

Условия хроматографированш:

- Колонка: Диасфер-110-С8,5 мкм, 4,0 х 100 мм

- Подвижная фаза: смесь ацетонитрил - вода 60 :40 (о/о)

- Скорость потока подвижной фазы: 1,0 мл/мин

- Детектирование: УФ, 238 нм

- Температура колонки: 30 °С

- Объем ввода: 100 мкл

- Время регистрации хроматограммы: 12 мин

Ход анализа, проверка пригодности хроматографической системы Уравновешивали систему подвижной фазой ВЭЖХ до получения стабильной базовой линии. Регистрировали не менее 5 последовательных хроматограмм стандартного раствора. Время удерживания пика БДП около 4,5 мин. Должны выполняться следующие условия: относительное стандартное отклонение площади пика БДП не более 2,0 %; фактор асимметрии пика БДП

не менее 0,8 и не более 1,5; эффективность колонки, рассчитанная по пику БДП, не менее 2000 теоретических тарелок.

После проверки пригодности хроматографической системы регистрировали хроматограммы испытуемых растворов.

Характерные приборные хроматограммы стандартного и испытуемого растворов представлены на рис. 1,2.

«!«§

Рисунок 1. Типичная хроматограмма стандартного раствора

Рисунок 2. Типичная хроматограмма испытуемого раствора Расчеты

Содержание БДП в пересчете на 1 дозу на каждом уровне каскадного импактора Андерсена в процентах от заявленной дозировки, рассчитывали по формуле:

X, =

х™,, х/>х5хКх!00

Ая х100х50х100х1Сх10 где: Аяп — площадь пика БДП на хроматограмме испытуемого раствора; Ац - площадь пика БДП на хроматограмме стандартного раствора; та - навеска стандартного образца БДП, мг;

Р - чистота стандартного образца БДП, %;

V- объем мерной колбы, использованной при приготовлении испытуемого раствора, мл;

ЬС - заявленное количество БДП в дозе, мг. Респирабельную фракцию (ЯР), в процентах, рассчитывали по формуле:

ИР = Х)+ХА+Хь+Х6+Х1+Хр Валидацию методики проводили по характеристикам правильности, линейности, сходимости (повторяемости) и диапазона применения, которые исследовали на 9 модельных растворах с концентрациями БДП в пределах от 0,1 до 100 мкг/мл. Данные по результатам валидации методики представлены в табл. 2,3 и на рис. 3.

Таблица 2

Оценка правильности методики

Модельный раствор Количество БДП, мг Открываемость, % (R ± Ахср)

№ концентрация, мкг/мл Взято Найдено

1 100,1 25,03 25,05 100,07 ±0,01

2 51,5 25,73 25,74 100,03 ±0,01

3 20,0 20,02 20,01 99,93 ±0,01

4 5,1 20,29 20,33 100,20 ±0,01

5 2,0 24,79 24,88 100,38 ±0,01

6 1,0 25,12 25,17 100,19 ±0,01

7 0,5 10,07 10,24 101,69 ±0,07

8 0,2 9,82 9,91 100,95 ± 0,04

9 0,1 10,59 10,78 101,76 ±0,08

Таблица 3

Оценка сходимости (повторяемости) методики

Площадь пика Найдено БДП, мг Метрологические данные

Модельный раствор 1 52 = 0,00005

17953 25,04 5=0,0071

17958 25,05 Sxcp = 0,0032

17955 25,05 Ах = 0,018

17953 25,04 АхСр = 0,008

17957 25,05 е = ± 0,07 %

хср = 25,05 еср = ± 0,03 %

Модельный раствор 9 S2 = 0,09

19 10,59 5=0,31

19 10,59 5сСр 0,13

20 11,15 Ах = 0,79

19 10,59 Ахср = 0,35

20 11,15 е = ±7,29%

хср = 10,81 еср = ± 3,26 %

у» 1Ви,ЗЭХ К1 »0,9998

Рисунок 3. Зависимость площади пика БДП от его концентрации

Разработанная методика ВЭЖХ может быть использована для количественного определения БДП, т.к. позволяет получать достоверные результаты во всех необходимых при исследованиях диапазонах концентраций.

Таблица 4

Условия хроматографироваиия, использованные при определении № препаратов для ингаляций, содержащих сальбутамол, будесонид и ФФ

Сальбутамол Будесонид Формотерола фумарат

Колонка Spherisorb ODS 2, 250 х 4,0 мм, 5 мкм LiChrospher 100 RP-18,150x4,0 мм LiChrospher 100 RP-18,150x4,0 мм

Подвижная фаза ацетонитрил 200 мл, фосфорная кислота 85 % 2 мл, диэтиламин 1 мл, вода до 2 л буферный раствор (pH 3,2): ацетонитрил (68 : 32) буферный раствор (pH 3,2) : ацетонитрил (68: 32)

Скорость потока 1,5 мл/мин 1,5 мл/мин 0,5 (1,5*) мл/мин

Температура колонки 25 °С 40 °С 40 °С

Детектор УФ, 225 нм УФ, 240 нм УФ, 214 (240*) нм

Объем пробы 50 мкл 20 мкл 20 мкл

Время удерживания ~ 2,8 мин ~16,5 и 18 мин (R и S эпимеры) -4,7 (-1,5*) мин

Растворитель вода вода: ацетонитрил (68:32) вода: ацетонитрил (68:32)

* данные параметры могут быть использованы для одновременного определения ЯР препаратов для ингаляций, содержащих будесонид и ФФ

Условия хроматографирования, использованные при определении ЯР препаратов для ингаляций, содержащих сальбутамол, будесонид и ФФ, приведены в табл. 4. Валидационные характеристики данных методик и типичные хроматограммы представлены в диссертационной работе.

Статистическую обработку результатов проводили согласно ГФ XI.

Изучение аэродинамических характеристик аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих БДП

Первым этапом экспериментальной части работы стало получение и сравнение профилей аэродинамического распределения БДП в различных аэрозолях с использованием стандартных насадок, входящих в комплект препарата. Полученные данные представлены на рис. 4 и в табл. 5.

—Б«кетид Клснил - Б«клыомЭко —« • Б«клоспир

Рисунок 4. Профили аэродинамического распределения частиц БДП различных аэрозолей дозировкой 250 мкг/доза, обычные насадки

Полученные данные показывают существенную разницу между ЯР препаратов дженериков и препарата фирмы-инноватора («Бекотид»). Причем аэродинамические характеристики оригинального препарата не выглядят в данном случае оптимальными, хотя и обеспечивают достаточную эффективность препарата, подтвержденную многочисленными клиническими исследованиями. Первый отечественный аэрозоль БДП («Беклоспир») обладает наименьшей из всех исследованных препаратов ИР, но при этом он удовлетворяет требованиям, заложенным в утвержденной нормативной документации на оригинальный препарат. Несколько лучшие аэродинамические показатели имеет препарат «Кленил». Особенное внимание обращают на себя результаты, полученные для препарата «Беклазон Эко». Превышение ЯР более чем в 2 раза по сравнению с остальными препаратами,

помимо явно положительных эффектов (в первую очередь это возможность снижения общей суточной дозы кортикостероидов), может иметь и отрицательные последствия для пациента при замене препарата.

Считаем, что при разработке спецификаций препаратов по показателю «Респирабельная фракция», целесообразно не ограничиваться только нижней границей нормы, но также нормировать и верхнее значение.

Таблица 5

Распределение частиц БДП (в мкг, п=3) по уровням импактора в различных аэрозолях дозировкой 250 мкг/доза, обычные насадки

Уровень Dae, MKM Бекотид Кленил Беклазон Эко Беклоспир

М 10,0 57,35 80,58 47,40 55,48

0 9,0 4,05 5,65 2,83 2,10

1 5,8 3,50 4,23 0,93 0,70

2 4,7 6,25 5,20 1,33 1,03

3 3,3 15,66 13,10 7,68 5,03

4 2,1 17,38 12,40 23,80 11,13

5 1,1 15,15 11,93 37,50 13,65

6 0,65 4,35 2,58 15,30 5,18

7 0,43 1,93 1,15 6,45 2,33

Фильтр 0,2 1,88 1,50 7,93 4,70

RF, мкг 56,35 42,66 98,66 42,02

RF, % 22,54 17,06 39,46 16,80

Вторым этапом работы стало изучение профилей распределения БДП в различных дозировках одного препарата. Исследование было проведено на примере отечественного препарата «Беклоспир». Полученные данные показали, что отличия RF различных дозировок одного препарата несущественны. Для дозировки 250 мкг наблюдали незначительное смещение профиля в сторону частиц более крупного аэродинамического диаметра, но при этом общая разница незначительна и составляет 1-2 %.

На следующем этапе изучали влияние насадок на профиль распределения. Известна способность спейсеров увеличивать доставляемость активного вещества в легкие. Это достигается, во-первых, за счет частичного испарения капель пропеллента и, во-вторых, за счет уменьшения скорости потока. Препарат «Кленил» представлен на рынке двумя модификациями -«Кленил», со стандартной насадкой, и «Кленил-Джет», в комплект которого входит спейсер («джет-система»). На рис. 5 представлены RF для обеих модификаций. Использование «джет-системы» с препаратом, для которого данная система и была создана, позволило в экспериментальных условиях увеличить RF почти на 5 %.

Аналогично двумя модификациями представлен препарат «Беклазон Эко». Усовершенствованный вариант препарата предлагается под торговым названием «Беклазон Эко Легкое Дыхание» и снабжается системой активации с помощью вдоха и спейсером малого объема («оптимизатором»). При этом

основной функцией системы «легкое дыхание» является улучшение техники ингаляции и повышение удобства приема препарата пациентом. Нами не выявлено влияния системы «легкое дыхание» на ЯР испытуемого препарата. Следует отметить, как было показано ранее, ИР данного ЛС значительно выше,

Рисунок 5. Фрагменты профилей аэродинамического распределения частиц

БДП препаратов «Кленил» и «Кленил-джет», соответствующие №

Задачей следующего этапа исследований была оценка влияния спейсеров на аэродинамические характеристики отечественного аэрозоля «Беклоспир». Использование спейсеров в данном случае дало показательные результаты, полученные значения ЯР исследуемого препарата превосходят показатели, полученные для всех изученных нами ранее препаратов, в том числе и показатели препарата «Беклазон Эко». Как видно из полученных данных (рис. 6), «джет-система» и «оптимизатор» в несколько раз увеличивают аэродинамическую эффективность препарата «Беклоспир». Считаем, что невысокие значения, полученные при использовании стандартной насадки, можно объяснить нерациональным выбором клапанно-распылительной системы. Подобное влияние обязательно должно учитываться и производителем, и врачом, и пациентом при использовании препаратов. В настоящий момент фирма планирует исследования 6 различных систем для выбора оптимальной.

Сводные данные о полученных значениях ИР аэрозолей, содержащих в качестве действующего вещества БДП, иллюстрирующие широкую вариабельность данного параметра, представлены на рис. 7.

Рисунок 6. № препарата «Беклоспир» с обычной насадкой, с «джет» системой и с «оптимизатором»

Рисунок 7. Ш аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих БДП, различных производителей и модификаций

Изучение аэродинамических характеристик аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих сальбутамол или сальбутамола сульфат В ходе исследований выявлена существенная разница между ЯР препаратов отечественного и зарубежного производства (рис. 8, табл. 6).

* »редин» (мммий диаметр,и*

- • -Сал*бу1*мол(ЭД0«Алтайям1*мт<ы») •Смьву*мол{ОДО<МХФП»)

Рисунок 8. Фрагменты профилей аэродинамического распределения частиц сальбутамола различных аэрозолей, обычные насадки

Таблица 6

Распределение частиц сальбутамола (в мкг, п=3) по уровням импактора в различных аэрозолях, обычные насадки

Уровень мкм Вентолин Саламол Эко ЗАО «Алтай-витамины» ОАО «МХФП»

М 10,0 42,59 42,39 45,46 48,67

0 9,0 2,54 2,02 2,09 1,85

1 5,8 2,08 2,02 1,70 2,14

2 4,7 3,64 3,18 1,16 1,56

3 3,3 13,04 13,00 6,26 4,47

4 2Д 18,57 16,20 9,98 9,54

5 1,1 8,54 8,02 6,29 4,45

6 0,65 0,72 0,74 0,81 1,97

7 0,43 0,46 0,46 0,49 0,49

Фильтр 0,2 0,45 0,53 0,43 0,50

Ю?,мкг 44,51 41,14 24,50 21,99

ЯР, % 44,51 41,14 24,50 21,99

Аэрозоль производства ОАО «Мосхимфармпрепараты им. Семашко» обладает наименьшей М7 из всех исследованных препаратов. При этом он удовлетворяет требованиям, заложенным в утвержденной нормативной документации на оригинальный препарат, но значение ЯР находится близко к нижней границе нормы. Несколько лучшие аэродинамические показатели

имеет аэрозоль производства ЗАО «Алтайвитамины». Наибольшую эффективность in vitro показал в данном случае препарат «Вентолин» фирмы-инноватора, близкие к нему результаты наблюдаются у препарата «Саламол Эко».

Препарат «Саламол Эко», также как и «Беклазон Эко», предлагается потребителю в сочетании с системой «легкое дыхание». Полученные данные подтвердили ранее сделанный вывод об отсутствии значимого влияния системы «легкое дыхание» на RF препарата (43,2 %).

Также было изучено влияние спейсеров на аэродинамические характеристики отечественных аэрозолей сальбутамола. Подтверждено, что использование «оптимизатора» способно значительно улучшить аэродинамические характеристики изученных аэрозолей для ингаляций (зафиксировано увеличение RF в 1,5 раза). Кроме того, можно предположить, как и в случае с исследованием аэрозолей БДП, что низкие показатели при использовании стандартных насадок обусловлены, прежде всего, характеристиками клапанно-распылительной системы.

Интересным выглядит сравнение профилей аэродинамического распределения аэрозолей для ингаляций, содержащих сальбутамол и БДП, одного производителя. На рис. 9 показано сравнение препаратов «Беклазон Эко» и «Саламол Эко». Как и следовало ожидать, сальбутамол представлен в

виде фракции частиц более крупного аэродинамического диаметра. «

Рисунок 9. Профили аэродинамического распределения действующих веществ препаратов «Беклазон Эко» и «Саламол Эко» Сводные данные о полученных значениях ИР аэрозолей, содержащих в качестве действующего вещества сальбутамол, иллюстрирующие широкую вариабельность данного параметра, представлены на рис. 10.

Рисунок 10. № аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих сальбутамол, различных производителей и модификаций.

Изучение аэродинамических характеристик порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид

Исследовались порошки различных производителей. В отличие от аэрозолей, получены различные по форме кривой профили распределения (рис. 11). Связано это не только с тем, что частицы порошков для ингаляций могут отличаться друг от друга по физико-химическим свойствам, но и с особенностями конкретного лекарственного препарата: во-первых, препарат «Пульмикорт Турбухалер» не содержит вспомогательных веществ, а «Бенакорт» и «Будесонид» содержат носитель - лактозу; во-вторых, «Бенакорт» и «Пульмикорт Турбухалер» выпускаются в дозирующей упаковке, а «Будесонид» - в дозированном виде в капсулах; в-третьих, каждый из препаратов обладает собственным уникальным ингалятором и оригинальной формой насадки.

По сравнению с аэрозолями, полученные значения ИР невысоки (не более 19 %, табл. 7). Но в данном случае это является скорее следствием условий эксперимента, чем показателем, который прямо характеризовал бы качество препарата, поскольку общим свойством всех порошковых ингаляторов является более высокое по сравнению с аэрозолями сопротивление воздушному потоку.

^ ' ' | "" ' а »родинамичмииВ"д»»«*«тр/Икм

« Пуяьм и«орт Турбу»д* р ••-<■« Бенморт - • -Буд«сонид{капсулыМ( I]

Рисунок 11. Профили аэродинамического распределения частиц будесонида различных порошков для ингаляций

Таблица 7

Значения № различных поршков для ингаляций, содержащих будесонид

Препарат

Пульмикорт Турбухалер (Аз1га2епеса АВ, Швеция) 11,29 ±0,17

Бенакорт (ЗАО «Пульмомед», Россия) 16,96 ±0,45

Будесонид (ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга», Россия) 18,27 ±6,12

Примечание. Поскольку на протяжении всего исследования мы стремились получить данные для ингаляционных ЛС в сопоставимых условиях, то для анализа порошков для ингаляций было решено использовать унифицированную с аэрозолями скорость потока (ЗОл/мин). Однако, часто при испытании порошков для ингаляций используют более высокие скорости потока воздуха (до 100 л/мин); при этом каждый раз скорость подбирается индивидуально и зависит от сопротивления конкретного ингалятора. При этом определяется создаваемый насосом и регулятором воздушного потока градиент давления. Кроме того, аэродинамические характеристики отдельных ступеней каскадного импактора Андерсена откалиброваны для использования скорости потока воздуха 28,3 л/мин, поэтому при использовании иной скорости потока, возникла бы необходимость валидировать применение прибора.

Важным выводом является то, что, несмотря на различные формы профилей и относительно низкие для всех проанализированных препаратов результаты, рассчитанные ЯР отечественных препаратов не уступают ЯР

оригинального препарата, что позволяет судить о наличии достаточной аэродинамической эффективности данных ЛС.

Препарат «Будесонид», производства ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга» находится в процессе разработки. Решается вопрос о том, капсулы какого размера (Кг 3 или № 4) будут обладать более выгодными характеристиками. Как показали исследования (рис. 12), использование капсул большего размера позволяет увеличить ЯР (более чем на 3 %).

4$ ......... ................................................- ■ , ...........................................................................■,■■■:■

в 1 ...........А............................. . . .«........................................I............. ..............м ....;

" ........ ""' ' ----------------* ' а»родииамич*С1<мЯди*м€тр,мкм ■ — ? -

■ » Ьуд8соммд(капсуямШ) Ьтд«сс»«А(восу»ыИв4)

Рисунок 12. Профили аэродинамического распределения частиц будесонида препарата «Будесонид» (ОАО «Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга», Россия) в капсулах различного размера

Считаем, что данное отличие связано с типом используемого ингалятора; а именно, при воздействии ингаляционного устройства на капсулу (перед ингаляцией капсула механически прокалывается), возможно, формируются комки и образуются стойкие конгломераты порошка. Однако, можно прогнозировать, что дальнейшее увеличение размера капсул пагубно скажется на характеристике препарата, т.к. больший размер будет препятствовать свободному движению капсулы в камере ингалятора, а удельная площадь отверстий будет при увеличении капсулы уменьшаться. Таким образом, при разработке капсулированных порошков для ингаляций показана необходимость изучения взаимосвязи размера используемых капсул и используемого ингаляционного устройства.

Изучение аэродинамических характеристик порошков для ингаляций дозированных, содержащих ФФ и комбинированного порошка

Заключительным этапом экспериментальной части работы стала оценка аэродинамических характеристик порошков для ингаляций, содержащих ФФ, а

также получение данных для комбинированного препарата, содержащего будесонид и ФФ. В настоящий момент отечественное производство порошков для ингаляций с данными действующими веществами не налажено, нами были изучены только зарубежные препараты.

Результаты подтверждают ранее сделанный вывод о том, что формы кривых профилей распределения порошков для ингаляций могут значительно отличаться друг от друга и, судя по всему, в большей степени являются функцией комплексных характеристик устройства ингалятора (рис. 13).

•................< г ..........i « " 4 ■ .....4................ - - * ю

Рисунок 13. Профили аэродинамического распределения частиц ФФ различных

порошков для ингаляций.

Представляло интерес изучение профилей распределения действующих веществ в комбинированном препарате. Установлено, что профили распределения одних и тех же веществ в монопрепаратах и в комбинированных препаратах значительно отличаются друг от друга (рис. 14). При этом в комбинированном препарате наблюдаются одинаковые профили распределения двух действующих веществ (подтверждая значительную степень зависимости аэродинамических характеристик от используемого ингалятора) в то время как в монопрепартах профили распределения тех же самых веществ различны. Однако RF в данном случае отличаются друг от друга не столь существенно, что позволяет говорить о сопоставимой аэродинамической эффективности моно- и комбинированных препаратов, если рассматривать действующие вещества отдельно.

Онок Тур^уммр (формот*рсл) СимбигартТурбуммр{формот«рол)

— • • ПуяьминортТурОухалер(вудесоимд) —Ш •СпмбикортТурбухжяер(будесоиид]

Рисунок 14. Профили аэродинамического распределения частиц будесонида и ФФмонопрепаратов «Пульмикорт Турбухалер», «Оксис Турбухалер» и комбинированного препарата «Симбикорт Турбухалер» (Astra Zeneca АВ,

Швеция).

Разработка ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц»

Проведенные экспериментальные исследования, анализ и обобщение показателей качества препаратов для ингаляций зарубежного и отечественного производства, изучение российской нормативно-правовой базы и положений монографий ведущих зарубежных фармакопей, нашли свое отражение при разработке проектов ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц.

Проекты ОФС предлагают новый методический подход к стандартизации и обеспечению качества ингаляционных ЛФ с использованием прогрессивных инструментальных методов.

Проект ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» разработан на основе современных требований, предъявляемых к препаратам для ингаляций с целью включения в ГФ XII издания.

За основу проекта ОФС взяты монографии Европейской (6.8), Британской (2007) и Американской фармакопей (30). Учтены материалы заседания EDQM (Страсбург, февраль 2009). Также были проанализированы и обобщены подходы к оценке качества лекарственных препаратов для ингаляций зарубежного и отечественного производства, зарегистрированных и находящихся в процессе регистрации на момент подготовки проекта ОФС, монографии фармакопей Белоруссии, Украины, Индии.

В проекте ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» приведены определения, классификация ингаляционных ЛФ, изложены базовые принципы разработки, производства, критерии качества, влияющие на эффективность и безопасность, кратко описаны используемые типы дозирующих устройств и способы доставки ЛС в легкие.

В проекте ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» впервые нашли отражение такие ЛФ как «Порошок для ингаляций дозированный», «Раствор (суспензия, эмульсия) для ингаляций». Приведено детальное описание аппаратуры, используемой при определении однородности дозирования (однородности доставляемой дозы).

Согласно проекту ОФС «Лекарственные формы для ингаляций», определение однородности дозирования (однородности доставляемой дозы) является обязательным для всех дозированных препаратов для ингаляций. В ГФ XI этот показатель оценивался косвенно, по средней массе дозы и отклонениям от нее. Необходимо особо подчеркнуть, что оценка однородности дозирования для ингаляторов, снабженных дозирующим устройством, должна производиться не только для доз из одной упаковки, но и для доз из различных упаковок. Показатель должен подтверждать равномерность распределения лекарственного вещества в начале, середине и в конце использования ингалятора. Для аэрозолей, содержимое которых представляет собой раствор, допускается производить оценку однородности дозирования расчетно-весовым методом, путем определения средней массы одной дозы и отклонений от средней массы.

Определение количества доз является обязательным для препаратов, снабженных дозирующим устройством. В сочетании с определением однородности дозирования, это делает определение массы содержимого баллона, массы дозы, равно как и процента выхода содержимого, нецелесообразным.

В проект ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» не включен показатель «Размер частиц». Определение размера частиц, в значительной степени технологического параметра, не позволяет в достаточной мере судить об аэродинамических свойствах препарата, которые являются основным показателем эффективности при анализе in vitro. Вместо определения размера частиц впервые включен показатель «Респирабельная фракция».

В отдельную статью выделено описание приборов и методов оценки аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц. Проект ОФС «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» разработан на основе современных инструментальных методов, используемых при оценке аэродинамической эффективности препаратов для ингаляций ведущими зарубежными фармакопеями. В проекте ОФС «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» нашли свое отражение четыре прибора: стеклянный импинджер, каскадный импактор Андерсена, многоуровневый жидкостной импинджер и импактор нового поколения с горизонтальным расположением каскадов.

Общие выводы

1. Изучение состояния фармацевтического рынка препаратов для ингаляций и проведенное информационно-аналитическое исследование нормативно-правовой базы, регламентирующей качество JIC для ингаляций в России и за рубежом, показало несопоставимость национальных стандартов и положений общих статей ведущих зарубежных фармакопей.

2. Разработанные и валидированные унифицированные методики определения RF с помощью каскадного импактора Андерсена аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих БДП и сапьбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид и ФФ, позволяют охарактеризовать и стандартизовать лекарственные препараты для ингаляций по показателю «Респирабельная фракция».

3. В ходе экспериментальных исследований аэрозолей для ингаляций дозированных показана существенная разница между значениями RF воспроизведенных и оригинальных препаратов БДП и сальбутамола. При этом воспроизведенные препараты БДП, по сравнению с оригинальным препаратом, демонстрировали как более низкие, так и более высокие значения RF. Показано отсутствие значимого влияния дозировки на величину RF. В ряде случаев показано существенное влияние спейсеров на значение RF - использование спейсеров при изначально низких значениях RF способно существенно увеличить данный параметр; однако при изначально высоком значении, использование спейсера практически не увеличивает RF.

4. В ходе экспериментальных исследований порошков для ингаляций дозированных выявлено, что профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц в препаратах будесонида и ФФ существенно различаются; а при сопоставимых условиях проведения испытания, полученные значения RF ниже, чем в аэрозолях. Показано, что использование капсул большего размера для порошков для ингаляций дозированных способно увеличить значение RF, однако данный вопрос требует изучения при разработке каждого конкретного препарата. Также показано, что профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц одних и тех же веществ в монопрепаратах и в комбинированном препарате одного производителя отличаются друг от друга; при этом RF отличаются несущественно, что говорит о сопоставимой аэродинамической эффективности моно- и комбинированных препаратов.

5. При проведении сравнительной оценки аэродинамических показателей ЛС для ингаляций зарубежного и отечественного производства показано, что все изученные препараты отечественного производства соответствуют требованиям, предъявляемым к аналогичным препаратам зарубежного производства, что в значительной степени подтверждает готовность перехода отечественного производства к новым критериям в стандартизации ингаляционных ЛС.

6. Впервые разработаны проекты ОФС для включения в ГФ XII издания: «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц».

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Прокопов И.А., Багирова В.Л. Номенклатура ингаляционных лекарственных средств, применяемых для терапии бронхиальной астмы // Научные труды VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации». - Москва, 2007. - № 515.

2. Прокопов И.А., Багирова В.Л. Систематизация современных фармакопейных методов оценки аэродинамической эффективности препаратов для ингаляций // XVI Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса, тезисы докладов. -Москва, 2009.-С. 721.

3. Прокопов И.А., Дигтярь A.B. Использование «Jet-системы» существенно увеличивает доставку препарата беклометазона дипропионата в исследованиях in vitro // XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса, тезисы докладов. -Москва, 2010. - С. 227-228.

4. Прокопов И.А., Дигтярь A.B. Исследование аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц препаратов сальбутамола сульфата на каскадном импакторе Андерсена // XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса, тезисы докладов. - Москва, 2010. - С. 706.

5. Прокопов И.А., Виноградова H.A., Дигтярь A.B. Вопросы стандартизации ингаляционных лекарственных форм // Фармация. -Москва, 2010. - № 5. С. 21-24.

6. Прокопов И.А., Виноградова H.A., Дигтярь A.B. Перспективы стандартизации ингаляционных лекарственных форм в Российской Федерации // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - Москва, 2010. -№ 8. С. 3-13.

7. Прокопов И.А., Виноградова H.A., Дигтярь A.B. Разработка проекта ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» // Фармация. - Москва, 2010.-№ 6. С. 3-8.

Подписано в печать: 29.06.2011 Объем: 1,5 усл.п л. Тираж: 100 экз. Заказ № 765 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.74, корп.1 (495) 790-47-77; www.reglet.ru

Заболеваемость бронхиальной астмой в мире составляет от 2, до 15 % от общей численности населения [36]. В РФ распространённость данной нозологии среди взрослого населения достигает 7 %, у детей этот показатель составляет около 10 %. При этом, согласно отчету рабочей группы по глобальной стратегии лечения и профилактики бронхиальной астмы, смертность от бронхиальной астмы в РФ превосходит среднемировое значение более- чем в 3 раза [3]. Ингаляционный путь введения является предпочтительным для препаратов, применяющихся, при астме, хронической обструктивной болезни легких и других пульмонологических заболеваниях и патологических процессах [2, 30, 92]. Так как лекарственные препараты поступают непосредственно в легкие, ингаляционный путь введения позволяет препаратам быстрее оказывать лечебное действие, снижать дозу препаратов и добиваться более благоприятного соотношения эффективности и безопасности по сравнению с системной терапией. Вг-агонисты длительного действия и ингаляционные кортикостероиды (ИКС) стали основой схем терапии, воздействуя, соответственно, на симптомы заболевания и лежащие в его основе воспалительные процессы [1, 30, 31].

Актуальность темы. В нашей стране в настоящий момент зарегистрировано более 100 препаратов для ингаляций, из них всего четверть выпускается отечественными производителями. Несмотря на относительно невысокий процент ингаляционных препаратов среди номенклатуры других лекарственных средств, их социальная значимость чрезвычайно высока [24, 70]. Так, в список жизненно-необходимых и важнейших лекарственных средств входит более 75 % из всех ингаляционных препаратов, обращающихся в настоящий момент на рынке. При этом данные лекарственные средства крайне востребованы. Потребность только в аэрозоле сальбутамола в РФ составляет более 12 млн. упаковок в год [24]. Для подобного широкомасштабного производства лекарственных средств, предназначенных для длительного, часто пожизненного применения, особенно актуален выпуск стабильно качественных, эффективных и безопасных препаратов [22]. Кроме того, появление новых производственных площадок, замена озонразрушающих хладонов 11 и 12 на альтернативные пропелленты в существующих аэрозолях, расширение спектра выпускаемых препаратов, диктуют необходимость выработки единого методического подхода к обеспечению качества, эффективности и безопасности ингаляционных лекарственных средств.

Первостепенной характеристикой препаратов для ингаляций, отражающей их биофармацевтические свойства и позволяющей судить об их фармакологической эффективности, является респирабельная фракция, т.е. количество лекарственного вещества, предположительно проникающего в легкие во время ингаляции. Для определения респирабельной фракции используют аэродинамическое фракционирование с помощью импакторов или импинджеров, с последующим прямым определением содержания действующего вещества в полученных фракциях, независимо от наличия вспомогательных веществ [20, 23].

До настоящего момента аэродинамические характеристики отечественных препаратов для ингаляций не исследовались; соответственно, не проводился сравнительный анализ аэродинамических свойств лекарственных средств зарубежного и отечественного производства, и не изучалось влияние сторонних факторов на эффективность препаратов in vitro. Все вышеизложенное определило цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования. Информационно-аналитическое и экспериментальное обоснование методических подходов к стандартизации лекарственных препаратов для ингаляций.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

Задачи исследования.

1. Изучить рынок препаратов для ингаляций в РФ и определить перечень лекарственных средств для дальнейших исследований.

2. Осуществить информационно-аналитическое исследование нормативно-правовой базы, регламентирующей качество лекарственных средств для ингаляций в РФ и за рубежом, провести сравнительный анализ требований, предъявляемых к качеству ингаляционных препаратов, находящихся в обращении на территории РФ:

3. Разработать унифицированные методики оценки респирабельных фракций аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих беклометазона дипропионат и сальбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид и формотерола фумарат, осуществить их валидацию.

4. В ходе экспериментальных исследований, с помощью каскадного импактора Андерсена, получить профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц и рассчитать респирабельные фракции испытуемых образцов. Экспериментально изучить влияние различных факторов на аэродинамические характеристики лекарственных средств для ингаляций.

5. Разработать проекты ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» для включения в ГФ XII издания.

Научная новизна.

Впервые проведено сравнительное экспериментальное изучение аэродинамических характеристик препаратов для ингаляций отечественного и зарубежного производства (аэрозоли для ингаляций дозированные, порошки для ингаляций дозированные).

Экспериментально проведен анализ влияния различных факторов на профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц ингаляционных лекарственных средств.

Разработаны и валидированы методики определения респирабельных фракций аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих в качестве действующего вещества беклометазона дипропионат и сальбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих в качестве действующего вещества будесонид и формотерола фумарат. Впервые разработаны проекты ОФС «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» для включения в ГФ XII.

Практическая значимость и внедрение в практику.

1. Подготовленные ОФС будут включены в ГФ XII (3 часть) в качестве российского национального стандарта качества.

2. Разработанная методика определения респирабельной фракции в аэрозолях, содержащих сальбутамол, будет включена в проект ФСП на препарат «Сальбутамол, аэрозоль для ингаляций дозированный 100 мкг/доза» производства ОАО «Мосхимфармпрепараты им. H.A. Семашко».

3. Разработанная методика определения респирабельной фракции в порошках, содержащих будесонид, используется при внутрипроизводственном контроле качества, препарата «Бенакорт, порошок для ингаляций дозированный 200 мкг/доза» (ЗАО «Пульмомед»); в дальнейшем предполагается включение раздела «Респирабельная фракция» в ФСП для рутинного контроля.

4. Полученные данные для препарата «Беклоспир, аэрозоль для ингаляций дозированный 50, 100 и 250 мкг/доза» производства ОАО

Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга» представлены в Институт доклинической и клинической экспертизы лекарственных средств как часть отчета по доклиническим исследованиям препарата; в дальнейшем предполагается включение раздела «Респирабельная фракция» в ФСП для рутинного контроля, производителю предложено! использовать разработанную методику определения респирабельной фракции для аэрозолей, содержащих беклометазона дипропионат.

Апробация работы. Апробация, работы состоялась на расширенном заседании Секции № 2 Ученого Совета ФГБУ «НЦ ЭСМП» 24 июня 2010 г. Результаты исследований были доложены на XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010).

Публикации по^работе. По материалам диссертационного исследования опубликовано 7 печатных работ, из них 3 — з рекомендованных ВАК Минобразования России периодических изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, трех глав экспериментальных исследований, главы, посвященной разработке нормативной документации, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Содержит 150 страниц машинописного текста, 41 таблицу и 34 рисунка. Библиографический указатель включает 105 источников литературы, из которых 28 опубликовано на русском и 77 — на иностранных языках. Приложение содержит список работ, опубликовнных по теме диссертации, проекты ОФС «Лекарственные формы для ингаляций», «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц», протоколы экспериметнальных исследований, копии писем о внедрении результатов работы в практическую деятельность.

Общие выводы.

1. Изучение состояния фармацевтического рынка препаратов для ингаляций и проведенное информационно-аналитическое исследование нормативно-правовой базы, регламентирующей качество ЛС для ингаляций в России и за рубежом, показало несопоставимость национальных стандартов и положений общих статей ведущих зарубежных фармакопей.

2. Разработанные и валидированные унифицированные методики определения ИР с помощью каскадного импактора Андерсена аэрозолей для ингаляций дозированных, содержащих БДП и сальбутамол, а также порошков для ингаляций дозированных, содержащих будесонид и ФФ; позволяют охарактеризовать и стандартизовать лекарственные препараты для ингаляций по показателю «Респирабельная фракция».

3. В ходе экспериментальных исследований аэрозолей для ингаляций дозированных показана существенная разница между значениями ЯБ воспроизведенных и оригинальных препаратов БДП и сальбутамола. При этом воспроизведенные препараты БДП, по сравнению с оригинальным препаратом, демонстрировали как более низкие, так и более высокие значения ИБ. Показано отсутствие значимого влияния дозировки на величину ЫР. В ряде случаев показано существенное влияние спейсеров на значение Ю7 - использование спейсеров при изначально низких значениях ЛБ способно существенно увеличить данный параметр; однако при изначально высоком значении, использование спейсера практически не увеличивает М7.

4. В ходе экспериментальных исследований порошков для ингаляций дозированных выявлено, что профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц в препаратах будесонида и ФФ существенно различаются; а при сопоставимых условиях проведения испытания, полученные значения RF ниже, чем в аэрозолях. Показано, что использование капсул большего размера для порошков для ингаляций дозированных способно увеличить значение RF, однако данный вопрос требует изучения при разработке каждого конкретного препарата. Также показано, что профили аэродинамического распределения мелкодисперсных частиц одних и тех же веществ в монопрепаратах и в комбинированном препарате одного производителя отличаются друг от друга; при этом RF отличаются несущественно, что говорит о сопоставимой аэродинамической эффективности моно- и комбинированных препаратов.

5. При проведении сравнительной оценки аэродинамических показателей JIC для ингаляций зарубежного и отечественного производства показано, что все изученные препараты отечественного производства соответствуют требованиям, предъявляемым к аналогичным препаратам зарубежного производства, что в значительной степени подтверждает готовность перехода отечественного производства к новым критериям в стандартизации ингаляционных JIC.

6. Впервые разработаны проекты ОФС для включения в ГФ XII издания: «Лекарственные формы для ингаляций» и «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц».

Заключение

Методика определения будесонида методом ВЭЖХ в диапазоне применения методики соответствует критериям приемлемости для валидационных характеристик: правильность, сходимость (повторяемость) и линейность.

2.8. Методика определения респирабельной фракции порошков для ингаляций дозированных, содержащих в качестве действующего вещества формотерола фумарат.

Оборудование:

1. Каскадный импактор Андерсена, производства Copley Scientific Limited, Великобритания.

2. Высокоёмкостной насос (вакуумный) Model НСР 5, производства Copley Scientific Limited, Великобритания.

3. Регулятор потока Model ТРК 2000, производства Copley Scientific Limited, Великобритания.

4. Измеритель потока Model DFM 2000, производства Copley Scientific Limited, Великобритания.

5. ВЭЖХ-хроматограф Agilent 1200, состоящий из 4-х компонентного насоса, УФ-детектора, термостата колонок, автоматического пробоотборника, дегазатора.

6. Колонка для ВЭЖХ: LiChrospher 100 RP-18, длиной 150 мм, внутренним диаметром 4,0 мм, размер частиц 5 мкм.

7. Аналитические весы ViBRA XFR-205DRE, специальный класс точности, НПВ 92 г, НмПВ 0,001 г, дискретность 0,00001 г.

8. Ванна ультразвуковая Bandelin Sonorex Super.

9. Программное обеспечение INTERLAB Chemstation RUS (Ver. A. 10.02., v.4.45.). Программное обеспечение для систем химического анализа Agilent Technologies.

10.Стандартное лабораторное оборудование.

Реактивы и стандартные образцы:

1. Стандартный образец формотерола фумарата дигидрата USP RS (100,0 % (Ci9H24N204)2 • С4Н404- 2Н20).

2. Ацетонитрил для хроматографии.

3. Натрия дигидрофосфата моногидрат, ч.д.а.

4. Фосфорная кислота 85 %, ч.д.а.

5. Натрия гидроксида раствор 5 М.

6. Вода очищенная. Условия отбора проб:

- Прибор: каскадный импактор Андерсена.

- Скорость потока воздуха: 30,0 ±1,5 л/мин.

- Количество доз: 10.

- Продолжительность ввода дозы: 8 с (4 л воздуха).

- Растворитель: смесь воды и ацетонитрила в объемном соотношении 68 : 32.

Испытуемые растворы

На нижнюю ступень импактора помещали бумажный фильтр, собирали импактор. Нажатием на прибор сверху, при включенном насосе, проверяли систему на герметичность. Адаптер закрепляли на входном порте таким образом, чтобы конец мундштука ингалятора находился на одном уровне с горизонтальной осью входного порта, а сам ингалятор был ориентирован вертикально. Проверку системы регулирования скорости потока осуществляли согласно проекту ОФС «Аэродинамическое распределение мелкодисперсных частиц» (см. Приложение 2).

Готовят порошковый ингалятор, как указано в инструкции по медицинскому применению. При включенном насосе и закрытом двустороннем клапане вставляли мундштук ингалятора в адаптер. Высвобождали порошок в прибор, открыв клапан на необходимое время, Т (± 5 %). Повторяли процедуру 9 раз (всего отбирали 10 доз). Через 5 с после последнего высвобождения отключали насос. Разбирали прибор. Отсоединяли пресепаратор, адаптер и мундштук, промывали их растворителем. Аккуратно извлекали фильтр и улавливающие пластины, помещали их в чашки Петри, прибавляли растворитель (растворитель должен полностью покрывать пластины), обрабатывали 3 мин ультразвуком, извлекали пластинки, промывали их определенными порциями растворителя (общий объем растворителя не должен превышать 40 мл), количественно переносят смывы в отдельные мерные колбы вместимостью 25 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (испытуемые растворы). Перед вводом в хроматограф раствор фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Раствор фосфорной кислоты

14,7 мл фосфорной кислоты концентрированной помещали в мерную колбу вместимостью 500 мл, доводили объем водой до метки, перемешивали. Раствор натрия дигидрофосфата ■

3,0 г натрия дигидрофосфата моногидрата помещали в мерную колбу вместимостью 1000 мл, растворяли в воде, доводили объем раствора водой до метки, перемешивали. Буферный раствор рН 3,2

100 мл раствора фосфорной кислоты помещали в мерный цилиндр вместимостью 2 л, доводили объем до 1000 мл раствором натрия дигидрофосфата. Доводили значение рН раствора до (3,20 ± 0,05) с помощью раствора натрия гидроксида или раствора фосфорной кислоты. Условия хроматографирования:

- Колонка: LiChrospher 100 RP-18, 150 х 4,0 мм, 5 мкм.

- Подвижная фаза: смешивали 680 мл буферного раствора рН 3,2 и 320 мл ацетонитрила, дегазировали.

- Скорость потока подвижной фазы: 0,5 мл/мин.

- Детектирование: УФ, 214 нм.

- Температура колонки: 40 °С.

- Объем ввода: 20 мкл.

- Время регистрации хроматограммы: 24 мин.

Стандартный раствор

Около 16 мг (точная навеска) стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в растворителе, обрабатывали 5 мин ультразвуком, охлаждали. Доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 1,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 10 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. Перед вводом в хроматограф раствор фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.

Ход анализа, проверка пригодности хроматографической системы Уравновешивали систему ВЭЖХ до получения стабильной базовой линии. Регистрировали хроматограмму холостого раствора (растворителя). Не должно быть «мешающих» пиков в аналитической области. Регистрировали не менее 5 последовательных хроматограмм стандартного раствора. Ожидаемое время удерживания пика формотерола - 4,7 мин. Должны выполняться следующие условия:

Относительное стандартное отклонение (1^3 Э) площадей пика формотерола не более 2,0 %.

Фактор асимметрии пика формотерола не более 2,0.

Эффективность колонки, рассчитанная по пику формотерола, не менее 30000 теоретических тарелок.

После проверки пригодности хроматографической системы регистрировали хроматограммы испытуемых растворов.

Расчеты

Содержание формотерола фумарата дигидрата на каждой стадии импактора (X,), в процентах от заявленной дозировки, рассчитывали по формуле:

A xmtxPx IxVxlOO sm st ~~ Ast xlOOx 50x50 xZCx 10' где: Asm - площадь пика формотерола на хроматограмме испытуемого раствора;

Ast - площадь пика формотерола на хроматограмме стандартного раствора; mst - навеска стандартного образца формотерола фумарата дигидрата, мкг;

Р — содержание формотерола фумарата дигидрата в стандартном образце, %;

V - объем мерной колбы, использованной при приготовлении испытуемого раствора, мл;

LC — заявленное количество формотерола фумарата дигидрата в дозе, мкг. Респирабельную фракцию (RF), в процентах, рассчитывали по формуле:

RF = X2 +ХЪ +Х4 +Х5 +Х6, где Х{ — определенное содержание формотерола фумарата дигидрата на /'-ой стадии импактора, в процентах от заявленной дозировки. Типичные хроматограммы стандартного и испытуемого растворов представлены на рис. 14, 15. uV

100000

50000

50000min

Рисунок 14. Типичная хроматограмма стандартного раствора. иУ

200000

150000ооооо

50000о1

0.0

2.5

5.0

7.5

Рисунок 15. Типичная хроматограмма испытуемого раствора.

2.9. Валидация методики определения количественного содержания

Валидационные характеристики, критерии приемлемости В соответствии с «Руководством по валидации методик анализа лекарственных средств» [27] для аналитических методик определения количественного содержания необходимо определить такие валидационные характеристики, как: правильность; сходимость (повторяемость); линейность; диапазон применения.

Характеристики правильности, сходимости (повторяемости) и линейности исследовались на 6 модельных растворах с концентрациями формотерола фумарата дигидрата в пределах от 0,2 до 20 мкг/мл, что включает весь предполагаемый диапазон концентраций действующего вещества в испытуемых растворах. формотерола методом ВЭЖХ,

Приготовление растворов, использованных для валидации данной аналитической методики. Модельный раствор 1

20,36 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 10,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 20,4 мкг/мл).

Модельный раствор 2

21,20 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 10,6 мкг/мл).

Модельный раствор 3

19,41 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 200 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 4,8 мкг/мл).

Модельный раствор 4

21,63 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 1,1 мкг/мл).

Модельный раствор 5

22,44 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 0,6 мкг/мл).

Модельный раствор 6

19,95 мг стандартного образца формотерола фумарата дигидрата помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, с помощью ультразвука растворяли в растворителе, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 5,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали. 2,0 мл полученного раствора помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводили объем раствора растворителем до метки, перемешивали (концентрация формотерола фумарата дигидрата 0,2 мкг/мл).