З представлених даних видно, що оптимальною системою розчинників для триметоприму є вода - пропіленгліколь у співвідношенні 55:45. Використання розчинників в інших співвідношеннях приводило до порушення рівноваги в системі. Так, використання пропіленгліколю менше за 45% дозволяло одержати прозорі розчини при температурі 60 0С, але при охолодженні з'являвся осад. Збільшення вмісту пропіленгліколю вище за 50% є небажаним через можливе виникнення побічних явищ при парентеральному введенні препарату через негативний вплив на кров.

Таким чином, обрана система розчинників для одержання розчину триметоприму суміш вода - пропіленгліколь у співвідношенні 55:45 є найбільш оптимальною. Крім того, додавання у водний розчин натрієвої солі сульфаметоксазолу неводних розчинників зменшує гідроліз його натрієвої солі та сприяє розчиненню неіонізованої форми сульфаметоксазолу.

Крім того, за результатами проведеного термогравіметричного аналізу діючих речовин сульфаметоксазолу та триметоприму встановлено, що термічні ефекти зразків мають подібний характер. Це свідчить про відсутність хімічної взаємодії між компонентами в лікарській формі.

Отриманий ін'єкційний розчин комбінації сульфаметоксазолу і триметоприму не був стабільним при зберіганні (менше 12 міс) в ампулах різних марок скла, що випускаються в Україні та інших країнах, через високе значення рН розчину. При зберігання розчину в ампулах, виготовлених зі скла марки УСП-1 (Україна), НС-1, НС-3 (Росія) і I гідролітичного класу (SCOTT GLASS) продовж 12 міс зберігання кількісний вміст сульфаметоксазолу і триметоприму незначно знижується, але знаходиться в межах норми. Однак в ампулах утворюється осад у вигляді кристалів і спостерігається тенденція до збільшення рН розчину, забарвлення розчину набуває жовтого кольору.

Для запобігання негативного впливу скла ампул на стабільність розчину і збільшення терміну зберігання розчину в ампулах були проведені дослідження зі зниження рН розчину. З цією метою використовували сорбітол у кількості 3%, який є багатоатомним спиртом та має кислотні властивості і знижує рН розчину, запобігаючи руйнуванню поверхневого шару скла ампул і руйнування діючих речовин у сильно лужному середовищі (рис. 4).

Рис. 4. Залежність рН розчину від кількісного вмісту сорбітолу

Експериментальні дані свідчать, що введення сорбітолу у кількості 3% дозволяє знизити рН розчину до 8,5-9,5. Стабілізуючий вплив сорбітолу на ін'єкційний розчин в ампулах в процесі зберігання представлений в табл. 3.

Таблиця 3. Вплив якості скла ампул на стабільність ін'єкційного розчину в присутності сорбітолу в кількості 3% у процесі зберігання

Данні табл. 3 свідчать, що ін'єкційний розчин комбінації сульфаметоксазолу і триметоприму за наявністю сорбітолу в кількості 3 % стабільний протягом 12 міс зберігання при кімнатній температурі в ампулах усіх вивчених марок скла. Крім того, введення в розчин сорбітолу дозволило знизити рН до 8,5-9,5 у порівнянні з референтним препаратом, який має рН розчину 9,5-11,0. У наших дослідженнях для запобігання окислення сульфаметоксазолу в розчині ми використовували натрію метабісульфіт, що в закритій системі швидко зв'язується з киснем, і небезпека окисного руйнування сульфаметоксазолу зникає. Отриманні нами експериментальні дані (табл. 4) свідчать, що при збільшенні концентрації антиоксиданту до 0,1% при зберіганні розчину в ампулах протягом 20 міс зменшується інтенсивність забарвлення та не спостерігається збільшення супровідних домішок у розчині. При збільшенні кількості антиоксиданту від 0,10 до 0,16% значних змін у критеріях якості розчину не спостерігається. Тому оптимальною можна вважати концентрацію натрію метабісульфіту 0,10%.

Таблиця 4. Визначення оптимальних концентрацій стабілізатора натрію метабісульфіту в ін'єкційному розчині в процесі зберігання (20 міс)

Примітка: 1. Вміст домішок кислоти сульфанілової не більш за 0,3 % і сульфаніламіду не більш за 0,5 % у препараті; 2. Вміст домішок розкладання триметоприму в препараті не більш за 0,5 %; 3. Вміст в 1 мл препарату: сульфаметоксазолу - від 0,076 г до 0,084 г, триметоприму - від 0,0152 г до 0,0168 г.

Для запобігання каталізуючого впливу іонів важких металів, що знаходяться у вихідній сировині, і їх значного збільшення при масштабуванні препарату в промислових умовах, нами в якості стабілізатора використовувався непрямий антиоксидант натрію едетат. При вивченні модельних сумішей з вмістом натрію едетату у кількості від 0,05 до 0,15% встановлено, що оптимальною є концентрація натрію едетату 0,10%. При вмісті натрію едетату в розчині менше 0,10% у процесі зберігання спостерігається зміна забарвлення розчину при зберіганні протягом 24 міс (табл. 5).

Таблиця 5. Визначення оптимальних концентрацій стабілізатора натрію едетату в ін'єкційному розчині у процесі зберігання (24 міс)

Результати, отримані в ході проведення науково-дослідних робіт, дозволили запропонувати наступний склад лікарського засобу:

Розробка технології одержання комбінованого лікарського засобу та дослідження його стабільності

Відповідно до проведених нами досліджень для підтримки стійкої рівноваги в розчині комбінації сульфаметоксазолу і триметоприму оптимальними є межі рН 8,5-9,5. Це було підтверджено експериментальними даними, отриманими при спостереженні за зразками розчину протягом двох років зберігання при нормальних умовах в ампулах, виготовлених з різних марок скла.

Розроблена комбінація сульфаметоксазолу і триметоприму у вигляді розчину для ін'єкцій є складною системою, що складається з діючих речовин, співрозчинника, стабілізатора та антиоксидантів. Тому для одержання стабільного розчину досить важливим є порядок введення компонентів у розчин, температурний режим приготування ін'єкційної лікарської форми.

Виходячи з вищевикладеного, нами запропонований наступний порядок введення компонентів у розчин. Спочатку здійснюють реакцію утворення натрієвої солі сульфаметоксазолу. Процес здійснюють у такий спосіб: у воду для ін'єкцій при температурі 60-70 0С завантажують розраховані кількості сульфаметоксазолу і натрію гідроксиду, розчин перемішують до повного розчинення сульфаметоксазолу протягом 10-15 хв. Потім у розчин вводять пропіленгліколь і триметоприм. Після повного розчинення субстанцій завантажують сорбітол, натрію метабісульфіт і натрію едетат. Розчин перемішують протягом 10-15 хв і доводять його об'єм до необхідного водою для ін'єкцій.

Метою наших подальших досліджень стало вивчення сумісності ін'єкційного розчину з матеріалом фільтра і вибір оптимальних умов фільтрації, що забезпечують необхідне його очищення від механічних включень. При проведенні цих досліджень контролювалися показники якості розчинів після контакту з фільтруючими матеріалами із капрону, нейлону, етерів целюлози. Отримані результати представлені в табл. 6.

Таблиця 6. Вплив фільтруючих матеріалів на показники якості розчину сульфаметоксазолу з триметопримом

У результаті проведених досліджень встановлено, що досліджуваний розчин сумісний з матеріалом фільтра з капрону типу “МІФІЛ”, із суміші нітрату й ацетату целюлози фірми “Міліпор”, нейлону фірми “Pall”.

Встановлено, що для оптимізації способу очищення ін'єкційного розчину від механічних включень, розчин необхідно попередньо пропустити через мембрану з розміром пор 0,45 мкм, а потім з розміром пор 0,22 мкм.

Одним з факторів, що сприяють руйнуванню лікарських речовин у розчинах, є присутність кисню, розчиненого у воді і, що знаходиться в повітряному просторі ампули. З метою виключення негативного впливу кисню проведені дослідження з видалення кисню з розчину і заміні повітряної фази над розчином на інертні гази, що виконують газовий захист розчину. Для цього нами досліджена можливість використання азоту, що не впливає на значення рН розчину. Використання вуглецю діоксиду для газового захисту препарату є недоцільним через можливе зниження рН розчину.

З цією метою було виготовлено серії розчину препарату в повітряному середовищі та в середовищі азоту. Експериментальні дані показали, що при ампулюванні розчину в середовищі азоту за наявності стабілізаторів, розчин залишається стабільним протягом 24 міс. Однак можливе ампулювання розчину без застосування азоту, що дозволить значно знизити матеріальні та економічні витрати в процесі виробництва препарату. При проведенні термогравіметричного аналізу основних діючих речовин, які входять до складу лікарського засобу, визначено, що термічне розкладання сульфаметоксазолу відбувається при температурі 170 0С, триметоприму при температурі 198 0С. Ці показники свідчать про відносну термічну стійкість субстанцій при температурі, що необхідна для одержання стерильних розчинів в ампулах у процесі термічної стерилізації. Для підтвердження отриманих результатів і з метою забезпечення стерильності ін'єкційного препарату були проведені дослідження різних режимів стерилізації ампул з ін'єкційним розчином. Придатність методу стерилізації визначали за мікробіологічними (стерильність) і фізико-хімічними показниками (кольоровість, прозорість, рН розчину, супровідні домішки). Результати досліджень стерилізації представлені в табл. 7.

Таблиця 7. Вибір режиму стерилізації комбінованого ін'єкційного розчину в ампулах

Як видно з даних табл. 7, усі досліджені режими придатні для стерилізації ін'єкційного розчину, що містить сульфаметоксазол і триметоприм в ампулах. Але необхідно враховувати, що при використанні стерилізуючої фільтрації, у порівнянні з іншими способами, існує потенційний додатковий ризик випуску нестерильної продукції. Тому нами обрана термічна стерилізація препарату в первинному пакуванні, при температурі 121 0С протягом 15 хв, що відповідає вимогам ДФУ, 1 вид.

Рис. 5. Технологічна блок схема виробництва ін'єкційного препарату

Результати вищенаведених досліджень були покладені в основу технології приготування комбінованого лікарського засобу у вигляді розчину для ін'єкцій в ампулах по 5 мл. Технологічна схема виробництва наведена на рис. 5.

Термін придатності ін'єкційного препарату визначали при кімнатній температурі. Встановлено, що в процесі зберігання розчин, що включає комбінацію сульфаметоксазолу і триметоприму в ампулах по 5 мл, стабільний протягом двох років і зберігає незмінними фізико-хімічні показники якості відповідно до проекту АНД.

Розроблений комбінований лікарський засіб на основі сульфаметоксазолу та триметоприму виявляє високу антибактеріальну активність відносно основних збудників бактеріальних інфекцій. Виявлено, що антибактеріальна активність розробленого препарату у порівнянні з референтним “Бісептол-480” за бактеріостатичним та бактерицидним впливом на штами E.coli АТСС 25922 і P. Vulgaris 123 удвічі перевищує ефективність препарату порівняння.

Технологія приготування лікарського засобу випробувана в промислових умовах Дослідного заводу “ДП ДНЦЛЗ”.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Теоретично та експериментально обґрунтовано підхід до розробки вітчизняного комбінованого лікарського засобу для парентерального застосування антимікробної дії на основі сульфаметоксазолу та триметоприму.

2. На підставі аналізу номенклатури препаратів та оцінки сучасного стану промислового випуску ін'єкційних лікарських форм для лікування гнійно-запальних захворювань різної етіології обґрунтована необхідність розробки і впровадження у виробництво ін'єкційного лікарського засобу.

3. Вперше на основі комплексного системного підходу до проведення фізичних, фізико-хімічних і фармако-технологічних досліджень властивостей субстанцій сульфаметоксазолу і триметоприму та допоміжних речовин теоретично обґрунтований і експериментально підтверджений раціональний склад розчину для ін'єкцій в ампулах по 5 мл.

4. Розроблено оригінальну технологію одержання ін'єкційної лікарської форми на основі нерозчинних у воді субстанцій триметоприму та сульфаметоксазолу із використанням поєднання операції одержання і переведення в розчин останнього у вигляді натрієвої солі.

5. Введення до складу неводного розчинника і допоміжних речовин (пропіленгліколю, сорбітолу, натрію метабісульфіту, натрію едетату) дозволило знизити рН розчину порівняно з референтним препаратом, запобігти гідролізу й окислюванню отриманої натрієвої солі сульфаметоксазолу і одержати стабільну ін'єкційну лікарську форму.

6. Розроблено раціональні технологічні прийоми приготування ін'єкційного розчину; визначено оптимальний режим фільтрації й асортимент фільтруючих матеріалів; підібрано режим стерилізації ампул з розчином; вивчено стабільність розчину при зберіганні його в ампулах, виготовлених із різних марок скла.

7. Експериментально доведена стабільність комбінованого розчину для ін'єкцій в ампулах по 5 мл протягом двох років при зберіганні в складських умовах в захищеному від світла місці.

8. Розроблено методики визначення якісного та кількісного вмісту діючих речовин в лікарському засобі, які закладені в основу аналітичної нормативної документації.

9. За результатами антимікробного вивчення встановлено, що розроблений комбінований лікарський засіб за антимікробною активністю не поступається референтному препарату. Запропонований склад допоміжних речовин та оригінальна технологія, яка застосована при виготовленні комбінованого препарату, не лише не зменшують специфічну дію препарату порівняно з референтним, а й сприяють посиленню його антимікробної активності. Результати вивчення гострої токсичності препарату дозволяють віднести його до класу малотоксичних сполук.

10. За результатами проведених досліджень склад і промислова технологія комбінованого лікарського засобу для парентерального застосування на основі практично нерозчинних у воді речовин сульфаметоксазолу і триметоприму стандартизовані в аналітичній та технологічній документації й випробувані в промислових умовах Дослідного заводу “ДП” ДНЦЛЗ” (м. Харків). Результати досліджень впроваджено в ряді навчальних закладів на кафедрах фармацевтичного профілю. Новизна досліджень захищена патентом (патент України № 76665).

Список опублікованих праць за темою дисертації

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Розробка комбінованого лікарського засобу на основі триметоприму // Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики: Зб. наук. ст. - Запоріжжя, 2004. - С. 98-101. (Особистий внесок полягає в розробці складу та способу отримання натрієвої солі сульфаметоксазолу).

Шевченко В.О., Рибачук Д.В., Шевченко І.В. Вибір систем розчинників при створенні комбінованого ін'єкційного лікарського засобу // Вісник фармації. - 2004. - № 4 (40). - С. 33-35. (Особистий внесок полягає у розробці складу системи розчинників при створенні лікарського засобу).

Шевченко В.О., Рибачук Д.В., Шевченко І.В. Визначення розчинності і показника кислотної константи іонізації сульфаметоксазолу // Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики: - Запоріжжя, 2006. - С. 42-46. (Особистий внесок полягає в визначенні розчинності та показника константи іонізації сульфаметоксазолу, вивчена стабільність натрієвої солі сульфаметоксазолу у розчинах).

Шевченко В.О., Рибачук Д.В., Шевченко І.В. Вивчення впливу стабілізаторів і методів ампулювання на якість комбінованого ін'єкційного препарату антимікробної дії // Вісник фармації. - 2006. - № 1 (45). - С. 37-40. (Особистий внесок полягає постановці експерименту, обробці отриманих даних по приготуванню лікарського засобу).

Патент № 76665, Україна, МПК А 61 К 31/635 Комбінований лікарський засіб для парентерального застосування на основі сульфаметоксазолу та триметоприму / В.О. Шевченко, Д.В. Рибачук, І.В. Шевченко, В.Д. Рибачук (Україна) - 10 с. (Особистий внесок полягає у розробці складу та технології лікарського засобу).

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Технологічні аспекти одержання комбінованого ін'єкційного лікарського засобу // Створення, виробництво, стандартизація, фармако-економіка лікарських засобів та біологічно активних добавок: Тез. доп. наук.-практ. конф. з міжнар. участю. - Тернопіль, 2004. - С. 232-234.

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Розробка оптимального складу та технології комбінованого ін'єкційного лікарського засобу // Перспективи створення в Україні лікарських препаратів різної спрямованості дії: Матеріали всеукр. наук.-практ. семінару. - Харків, 2004. - С. 167-170.

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Комбінований ін'єкційний препарат протимікробної дії // Ліки та життя. Тез. доп. II Міжнар. медико-фармац. конгресу: - Київ, 2005. - С. 151.

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Вивчення стабільності комбінованого лікарського засобу для парентерального застосування протимікробної дії // Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України: Матеріали VI Нац. з'їзду фармац. України. - Харків, 2005. - С. 313-314.

Шевченко В.О., Рибачук Д.В. Вивчення ефективності фільтрації ін'єкційного розчину на основі сульфаметоксазолу і триметоприму // Ліки України. Матеріали наук.-практ. конф.- Харків, 2005. - № 9 (98). - С. 174-175.

АНОТАЦІЇ

Шевченко В.О. Розробка складу та технології парентерального комбінованого лікарського засобу на основі сульфаметоксазолу та триметоприму - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.01 - технологія ліків та організація фармацевтичної справи. - Національний фармацевтичний університет, Харків, 2007.

Дисертаційна робота присвячена розробці комбінованого лікарського засобу у формі розчину на основі сульфаметоксазолу і триметоприму, який має протимікробну дію. Запропоновано науково-методичний підхід до створення парентеральної лікарської форми з практично нерозчинними у воді субстанціями. Вперше в Україні обґрунтована можливість одержання лікарського засобу на основі сульфаметоксазолу та триметоприму з поєднанням операцій отримання і переведення в розчин натрієвої солі сульфаметоксазолу. Науково обґрунтовані й експериментально підтверджені критичні інтервали рН, що забезпечують фізико-хімічну стабільність розчину. Вивчено вплив фармако-технологічних факторів на процеси солеутворення при розчиненні сульфаметоксазолу. Експериментально обрано оптимальну систему розчинників для триметоприму. Проведено комплексні дослідження з вивчення впливу різних факторів (рН середовища, газова фаза, температура, концентрації антиоксидантів, вплив якості первинного пакування) на стабільність комбінованого розчину для ін'єкцій.

Новизна досліджень підтверджена патентом (патент України № 76665).

Розроблену технологію і методики контролю якості досліджуваного розчину було покладено в основу проектів аналітичної і технологічної нормативної документації.

Ключові слова: склад, технологія, стабілізація, ін'єкційний розчин, сульфаметоксазол, триметоприм, антимікробна дія.

Шевченко В.А. Разработка состава и технологии парентерального комбинированного лекарственного средства на основе сульфаметоксазола и триметоприма. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела. - Национальный фармацевтический университет, Харьков, 2007.

Диссертационная работа посвящена разработке отечественной технологии производства комбинированного инъекционного лекарственного средства на основе практически нерастворимых в воде субстанций производных сульфаниламида и диаминопиримидина, обладающего противомикробным действием. Предложен научно-методический подход к проведению комплекса физико-химических и фармако-технологических исследований, результатом которого явилось создание парентеральной лекарственной формы, используемой в виде раствора для инъекций и концентрата для инфузий.

На основе изучения физико-химических свойств нерастворимых в воде субстанций и с использованием совмещения операций получения и перевода в раствор сульфаметоказола в виде его натриевой соли и выбора системы растворителей для триметоприма, впервые в Украине теоретически обоснованы и разработаны состав и технология производства эффективного лекарственного средства для лечения различных бактериальных инфекций. Изучен механизм образования натриевой соли сульфаметоксазола, ее поведение в водных растворах, обоснованы теоретически и экспериментально подтверждены критические интервалы рН, обеспечивающие физико-химическую стабильность раствора.

По результатам скрининга вспомогательных веществ предложено использование сорбитола в качестве стабилизатора, натрия метабисульфита и натрия эдетата в качестве антиоксидантов, что позволило снизить рН раствора и предотвратить окисление натриевой соли сульфаметоксазола.

Научно обоснован и стандартизован состав комбинированного лекарственного средства. Фармакологические исследования показали, что предложенный состав не только не уменьшает специфическое действие комбинированного препарата по сравнению с референтным, но и способствует усилению его антимикробного действия относительно тех штаммов микроорганизмов, которые являются возбудителями широкого круга инфекционных поражений.

В ходе фармако-технологических исследований при разработке и оптимизации технологии приготовления раствора для инъекций были определены оптимальные параметры технологического процесса и установлены их критические характеристики, обеспечивающие получение качественного продукта:

- установлен алгоритм получения раствора со вспомогательными веществами, включающий в себя порядок введения ингредиентов в раствор, температурный и временной режим процесса;

- определен оптимальный режим фильтрации, предложен ассортимент фильтрующих мембран в зависимости от порога задержания и от материала фильтра;

- установлен ассортимент первичной упаковки раствора, имеющего щелочное рН, и определены оптимальные условия его ампулирования;

- выбран режим стерилизации ампул с раствором.

Экспериментально доказана физико-химическая, фармако-технологи-ческая и микробиологическая стабильность комбинированного инъекционного раствора на основе сульфаметоксазола и триметоприма в ампулах в течение установленного срока годности. Показатели качества и количественные характеристики компонентного состава лекарственного средства стандартизованы в проектах аналитической и технологической нормативной документации. Новизна исследований подтверждена патентом (патент Украины № 76665). Технология приготовления препарата апробирована в условиях ОЗ “ГП ГНЦЛС” (г. Харьков), фрагменты технологических и аналитических исследований внедрены в учебный процесс ряда учебных заведений на кафедрах фармацевтического профиля.

Ключевые слова: состав, технология, стабилизация, инъекционный раствор, сульфаметоксазол, триметоприм, антимикробное действие.

Shevchenko V. A. Development of the composition and technology of combined parenteral drug based on sulfamethoxazol and trimethoprim. - Manuscript.

Thesis for a competition of an academic degree of candidate of pharmaceutical on speciality 15.00.01 - Drug Technology and Pharmacy Organization.- National University of Pharmacy, Kharkov, 2007.

The Thesis is devoted to the development of combined drug in injection solution form based on sulfamethoxazolе and trimethoprim with antibacterial effect. The scientific approach to developing the parenteral dosage form from the water-insoluble substances have been suggested.

For the first time in Ukraine the possibility of obtaining the drug based on sulfamethoxazolе and trimethoprim with united processes of obtaining and dissolving sodium salt of sulfamethoxazolе has been proved. Critical pH ranges that guarantee physico-chemical stability of the solution have been grounded scientifically and verified experimentally. The influence of pharmaco-technological factors o...