Современные тесты и приборы для биофармацевтической оценки лекарственных форм и систем

Вкладывание образца является критическим моментом этих опытов. Таблетка не должна в процессе опыта менять свое положение, она должна оставаться в центре потока растворителя. Как правило, таблетка фиксируется в марле, стеклянной вате или стеклянными шариками. Стеклянные шарики — это не самый удачный способ, поскольку они воздействуют на таблетку механически.

Проточный метод с точки зрения последующего развития считается перспективным. В сравнении с методом вращающейся корзинки он имеет преимущество в менее интенсивном перемешивании, что приближает его к условиям in vivo.

Проточный прибор включает в себя (рис. 8):

• резервуар 1 для среды растворения;
• насос 2, который прокачивает среду растворения вверх 
  через проточную кювету;
• проточную кювету 3 (рис. 9) из прозрачного материала, установленную вертикально, которая состоит из фильтрующей системы, предотвращающей потерю нерастворившихся частиц и водяной бани, поддерживающей постоянную температуру среды растворения 37,0±0,5 °С; емкость 4 для сбора анализируемой пробы.

Рис. 8. Проточный прибор

 

Рис. 9. Проточные кюветы по: а — ячейка 22,6 мм; б — ячейка 12,0 мм

Среда растворения (см. «Метод вращающейся корзинки»).

Методика. Чтобы предохранить вход в камеру, предназначенный для жидкости, на дно конуса помещают один шарик диаметром 5±0,5 мм, затем стеклянные шарики подходящего размера, предпочтительнее диаметром 1±0,1 мм. Посредством специального держателя помещают одну единицу исследуемого препарата в кювету на поверхность (или внутрь) полученного слоя стеклянных шариков. Собирают фильтрующую головку.

Нагревают среду растворения до температуры 37,0±0,5 °С. Используя подходящий насос, пропускают с указанной скоростью (±5 %) среду растворения через дно кюветы для получения подходящего непрерывного потока.

Отбор проб и оценка результатов. Отбор проб всегда проводят у выходного отверстия кюветы независимо от того, открыта цепь или закрыта. Исключая те случаи, когда используются непрерывные измерения (отобранная жидкость при этом возвращается обратно в сосуд) или когда отбирается только одна порция жидкости, следует компенсировать отобранный объем жидкости прибавлением равного объема среды растворения или соответствующими изменениями в расчетах.

Отобранную жидкость фильтруют, используя инертный фильтр с соответствующим размером пор, который не вызывает значительной адсорбции активного компонента из раствора и не содержит таких веществ, экстрагируемых средой растворения, которые влияли бы на результаты указанного аналитического метода. Анализ фильтрата проводят методом, указанным в НД. Количество действующего вещества, растворившегося за указанное время, выражается в процентах от содержания, указанного в разделе «Состав».

 

 

 

 

2.3. Прохождение лекарственных веществ через мембраны

 

В то время как в однокамерных моделях исследуется скорость растворения твердого вещества в воде или в буферных растворах, имитирующих соки желудочно-кишечного тракта, при измерении прохождения лекарственных веществ в двух- и трехкамерных моделях определяется растворение вместе с переходом растворенного вещества в жировую среду (отношение равновесия и переноса), что соответствует прохождению лекарственного вещества через липоидный кишечный барьер или прохождению лекарственного вещества из водной среды пищеварительного тракта через кишечную мембрану в водную среду плазмы крови.

С физической точки зрения суть данного метода заключается в определении распределительного коэффициента между водой и жировой средой и определении константы скорости проникания.

Образование равновесия в системе двух несмешивающихся жидкостей зависит от скорости перемешивания, поверхности, вязкости растворителя, растворимости вещества в неводной фазе и от рН.

Мембранные системы используются с целью получения систем, транспортировочные характеристики которых соотносились бы с пассивной абсорбцией в организме человека. Такие системы позволяют проводить исследование многих переменных, действующих в условиях in vivo, а также используются для оценки способности новых лекарственных веществ проходить через пищеварительные мембраны.

Мембраны моделей для изучения проникания лекарственных веществ должны обладать следующими свойствами:

а) мембрана должна быть тонкой, чтобы количество оставшихся в ней лекарственных веществ было минимальным;

б) транспортировка лекарственного вещества через мембрану должна быть основана на растворимости лекарственного вещества в мембране (мембраны, в которых возможнопрохождение через поры, не пригодны для данной цели);

в) мембрана должна быть достаточно стойкой к механическим нагрузкам, чтобы во время эксперимента не нарушалась ее чувствительность;

г) мембрана должна позволять доказывать корреляцию между скоростью проникания и абсорбцией in vivo.

Мембраны моделей делятся на две группы: первую составляют мембраны биоэкспериментальных моделей, которые служат для биохимического и биофизического исследований роли и функции мембраны и сконструированы на молекулярном уровне; вторую группу составляют быстротранспортировочные мембраны, которые служат для исследования транспортировки. Речь идет о проникании, при котором с одной стороны мембраны возникает сорбция, а с другой — десорбция лекарственного вещества.

Искусственные липоидные мембраны можно получить тремя способами.

Первый способ заключается в высушивании разбавленного раствора, содержащего липоид и соответствующий носитель.

Стабильность образованной таким образом мембраны зависит от профильтрованного вещества (носителя), которым, как правило, могут быть коллодий, альгинаны или синтетические полимеры. Образовать этим способом мембрану с одинаковой величиной пор нелегко, поскольку присутствует множество воздействующих факторов: состав исходного вещества и его концентрация, содержание воды в используемом веществе, качество и свойство поверхности, на которой образуется мембрана, температура и время сушки, влажность, способность набухания высушенной мембраны и др.

Примером мембран этого типа служит мембрана, состоящая из этил целлюлозы, жидкого парафина и биологического элемента (лецитина и холестерола), которая очень хороню имитирует условия in vivo. Необходимой составной частью мембраны выступает лецитин, поскольку он является основным элементом биологических мембран. Своими гидрофильными группами лецитин воздействует на растворимость лекарственного вещества в мембране. Важно отметить, что растворимость лекарственного вещества в лецитине существенно отличается от растворимости в других липоидных веществах, например в жидком парафине, маслах, жирных кислотах и т. п.

Второй способ состоит в пропитке (импрегнации) соответствующего носителя (ткани, пленки) липоидом. В качестве носителя использовалась льняная, шелковая ткань, полиамид, фильтровальная бумага, пленка из ацетилцеллюлозы, полиэтилена, поливинилхлорида и тому подобное, в качестве пропиточных липоидных веществ — жидкий парафин, натуральные и синтетические фосфолипиды, растительные масла, жирные кислоты и их эфиры, изоамилацетат, диизопропиладипат, трибутилфосфат и др. При изготовлении этих мембран важно, чтобы в их состав входило пропиточное вещество, потому что поры самого носителя должны быть больше величины молекул проникающего вещества. Недостаток данного способа заключается в том, что для пропитки чаще всего применяются вещества, чуждые организму (жидкий парафин, растительные масла, трибутилфосфат). Известный пример таких мембран — мембраны в ресорбционной модели фирмы Sartorius.

Третьим способом является использование пленки, которая самостоятельно выполняет функцию липоидного барьера. Неполярной мембраной этого типа служит диметилполисиликон.

Скорость проникания зависит от свойств диффузионного слоя на поверхности мембраны, от условия медленного перемешивания, которое соответствует медленному перемешиванию желудочного и кишечного содержимого. Существенное влияние диффузионного слоя на проникание частично опровергает теорию распределения вещества в зависимости от рН, поскольку в диффузионном слое движутся также ионизированная и неионизированная формы лекарственного вещества.

Методы и устройства (двух- и трехкамерные). Методы и устройства для определения высвобождения лекарственных веществ из лекарственных препаратов делятся на две группы. Первую образуют двух- и трехкамерные модели без твердой мембраны, вторую — устройства и методы, использующие одну из вышеописанных твердых мембран.

Методы и устройства без твердой мембраны. Главный представитель двухкамерной модели — устройство, которое изготавливается под названием ресомат. Конструкция устройства основана на сведении, что абсорбция лекарственного вещества зависит от растворения в пищеварительных соках и от распределительного коэффициента данного вещества между липоидной и водной фазой.

В двухкамерном устройстве вещество, растворенное в водной среде, приходит в соприкосновение с липоидной фазой. Благодаря перемешиванию растворенное вещество относительно быстро распределяется между водой и липоидной фазой. Содержание лекарственного вещества в липоидной фазе дискретно анализируется. Эта модель позволяет исследовать влияние вспомогательных веществ, структуры лекарственного препарата, рН, вязкости.

К наиболее известным представителям трехкамерных моделей без твердой мембраны относится трубочка в форме перевернутой буквы эпсилон с водными фазами в обоих плечах и липоидной фазой, соединяющей обе фазы. Когда лекарственное вещество растворимо в одной из фаз, то при медленном перемешивании колебательным движением устройства лекарственное вещество распределяется во все три фазы. Процесс транспортировки лекарственного вещества можно определить количественно в любой из трех фаз.

Методы и устройства с твердой мембраной. Ядром всех устройств, в которых используются твердые мембраны, являются проницаемые ячейки, которые должны обеспечивать целостность мембраны, константную температуру, позволять осуществлять перемешивание и взятие пробы.

Было описано и сконструировано множество проницаемых ячеек, которые достаточно отличаются друг от друга. Основными отличительными признаками можно назвать их величину и форму.

Различаются три основных типа проницаемых ячеек. Относительно простой системой является горизонтальная, в которой мембрана расположена между двумя камерами. Верхняя камера бывает открыта или закрыта. Нижняя камера снабжена магнитными мешалками.

Второй тип проницаемых ячеек имеет мембрану, укрепленную на конце цилиндра, погруженного в емкость с большой вместимостью.

Третий тип проницаемых ячеек имеет вертикальную мембрану. Среди устройств этой группы наиболее известна так называемая ресорбционная модель фирмы Sartorius, изготовляемая в промышленных условиях.

Растворение лекарственного вещества и абсорбция — это два взаимосвязанных шага, зависящих друг от друга в боль-глей или меньшей степени и воздействующих друг на друга: с одной стороны, прибавляется количество абсорбированного вещества пропорционально количеству лекарственного вещества, находящегося в растворе; с другой стороны, растворение, особенно в труднорастворимых веществах, может зависеть, помимо прочего, от скорости транспортировки в биосреду. Оба процесса определяют скорость вторжения лекарственного вещества в биосреду, и только один из них носит решающий характер, что следует из соотношения скорости растворения и скорости абсорбции. В отличие от растворения, которое на основании комплексных зависимостей (например, переменных данных от формы применения) только изредка следует простым закономерностям.

Диффузия растворенных веществ в пищеварительном тракте в большей или меньшей степени тормозится пищей. При полном голоде этот эмпирический фактор имеет величину, равную 1, после легкого завтрака — приблизительно 0,8, после обеда — около 0,3.

Для упомянутого устройства фирмы Sartorius было подготовлено несколько видов мембран, причем в большинстве случаев мембранный фильтр из нитроцеллюлозы пропитывали лауриловым спиртом, ламиновым маслом, каприловой, линоловой кислотой или смесью этих веществ в различных объемных соотношениях. Проникания через эти мембраны сравнивали с результатами, полученными в опыте in vivo. Наиболее приемлемых результатов добились с мембранным фильтром, пропитанным смесью кислоты каприловой с лауриловым спиртом. Для измерений были использованы две проницаемые ячейки.

В первой из них водный раствор лекарственного вещества находится в одной камере, вторая камера заполнена искусственной плазмой. Во время опыта ячейка вращается вокруг оси лекарственного вещества в плоскости мембраны, что обеспечивается движением металлического диска, перемешивающего их содержание.

В другой — обе водные фазы (раствор лекарственного вещества и искусственная плазма) находятся в двух подогретых емкостях, содержимое которых перемешивается. С помощью насоса обе эти камеры попадают в проницаемую ячейку, и наступает проникание. Количество лекарственного вещества, прошедшего через мембрану, фиксируется через определенные промежутки времени.

Упомянутые ячейки и мембраны использовались при конструировании ресорбционной модели Sartorius, которая служит для определения констант скорости лекарственных веществ. Полученные результаты находятся в корреляции с величинами, полученными in vivo.

 

2.4. Высвобождение лекарственных веществ из мягких лекарственных форм