В ходе предварительного маркетингового анализа установлено, что наиболее эффективной противовирусной субстанцией является ацикловир, имеющий низкую себестоимость. Однако ввиду низкой растворимости ацикловира затруднено его использование в наиболее широко распространенной и удобной лекарственной форме - глазных каплях [2]. Предполагается, что разработка методики повышения растворимости ацикловира в воде при механохимической активации субстанции позволит увеличить растворимость ацикловира в воде для создания комплексного препарата для лечения вирусных конъюнктивитов на его основе.
Одним из технологических приемов, способных улучшить свойства субстанции, является супрамикроструктурирование, способствующее формированию необходимых свойств обрабатываемых объектов для использования их в фармацевтической технологии [1].
На рисунке 1 представлен дизайн исследования.
Рисунок 1. Дизайн исследования
Как видно из рисунка 1, исследование включает четыре этапа.
I этап. Супрамикроструктурирование ацикловира
На рисунках 2-6 представлены микрофотографии ацикловира, подвергшегося измельчению в вибрационной шаровой мельнице МЛ-1 в течение от 5 до 45 минут. Затем на электронном микроскопе QuantaSpectrum3D изучено изменение формы и структуры кристаллов.
|
Рисунок 2. Строение кристаллов ацикловира, супрамикроструктурированного в течение 5 минут
|
Рисунок 3. Строение кристаллов ацикловира, супрамикроструктурированного в течение 10 минут
|
Рисунок 4. Строение кристаллов ацикловира, супрамикроструктурированного в течение 15 минут
|
|||
|
|
Рисунок 5. Строение кристаллов ацикловира, супрамикроструктурированного в течение 30 минут
|
Рисунок 6. Строение кристаллов ацикловира, супрамикроструктурированного в течение 45 минут |
|
||
Как видно из рисунка 2, кристаллы ацикловира неправильной формы имеют форму частиц в виде объемных пластин.
Кристаллы ацикловира после измельчения в течение 10 минут представлены на рисунке 3, как видно из рисунка 3, частицы при измельчении в течение 10 минут неправильной формы, при этом имеются крупные включения кристаллов в виде объемных пластин, отчетливо наблюдается наличие микронизированной фракции.
На рисунках 4-6 представлены частицы после 15 минут измельчения, как видно из рисунков 4-6 увеличивается микронизированная фаза, которая за счет сил электростатического взаимодействия между молекулами образует конгломераты, препятствующие дальнейшему увеличению растворимости.
II этап исследования. Подбор солюбилизатора
В настоящее время перспективными солюбилизаторами являются бета-циклодекстрин и ПЭГ-6000[6]. Увеличение растворимости ацикловира достигнуто при супрамикроструктурировании субстанции ацикловира в течение 10 минут в вибрационной шаровой мельнице МЛ-1, при использовании солюбилизатора бета-циклодекстрина в соотношении 1:1, измельченного в течение 30 минут, при совместном использовании бета-циклодекстрина с ПЭГ-6000 достигается увеличение растворимости ацикловира.
III этап. Исследование с ДМСО
Ацикловир по ГФ 12 легко растворим в ДМСО, поэтому в ходе исследования навеску ацикловира с бета-циклодекстрином, подвергшихся механохической активации, растворяли в ДМСО и с последующим растворением в воде. Увеличение растворимости составило около 5 % по сравнению с использованием бета-циклодекстрина, измельченного в течение 10 минут без ДМСО.
Для количественного определения содержания ацикловира в растворе в настоящем исследовании используется модифицированный метод спектрофотометрии ацикловира в водных растворах.
В качестве универсального растворителя и раствора сравнения используется кислота хлороводородная 0,1 М. Погрешность не превышает 3 %. Полученные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1. Составы экспериментальных образцов и способы их обработки
|
№ образца |
Способ обработки |
Состав |
Процент ацикловира, перешедшего в раствор из навески,% |
Стандартное отклонение |
|
1 |
Ацикловир неизмельченный |
Ацикловира 0,1 г |
3,4 |
±0,03 |
|
2 |
Ацикловир, измельченный в течение 10 минут |
Ацикловира 0,1 г |
4,2 |
±0,02 |
|
3 |
Ацикловир, измельченный в течение 10 минут с бета-циклодекстрином, измельченным в течение 30 минут |
Ацикловира 0,1 г Бета-циклодекстрина 0,1 г |
20 |
±0,01 |
|
4 |
Ацикловир, измельченный с бета-циклодекстрином, измельченным в течение 30 минут при растворении ДМСО |
Ацикловира 0,1 г Бета-циклодекстрина 0,1 г ДМСО 1 мл |
24,9 |
±0,006 |
|
5 |
Ацикловир измельченный в течение 10 минут с бета-циклодекстрином, измельченным в течение 30 минут,с ПЭГ-6000, 1:2 |
Ацикловира 0,1 г Бета-циклодекстрина 0,1 г ПЭГ-6000 0,4 г |
70,1 |
±0,0046 |
Как видно из таблицы 1, максимальное количество ацикловира переходит в раствор у образца 5 - ацикловира в соотношении 1:1 с бета-циклодекстрином, масса навески около 0,1 г, масса ПЭГ-6000 - 0, 2 г. Следовательно, оптимальное соотношение навески ацикловира с бета-циклодекстрином к ПЭГ-6000 составляет 1:2.
Наиболее высокое содержание ацикловира, перешедшего в раствор, установлено в водном растворе, где в качестве дополнительного солюбилизатора применяется ПЭГ-6000 в соотношении 1:2, и составляет около 70 % от массы навески.
В ходе исследования достигнуто увеличение растворимости ацикловира на 66,7 % по сравнению с неизмельченной субстанцией, что подтверждает необходимость введения стадии супрамикроструктурирования субстанции и солюбилизаторов для обеспечения повышения растворимости исходного вещества для разработки состава и технологии глазных капель противовирусного действия на основе ацикловира.
Работа выполнена в рамках Задания Министерства образования и науки РФ НИУ БелГУ № 3.2473.2011 по теме «Технологические аспекты разработки новых составов инновационных лекарственных форм на основе супрамикро/наноструктурированных субстанций».
Рецензенты:
- Новиков О. О., доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармацевтической химии и фармакогнозии НИУ БелГУ, г. Белгород.
- Тохтарь В. К. доктор биологических наук, профессор кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии, НИУ БелГУ, г. Белгород.