Разработка состава и технологии получения твердой дисперсной системы методом экструзии горячего расплава для повышения биодоступности действующего вещества

Bibliographic Details
Parent link:Разработка и регистрация лекарственных средств
Т. 11, № 4.— 2022.— [С. 108-115]
Corporate Authors: Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа новых производственных технологий Научно-образовательный центр Н. М. Кижнера, Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа информационных технологий и робототехники Отделение автоматизации и робототехники
Other Authors: Гусев К. А. Константин Александрович, Маймистов Д. Н. Денис Николаевич, Павловский В. И. Виктор Иванович, Алиев А. Р. Андрей, Павловский А. Александр, Иванова О. В. Ольга Владимировна, Цыренов Д. О. Денис, Флисюк Е. В. Елена
Summary:Заглавие с экрана
Введение. Растворимость активного фармацевтического ингредиента играет ключевую роль в усвоении лекарств. Экструзия горячего расплава - это периодический или непрерывный процесс, который позволяет создавать твердые дисперсные системы на основе различных носителей с целью повышения растворимости и биодоступности действующих веществ. Создание эффективных и безопасных обезболивающих средств является одной из актуальнейших задач органической и медицинской химии. В работе использован инновационный анальгетик неопиоидного типа действия с очень низкой токсичностью и низкой дозировкой, но практически не растворимый в воде. С целью повышения биодоступности было предложено получить твердую дисперсию методом экструзии горячего расплава. Цель. Разработка технологии экструзии горячего расплава для получения твердой дисперсной системы действующего вещества PAV-0056 и полимера носителя Plasdone™ S-630 с целью повышения растворимости.
Материалы и методы. PAV-0056 - метил-2-(7-нитро-2-оксо-5-фенил-3-пропокси-2,3-дигидро-1H-бензо[e][1,4]диазепин-1-ил)ацетат (АО «Органика», Россия); Plasdone™ S-630 (Boai NKY Pharmaceuticals Ltd., Китай); ПЭГ-1500 (Clariant, Швейцария); ацетонитрил для хроматографии (Thermo Fisher Scientific, Германия). Экструдаты получали на двухшнековом лабораторном экструдере с сонаправленным вращением шнеков HAAKE™ MiniCTW (Thermo Fisher Scientific, Германия). Экструдаты исследовали методом оптической микроскопии, методом дифференциальной сканирующей калориметрии, определяли время стабильности водного раствора. Количественное содержание действующего вещества и родственных примесей в 2,5 % твердой дисперсии PAV-0056 определяли методом ВЭЖХ-УФ. Результаты и обсуждение. Установлены условия проведения процесса экструзии горячего расплава для смеси 2,5 % PAV-0056 и Plasdone™ S-630. Исследована стабильность раствора экструдата в воде, определено содержание действующего вещества и примесей в экструдатах. На основе бинарной смеси разработан состав, содержащий 10 % ПЭГ-1500, выбраны оптимальные условия проведения процесса экструзии для получения твердой дисперсной системы, удовлетворяющей требованиям нормативной документации по содержанию действующего вещества и примесей. Заключение. Бинарная смесь оказалась непригодна для создания ТДС методом экструзии горячего расплава из-за значительного накопления примесей в процессе экструзии. За счет добавления ПЭГ-1500 в состав композиции удалось значительно понизить рабочую температуру процесса, уменьшить содержание примесей в экструдате и сохранить удовлетворительную стабильность раствора PAV-0056 в воде.
Introduction. The solubility of an active pharmaceutical ingredient plays a major role in drug absorption. Hot melt extrusion is a batch or continuous process that allows creating solid dispersion systems based on various carriers in order to increase solubility and bioavailability of active substances. Development of effective and safe analgesics is one of the most vital tasks of organic and medicinal chemistry. An innovative non-opioid analgesic with very low toxicity and low dosage, but practically insoluble in water, was used in this work. It was suggested to obtain a solid dispersion by hot melt extrusion in order to increase bioavailability. Aim. Development a hot melt extrusion technology for production of a solid dispersion system of PAV-0056 as an active substance and Plasdone™ S-630 as a polymeric carrier to increase the solubility. Materials and methods. PAV-0056 (methyl-2-(7-nitro-2-oxo-5-phenyl-3-propoxy-2,3-dihydro-1H-benzo[e][1,4]diazepin-1-yl)acetate) (JSC "Organica", Russia) Figure 1; Plasdone™ S-630 (Boai NKY Pharmaceuticals Ltd., China); PEG-1500 (Clariant, Switzerland); acetonitrile for chromatography (Thermo Fisher Scientific, Germany). Extrudates were obtained using a HAAKE™ MiniCTW co-rotating twin-screw laboratory extruder (Thermo Fisher Scientific, Germany). Extrudates were examined by optical microscopy and differential scanning calorimetry, and time of water solution stability was determined. The quantitative content of the active substance and related impurities in the 2.5 % solid dispersion of PAV-0056 was determined by HPLC-UV.
Results and discussion. Hot melt extrusion process conditions were established for a mixture of 2.5 % PAV-0056 and Plasdone™ S-630. Stability of the extrudate solution in water was studied, the content of the active substance and impurities in the extrudates was determined. Based on the binary mixture, a composition containing 10 % of PEG-1500 was developed. The optimal conditions for the extrusion process were chosen for obtaining a solid dispersion system that meets the requirements of the regulatory documentation for the content of the active substance and impurities. Conclusion. The binary mixture proved to be unsuccessful for the creation of SDS by hot melt extrusion due to significant accumulation of impurities during the extrusion process. By adding PEG-1500 to the composition, it was possible to considerably lower the operating temperature of the process, reduce the impurity content in the extrudate, and maintain satisfactory stability of the PAV-0056 solution in water.
Published: 2022
Subjects:
Online Access:https://doi.org/10.33380/2305-2066-2022-11-4-108-115
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=668620