Способ получения носителя биологически активных соединений Российский патент 2024 года по МПК A61K47/30 C08G81/00 

Изобретение относится к медицине, в частности фармации, и относится к системам модифицированной доставки лекарственных веществ (ЛВ).

Биодоступность лекарственного препарата зависит от лекарственной формы, способа введения и его состава. На современном фармацевтическом рынке представлен огромный выбор вспомогательных веществ, использование которых может оказывать влияние на фармакокинетические параметры лекарства. Этот вопрос является особенно актуальным, если необходимо задержать лекарственный препарат на поверхности слизистой для увеличения времени всасывания. Компании Evonik Industries AG (Германия) выпускает полимеры для пленочных покрытий таблеток. Одним из таких сополимеров катионного характера является Eudragit® EPO - терполимер N,N-диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА) с метилметакрилатом (ММА) и бутилметакрилатом (BuMA), (ПДМАЭМА-со-ММА-со-BuMA при молярном соотношении 2:1:1, ММ 150 кДа). Он применяется в технологиях получения таблеток. В его структуре имеются диметиламиногруппы, которые придают молекуле мукоадгезивные свойства. За счет химической модификации Eudragit® EPO с участием 4-бромфенилбороновой кислоты возможно увеличение мукоадгезивных свойств на поверхности слизистых оболочек с целью повышения биодоступности препаратов и эффективности фармакотерапии.

Известны носители на основе интерполиэлектролитных комплексов (ИПЭК) с использованием полимера, модифицированного полиэтиленгликолем (ПЭГ) для увеличения мукуспроникающих свойств (Патент № RU 2755458 C1, A61K 47/32, A61K 47/10 - 16.09.2021 Бюл. № 26).

Известны носители на основе интерполимерных комплексов (ИПК) с применением полимеров фармацевтического назначения для использования в системах контролируемой доставки лекарств в желудочно-кишечный тракт (Патент RU №2467766 С1, МПК A61K 47/30, A61K 31/196, A61K 31/405 - 27.11.2012, Бюл. № 33).

Однако они не обладают муокадгезивными свойствами.

В литературе также имеются другие виды модификаций Eudragit® EPO с применением акрилоилхлорида с целью улучшения его биофармацевтических свойств. (Porfiryeva NN, Nasibullin SF, Abdullina SG, Tukhbatullina IK, Moustafine RI, Khutoryanskiy VV. Acrylated Eudragit® E PO as a novel polymeric excipient with enhanced mucoadhesive properties for application in nasal drug delivery. Int J Pharm. 2019. doi: 10.1016/j.ijpharm.2019.03.027).

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения методом синтеза модифицированного Eudragit® EPO с применением 4-бромфенилбороновой кислоты для использования данного продукта в качестве вспомогательного вещества в системах доставки лекарственных веществ с целью повышения биодоступности лекарств.

Техническим результатом заявленного изобретения является задержка лекарства на слизистых оболочках за счет мукоадгезивных свойств модифицированного полимера и увеличение времени всасывания препарата, в результате чего снижается кратность применения лекарственного препарата, биодоступность препарата увеличивается, а эффективность терапии повышается.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что модифицированный полимер имеет в своей структуре, помимо диметиламино групп, гидрокси группы (в составе фенилбороновой кислоты), которые взаимодействуют с гликопротеинами муцина слизистых оболочек, за счет чего происходит адгезия лекарства и его задержка на поверхности слизистой.

Преимуществом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшенный мукоадгезивные свойства, повышенная биодоступность лекарственного препарата, ускоренное достижение фармакологических эффектов, снижение кратности приема препарата.

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

Фиг.1 - схема установки для синтеза.

Фиг.2 - схема получения боронированного Eudragit® ЕРО.

Фиг.3 - готовый продукт.

Фиг.4 - реакция образования боронированного Eudragit® ЕРО.

Фиг.5 - ИК-спектроскопия Eudragit® ЕРО и боронированного Eudragit® ЕРО.

Фиг.6 - ¹Н-ЯМР-спектроскопия Eudragit® ЕРО и боронированного Eudragit® ЕРО.

Фиг.7 - Результаты по удержанию Eudragit® ЕРО и боронированного Eudragit® ЕРО слизистой оболочкой носа овец.

На чертеже цифрами обозначены: 1 - обратный холодильник, 2 - термометр, 3 - капельная воронка с раствором 4 БФБК, 4 - круглодонная колба с раствором полимера, 5 - магнитная мешалка, 6 - нагревательная плита.

Осуществление изобретения.

Подготовительные работы: провести подготовку помещений и необходимого оборудования, подготовку персонала. Персонал должен быть одет в лабораторную одежду: халат с длинными рукавами, перчатки и защитные очки.

Оборудование: вытяжной шкаф, круглодонная колба вместимостью 250 мл, обратный холодильник, капельная воронка вместимостью 100 мл, нагревательная плитка с магнитной мешалкой, термометр, диализная мембрана (MWCO 12-14 kDa), стеклянная система для вакуумной фильтрации, лиофильная сушилка.

Материалы: Eudragit EPO (EPO) (Evonik Röhm GmbH, Германия). 4-бромфенилбороновая кислота (4БФБК) (Thermo Fisher Scientific, США), тетрагидрофуран (ТГФ) и триэтиламин (ТЭА) (Sigma Aldrich, Великобритания), 7 мМ HCl, спирт этиловый 70%, деионизированная вода.

Приготовление исходных растворов:

Приготовление раствора ЕРО: отвесить 2 г ЕРО на аналитических весах и перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавить небольшое количество ТГФ, растворить ЕРО в ТГФ, довести раствор до метки ТГФ, перемешать.

Приготовление раствора 4БФБК для связывания 25% диметиалминогрупп ЕРО: отвесить 1,39 г 4БФБК на аналитических весах и перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавить небольшое количество ТГФ, растворить 4БФБК в ТГФ, прибавить 0,97 мл ТЭА и довести раствор до метки ТГФ, перемешать.

Приготовление раствора 4БФБК для связывания 50% диметиалминогрупп ЕРО: отвесить 2,79 г 4БФБК на аналитических весах и перенести в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавить небольшое количество ТГФ, растворить 4БФБК в ТГФ, прибавить 1,93 мл ТЭА и довести раствор до метки ТГФ, перемешать.

Синтез ВЕРО. Синтез ВЕРО проводят под тягой в вытяжном шкафу в круглодонной колбе вместимостью 250 мл. Схематическое изображение установки представлено на Фиг.1. Колбу 4 устанавливают на нагревательной плитке 6 с магнитной мешалкой 5, подключают обратный холодильник 1 и термометр 2. Раствор ЕРО помещают в круглодонную колбу. К раствору ЕРО капельно через капельную воронку 3 прибавляют раствор 4БФБК при постоянном перемешивании и температуре 50°С. Затем полученный раствор оставляют на 24 ч при постоянном перешивании.

Диализная очистка. Полученный раствор переносят в диализную мембрану MWCO 12-14 kDa (Medicell Int. Ltd., Великобритания). Диализ проводится в темном месте при комнатной температуре. Проводят диализ против 7 мМ раствора хлористоводородной кислоты 24 ч. со сменой среды 3 раза. Затем проводят диализ против деионизированной воды 2 суток со сменой среды 3 раза. Затем проводят диализ против спирта этилового 70% 2 суток со сменой среды 3 раза. Затем проводят диализ против деионизированной воды 2 суток со сменой среды 3 раза. В результате диализа в диализной мембране выпадает осадок. Содержимое диализных мембран переносят в стакан.

Фильтрация. Проводится отделение осадка от растворов декантацией, а затем дополнительная фильтрация с применением стеклянной системы для вакуумной фильтрации.

Лиофильная сушка. Полученные растворы и осадок замораживают отдельно при -50°С в течение 24 ч. Затем замороженные образцы высушивают лиофильно при -50°С и 0,05 мБар в сушилке Heto Power Dry LL 3000 (Thermo Electron Corporation, США) в течение 5 дней. В результате лиофильной сушки образуется аморфный порошок, который не требует дополнительной обработки.

Готовый продукт представляет собой аморфный пористый порошок белого цвета с запахом (Фиг 3).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

В ходе синтеза модифицированного ЕРО были получены продукты с замещением аминогрупп фенилбороновой кислотой на 25% (BEPO25) и 50% (BEPO50). Реакция образования боронированного Eudragit® ЕРО прдеставлена на фиг.4. Происходит взаимодействие диметиаминогрупп в составе Eudragit® ЕРО с бромом в составе 4-бромфенилбороновой кислоты, его замещением и образованием ковалентной свези между азотом и углеродом.

С целью подтверждения образования химически-модифицированного полимера была проведена ИК-спектроскопия (Фиг.5) свободного Eudragit® ЕРО и Eudragit® ЕРО, модифицированного молекулой 4-бромфенилбороновой кислоты, на ИК-спектрометре Nicolet iS5 (Thermo Scientific, США) с НПВО-приставкой. Измельченные анализируемые образцы помещали непосредственно на одиночный отражающий кристалл Dimond и проводили сканирование в диапазоне от 4000 до 400 см^-1. Анализ полученных результатов проводили с использованием программного обеспечения OMNIC spectra. ИК-спектры были отдельно записаны для лиофильно высушенных осадков и растворов, образовавшихся в ходе диализа. Пики при 2820, 2822, 2870 и 2769 см^-1 подтверждают наличие диметиламиногрупп в структуре Eudragit® ЕРО. Полосы в области 1605 см^-1 указывают на присоединение дополнительных карбонильных групп к Eudragit® ЕРО. Пики при 963, 964, 989, 990 и 991 см^-1 указывают на наличие четвертичных аммониевых групп.

Также была проведена ¹Н-ЯМР спектроскопия (Фиг.6) свободного Eudragit® ЕРО и Eudragit® ЕРО, модифицированного молекулой 4-бромфенилбороновой кислоты, при помощи ЯМР-спектрометра DPX 400 МГц (Bruker, Германия). Образцы растворяли в дейтерированном хлороформе и дейтерированном растворе диметилсульфоксида. После чего растворы переносили в 5 мм пробирки Норелла (Standard Series ™ 400 МГц ЯМР). На ЯМР-спектрах боронированного Eudragit® можно наблюдать образование пиков в диапазоне 7,8 и 7,5 ppm, которые отсутствуют на спектре чистого Eudragit® ЕРО. Интенсивность пиков увеличивается с увеличением степени замещения аминогрупп. Сигналы при 7,8 и 7,5 ppm относятся к атомам водорода в составе бензольного кольца, что свидетельствует о наличие фенилбороновой кислоты в структуре Eudragit® ЕРО.

Также были проведены исследования мукоадгезивных свойств чистого Eudragit® ЕРО и Eudragit® ЕРО, модифицированного молекулой 4-бромфенилбороновой кислоты, с применением изолированной слизистой носа овцы по методике, разработанной научной группой Хуторянского В.В. Для исследования мукоадгезии 10 мг полимера растворяли в 10 мл раствора NaFl (концентрация - 0,1 мг/мл), доводили pH растворов до 5,7 с применением 1н. HCl и 1 н. NaOH, оставляли на ночь до полного растворения. Изолированную ткань слизистой носа овцы (1,5х1 см) размещали на предметное стекло, наносили 50 мкм анализируемого образца, содержащий NaFl. Исследование проводилось в термостате при температуре 37,0 ± 0,5 °С. Со скоростью 0,2 мл/мин ткань промывали искусственной назальной жидкостью и регистрировали флуоресцентное изображение. Каждый эксперимент был проведен в трехкратной повторности. Программное обеспечение ImageJ использовалось для анализа полученных микроскопических изображений и построения графиков. Результаты по исследованию мукоадгезивных свойств представлены на Фиг.7. Боронированный Eudragit® ЕРО на слизистой носа овцы удерживается в течение 30 минут, в то время как, чистый Eudragit® ЕРО полностью смывается в течение первых 5 минут, что свидетельствует об улучшенных мукоадгезивнных свойствах.

Настоящее изобретение относится к способу получения носителя биологически активных соединений, включающему синтез тройного сополимера на основе метакриловой кислоты, такого как терполимер N,N-диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА) с метилметакрилатом (ММА) и бутилметакрилатом (BuMA) при молярном соотношении 2:1:1, имеющий ММ 150 кДа, отличающемуся тем, что модификация указанного терполимера проводится с применением 4-бромфенилбороновой кислоты при постоянном перемешивании и температуре 50°С, затем полученный раствор оставляют на 24 ч при постоянном перешивании, с последующей диализной очисткой, фильтрацией и лиофильной сушкой с образованием готового продукта. Настоящее изобретение обеспечивает задержку лекарства на слизистых оболочках за счет мукоадгезивных свойств модифицированного полимера и увеличение времени всасывания препарата, в результате чего снижается кратность применения лекарственного препарата, биодоступность препарата увеличивается, а эффективность терапии повышается. 7 ил.

Способ получения носителя биологически активных соединений, включающий синтез тройного сополимера на основе метакриловой кислоты, такого как терполимер N,N-диметиламиноэтилметакрилата (ДМАЭМА) с метилметакрилатом (ММА) и бутилметакрилатом (BuMA) при молярном соотношении 2:1:1, имеющий ММ 150 кДа, отличающийся тем, что модификация указанного терполимера проводится с применением 4-бромфенилбороновой кислоты при постоянном перемешивании и температуре 50°С, затем полученный раствор оставляют на 24 ч при постоянном перешивании, с последующей диализной очисткой, фильтрацией и лиофильной сушкой с образованием готового продукта.