Способ приготовления среды для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения и среда для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения Российский патент 2025 года по МПК A61K9/52 

Назначение и область техники

Изобретение относится к обеспечению контроля качества лекарственных препаратов пролонгированного действия и может быть использовано для проведения анализа по показателю «Высвобождение» с целью подтверждения постоянства состава и стабильности технологического процесса. Конкретно данная среда растворения может использоваться для исследования высвобождения пептидов или белков, являющихся противоопухолевыми гормональными средствами и антагонистами гормонов, из матрицы сополимера молочной и гликолевой кислоты.

Актуальность

Лекарственные препараты на основе сополимера рассчитаны на высвобождение активного вещества в течении нескольких недель и месяцев, что затрудняет оценку кинетики высвобождения вещества и качества препарата. Длительность модифицированного высвобождения препарата создает проблемы при их разработке и дальнейшего производства в реальном времени, делает невозможным контроль по показателю «Высвобождение» в течении всего заявленного периода действия лекарственного средства. Поэтому необходим ускоренный метод in vitro, который может использоваться в качестве инструмента быстрого контроля качества и который позволит быстрее подтвердить кинетику высвобождения активного вещества из лекарственного средства и обеспечит своевременный выпуск производственных партий. Для проведения такого испытания была разработана специальная среда растворения, которая обеспечит выполнение поставленных задач для препаратов пролонгированного действия для парентерального применения в условиях ускоренного высвобождения.

Уровень техники, прототип (ближайшие аналоги) и его недостатки

Патенты, описывающие состав среды растворения для проведения анализа по показателю «Высвобождение» для препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, отсутствуют.

В журнале «European Journal of Pharmaceutical Sciences» в статье «Новый метод ускоренного высвобождения in vitro для биоразлагаемого покрытия стентов, выделяющих лекарственное средство: понимание механизмов высвобождения лекарственного средства» (M. Kamberi, S. Nayak, K. Myo-Min, T. P. Carter, L. Hancock, D. Feder, A novel accelerated in vitro release method for biodegradable coating of drug eluting stents: Insight to the drug release mechanisms, European Journal of Pharmaceutical Sciences 37 (2009) 217-222) описывается принцип подбора условий для проведения ускоренного высвобождения из микросфер состоящих из сополимера молочной и гликолевой кислоты (PLGA) и действующего вещества эверолимуса.

В статье описаны два состава среды для растворения:

1) 7 % ацетонитрил и 0,4 % твин-20 в растворе 10 мМ натрия ацетате с рН 5,0 (для первых точек высвобождения);

2) 10 % ацетонитрил и 0,4 % твин-20 в растворе 10 мМ натрия ацетате с рН 5,0 (для конечной точки высвобождения).

Процесс высвобождения делится на две стадии: сначала проводят испытание используя среду растворения с 7 % ацетонитрилом, а далее, перед конечным отбором, заменяют на среду растворения с содержанием 10 % ацетонитрила.

В работе говорится, что буферный раствор натрия ацетата никак не влияет на скорость диффузии, аргументируя тем, что молекула эверолимуса является нейтральной, и буферный раствор служит лишь для поддержания рН раствора. А использование разных концентраций ацетонитрила позволят запустить процесс деградации сополимера, т.к. использование только 7 % позволяет достичь максимального высвобождения в районе 50 % от заявленной концентрации действующего вещества.

Еще один из описанных методов изучения высвобождения пептидов из микрокапсул PLGA описан в статье американских ученых «Ускоренный метод тестирования in vitro высвобождения препарата с пептидом длительного действия-PLGA», где разработана среда растворения на основе физиологического фосфатного буфера с рН 7,4, содержащий 5 % по объему Тиритона X-100, 5 % тетрагидрофуран (ТГФ) и 0,02 % натрия азида (NaN₃).

Для постановки анализа они использовали приблизительно 3 мг препарата пептид-PLGA и суспендировали его в 1,0 мл среды для высвобождения. Флаконы плотно закрывали, помещали на подставку для флаконов для ВЭЖХ, устанавливали на шейкер со скоростью вращения 40 об/мин в нагревательной камере при температуре 50 °C. Каждые 1-3 дня в течении 15 дней весь объем среды для высвобождения осторожно удаляли из флакона с минимальным повреждением микрокапсул и добавляли 1,0 мл свежей среды для высвобождения с помощью точной микропипетки. Временными точками контроля были 1, 3, 7 и 10-й дни. Замененные среды анализировали на содержание пептидов с использованием метода ВЭЖХ.

В результате данной разработки исследователями удалось за 2 недели достичь высвобождения на уровне 95 %.

В RU 2 800 062 17.07.2023 описана группа изобретения, раскрывающая микросферы с пролонгированным высвобождением лекарственного вещества- арипипразола и способ получения этих микросфер, согласно котороиу (1) арипипразол смешивают с сополимером лактида и гликолида, добавляют органический растворитель A, нагревают до 40-50°С и встряхивают для растворения, далее (2) в условиях контролируемого испарения органического растворителя A раствор, полученный на стадии 1), смешивают с раствором PVA, регулируют значение pH и затем перемешивают при определенной контролируемой температуре с получением эмульсии;

3) эмульсию, полученную на стадии 2), подвергают отверждению посредством процесса выпаривания растворителя в течение 3 часов, стабилизируют в форме сфер, и данные сферы собирают посредством центрифугирования и лиофилизируют с получением микросфер, у которых средний размер частиц составляет менее 20 мкм;

при этом на стадии 1), органический растворитель А представляет собой дихлорметан, весовое отношение органического растворителя А к арипипрозолу составляет от 4:1 до 8:1, а весовое отношение арипипразола к сополимеру лактида и гликолида составляет 5:2;

при этом на стадии 2), концентрация раствора PVA составляет 1% (вес/объем); определенную температуру контролируют так, чтобы температура составляла ниже 15°C в первый час стадии 2), после чего температуру поддерживают.

Причем на стадии 1) отношение общего веса арипипразола и сополимера лактида и гликолида к весу арипипразола, сополимера лактида и гликолида и органического растворителя A составляет 9-25% (вес/объем);

предпочтительно на стадии 1) весовое отношение органического растворителя A к арипипразолу составляет 8:1;

предпочтительно на стадии 1) температура составляет 55°C;

предпочтительно на стадии 1) встряхивание проводят в условиях нагревания до 40-65°C.

А на стадии 2) отношение объема (л) раствора PVA к весу (г) арипипразола составляет от 0,5 до 1,5:1 и более предпочтительно 1,24:1;

предпочтительно на стадии 2) объемное отношение органического растворителя A, добавленного на стадии 1), к PVA составляет от 1:40 до 1:250;

Из проанализированных литературных данных можно сделать вывод, что минусами данных сред растворения и способов высвобождения являются:

- сложность проведения испытания с заменой сред;

- низкая воспроизводимость результатов, в связи с потерями в результате замен сред и переноса микрокапсул;

- использование стентов (цилиндрический каркас из инертного материала), ограничивает постановку анализа в лабораториях, у которых нет возможности их изготавливать;

- ограничение возможности использования среды растворения на другом оборудовании с другими условиями проведения испытания.

Технической задачей заявленного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и расширение арсенала средств, а именно среды для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера DL-молочной и гликолевой кислоты.

В соответствии с проставленной технической задачей техническим результатом, достигаемым заявленным изобретением, является расширение арсенала эффективных средств при проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка с использованием новой среды растворения и упрощение процесса высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов.

Поставленная техническая задача и указанный технический результат достигаются заявленной группой изобретения, в которую входят способ приготовления среды для высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения и среда для высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов, полученная этим заявленным в качестве изобретения способом.

Итак, одним из изобретений заявленной группы является способ приготовления среды для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера DL-молочной и гликолевой кислоты, состоящий из трех этапов, и включающий на первом этапе приготовление буферного раствора путем растворения в 1000 мл воды при перемешивании 13,75 - 13,85 г натрий дигидрофосфата моногидрата, доведение рН раствора до значения 4,95 - 5,05 добавлением 1 М водного раствора динатрий гидрофосфата , далее на втором этапе готовят смесь компонентов, состоящую из буферного раствора и поливинилового спирта 5 - 88, приливая к раствору поливинилового спирта 1000 мл буферного раствора при постоянном перемешивании на магнитной мешалке и при нагревании раствора до температуры около 50 - 60 °С до полного растворения поливинилового спирта, затем охлаждают раствор до комнатной температуры и осуществляют третий этап, включающий растворение при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 10-20 мин. неионное поверхностно-активное вещество тритон Х-100 в смеси, полученной на втором этапе, далее прибавляют ацетонитрил и перемешивают.

При этом, используемый в способе 1 М водный раствор динатрия гидрофосфата содержит 1,42-1,43 г динатрий гидрофосфата и 99,5-100,5 г воды очищенной.

Другим изобретением заявленной группы является среда для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера DL-молочной и гликолевой кислоты, приготовленная способом по п.1 и имеющая следующий конечный состав:

неионное поверхностно-активное вещество тритон Х-100 - 0,45 - 0,55 г ацетонитрил - 55 - 65 мл раствор смеси компонентов - 935 - 945 мл

Новая разработанная среда растворения для проведения анализа «Высвобождение» для лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из биологического действующего вещества (пептид) заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера молочной и гликолевой кислоты, подходит для высвобождения путем диффузии молекулярных веществ из сополимерв PLGA при разных количественных соотношениях DL-молочной и гликолевой кислоты с различной молекулярной массой (высокомолекулярные и низкомолекулярные смеси). Это делает эту среду растворения более применимой в условиях производства лекарственных препаратов.

Простота проведения высвобождения с использованием новой среды растворения позволит проводить анализ в лаборатории ограниченной материально и технически. И самое главное при использовании новой среды растворения можно достигать стабильно не менее 70 % высвобождения действующего вещества с различной степенью полярности и различными кислотно-основными свойствами.

Раскрытие поставленной технической задачи

Итак, технической задачей заявленного изобретения является, как указано выше, создание новой среды растворения для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов и упрощение процесса высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов.

Раскрытие технической сущности заявленной группы изобретения.

Среда растворения включает в себя фосфатный буферный раствор pH 4,95 - 5,05, поверхностно-активное вещество (ПАВ), поливиниловый спирт (ПВС) и органический растворитель. В качестве ПАВ используется тритон X-100 - это неионное поверхностно-активное вещество (ПАВ), которое имеет гидрофильную полиэтиленоксидную цепь (в среднем она содержит 9,5 звеньев этиленоксида) и липофильную или гидрофобную группу ароматических углеводородов. Углеводородная группа представляет собой 4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенильную группу. В качестве ПВС используется поливиниловый спирт 5 - 88, где 5 - динамическая вязкость в мПа⋅с, а 88 - уровень (степень) омыления в процентах. Органическим растворителем в среде растворения выбран ацетонитрил.

В состав буферного раствора входит:

натрия дигидрофосфат моногидрат - от 13,75 до 13,85 г; динатрия гидрофосфат 1 М раствор для доведения рН (4,95 - 5,05) - от 0,05 до 0,15 г; воды очищенной - от 995 до 1005 г.

1 М раствор динатрия гидрофосфата представляет собой:

динатрия гидрофосфат - от 1,42 до 1,43 г; воды очищенной - от 99,5 до 100,5 г.

В состав смеси компонентов входит:

поливиниловый спирт 5 - 88 - от 0,95 до 1,05 г; буферный раствор - от 995 до 1005 мл.

В конечный состав среды растворения входит: раствор из смеси компонентов, тритон Х-100 и ацетонитрил особо чистый, в следующем соотношении:

тритон Х-100 - от 0,45 до 0,55 г; ацетонитрил - от 55 до 65 мл; раствор смеси компонентов - от 935 до 945 мл.

В качестве исследуемых образцов для новой среды для ускоренного высвобождения походят лекарственные препараты парентерального применения с пролонгированным действием, представляющие из себя лиофилизат из микросфер, выполненных из сополимера PLGA, с заключенными в них молекулами пептида или белка в качестве действующего вещества, такие, как: «Бусерелин-депо, лиофилизат для приготовления суспензии для внутримышечного введения пролонгированного действия», «Октреотид-депо, лиофилизат для приготовления суспензии для внутримышечного введения пролонгированного действия», «Трипторели-депо, лиофилизат для приготовления суспензии для внутримышечного введения пролонгированного действия», «Лейпрорелин-депо, лиофилизат для приготовления суспензии для внутримышечного введения пролонгированного действия» и другие.

Осуществление изобретения

Среда растворения для проведения высвобождения пептидов или белков из полимерных микрочастиц (микросфер) в препаратах пролонгированного действия по изобретению разработана на основе анализа литературных данных и состоит из водного буферного раствора 100 мМ раствора натрия дигидрофосфата с рН 4,95 - 5,05, доведенного с помощью 1 М раствора динатрия гидрофосфата, и растворенного в нем поливинилового спирта 5 - 88 в концентрации 0,1 % и тритона Х-100 в концентрации 0,05 %. Далее полученную смесь смешивают с ацетонитрилом в соотношении 94:6.

Полученная среда высвобождения является водной, так как исследования сополимера на основе молочной и гликолевой кислот (P. Blasi, S.S. D’Souza, F. Selmin, P.P. DeLuca, Plasticizing effect of water on poly (lactide-co-glycolide), J. Control. Release 108 (2005) 1-9.) показывают, что вода необходима для инициирования и поддержания процесса гидролитической деградации/эрозии полимерной матрицы. Вода, поглощенная из среды для высвобождения, действует как пластификатор и снижает температуру стеклования сополимера, повышая его подвижность и способствуя раскрытию пор в микрочастице для высвобождения активного вещества.

Известно, что на скорость гидролитической деструкции сополимера на основе PLGA влияют ионная сила и рН раствора (F. Alexis, Factors affecting the degradation and drug-release mechanism of poly (lactic acid) and poly[(lactic acid)-co-(glycolic acid)], Polym. Int. 54 (2005) 36-46.). Однако, высокая ионная сила и экстремальный рН отрицательно влияют на растворимость и устойчивость пептидов в растворах. Поэтому в разработанной среде используется 100 мМ буферный раствор с рН 4,95 - 5, 05.

Для ускорения высвобождения лекарственного средства использовался органический растворитель - ацетонитрил, для увеличения пористости и растворимости сополимера (M. Kamberi, S. Nayak, K. Myo-Min, T.P. Carter, L. Hancock, D. Feder, A novel accelerated in vitro release method for biodegradable coating of drug eluting stents: insight to the drug release mechanisms, Eur. J. Pharm. Sci. 37 (2009) 217-222.).

Согласно научным данным (K. Makino, H. Ohshima, T. Kondo, Mechanism of hydrolytic degradation of poly(L- lactide) microcapsules: effects of pH, ionic strength and buffer concentration, J. Microencapsul. 3 (1986) 203-212.), поверхностно-активные вещества (ПАВ) повышают смачиваемость и проницаемость полимера за счет снижения поверхностного натяжения между гидрофобным сополимером PLGA и водной средой, что позволяет ускорить проникновение среды в матрицу микрокапсулы.

Для заявляемой в качестве изобретения среды для высвобождения выбрано неионное ПАВ тритон X-100, так как данный ПАВ является хорошим солюбилизаторам гидрофобных соединений (T.L. Cort, M.-S. Song, A.R. Bielefeldt, Nonionic surfactant effects on pentachlorophenol biodegradation, Water Res. 36 (2002) 1253-1261).

Изобретение иллюстрируется нижеследующим конкретным примером, не ограничивающим объем притязаний заявленной группы изобретения.

Пример 1

Среда растворения для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, готовится следующим образом:

Буферный раствор pH 5,0: 13,8 г натрия дигидрофосфата моногидрата растворяют в 1000 мл воды при перемешивании, доводят рН раствора до значения 4,95 - 5,05 с помощью 1М раствора динатрия гидрофосфата (потребуется от 0,5 до 1,5 мл 1 М динатрия гидрофосфата для доведения рН раствора до указанного значения).

Раствор смеси компонентов: 1,00 г поливинилового спирта помещают в коническую колбу с пробкой вместимостью 1000 мл, приливают 1000 мл буферного раствора с рН 5,0. Колбу с раствором устанавливают на магнитную мешалку, и при постоянном перемешивании, включают нагрев платформы так, чтобы температура раствора была около 50-60 °С.

Дожидаются полного растворения поливинилового спирта. Затем охлаждают раствор до комнатной температуры.

Среда растворения: В другую коническую колбу вместимостью 1000 мл помещают 0,50 г тритона Х-100 и растворяют в 940 мл ранее полученной смеси компонентов при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 10-20 мин. Далее прибавляют 60 мл ацетонитрила и перемешивают.

Данная среды для ускоренного высвобождения позволит проводить контроль качества лекарственных препаратов с пролонгированным действием, на основе микрочастиц из сополимера молочной и гликолевой кислот, с включенным в них пептидом или белком в промышленном производстве in vitro в течение небольшого времени. А также позволит различать типы лекарственных средств с пролонгированным действием на основе комплекса пептидно-PLGA-рецептур с различным временным терапевтическим действием, если при этом проводить корреляцию между длительным и ускоренным высвобождением.

Таким образом, заявленная группа изобретений обеспечивает расширение арсенала эффективных средств при проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка с использованием новой среды растворения и упрощение процесса высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены среда для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, с заданным количеством исходных компонентов и способ приготовления среды. Изобретения обеспечивают расширение арсенала эффективных средств при проведении ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера DL-молочной и гликолевой кислоты. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Среда для проведения ускоренного высвобождения активного вещества из лекарственных препаратов пролонгированного действия для парентерального применения, состоящих из пептида или белка, заключенного в микросферы из биоразлагаемого сополимера DL-молочной и гликолевой кислоты имеющая следующие исходные компоненты:

неионное поверхностно-активное вещество тритон Х-100 0,45-0,55 г ацетонитрил 55-65 мл раствор смеси компонентов, включающий поливиниловый спирт 5-88 в количестве от 0,95 до 1,05 г и буферный раствор, полученный растворением в 995-1005 г воды при перемешивании 13,75-13,85 г натрий дигидрофосфата моногидрата, доведение рН раствора до значения 4,95 - 5,05 добавлением от 0,05 до 0,15 г 1 М водного раствора динатрий гидрофосфата от 995 до 1005 мл 935 - 945 мл

2. Способ приготовления среды по п. 1, состоящий из трех этапов и включающий на первом этапе приготовление буферного раствора путем растворения в 995-1005 г воды при перемешивании 13,75-13,85 г натрий дигидрофосфата моногидрата, доведение рН раствора до значения 4,95-5,05 добавлением от 0,05 до 0,15 г 1 М водного раствора динатрий гидрофосфата, далее на втором этапе готовят смесь компонентов, состоящую из буферного раствора и поливинилового спирта 5-88, при этом к поливиниловому спирту 5-88 в количестве от 0,95 до 1,05 г добавляют от 995 до 1005 мл буферного раствора при постоянном перемешивании на магнитной мешалке и при нагревании раствора до температуры 50-60 °С до полного растворения поливинилового спирта, затем охлаждают раствор до комнатной температуры и осуществляют третий этап, включающий растворение при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 10-20 мин неионного поверхностно-активного вещества тритона Х-100 в смеси компонентов, полученной на втором этапе, далее прибавляют ацетонитрил и перемешивают.

3. Способ приготовления среды по п. 2, отличающийся тем, что 1 М водный раствор динатрия гидрофосфата содержит в г:

динатрий гидрофосфат 1,42-1,43 вода очищенная 99,5-100,5