СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРИЛЬНОЙ САМОЖЕЛИРУЮЩЕЙСЯ АЛЬГИНАТНОЙ СИСТЕМЫ
METHOD FOR PREPARING STERILE SELF-GELLING ALGINATE SYSTEM

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, точнее к биосовместимым формоустойчивым гидрогелям на основе альгината, получаемым ионотропной сшивкой с отсроченным гелеобразованием.
Известен способ приготовления офтальмологического геля, заключающийся в том, что при интенсивном перемешивании в сухой порошок редкосшитой полиакриловой кислоты и/или ее производных добавляют водный раствор полиэтиленоксида, затем при перемешивании добавляют очищенную воду, корректируют рН до величины 6,0-7,0 раствором гидроксида натрия, добавляют при перемешивании предварительно приготовленный в отдельном реакторе щелочной раствор стабилизатора, консерванта и антибиотика путем смешивания водных растворов бензалкония хлорида, динатрия эдетата и гентамицина сульфата с последующим добавлением раствора гидроксида натрия, после чего добавляют ксимедон и вторично корректируют рН (Патент РФ 2454219, МПК А61К 8/34, А61К 8/73, A61Q 19/07, публ. 2007).
Недостатком этого способа является проведение стерилизации путем термообработки, что меняет реологические параметры системы и приемлемо для введения в гидрогель не всех лекарственных препаратов, т.к. влияет на их подлинность.
Наиболее близким является способ получения саможелирующейся альгинатной системы (Патент РФ 2393867, МПК А61К 31/715, публ. 2010). Способ основан на формировании дисперсии на основе водорастворимого альгината и частиц, содержащих гелеобразующий ион.
К недостаткам этого способа можно отнести то, что он является достаточно сложным технически, т.к. предусматривает предварительное получение частиц водонерастворимого альгината с гелеобразующим ионом, их промывку до достижения в промывных водах высокого уровня очистки воды, определяемой на основании проводимости очищенной воды, сушку и стерилизацию. Технологическая сложность данного метода обусловлена также необходимостью сохранения стерильности смешиваемых ингредиентов (водорастворимого альгината и альгинатных частиц) в процессе получения саможелирующейся системы с использованием смешивающих устройств, что требует их предварительной стерилизации.
Задачей предлагаемого изобретения является создание более простого способа получения саможелирующейся альгинатной системы для формования гидрогелевых изделий, сохраняющих формоустойчивость после γ-стерилизации и обладающих антимикробными и другими лечебными свойствами. Увеличение сроков хранения и сроков поддержания стерильности достигается за счет выделения ионов кальция непосредственно в желируемой системе и образования сетчатого полимерного каркаса, позволяющих получать формоустойчивые мягкие гидрогелевые изделия для адресного пролонгированного высвобождения импрегнированных в полимерной матрице (каркасе) лекарственных средств. В качестве таких препаратов могут быть применены: лидокаин, деринат (дезоксирибонуклеат) натрия, метронидазол, димексид, прополис или фторурацил в количестве 0,25-5,00 масс.%.
Для решения поставленной задачи при получении стерильной саможелирующейся альгинатной системы, содержащей лечебное средство, путем формирования дисперсии на основе водорастворимого альгината натрия и частиц с гелеобразующим ионом кальция предложено в водорастворимый альгинат натрия вводить последовательно карбонат кальция в концентрации 0,08-0,12 масс.%, а затем органическую кислоту, выбранную из ряда 2,4-гександиеновая, пара-толуиловая, 4-пропилоксибензойная в количестве 0,12-0,36 масс.%, при соотношении между солью кальция и указанными кислотами 2:3, 1:2, 1:3 соответственно. После этого полученную альгинатную систему надо выдерживать до формирования гелевого матрикса при комнатной температуре, затем проводить γ-стерилизацию.
Получение саможелирующейся альгинатной системы осуществляют следующим образом.
а
Готовится совместный водный раствор альгината натрия с концентрацией 2,2-2,5% масс. и лечебного средства (0,25-5%мас.). Молекулярная масса альгината натрия 140-360 кДа. Раствор перемешивают 2 часа и еще 2 часа выдерживают при комнатной температуре. Затем полученный раствор разделяют на два равных объема, в один из которых вводят навеску карбоната кальция, в другой - навеску органической труднорастворимой кислоты, выбранной из вышеуказанного ряда, и осуществляют диспергирование введенных лекарственных средств, выбранных также из вышеуказанного ряда, с помощью мешалки. Навески препаратов берут из расчета содержания в конечной смеси карбоната кальция 0,08-0,12% масс., а органической кислоты 0.12-0,36% масс. при соблюдении следующих массовых соотношений между солью кальция и кислотой: для 2,4-гександиеновой кислоты 2:3; для пара-толуиловой - 1:2; для 4-пропилоксибензой - 1:3. Непосредственно перед заполнением форм для получения гидрогелевых изделий полученные дисперсии сливают и перемешивают с помощью турбинной мешалки со скоростью вращения ротора 300 об/мин в течение 30 с. Полученная дисперсия на основе водного раствора альгината натрия и нерастворимой соли кальция с добавлением труднорастворимых карбоновых кислот имеет показатель кислотности в диапазоне рК=4,3-4,7.
Полученную смешанную дисперсию заливают в формы и выдерживают при комнатной температуре не менее 4-х часов для получения формоустойчивых гидрогелевых матриц, затем готовые гидрогелевые изделия упаковывают и проводят γ-стерилизацию дозой 6-15 кГр на установке с кольцевым конвейером в рабочей камере ускорителя электронов.
Пример 1
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 0,5 г лекарственного препарата дерината натрия, засыпают 4,8 г альгината натрия и перемешивают 2 часа и выдерживают еще 2 часа при комнатной температуре. Затем разливают альгинатный раствор на 2 части по 100 мл. В первую часть вводят 0,08 г карбоната кальция, а во вторую - 0,12 г 2,4-гександиеновой кислоты. Обе дисперсии гомогенизируют с помощью мешалки, затем их сливают, перемешивают в течение 30 сек с помощью турбинной мешалки и заливают в формы для получения гидрогелевых матриц. Матрицы выдерживают в состоянии покоя не менее 4-х часов и стерилизуют радиационным способом в дозе 6 кГр.
Пример 2
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 4 г лекарственного препарата лидокаина, засыпают 4,4 г альгината натрия. Далее аналогично примеру 1, но после разделения альгинатного раствора с лекарственным препаратом на 2 части, в первую часть вводят 0,12 г карбоната кальция, а во вторую - 0,18 г 2,4-гександиеновой кислоты.
Стерилизация после упаковки проводят в дозе 6 кГр.
Пример 3
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 9 г лекарственного препарата метронидазола и 4 г димексида, засыпают 5 г альгината натрия. Далее аналогично примеру 1, но после разделения альгинатного раствора с лекарственным препаратом на 2 части, в первую часть вводят 0,09 г карбоната кальция, а во вторую - 0,18 г пара-толуиловой кислоты.
Стерилизация после упаковки проводят в дозе 15 кГр.
Пример 4
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 10 г лекарственного препарата 5-фторурацила и 4,8 г альгината натрия. Далее аналогично примеру 1, но после разделения альгинатного раствора с лекарственным препаратом на 2 части, в первую часть вводят 0,12 г карбоната кальция, а во вторую - 0,24 г пара-толуиловой кислоты.
Стерилизация после упаковки проводят в дозе 15 кГр.
Пример 5
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 4 г лекарственного препарата лидокаина, засыпают 4,4 г альгината натрия. Далее аналогично примеру 1, но после разделения альгинатного раствора с лекарственным препаратом на 2 части, в первую часть вводят 0,08 г карбоната кальция, а во вторую - 0,24 г 4-пропилоксибензойной кислоты.
Стерилизация после упаковки проводят в дозе 6 кГр.
Пример 6
В емкость с водой объемом 200 мл при перемешивании вводят 10 г лекарственного препарата 5-фторурацила и 4,8 г альгината натрия. Далее аналогично примеру 1, но после разделения альгинатного раствора с лекарственным препаратом на 2 части, в первую часть вводят 0,12 г карбоната кальция, а во вторую - 0,36 г 4-пропилоксибензойной кислоты.
Стерилизация после упаковки проводят в дозе 6 кГр.
В примерах 1-6 использование концентрации карбоната кальция ниже 0,08% масс. приводит к снижению формоустойчивости гидрогелей, а с концентрацией выше 0,12% масс. является нецелесообразным, т.к. приводит к снижению скорости выхода лекарственных препаратов и неоправданному расходу реагентов. Несоблюдение рекомендованного в описании массового соотношения труднорастворимых кислот и карбоната кальция в сторону уменьшения концентрации кислоты приводит к снижению формоустойчивости гидрогелей, а в сторону увеличения - к изменению рН системы.
Полученные гидрогелевые матрицы сохраняют после γ-стерилизации формоустойчивость, обладают прекрасными тактильными свойствами, одновременно являясь мягкими и упругими, удобными для использования врачами при введении пациентам, не травмируют больного при их введении в полости (орофарингеальную, гинекологическую, проктологическую и т.д.), обеспечивают направленное пролонгированное подведение лекарственных средств.