СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПИРИМИДИНОВОГО ПРОИЗВОДНОГО БЕНЗОФЕНОНА
METHODS FOR INCREASING SOLUBILITY OF MEDICINAL AGENT BASED ON PYRIMIDINE DERIVATIVE OF BENZOPHENONE

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ повышения растворимости активного фармацевтического ингредиента, который представляет собой пиримидиновое производное бензофенона, включающий стадии растворения активного фармацевтического ингредиента и вспомогательных веществ в системе растворителей, отгонку растворителя и сушку суспензии. Композиция, полученная вышеописанным способом, обладает улучшенными фармакокинетическими характеристиками, имеет высокую аити-ВИЧ-1 активность, походит для изготовления энтеральных лекарственных форм, стабильна при хранении.
Основу современных методов лечения ВИЧ-1 инфекции составляет высокоактивная антиретровирусная терапия, использующая комбинацию противовирусных препаратов с различным механизмом действия. Неотъемлемой частью этой комбинации являются ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ-1 (ННИОТ), которые связываются с аллостерическим сайтом фермента вблизи полимеразного центра и блокируют его (Prajapati D.G., Ramajayam R., Yadav M., Giridhar R. The search for potent, small molecule NNRTIs // Bioorg. Med. Chem. - 2009. - Vol.17. - P.5744-5762). В настоящее время в клинической практике используется 5 ННИОТ: невирапин, делавирдин, эфавиренц, этравирин и рилпивирин. Несмотря на высокую активность и селективность действия указанных ННИОТ, основным их недостатком, помимо относительно высокой токсичности и ряда побочных эффектов, является быстрое возникновение резистентных штаммов ВИЧ-1, что снижает эффективность дальнейшей терапии этими препаратами. В связи с этим, в мире постоянно ведется поиск новых ННИОТ, активных не только в отношении дикого штамма ВИЧ-1, но и его лекарственно-устойчивых форм (Bollini М., Domaoal R.A., Thakur V.V., Gallardo-Macias R., Spasov K.A., Anderson K.S., Jorgensen W.L. Computationally-guided optimization of a docking hit to yield catechol diethers as potent anti-HIV agents // J. Med. Chem. - 2011. - Vol.54. - P.8582-8591).
Известны комбинации, содержащие ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы на основе пиримидина и нуклеотидные ингибиторы обратной транскриптазы, направленные на лечения ВИЧ-инфицированных пациентов или для профилактики передачи ВИЧ-инфекции или инфекции (Патент US 2017100398, опубликовано 13.04.2017). При этом в данном патенте рассматриваемое средство для лечения и профилактики ВИЧ представлено комплексом ингибиторов обратной транскриптазы нуклеозидной и ненуклеозидной природы.
2
Описаны синтетические вещества ряда пиримидинов, а именно 2-хлор-5-фенил-5Н-пиримидо [5', 4': 5,6] пирано [2, 3-d] пиримидин-4-ола, имеющего противовирусную активность. Заявляются лекарственные средства с противовирусной активностью против ВИЧ-инфекции и вируса гепатита В, содержащие 2-хлор-5-фенил-5Н-пиримидо [5', 4': 5,6] пирано [2,3-d] пиримидин-4-производных общей формулы, где: X выбран из группы: Н, NO2, Hal, ОМе; R1 выбран из группы: О, ОН; и R2 выбран из группы: Cl, SH, ОН; и препарат с противовирусной активностью против ВИЧ-инфекции, содержащий производное 2-хлор-5-фенил-5Н-пиримидо |5', 4': 5,6] пирано [2,3-d] пиримидин-4-ола общая формула, где: X выбран из группы: Н, NO, Hal, ОМе; R1 выбран из группы: Cl, ОН; и R2 выбран из группы Cl, SH, ОН в комбинации с ингибитором обратной транскриптазы, например ретровир, или в комбинации с ингибитором протеазы, например, лопинавир. Результатом является эффективный препарат с противовирусной активностью (Патент RU 2666148, опубликовано 06.09.2018). Однако в данном патенте средство для лечения ВИЧ представлено комплексом, состоящим из синтетического вещества пиримидинового ряда и либо ингибитора обратной транскриптазы, либо ингибитора протеазы.
2
2
3
2
3
2
Описан новый класс 1,5,6-замещенных производных пиримидина, обладающих анти-ВИЧ, где химическая структура производных представлена общей структурной формулой 1, где R1 представляет собой О, Br, I, NO, NH, NHCH, N(CH3) и другие группы заместителей, R2 представляет собой СН, Ph или замещенный ароматический углеводород, R3 представляет собой Н или F, a R представляет собой О или СН. В соответствии с настоящим изобретением, созданная конформация новых химически синтезированных соединений легко стимулирует активность ингибирования обратной транскриптазы и оказывает ингибирующее действие на лекарственно-устойчивые штаммы вируса ВИЧ. Настоящее изобретение также относится к применению этих соединений в качестве ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ-1, принятых в качестве препаратов для лечения синдрома приобретенного иммунодефицита (Патент CN 102838549, опубликовано 06.09.2018). Запатентованная химическая структура содержит в своем составе только пиримидин. Однако, согласно литературным данным, наличие в структуре бензофенона усиливает ингибирующую активность в отношении обратной транскриптазы. В патенте не описано создание лекарственного средства на основе соединения заявленной химической структуры.
В патенте раскрыто пиримидиновое соединение, соответствующее формулам (I), (II) или (III). Примером соединения по изобретению являются 3-[3-(5-изопропил-2,6-диоксо-1,2,3,6-тетрагидропиримидин-4-карбонил)-5-метилфенил]-акрилонитрил. Также раскрыто применение соединения с химической структурой согласно формулам (I), (II) или (III) для создания лекарственного средства для лечения или профилактики ВИЧ-инфекции и фармацевтической композиции, содержащей соединение по формулам (I), (II) или (III) (Патент NZ 573793, опубликовано 12.01.2012). Однако в данном патенте описано соединение, противовирусная активность которого определяется только наличием пиримидинового производного, и не содержит бензофеноновую структуру.
Предложены новые ди-арилпиримидиновым (DAPY) соединения и их фармацевтически приемлемые соли. В патенте также представлены композиции, содержащие примеры соединений группы ди-арилпиримидина и их использование для лечения заболеваний и состояний, направленных на ингибирование ненуклеозидного ингибитора обратной транскриптазы (Патент US 8410124, опубликовано 23.04.2009). Недостатком данного изобретения является то, что противовирусная активность данного соединения обусловлена только наличием пиримидинового производного, что, согласно литературе, хуже, чем при наличии производного бензофенона. Применение данного препарата позиционируется в комплексной терапии.
Описано соединения, применяемые для лечения ВИЧ-инфекции, или для ее профилактики, а также фармацевтические композиции на их основе. (Патент KR 101475091, опубликовано 17.08.2009). Однако в запатентованном соединении отсутствует бензофеноновый компонент, который, согласно литературным данным, усиливает анти-ВИЧ активность.
Известны соединения или их фармацевтически приемлемые соли, сольваты, сложные эфиры и/или фосфонаты, а также композиции, содержащие такие соединения, и терапевтические методы, описывающие прием таких соединений (Патент US 8334295, опубликовано 31.03.2011). Недостатком является то, что рассматриваются соединения с анти-ВИЧ активностью только на основе пиримидина, что, возможно, ограничивает их применение при лечении онкологических заболеваний в силу меньшей активности, чем соединений на основе бензофенона и пиримидина.
Описан препарат на основе нового хирального ингибитора обратного транскриптазы вируса иммунодефицита человека-1(4)-дигидро-2-алкоксил-6-бензил-оксопиримидина (S-DABO) и к его применению. Основная активность соединения в отношении обратной транскриптазы ВИЧ-1 связана с различными группами, находящимися в положениях С2 и С5 пиримидинового кольца. Тест на анти-ВИЧ-1 активность показал, что новые соединения обладают высокой активностью, причем активность соединения в 14 раз выше, чем у клинически используемого невирапина. Соединения, вероятно, станут потенциальными новыми анти-ВИЧ-медикаментами (Патент CN 102134223, опубликовано 27.07.2011). Однако, несмотря на то, что описанное в патенте соединение обладает анти-ВИЧ -1 активностью, оно не содержит в своем составе бензофенон.
Предложены соединения пиримидин-тиоалкила и алкилового эфира. Данные соединения, будучи ингибиторами вирусной обратной транскриптазы, рекомендуются для лечения ВИЧ-инфицированных пациентов (Патент US 6043248, опубликовано 28.03.2000). Однако анти-ВИЧ активность описанного соединения обусловлена только наличием пиримидинового кольца. Возможное присутствие в соединение бензофенона не описано.
Описан способ получения 1-алкоксиалкил-6-бензил-5-изопропилпиримидин-2,4 (1Н, 3Н)-дионов (II). Способ включает получение 5-(фенилметил)-4-(1-метилэтил) пиримидинов (IV), взаимодействие 4-хлор-5-(1-метилэтил) пиримидина с металлоорганическим реагентом над гомогенным металлическим катализатором, затем гидролиз и алкилирование (Патент FR 2781219, опубликовано 31.01.2000). В данном патенте не представлен синтез пиримидинового производного бензофенона-ненуклеозидного ингибитора обратной транскриптазы и не описано средство на его основе.
В патенте описаны производные пиримидина и их соли, обладающие вируциодной и анти-ВИЧ активностью (Патент FR 2820135, опубликовано 02.08.2002). Однако описанные соединения не содержат бензофенон. Так же в данном патенте не представлены доказательства активности.
Предложена фармацевтическая композиция, содержащая нуклеозидный аналог, выбранный из группы ингибиторов обратной транскриптазы, представляющих собой пиримидиновые нуклеозидные аналоги. Изобретение характеризуется тем, что оно дополнительно содержит нуклеозидный аналог, выбранный из группы, состоящей из арабинонуклеозидов и галогенированных и/или 5'-фосфорилированных и/или 2'- и/или 3'-дезоксипроизводных (Патент ЕР 0987025, опубликовано 22.03.2000). Представленная композиция с анти-Вич активностью содержит два соединения, одно из которых является ингибитором обратной транскриптазы. Активность композиции связывают с наличием обоих соединений. Ни одно из соединений не содержит бензофенон.
Описаны соединения и фармацевтическая композиция на их основе, направленные на лечение ВИЧ-инфекции, представляющее собой: (N-(2R) гидрокси-1-(S)-инданил-2-(R)-фенилметил-4-(S)-гидрокси-5-(1-(4-(3-пиридилметил)-2-(S)-N'-(трет-бутилкарбоксамидо)пиперазинил)пентанамид), нуклеозидный аналог ингибитора обратной транскриптазы ВИЧ (2R, цис)-4-амино-1-(2-гидроксиметил-1,3-оксатиолан-5-ил)-(1Н)-пиримидин-2-он) и (3'-азидо-3'-диокситимидин) или их фармацевтически приемлемые соли или сложные эфиры. В патенте представлен способ профилактики или лечения ВИЧ-инфекции, включающий введение подходящему млекопитающему, нуждающемуся в таком лечении, эффективное количество комбинации описанных соединений, вводимых одновременно или отдельно друг от друга (Патент ЕА 000437, опубликовано 10.05.2014). Недостатком является то, что в патенте описана композиция, содержащая только производное пиримидина. Однако в патенте нет упоминается о производном бензофенона.
Известен способ синтеза ингибитора обратной транскриптазы S-DABO: 2-(насыщенного или ненасыщенного гидрокарбила, замещенного бензил или замещенного серосодержащего фенила)-5-алкил-6-(1-цианоарилметил) урацила и его действия по отношению к ВИЧ. В изобретении описан способ синтеза указанного соединения, обладающего противо-ВИЧ-1 активностью (Патент CN 1903847, опубликовано 31.01.2007). В данном патенте описывается химический синтез пиримидинового производного, обладающего противо-ВИЧ-1 активностью. Однако сведения о способе применения и средстве на основе данного соединения в патенте отсутствуют.
Описаны бензофеноновые соединения (I), применяемые при лечении ВИЧ-инфекций, описаны метод применения и фармацевтические композиции на их основе (Патент US 7273863, опубликовано 25.09.2007). В данном патенте для лечения ВИЧ-инфекции предложены соединения бензофеноновой природы. Однако из литературы известно, что большей анти-ВИЧ активностью обладают соединения, содержащие в своем составе как бензофеноновые производные, так и пиримидиновые.
Известны соединения или их фармацевтически приемлемые соли в отношении ингибирования обратной транскриптазы ВИЧ и ее устойчивых форм, профилактики или лечения инфекции ВИЧ и лечения синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) (Патент US 6995283, опубликовано 24.06.2004). В данном патенте для лечения ВИЧ-инфекции предложены соединения бензофеноновой природы. Однако из литературы известно, что большей анти-ВИЧ активностью обладают соединения, содержащие в своем составе как бензофеноновые производные, так и пиримидиновые.
Соединения, применяемые в качестве ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ. В частности, соединения активны против исходного типа и одиночных или двойных мутантных штаммов ВИЧ (Патент WO 2006034583, 06.04.2006). В данном патенте для лечения ВИЧ-инфекции предложены соединения бензофеноновой природы. Однако из литературы известно, что большей анти-ВИЧ активностью обладают соединения, содержащие в своем составе как бензофеноновые производные, так и пиримидиновые.
3
Описаны ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ-1 - производные пиримидинового ряда общей формулы. Указанные соединения-аналоги обладают выраженной активностью в отношении ВИЧ-1 in vitro в наномолярном диапазоне концентраций и имеют доказанный механизм действия, основанный на прямом ингибировании ОТ ВИЧ-1, в том числе и ее мутантных форм. (Заявка на патент RU 2011148488, опубликовано 30.11.2011). Однако метод получения этих соединений, основанный на первоначальном О-ацилировании фенолов ароматическими кислотами и последующей перегруппировке по Фрису, не позволяет получать производные, которые бы не содержали в n-положении фенольного фрагмента каких-либо заместителей (во всех соединениях-аналогах R≠VH).
Ранее было получен лекарственный кандидат - новое пиримидииовое производное бензофенона, не имеющее дополнительных заместителей в ароматических ядрах, и обладающее высокой противовирусной активностью.
Активный фармацевтический ингредиент - 1-[2-2(2-бензоилфенокси)этил]-6-метилурацил (Фиг. 1), является синтетическим пиримидиновым производным бензофенона, обладающим противовирусным действием в отношении ВИЧ-1.
20
18
2
4
Пиримидииовое производное бензофенона описывается химической формулой CHNO с молекулярной массой 350,37. Это кристаллический порошок от кремового до светло-коричневого цвета; практически нерастворим в воде, этаноле, гексане, очень мало растворим в метаноле, мало растворим в хлороформе.
Пиримидиновые производные бензофенона относятся к классу высокоактивных ненуклеозидных ингибиторов вирусной репродукции, обладающих способностью подавлять репродукцию ВИЧ-1 in vitro в наномолярном диапазоне концентраций (Патент RU 2489427, опубликовано 10.08.2013; Novikov M.S., Ivanova O.N., Ivanov A.V., Valuev-Elliston V.T., Temburnikar K., Ozerov A.A., Gurskaya G.V., Kochetkov S.N., Pannecouque C, Balzarini J., Seley-Radtke K.L. 1-[2-(2-Benzoyl- and 2-benzylphenoxy)ethyl]uracils as potent anti-HIV-1 agents // Bioorg. Med. Chem. -2011. - Vol.19. - P. 5794-5902). Соединения данного класса эффективно подавляют активность обратной транскриптазы как дикого штамма ВИЧ-1, так и большинства исследованных мутантных форм (L100I, K103N, Y181C, Y188L, G190A, K103N/Y181C) (Печинский С.В., Курегян А.Г., Озеров А.А., Новиков М.С.Дизайн новых производных урацила, обладающих ингибиторной активностью в отношении обратной транскриптазы мутанта K103N/Y181C ВИЧ-1 // Хим.-фарм. журн. - 2015. - Т. 49. - №10. - С.40-43). Таким образом, 1-[2-2(2-бензоилфенокси)этил]-6-метилурацил является перспективным соединением для создания лекарственных средств, предназначенным для лечения ВИЧ-1 инфекции.
В настоящее время все больший интерес исследователей и производителей лекарственных средств привлекают способы повышения фармакологической эффективности и безопасности применения фармацевтических субстанций (ФС), в том числе за счет их включения в так называемые средства доставки - системы, в которых молекулы лекарственных веществ включаются в супрамолекулярные образования или наночастицы за счет формирования нековалентных связей и высвобождаются в определенных частях организма, обеспечивая целевое и регулируемое по времени действие. В качестве вспомогательных веществ для получения таких комплексов используются различные носители, в том числе природные и синтетические полимеры. Для получения таких композиций в основном используются «жидкофазные» технологии, основанные на совместном плавлении или растворении компонентов (Чистяченко Ю.С. Получение и физико-химическое исследование свойств твердых дисперсий липофильных низкомолекулярных органических веществ с гидрофильными полимерами: автореф. дисс. … кандидат хим. наук / Ю.С. Чистяченко. - СПб, 2017. 22 с).
Кроме того для улучшения растворимости субстанций в состав таблеток вносят вещества улучшающие растворимость (солюбилизаторы, дезинтегранты). После распада таблетки свойства растворимости субстанции, как самой по себе, так и при помощи других ингредиентов рецептуры, определяют дальнейшую скорость растворения и степень высвобождения лекарственного вещества (Баласубраманиам Д., Би Т. Влияние дезинтеграторов быстрого действия на скорость растворения твердых лекарственных форм перорального применения // Фармацевтическая отрасль. - 2010. - №4 (21). - С.92-99).
Плохо растворимые лекарственные вещества составляют значительный процент от лекарственных молекул, которые находятся на стадии разработки, а также от коммерчески доступных лекарственных молекул. Растворимость лекарственного вещества в значительной степени влияет на его биодоступность. Биодоступность является одним из главных фармакокинетических свойств лекарственного вещества, это доля от введенной дозы лекарственного вещества, которая попадает в кровоток. Таким образом, по определению, при внутривенном введении лекарственного вещества его биодоступность составляет 100%. Однако при использовании других способов введения биодоступность, как правило, снижается из-за неполной абсорбции или первичного метаболизма (Чистяченко Ю.С. Получение и физико-химическое исследование свойств твердых дисперсий липофильных низкомолекулярных органических веществ с гидрофильными полимерами: дисс. …канд. хим. наук: 02.00.04 / Ю.С. Чистяченко. – СПб. 2017. - 121 с).
Растворимость плохо водорастворимых ФС является одним из важных препятствий при разработке лекарственных препаратов. Зачастую многие субстанции не проявляют необходимой терапевтической эффективности, что приводит к увеличению из содержания в составе препаратов, а это в свою очередь приводит к увеличению токсичности средства.
Технология твердых дисперсий является прекрасным инструментом для повышения растворимости, а следовательно, биологической доступности труднорастворимых ФС (Shamsuddin, Fazil М., Ansari S.H., АН J. Development and evaluation of solid dispersion of spironolactone using fusion method // Int J Pharm Investig. - 2016. - Jan-Mar; 6(1). - P.63-8). Термин «твердая дисперсия» можно определить как дисперсия одного или нескольких активных ингредиентов в инертном вспомогательном веществе в твердой фазе (Di L., Kerns Е.Н., Carter G. Т. Drug-like property concepts in pharmaceutical design // Curr. Pharm. Des. - 2009. - Vol.15, №19. - P. 2184-2194.; Chiou W.L., Riegelman S. Pharmaceutical applications of solid dispersion systems // J. Pharm. Sci. - 1971. - Vol.60. - P. 1281-1302.; Serajuddin A.T.M. Solid Dispersion of Poorly Water-Soluble Drugs: Early Promises, Subsequent Problems, and Recent Breakthroughs // Journal of Pharmaceutical Sciences. - 1999. - Vol.88, №10. - P. 1058-1066).
Фармацевтические твердые дисперсии можно классифицировать следующим образом (Чистяченко Ю.С. Получение и физико-химическое исследование свойств твердых дисперсий липофильных низкомолекулярных органических веществ с гидрофильными полимерами: дисс. …канд. хим. наук: 02.00.04 / Ю.С. Чистяченко. - СПб, 2017. - 121 с; Serajuddin A.T.M. Solid Dispersion of Poorly Water-Soluble Drugs: Early Promises, Subsequent Problems, and Recent Breakthroughs // Journal of Pharmaceutical Sciences. - 1999. - Vol.88, №10. - P. 1058-1066.22.):
- твердые дисперсии, полученные с использованием кристаллических вспомогательных веществ (например, мочевина и сахара, которые использовались как вспомогательные вещества в первых твердых дисперсиях).
- твердые дисперсии, в которых лекарственные вещества распределяются в аморфном вспомогательном веществе, обычно представляющем собой полимер. Полимерные вспомогательные вещества могут представлять собой полностью синтетические полимеры, такие как поливинилпирролидон (ПВП), полиэтиленгликоль (ПЭГ) и полиметакрилаты, а также полусинтетические полимеры, которые обычно являются производными целлюлозы или крахмала. В таких твердых дисперсиях лекарственное вещество находится в пересыщенном состоянии из-за его принудительного «растворения» во вспомогательном веществе. Получение таких систем позволяет уменьшать размер частиц лекарственных веществ практически до молекулярного уровня, растворять лекарственные вещества с помощью водорастворимого вспомогательного вещества, улучшать смачиваемость лекарственных веществ и получать аморфные формы лекарственных веществ и вспомогательных веществ.
- твердые дисперсии, содержащие в своем составе поверхностно-активный носитель или смесь аморфных полимеров и поверхностно-активных веществ в качестве носителей. Назначение таких твердых дисперсий это достижение высокой степени биодоступности для малорастворимых лекарственных веществ и стабилизация твердой дисперсии путем ингибирования кристаллизации лекарственных веществ.
Для приготовления твердых дисперсий разработаны такие методы, как: метод совместного измельчения, метод плавления, метод испарения растворителя (метод растворения) и метод совместного осаждения, однако чаще всего используются - метод плавления и метод растворения.
Метод плавления является одним из первых и чаще всего применяемых методов для получения твердых дисперсий. Метод заключается в совместном плавлении ФС и полимера при температуре выше эвтектической точки, с последующим включение субстанции в матрицу вспомогательного вещества. После этого смесь замараживают и измельчают. Данный процесс приводит к уменьшению размера частиц ФС, что положительно сказывается на ее растворимости.
Основными преимуществами метода плавления являются его простота и доступность, что позволяет относительно быстро внедрить его на промышленном предприятии. Кроме того метод не требует использования органических растворителей. Основными недостатками метода являются:
- использование высоких температур, что может привести к разложению ФС или полимера;
- не смешивание ФС и вспомогательного вещества, что может привести к образованию гетерогенной твердой дисперсии.
В качестве носителей для создания твердых дисперсий данным методом используются: ПЭГ, полаксомеры и др.
Метод испарения растворителя является широко распространенным методом для получения твердых дисперсий. Метод заключается в растворении ФС и вспомогательного вещества в летучем растворителе с последующей его отгонкой. Использование этого метода позволяет предотвратить термическое разложение субстанции или вспомогательного вещества, так как процесс протекает без интенсивного нагрева.
Растворение ФС проводят с использованием следующих органических растворителей: метанол, этанол, ацетон, хлороформ или их смеси. Метод растворения имеет тоже свои недостатки:
- использование органических растворителей. Обычно подбирается максимально возможное растворение ФС в органическом растворителе, чтобы сократить использование растворителя;
- температура и скорость процесса испарения органического растворителя. Для предотвращения разделения фаз необходимо проводить процесс удаления растворителя и сушки при низких температурах или использовать быстрый процесс сушки (Huang Y., Dai W.-G. Fundamental aspects of solid dispersion technology for poorly soluble drugs // Acta Pharmaceutica Sinica B. - 2014. - Vol.4, №1. - P. 18-25; Meng F., Gala U., Chauhan H. Classification of solid dispersions: correlation to (i) stability and solubility (ii) preparation and characterization techniques // Drug Dev Ind Pharm. - 2015. - 41(9). - P. 1401-15.; Mahmoudi Z.N., Upadhye S.B., Ferrizzi II, Rajabi-Siahboomi A. R. In Vitro Characterization of a Novel Polymeric System for Preparation of Amorphous Solid Drug Dispersions // AAPS J. - 2014. - Jul; 16(4). - P. 685-697).
Известны способы улучшения биодоступности фармацевтических субстанций путем создания композиций со вспомогательными веществами.
Изобретение описывает новые производные пиримидина и фармацевтически приемлемый носитель, включающий стадии растворения активного фармацевтического ингредиента и полимера в системе растворителей с образованием стабильной однофазной дисперсии, распылительной сушки полученного раствора и получения готовой формы (Патент RU 2403245, опубликовано). В данном патенте не представлены доказательства активности при получении твердой дисперсии. В технологии используются токсичные летучие растворители.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ приготовления композиции, содержащей активный фармацевтический ингредиент 3-хлор-5-({1-[(4-метил-5-оксо-4,5 -дигидро-1Н-1,2,4-триазол-3-ил)метил]-2-оксо-4-(трифторметил)-1,2-дигидропиридин-3-ил}окси)бензонитрил или его фармацевтически приемлемая соль и полимер ацетат-сукцинат гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCAS), повышающий его концентрацию, включающий стадии растворения активного фармацевтического ингредиента и HPMCAS в системе растворителей с образованием стабильной однофазной дисперсии, распылительной сушки полученного раствора в сушильной камере, сбора высушенных распылением частиц в контейнере для сбора продукта и выполнения вторичной сушки частиц (Патент RU 2661399, опуликовано). Недостатком данного изобретения является отсутствие в составе описанных соединений бензофенона. Твердая дисперсия получается с использованием полимеров на основе целлюлозы. Так же в данном патенте не представлены доказательства активности при получении твердой дисперсии. В технологии используются токсичные летучие растворители.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа получения композиции, состоящей из пиримидинового производного бензофенона и вспомогательного вещества, улучшающего растворимость фармацевтической субстанции. Композиция и способ настоящего изобретения значительно повышают биодоступность пиримидинового производного бензофенона при сохранении физической стабильности.
Задача решена тем, что заявляемая композиция для терапии ВИЧ-1 инфекции согласно изобретению содержит активный фармацевтический ингредиент, который представляет собой пиримидииовое производное бензофенона, в количестве 1-33 мас. % и вспомогательное вещество, улучшающее растворимость фармацевтической субстанции, в количестве 67-99 мас. %.
Способ включает следующие стадии:
- приготовление раствора пиримидинового производное бензофенона в органическом растворителе, смешивающемся с водой, с добавлением или без вспомогательных веществ, в концентрации 2-7 г/л (раствор А);
- приготовление раствора вспомогательных веществ в воде в предпочтительной концентрации 50-100 г/л (раствор Б);
- смешивание раствора А с эквивалентным количеством воды и отгонку растворителя; или смешивание раствора А с водой, отгонку растворителя, смешивание с раствором Б и отгонку растворителя;
- сушку суспензии.
Сушка суспензии может осуществляться выпариванием в вакууме, лиофолизацией, вымораживанием, в распылительной сушилке и т.п.
В качестве растворителей могут использоваться органические растворители, смешивающиеся с водой (этиловый спирт, метиловый спирт, ацетон).
Вспомогательное вещество, для включения в раствора А, выбирают из группы: синтетический сополимер полиэтиленгликоля 6000, винилкапролактама и винилацетата (солюплюс); поливинилпирролидон (повидон К12, повидон К17, повидон К25, повидон К30), кросиовидон (Коллидон VA-64).
Вспомогательное вещество, для приготовления раствора Б, выбирают из группы: лактоза, маннитол, трегалоза, глюкоза, фруктоза, изомальт, синтетический сополимер полиэтиленгликоля 6000, винилкапролактама и винилацетата (солюплюс); синтетический сополимер полиэтиленоксида и полипропиленоксида (полоксамер 188; полоксамер 407); поливинилпирролидон (повидон К12, повидон К17, повидон К25, повидон К30), кросповидон (Коллидон VA-64).
При получении композиции заявляемым способом происходит смешивание активного фармацевтического ингредиента и вспомогательного вещества в виде растворов, что обеспечивает равномерное смешивание веществ и распределение. Между частицами активного и вспомогательного вещества происходит образование водородных связей. В процессе упаривания растворителя частицы активного вещества иммобилизируются во вспомогательном веществе. Так как количество вспомогательного вещества в разы превосходит количество активного, частицы активного вещества надежно окружены частицами вспомогательного. Даже при высоком давлении прессования в процессе таблетирования наночастицы активного вещества не сближаются до расстояния действия сил Ван-дер-Ваальса.
Активный фармацевтический ингредиент в аморфном состоянии имеют лучшую растворимость и большую скорость растворения, чем в кристаллическом, т.е. обладают более высокой биодоступностью.
Композиции настоящего изобретения могут необязательно включать другие вспомогательные вещества, такие как один или более разрыхли телей, наполнителей или скользящих веществ. Типичные разрыхлители могут включать карбоксиметилкрахмал натрия, гидроксипропилцеллюлозу, кроскармеллозу натрия, кросповидон и крахмал. Типичные скользящие вещества могут включать диоксид кремния и тальк. Типичные смазывающие вещества могут включать стеарат магния, стеариновую кислоту и стеарилфумарат натрия. Типичные наполнители могут включать лактозу, микрокристаллическую целлюлозу и маннит.
На основе полученных композиций можно приготовить рецептуры с улучшенными биофармацевтическими свойствами, которые подходят изготовления энтеральных лекарственных форм.
ОПИСАНИЕ ФИГУР
На Фиг. 1 представлена структурная формула пиримидинового производного бензофенона-1-[2-2(2-бензоилфенокси)этил]-6-метилурацила.
На Фиг. 2 показаны профили растворения фармацевтической композиции по примеру 2, включающей аморфную твердую дисперсию, содержащую 20% активного фармацевтического ингредиента пиримидииовое производное бензофенона и улучшающего растворимость поливинилпирролидон, и субстанции - кристаллической формы пиримидииовое производное бензофенона. По оси абсцисс время отбора проб в мин; по оси ординат % высвобождения пиримидииовое производное бензофенона.
На Фиг. 3 представлена фармакокинетическая кривая распределения пиримидииовое производное бензофенона в плазме крови после однократного внутрижелудочном введении крысам композиции по примеру 1 в дозе 20 мкг/кг. По оси абсцисс время в часах; по оси ординат уровень обнаруженного пиримидииовое производное бензофенона в г/мл.
На Фиг. 4 суммарный график тканевой доступности пиримидииовое производное бензофенона после однократного внутрижелудочном введении крысам композиции по примеру 1. По оси абсцисс органы и ткани; по оси ординат тканевая доступность в %.
Пример 1. Приготовление композиции пиримидинового производного бензофенона с лактозой.
a) Приготовление раствора пиримидинового производного бензофенона (раствора А): растворяли при нагревании 0,4 г пиримидинового производного бензофенона в 100 мл спирта этилового (95%).
b) Приготовление раствора лактозы (раствора Б): 1,6 г лактозы растворяли в 20 мл воды.
c) Приготовление композиции: спиртовой раствор пиримидинового производного бензофенона (раствор А) при интенсивном перемешивании вводили в 100 мл воды, спирт отгоняли на роторном испарителе, добавляли раствор лактозы (раствор Б), спирт отгоняли. Полученную суспензию замораживали и лиофильно высушивали.
Пример 2. Приготовление композиции пиримидинового производного бензофенона с поливинилпирролидоном.
a) Приготовление раствора пиримидинового производного бензофенона (раствора А): растворяли при нагревании 0,4 г пиримидинового производного бензофенона в 60 мл спирта этилового (95%), вносим в раствор 2 г полимера - поливинилпирролидона (повидон К17), перемешиваем до растворения.
b) Приготовление композиции: к спиртовому раствору пиримидинового производного бензофенона (раствор А) при интенсивном перемешивании добавляли 40 мл воды, спирт отгоняли на роторном испарителе. Полученную суспензию замораживали и лиофильно высушивали.
Пример 3. Приготовление композиции пиримидинового производного бензофенона с сополимером полиэтиленгликоля 6000, винилкапролактама и винилацетата.
а) Приготовление раствора пиримидинового производного бензофенона (раствора А): растворяли при нагревании 0,4 г пиримидинового производного бензофенона в 70 мл спирта этилового (95%), вносим в раствор 1,2 г сополимером полиэтиленгликоля 6000, винилкапролактама и винилацетата (солюплюс), перемешиваем до растворения.
b) Приготовление композиции: к спиртовому раствору пиримидинового производного бензофенона (раствор А) при интенсивном перемешивании добавляли 70 мл воды, спирт отгоняли на роторном испарителе. Полученную суспензию замораживали и лиофильно высушивали.
Пример 4. Приготовление композиции пиримидинового производного бензофенона с сополимером полиэтиленоксида и полипропиленоксида.
a) Приготовление раствора пиримидинового производного бензофенона (раствора А): растворяли при нагревании 0,4 г пиримидинового производного бензофенона в 80 мл спирта этилового (95%).
b) Приготовление раствора сополимера полиэтиленоксида и полипропиленоксида (раствора Б): 1 г сополимера полиэтиленоксида и полипропиленоксида (полоксамер 188) растворяли в 20 мл воды.
c) Приготовление композиции: спиртовой раствор пиримидинового производного бензофенона (раствор А) при интенсивном перемешивании вводили в 100 мл воды, спирт отгоняли на роторном испарителе, добавляли раствор сополимера полиэтиленоксида и полипропиленоксида (раствор Б), спирт отгоняли. Полученную суспензию замораживали и лиофильно высушивали.
Пример 5. Оценка композиции в тесте растворение.
Испытание проводят в соответствии с требованиями ГФ XIV ОФС.1.4.2.0014.15, используя прибор типа «Лопастная мешалка».
В качестве среды растворения использовали воду дистиллированную с добавлением спирта этилового 95% в соотношении 6:4, объем 500 мл, скорость вращения мешалки - 100 об/мин, температура среды растворения 37±1°С, время - 45 мин, отбор проб проводили через 5, 15, 30, 45 мин.
Анализ проб проводили методом ВЭЖХ.
Результаты по изучению высвобождения кристаллической формы пиримидинового производного бензофенона и пиримидинового производного бензофенона из композиции по примеру 2 приведены на Фиг. 2.
Пример 6. Исследование противовирусного действия.
Выполнен сравнительный анализ противовирусного действия композиции на основе пиримидинового производного бензофенона и препарата эфавиренз на модели - первичных мононуклеарных клетках крови человека (МПК), инфицированных резистентным к ННИОТ ВИЧ-1.
RES
С учетом определенной 50% ингибирующей концентрации (IC50) для ВИЧ-1 дикого типа, были исследованы концентрации препарата эфавиренз в отношении ингибирования резистентного к ННИОТ ВИЧ-1 в диапазоне от 0,00006 до 10 мкг/мл. Результаты представлены в таблице 1.
При концентрации эфавиренз, превышающей 0,04 мкг/мл, на 7-е сутки начинало проявляться незначительное ингибирование репродукции ВИЧ-1, действие которого на 11 сутки культивирования уже не наблюдалось.
RES
Более существенное подавление репродукции ВИЧ-1, достигающее 50%, регистрировалось при концентрации выше 0,12 мкг/мл на 4 сутки.
RES
На 7 сутки при исследованных концентрациях (1,11-10 мкг/мл) анти-ВИЧ действие достигало максимальных значений, приближающихся к 80% уровню подавления репродукции ВИЧ-1. На 11 сутки наблюдалось снижение эффективности препарата эфавиренз при всех исследованных концентрациях, максимальный уровень ингибирования регистрировался в диапазоне 40-60%.
Токсичность для МПК крови данного препарата начинала проявляться при концентрации 10 мкг/мл, достигала 50% при концентрации, превышающей 33,3 мкг/мл.
RES
Увеличение концентрации препарата более, чем на 5 порядков, не позволило добиться полного ингибирования ВИЧ-1.
Для композиции на основе примера 1, с учетом определенного диапазона 50% ингибирующей ВИЧ-1 активности, были исследованы концентрации в диапазоне 0,01-30 мкг/мл. Результаты представлены в таблице 2.
При концентрации пиримидинового производного бензофенона, превышающей 0,01 мкг/мл, происходит ингибирование репродукции ВИЧ-1, действие которого наблюдается и на 11 сутки культивирования.
Для лекарственного средства на основе пиримидинового производного бензофенона выявлено 50% ингибирование вируса при концентрации, превышающей 0,04 мкг/мл.
RES
90% ингибирование вируса регистрировалось при концентрации, выше 3,33 мкг/мл. При 3,33 мкг/мл на 11 сутки репродукции BH4-1 не наблюдалось. Токсичность на первичные лимфоциты крови данного препарата была менее 50% при концентрации около 400 мкг/мл.
RES
Композиция на основе пиримидинового производного бензофенона, в отличие от препарата эфавиренз, обладает низкой токсичностью и высокой противовирусной активностью, способно полностью подавлять репродукцию ВИЧ-1, резистентного к препаратам класса ННИОТ.
Пример 7. Оценка фармакокинетики при однократном и многократном внутрижелудочном введении средства по примеру 2 на крысах
Концентрация производного бензофенона после введения исследуемого состава нарастала, что свидетельствовало о поступлении действующего вещества в кровь. Максимальную концентрацию действующего вещества в плазме крови при введении препарата наблюдали через 6 часов (Фиг 3). К 32-м часам после введения концентрация производного бензофенона составила около 26% от максимального уровня; через 48 часов эксперимента аналит не был обнаружен в биопробах.
max
0-48
max
1/2
Значение максимальной концентрации (C) в плазме крови, рассчитанное как среднее значение наибольших измеренных значений у каждого животного, составило 901±36 нг/мл. Основной параметр, характеризующий степень биологической доступности препарата, AUC, составил 17926±370 ч×нг/мл. Среднее значение времени достижения максимальной концентрации (T) составило 6,00±0,00 ч; для среднего времени удержания (MRT) получено значение 23,16±2,44 ч; период полувыведения (Т) составил 15,76±1,66 ч.
После введения средства по примеру 2 действующее вещество распределялось в сильно васкуляризированные органы, отвечающие за выведение, - печень и почки. Поступление производного бензофенона в сердце и селезенку, а также способность анализируемого соединения проникать через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и поступать в мозг не установлены (Фиг. 4).
В результате анализа биопроб, полученных при выполнении эксперимента, в пробах мочи производное бензофенона не обнаружено. Суммарно из организма крыс за 48 часов эксперимента с калом было выведено около 9% производного бензофенона.
Многократное внутрижелудочное введение препарата в течение 3 дней в дозах 60 мг/кг и 100 мг/кг крысам не привело к кумуляции действующего вещества.