ТВЕРДАЯ ПЕРОРАЛЬНАЯ ЛЕКАРСТВЕННАЯ ФОРМА ИНДОЛ-3-КАРБИНОЛА
SOLID ORAL DOSAGE FORM OF INDOLE-3-CARBINOL

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и может быть использовано для производства твердой пероральной лекарственной формы биологически активного соединения индол-3 карбинола (Фиг. 1) в качестве противоопухолевого средства.
Индол-3-карбинол (И3К) является уникальным химическим соединением, обладающим чрезвычайно широким спектром противоопухолевой активности способным воздействовать на самые различные механизмы канцерогенеза. Эффективен при лечении и профилактике дисплазий рака шейки матки, опухолей молочной железы, папиломатоза гортани. Это вещество содержится в растениях семейства крестоцветных (во всех видах капусты - брокколи, цветной, белокочанной, кольраби), а также может быть получено синтетическим путем.
Индол 3-карбинол представляет собой твердое кристаллическое вещество, очень нестабильное на свету в присутствии кислорода и влаги (быстро превращается в несколько олигомерных производных, основным из которых является его димерная форма - 3,3'-дииндолилметан (DIM) (Фиг. 2) Grose KR, et al. Oligomerization of indole-3-carbinol in aqueous acid. Chem Res Toxicol, 1992, 5, 188-193).
Разработка новых лекарственных форм повышающих биодоступность и эффективность действия уже имеющихся лекарств - альтернатива внедрению новых препаратов, позволяющая существенно сократить сроки и расходы связанные с фармразработкой, приобрела в последние десятилетия несомненную практическую и научную значимость.
Пероральный способ применения препаратов на основе индол 3-карбинола является наиболее предпочтительным, поскольку он имеет целый ряд преимуществ перед другими способами дозирования, таких как наибольший комфорт для пациента, возможность применения гибких схем лечения, а также низкая стоимость лечения.
Твердые лекарственные формы для приема внутрь являются наиболее распространенным способом лечения. В настоящее время на рынке пероральных твердых лекарственных форм преобладают таблетированные препараты, однако, твердые капсулы лишь немного уступают им, при этом интерес к применению препаратов именно в такой форме становится все больше, так как это надежный способ доставки для широкого спектра соединений. С помощью капсул можно достичь высокой точности дозирования помещаемых в них лекарственных веществ и минимизировать потери, исключить неприятный вкус и запах лекарственных соединений, капсулировать препараты в неизменном виде, обеспечить высокую скорость доставки лекарственных веществ (распадаемость капсул 3-10 мин), а также возможность защитить лекарственное соединение, помещенное в капсулу, от воздействия внешних факторов (света, кислорода, влаги).
Одним из принципиальных критериев, которому должно отвечать любое химические соединение, претендующее на основу для создания лекарственного средства, является стабильность при хранении и растворимость в воде, которая обычно обеспечивает хорошую биодоступность. Индол-3-карбинол является сложным веществом для создания лекарственных форм из за лабильности и плохой растворимости, что может ограничивать его применение в качестве лекарственного средства.
Одним из факторов существенно влияющим на биодоступность лекарств, предназначенных для перорального приема, является их растворимость в воде. Плохая биологическая доступность представляет значительную проблему, возникающую при разработке фармацевтических составов, особенно тех, которые содержат активный ингредиент плохо растворимый в воде, поэтому главное внимание при создании лекарственных форм индол-3 карбинола сосредоточено на создании условий, обеспечивающих увеличение растворимости, скорости растворения и соответственно биодоступности препарата.
Исследователями предпринимались попытки создания различных лекарственных форм индол-3-карбинола. Из уровня техники известен ряд таких решений.
Известен патент US 2004156910, описывающий различные лекарственные формы средства для лечения мастопатии и эндометриоза на основе производных индола с повышенной степенью абсорбции, в том числе в виде таблеток, например, содержащих связующее и ПАВ. Таблетки могут быть покрыты оболочкой. Разработанные лекарственные формы согласно данному источнику не обеспечивают улучшенную водорастворимость действующего вещества,
Описано лекарственное средство для лечения масталгии и эндометриоза (US 6689387, 10.02.2004), представляющее собой микрочастицы И3К в крахмальной матрице используемые для изготовления твердых лекарственных форм. Данные формы содержат 30-70% крахмала, что, несколько повышает растворимость активного вещества, но при этом не обеспечивает достаточной стабильности в процессе хранения.
Известно средство для лечения неопластических заболеваний на основе индол-3 карбинола (US 639964, опубл. 2002). Данное средство может быть выполнено в виде капсулы или таблетки, содержащей в качестве вспомогательных веществ лактозу, крахмал, производные целлюлозы. Данный состав также не стабилен из-за содержания крахмала.
В патенте RU 2601893 C1 описан способ лечения заболеваний органов репродуктивной системы лекарственным средством, содержащим индол-3-карбинол и вспомогательные вещества: лактозу, микрокристаллическую целлюлозу, крахмал кукурузный модифицированный, магния или кальция стеарат. Изобретение позволило повысить эффективность высвобождения индол-3-карбинола из лекарственной формы, но не улучшило растворимость действующего вещества.
Все описанные варианты получения лекарственных форм индол-3 карбинола не обеспечивают должного увеличения растворимости, скорости растворения и биодоступности препарата, а также стабильности при хранении.
Прототипом настоящего изобретения является способ получения лекарственной формы индол 3-карбинола в виде капсул содержащих в качестве вспомогательных веществ лактозу, микрокристаллическую целлюлозу, крахмал кукурузный модифицированный, натрий крахмал гликолят или кроскармелозу натрия,магния или кальция стеарат (RU 2680967 С2 11.04.2017). Индол 3-карбинол при этом используется в микронизированном виде. Изобретение позволяет значительно улучшить растворимость действующего вещества и его биодоступность, а также несколько стабилизировать процесс хранения этой лекарственной формы, однако, вариабельность хранения при использовании этого метода является основным его недостатком
Целью изобретения является разработка стабильной при хранении твердой пероральной лекарственные формы индол-3 карбинола, позволяющей в полной мере использовать терапевтический потенциал лекарственного вещества - индол-3 карбинола.
Поставленная задача была решена путем создания нового состава препарата на основе микронизированного индол-3 карбинола помещаемого в капсулы из пуллулана.
Экспериментальная проверка описанного в прототипе метода показала, что основными причинами деструкции препарата при хранении является использование некоторых вспомогательных веществ и желатиновых или целлюлозных капсул с гелевой основой.
Авторы детально изучили возможность замены широко используемых желатиновых и целлюлозных капсул первого поколения на более современные и усовершенствованные.
В течение длительного времени желатиновые капсулы считались оптимальным решением для различных вариантов применения, однако, они имеют своего рода допуск возможностей в отношении чувствительности к воздействию влаги. Рекомендуется хранить желатиновые капсулы в условиях относительной влажности 35-65% для гарантии сохранения содержания влаги в желатине на уровне 13-16%. Слишком сильное отклонение от указанных значений может стать причиной высокой хрупкости капсул. В то же время превышение норм по влажности может привести к деформации капсул, что в дальнейшем скажется на их стабильности при работе оборудования во время капсулирования. Возможность проникновения влаги внутрь капсул отрицательно сказывается на хранении И3К.
Подобная чувствительность к воздействию влаги является одной из основных причин растущего интереса к капсулам из полимера гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ).

Однако, не все капсулы из гидроксипропилметилцеллюлозы могут быть эквивалентным аналогом желатиновых капсул. Капсулы из гидроксипропилметилцеллюлозы могут производиться с гелеобразующей системой или без нее. В случае использования гелеобразующей системы всегда будут иметь место вариации в растворении и хранении. Препараты, фасуемые в капсулы из гидроксипропилметилцеллюлозы без гелеобразующей системы, не характеризуются такой изменчивостью. К примеру, капсулы Capsugel's Vcaps Plus производят с помощью процесса терможелирования, который позволяет добиться стабильности растворения вне зависимости от изменения рН и ионной силы. Эти капсулы способствуют защите самого препарата и, как следствие, повышению его эффективности. Кроме того, их пластичность не зависит от содержания воды, рабочий диапозон капсул из гидроксипропилметилцеллюлозы шире, чем для желатиновых.
В 2006 году был запатентован способ получения нового типа капсул на основе пуллулана (патент Евразии 006861 В1).
Капсулы из пуллулана - это новые капсулы премиум-класса, разработанные для потребностей растущего и очень требовательного рынка здорового образа жизни. Капсулы производятся из пуллулана - полисахарида, получаемого из растительного сырья без генетически модифицированных микроорганизмов (ГМО), глютена и консервантов, безопасного материала, описанного к настоящему времени в ряде фармакопей мира - США (UPS), Европы (ЕР) и Японии (JP), а также включенного в Кодексы пищевых добавок в Европе, Японии, Китае и Корее.
Капсулы удобны для использования в производстве различных препаратов, в том числе, предназначенных для потребителей с вегетарианским стилем жизни или особыми религиозными предпочтениями.
Пуллулановые капсулы обладают хорошей эластичностью, ударопрочностью, а кроме того, газонепроницаемостью (в том числе для кислорода), что обеспечивает повышенную защиту активного вещества от окисления и позволяет пролонгировать срок годности препарата без применения антиоксидантов. Это свойство пуллулановых капсул было решающим при выборе капсул для изготовления лекарственной формы с использованием в качестве действующего вещества индол 3- карбинола.
Указанный в прототипе состав технологической массы для наполнения капсул имеет существенные недостатки касающиеся сроков хранения препарата а также скорости растворения индол 3 карбинола, которая может ограничивать его биодоступность. Природа, количество и соотношение используемых для изготовления лекарственной формы вспомогательных веществ существенно влияют на растворимость, скорость растворения и другие характеристики технологической смеси.
Содержимое должно освобождаться из капсулы и быстро растворяться обеспечивая высокую биодоступность.
При использовании автоматических наполняющих машин вещества должны обладать определенными физико-химическими и технологическими свойствами, такими, как: однородность размера частиц, гомогенность, сыпучесть (текучесть), содержание влаги, способность к компактному формированию под давлением.
Для придания активным компонентам необходимых технологических свойств к ним добавляют различные вспомогательные вещества. Так, если необходимо улучшить сыпучие свойства наполнителя, то добавляют скользящие вспомогательные вещества. Например, введение 0,1-0,5% магния стеарата может быть в ряде случаев достаточным.
Изучая состав технологической массы авторам удалось установить, что использование стератов магния или кальция в качестве вспомогательных веществ при создании твердой лекарственой формы индол-3-карбинола решает технологическую проблему (сыпучести технологической массы), но отрицательно сказывается на хранении таких препаратов.
Известно, что в отличие от стеариновой кислоты, кальция и магния стеараты являются гигроскопичными соединениями и способны поглощать влагу не только из воздуха, но и находящуюся в соединениях в связанном и свободном состоянии. Индол-3 карбинол представляет собой сольватно-гидратный комплекс и потеря части гидратной влаги приводит к нестабильности молекулы и образованию продуктов деструкции (табл. 1).
В качестве замены стеаратов магния и кальция был рассмотрен ряд других вспомогательных веществ и в итоге был выбран коллифор SLS, который сочетает в себе хороший эффект скользящего вместе с улучшением дезинтеграции капсулы, а также, обладая хорошими солюбилизационными свойствами, повышает растворимость плохорастворимых активных фармацевтических инградиентов в твердых пероральных лекарственных формах. Так, некоторые микронизированные активные препараты требуют добавления смачивающего агента для улучшения скорости растворения лекарственного средства, если его прессуют или помещают в твердые капсулы, что оказалось применимо для микронизированного индол-3-карбинола, используемого для изготовления перроральных лекарственных форм.
Авторами был подобран и экспериментально проверен новый оптимальный качественный и количественный состав вспомогательных веществ для изготовления твердой лекарственной формы препарата на основе индол 3-карбинола.
Так, авторы вдвое сократили количество используемых стеаратов, заменив их на кolliphor SLS, который не только обеспечил технологическую массу необходимой сыпучестью, но и обладая высокой солюбилизационной активностью, несколько увеличил скорость ее растворения за счет улучшения смачиваемости микронизированного И3К. Кроме этого, эта замена позволила решить основную проблему - стабилизировать процесс хранения этой твердой перроральной лекарственной формы индол 3 карбинола (табл.2).
Технический результат изобретения заключается в повышении скорости растворения и эффективности высвобождения индол-3-карбинола и возможности стабильного сохранения его биологического потенциала не менее 2 лет за счет оптимального подбора состава технологической смеси для наполнения капсул и использования капсул из пуллулана. Технологические особенности производства данной формы препарата не создают сложностей при ее массовом производстве.
Технический результат достигается лекарственным средством, обладающим эпигенетической активностью, получаемым путем смешивания микронизированного индол-3-карбинола и вспомогательных веществ: лактозы, крахмала кукурузного модифицированного, микрокристаллической целлюлозы, натрий крахмал гликолята, магния или кальция стеарата, заключенным в капсулы, отличающимся тем, что содержит кolliphor SLS, а капсулы выполнены из пуллулана, в следующем количестве в одной капсуле, г:
Индол-3 карбинол
0.100-0.200
Вспомогательные вещества:
Лактоза
0,100-0,140
Целлюлоза микрокристаллическая
0,034-0,070
Крахмал кукурузный модифицированный Starch 1500
0.060-0,100
Натрий крахмал гликолят
0,030-0,050
Колифор SLS
0,0005-0.002
Соли стеариновой кислоты кальциевая или магниевая
0,0005-0.002
Реализация заявляемого изобретения иллюстрируется конкретными примерами, но не ограничивается ими.
Пример 1
Получение фармацевтической композиции
Для получения фармацевтической композиции используются просеянные и высушенные вспомогательные вещества и микронизированный индол 3-карбинол смешиваемые в определенной последовательности в специальном оборудовании.
1.1 В смеситель загружают 400 г микронизированного индол 3-карбинола, 220 г лактозы и перемешивают в течение 5 минут. Затем добавляют 128 г целлюлозы микрокристаллической, 190 г крахмала кукурузного модифицированного и 60 г натрий крахмал гликолята. Смесь перемешивают в течение 7-10 минут, затем прибавляют 1 г колифора SLS и вновь перемешивают в течение 10 минут. Затем добавляют 1 г магния стеариновокислого просеянного и перемешивают смесь еще в течение 5-7 минут.
Получают 1 кг однородного порошка, содержащего 400 г индол 3-карбинола. Готовую технологическую смесь капсулируют используя твердые пуллулановые или целлюлозные капсулы без гелеобразующей системы с получением целевого продукта при следующем количестве веществ (г) в капсуле:
Индол-3-карбинол
0.200
Лактоза
0.110
Крахмал кукурузный модифицированный
0.095
Целлюлоза микрокристаллическая
0.064
Натрий крахмал гликолят
0.030
Коллифор SLS
0.0005
Магния или кальция стеарат
0.0005
1.2 Получают технологическую смесь аналогично примеру 1.1 с расчетом следующего количества веществ (г) в капсуле:
Индол-3-карбинол
0.100
Лактоза
0.055
Крахмал кукурузный модифицированный
0.047
Целлюлоза микрокристаллическая
0.032
Натрий крахмала гликолят
0.015
Коллифор SLS
0.0005
Магния или кальция стеарат
0.0005
Полученную технологическую смесь капсулируют используя твердые пуллулановые или целлюлозные капсулы без гелеобразующей системы.
1.3 Получают технологическую смесь аналогично примеру 1.1 с расчетом следующего количества веществ (г) в капсуле:
Индол-3-карбинол
0.150
Лактоза
0.0825
Крахмал кукурузный модифицированный
0.0713
Целлюлоза микрокристаллическая
0.0480
Натрий крахмал гликолят
0.0225
Коллифор SLS
0.0005
Магния или кальция стеарат
0.0005
Полученную технологическую смесь капсулируют используя твердые пуллулановые или целлюлозные капсулы без гелеобразующей системы.
Пример 2
Методика определения скорости и степени высвобождения индол-3 карбинола из твердых пуллулановых капсул.
1. Определение степени высвобождения индол 3-карбинола из твердых пуллулановых капсул проводят стандартным методом, используя прибор «Лопастная мешалка». Среда растворения - фосфатный буферный раствор с рН=6,8; объем - 900 мл, температура 37°С. Скорость вращения мешалки -100 об/мин, время растворения - 45 мин.
В сосуды для растворения помещают по 1 капсуле испытуемого препарата. Через 45 мин из каждого сосуда отбирают пробу, фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента», отбрасывая первые порции фильтрата.
2. Количественный анализ
Методика определения методом УФ-спектрофотометрии
5 мл фильтрата помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора фосфатным буферным раствором с рН=6,8 до метки и перемешивают (испытуемый раствор). Измеряют оптическую плотность каждого фильтрата относительно среды растворения на спектрофотометре в максимуме поглощения при дине волны 278±2 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
Раствор сравнения - фосфатный буферный раствор с рН=6,8, который использовался в качестве среды растворения. Параллельно измеряют оптическую плотность раствора стандартного образца индол 3-карбинола с концентрацией 0,01 мг/мл в соответствующем буфере.
3. Профиль растворения.
Последовательный отбор проб проводят через 5, 10, 20, 30, 45 мин по 5 мл, причем такой же объем соответствующего буферного раствора добавляется в среду растворения для сохранения объема. Полученные пробы охлаждают до комнатной температуры в течение 20-30 мин, затем фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента». Для получения статистически достоверных результатов исследование проводили 5 раз для каждого вида капсул
Результаты. Данные, полученные в результате тестов (Табл. 3-4) отвечают заданным критериям приемлемости.
Предложенное изобретение позволяет эффективно высвобождать индол-3-карбинол из лекарственной формы увеличить скорость его растворения, защитить действующее вещество от кислорода воздуха, который реализует присущую ему окислительную активность, и стабилизировать процесс хранения этой твердой перроральной лекарственной формы индол-3 карбинола.
Как видно из представленного материала, при хранении наблюдается заметный рост влаги, что говорит о том, что идет разрушение сольватно-гидратного комплекса индол-3 карбинола, заметно увеличение количества примесей. Композиция индол-3 карбинола не всегда выдерживает хранение в течение 2-х лет в указанных условиях.
Как видно из представленного материала, новая композиция индол-3 карбинола позволяет сохранить действующее вещество практически в неизменном виде в течение 2-х лет в указанных условиях.
Как видно из представленных материалов, скорость растворения новой композиции несколько выше, чем у композиции, изготовленной по методике прототипа, особенно, в начале процесса растворения.