ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR INJECTIONS AND METHOD FOR ITS OBTAINING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины и ветеринарии, а именно, к фармацевтическому составу для инъекций на основе 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината.
Уровень техники
Известна инъекционная форма 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината в виде водного раствора с концентрацией действующего вещества 5% [Машковский М.Д. Лекарственные средства. Изд. 13, 1997, т.2, с.197]. Недостатком этой формы является легкая окисляемость действующего вещества, при этом его содержание снижается, и появляется интенсивная желто-коричневая окраска раствора. Заполнение и запайка на машинах шприцевого наполнения в токе азота, как известно из практиктического опыта, не защищает полностью от наличия кислорода в ампуле. Т.к. азот легче воздуха и практически нерастворим в водном растворе, при продувке и запайке ампул в т.ч. из-за возникающего турбулентного потока, в ампулах остается незначительное количество кислорода, которого, тем не менее, оказывается достаточно для появления при термической стерилизации и хранении явной окраски раствора; при этом, поскольку количество воздуха в ампулах разное, то и окрашивание их различно, что ведет к браку по показателю «неоднородность серии».
В патенте RU 2205640, опубл. 10.06.2003, предложена добавка в качестве стабилизатора янтарной кислоты, однако она сильно снижает рН растворов, что ведет к болезненности инъекций и в то же время защита от окисления оказывается недостаточной. Необязательная добавка трилона Б не может предохранить от окисления, т.к. комплексы переходных металлов (железа, меди и др.), как правило, активны в качестве катализаторов окисления фенолов [Карпов В.В., Хидекель М.Л. Окисление некоторых фенолов молекулярным кислородом в присутствии медьсодержащих комплексов. ЖОХ Т.3, Вып.9, 1669-1674 (1967)].
12
Наиболее близок к предлагаемому решению состав, описанный в патенте RU 2380089, опубл. 27.01.2010, сущностью его является добавка известного стабилизатора - метабисульфита натрия. При этом окисление и окрашивание раствора 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината в процессе хранения полностью исключается. Однако данное решение имеет тот недостаток, что сульфиты высокоалергенны и в том числе вызывают приступы бронхиальной астмы у больных с соответствующей бронхо-легочной патологией [см. Особые указания для растворов в/в и в/м введения препаратов Метадоксил и Но-шпа на http://www.webvidal.ru]. Из-за способности вызывать у астматиков фатальный бронхоспазм сульфиты и пиросульфиты в качестве стабилизаторов пищевых продуктов запрещены или ограничены к применению в большинстве стран [см. Е 226, Е 227, Е228 на http://www.procook.ru/articles.php?do=68]. Даже перроральное введение сульфитов и пиросульфитов с продуктами питания и фармацевтическими препаратами стимулирует развитие аллергических реакций, выведение из организма кальция [Hugot D., Causeret J., Leclerc J. Effets d l'ingest on de sulfites sur 1'excretion du calcium chez Ie rat. Ann. Biol. Anim. Biochim. Biophys., 5, 53-59 (1965)], разрушает тиамин, B, биотин, вызывая клинически выраженный авитаминоз [Bhagat В., Lockett M.F. The effect of sulphite in solid diets on the growth or rats. Food Cosmet. Toxicol., 2, 1-13 (1964); Shtenberg A.J., Ignat'ev A.D. Toxicological evaluation of some combinations of food preservatives. Food Cosmet. Toxicol., 8, 369-380 (1970); см. Описания консервантов Е220-Е228 на http://www.procook.ru/articles.php?do=68], повреждает бронхо-легочную систему, сердце, почки, щитовидную железу [Вредные вещества в промышленности. Неорганические и элементорганические соединения: Справочник./Под ред. проф. Н.В. Лазарева, Изд. 7-е перер. и доп. - Л.: Химия, 1977, стр.65; Rehm H.J., Wittmann H. Beitrag zur Kenntnis der antimikrobiellen Wirkung der schwefligen Saure. II. Mitteilung. Die Wirkung der dissoziierten und undissoziierten Saure auf verschiedene Mikroorganismen. Z. Lebensin. Unters. Forsch., 120 (6), 465-478 (1963)], угнетает жизненно необходимые ферменты [Gunnison A.F. Sulphite toxicity. A critical review of in vitro and in vivo data. Food Cosmet. Toxicol., 19, 667-682 (1981); Pfleiderer G., Jeckel D., Wieland T. Uber die Einwirkung von Sulit aufeinige DPN hydrierende Enzyme, Biochem. Z., 328, 187-194 (1956)] обладает мутагенным действием [Mukai F., Hawryluk I., Shapiro R. The mutagenic specifity of sodium bisulfite. Biochem. Biophys. Res. Commun. 39, 983-988 (1970); Hayatsu H., Miura A. The mutagenic action of sodium bisulfite. Biochem. Biophys. Acta, 39,156-160 (1970)]. Поскольку инъекционный 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат нередко применяют в больших дозах и длительно [RU 2309664, опубл. 10.11.2007; RU 2290930, опубл. 10.01.2007; Справочник ВИДАЛЬ. Лекарственные препараты в России: Справочник. М.: АстраФармСервис, 2011, стр.Б-856], очевидны недостатки использования метабисульфита натрия в качестве стабилизатора инъекционной формы препарата, т.к. с одной стороны, возможна индукция фатального приступа бронхиальной астмы, с другой - углубление и усиление патологических изменений в сердечно-сосудистой системе и почках, нарушение функции щитовидной железы. В клиническом смысле использование сульфитов или пиросульфитов как стабилизаторов 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината значительно сужает сферу применения высокоэффективного препарата, оставляя без необходимой адекватной терапии большой контингент больных.
Раскрытие изобретения.
2
Задачей данного изобретения является создание устойчивой при хранении инъекционной формы 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината, не содержащей аллергеноопасных стабилизаторов. Задача решается тем, что в раствор 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината вводят углекислоту (CO) в количестве 0,01-0,5 масс.% (хорошо растворяется в водных растворах) и проведением всех процессов (фильтрация, наполнение, запайка) преимущественно в атмосфере углекислого газа вместо азота. При этом в ампуле в момент запайки образуется «подушка» из тяжелого углекислого газа, частично выделяющегося из раствора, что полностью исключает «заброс» кислорода в момент заполнения и запайки. Способ позволяет использовать машины шприцевого наполнения и высокопроизводительные машины вакуумного наполнения.
При этом, углекислота, в отличие от сульфитов, в указанных концентрациях (получающихся при проведении технологического процесса) не только нетоксична, но напротив, проявляет антигипоксический эффект и стимулирует дыхание [М.Д. Машковский Лекарственные средства / Пособие для врачей, Т.2. - 14-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: ООО «Издательство Новая волна», 2000. - C.188]. Для реализации изобретения достаточно заменить азот на машинах шприцевого наполнения углекислотой (пищевой квалификации), при этом содержание углекислоты для стабилизации раствора достаточно в минимальном количестве (см. пример 4). Дополнительно можно вводить углекислоту в процессе стерилизующей фильтрации инъекционного раствора, а также готовить инъекционный раствор на воде, содержащей углекислоту - при этом снижается вероятность появления продуктов окисления на промежуточных операциях и, кроме этого, исключается рост большинства аэробных микроорганизмов, что снижает вероятность появления в растворах эндотоксинов (пирогенов) [Люк Э., Ягер М. Консерванты в пищевой промышленности: Свойства и применение. / Перевод с немецкого Л.А. Сарафановой. Изд. 3-е - СПб.: ГИОРД, 1998, стр.70-71].
Таким образом, предлагаемый стабильный фармацевтический состав для инъекций содержит следующие компоненты (масс.%):
2-этил-6-метил-3-оксипиридинасукцинат
1-10
углекислота
0,01-0,5
вода для инъекций
до 100
Максимальная концентрация углекислоты в рамках 0,3-0,5 масс.% достигается специальными технологическими приемами (см. примеры 1-3) и надежно стабилизирует раствор при хранении. Концентрация углекислоты большая 0,5 масс.% недостижима из-за ограниченной растворимости углекислоты. Достаточная минимальная концентрация углекислоты для реализации заявляемого эффекта достигается проведением процесса заполнения ампул и запайки в токе углекислого газа; при этом концентрация углекислоты в растворе не менее 0,01 масс.% (пример 4).
Содержание 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината в инъекционных препаратах для медицинского применения традиционно составляет 5%, однако для применения в ветеринарии удобны другие концентрации - от 1 до 2,5% (для лечения мелких домашних животных) и 10% (для лечения продуктивных животных - крупного рогатого скота, лошадей). Растворы с концентрацией более 10% могут выкристаллизовываться при охлаждении, что неприемлемо.
Процесс растворения субстанции в воде и насыщения углекислым газом выгоднее проводить при охлаждении, при этом растворимость углекислого газа возрастает и содержание его в готовом растворе увеличивается, однако температуру ниже 5°С опустить невозможно, т.к. начинается кристаллизация на стенках реактора. Для более концентрированных растворов (с концентрацией свыше 5%), предназначенных для ветеринарии, удобно раствор перед стерилизующей фильтрацией подогреть, т.к. это снижает вязкость и значительно ускоряет процесс фильтрации. Однако, нагрев выше 30°С недопустим, т.к. растворимость углекислоты сильно снижается, а также возникают затруднения при заполнении ампул.
Раньше практиковалось использование углекислоты при приготовлении инъекционных форм таких лекарственных средств как натриевая соль n-аминосалициловой кислоты и натрия аскорбинат [Муравьев И.А. Учебник технологии лекарств и галеновых препаратов. - М.: Медгиз, 1961, стр.753, 754], но применение данного способа к приготовлению стабильной инъекционной формы 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината неизвестно.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет исключить использование высокоаллергенных опасных сульфитов при приготовлении инъекционной формы 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината и в то же время обеспечить высокую стабильность препарата при хранении.
Осуществление изобретения.
Пример 1. (Лабораторный опыт).
В трехгорлую колбу объемом 2 л, снабженную лопастной мешалкой и барботером для подачи углекислого газа, загружают 1900 мл воды для инъекций. Через воду барботируют углекислый газ (квалификации «пищевой») в течение 15 минут при включенной мешалке. Затем вносят при перемешивании 100 г 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината и перемешивают до растворения, не прекращая подачу углекислого газа. Полученный раствор сливают в мерную колбу 2 л, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. После этого фильтруют через пакет мембранных фильтров (0,45 и 0,22 мкм), разливают в ламинарном шкафу в токе углекислого газа в ампулы из светозащитного стекла по 2 мл, запаивают в токе углекислого газа и стерилизуют автоклавированием при 122±1°С в течение 8 минут. Получают после просмотра на механические включения 993 ампулы. Раствор из ампул анализируют на цветность (по величине оптической плотности при 400 нм), рН и содержание бикарбонат-иона после стерилизации, через 1 год, 2 года и 3 года хранения в стандартных условиях. Содержание бикарбонат-иона определяют нефелометрически по реакции с нитратом бария в среде аммиачного буфера (рН=7-8).
Таблица 1
Показатели качества инъекционного раствора 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината
Период
Оптическая плотность при λ=400 нм (цветность)
рН
Содержание бикарбонат-иона
после стерилизации
0,02 (лучше эталона Y7 по ГФ XII)
4,45
0,08% (соответствует содержанию СО<sub>2</sub>
0,058%)
через 1 год
0,022
4,5
-
через 2 года
0,031
4,5
-
через 3 года
0,041 (на уровне эталона Y7)
4,52
-
Пример 2. (Шприцевое наполнение).
Раствор для инъекций готовят в эмалированном реакторе, снабженном лопастной мешалкой. В реактор загружают 200 л воды для инъекций и при перемешивании 11,37 кг 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината перемешивают до растворения. Затем доводят водой для инъекций до общей массы 234,50 кг и дополнительно перемешивают 10 мин. В реакторе подачей углекислого газа создают давление 3 атм (температура раствора 16-20°С), выдерживают 30 мин и фильтруют через фильтры с размерами пор 0,45 и 0,22 мкм, непосредственно перед дозированием 0,22 мкм. После приготовления раствора перед фильтрацией отбирают пробу для анализа.
2
Заполнение и запайку ампул на машине шприцевого наполнения проводят в токе углекислого газа. Используют ампулы номинальным объемом 2 мл из светозащищенного стекла; вторичная упаковка - по 5 ампул в кассеты из полиэтилентерефталата или полистирола; по 2 кассеты в пачку из картона (препарат «Армадин»). Получают 100000 штук ампул препарата. После хранения в нормальных условиях в течение 3-х лет препарат соответствует требованиям НД. Содержание бикарбонат-иона в растворе 0,50%, что соответствует содержанию CO 0,36%.
Таблица 2.
Показатели качества препарата «Армадин».
№ п/п
Наименование показателя
Допустимая норма
После ампулирования
После хранения в течение 3-х лет
1.
Описание
Бесцветная или легко окрашенная прозрачная жидкость
Бесцветная прозрачная жидкость
Бесцветная прозрачная жидкость
2.
Прозрачность раствора
Препарат должен быть прозрачным
Соответств.
Соответств.
3.
Цветность раствора
Должен выдерживать сравнение с эталоном Y6
Соответств.
Соответств.
4.
РН
От 4,0 до 5,0
4,42
4,45
5.
Сопутствующие примеси, %
Каждая примесь не более 0,5
Одна примесь на уровне следовых количеств
Одна примесь на уровне следовых количеств
Сумма примесей не более 0,5
6.
Механические включения
Видимые частицы
Отсутствие
Соответств.
Соответств.
Невидимые частицы
Частицы ≥10 мкм - не более 6000 ≤25 мкм не более 600 на ампулу
Соответств.
Соответств.
7.
Количественное определение, г/мл
0,0475-0,0525
0,050
0,050
8.
Содержание бикарбонат-иона в растворе, %
-
0,5 (соответствует содержанию СО<sub>2</sub> 0,36%)
0,5 (соответствует содержанию СО<sub>2</sub> 0,36%)
9.
Оптическая плотность раствора (при λ=400 нм)
-
0,021
0,023
Пример 3. (вакуумное наполнение).
2
Раствор для инъекций готовят в эмалированном реакторе, снабженном лопастной мешалкой. В реактор загружают 200 л воды для инъекций и при перемешивании 11,37 кг 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината, перемешивают до полного растворения. Затем добавляют 23 л воды для инъекций, перемешивают в течение 30 минут и отбирают пробу для определения содержания 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината. Если содержание находится в пределах 0,0475-0,0525 г/мл, реактор закрывают, подают пищевой углекислый газ до давления 2,8-3 ата; затем раствор подачей теплоносителя в рубашку реактора охлаждают до 5±1°С; давление в реакторе поддерживают периодической подачей углекислого газа. При температуре 5±1°С и давлении 2,8-3 ата выдерживают раствор при перемешивании до прекращения падения давления и затем через систему стерилизующих фильтров (0,45 и 0,22 мкм) передают на схему вакуумного наполнения. Наполнение проводят на машинах вакуумного наполнения, при этом сброс вакуума осуществляют подачей углекислого газа через систему рессивер-клапан. Ампулы используют из темного стекла, объемом 2 мл. После заполнения ампулы запаивают и подвергают автоклавированию при 122±1°С в течение 8 минут, затем проверяют на герметичность и механические включения. После отбраковки получают 98600 ампул, которые хранят во вторичной упаковке (см. пример 2) в нормальных условиях в течение 3-х лет. После хранения препарат соответствует требованиям НД. Содержание бикарбонат-иона в растворе 0,38%, что соответствует содержанию CO 0,27%.
Таблица 3.
Показатели качества инъекционного раствора 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината.
№ п/п
Наименование показателя
Допустимая норма
После ампулирования
После хранения в течение 3-х лет
1.
Описание
Бесцветная или легко окрашенная прозрачная жидкость
Бесцветная прозрачная жидкость
Бесцветная прозрачная жидкость
2.
Прозрачность раствора
Препарат должен быть прозрачным
Соответств.
Соответств.
3.
Цветность раствора
Должен выдерживать сравнение с эталоном Y6
Соответств.
Соответств.
4.
рН
От 4,0 до 5,0
4,42
4,48
5.
Сопутствующие примеси, %
Каждая примесь не более 0,5
Отс.
Отс.
Сумма примесей не более 0,5
6.
Механические включения
Видимые частицы
Отсутствие
Соответств.
Соответств.
Невидимые частицы
Частицы ≥10 мкм - не более 6000 ≤25 мкм не более 600 на ампулу
Соответств.
Соответств.
7.
Количественное определение, г/мл
0,0475-0,0525
0,050
0,050
8.
Содержание бикарбонат-иона в растворе, %
-
0,38 (соответствует содержанию СО<sub>2</sub> 0,27%)
0,38 (соответствует содержанию СО<sub>2</sub> 0,27%)
9.
Оптическая плотность раствора (при λ=400 нм)
-
0,022
0,028
Пример 4.
2
Опыт производят аналогично опыту 2, но стерилизующую фильтрацию проводят под давлением азота; заполнение и запайку на машине шприцевого наполнения проводят в токе углекислого газа. Содержание бикарбонат-иона в растворе 0,14 (соответствует содержанию СО 0,01%). Цветность раствора на момент выпуска - на уровне эталона Y7, оптическая плотность раствора (при λ=400 нм) 0,041; после 3-х лет хранения - цветность между эталоном Y6 и Y7 (соответствует требованиям нормативной документации), оптическая плотность раствора (при λ=400 нм) 0,049.
Пример 5.
2
2
В трехгорлую колбу объемом 2 л, снабженную лопастной мешалкой и барботером для подачи углекислого газа и термометром, загружают 1800 мл воды для инъекций. Через воду барботируют углекислый газ (квалификации «пищевой») в течение 15 минут при включенной мешалке. Не прекращая подачу углекислого газа, вносят 200 г 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината и перемешивают до растворения. Раствор сливают в мерную колбу объемом 2 л, доводят до метки дистиллированной водой и возвращают в колбу с мешалкой, раствор при перемешивании и подаче CO подогревают до 30°С, что значительно снижает вязкость и ускоряет процесс стерилизующей фильтрации. Полученный раствор фильтруют через пакет стерилизующих фильтров (0,45 и 0,22 мкм), разливают в ламинарном шкафу в токе углекислого газа в ампулы из светозащитного стекла по 2 мл, запаивают в токе углекислого газа и стерилизуют автоклавированием при 122±1°С в течение 8 минут. Получают после просмотра на механические включения 989 ампул. Раствор из ампул анализируют на цветность (по величине оптической плотности при 400 нм), рН и содержание бикарбонат-иона. Непосредственно после изготовления цветность лучше эталона Y6, оптическая плотность раствора (при λ=400 нм) 0,044; содержание бикарбонат-иона в растворе 0,014% (соответствует содержанию СО 0,01%), рН=4,44. после 3-х лет хранения рН=4,48, цветность лучше эталона Y6, оптическая плотность раствора (при λ=400 нм) 0,05. Анализ методом ТСХ специфических примесей не выявил изменение их содержания в течение всего срока хранения.
Пример 6.
Инъекционный 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат с концентрацией 1-2,5% используется в ветеринарии, т.к. обеспечивает удобство дозирования при применении у мелких домашних животных.
2
Процесс проводят по примеру 2. В реактор с мешалкой помещают 200 л воды для инъекций и при включенной мешалке загружают 2,345 кг 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината. Реакционную массу перемешивают до полного растворения (визуальный контроль), добавляют воду до 234,5 кг; подают в рубашку реактора теплоноситель для охлаждения. Реактор герметизируют, подают углекислоту до давления 3 атм; массу охлаждают до 5°С и перемешивают в данных условиях до прекращения падения давления. После этого раствор из реактора под давлением углекислоты фильтруют через пакет стерилизующих фильтров (0,45 и 0,22 мкм), непосредственно перед дозированием через фильтр 0,22 мкм. Наполнение ампул производят шприцевьм методом в асептических условиях; используют ампулы объемом 2 мл из светозащитного стекла. Получают 100000 ампул препарата. Цветность на момент выпуска - неотличим от воды, оптическая плотность при 400 нм - не определяется, содержание бикарбонат-иона в растворе 0,76% (соответствует содержанию CO 0,51%). После трех лет хранения: цветность - лучше эталона Y7, оптическая плотность при 400 нм - 0,01.
Пример 7. (по прототипу).
В стакан емкостью 2 л загружают 1900 мл воды для инъекций. Воду барботируют азотом ОСЧ в течение 10 минут, затем вносят при перемешивании 100 г 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината фармакопейного и 10 г натрия метабисульфита. После растворения объем доводят до 1 л водой для инъекций. Раствор фильтруют через фильтр 0,22 мкм, разливают в токе азота в ампулы светозащитного стекла по 2 мл, запаивают в токе азота и стерилизуют автоклавированием при 122±1°С в течение 8 минут. Получают 980 ампул, цветность - на уровне эталона Y7; состав инъекционного раствора 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината, стабилизированного метабисульфитом:
2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат
5 масс.%
натрия метабисульфит
1 масс.%
вода для инъекций
до 100%
Пример 8. (определение аллергенной активности).
Для сравнения аллергенных свойств инъекционных растворов 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината, полученных предложенным способом и по прототипу, исследование проводят на морских свинках - альбиносах. В опыте используют самцов возрастом 1 год с весом 900-950 г. Для изучения берут ампулы, полученные согласно примеру 1 (предлагаемый фармацевтический состав) и примеру 7 (прототип). Для опыта берут две группы животных по 10 штук в каждой; первой группе вводят препарат, полученный согласно примеру 1, второй группе - препарат, полученный согласно примеру 7; препарат вводят в объеме 1 ампулы (100 мг действующего вещества) каждому животному (соответствует максимальной дозе для человека - 1000 мг/сутки). Первую инъекцию делают подкожно, затем на следующий день в таком же количестве внутримышечно в бедро, через день - повторно внутримышечно (всего три инъекции). Через 15 дней животным делают инъекцию препарата внутривенно; наблюдают состояние животных и количество погибших животных в течение суток. Препарат, стабилизированный метабисульфитом, вызывает у большинства животных гибель от анафилактического шока (см. табл.4), тогда как препарат, стабилизированный углекислотой, не обладает аллергической активностью в условиях эксперимента.
Таблица 4.
Аллергенные свойства инъекционных форм 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцината.
Параметр
Препарат, стабилизированный углекислотой (предлагаемый фармацевтический состав)
Препарат, стабилизированный метабисульфитом (по прототипу)
Количество животных в опыте
10
10
Количество погибших животных
0
7
Количество животных, выживших, но с проявлениями аллергической реакции
0
2 - угнетенные, тяжело дышат
1 - угнетенные, на кожных покровах крапивница, слизистые воспалены.