НАНОФОРМА ФОСФОЛИПИДНОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ (САШЕ) И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
PHOSPHOLIPID NANOFORM FOR ORAL APPLICATION (SACHET) AND METHOD FOR PREPARING IT (VERSIONS)

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины, фармакологии и касается перорального гранулированного лекарственного препарата в форме «саше», содержащего фосфолипидные частицы малого (20-30 нм) диаметра, глицирризиновую кислоту и ее соли (в том числе глицирризинат натрия), а также углеводы (в том числе мальтозу) и вспомогательные вещества (способствующие гранулированию, препятствующие слеживанию и предназначенные для опудривания). Препарат предназначен для профилактики и лечения заболеваний печени после интоксикации, воспалений вирусного и токсического происхождения. Частным случаем получения фосфолипидных частиц указанного диапазона является микрофлюидайзер.
Уровень техники
Известна композиция и способ получения однослойной ламеллярной липосомальной суспензии, содержащей фосфолипиды (Патент США №20100086573). В качестве одного из способов получения однослойных липосом заявлена микрофлюидизация. В отличие от заявленного, способ подразумевает получение липосом в диапазоне 50-290 нм, получением жирорастворимой и водорастворимой фазы при соотношении частей 5-33% и 67-95%, соответственно.
В патенте №20080286353 обсуждается способ получения катионных липосом, содержащих фосфолипиды, с целью доставки иммуногенного материала в качестве вакцин с применением микрофлюидайзера. Однако глицирризинат натрия не заявлен в качестве активного соединения.
Известен также способ получения липосом, содержащих фосфолипиды, с применением микрофлюидайзера (Патент США 20040247660). Способ предусматривает получение липосом, нагруженных биологически активными соединениями и стабилизированных белком. Глицирризинат натрия не заявлен в качестве активного соединения.
Наиболее близким к заявленному изобретению является фосфолипидный препарат и его форма, описанные в RU 2373924 (прототип). Патент касается касается пероральной лекарственной формы фосфолипидного препарата для профилактики и лечения заболеваний печени, нарушения липидного обмена и восстановления функции печени после интоксикации в форме наночастиц с диаметром 30-50 нм. Однако данная наноформа препарата, заключенная в капсулы, имеет ряд недостатков. Так, для достижения биологического эффекта от приема фосфолипидов необходима относительно большая их дозировка. Для этого требуется прием большого количества капсул.
Таким образом, несмотря на тот факт, что отдельные способы получения пероральных липосомальных форм с содержанием фосфолипидов и соли глицирризиновой кислоты известны из уровня техники, способ получения фосфолипидных наночастиц, состоящих из фосфолипидов, мальтозы и натрия глицирризината, в форме саше предложен авторами впервые.
Раскрытие изобретения
Изобретательская задача решается тем, что предлагается наноформа фосфодипидного гранулированного препарата «Фосфоглив» в форме саше, содержащего частицы малого размера. Технический результат заключается в получении стабильной и удобной для перорального приема наноформы препарата на основе растительных фосфолипидов, характеризующихся одинаковыми малыми размерами. Частным случаем решения данной задачи является использование микрофлюидайзера, который позволяет получать частицы, находящиеся в одном нанометровом диапазоне (20-30 нм), заключенные в гранулы высокой прочности, исключающие спекание и слеживание при хранении, обладающие хорошей сыпучестью. В качестве вспомогательных компонентов, препятствующих слеживанию, могут использоваться компоненты, выбранные из группы (не ограничивающие объема притязаний изобретения): карбонат кальция, гидрокарбонат кальция, орто-фосфат кальция 1-замещенный, орто-фосфат кальция 2-замещенный, орто-фосфат кальция 3-замещенный, орто-фосфат магния 1-замещенный, орто-фосфат магния 2-замещенный, орто-фосфат магния 3-замещенный, изопропилцитратная смесь, маннит, целлюлоза микрокристаллическая, целлюлоза в порошке, жирные кислоты, соли алюминия, кальция, натрия, магния, калия и аммония, карбонат натрия, гидрокарбонат натрия, смесь карбоната и гидрокарбоната натрия, карбонат магния, гидрокарбонат магния, оксид магния, ферроцианид натрия, ферроцианид калия, ферроцианид кальция, фосфат костный, силикат натрия, мета-силикат натрия, диоксид кремния аморфный, силикат кальция, силикат магния, трисиликат магния, тальк, алюмосиликат натрия, алюмосиликат калия, алюмосиликат кальция, бентонит, алюмосиликат, силикат калия, полидиметилсилоксан, изомальт, изомальтит.
В качестве вспомогательных компонентов, способствующих гранулированию, могут использоваться компоненты, не ограничивающие объема притязаний изобретения и выбранные из группы: природные камеди, - акация или трагакант, желатин, сахар (в виде сиропов концентрации 50-67%), крахмальный клейстер, производные целлюлозы, кислота альгиновая и альгинаты.
В качестве вспомогательных компонентов, способствующих скольжению и используемых при опудривании, могут использоваться компоненты, выбранные из группы (не ограничивающие объема притязаний изобретения): парафин, масло-какао, гидрированные растительные жиры, стеараты кальция и магния, чистая стеариновая кислота, тальк, крахмал, Твин-80.
Осуществление изобретения
Интерес к липосомам, как к системам доставки, существует с 1965 года, когда был определен широчайший спектр их биологических, фармацевтических, промышленных возможностей применения. Способность липосом инкапсулировать и, таким образом, отграничивать гидрофильные биологически активные соединения предопределила их использование в биологических системах, в том числе и для доставки генов, лекарственных и других биологически активных соединений, а также фазово-контрастных веществ для диагностических целей.
Наибольший прикладной интерес липосомы вызывают все-таки как системы транспортной доставки лекарств in vivo, поскольку, как давно известно, они обладают относительной селективностью, что способствует достаточно высокому накоплению лекарственного средства в месте доставки.
Липосомы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими нанотранспортными системами. Во-первых, липосомы состоят из липидного (фосфолипидного) слоя, состав которого сродни составу клеточных биологических мембран. Подобная природная биосовместимость позволяет им легко проникать в клетку. Во-вторых, будучи носителями биологически активных соединений, липосомы обладают рядом преимуществ по снижению побочных эффектов от приема лекарств, что выгодно отличает липосомальные препараты от своих «нативных» аналогов.
Одной из проблем, на преодоление которых направлены технологические усилия разработчиков, является обеспечение несомненной таргетности доставки липосомальных препаратов. Разнообразие размеров, модификаций поверхностей липосом, в том числе и с целью повышения их биодоступности, позволило накопить большой опыт в понимании того, к чему необходимо стремиться при разработке такого рода систем доставки. Зачастую повышение таргетности достигается конъюгированием липосомальных систем со специфическим лигандом, для которого имеется рецептор либо иной объект для связывания. Однако данный подход вносит существенное увеличение в себестоимость продукта и может снизить биологическую активность продукта при хранении и других провокационных факторах (температура, рН и т.д.). Поэтому большинство усилий направлено на создание транспортных липосомальных систем с гарантированным размером, поскольку данный параметр также, хотя и менее специфично, но все же влияет на таргетность доставки препарата. Критическим и очень важным параметром является гомогенность частиц по размеру. Так легче контролировать дозировку лекарства, а также скорость выведения препарата.
С учетом применяемых современных технологических приемов получаются липосомы с размерами довольно широкого диапазона. Наиболее часто применяются (правильнее сказать, получаются) липосомы размером от 200-400 нм. Однако такие липосомы часто захватываются макрофагами и органами ретикуло-эндотелиальной системы, поэтому часть липосом фильтруется самим организмом, не попадая в клетки-мишени. Такими потерями можно управлять, если использовать липосомы меньшего диаметра. Одним из преимуществ малого размера липосом является тот факт, что липосомы малого (менее 200 нм) диаметра демонстрируют более низкую скорость клиренса, чем липосомы большого размера (Ishida et al. 2002; Litzinger et al. 1994). Это позволяет липосомам задерживаться в кровотоке более длительное время, что повышает вероятность таргетного попадания в нужный компартмент организма.
Существует множество различных технологических приемов для разработки и создания липосомальных транспортных систем. Среди них известны сверхтонкое распыление, кристаллическое или аморфное осаждение, размол на шаровой мельнице, гомогенизация высокого давления, микрофлюидизация и т.д. С точки зрения физико-химических свойств продукта, а также связанных с этим биологических свойств данные технологии дают возможность получения самого разнообразного спектра наночастиц, отличающихся по свойствам, стабильности, размерам, специфике транспорта в клетки организма.
Одной из наиболее подходящих технологий для получения малых липосом является микрофлюидизация (Jahn et al., 2008). В процессе работы на микрофлюидайзере поток продукта сильно разгоняется, создавая внутри потока скорость сдвига, которая по величине больше, чем обычное значение. При этом вся порция продукта подвергается одинаковым условиям: постоянство давления дает на выходе частицы, гомогенные по размеру; высокое давление и высокая скорость дают возможность получить на выходе частицы малого размера. К тому же очень большой диапазон давления (вплоть до 40000 psi) открывает возможности применения микрофлюидайзера для различных приложений и материалов в получении малых по размеру и гомогенных по распределению частиц, не содержащих примесей побочных продуктов.
Таким образом, основными преимуществами микрофлюидайзера являются:
- Возможность получить более мелкие частицы (20-30 нм);
- Снижение производственных циклов для получения частиц нужного размера;
- Получаемые частицы имеют более узкое распределение по размеру;
- Процесс занимает гораздо меньше времени;
- Более точный контроль над приложенным усилием;
- Более высокий уровень прилагаемого давления (вплоть до 40000 psi или 2600 атм);
- Возможность работать как с малым объемом образца, так и с непрерывно поступающим продуктом;
- Минимальные загрязнения;
- Получение однородных и стабильных дисперсий и эмульсий;
- Получение большого количества липидных частиц без растворения фосфолипидов в органических растворителях;
- Возможность снижения количества холестерина.
Размер частиц, в том числе липидных, которые можно получить с использованием микрофлюидайзера, позволяет вводить их внутривенно без опасения закупорить малые кровяные сосуды. При этом технология позволяет вести процесс в асептических условиях. Воспроизводимость при получении частиц дает возможность иметь стандарты для сравнения в работе по модификации параметров в исследованиях разного рода.
Технологические преимущества полученного таким образом продукта - это гарантия его воспроизводимости. Что касается биологических преимуществ, то полученные таким образом частицы наделяются абсолютно новыми свойствами. С одной стороны, минимизация размеров частиц лекарственного средства почти всегда приводит к увеличению площади поверхности и, следовательно, к повышению терапевтической эффективности продукта. Зачастую это достигается за счет повышения биодоступности активного вещества. С другой стороны, данный вариант минимизации частиц представляет определенный интерес с точки зрения доставки вещества: полученные таким образом частицы обеспечивают относительную адресность лексредства в органы и ткани.
Полученным таким образом частицам необходимо создать приемлемые условия для их хранения, а пациентам - дать возможность удобного дозирования. Одним из вариантов является лекарственная форма «саше». Употребление препарата в виде саше избавляет потребителя (пациента) от многократного употребления малодозированных форм (таких как, например, капсулы) в течение дня и позволяет принять всю необходимую суточную дозу в удобном, «однодозовом» варианте. Во-вторых, капсульный вариант фосфолипидного препарата со временем приводит к слеживанию активных ингредиентов и, следовательно, создает прецедент для увеличения реакционноспособности веществ, находящихся в непосредственной близости друг от друга. Это приведет, в частности, к ускоренному окислению фосфолипидов, к разрушению и слипанию наносом, снижению сроков годности и, следовательно, ослаблению либо потере заявленной биологической активности препарата. Зачастую добавление вспомогательных веществ просто обеспечивает решение лишь технологической задачи, связанной с процессом наполнения капсул (и/или сыпучестью наполняемой смеси), но никак не влияет на сохранение стабильности и срок годности готового продукта. Такой процесс, как гранулирование, необходимый для помещения лекарственной субстанции в саше, существенно препятствует слеживанию активных ингредиентов.
Другим преимуществом лекарственной формы саше перед капсульным наносомальным вариантом является более дешевая производственная себестоимость упаковки одинаковых объемов продукта. К примеру, стоимость одной капсулы максимального размера (вмещающую в себя до 1.5 грамма сухого вещества) составляет 0.4 руб., в то время стоимость одного саше, вмещающего в себя 10 граммов того же продукта, составляет 0.35 руб. Нетрудно подсчитать, что, с учетом прочих равных условий (себестоимость сырья, одинаковые требования к чистоте помещения, сходной мощности и стоимости оборудования и т.п.) производственные расходы на упаковку продукта в саше будут в 8-9 раз дешевле. Кроме того, отпадает необходимость блистирования, - сам пакет саше создает условия для хранения продукта, исключающие попадание света и влаги.
Отсюда следует, что саше-вариант для наноформы фосфолипидного препарата, содержащий частицы малого размера, обладает определенными физико-химическими, биофармацевтическими, а также экономическими преимуществами. Суммируя все вышесказанное, можно сделать вывод, что сочетание малоразмерной наноформы фосфолипидного гранулированного препарата «Фосфоглив» в лекарственной форме саше наиболее оптимально решает задачу сохранения фармацевтических свойств продукта, удобного и оптимального суточного дозирования, доставки в орган-мишень (печень), а также существенно экономит производственные затраты.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Получение водной и жировой фазы для приготовления эмульсии 13 г тринатриевой соли глицирризиновой кислоты и 25 г Lipoid S100, нарезанный тонкими пластинками, растворяли в 250 мл воды для инъекций (рН 6,7). Перемешивали, используя механическую мешалку, получая, таким образом, раствор А.
Растворяли 87,5 г мальтозы в воде для инъекций, тщательно перемешивая на мешалке, слегка подогрев, до полного растворения (пока раствор не станет прозрачным), конечный объем доводили до 250 мл, получая, таким образом, раствор Б.
Оба раствора, А и Б, смешивали. Доводили общий объем до 500 мл водой для инъекций и тщательно перемешивали на мешалке до получения однородной эмульсии.
Пример 2. Получение фосфолипидной эмульсии на микрофлюидайзере.
Для получения фосфолипидной эмульсии использовали микрофлюидайзер М110ЕН30К, Microfluidics, США. Отфлюидизированная эмульсия собиралась в сборнике, откуда переливалась в накопительную емкость флюидайзера для дальнейшей флюидизации. Температура эмульсии поддерживалась на постоянном уровне и не превышала 50°С. Охлаждение эмульсии проводилось посредством имеющейся в данном аппарате охлаждающей системы.
Эмульсию пропускали через флюидайзер от 1 до 5 циклов под давлением 2000 атм. После каждого цикла флюидизации отбирались пробы для измерения светопропускания (измерения проводили либо на спектрофотометре Ajilent 8453 UV-visible (Германия), с использованием программы HP UV Visible ChemStation, либо на приборе Спектромом 410, Венгрия со светофильтром на 660 нм) и размера полученных частиц (измерения проводились с помощью фотонного корреляционного спектрометра Beckman-Coulter N5 с программным обеспечением PCS Control Software Version 3.02 (Beckman Coulter Copyright, 2003). Полученные данные приведены в Табл. 1.
Пример 3. Получение гранулированного наносомального препарата на основе фосфолипидов.
Гомогенная эмульсия, полученная в примере 2, должна иметь следующие характеристики:
- прозрачная слегка опалесцирующая жидкость;
- светопропускание образца при 660 нм относительно воды не менее 60%.
Полученную эмульсию выливали в лоток из нержавеющей стали с толщиной слоя 1,5-2,0 см и помещали на полку лиофильной сушки. Продукт замораживали при температуре -40°С, затем полку нагревали до температуры +10°С. Замороженный образец подвергали сублимационной сушке (LSL SECFROID, LYOLAB F, Германия) в течение 48 часов.
Пример 4. Пример рецептуры готовой смеси - гранулированного наносомального препарата на основе фосфолипидов.
Полученную в примере 3 лиофилизированную массу выгружали из лотка, измельчали и подвергали сухой грануляции на сетке диаметром 1,2 мм. Полученный гранулят опудривали 4,06 г микрокристаллической целлюлозы, 1,92 г карбоната кальция, 0,02 талька и 0,006 г стеарата кальция не более 8-10 минут до состояния мелкокристаллической сыпучей массы и фасовали по 2,5 г в пластиковые контейнеры или упаковку типа «Саше».
Пример 5. Сравнение склонности к влагопоглощению и слеживанию наносомального препарата в саше и капсуле.
В сухой стаканчик поместили 10 грамм (10±0.01 г) исследуемого гранулированного препарата, закрывали крышкой и взвешивали. Затем стаканчик с образцом (без крышки) поместили в эксикатор (эксикатор содержал насыщенный раствор хлорида аммония, что позволяло поддерживать в эксикаторе влажность на уровне 80%). Стаканчик с исследуемым препаратом выдерживали в эксикаторе одни сутки при комнатной температуре +22°С. Затем стаканчик взвесили вместе с крышкой. Процедуру проводили трижды. Аналогичную процедуру проделали с капсулированным вариантом препарата сравнения «Фосфоглив». После завершения процедур оценивали склонность навески к влагопоглощению по следующей формуле:
1
2
B=(M-M)/M×100,
где M - исходная масса навески в граммах;
1
M - масса стаканчика с навеской после увлажнения в граммах;
2
M - масса стаканчика с навеской до увлажнения в граммах.
Конечным результатом являлось среднее арифметическое результатов трех параллельных определений. В результате подсчетов получено, что в среднем склонность к влагопоглощению капсульного препарата «Фосфоглив» составила 2.1%, в то время как тот же параметр у гранулированного препарата «Фосфоглив» - 1.3%. И хотя оба препарата показали относительно хорошую влагоустойчивость, гранулированный вариант является наиболее устойчивым к повышенной влажности, в первую очередь, за счет оптимального состава вспомогательных компонентов.
Далее стаканчики с навесками (без крышек) помещали в сушильный шкаф и высушивали. Затем высушенные порошки высыпали с высоты 1 метра на сито с соответствующими размерами ячеек, предварительно подобранных под исходные размеры капсульного и гранулированного варианта сравниваемых препаратов. Порошок просеивали. Комочки, не прошедшие через сито, взвешивались. Процент образования комочков у каждого из препаратов являлся характеристикой склонности к слеживанию С (в %), которая вычислялась по формуле:
C=Mк/M×100,
где Mк - масса образовавшихся комочков, не прошедших через сито, в граммах.
В среднем получено, что С для препарата «Фосфоглив», помещенного в капсулы, составила 1.1%, а для гранулированного препарата в саше - 0.3%. Данный эксперимент доказывает, что оптимально подобранный состав вспомогательных компонентов лекарственной формы препарата в саше препятствует слеживанию при хранении.
Таблица 1
Изменение размера фосфолипидных наночастиц от циклов флюидизации.
№ цикла
Размер частиц, нм
Светопропускание, % при 660 нм
1
1678,91
32,13
2
867,24
40,24
3
378,45
49,12
4
57,61
57,18
5
27,21
66,35
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
- Patent USA 20100086573. COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING STABLE UNILAMELLAR LIPOSOMAL SUSPENSION.
- Patent USA 20080286353. CATIONIC LIPOSOMES CONTAINING IMMUNE RESPONSE GENERATING MOIETIES.
- Singh CU. Protein-stabilized liposomal formulations of pharmaceutical agents. Patent USA 20040247660.
- Jahn A., Reiner J.E., Vreeland W.N., DeVoe D.L., Locascio L.E., Gaitan M. Preparation of nanoparticles by continuous-flow microfluidics. J. Nanopart Res 2008.
- Ishida T., Harashima H., Kiwada H. (2002) Liposome clearance. Biosci Rep 22(2): 197-224.
- Litzinger D.C. et al. (1994) Effect of liposome size on the circulation time and intraorgan distribution of amphipathic poly(ethylene glycol)-containing liposomes. Biochim Biophys Acta Biomembr 1190(1): 99-107.
- Jahn A. et al. (2007) Microfluidic directed formation of liposomes of controlled size. Langmuir 23(11): 6289-6293.
- Jahn A. et al. (2004) Controlled vesicle self-assembly in microfluidic channels with hydrodynamic focusing. J Am Chem Soc 126(9): 2674-2675.