Получение и анализ микрокапсул фурацилина в водорастворимых полимерах

Получение и анализ микрокапсул ^^еские науКИ

фурацилина в водорастворимых

полимерах

Грехнева Е.В. Домашева О.Ю.

Необходимость придания лекарственному препарату новых свойств[1-3] обусловило широкое применение микро-капсулирования. Пролонгированное высвобождение из микрокапсул, маскировка вкуса горьких и тошнотворных субстанций, направленное действие препарата, устойчивость к факторам окружающей среды — эти и другие свойства сообщаются веществу методами микрокапсулирова-ния [4-6]. Микрокапсулирование биологически активных веществ — одно из наиболее интенсивно развивающихся направлений в технологии лекарственных и косметических средств.

Фурацилин (нитрофурал) относится к антибактериальным средствам, действующим на грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы — стафилококки, срептококки, дизентерийную и кишечную палочки, сальмонеллу, возбудителей газовой гангрены [7]. Все нитрофу-рановые лекарственные средства очень мало или не растворимы в воде, лучше растворимы в этаноле и некоторых других органических растворителях, чувствительны к свету [8].

Цель работы — получить микрокапсулы фурацилина в водорастворимых полимерах таких как поливинилпирро-лидон (ПВП), осуществить качественный и количественный анализ полученного продукта и оценить свойства приобретенные известным лекарственным препаратом.

Экспериментальная часть

Для получения продукта с заданным набором свойств подбирались оптимальный состав микрокапсул и условия проведения процесса. Микрокапсулирование осуществлялось физико-химическим методом, который состоит в переосаждении полимера на поверхности капсулируемого вещества путем замены растворителя [6]. Этот метод включает в себя следующие стадии: растворение фрацилина в подходящем растворителе (например, диметилформамиде), переосаждение вещества из раствора и осаждение полимера на поверхности вещества в результате постепенного прибавления осадителя. В качестве осадителя использовали смесь метанола и ацетона в соотношении 3:2. Образовавшиеся микрокапсулы отфильтровывали на фильтре Шота (ВФ-1-40 пор.16), промывали ацетоном и высушивали в эксикаторе над влагопоглощающим агентом [9].

Количественный состав получаемых микрокапсул, а именно процентное содержание риванола в продукте устанавливалось методом УФ-спектроскопии, на спектрофотометре Shimadzu UV 1800. Для установления подлинности и количественного определения нитрофурала используют УФ-спектры его водных растворов. Максимумы поглощения такого раствора в области 245-450 нм находятся при 260 и 375 нм, а минимум — при 306 нм. Максимумы второй полосы поглощения (365-375 нм) более специфичны для производных 5-нитрофурана, т. к. обусловлены наличием различных электронодонорных групп в положении 2 фура-нового цикла. Количественный анализ проводился по результатам обработки спектров при указанных длинах волн. Это позволило исключить ошибку определения, связанную с погрешностью в приготовлении растворов [10].

Параллельно количественный анализ полученного микрокапсулированного продукта проводили методом ВЭЖХ с масс- и УФ-детекторами на хроматографе Waters MSD SQD - ESI (офВЭЖХ; детекторы: спектрофотометри-ческий, 220 нм, масс-спектрометрический, ESI, 95-700 Da, source t -140°, desolvataion t - 400°, cone 40V, capillare 3kV; ко-

лонка Acquity BEH C18 2.1mm x 50mm*1.7um; подвижная фаза: вода (0,1 % муравьиная кислота) - ацетонитрил (0,1 % муравьиная кислота); режим элюирования — градиентный: 0,4 мл/мин).

Количественное определение в обоих случаях осуществляли методом градуировочного графика. По калибровочной кривой определили концентрацию вещества в капсуле.

Структура выделенных продуктов подтверждалась методом инфракрасной спектроскопии с использованием ИК-Фурье спектрометра типа IR-200 (США), оснащенного приставкой нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). ИК-спектр фурацилина снимали в таблетке KBr.

Результаты эксперимента и их обсуждение

Некоторые образцы полученных микрокапсул были исследованы на электронном микроскопе «QUANTA FEG 650» и представлены на рис. 1.

Рис. 1. Микрофотографии микрокапсул фурацилина в ПВП

При анализе фотографий приведенных на рис. 1 видно, что частицы имеют форму близкую к шарообразной. Размер частиц варьируется от 5.8 до 11 мкм. Каждая частица представляет собой агломерат из отдельных микрокапсул полностью покрытых оболочкой. Такой результат получен при использовании магнитной мешалки в качестве диспе-ратора суспензии. В этом случае полимер наиболее полно покрывал поверхность инкапсулируемого вещества. В случае же использования ультразвукового диспергирования применяемого для капсулирования фурацилина получаемый продукт представлял собой смесь двух субстанций. Данный факт подтверждался методом ИК-спектроскопии на приставке НПВО.

Всероссийский журнал научных публикаций № 5(20) 2013

5

Количественное содержание нитрофурала в микрокапсуле определенное спектрофотометрически хорошо коррелирует с данными полученными методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и составляет от 20 до 65%масс. в зависимости от соотношения исходных веществ, взятых для капсулирования.

Было обнаружено, что микрокапсулирование фура-цилина в ПВП позволило перевести водонерастворимый субстрат в продукт образующий в воде ультрамикрогетеро-генную суспензию. Седиментационная устойчивость таких суспензий зависит от соотношения полимер : вещество в конечном продукте и повышается с увеличением содержания полимера в микрокапсуле.

Таким образом, фурацилин, закапсулированный в оболочку из ПВП значительно более устойчив к действию факторов окружающей среды, а приобретенная им способность образовывать устойчивые нанодисперсные суспензии, визуально не отличающиеся от истинных растворов может служить источником для создания новых лекарственных форм. Приведенные здесь методики количественного анализа полученных микрокапсул (методы УФ-спектроскопии и ВЭЖХ) достоверны, воспроизводимы и могут быть использованы для исследования любых других инкапсулированных продуктов.

Список использованных источников

1. Daniel J., Rosenkrands Ida; Else M., Andersen Peter, Allan G. PLGA microspheres for the delivery of a novel subunit TB vaccine //Journal of Drug Targeting / Online Publication Date: 01 May 2008 URL: http://www.informaworld.com/smpp/ title~content=t713640314

2. S. Moya, E. Donath, Gleb B. Sukhorukov, M. Auch, H. Baumler, H. Litchtenfeld, and M. Helmuth Lipid coating on Polyeclectrolyte Surface Modified Colloidal Particles and Polyeclectrolyte Capsules //Macrocapsules. 2000. № 33 Pp. 4538-4544.

3. Полковникова Ю.А. Перспективы создания оригинальных лекарственных форм афобозола // Пятигорская государственная фармацевтическая академия. URL: http://www.pharm.vsu. ru/sources/conf5pr.pdf (дата обращения 16.11.2012).

4. Bansode S.S., Banarjee S.K., Gaikwad D.D., Jadhav S.L., Thorat R.M. Microencapsulation: A Review // Volume 1, Issue 2, March - April 2010; Article 008 ISSN 0976 - 044X//International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research Page 38.

5. R. van Dijkhuizen-Radersma, S.C. Hesseling, P.E. Kaim, K. de Groot, J.M. Bezemer, N.V.IsoTis Biocompatibility and degradation of poly(ether-ester) microspheres: in vitro and in vivo evaluation //Biomaterials 23 2002 4719-4729.

6. Солодовник В.Д. Микрокапсулирование. - М.: Химия, 1980. -216 с.: ил.; - Предм. Указ.: С 212-216.

7. Leach W. Thomas, Dale T. Simpson, Tibisay N. Val, Zhongshui Yu, Kwon T. Lim, Eun J. Park, Robert O. Williams, Keith

P. Johnston Encapsulation of Protein Nanoparticles Into Uniform-sizes Microspheres Formed in a Spinning Oil Film // AAPS PharmSciTech 2005; 6(4) Article 75 URL:http://www. aapspharmscitechorg

8. Краснов Е.А., Ермилова Е.В. Курс лекций по фармацевтической химии. Часть I. Лекарственные средства гетероциклического ряда Томск Сибирский государственный медицинский университет 2010г. - С11.

9. Ю. Д. Маркович, Е. В. Грехнёва, Т. Н. Кудрявцева, С. А. Ефа-нов, Л.Г. Климова Микрокапсулирование 4-карбоксиакридона в водорастворимые полимеры // Ученые записки Курского государственного университета, Курск : КГУ, 2013 №3

10. Е. В. Грехнёва, О.Ю. Домашева Получение и анализ микрокапсул риванола в поливинилпирролидоне // Ученые записки Курского государственного университета, Курск : КГУ, 2013 №3