🗊Презентация на тему "ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА" - скачать презентации по Медицине

Фармразработка Фармацевтические вспомогательные вещества – обзор с рассмотрением педиатрических дозировок Автор: Саймон Милс Эл. почта: Simon.n.mills@gsk.com

Вступление Обзор широко используемых вспомогательных веществ (в частности, в лекарственных формах, предназначенных для перорального введения) Роль основных вспомогательных веществ в таблетках Растворяющие вещества (наполняющие вещества, агенты-наполнители), дезинтегрирующие вещества, связующие вещества, смазывающие вещества, вещества, способствующие скольжению Роль основных вспомогательных веществ в форме жидкости или суспензии Растворители/вспомогательные растворители, буферные вещества, консервирующее вещество, антиоксиданты, смачивающие реагенты, антипенные вещества, загустители, ароматические вещества, увлажнители Педиатрический анализ вспомогательных веществ

Вспомогательные вещества – обзор Лекарственные средства содержат как лекарственную субстанцию (широко известную, как активный фармацевтический ингредиент (АФИ)), так и вспомогательные вещества. Вытекающие из этого биологические, химические и физические свойства лекарственного средства напрямую зависят от выбранных вспомогательных веществ, их концентрации и взаимодействия с АФИ: Последовательное высвобождение лекарственного средства и его биодоступность Стабильность, включающая защиту от распада Легкость применения Вспомогательные вещества подразделяются на различные функциональные классификации в зависимости от роли, отведенной для них в конечной рецептуре. Отдельные вспомогательные вещества могут выполнять различные функциональные роли в различных типах рецептуры, например, лактоза, широко используемая для: разбавитель, наполнитель или агент-наполнитель в таблетках и капсулах Носитель лекарственных средств для ингаляции из сухого порошка Кроме того, отдельные вспомогательные вещества могут иметь различные сорта, типы и источники в зависимости от их различных функциональных ролей….

Вспомогательные вещества в таблетках ….например, существуют различные сорта лактозы, имеющиеся в продаже, обладающие различными физическими свойствами, такими как текучесть и распределение размера частиц. Это позволяет выбрать наиболее подходящий сорт лактозы для конкретных нужд, например в форме таблеток: Мокрая грануляция: как правило, применяется лактоза высшего сорта, поскольку связующее вещество используется более эффективно, что способствует лучшей степени смешивания и повышает качество гранул. Прямое прессование: в данном случае наоборот используется высушенная распылением лактоза, поскольку она обладает лучшей текучестью и легче прессуется. В таблетках основные виды вспомогательных веществ включают: Разбавители, такие как лактоза, микрокристаллическая целлюлоза Дезинтегрирующие агенты, такие как натрий крахмал гликолят , натрия кроскармелоза Связующие вещества, такие как поливинилпирролидон, гидрокси пропил метил целлюлоза Смазывающие вещества, такие как стеарат магния Вещества, способствующие скольжению, такие как коллоидный SiO2

Разбавители в таблетках (наполнители) Наполнитель Для того, чтобы сделать вес таблетки практичным для пациента: обычно, минимальный вес таблетки составляет ~50мг. Фактические дозы АФИ могут быть на уровне ~20µг, как, например, для стероидов для перорального применения. Помощь при компрессии С легкостью деформируется и/или фрагментируется, способствуя надежному связыванию компактных таблеток, например, микрокристаллическая целлюлоза. Хороший поток (текучесть) нерасфасованного порошка...разбавители оказывают сильное воздействие Хорошая текучесть нерасфасованных порошков очень важна для разработки надежного серийного лекарственного средства в форме таблеток. Лактоза может обладать плохими свойствами текучести, поэтому ее часто сочетают с микрокристаллической целлюлозой в таблетках мокрой грануляции или в высушенной распылением форме с повышенной текучестью, в частности, в рецептуре с прямой компрессией.

Дезинтегрирующие агенты в таблетках Как вспомогательное средство для дизагрегации компактных таблеток. Дезинтегрирующие агенты вызывают моментальный распад (дизагрегацию) компактной таблетки при воздействии влаги. В целом, дезинтеграция рассматривается, как первая стадия процесса растворения, хотя растворение действительно происходит одновременно с дезинтеграцией. Режим действия: В большинстве случаев, водопоглощение само по себе вызывает дезинтеграцию путем разрыва связывающих частицы когезионных сил, способствующих сохранению целостности таблетки, что и приводит к последующей дезинтеграции. Если набухание таблетки начинается одновременно с водопоглощением, каналы для проникновения расширяются путем физического разрыва и скорость проникновения воды в таблетку повышается.

Связующие вещества в таблетках Связующие вещества выступают в качестве клейкого вещества, которое «связывает воедино» порошок, гранулы и таблетки, придавая им необходимую механическую прочность: Как порошок с другими вспомогательными веществами в сухом гранулированном виде (роллерное прессование, закупоривание) или как экстрагранулированное вспомогательное вещество в рецептуре мокрой грануляции Как порошок с другими вспомогательными веществами в мокрой грануляции. При добавлении гранулирующей жидкости связующее вещество может растворяться частично или полностью, демонстрируя свои связующие адгезионные свойства. Наиболее часто связующее вещество добавляется в уже растворенном виде в гранулирующую жидкость, что способствует более быстрой и, как правило, более эффективной грануляции. Вода является наиболее широко используемой гранулирующей жидкостью, редко задействуется в одной системе с вспомогательным растворителем, например, с этанолом. Примеры: Сухие связующие вещества : Микрокристаллическая целлюлоза, поливинилпирролидон с поперечной межмолекулярной связью Связующие вещества растворов: поливинилпирролидон, гидрокси пропил метил целлюлоза Растворимый в воде/в сочетании с этанолом: поливинилпирролидон

Таблетирующие смазывающие вещества Смазывающие вещества предотвращают сцепление гранул/ порошка с таблеточной пресс-формой/поверхностями и способствуют их легкому извлечению из таблеточной пресс-формы после прессования Стеарат магния общепризнанно является наиболее широко применяемым таблетирующим смазывающим веществом Существуют альтернативные варианты: например, стеариновая кислота, натрия стеарилфумарат, бегенат натрия Смазывающие вещества обычно являются гидрофобными, таким образом, их концентрация (обычно составляющая 0,3 – 2%) требует оптимизации: Смеси с недостаточным содержанием смазывающих веществ обладают низкой скоростью тока и вызывают проблемы прилипания при компрессии Смеси с завышенным содержанием смазывающих веществ могут оказать негативное воздействие на прочность и скорость растворимости таблетки Для того, чтобы проиллюстрировать необходимость эффективной смазки (потока порошка); высокоскоростные прессы для изготовления таблеток могут иметь следующую производительность: 360 000 таблеток/час ≡ 6000 таблеток/мин. 30 установок ≡ 200 таблеток/мин./установка ≡ приблизительно 3 таблетки/секунда/установка

Способствующие скольжению вещества, применяемые в таблетках Наиболее часто; коллоидный диоксид кремния (традиционно, тальк) Хорошая текучесть нерасфасованного порошка приобретает особое значение при высокоскоростной обработке Способствующие скольжению вещества повышают текучесть, прилипая к частичкам, таким образом, уменьшая трение между ними Наиболее распространены в виде рецептуры из сухого порошка, например таблетки, изготовленные путем прямой компрессии Также могут добавляться к гранулам с целью повышения текучести до компрессии Примечание: можно вызвать нежелательное «затопление» при слишком высокой текучести Требуется очень низкая концентрация (приблизительно <0.2%) Контроль может оказаться проблематичным для смесей, чувствительных к концентрации веществ Очень низкая объёмная плотность (0.03 – 0.04 г/см3) Трудные в обработке (очень объемистый) – не является стандартным вспомогательным веществом, добавляется только в случае необходимости Проблемы с воздействием пыли

Вспомогательные вещества для суспензий Опять-таки, вспомогательные вещества подразделяются на различные функциональные классы, в зависимости от роли, отведенной для них в конечной рецептуре. Возможные виды вспомогательных веществ для жидких лекарственных средств и суспензий включают: Растворители/ вспомогательные растворители, такие как растворитель акварельной краски, пропиленгликоль, глицерин Буферные реагенты, такие как цитрат, глюконаты, лактаты Консервирующие вещества, такие как Na бензоат, парабензоаты (Me, Pr и Bu), BKC Антиоксиданты, например, бутилокситолуол, бутилоксианизол, аскорбиновая кислота Смачивающие реагенты, например, эфир полиоксиэтиленовой жирной кислоты, эфиры сорбита Антипенные вещества, например, симетикон Загустители, такие как метилцеллюлоза или гидроксиэтилцеллюлоза Подслащивающие вещества, такие как сорбит, сахарин, аспартам, ацесульфам Ароматические вещества, такие как мята перечная, лимонные масла, баттерскотч и т.п. Увлажнители, например, пропиленгликоль, глицерин, сорбит

Растворители/вспомогательные растворители Вода является наиболее часто используемым растворителем в качестве среды растворения по следующим причинам: Отсутствие токсичности, физиологическая совместимость и хорошая растворительная способность (высокая диэлектрическая постоянная), однако Может привести к нестабильности гидролитически неустойчивых лекарственных средств Хорошая среда для развития микроорганизмов Сорбит, Д-глюкоза и т.п. часто добавляются к сжижающим реагентам, а также к основным подслащивающим веществам Аналогичные «за» и «против» относятся и к воде в чистом виде Водорастворимые вспомогательные растворители применяются для: Повышения растворимости, улучшения вкуса, антимикробного действия или устойчивости Сокращения объема дозы (например для перорального применения, инъекций) Или, наоборот, оптимизации нерастворимости (если возникает проблема с вкусовыми качествами АФИ) Примеры: пропиленгликоль, глицерин, этанол, полиэтиленгликоль с низкой молекулярной массой Водонерастворимые вспомогательные растворители, таике как эмульсии / микроэмульсии с использование фракционированного кокосового масла

Буферные реагенты Может оказаться необходимым поддерживать уровень рН рецептуры с целью: Обеспечения физиологической совместимости Поддержания/оптимизации химической стойкости Поддержания/оптимизации противомикробного действия Оптимизации растворимости (или нерастворимости, если возникают проблемы с вкусовыми качествами) Однако, оптимальный уровень рН для обеспечения химической стойкости, эффективности консервирующих веществ и растворимости (или нерастворимости) может отличаться  Необходимо находить компромиссы

Консервирующие вещества Консервирующие вещества, применяемые в многоцелевых косметических/ фармацевтических продуктах (в том числе, в педиатрических рецептурах) предотвращает повышение риска заражения условно-патогенными микроорганизмами (либо через вспомогательные вещества, либо извне), что может пагубно отразиться на состоянии здоровья В идеале, нацелены на клетки микробов – одновременно не проявляя токсичности/ раздражимость по отношению к клеткам млекопитающих В действительности, большинство эффективных консервирующих веществ, которые признаны безвредными, являются активными как по отношению к клеткам микроорганизмов, так и к клеткам млекопитающих (неспецифические цитоплазматические яды) Существует ограниченное количество утвержденных консервирующих веществ, разрешенных к использованию в многоцелевых пероральных лекарственных средствах, а варианты других путей введения препаратов еще более ограничены. Это ограниченное количество может еще более ограничиваться дозой, свойствами pH-растворимости, несовместимостью, адсорбцией, токсичностью и другими физико-химическими факторами.

Антиоксиданты Применяются для контроля окисления: АФИ, например, ловастатин Консервирующих веществ, например, сорбат калия Среды, например, масел или жиров, восприимчивых к β-окислению Растворимые вещества (более подверженное окислению, чем АФИ, консервирующие вещества и т.п.). Со временем уровень будет снижаться … необходимо контролировать с помощью специальной пробы Необходимо оценить приемлемость с регулятивной точки зрения (отличается в разных странах) Эффективность может зависеть от: Совместимости с другими вспомогательными веществами Фракционировании на мицеллы (от поверхностно-активных веществ) Адсорбция на поверхности (упаковки, загустителя, взвешенных частиц) Несовместимости, как, например, с металлическими ионами

Смачивающие реагенты С целью способствования «увлажнению» и дисперсии гидрофобного АФИ, консервирующего вещества или антиоксиданта необходимо Снизить межфазное натяжение между твердыми и жидкими веществами в процессе производства или приготовления суспензии Не все из них подходят для перорального введения Примеры: Поверхностно-активные вещества, такие как пероральные: эфиры полиоксиэтиленовой жирной кислоты (Tweens), эфиры сорбита (Spans) парентеральные: эфир полиоксиэтиленовой жирной кислоты, полоксамеры, лецитин для внешнего применения: лаурилсульфат натрия ….но это может вызвать чрезмерное пенообразование (см. антипенные вещества) и привести к дефлокуляции и нежелательной физической нестабильности (образованию осадка) при слишком высоких концентрациях Гидрофильные коллоиды, покрывающие гидрофобные частицы, например, бентонит, трагакант, альгинаты, производные целлюлозы. Используемые в качестве суспендирующих средств, они могут вызвать дефлокуляцию при слишком высоких концентрациях.

Антипенные вещества Образование пены в ходе производственного процесса или приготовления жидкой лекарственной формы может оказаться нежелательным и деструктивным. Антипенные вещества эффективно препятствуют образованию устойчивой пены путем снижения поверхностного натяжения и вяжущего взаимодействия жидкой фазы. Типичным примером является симетикон (полидиметилсилоксан-диоксид кремния), используемый в концентрации 1-50 частиц на миллион. Естественно, пена также является действенной разновидностью лекарственной формы в определенных ситуациях, например, при местном применении и перевязке ран. Кроме того, гранулирование с использованием пены приобретает все большую популярность по сравнению с гранулированием с использованием гранулирующей жидкости на водной основе.

Загустители Стабилизаторы суспензий: предотвращают затвердевание/ образование осадка (в частности, в присутствии смачивающего реагента) Они, как правило корректируют вязкость и часто являются тисотропными (в случаях, когда вязкость зависит от примененного сдвига и проявляется «снижение вязкости при сдвиге») Легко льется после взбалтывания Быстро сменяет гелеобразную структуру Могут воздействовать на флокуляцию при низких концентрациях Работают по принципу захвата твердых частиц, например, АФИ, в вязкой или даже гелеобразной структуре Могут быть либо водорастворимыми, например, метилцеллюлоза или гидроксиэтилцеллюлоза либо водонерастворимыми, как, например, микрокристаллическая целлюлоза

Подслащивающие вещества Натуральные подслащивающие вещества Сахароза; растворимая в воде (среда растворения), бесцветная, устойчивая (pH 4-8), повышает вязкость; Сомнительно, что обладает лучшим вкусом/ощущением во рту вкуса, запаха и консистенции в целом, но обладает кариесогенными и теплотворными характеристиками → избегать применения в педиатрии? Сорбит (не кариесогенный, не теплотворный – походит для педиатрических рецептур), но обладает меньшей степенью сладкости, чем сахароза (следственно, его нужно больше) и может вызывать диарею. Искусственные подслащивающие вещества Необходимо ознакомление со стороны регуляторных органов – зачастую применяется на ограниченных территориях Более сильнодействующее подслащивающие вещества по сравнению с сахарозой Как следствие, концентрация намного ниже (<0.2%) Может оставлять горьковатый или металлический привкус (поэтому используется в сочетании с натуральными подслащивающими веществами), как например: Сахарин и его соли Аспартам Ацесульфам-К Сукралоза – замечательные подсластители, не кариесогенные, низко калорийные, получили широкое признание на регулятивном уровне, но относительно дорогостоящие

Ароматические вещества Дополнение подсластителей Обеспечивает соблюдение больным режима и схемы лечения (особенно в педиатрических рецептурах – большая проблема) Может быть натуральным, например, перечная мята, лимонное масло, Или искусственным, например, баттерскотч, вкус мороженого с фруктами Нестабильность может представлять определенную проблему – для выдерживания предполагаемого срока годности лекарственного средства можно использовать сочетание Вкус не везде оценивается одинаково… Генетический компонент: вкус, приемлемый для одного человека может оказаться неприемлемым для другого Территориальные (культурные?) различия и предпочтения; например, в США, Японии и Европе Необходимо проверять приемлемость ароматических веществ с регуляторной точки зрения Разные источники, разные составы, разные вкусовые качества, например, существует >30 различных «клубничных вкусов»!

Увлажнители Гигроскопические вспомогательные вещества используются при ~5% в водных суспензиях и эмульсиях, предназначенных для внешнего применения. Их функция заключается в замедлении испарения водной среды лекарственной формы: Для предотвращения высыхания продукта после нанесения на кожу Для предотвращения высыхания продукта при извлечении из упаковки после первого открытия Для предотвращения закупоривания колпачка, вызванного образованием конденсата на горлышке контейнера после первого открытия Примеры : пропиленгликоль глицерин полиэтиленгликоль

Обзор педиатрических лекарственных форм Технические проблемы: Хороший вкус и ощущение во рту вкуса, запаха, фактуры и консистенции (пероральные жидкости, жевательные/дисперсные/”тающие во рту” продукты, вдыхаемые, интраназальные) Неспособность к заглатыванию твердых лекарственных форм; необходимость альтернативного варианта Ограничение по размеру и объему лекарственной формы обусловлены необходимой дозой препарата, например, растворимостью лекарственного средства в маленьких инъекционных объемах Гибкость дозировки Физическая и химическая устойчивость а также, где уместно, устойчивость к микроорганизмам Точность дозировки – как правило, вероятность возникновения проблем повышается при низких дозах и объемах средства для парентерального применения : иглофобия Важные способы применения: пероральный, местный, путем вдыхания Другие: ректальный, ушные / глазные / носовые капли, инъецируемый  Необходимо учитывать широкий спектр вспомогательных веществ и лекарственных форм Основное правило для педиатрических лекарственных форм заключается в понимании ограничений по конкретному виду вспомогательного вещества, которое может использоваться, а также объемы и концентрация, которую можно принимать пациенту.

Растворители/Растворяющие подслащивающие вещества Необходимость в пероральных жидких лекарственных средствах (которые детям легче глотать) часто вызывает необходимость: Маскирования вкуса, что зачастую зависит от подслащивающих веществ Добавления вспомогательных растворителей для улучшения растворимости лекарственного средства … если необходим раствор (изящество/ощущение во ртуl в сравнении с вкусовыми качествами) Наиболее часто встречающиеся растворяющие подслащивающие вещества: Пропиленгликоль Глицерин Однако следует отметить, что имела место историческая фальсификация перорального лекарственного средства с помощью перорального токсичного диэтиленгликоля (применяется в антифризах, тормозной жидкости и жидкости для просвечивания), что привело к трагическим последствиям: Послужило стимулом для создания Управления по контролю за продуктами питания и лекарствами США Привело к возникновению надлежащей производственной практики

Растворители/Консервирующие вещества Токсичность пропиленгликоля Пропиленгликоль является стандартным растворителем и противомикробным консервирующим веществом, применяемым в широком спектре фармацевтических лекарственных средств, в том числе, пероральных жидких, местнодействующих и парентеральных рецептурах. (Разработка многодозовой пепроральной жидкой и парентеральной рецептуры обуславливает требование к консервирующим веществам предотвращать бактериальное заражение, поскольку тяжелые бактериальные инфекции в очень молодом возрасте могут оказаться фатальными.) Тем не менее, пропиленгликоль не рекомендуется использовать в больших количествах для детей : пропиленгликоль ассоциируется с негативным воздействием на сердечно-сосудистую систему, печень и центральную нервную систему. Особенно у новорожденных (у которых биологический период полувыведения более длительный (~17 ч), чем у взрослых (5 ч)). IV парентеральные лекарственные средства, содержащие пропиленгликоль, следует вводить медленно Пропиленгликоль также обладает слабительным действием при приеме больших пероральных доз, оказывающих осмотическое давление.

Растворители Токсичность этанола Широко применяется в качестве вспомогательного растворителя, способствующего растворимости В США максимально допустимые количества в лекарственных средствах, отпускаемых без рецепта : <0.5% для детей до 6 лет <5% для детей до 6-12 лет <10% для детей старше 12 лет Может вызывать побочные симптомы интоксикации, заторможенность, помрачение сознания, состояние комы, угнетение дыхания и острую сердечно-сосудистую недостаточность Токсичность кокосового масла Кокосовое масло используется как пищевая добавка и как растворитель для внутримышечных инъекций Было сделано предположение, что применение кокосового масла в детском возрасте (детская формула и лекарственные средства для местного применения) может в последствии привести к гиперчувствительности, и поэтому его прием необходимо прекратить

Подслащивающие вещества Сахарин Ограниченная приемлемость на регуляторном уровне Плохое послевкусие Реакции повышенной чувствительности, в основном, дерматологические В педиатрии при наличии аллергии на амиды сульфокислоты необходимо избегать использования сахарина Токсичность аспартама Источник фенилаланина - может быть проблематичным для больных фенилкетонурией Аспартам обвиняли в вызывании гиперактивности у детей, что еще не доказано Сорбит Может вызывать диарею

Консервирующие вещества Токсичность бензилового спирта для новорожденных Широко применяется в качестве консервирующего средства в косметике, фармацевтических и пищевых продуктах (в том числе, в жидкостях для инъекций и перорального применения) Токсический синдром наблюдается у новорожденных – это приписывалось практике “промывания” пупочных катетеров растворами, содержащими бензиловый спирт вследствие наличия остатков бензальдегида Разведение раствора для распыления физиологическим раствором с сохраненной биодоступностью привело к тяжелым респираторным осложнениям и даже летальному исходу среди новорожденных. Относят на счет накопления биодоступности в результате недоразвитости системы обмена веществ.

Консервирующие вещества Токсичность бензойно-кислого натрия Широко применяется в качестве консервирующего средства в косметике, фармацевтических и пищевых продуктах (в том числе, в жидкостях для инъекций и перорального применения) Инъекционные сочетания бензоата Na и кофеина не следует применять к новорожденным; наблюдается проявление реакций не иммунологического характера, возникающих при контакте, включая крапивницу и диффузный нейродермит Ограничения дозировки бензоата Na для новорожденных - ≤10 мг/кг/день –обусловлены недоразвитой системой обмена веществ. Токсичность тимеросала Ранее широко использовался в качестве консервирующего средства в косметике, растворах для мягких контактных линз и фармацевтических средствах (преимущественно, вакцинах) Постепенно вытесняется из большинства педиатрических вакцин с появлением лучших вариантов Возможно, связан с токсичностью в педиатрических вакцинах, что, например, может быть связано с детским аутизмом – не доказано.

Разбавители/Наполнители Токсичность лактоза (при несформировавшемся обмене веществ) Лактоза часто встречается в молочных продуктах и применяется в формулах для вскармливания новорожденных. В фармацевтических препаратах лактоза широко используется как разбавитель в таблетках и капсулах, в лиофилизированных порошках, как подслащивающее вещество в жидких рецептурах и как носитель в порошковых ингаляционных лекарственных средствах. Непереносимость лактозы встречается при дефиците желудочно-кишечный фермент лактазы, что приводит к нарастанию лактозы в желудочно-кишечном тракте. После чего возникает риск вздутия живота и спазмов. Лактаза традиционно присутствует в большом количестве при рождении, однако в период раннего детства (4 – 8 лет) ее количество резко падает. Гиполактазия (малабсорбция лактозы) таким образом, может произойти в раннем возрасте и более того, этот показатель отличается в разных этических группах. Высокая непереносимость лактозы может также наблюдаться и у взрослых, но достаточно редко.

Добавки “Е-№” (Красители, консервирующие вещества, стабилизаторы, антиоксиданты и т.д.) Насущные серьезные проблемы... Бытует мнение, что добавки в бакалейных товарах связаны с аллергией у детей. Особое внимание уделялось продуктам для новорожденных и детей, потому что их незрелые органы менее эффективны в выведении таких токсинов из соответствующих систем. Определенные сочетания следующих искусственных пищевых красителей: желтый (заход солнца) (E110), хинолиновый желтый (E104), кармуазин (E122), красный аллюр (E129), тартрацин (E102) и пунцовый 4R (E124) связываются с негативным воздействием на поведение детей. Основная мысль: осведомляйтесь о регуляторном статусе этих материалов при разработке педиатрической рецептуры.

Резюме Обзор вспомогательных веществ, применяемых в лекарственных формах – таблетках, жидких рецептурах и суспензиях Функциональная роль (роли) Примеры конкретных педиатрических оценок вспомогательных веществ