1. Введение
Гиалуроновая кислота в виде натриевой соли широко используется в офтальмологии в виде глазных капель и в виде глазного геля, проявляет увлажняющее, защитное и репаративное действие при синдроме сухого глаза [1]. Офтальмологические гели гиалуроната натрия более эффективны по сравнению с глазными каплями. Гели обеспечивают пролонгированный терапевтический эффект благодаря повышенной вязкости, которая увеличивает время контакта с поверхностью глаза, обеспечивая длительное увлажнение [2], [3]. Описано применение в ветеринарии 1%-ного геля офтальмологического геля гиалуроновой кислоты [4].
В составе офтальмологических лекарственных препаратов успешно используется декспантенол в концентрации до 5% [5], обеспечивая эффективность в лечении химических и термических ожогов глаз [6], микроповреждений роговицы [7], и данный эффект декспантенола в геле может быть усилен репаративным действием гиалуроната натрия. В связи с указанным нами проведены исследования по фармацевтической разработке геля офтальмологического, содержащего декспантенол и гиалуроновую кислоту, в многодозовой упаковке.
Для обеспечения микробиологической чистоты геля в процессе применения и хранения в состав лекарственной формы (ЛФ) были введены консерванты динатрия эдетат и цетримид.
Динатрия эдетат образует устойчивые водорастворимые комплексы (хелаты) с ионами щелочноземельных и тяжелых металлов, что стабилизирует гель. Кроме того, динатрия эдетат препятствует кальцификации клеток роговицы [8]. В офтальмологических ЛП динатрия эдетат используется в концентрации 0,01% [9].
Выбор консерванта «цетримид» (триметилтетрадециламмония бромид [10]) произведен по критериям: наличие данных научной литературы об использовании в составе глазных гелей «Лакропос» (Германия), «Видисик» (Россия), «Корнерегель» (Германия), «Декспантель» (Россия), о безопасности [5], [11], активность при значениях рН, близких к нейтральным, доступность для производства. Цетримид используется в офтальмологических ЛП в концентрации 0,01%. Целесообразность включения цетримида в состав геля обусловлена также тем, что его антисептическое и антимикотическое действие [12] повышает эффективность использования разрабатываемого ЛП при травмах и ожогах глаз и расширяет показания к его применению.
В научной и патентной литературе приводятся данные о несовместимости гиалуроновой кислоты с консервантами — четвертичными аммониевыми солями.K. Ruckmaniи соавт. использовали цетилпиридиния хлорид в качества коагулянта для осаждения гиалуроната натрия при его количественном определении методом турбидиметрического титрования [13]. М.И. Борисенко и Ю.В. Захаренко использовали цетилпиридиний хлорид при очистке гиалуроната от эндотоксинов — при добавлении раствор цетилпиридиния хлорида к раствору гиалуроната натрия (в эквимолярном по карбоксильным группам количестве) выпадал осадок гиалуронатацетилпиридиния [14]. В то же время известны композиции гиалуроновой кислоты с цетилпиридиния хлоридом (в составе ополаскивателя полости рта) [15], с цетримидом — в составе ветеринарного глазного геля «Рекаверигель» («Medena AG», Швейцария) [16]. U. Doshi, T.K. Holeva установили, что способом предотвращения взаимодействия гиалуроната натрия с четвертичными аммониевыми солями, используемыми в качестве консервантов в ЛФ, является раздельное растворение ингредиентов и последующее смешение растворов [17].
Для изучения взаимодействия фармацевтических субстанций и вспомогательных веществ в гелях широко используется метод ИК-спектроскопии. Так, С.Х. Доба и соавт. изучена совместимость хитозана, таурина и уксусной кислоты в противоязвенном геле для перорального применения [18]. П.А. Федосов и соавт. использовали метод ИК-спектроскопии для оценки совместимости хитозана, таурина и аллантоина в ранозаживляющем геле для наружного применения [19]. М.Н. Исакова и соавт. применяли ИК-спектроскопию для изучения взаимодействия низина с глицеролатами кремния и глицеролатами бора в препарате «Nisaplin» [20].
Целью исследования явилось изучение совместимости компонентов офтальмологического геля, содержащего декспантенол и гиалуроновую кислоту, методом ИК-спектроскопии.
2. Объекты и методики исследования
В исследовании были использованы:
– гиалуронат натрия Hyatrue® (Цзинань, Китай) (класс HA-EP 1.2), получен бактериальной ферментацией;
– относительная молекулярная масса 1400000-1800000KDA;
– рН 6,4, характеристическая вязкость 1,09 м3/кг;
– декспантенол (Нутришнл Продактс Лтд., Великобритания);
– цетримид (SiscoResearchLaboratoriesPVT.LTD, Индия);
– динатрияэдетат (трилон Б) (ScharlabS.L., Испания).
Для оценки возможного взаимодействия ингредиентов был приготовлен гель (табл. 1).
Состав геля
| Декспантенол | 50,00 мг |
| Гиалуронат натрия | 20,00 мг |
| Цетримид | 0,10 мг |
| Динатрияэдетат | 0,10 мг |
| Вода очищенная | до 1000 мг |
Технология геля состояла в раздельном растворении (при перемешивании) гиалуроната натрия (1/2 рассчитанного количества воды температуры 40 ºC), декспантенола и натрия эдетата (1/4 рассчитанного количества воды), цетримида (1/4 рассчитанного количества воды) и последовательном вливании растворов ингредиентов в раствор натрия гиалуроната при перемешивании, при этом учитывали пенообразование при растворении цетримида. рН геля доводили до значения 6,8 добавлением каплями 0,1 н раствора хлористоводородной кислоты.
ИК-спектроскопиюс преобразованием Фурье проводили на базе кафедры высокомолекулярных и элементоорганических соединений Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского (Приволжского) федерального университета на ИК-фурье спектрометре Spectrumtwo PERKIN ELMER с приставкой UATR (SingleReflectionDiamond) в диапазоне 4000–450 см-1, с разрешением 4см-1, с последующей обработкой полученных ИК-спектров при помощи базового программного обеспечения к прибору OMNIC 7 для идентификации полученных соединений. Компоненты геля и гель подвергали измерению без предварительной пробоподготовки.
ИК-Фурье спектры полученного геля сравнивались со спектрами исходных ингредиентов.
3. Результаты и обсуждение
Установлено, что ИК-спектры ингредиентов геля содержат следующие характеристические полосы поглощения.
При анализе ИК-спектра субстанции гиалуроната натрия (рис. 1) обнаружены характеристические полосы поглощения 3550-3000 см-1, что вызвано колебанием связи гидроксильной группы, 1606 см-1отвечающие валентным колебаниям связи карбоксилат аниона, 1032 см-1 отвечающие валентным колебаниям связи С-О-С группы.
ИК-спектр гиалуроната натрия
ИК-спектр цетримида
При анализе ИК-спектра субстанции цетримида (рис. 2) обнаружены характеристические полосы поглощения 2849, 2816 см-1, что вызвано колебанием связи длинноцепочечных алкильных радикалов.При анализе ИК-спектра субстанции динатрия эдетата (динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты) (рис. 3) обнаружены характеристические полосы поглощения 1613 см-1, отвечающие валентным колебаниям связи карбоксилат аниона.
ИК-спектр динатрия эдетата
При анализе ИК-спектра субстанции декспантенола (рис. 4) обнаружены характеристические полосы поглощения 3550–3200 см-1, что вызвано колебанием связи гидроксильной группы, 1680 см-1, отвечающие валентным колебаниям связи карбонильного фрагмента в составе карбамидной группы, 1544 см-1, отвечающие валентным колебаниям связи N-H вторичной карбамидной группы.
ИК-спектр декспантенола
На рисунке 5 представлен ИК-спектр геля, а на рисунке 6 показаны все компоненты и гель ИК-спектров.
ИК-спектр геля
ИК-спектры гиалуроната натрия (1), цетримида (2), динатрия эдетата (3), декспантенола (4) и геля
Проведенный методом ИК-Фурье спектроскопии анализ индивидуальных компонентов (гиалуронат натрия, цетримид, динатрия эдетат, декспантенол) и разработанного на их основе геля свидетельствует об отсутствии химического взаимодействия между ними. В спектре сохраняются все характеристические полосы поглощения, присущие функциональным группам исходных молекул: валентные колебания O-H групп (гидроксилы гиалуроната натрия и декспантенола), валентные колебания C=O групп (карбонилы гиалуроната натрия, динатрия эдетата и декспантенола), валентные и деформационные колебания C-H связей в метильных и метиленовых группах (цетримид, декспантенол).
Важнейшим фактором, исключающим возможность ковалентного связывания, является отсутствие в ИК-спектре готовой лекарственной формы каких-либо новых полос поглощения, которые могли бы соответствовать образованию новых химических связей, а также отсутствие статистически значимых батохромных или гипoхромных сдвигов существующих пиков.
Таким образом, спектроскопические данные однозначно свидетельствуют об отсутствии химической реакции между компонентами в процессе изготовления и хранения геля. Следовательно, происходит простое физическое смешение ингредиентов, что подтверждает их совместимость и обосновывает возможность их совместного включения в состав ЛП.
На основании проведенного исследования была разработана технологическая схема получения геля офтальмологического, содержащего декспантенол и гиалуроновую кислоту, в тубах, представленная на рисунке 7.
Технологическая схема получения геля офтальмологического на основе гиалуроновой кислоты в тубах
При получении геля офтальмологического, содержащего декспантенол и гиалуроновую кислоту, с консервантами цетримид и динатрия эдетат в тубах, без финишной стерилизации стерильность ЛП обеспечивается использованием субстанции гиалуроната натрия соответствующей микробиологической чистоты, фильтрованием растворов декспантенола, динатрияэдетата и цетримида черезстерильный мембранный фильтр (0,22 мкм), использованием стерильных туб металлических, асептическими условиями производства (наполнениеи герметизация упаковки в зоне А).
4. Заключение
Методом ИК-спектроскопии установлено отсутствие химического взаимодействия ингредиентов геля офтальмологического, содержащего декспантенол, гиалуроновую кислоту, консерванты цетримид и натрия эдетат. Разработана технологическая схема получения геля.