Хімія та хімічні технології / 4. Хіміко-фармацевтичне виробництво

к.фарм.н. Стадніченко О.В.2, д.фарм.н. Краснопольський Ю.М.1, д.фарм.н. Ярних Т.Г.2

1) Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»; 2) Національний фармацевтичний університет

Технологічні аспекти створення ліпосомальної форми

іринотекану

 

         Використання ліпосомальної платформи - відомий, і найбільш поширений метод зменьшення токсичності цитостатичних препаратів. Інкапсуляція активної речовини в наночастки збільшує час знаходження лікарської речовини в організмі пацієнта, сворюючі стабільність терапевтичної концентрації препарату, і зменьшує його контакт із судинами у місці введення, зменьшуючи, таким чином, подразнення.

Додатковою перевагою перед звичайними парентеральними препаратами-розчинами цитостатиків є наявність у лікарських наночасток EPR (Enhanced permeability and retention effect) эфекту, при якому наночастки, рухаючись через пухлину у тоці крові, проходят через дефектний ендотеліальний шар у судинах новоутворення, накопичуючись у пухлині, і вивільняючі діючу речовину безпосередньо в місці, де вимагається проведення терапії. Одним з перспективних речовин для створення ліпосомальних форм є іринотекан – похідне камптотецину, яке звязується із комплексом Топоізомераза – ДНК, і заважає подальшому сшиванню нітей, що викликає загибель клітини, і використовується при різновидах колоректального раку. Однак, як і у випадках з іншими цитостатиками, висока токсичність лімітує повноцінне використання його у клініці [1, 2, 3].

         Технологія створення ліпосомальної форми іринотекану складається із декількох стадій – утворення ліпідної плівки, гідрататації розчином внутрішнього буфера, гомогенізація методом екструзії, заміна буферного розчину навколо ліпосом, завантаження іринотекана, додавання кріопротектору, стерилізуюча фільтрація та подальша ліофільна сушка. Варто відзначити, що при реалізації пропонованої технології відбувається «активне завантаження» діючої речовини, за рахунок градієнту концентрації протонів (H+) на поверхні ліпосомальної мембрани. Зовні створюється рН 5,0 за допомогою фосфатного буферного розчину, а всередені ліпосоми знаходиться лімонна кислота із концентрацією 0,2М та рН 1,9. Частина молекул іринотекану, знаходячись зовні ліпосоми прибуває у депротонізованому вигляді, і сорбуясь на поверхні мембрани, проникає через бішар в середину ліпосоми. Там молекула протонується і втрачає можливість проходження в зворотньому напрямку, оскільки через гідрофобну частину бішару – залишки жирних кіслот ліпідів можуть проходити лише речовини, які не мають поверхневого заряду, у молекулярній формі. Таким чином, відбувається акумуляція іринотекану всередені ліпосом, і єфективність інкапсуляції доходить до 95-98 %. Повнота створення градієнту йонів є одним із головних факторів успіху всієї технології, і запорука отримання якісного продукта із високим ступенем інкапсуляції [4, 5].

         Однією із критичних стадій є гомогенізація, під час якої закладається такий важливий показник, як розмір ліпосом. При розмірі часток близько 100 нм необхідно прикласти тиск до 1500 атмосфер, щоб отримати емульсію із гомогенним показником розміру, без наявності крупних часток.

         Суттєва перевага ліпосомальних форм перед полімерними наночастками – можливість проведення стерилізуючої фільтрації. Полімерні носії мають досить жорстку структуру і не проходять через мембрану із розміром пор 0,22 мкм. Ліпосоми, навпаки, завдяки своїй природі і пластичній мембрані мають здатність до деформації без руйнування і втрачання інкапсульованої речовини. Проведення стерилізуючої фільрації на кінцевій стадії виробничого процесу дозволяє зменшити витрати на підтримання асептичного середовища. Технологія кінцевої стерилізації, також, вимагає лише запобіжних заходів по забезпеченню відсутності ендотоксинів у кінцевому продукті, наявні мікроорганізми можуть бути видалені перед стадією розливу фільтрацією через фільтри 0,22 мкм із дотриманням асептичних умов. Ця технологія більш прийнятна, ніж технологія полімерних наночасток, яку треба проводити з початку до кінця у асептичних умовах, що відображається на собівартості кінцевого продукту.

         Кінцева стадія – ліофілізація має бути відпрацьована і забезпечена ефективними кріопротекторами, які визначаються під час фармацевтичної розробки. Форма випуску препарату у вигляді ліофілізату дозволяє гарантувати стабільність препарату під час зберігання і дозволяє виключити зі складу препарату допоміжні речовини – стабілізатори, які є причиною виникнення побічних явищ [6].

         Робота над дослідженям і оптимізацією вищенаведених факторів технологічного процесу під час фармацевтичної розробки препарату дозволяє спрогнозувати остаточні властивості препарату, що розробляється і гарантувати відповідність готового лікарського засобу міжнародним регуляторним вимогам і межам розробленої специфікації [5].

Література:

1. Multiple emulsions: An overview/ A.Y. Khan, S. Talegaonkar,; Z. Iqbal, et. al. //. Current drug delivery. – 2006. – Vol.3. – № 4. – Р.429–443.

2. Promishlennaya tehnologiya lekarstv. Pod redakciey Chueshova V.I. Tom 2. Kharkiv. NFAU. 2002. – 716 s.

3. Encapsulation of enzymes in liposomes: High encapsulation efficiency and control of substrate permeability / B. Chaize, J.P. Colletier, M. Winterhalter, et. al. // Artificial cells, blood subst., and immob. biotechnology. – 2004. – Vol. 32. –P. 67–75.

4. Kulkarni P.R. Liposomes:a novel drug delivery system /  .R.Kulkarni, J.D.Yadav, K.A.Vaidya // International Journal of Current Pharmaceutical Research. – 2011. – Vol. 3, – P. 10-18.

5. Issledovanie stabilnosty irinotekana pri ispolzovanii razlichnikh metodov zagruzki liposom / A.V. Stadnichenko, Y.M. Krasnopolsky, V.I. Shvets, T.G. Yarnikh // ScienceRise:Pharmaceutical Science. – 2016. – Vol. 2. – P. 30 – 36.

6. Guida V. Thermodynamics and kinetics of vesicles formation processes / V. Guida // Adv. Colloid. Interface. Sci. – 2010. – Vol. 161. – P. 77-88.