Фармацевтическая композиция, включающая арбидол в составе фосфолипидных наночастиц
Владельцы патента RU 2411942:
Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоБиоФарм" (RU)
Изобретение относится к медицине и фармакологии и касается фармацевтической композиции арбидола в виде фосфолипидных наночастиц размером 8-25 нм, включающей фосфатидилхолин, мальтозу и арбидол при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфатидилхолин - 20-43%, мальтоза - 55-78%, арбидол - 2-8%. Композиция обладает низкой токсичностью, стабильностью при длительном хранении и высокой биодоступностью. 4 ил., 3 табл.
Изобретение относится к медицине и фармакологии и касается стабильной при хранении композиции, состоящей из наночастиц на основе растительных фосфолипидов, включающих антивирусный препарат арбидол.
Одной из наиболее актуальных проблем современной фармакологии является создание лекарственных форм, которые при введении в организм обладают достаточной биодоступностью, чтобы достигать области поражения. Биодоступность лекарств определяется среди многих факторов их растворимостью.
Около 60% фармацевтических препаратов, находящихся в стадии разработки, и многие из широко используемых лекарственных препаратов относятся к плохо растворимым соединениям.
Известно, что большинство лекарственных препаратов, в том числе и арбидол, ограниченно и медленно проникают в клетки через естественный барьер - биологическую мембрану. Для преодоления этого барьера лекарственное соединение должно обладать определенной степенью липофильности.
В последнее десятилетие исследователи уделяют существенное внимание не только поиску новых биологически активных веществ, но и повышению эффективности уже созданных лекарств путем конструирования систем для их транспорта в организме, повышению биодоступности и эффективности специфического действия.
В этом отношении большим преимуществом обладают фосфолипидные наночастицы, в эффективность которых существенный вклад вносят размеры - 15-25 нм. Фосфолипидные наночастицы (липосомы, мицеллы) биодеградируемы, биологически инертны, не вызывают аллергических, антигенных или пирогенных реакций. Поверхность липидных наночастиц, в сравнении с другими частицами, легко модифицируется для обеспечения направленности доставки.
Эффективность фосфолипидных наночастиц как коллоидальных переносчиков лекарств определяется в основном их малыми размерами - оптимально 15-25 нм, что обеспечивает большую «рабочую поверхность» частицы и за счет этого высокую емкость.
Фосфолипидные наночастицы благодаря своей химической структуре способны служить переносчиками как для растворимых, так и для не растворимых в биологических жидкостях (гидрофобных) лекарственных препаратов. Встраивание лекарственных соединений в липидную матрицу наночастиц позволяет получить новые наноформы лекарственных препаратов с высокой эффективностью, биодоступностью и сниженными побочными действиями.
Высокая общая площадь поверхности, в сочетании с наноразмерами, создает оптимальные условия для взаимодействия таких частиц с клеткой. Кроме того, наноразмер создает уникальную возможность внедрения частиц в области щелевых межклеточных контактов, ширина которых в некоторых участках может составлять 30-50 нм. Благодаря этому появляется возможность доставки терапевтических агентов к недоступным для других лекарственных форм участкам пораженной, например воспаленной, ткани.
Близкие размеры, наряду с общим характером поверхности, фосфолипидных наночастиц и липопротеинов создают также оптимальные условия для их взаимодействия друг с другом. При этом фосфолипидные частицы, несущие лекарство, включаются в систему липопротеинов плазмы крови, с участием липид-транспортных белков, в результате чего молекулы липофильного лекарства вместе с фосфолипидами могут транспортироваться к частицам липопротеинов.
Из существующего уровня техники известны диспергируемые стабилизированные фосфолипидом микрочастицы, представляющие собой быстродиспергируемую твердую дозированную форму, состоящую из нерастворимого в воде соединения в виде наномерных или микромерных твердых частиц, поверхность которых стабилизирована поверхностными модификаторами, например фосфолипидом, при этом частицы диспергированы в создающей объем матрице (патент РФ 2233654). Размер получаемых частиц составляет 0,66-10,6 мкм (660-10000 нм).
Известен также способ получения субмикронных частиц водонерастворимого или плохо растворимого органического фармацевтически активного соединения, включающий стадии растворения этого соединения в смешиваемом с водой первом растворителе, смешивания этого раствора со вторым растворителем, в который может быть добавлен фосфатидилхолин, и гомогенизации, или гомогенизации в противотоке полученной пред суспензии или воздействия на нее ультразвуком (патент РФ 2272616). Размер получаемых частиц составляет 0,1-2,46 мкм (100-2500 нм). В Европейском патенте ЕР 0556394 А1 описан способ получения лиофилизированного препарата для доставки лекарственных субстанций, на основе рафинированного соевого масла и рафинированного яичного фосфатидилхолина. Препарат легко растворяется в воде с образованием частиц с размером 10-100 нм и представляет собой жировую эмульсию.
Широко известен арбидол - антивирусный препарат, имеющий химическое название этиловый эфир 6-бром-5-гидрокси-1-метил-4-диметиламинометил-2-фенилтиометилиндол-3-карбоновой кислоты гидрохлорид моногидрат, химическая формула: C22H25BrN2O3S·HCl (Регистр лекарственных средств России. Энциклопедия лекарств. 7 издание, 2000, стр.95).
Арбидол представляет собой кристаллический порошок от белого с зеленоватым оттенком до светло-желтого с зеленоватым оттенком цвета. Практически нерастворим в воде.
Арбидол специфически ингибирует вирусы гриппа А и В. Противовирусное действие обусловлено подавлением слияния липидной оболочки вируса с клеточными мембранами при контакте вируса с клеткой. Терапевтическая эффективность при гриппе выражается в уменьшении симптомов интоксикации, выраженности катаральных явлений, укорочении периода лихорадки и общей продолжительности заболевания. Предупреждает развитие постгриппозных осложнений, снижает частоту обострений хронических заболеваний, нормализует иммунологические показатели.
При приеме внутрь всасывается из ЖКТ и распределяется по органам и тканям. Cmax в крови при дозе 50 мг достигается через 1,2 ч, при дозе 100 мг - через 1,5 ч. T1/2 - примерно 17 ч. Выделяется в неизмененном виде с мочой и фекалиями.
Задачей настоящего изобретения является разработка нежировой фосфолипидной композиции арбидола со средним диаметром липосомально-мицеллярных частиц 8-25 нм, обладающей низкой токсичностью, способной выдерживать длительное хранение и осуществлять транспорт лекарственного средства в организме с обеспечением его высокой биодоступности.
Поставленная задача решается фосфолипидной композицией арбидола в виде фосфолипидных наночастиц размером 8-25 нм, включающей фосфатидилхолин, мальтозу и арбидол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| фосфатидилхолин | 20-43 |
| мальтоза | 55-78 |
| арбидол | 2-8 |
Используемый фосфатидилхолин является основным компонентом высокоочищенного растительного соевого фосфолипида, содержание фосфатидилхолина в котором не менее 73-95 мас.%. Другие фосфолипидные компоненты могут содержаться в количествах, не превышающих допустимые (лизофосфатидилхолина до 4 мас.%, следовые количества других фосфолипидов).
В качестве вспомогательных фармакологически приемлемых веществ композиция содержит мальтозу для возможности получения лиофилизата, способного после растворения в воде полностью восстанавливать свою структуру (в частности размер частиц).
Согласно изобретению предложенная композиция позволяет получать фармацевтический препарат с большей биодоступностью арбидола по сравнению с исходным лекарством.
Перечень чертежей
Фиг.1. Фармакокинетика арбидола в составе фосфолипидных наночастиц (НФ-арбидол) и арбидола после перорального введения препаратов (доза 25 мг/кг) в экспериментах на крысах.
Фиг.2. Средняя продолжительность жизни животных в контрольной группе и группах мышей, принимавших арбидол и НФ-арбидол ежедневно в дозе по арбидолу 25 и 40 мг/кг веса.
Фиг.3. Показатель защиты от смертности, %, на 6 и 15 сутки (отношение числа выживших животных на данный момент к их числу в группе).
Фиг.4. Изменение среднего по группам веса животных от времени после инфицирования.
Способ получения фосфолипидной композиции арбидола осуществляется следующим образом.
Материалы и методы
В работе использовались следующие материалы:
1. Соевый фосфолипид фирмы Липоид ГмбХ, Германия с содержанием фосфатидилхолина 73-95%.
2. Мальтозы моногидрат фирмы MERCK, Германия.
3. Вода для инъекций (по ФС №42-4587-95).
4. Арбидол, субстанция (по ФС 42-3151-95).
1. Получение арбидола в составе фосфолипидных наночастиц (НФ-арбидол):
А. Получение грубой эмульсии.
1. 25 г мальтозы растворяют в 200 мл воды с температурой 45°С (до полного растворения).
2. В полученный раствор мальтозы добавляют 625 мг арбидола и 6,25 г фосфолипида.
3. С помощью бытового блендера проводят гомогенизацию полученной смеси и ее объем доводили до 250 мл.
Б. Получение НФ-арбидола.
1. Грубую эмульсию пропускают через гомогенизатор (Mini-Lab 7.3 VH, Rannie, Дания) при давлении 800 бар.
2. Регистрируют светопропускание при 660 нм.
3. Фильтруют препарат через фильтр 0,45 микрон.
4. Повторно регистрируют светопропускание при 660 нм.
5. Определяют размер частиц в препарате.
6. Анализируют содержание арбидола в полученном препарате с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
7. Разливают препарат во флаконы по 10 мл и лиофильно высушивают.
8. Растворяют содержимое флакона в 10 мл и определяют размер частиц после растворения лиофильно высушенного порошка препарата.
9. Проводят определение размера частиц через сутки, двое и неделю хранения растворенного препарата при температуре 4°С.
Результаты:
Анализ размера частиц с помощью прибора Beckman N5 (см. табл.1) свидетельствует о том, что более 96% частиц имеют размер (9,1±1,0) нм. Исходя из размера молекулы фосфолипида (длины жирно-кислотных хвостов), полученные частиц представляют собой мицеллы.
| Таблица 1 | ||||
| Распределение частиц по размеру в препарате арбидол в составе нанофосфолипидных частиц | ||||
| N измерения | Область измерения, нм | Распределение частиц | ||
| размер, нм | содержание, % | стандартное отклонение, нм | ||
| 1 | 3.0-450.0 | 9.3 | 96.19 | 1.2 |
| 2 | 3.0-450.0 | 8.3 | 96.50 | 1.1 |
| 3 | 3.0-450.0 | 10.3 | 97.35 | 1.8 |
| 4 | 3.0-450.0 | 8.6 | 96.99 | 2.6 |
По данным ВЭЖХ 1 мкл препарата НФ-Арбидол содержит 2,5 мкг (±5%) арбидола, т.е. встраивание арбидола в фосфолипидные наночастицы составляет практически 100%. Следует отметить, что т.к. арбидол нерастворим в воде, он полностью входит в состав фосфолипидных мицелл.
После растворения лиофильно высушенного препарата НФ-арбидол характер распределения частиц по размеру (преобладание частиц не более 9 нм) и размер основной по размеру фракции частиц не изменяется: более 96% частиц имеют размер (9,0±1,0) нм. При хранении растворенного препарата при 4°С в течение 7 суток размер частиц сохранялся.
Распределение частиц по размеру в растворе препарата арбидол в составе нанофосфолипидных частиц в момент выпуска и через 7 дней хранения
| Таблица 2 | |||||
| № измерения | Срок хранения | Область измерения, нм | Распределение частиц | ||
| размер, нм | содержание, % |
стандартное отклонение, нм | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| в момент выпуска | 3.0-450.0 | ||||
| 1 | 9.7 | 97.26 | 1.6 | ||
| 2 | 8.9 | 96.37 | 1.3 | ||
| 3 | 8.4 | 96.96 | 2.1 | ||
| 4 | 9.1 | 96.53 | 1.7 | ||
| 7 дней | 3.0-450.0 | ||||
| 1 | 9.8 | 96.21 | 1.5 | ||
| 2 | 9.5 | 96.15 | 1.9 | ||
| 3 | 9.3 | 95.98 | 1.2 | ||
| 4 | 8.9 | 97.11 | 2.3 |
2. Определение арбидола и НФ-арбидола в растворе, в цельной крови и плазме в экспериментах in vitro (колибровка метода определения с помощью ВЭЖХ, валидация метода - полнота экстракции при выбранном способе предобработки биологических жидкостей - кровь, плазма).
Определение арбидола в свободной форме и в составе фосфолипидных наночастиц:
2.1 Анализ свободного арбидола из метанольного раствора (в воде арбидол нерастворим, в этаноле малорастворим) проводят методом ВЭЖХ в системе вода с 0,1% ТФУ - ацетонитрил. В колонку вносят 20 мкл анализируемого раствора в метаноле. Условия хроматографирования: 0-5 минут градиент ацетонитрила 5-60%, 5-10 минут ацетонитрил 60%. Чувствительность метода не менее 0,5 мкг/мл, метод имеет линейную зависимость в интервале 0-1000 нг арбидола.
2.2 К 10 мкл раствора НФ-арбидола добавляют 90 мкл метанола, интенсивно перемешивают. Полученный раствор наносят на колонку, как в пункте 2.1
2.3 Расчет концентрации арбидола основан на полученном из калибровочного графика значении: 1 мкг арбидола соответствует площади пикана хроматограмме 2032 ед.
Определение арбидола в цельной
крови и плазме крови в экспериментах in vitro
1. Кровь отбирают в пробирку с ЭДТА до конечной концентрации ЭДТА 1 мг на 1 мл крови.
2. Лиофильно высушенный Нф-арбидол растворяют в 5 мл воды (5 мг/мл по арбидолу).
3. Готовят суспензию арбидола на воде 5 мг/мл.
4. А. К 950 мкл цельной крови добавляют 50 мкл раствора НФ-арбидола (по арбидолу 5 мг/мл).
Б. К 950 мкл цельной крови добавляют 50 мкл водной суспензии арбидола.
5. Смеси А и Б тщательно перемешивают и инкубируют 20 минут при 37°С.
6. Отбирают аликвоту 100 мкл растворов А и Б в эппендорфы (V>1.5 мл), добавляют 900 мкл метанола, интенсивно перемешивают в течение 3-5 минут, центрифугируют в течение 10 минут при 6000 g для осаждения белков, надосадочную жидкость анализируют на содержание арбидола с помощью ВЭЖХ.
7. Цельную кровь с арбидолом (растворы А и Б) центрифугируют для получения плазмы (10 минут, 6000 g).
8. К 100 мкл плазмы добавляют 900 мкл метанола, интенсивно перемешивают в течение 3-5 минут, центрифугируют в течение 10 минут при 6000 g, надосадочную жидкость анализируют на содержание арбидола с помощью ВЭЖХ.
9. Сравнивают результаты, полученные при экстракции метанолом цельной крови и плазмы. В качестве контроля для анализа полноты экстракции используют вместо цельной крови физиологический раствор.
Результаты и выводы:
1. Выбранный способ предобработки цельной крови и плазмы - обработка 9-ти кратным избытком метанола - позволяет полностью экстрагировать арбидол из цельной крови и плазмы.
2. Следует отметить, что в отличие от НФ-арбидола свободный арбидол при добавлении в цельную кровь вызывает гемолиз. Таким образом, НФ-арбидол может быть использован для внутривенных инъекций. В настоящее время существует лекарственная форма арбидола только в виде капсул и таблеток.
3. Предполагаем более тщательно проверить дозозависимое влияние арбидола и НФ-арбидола на гемолиз крови в экспериментах in vitro.
Сравнение биодоступности арбидола и НФ-арбидола при пероральном введении в экспериментах на животных.
Описание эксперимента:
1. Содержимое флакона НФ-Арбидол растворяют в 5 мл. (А)
2. Готовят раствор арбидола в концентрации 5 мг/мл (суспензия в воде). (Б)
3. У животных за 24 часа до эксперимента убирают корм, оставляют только воду, в день эксперимента животных взвешивают.
4. Крысам перорально вводят по 1 мл раствора А и Б.
5. Забор крови через 5, 10, 15, 30, 45 минут в эппендорфы с ЭДТА. После набора крови эппендорф интенсивно встряхивают.
6. Обработка крови: к 100 мкл крови добавляют 900 мкл метанола при интенсивном перемешивании в течении 3-5 минут. Центрифугируют для осаждения белков. Далее анализируют с помощью ВЭЖХ на наличие арбидола в образцах.
Результаты:
Вводимая доза составляла 25 мг/кг.
В таблице 3 и на фиг.1 приведены результаты по исследованию фармакокинентики арбидола и НФ-арбидола.
| Таблица 3 | ||
| Время после введения, минуты | НФ-арбидол (А), площадь/концентрация в крови, мкг/мл | Арбидол (Б), площадь/концентрация в крови, мкг/мл |
| 5 | 7,1/1,75 | 0/0 |
| 10 | 22,8/5,61 | 1,2/0,3 |
| 15 | 53,1/13,1 | 7,69/2,4 |
| 30 | 8,12/2,0 | 1,6/0,4 |
Сравнение противовирусной активности арбидола и НФ-арбидола на модели гриппозной пневмонии мышей.
Схема эксперимента: в предварительно проведенных экспериментах было определено значение LD50 для выбора дозы инфицирования. В дальнейшем заражение производили дозой вируса с множественностью 10 LD50. Лечение проводили при пероральном приеме ежедневно в двух дозах (по арбидолу 25 и 40 мг/кг), контрольная группа не получала никакого лечения. В качестве показателей активности исследованных препаратов при заражении животных (мышей) вирусом ААии/2/69 были выбраны изменение веса животных, показатель защиты от смертности и средняя продолжительность жизни (дни) при ежедневном приеме арбидолсодержащих препаратов.
На фиг.2 приведены сравнительные данные по средней продолжительности жизни животных.
Из чертежа видно, что лечение арбидолом НФ-арбидолом способствует увеличению средней продолжительности жизни животных по сравнению с контрольной группой. Причем эффективнее лечение НФ-арбидолом. Характеристикой эффективности арбидолсодержащих препаратов является также показатель защиты от смертности, приведенный на фиг.3.
Третьим критерием противовирусной эффективности изучаемых препаратов является изменение веса в экспериментальных группах животных (фиг.3) по отношению к контролю (снижение веса свидетельствует о тяжести протекания заболевания).
Из графика на фиг.4 видно, что максимальная потеря в весе наблюдалась в контрольной группе на 5 день. В группах мышей, получавших НФ-арбидол в дозе 40 мг/кг, потери веса не происходило. Таким образом лечение НФ-арбидолом, т.е. арбидолом в составе фосфолипидных наночастиц, было более эффективно по сравнению со свободным лекарством.
Фармацевтическая композиция арбидола в форме фосфолипидных наночастиц размером 8-25 нм, включающая фосфатидилхолин растительного происхождения 78-95%-ный, мальтозу и арбидол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фосфатидилхолин 20-43
мальтоза 57-80
арбидол 2-8
