Дослідження розчинності бетаметазону дипропіонату і умов утворення його стабільних суспензій
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4852.2025.333181Ключові слова:
бетаметазону дипропіонат (BD), розчинність, кристалізація, пропіленгліколь (PG), вода, розчинник, рідкий парафінАнотація
Мета. Дослідження розчинності бетаметазону дипропіонату (BD) у змішаних розчинниках вода – пропіленгліколь (PG) та рідкому парафіні, а також з’ясування умов утворення стабільних суспензій BD.
Матеріали та методи. Розчинність BD у розчинниках вода – PG досліджували методом спектрофотометрії. Розподіл за розмірами частинок BD в суспензіях визначали методом лазерної дифракції. Суспензії та креми оцінювали також методом оптичної мікроскопії. Термогравіметричний аналіз використовували для дослідження можливості утворення кристалосольватів BD з PG, а метод диференціальної скануючої калориметрії – для визначення характеристик процесів розчинення. В роботі застосовано метод спінового зонда з використанням спін-міченого стероїду.
Результати. Розчинність BD у розчинниках вода – PG зростає з ростом температури і різко збільшується з підвищенням концентрації PG, якщо в системі превалює структура неводного розчинника. Відхилення розчинності BD від адитивності при 20-35°С негативні і проходять через мінімум при концентрації PG ~3% мол, після якої здійснюється перехід до структури неводного розчинника. З підвищенням температури до 45-55°С відхилення розчинності BD від адитивних значень при певних концентраціях PG стають позитивними. PG з BD не утворюють кристалосольватів. Процес розчинення BD в PG є екзотермічним, а у рідкому парафіні – ендотермічним. Спіновий зонд на основі стероїду локалізується в масляних фазах кремів. При кристалізації BD з розчину в PG шляхом зниження температури та додавання води утворюються суспензії, в яких відбувається перекристалізація частинок BD. Якщо BD суспендувати у розчиннику вода – PG, де превалює структура води, або у рідкому парафіні (масляній фазі кремів), розмір частинок BD зростає незначно, або перекристалізація є відсутньою.
Висновки. Розчинність BD у розчинниках вода – PG залежить від температури і концентрації PG; вона різко зростає, коли у системі превалює структура неводного розчинника. BD з PG не утворює кристалосольватів. При отриманні суспензій BD шляхом кристалізації з розчину в PG утворювалися суспензії, в яких з часом відбувалася перекристалізація частинок BD. Суспензії BD у розчиннику вода – PG, де превалює структура води, або у рідкому парафіні, практично не зазнавали перекристалізації
Спонсор дослідження
- The research was financially supported by the National Academy of Sciences of Ukraine within the framework of the project «Study of dispersed systems with liquid dispersion medium as the primary matrices for medicinal products» (0125U000740).
Посилання
- The European Pharmacopoeia (2022). European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. Strasbourg: Sedex, 6105. Available at: http://pheur.edqm.eu/subhome/11-0
- The United States Pharmacopoeia 46 ed. The National Formulary 41 [USP 46 – NF 41] (2023). The United States Pharmacopeial Convention. Rockville: United Book Press, Inc.
- British Pharmacopoeia (2025). London: The Stationery Office. Available at: https://www.pharmacopoeia.com/
- Buckingham, R. (Ed.) (2020). Martindale: The Complete Drug Reference, 40th Ed. London: Pharmaceutical Press, 4852.
- ATC/DDD Index (2025). WHO Collaborating Centre for Drug Statistics Methodology. Oslo: Norwegian Institute of Public Health.
- Derzhavnyi reiestr likarskykh zasobiv Ukrainy. Available at: http://www.drlz.kiev.ua/
- Sheskey, P. J., Hancock, B. C., Moss, G. P., Goldfarb, D. J. (Eds.) (2020). Handbook of Pharmaceutical Excipients. London: Pharm. Press, 1296.
- Bezuhlaia, E. P., Melnykova, E. N., Zhemerova, E. H., Liapunov, A. N., Zynchenko, Y. A. (2016). Efficacy of antimicrobial preservation of certain hydrophilic non-aqueous solvents in aqueous solutions and gels. Farmakom, 1, 51–59.
- Bezugla, O. P., Lyapunov, M. O., Zinchenko, I. O., Lisokobilka, O. A., Liapunova, A. M. (2022). Modeling of processes of solvent diffusion from ointment bases using in vitro experiments. Functional materials, 29 (4), 553–558. https://doi.org/10.15407/fm29.04.553
- Bendas, B., Schmalfuβ, U., Neubert, R. (1995). Influence of propylene glycol as cosolvent on mechanisms of drug transport from hydrogels. International Journal of Pharmaceutics, 116 (1), 19–30. https://doi.org/10.1016/0378-5173(94)00267-9
- Carrer, V., Alonso, C., Pont, M., Zanuy, M., Córdoba, M., Espinosa, S. et al. (2019). Effect of propylene glycol on the skin penetration of drugs. Archives of Dermatological Research, 312 (5), 337–352. https://doi.org/10.1007/s00403-019-02017-5
- Liapunova, A. M., Krasnopyorova, А. P., Bezuglа, О. P., Liapunov, O. M., Yukhnо, G. D., Pukhova, T. М. (2024). Polythermal studies of the water – propylene glycol systems by densitometry, viscometry and spin probes method. Functional Materials, 31 (4), 609–618. https://doi.org/10.15407/fm31.04.609
- Khattab, I. S., Bandarkar, F., Khoubnasabjafari, M., Jouyban, A. (2017). Density, viscosity, surface tension, and molar volume of propylene glycol + water mixtures from 293 to 323 K and correlations by the Jouyban–Acree model. Arabian Journal of Chemistry, 10, S71–S75. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2012.07.012
- Makarov, D. M., Egorov, G. I., Kolker, A. M. (2016). Temperature and composition dependences of volumetric properties of (water + 1,2-propanediol) binary system. Journal of Molecular Liquids, 222, 656–662. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.07.095
- Jimeneze, J., Martinez, F. (2005). Study of some volumetric properties of 1,2-propanediol + water mixtures at several temperatures. Revista Colombiana de Ciencias Químico-Farmacéuticas, 34 (1), 46‒57.
- Sun, T., Teja, A. S. (2004). Density, Viscosity and Thermal Conductivity of Aqueous Solutions of Propylene Glycol, Dipropylene Glycol, and Tripropylene Glycol between 290 K and 460 K. Journal of Chemical & Engineering Data, 49 (5), 1311–1317. https://doi.org/10.1021/je049960h
- dos Santos, L. J., Espinoza-Velasquez, L. A., Coutinho, J. A. P., Monteiro, S. (2020). Theoretically consistent calculation of viscous activation parameters through the Eyring equation and their interpretation. Fluid Phase Equilibria, 522, 112774. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2020.112774
- Xu, Y., Xing, L., Cao, X., Li, D., Men, Z., Li, Z. et al. (2023). Hydrogen bonding network dynamics of 1,2-propanediol-water binary solutions by Raman spectroscopy and stimulated Raman scattering. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 284, 121825. https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.121825
- Zhou, Y., Hu, K., Shen, J., Wu, X., Cheng, G. (2009). Microstructure variations with concentration of propylene glycol–water solution probed by NMR. Journal of Molecular Structure, 921 (1-3), 150–155. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2008.12.050
- Panahi-Azar, V., Shayanfar, A., Martínez, F., Acree Jr, W. E., Jouyban, A. (2011). Thermodynamic studies of fluphenazine decanoate solubility in propylene glycol+water mixtures and correlation with the Jouyban-Acree model. Fluid Phase Equilibria, 308 (1-2), 72–77. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2011.06.008
- Zeng, A.-G., Pang, X.-L., Wu, N., Wang, D., Nan, G.-J., Yang, G.-D., Bian, X.-L. (2014). Solubility of daidzein in propylene glycol plus water cosolvent mixtures. Fluid Phase Equilibria, 366, 127–133. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2013.12.024
- Fathi-Azarjbayjani, A., Mabhoot, A., Martínez, F., Jouyban, A. (2016). Modeling, solubility, and thermodynamic aspects of sodium phenytoin in propylene glycol–water mixtures. Journal of Molecular Liquids, 219, 68–73. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.02.089
- Jouyban-Gharamaleki, V., Rahimpour, E., Hemmati, S., Martinez, F., Jouyban, A. (2020). Mesalazine solubility in propylene glycol and water mixtures at various temperatures using a laser monitoring technique. Journal of Molecular Liquids, 299, 112136. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.112136
- Muñoz, M. M., Rodríguez, C. J., Delgado, D. R., Peña, M. Á., Jouyban, A., Martínez, F. (2015). Solubility and saturation apparent specific volume of some sodium sulfonamides in propylene glycol + water mixtures at 298.15 K. Journal of Molecular Liquids, 211, 192–196. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2015.07.016
- Pirhayati, F. H., Shayanfar, A., Rahimpour, E., Barzegar-Jalali, M., Martinez, F., Jouyban, A. (2017). Solubility of sildenafil citrate in propylene glycol + water mixtures at various temperatures. Physics and Chemistry of Liquids, 56 (4), 508–517. https://doi.org/10.1080/00319104.2017.1354376
- Miron, D. S., Rădulescu, F. Ștefan, Voicu, V. A., Mînea, A., Cardot, J.-M., Shah, V. P. (2021). Rheological and in vitro release measurements of manufactured acyclovir 5% creams: confirming sensitivity of the in vitro release. Pharmaceutical Development and Technology, 26 (7), 779–787. https://doi.org/10.1080/10837450.2021.1945625
- Benaouda, F., Jones, S. A., Martin, G. P., Brown, M. B. (2015). Localized Epidermal Drug Delivery Induced by Supramolecular Solvent Structuring. Molecular Pharmaceutics, 13 (1), 65–72. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.5b00499
- Bakhbakhi, Y., Charpentier, P., Rohani, S. (2009). The Solubility of Beclomethasone-17,21-dipropionate in Selected Organic Solvents: Experimental Measurement and Thermodynamic Modeling. Organic Process Research & Development, 13 (6), 1322–1326. https://doi.org/10.1021/op900142j
- Derzhavna Farmakopeia Ukrainy. Vol. 2 (2024). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 424.
- ICH Q8 (R2) Pharmaceutical development – Scientific guideline EMEA/CHMP/167068/2004 (2009). European Medicines Agency. Available at: www.ema.europa.eu/en/ich-q8-r2-pharmaceutical-scientific-guideline
- Bezugla, O. P., Lyapunova, A. M., Kirilyuk, I. A., Lyapunov, O. M. (2017). The study of steroid distribution in emulsions by the spin probe method. Clinical pharmacy, 21 (3), 46–54. https://doi.org/10.24959/cphj.17.1430
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Оlena Bezuglaya, Alla Krasnopyorova, Olga Vashchenko, Yurij Stolper, Anna Liapunova, Igor Zinchenko, Oleksii Liapunov, Yuliia Shliapkina, Nikolay Lyapunov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
