Вплив складу емульгаторів та дисперсійного середовища на властивості основ для м’яких лікарських засобів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.266001Ключові слова:
цетостеариловий спирт (CSA), пропіленгліколь (PG), основа, спіновий зонд, реопараметри, вивільнення в дослідах in vitroАнотація
Мета. Дослідити вплив цетостеарилового спирту (CSA) на реологічні властивості основ з різними дисперсійними середовищами, вивільнення з них пропіленгліколю (PG) та здатність цих основ до абсорбції води.
Матеріали та методи. Досліджували: міцели неіонної ПАР та її агрегати з CSA у змішаному розчиннику, де переважає структура води; змішаний розчинник PG – макрогол 400 (М400); гідрофільні основи-носії з різним дисперсійним середовищем. Дослідження проводили методом спінових зондів з використанням зонда, що моделює катіонну ПАР, та методом ротаційної віскозиметрії. Мікроструктуру основ досліджували методом оптичної мікроскопії. Вивільнення в дослідах in vitro PG і М400 із розчинів та основ проводили з використанням вертикальних дифузійних камер. Вміст PG і М400 в діалізаті визначали методом газової хроматографії за валідованими методиками. Абсорбцію води розчинами та основами визначали методом діалізу крізь мембрану.
Результати. CSA, що входить до складу основ у певних співвідношеннях з ПАР, є значущим фактором для підвищення їх реопараметрів, зниження параметрів вивільнення PG в дослідах in vitro, а також зменшення абсорбції води. Механізми такого впливу є різними для основ з різною структурою дисперсійного середовища. В основах, де переважає структура води, в надмолекулярних структурах ПАР і CSA відбувається латеральне розділення фаз з утворенням рідких доменів ПАР та твердих доменів CSA, що сприяють формуванню коагуляційних структур. В змішаному неводному розчиннику PG – М400 міцели ПАР і сумісні агрегати із молекул ПАР і CSA не утворюються; ПАР і CSA при 25 оС окремо стають дисперсними фазами суспензій, що сприяє утворенню гелів. При введенні CSA у водний розчин полоксамеру 338, PG, М400 і катіонної ПАР змінюється тип течії та підвищуються реопараметри, що приводить до зменшення швидкості та ступеня вивільнення PG і М400, а також здатності до абсорбції води. Швидкість та ступінь вивільнення PG з розчину є більшими порівняно з М400.
Висновки. Введення CSA у комбінації з ПАР до складу основ для МЛЗ є значущим фактором для модифікації їх реопараметрів, кінетики вивільнення з них PG та абсорбції води в дослідах in vitro. Механізми такого впливу є різними і залежать від складу та структури дисперсійного середовища основи
Посилання
- Buckingham, R. (Ed.) (2020). Martindale: The Complete Drug Reference. London: Pharmaceutical Press, 4912.
- Ilić, T., Pantelić, I., Savić, S. (2021). The Implications of Regulatory Framework for Topical Semisolid Drug Products: From Critical Quality and Performance Attributes towards Establishing Bioequivalence. Pharmaceutics, 13 (5), 710. doi: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13050710
- Shanley, A. (2016). Topical Formulation: Moving from Art to Science. APIs, Excipients, and Manufacturing 2016 Supplement to Pharmaceutical Technology, 40 (9).
- Bezuglaya, E., Lyapunov, N., Lysokobylka, O., Liapunov, O., Klochkov, V., Grygorova, H., Liapunova, A. (2021). Interaction of surfactants with poloxamers 338 and its effect on some properties of cream base. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 6 (34), 4–19. doi: https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.249312
- Wu, K., Yeoh, T., Hsieh, Y. L., Osborne, D. W.; Langley, N., Michniak-Kohn, B., Osborne, D. W. (Eds.) (2019). Quality Assesment of API in Topical Drug Products. The Role of Microstructure in Topical Drug Product Development. Cham: Springer, 36, 109–154. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-030-17355-5_4
- Guideline on the Investigation of Bioequivalence (2010). CPMP/EWP/QWP/1401/98 Rev. 1 / Corr **. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/guideline-investigation-bioequivalence-rev1_en.pdf
- Raghavan, L., Brown, M., Michniak-Kohn, B., Sammeta, S.; Langley, N., Michniak-Kohn, B., Osborne, D. W. (Eds.) (2019). Quality Assesment of API in Topical Drug Products. The Role of Microstructure in Topical Drug Product Development. Springer: Cham, 36, 47–87. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-030-17355-5_2
- SUPAC-SS. Guidance for Industry Nonsterile Semisolid Dosage Forms. Scale-Up and Postapproval Changes: Chemistry, Manufacturing, and Controls; In Vitro Release Testing and In Vivo Bioequivalence Documentation (1997). Rockville: Center for Drug Evaluation and Research (CDER). Available at: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/supac-ss-nonsterile-semisolid-dosage-forms-scale-and-post-approval-changes-chemistry-manufacturing
- Draft guideline on quality and equivalence of topical products (2018). CHMP/QWP/708282/2018. Available at: www.ema.europa.eu/en/quality-equivalence-topical-products
- The United States Pharmacopoeia, 41 – NF 36 (2018). The United States Pharmacopoeial Convention. Rockville. Available at: https://www.worldcat.org/title/united-states-pharmacopeia-2018-usp-41-the-national-formulary-nf-36/oclc/1013752699
- Miranda, M., Veloso, C., Brown, M., C. Pais, A. A. C., Cardoso, C., Vitorino, C. (2022). Topical bioequivalence: Experimental and regulatory considerations following formulation complexity. International Journal of Pharmaceutics, 620, 121705. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2022.121705
- Pleguezuelos-Villa, M., Merino-Sanjuán, M., Hernández, M. J., Nácher, A., Peris, D., Hidalgo, I. et. al. (2019). Relationship between rheological properties, in vitro release and in vivo equivalency of topical formulations of diclofenac. International Journal of Pharmaceutics, 572, 118755. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118755
- The European Pharmacopoeia (2019). European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. Strasbourg, 5224.
- Bezuglaya, E., Ivashchenko, H., Lyapunov, N., Zinchenko, I., Liapunova, A., Stolper, Y. et. al. (2021). Study of factors affecting the in vitro release of diclofenac sodium from hypromelose-based gels. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 5 (33), 12–31. doi: https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.243040
- Sheskey, P. J., Hancock, B. C., Moss, G. P., Goldfarb, D. J. (Ed.) (2020). Handbook of Pharmaceutical Excipients. London: Pharm. Press, 1296.
- D’souza, A. A., Shegokar, R. (2016). Polyethylene glycol (PEG): a versatile polymer for pharmaceutical applications. Expert Opinion on Drug Delivery, 13 (9), 1257–1275. doi: https://doi.org/10.1080/17425247.2016.1182485
- Bodratti, A., Alexandridis, P. (2018). Formulation of poloxamers for drug delivery. Journal of Functional Biomaterials, 9 (1). doi: https://doi.org/10.3390/jfb9010011
- Mangas-Sanjuán, V., Pleguezuelos-Villa, M., Merino-Sanjuán, M., Hernández, M. J., Nácher, A., García-Arieta, A. et. al. (2019). Assessment of the Inter-Batch Variability of Microstructure Parameters in Topical Semisolids and Impact on the Demonstration of Equivalence. Pharmaceutics, 11 (10), 503. doi: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11100503
- Miranda, M., Pais, A. A. C. C., Cardoso, C., Vitorino, C. (2019). aQbD as a platform for IVRT method development – A regulatory oriented approach. International Journal of Pharmaceutics, 572, 118695. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118695
- Miranda, M., Cova, T., Augusto, C., Pais, A. A. C. C., Cardoso, C., Vitorino, C. (2020). Diving into Batch-to-Batch Variability of Topical Products-a Regulatory Bottleneck. Pharmaceutical Research, 37 (11). doi: https://doi.org/10.1007/s11095-020-02911-y
- Xu, Z., Mangas-Sanjuán, V., Merino-Sanjuán, M., Merino, V., García-Arieta, A. (2020). Influence of Inter- and Intra-Batch Variability on the Sample Size Required for Demonstration of Equivalent Microstructure of Semisolid Dosage Forms. Pharmaceutics, 12 (12), 1159. doi: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12121159
- Benaouda, F., Brown, M. B., Ganguly, S., Jones, S. A., Martin, G. P. (2012). Discriminating the Molecular Identity and Function of Discrete Supramolecular Structures in Topical Pharmaceutical Formulations. Molecular Pharmaceutics, 9 (9), 2505–2512. doi: http://doi.org/10.1021/mp300127f
- 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. doi: 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. doi: https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.5b00499
- 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. doi: https://doi.org/10.1007/s00403-019-02017-5
- Zhang, W., Harty, B., Zheng, Y., Zhang, Z., Li, X., Wang, D., Kohane, D. S. (2021). Permeation of polyethylene glycols across the tympanic membrane. Giant, 6, 100057. doi: https://doi.org/10.1016/j.giant.2021.100057
- Laffleur, F., Pschick, S., Barthelmes, J., Hauptstein, S., Bernkop-Schnurch, A. (2018). Impact of Surfactants on Skin Penetration of Dexpanthenol. Current Drug Delivery, 15 (3), 351–356. doi: https://doi.org/10.2174/1567201814666170503142707
- Kováčik, A., Kopečná, M., Vávrová, K. (2020). Permeation enhancers in transdermal drug delivery: benefits and limitations. Expert Opinion on Drug Delivery, 17 (2), 145–155. doi: https://doi.org/10.1080/17425247.2020.1713087
- Liapunov, M. O., Ivanov, L. V., Bezuhla, O. P., Zhdanov, R. I., Tsymbal, L. V. (1992). Doslidzhennia ahrehativ poverkhnevo-aktyvnykh rechovyn (PAR) metodom spinovykh zondiv. Farmatsevtychnyi zhurnal, 5-6, 40–45.
- Derzhavna Farmakopeia Ukrainy. Tom 1 (2015). Kharkiv: Derzhavne pidpryiemstvo «Ukrainskyi naukovyi farmakopeinyi tsentr yakosti likarskykh zasobiv», 1128.
- Krasnoperova, A. P., Sytnik, O. Iu., Iukhno, G. D., Bezuglaia E. P., Liapunov, N. A., Krichevskii, A. O. (2002). Nekotorye zakonomernosti rastvoreniia i solvatatcii mikonazola v dvoinykh i troinykh smeshannykh rastvoriteliakh na osnove polietilenglikolia-400. Zhurnal prikladnoi khimii, 75 (12), 1972–1975.
- Berliner, L. (Ed.) (1979). Metod spinovykh metok. Teoriia i primenenie. Moscow: Mir, 635.
- Likhtenshtein, G. I. (1974). Metod spinovykh zondov v molekuliarnoi biologii, Moscow: Nauka, 256.
- Kuznetcov, A. N. (1976). Metod spinovogo zonda (Osnovy i primenenie). Moscow: Nauka, 210.
- Tiffner, K. I., Kanfer, I., Augustin, T., Raml, R., Raney, S. G., Sinner, F. (2018). A comprehensive approach to qualify and validate the essential parameters of an in vitro release test (IVRT) method for acyclovir cream, 5 %. International Journal of Pharmaceutics, 535 (1-2), 217–227. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.09.049
- Bezuglaya, E., Lyapunov, N., Bovtenko, V., Zinchenko, I., Stolper, Y. (2021). Study of pressurised metered dose inhalers for the purpose of standardization of quality attributes characterizing uniformity of dosing. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 4 (32), 11–23. doi: https://doi.org/10.15587/2519-4852.2021.238294
- Note for Guidance on Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology, Step 5 (1995). CPMP/ICH/381/95 (ICH Topic Q 2 (R1) Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology).
- Ivanova, R., Alexandridis, P., & Lindman, B. (2001). Interaction of poloxamer block copolymers with cosolvents and surfactants. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 183-185, 41–53. doi: https://doi.org/10.1016/s0927-7757(01)00538-6
![Effect of the composition of emulsifiers and the dispersion medium on the properties of bases for semi-solid preparations](https://journals.uran.ua/public/journals/268/submission_266001_303955_coverImage_uk_UA.jpg)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Nikolay Lyapunov, Elena Bezuglaya, Anna Liapunova, Igor Zinchenko, Oleksii Liapunov, Oleksii Lysokobylka, Yurij Stolper
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
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.