Лабораторные работы

Лабораторная работа 1. Изучение влияния наполнителей и дезинтегрантов на

технологические показатели качества таблеток

Необходимое оборудование: весы, смесители, таблеточный пресс, тестер распадаемости,

тестеры оценки прочности таблеток на раздавливание и истирание.

Задания.

1.Изучить ассортимент и номенклатуру современных вспомогательных веществ для получения таблеток, в том числе прямым прессованием (табл. 1.1).

2.Получить по 10-15 таблеток методом прямого прессования с различными типами наполнителей и дезинтегрантов. Составы указаны в табл. 1.2.

3.Определить время распадаемости таблеток, прочность на сжатие и истирание.

4.Провести сравнительный анализ полученных результатов. Сделать вывод о влиянии наполнителей и дезинтегрантов на технологические показатели качества таблеток.

Таблица 1.1. Характеристика вспомогательных веществ, используемых в работе

Выполнение лабораторной работы.

1. Рассчитать необходимое количество компонентов таблеток плацебо для получения 10-15

таблеток методом прямого прессования.

2.Тщательно смешать в лабораторном смесителе или в ступке компоненты таблеток.

3.На таблеточной машине или ручном гидравлическом прессе при одинаковом давлении прессования таблетировать смесь веществ.

4.Оформить результаты в виде таблицы и сделать вывод о влиянии наполнителей и дезинтегрантов на технологические показатели качества таблеток.

Таблица 1.2. Составы таблеток, рекомендуемых для проведения практических занятий

Лабораторная работа 2. Изучение высвобождения ибупрофена из таблеток

различного типа

Необходимое оборудование: весы, смесители, гранулятор, сушильный шкаф, таблеточный

пресс, аппарат «вращающаяся корзинка», спектрофотометр, лабораторная посуда.

Задания.

1.Изучить методы и аппаратуру для определения кинетики растворения лекарственных веществ из лекарственных форм в условиях in vitro.

2.Получить образцы таблеток ибупрофена с различными типами наполнителей методом прямого прессования. Составы указаны в табл. 2.1.

3.Изучить высвобождение ибупрофена из полученных образцов таблеток на аппарате

«вращающаяся корзинка».

4.Построить графики зависимости концентрации ибупрофена, перешедшего в раствор из лекарственной формы в среду растворения, от времени для каждого образца.

5.Провести сравнительный анализ полученных результатов. Сделать вывод о влиянии наполнителей на скорость и полноту высвобождения ибупрофена из таблеток.

Выполнение лабораторной работы.

1.Рассчитать необходимое количество компонентов таблеток для получения 10 таблеток методом прямого прессования.

2.Тщательно смешать в лабораторном смесителе или ступке компоненты таблеток.

3.На таблеточной машине или ручном гидравлическом прессе за-таблетировать полученные смеси лекарственного и вспомогательных веществ.

4.На аппарате «вращающаяся корзинка» определить скорость и полноту растворения

(высвобождения) ибупрофена из образцов таблеток. Условия проведения эксперимента указаны в табл. 2.2.

Рекомендуют отбирать пробы через определённые промежутки времени. Для образцов 1 и 2 –

через 15, 30 и 45 мин. Для образца 3 – через 30 мин, 1, 2 и 3 ч.

Таблица 2.1. Составы таблеток, рекомендуемых для проведения практических занятий

Отбираемые пробы объёмом 5 мл отфильтровать через бумажный фильтр в пробирки,

разбавить (при необходимости) средой растворения и определить оптическую плотность на спектрофотометре при λ = 264±2. По калибровочному графику (рис. 2.1) определить содержание лекарственного вещества в отобранной пробе.

Количество высвободившегося из лекарственной формы ибупрофена гидрохлорида рассчитать по формуле:

B = C × V × 100% × Vразведение /(m × Vпробы ),

где В – количество высвободившегося лекарственного вещества в данный момент времени, %; С – концентрация лекарственного вещества, найденная по калибровочному графику, мг/мл; V – объем среды высвобождения, равный 800 мл; m – содержание лекарственного вещества в лекарственной форме, мг.

84

Рис. 2.1. Зависимость оптической плотности от концентрации ибупрофена (калибровочный график).

Оформить полученные результаты в виде табл. 2.3.

5. По результатам определения высвобождения ибупрофена из таблеток построить кривые,

откладывая на оси абсцисс время отбора проб, а на оси ординат – процент высвобождения лекарственного вещества из лекарственной формы за определённые интервалы времени (рис. 2.2).

6. Сделать вывод о влиянии наполнителей на скорость и полноту высвобождения ибупрофена из таблеток.

Таблица 2.3. Результаты изучения высвобождения ибупрофена из таблеток.

85

Рис. 2.2. Зависимость высвобождения (В, %) ибупрофена из таблеток от времени (график)

Лабораторная работа 3. Изучение влияния типа основы на технологические и

биофармацевтические характеристики суппозиториев

Необходимое оборудование: весы, лабораторная посуда, водяная баня, суппозиторные формы, холодильник, тестеры времени полной деформации и распадаемости суппозиториев,

диализные трубки, стаканы и мембраны для диализа, спектрофотометр, термостат.

Задания.

1.Изучить ассортимент и номенклатуру современных вспомогательных веществ для получения суппозиториев.

2.Приготовить по 10 суппозиториев массой 1,25-2,0 г с папаверина гидрохлоридом на трёх типах основ. Составы указаны в табл. 3.1.

3.Определить время полной деформации и распадаемость образцов суппозиториев на различных основах.

4.Методом диализа через полупроницаемую мембрану в модельную среду изучить влияние типа основы на скорость и полноту высвобождения лекарственного вещества (папаверина гидрохлорида).

5.Построить графики зависимости концентрации папаверина гидрохлорида, перешедшего в раствор из лекарственной формы в среду растворения, от времени для каждого образца.

6.Провести сравнительный анализ полученных результатов. Сделать вывод о влиянии типа основы на определённые в работе показатели качества суппозиториев.

86

Таблица 3.1. Составы суппозиториев для проведения лабораторной работы

87

Выполнение лабораторной работы.

1. Получить суппозитории трёх составов в соответствии с табличными значениями (см. табл.

3.1, 3.2).

2. Определить время полной деформации и распадаемость образцов суппозиториев.

Таблица 3.2. Получение суппозиториев

Время полной деформации. Для определения времени полной деформации суппозиториев,

согласно ГФ, используют приборы 1 и 2.

Прибор 1 (рис. 3.1) состоит из стеклянной трубки с плоским дном с внутренним диаметром

15,5 мм и длиной около 140 мм. Трубка закрывается съёмной пластмассовой крышкой с отверстием диаметром 5,2 мм. Прибор содержит стержень диаметром 5 мм, который расширяется книзу до диаметра 12 мм. К нижней, плоской стороне стержня крепится металлическая игла длиной 2 мм и диаметром 1 мм. Вес всего стержня – 30±0,4 г. На верхней части стержня имеется свободно скользящее маркировочное кольцо. Когда стержень, введённый в стеклянную трубку, достигает дна,

маркировочное кольцо поднимается на уровень верхнего края пластмассовой крышки. Помещают стеклянную трубку, которая содержит 10 мл воды, на водяную баню с температурой 37,0±0,5 °С.

Рис. 3.1. Прибор 1 для определения времени полной деформации суппозиториев на липофильной основе: а – внешний вид; б – устройство рабочей ячейки: 1 – стеклянная трубка; 2 – стержень; 3 –

поддерживающее устройство стержня; 4 – металлическая игла; 5 – маркировочное кольцо в нулевом

положении.

89

Стеклянную трубку устанавливают вертикально и погружают её на глубину не менее 7 см ниже поверхности, но так, чтобы она не касалась дна водяной бани. В трубку заострённым концом вниз помещают суппозиторий, затем вводят стержень со свободно скользящей крышкой до тех пор, пока металлическая игла не коснётся плоского конца суппозитория. Трубку закрывают крышкой. Отсчёт времени начинают с этого момента. Регистрируют время, необходимое для достижения стержнем дна стеклянной трубки, и время подъёма маркировочного кольца до верхнего края пластмассовой крышки.

Прибор 2 (рис. 3.2) состоит из термостатируемой ёмкости (А), в которую вставлены внутренняя трубка (В) и неподвижный ограничитель. Дно трубки должно быть закрыто ограничителем. Прибор снабжён термометром. Имеется два вида вставок:

►стеклянный стержень (Г1) в форме трубки, запаянной с обоих концов, имеющей ободок на нижней части из свинцовой дроби (вес стержня – 30±0,4 г);

►проникающая вставка (Г2), состоящая из стержня весом 7,5±0,1 г в трубке, которая имеет углубление для суппозитория (обе части изготовлены из нержавеющей стали).

Рис. 3.2. Прибор 2 для измерения времени деформации липофильных суппозиториев: А – термостатируемая ёмкость; Б – термометр; В – стеклянная трубка; Г1 – стеклянный стержень; Г2 –

проникающая вставка.

Во внутреннюю трубку (В) отмеривают 5 мл воды с температурой 37±0,5 °С, помещают

суппозиторий заострённым концом вниз и вводят вставку (Г1 или Г2). Отсчёт времени начинают с

90

этого момента. Полное размягчение или растворение суппозитория считают законченным, когда нижний край стеклянного стержня с ободком (Г1) или стального стержня (Г2) достигнет суженной части внутренней стеклянной трубки.

Распадаемость. Распадаемость суппозиториев определяют в соответствии с ГФ. Тест позволяет определить способность ректальных или вагинальных суппозиториев размягчаться или распадаться (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Тестер распадаемости суппозиториев: а – внешний вид; б – устройство корзинки Определение проводят следующим образом. В каждом из трёх стеклянных цилиндров

закрепляют специальное приспособление, состоящее из двух перфорированных металлических дисков, расстояние между которыми составляет 30 мм. Суппозиторий помещают между дисками.

Стеклянные цилиндры находятся в общем термостатируемом сосуде объёмом не менее 12 л,

заполненном водой с температурой 37±1 °С. Специальное приспособление позволяет переворачивать погруженные в воду цилиндры на 180° каждые 10 мин.

Считают, что образцы распались, если: ► наблюдается полное растворение;

91

►компоненты суппозитория или пессария разделились – расплавленные жировые вещества собрались на поверхности жидкости, нерастворимые вещества осели на дно и растворимые компоненты растворились;

►размягчение образца сопровождается заметным изменением формы без полного разделения компонентов (размягчением считают также отсутствие у суппозитория твёрдого ядра, оказывающего сопротивление давлению стеклянной палочки). Согласно ГФ, норма распадаемости для суппозиториев на гидрофильной основе – 60 мин, для суппозиториев на липофильной основе – 30 мин. Показатель зависит от прочности внутренней структуры, свойств суппозиторной основы и лекарственных веществ, массы суппозитория. 3. Изучить высвобождение папаверина гидрохлорида из образцов суппозиториев методом диализа через полупроницаемую мембрану. Условия указаны в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Условия изучения высвобождения папаверина гидрохлорида из суппозиториев на

различных типах основ методом диализа через полупроницаемую мембрану.

На диализные плёнки наносят и равномерно распределяют 1 г образца суппозитория или один суппозиторий массой 1,25 г. Плёнку с навеской закрепляют на диализной трубке, которую помещают в стакан с диализной средой объёмом 25 мл. Основание трубки не должно быть погружено в жидкость более чем на 2 мм. Стакан с трубкой термостатируют при постоянной температуре 37±0,5 °С.

Через промежутки времени, указанные в табл. 3.4, отбирают пробы объёмом по 5 мл с обязательным восполнением среды растворения. Отбираемые пробы фильтруют через бумажный фильтр в мерные колбы или пробирки, разбавляют соответствующей средой растворения до метки и определяют оптическую плотность на спектрофотометре в кюветах с толщиной слоя 1 см при λ = 315±2 нм. По калибровочному графику (рис. 3.4) определяют содержание лекарственного вещества в отобранной пробе.

Количество высвободившегося папаверина гидрохлорида из лекарственной формы рассчитывают по формуле:

B = C × Vсреды × Vразведения/(m × Vпробы),

где В – количество высвободившегося лекарственного вещества в данный момент времени, %; С – концентрация лекарственного вещества.

92

Таблица 3.4. Результаты изучения высвобождения папаверина гидрохлорида из суппозиториев.

Рис. 3.4. Зависимость оптической плотности от концентрации папаверина гидрохлорида в воде очищенной при λ = 315±2 нм (калибровочный график) найденная по калибровочному графику, г/мл;

Vпробы – объем среды высвобождения; m – содержание лекарственного вещества в навеске суппозитория, г.

Оформить полученные результаты в виде таблицы (см. табл. 3.4).

4.По результатам определения высвобождения построить графики, откладывая на оси абсцисс время отбора проб, а на оси ординат – процент высвобождения лекарственного вещества из лекарственной формы (рис. 3.5).

5.Сделать выводы о влиянии типа основы на время полной деформации, распадаемость и высвобождение папаверина гидрохлорида из лекарственных форм.

93

Рис. 3.5. Зависимость высвобождения (В, %) папаверина гидрохлорида из суппозиториев форм от

времени (график).

Лабораторная работа 4. Изучение влияния типа вязкопластичной лекарственной

формы на высвобождение лекарственных веществ

Необходимое оборудование: весы, лабораторная посуда, трёхвальцовая мазетёрка,

смесители, диализные трубки, стаканы и мембраны для диализа, спектрофотометр, термостат.

Задания.

1.Изучить ассортимент и номенклатуру современных вспомогательных веществ для получения мягких лекарственных форм: мазей, кремов, гелей.

2.Приготовить по 30 г мази, крема и геля фурацилина. Составы и технология получения приведены в табл. 4.1-4,4 соответственно.

3.Методом диализа через полупроницаемую мембрану в модельную среду или в аппарате

«мешалка над диском» изучить влияние природы основы и типа лекарственной формы на скорость и

полноту высвобождения лекарственного вещества (фурацилина).

4.Построить графики зависимости концентрации фурацилина, перешедшего в раствор из лекарственной формы в среду растворения, от времени для каждого образца.

5.Провести сравнительный анализ полученных результатов. Сделать вывод о влиянии фармацевтических факторов (типа основы, вида лекарственной формы) на высвобождение фурацилина из лекарственной формы.

Выполнение лабораторной работы.

1. Получить мазь, крем и гель фурацилина (см. табл. 4.1-4,4).

94

2. Провести изучение высвобождения фурацилина из полученных лекарственных форм в соответствии с табл. 4.5 методом диализа через полупроницаемую мембрану или в аппарате

«мешалка над диском».

Таблица 4.1. Составы и характеристика мягких лекарственных форм фурацилина

Таблица 4.2. Получение мази фурацилина

97

Таблица 4.3. Получение крема фурацилина

Таблица 4.4. Получение геля фурацилина

Диализ через полупроницаемую мембрану. На диализные плёнки наносят и равномерно распределяют 2 г образца мягкой лекарственной формы. Плёнку с навеской закрепляют на диализной трубке, которую помещают в стакан с 25 мл диализной среды. Основание трубки не должно быть погружено в жидкость более чем на 2 мм. Стакан с трубкой термостатируют при постоянной температуре 32±0,5 °С. Время отбора проб приведено в табл. 4.6, объем проб – 5 мл, объем среды восполняют средой растворения.

Мешалка над диском. Навеску образца мягкой лекарственной формы массой 1 г ровным слоем распределяют по экстракционной ячейке. Плёнку закрепляют на экстракционной ячейке, которую помещают на дно стакана тестера растворения, заполненного раствором фосфатного буфера (рН – 7,5).

Через промежутки времени (см. табл. 4.6) отбирают пробы по 5 мл с обязательным восполнением среды растворения. Отбираемые пробы фильтруют через бумажный фильтр в мерные колбы или пробирки, при необходимости разбавляют средой растворения до метки и определяют оптическую плотность на спектрофотометре при λ = 377±2 нм. По калибровочному графику (рис. 4.1)

определяют содержание лекарственного вещества в отобранной пробе.

Количество высвободившегося из лекарственной формы фурацилина рассчитывают по формуле:

B = C × Vсреды× Vразведения/(m × Vпробы),

Таблица 4.6. Результаты изучения высвобождения фурацилина из мягких лекарственных форм

100

Рис. 4.1. Зависимость оптической плотности от концентрации фурацилина при λ = 377±2 нм

(калибровочный график) где В – количество высвободившегося лекарственного вещества в данный момент времени, %; С – концентрация лекарственного вещества, найденная по калибровочному графику, г/мл; Vсреды – объем среды высвобождения, равный 25 или 500 мл; m – содержание лекарственного вещества в навеске, г.

Оформить полученные результаты в виде таблицы (см. табл. 4.6).

3.По результатам определения высвобождения фурацилина из мягких лекарственных форм построить графики, откладывая на оси абсцисс время отбора проб, а на оси ординат – процент высвобождения лекарственного вещества из лекарственной формы (рис. 4.2).

4.Сделать выводы о влиянии типа вязкопластичной лекарственной формы на высвобождение фурацилина.

101

Рис. 4.2. Зависимость высвобождения (В, %) фурацилина из мягких лекарственных форм от времени (график).

Лабораторная работа 5. Сравнительное изучение биофармацевтических

характеристик таблеток, выпускаемых различными производителями

Необходимое оборудование: лабораторная посуда, тестер растворения таблеток

«вращающаяся корзинка», спектрофотометр.

Задания.

1.Изучить высвобождение дротаверина гидрохлорида из таблеток двух разных производителей на аппарате «вращающаяся корзинка».

2.Построить графики зависимости высвобождения дротаверина гидрохлорида из таблеток каждого образца от времени.

3.Рассчитать константы скорости растворения дротаверина гидрохлорида и периоды полурастворения для каждого образца таблеток.

4.Рассчитать коэффициенты различия и подобия для высвобождения из таблеток дротаверина гидрохлорида двух производителей. Провести сравнительный анализ полученных результатов.

Сделать вывод о влиянии фармацевтических факторов (вспомогательных веществ, технологии получения таблеток) на высвобождение дротаверина гидрохлорида из таблеток.

Выполнение лабораторной работы.

1. На аппарате «вращающаяся корзинка» определить скорость и полноту растворения

(высвобождения) дротаверина гидрохлорида из таблеток. Условия проведения эксперимента указаны в табл. 5.1.

102

Таблица 5.1. Условия проведения теста «Растворение» для таблеток дротаверина гидрохлорида

В качестве образцов следует использовать таблетки заводского производства двух производителей.

Рекомендуют отбирать пробы объёмом 5 мл через определённые промежутки времени.

Отбираемые пробы отфильтровать через бумажный фильтр в мерные колбы или пробирки, разбавить средой растворения до метки и определить оптическую плотность на спектрофотометре при λ = 353±2 нм. По калибровочному графику определить содержание лекарственного вещества в отобранной пробе. Количество высвободившегося дротаверина гидрохлорида из лекарственной формы рассчитать по формуле:

B = C × V × 100% × Vразведение/(m × Vпробы),

где В – количество высвободившегося лекарственного вещества в данный момент времени, %; С – концентрация лекарственного вещества, найденная по калибровочному графику, %; V – объем среды высвобождения, равный 500 мл; m – содержание лекарственного вещества в лекарственной форме, г.

Оформить полученные результаты в виде (табл. 5.2).

2.По результатам определения высвобождения дротаверина гидрохлорида из таблеток построить кривые, откладывая на оси абсцисс время отбора проб, а на оси ординат – процент высвобождения лекарственного вещества из лекарственной формы за определённые интервалы времени (рис. 5.1, 5.2).

3.Высвобождение лекарственных веществ из твёрдых лекарственных форм подчиняется уравнению I порядка:

1nc0 – 1nc = Kt (1),

где c0 – исходное количество вещества в таблетке, г, мг; c – количество вещества, оставшееся в таблетке за время растворения, мин, ч; К – константа скорости растворения, мин-1, ч-1; t – время растворения, мин, ч.

По результатам проведённого эксперимента константу скорости растворения можно определить графически или рассчитать. Ниже приведён пример расчётного способа определения константы скорости растворения с использованием вышеприведённого уравнения. Учитывая, что c = c0 – ct, где ct – количество вещества, перешедшее в раствор за время t, можно уравнение 1 записать следующим образом:

1nc0 – 1n(с0 – c1) = Kt (2)

103

или

1n × [c0/(c0 – c1)] = Kt (3).

Таблица 5.2. Результаты изучения высвобождения дротаверина гидрохлорида из таблеток

Рис. 5.1. Зависимость высвобождения (В, %) дротаверина гидрохлорида из таблеток от времени

(график).

Для удобства расчётов уравнение 3 выразим в десятичных логарифмах:

Из уравнения 4 можно найти выражение константы скорости растворения К:

По константе скорости растворения (К) можно рассчитать период полурастворения (50%)

лекарственного вещества, а из лекарственной формы на основании формулы 5:

104

Рис. 5.2. Зависимость оптической плотности от концентрации дротаверина гидрохлорида при λ =

353±2 нм (калибровочный график).

4.Сделать выводы по работе в соответствии с пунктом 4 задания.

5.Наряду с данными изучения стабильности и биоэквивалентности in vivo (при необходимости)

вконтролирующие органы должны быть представлены данные изучения высвобождения лекарственного вещества in vitro из лекарственной формы. В настоящее время для сравнения профилей растворения чаще используют коэффициент различия и коэффициент подобия. Коэффициент подобия был принят Center for Drug Evaluation and Research (FDA) и Human Medicines Evaluation Unit of The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products (EMEA) в качестве критерия для оценки подобия профилей растворения in vitro и включён в соответствующие руководства.

105

Эти параметры используют для сравнения двух профилей растворения, из которых один необходимо рассматривать в качестве стандартного лекарственного средства.

Коэффициент различия (f1) отражает процент ошибки между двумя кривыми по всем точкам времени, его рассчитывают по формуле:

где n – число моментов времени; Rt и Tt – процент растворившегося вещества из стандартного и испытуемого лекарственного средства в момент времени t.

Коэффициент различия равен нулю, если профили испытуемого и стандартного лекарственного средства идентичны. По мере увеличения несходства между двумя профилями растворения значение коэффициента различия возрастает. Профили растворения считают эквивалентными, если значение f1

находится в пределах от 0 до 15.

Коэффициент подобия (f2) – величина, представляющая собой логарифмическое преобразование значения суммы квадратов ошибок, рассчитанных по разности между испытуемым

(Тt) и стандартным (Rt) лекарственным средством во всех точках времени. Коэффициент подобия рассчитывают по формуле:

Значения коэффициента подобия находятся в интервале от 0 до 100. По мере увеличения несходства кривых профилей растворения значение коэффициента подобия приближается к нулю.

Если его значение равняется 100, то испытуемый и стандартный профили идентичны.

Профили растворения считают эквивалентными, если значение f2 находится в пределах от 50

до 100.

Пример задачи и её решения. Оценить эквивалентность профилей растворения модельных таблеток различных производителей. В табл. 5.3 приведены значения высвобождения действующего вещества из лекарственной формы (%).

106

Таблица 5.3. Данные по высвобождению лекарственного вещества из двух модельных лекарственных

форм

В целях оценки подобия полученных профилей растворения были рассчитаны факторы

различия и подобия (табл. 5.4).

Таблица 5.4. Рассчитанные для модельных лекарственных форм факторы различия и подобия

n = 5

Фактор различия (f1) равен 4,32 и укладывается в допустимые пределы, фактор подобия (f2)

равен 43,82. Это меньше 50, что указывает на неэквивалентность профилей растворения модельных таблеток данных производителей.

Оформление протокола проводят в соответствии со всеми пунктами лабораторной работы.

107