Исследование кинетики растворения твердой дисперсии мефенаминовой кислоты с поливинилпирролидоном

Низкая растворимость биологически активного вещества в водной среде часто является основной причиной снижения терапевтического эффекта лекарственных препаратов. Наиболее распространенным подходом для решения этой задачи является получение водорастворимой соли действующего вещества и соответствующей препаративной формы на ее основе. При этом резко снижается растворимость полученного соединения в гидрофобных системах, что приводит к уменьшению скорости трансмембранного транспорта и изменяет фармакинетические закономерности процесса. Практически может наблюдаться не только зависимость терапевтического эффекта от свойств солевого соединения, но и полная потеря активности действующего начала препарата. Применение твердых дисперсий биологически активного соединения в водорастворимых полимерах является наиболее перспективным подходом для увеличения терапевтического эффекта лекарства при сохранении гидрофобной природы активного компонента, снижения дозовой нагрузки на организм пациента и получения пролонгированного действия. В экспериментах получены образцы твердых дисперсий мефенаминовой кислоты в поливинилпирролидоне и изучены кинетические закономерности растворимости этой перспективной лекарственной формы в водном растворе фосфатного буфера. Методами математического моделирования установлено, что исследуемое явление хорошо описывается с использованием модели Ритгера --- Пеппаса (Ritger --- Peppas), которая рассматривает диффузию биологически активного компонента в раствор по закону Фика с возможностью влияния на массоперенос при набухании и деградации полимерной матрицы

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (проект № 075-03-2020-223 (FSSF-2020-0017))

Литература

[1] Khadka P., Ro J., Kim H., et al. Pharmaceutical particle technologies: an approach to improve drug solubility, dissolution and bioavailability. Asian J. Pharm. Sci., 2014, vol. 9, iss. 6, pp. 304--316. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajps.2014.05.005

[2] Шохин И.Е., Кулинич Ю.И., Раменская Г.В. и др. Важнейшие биофармацевтические свойства лекарственных веществ на стадии абсорбции в ЖКТ (обзор). Химикофармацевтический журнал, 2011, т. 45, № 7, с. 37--40.

[3] Головенко Н.Я., Борисюк И.Ю. Биофармацевтическая классификационная система --- экспериментальная модель прогнозирования биодоступности лекарственных средств. Биомедицинская химия, 2008, т. 54, № 4, с. 392--407.

[4] Яббаров Н.Г., Посыпанова Г.А., Воронцов Е.А. Мультифункциональные дендритные молекулы: перспективы применения в медицине и биологии. Молекулярная медицина, 2012, № 6, с. 37--45.

[5] Алексеев К.В., Тихонова Н.В., Блынская Е.В. и др. Технология повышения биологической и фармацевтической доступности лекарственных веществ. Вестник новых медицинских технологий, 2012, т. 19, № 4, с. 43--47.

[6] Шохин И.Е., Раменская Г.В., Василенко Г.Ф. и др. Изучение сравнительной кинетики растворения лекарственных средств ибупрофена. Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация, 2009, № 2, с. 198--201.

[7] Loftsson T., Brewster M.E. Pharmaceutical applications of cyclodextrins: basic science and product development. J. Pharm. Pharmacol., 2010, vol. 62, iss. 11, pp. 1607--1621. DOI: https://doi.org/10.1111/j.2042-7158.2010.01030.x

[8] Bonthagarala B., Dasari V., Kotra V. Enhancement of solubility and dissolution rate of BCS class II drug ritonavir using liquisolid technique. Int. J. Pharm. Sci. Res., 2019, vol. 10, iss. 5, pp. 2430--2438. DOI: https://doi.org/10.13040/IJPSR.0975-8232.10(5).2430-38

[9] Modica de Mohac L., Keating A.V., de Fatima Pina M., et al. Engineering of nanofibrous amorphous and crystalline solid dispersions for oral drug delivery. Pharmaceutics, 2019, vol. 11, iss. 7. DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11010007

[10] Шмырева Ю., Schmalz D., Brunemann J. Повышение растворимости методом твердой дисперсии с использованием производных целлюлозы. Фармацевтическая отрасль, 2015, № 6, с. 52--55.

[11] Ткаченко М.Л., Жнякина Л.Е., Мощенский Ю.В. и др. Исследование твердых дисперсий ибупрофена с трисамином в качестве гидрофильного носителя. Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация, 2007, № 1, с. 53--60.

[12] Kanikkannan N. Technologies to improve the solubility, dissolution and bioavailability of poorly soluble drugs. J. Anal. Pharm. Res., 2018, vol. 7, iss. 1, art. 00198. DOI: https://doi.org/10.15406/japlr.2018.07.00198

[13] Теслев А.А. К вопросу применения твердых дисперсных систем для улучшения биофармацевтических характеристик лекарственных средств. Фармацевтические технологии и упаковка, 2014, т. 3, № 2, с. 18--21.

[14] Allawadi D., Singh N., Singh S., et al. Solid dispersions: a review on drug delivery system and solubility enhancement. Int. J. Pharm. Sci. Res., 2013, vol. 4, iss. 6, pp. 2094--2105. DOI: https://doi.org/10.13040/IJPSR.0975-8232.4(6).209405

[15] Nurhikmah W., Sumirtapura Y.C., Pamudji J.S. Dissolution profile of mefenamic acid solid dosage forms in two compendial and biorelevant (FaSSIF) media. Sci. Pharm., 2016, vol. 84, iss. 1, pp. 181--190. DOI: https://doi.org/10.3797/scipharm.ISP.2015.09

[16] Rao K.R., Nagabhushanam M.V., Chowdary K.P. In vitro dissolution studies on solid dispersions of mefenamic acid. Indian J. Pharm. Sci., 2011, vol. 73, no. 2, pp. 243--247.

[17] Singh A., Sharma P.K., Meher J.G., et al. Evaluation of enhancement of solubility of paracetamol by solid dispersion technique using different polymers concentration. Asian J. Pharm. Clin. Res., 2011, vol. 4, no. 1, pp. 117--119.

[18] Niebergall P.J., Milosovich G., Goyan J.E. Dissolution rate studies. II. Dissolution of particles under conditions of rapid agitation. J. Pharm. Sci., 1963, vol. 52, iss. 3, pp. 236--241. DOI: https://doi.org/10.1002/jps.2600520310

[19] Higuchi T. Mechanism of sustained-action medication. Theoretical analysis of rate of release of solid drugs dispersed in solid matrices. J. Pharm. Sci., 1963, vol. 52, iss. 12, pp. 1145--1149. DOI: https://doi.org/10.1002/jps.2600521210

[20] Ritger P.L., Peppas N.A. A simple equation for description of solute release I. Fickian and non-Fickian release from non-swellable devices in the form of slabs, spheres, cylinders or discs. J. Control Release, 1987, vol. 5, iss. 1, pp. 23--36. DOI: https://doi.org/10.1016/0168-3659(87)90034-4

[21] Peppas N.A., Sahlin J.J. A simple equation for the description of solute release. III. Coupling of diffusion and relaxation. Int. J. Pharm., 1989, vol. 57, iss. 2, pp. 169--172. DOI: https://doi.org/10.1016/0378-5173(89)903062

[22] Katti V.S., Kadam A.M., Honmane S.M., et al. Improvement of solubility and dissolution rate of candesartan cilexetil by solid dispersion in polyvinylpyrrolidone. Int. J. Pharm. Sci. Res., 2014, vol. 5, iss. 4, pp. 1550--1556. DOI: https://doi.org/10.13040/IJPSR.0975-8232.5(4).1550-56

[23] Guedes F.L., de Oliveira B.G., Hernandes M.Z., et al. Solid dispersions of imidazolidinedione by PEG and PVP polymers with potential antischistosomal activities. AAPS PharmSciTech, 2011, vol. 12, no. 1, pp. 401--410. DOI: https://doi.org/10.1208/s12249-0109556-z

[24] Zhao Y., Xin T., Ye T., et al. Solid dispersion in the development of a nimodipine delayed-release tablet formulation. Asian J. Pharm. Sci., 2014, vol. 9, iss. 1, pp. 35--41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajps.2013.11.006

[25] Фадеев Г.Н., Ермолаева В.И., Болдырев В.С. и др. Кинетика дестабилизации поливинилпирролидон-иода в поле низкочастотных воздействий. Журнал физической химии, 2016, т. 90, № 9, с. 1306--1310. DOI: https://doi.org/10.7868/S0044453716090077

[26] Болдырев В.С., Ермолаева В.И., Синкевич В.В. и др. Дестабилизация соединений хелатной структуры поливинилпирролидон-иода в поле низкочастотных воздействий. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2017, № 4 (73), с. 90--99. DOI: https://doi.org/10.18698/18123368201749099

[27] Sharmal A., Jain C.P. Preparation and characterization of solid dispersions of carvedilol with PVP K30. Res. Pharm. Sci., 2010, vol. 5, no. 1, pp. 49--56.

[28] Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика. Практический курс. М., Фаир-пресс, 1999.