Обґрунтування вибору допоміжних речовин для створення інтраназального гелю рецепторного антагоніста інтерлейкіна-1β (IL-1ra)

Abstract

Мета роботи – обґрунтувати вибір допоміжних речовин для нового інтраназального гелю рецепторного антагоніста інтерлейкіна-1β. Матеріали та методи. Дослідження виконали за планом двофакторного дисперсійного аналізу з повторними спостереженнями. Досліджували фактор А (вид полімеру): А1 – хітозан 3 %, А2 – натрій карбоксиметилцелюлоза 0,3 %, А3 – натрію гіалуронат 0,7 %, А4 – натрію альгінат 0,5 %; фактор В (вид спирту): В1 – без спирту, В2 – сорбіт, В3 – гліцерин, В4 – D-пантенол. Як дію¬чу речовину, що додавали до кожної композиції, використали напівфабрикат-розчин рецепторного антагоніста інтерлейкіна-1 (IL-1ra). Наважку діючої речовини брали, зважаючи на розрахунки, для забезпечення концентрації 0,5 % IL-1ra в кожній композиції. Для всіх композицій визначали вивільнення активного фармацевтичного інгредієнта методом рівноважного діалізу за Крувчинським при 37,0 ± 0,5 °С крізь напівпроникну мембрану – целофанову плівку «Купрофан». Діаліз виконали в дифузійних чарунках Франца на дев’ятипозиційній станції (PermeGear, Inc., США). Концентрацію IL-1ra після 30 хвилин визначали методом УФ-спектрофотометрії при довжині хвилі 280 нм на спектрофотометрі UV-2600 (Shimadzu Corporation, Японія). Результати. Для обґрунтування вибору допоміжних речовин для назального гелю рецепторного антагоніста інтерлейкіна-1β вивчили вплив фармацевтичних факторів (полімери та спирти) на інтенсивність вивільнення IL-1ra з назальної форми. Результати дисперсійного аналізу фармацевтичних факторів (полімери та спирти) свідчать, що гідрофільні полімери та зволожувачі значущо впливають на вивільнення діючої речовини з експериментальних композицій. Як допоміжні речовини для нової назальної форми з IL-1ra доцільно використовувати мукоадгезивний полімер – натрієву сіль карбоксиметилцелюлози, а також спирт-зволожувач D-пантенол. Висновки. Здійснили вибір допоміжних речовин для рідкого інтраназального гелю з рецепторним антагоністом інтерлейкіна-1 (IL-1ra). Встановили, що вид мукоадгезивних полімерів і спиртів для зволоження слизової оболонки значущо впливає на вивільнення активного фармацевтичного інгредієнта з назальних лікарських форм. Оптимальне вивільнення IL-1ra з назальних композицій забезпечують допоміжні речовини: гідрофільний мукоадгезивний компонент натрій карбоксиметилцелюлоза з додаванням спирту-зволожувача D-пантенолу. The aim of work was to substantiate the choice of excipients for the new intranasal gel of the receptor antagonist of interleukin-1 (IL-1ra). Materials and methods. The studies were carried out according to the plan of two-way analysis of variance with repeated observations. Factors that were investigated: factor A (type of polymer) – A1 – chitosan 3 %, A2 – sodium carboxymethyl cellulose 0.3 %, A3 – sodium hyaluronate 0.7 %, A4 – sodium alginate 0.5 %; factor B (type of alcohol): B1 – without alcohol, B2 – sorbitol, B3 – glycerin, B4 – D-panthenol. A prefabricated solution of the receptor antagonist of interleukin-1 (IL-1ra) was used as an active substance. A portion of the active substance was taken considering the calculations, to ensure a concentration of 0.5 % IL-1ra in each composition. The release of the active pharmaceutical ingredient was determined by equilibrium dialysis according to Kruvchinsky at 37.0 ± 0.5 °C through a semi-permeable membrane – “Cuprofan” for all compositions. Dialysis was performed in Franz cells at a nine-position station (PermeGear, Inc., USA). The concentration of IL-1ra, after 30 minutes, was determined by UV spectrophotometry at a wavelength of 280 nm on a UV-2600 spectrophotometer (Shimadzu Corporation, Japan). Results. We studied the effect of pharmaceutical factors (polymers and alcohols) on the intensity of the release of IL-1ra from the nasal form to justify the choice of excipients for the nasal gel of the receptor antagonist interleukin-1 β. The results of the analysis of variance of pharmaceutical factors (polymers and alcohols) showed that hydrophilic polymers and humectants had a significant effect on the release of the active substance from the experimental compositions. It is advisable to use a mucoadhesive polymer – sodium salt of carboxymethylcellulose, as well as alcohol-moisturizer D-panthenol for the new nasal form of IL-1ra, as excipients. Conclusions. Excipients were selected for a liquid intranasal gel with the receptor antagonist interleukin-1 (IL-1ra). It was found that the type of mucoadhesive polymers and alcohols, to moisten the mucous membrane, had a significant effect on the release of the active pharmaceutical ingredient from nasal dosage forms. As a result of research, it was found that the optimal release of IL-1ra from nasal compositions was provided by excipients – hydrophilic mucoadhesive component – sodium carboxymethylcellulose with the addition of humectant alcohol – D-panthenol. Цель работы – обосновать выбор вспомогательных веществ для нового интраназального геля рецепторного антагониста интерлейкина-1 (IL-1ra). Материалы и методы. Исследования выполнены по плану двухфакторного дисперсионного анализа с повторными наблюдениями. Исследовали фактор А (вид полимера): А1 – хитозан 3 %, А2 – натрий карбоксиметилцеллюлоза 0,3 %, А3 – натрия гиалуронат 0,7 %, А4 – натрия альгинат 0,5 %; фактор В (вид спирта): В1 – без спирта, В2 – сорбит, В3 – глицерин, В4 – D-пантенол. Как действующее вещество использовали полуфабрикат-раствор рецепторного антагониста интерлейкина-1 (IL-1ra). Навеску действующего вещества брали с учетом расчетов для обеспечения концентрации 0,5 % IL-1ra в каждой композиции. Для всех композиций определяли высвобождение активного фармацевтического ингредиента методом равновесного диализа по Крувчинскому при 37,0 ± 0,5 °С через полупроницаемую мембрану – «Купрофан». Диализ проводили в ячейках Франца на девятипозиционной станции (PermeGear, Inc., США). Концентрацию IL-1ra после 30 минут определяли методом УФ-спектрофотометрии при длине волны 280 нм на спектрофотометре UV-2600 (Shimadzu Corporation, Япония). Результаты. Для обоснования выбора вспомогательных веществ для назального геля рецепторного антагониста интерлейкина-1 β изучили влияние фармацевтических факторов (полимеры и спирты) на интенсивность высвобождения IL-1ra с назальной формы. Результаты дисперсионного анализа фармацевтических факторов (полимеры и спирты) свидетельствуют, что гидрофильные полимеры и увлажнители оказывают значимое влияние на высвобождение действующего вещества из экспериментальных композиций. Для новой назальной формы с IL-1ra как вспомогательные вещества целесообразно использовать мукоадгезивный полимер натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и спирт-увлажнитель D-пантенол. Выводы. Проведен выбор вспомогательных веществ для жидкого интраназального геля с рецепторным антагонистом интерлейкина-1 (IL-1ra). Установлено, что вид мукоадгезивных полимеров и спиртов для увлажнения слизистой оболочки оказывает значимое влияние на высвобождение активного фармацевтического ингредиента из назальных лекарственных форм. Отмечено, что оптимальное высвобождение IL-1ra из назальных композиций обеспечивают вспомогательные вещества: гидрофильный мукоадгезивный компонент натрий карбоксиметилцеллюлоза с добавлением спирта-увлажнителя – D-пантенола.