трансдермальный пластырь

Формула изобретения

Трансдермальный пластырь, представляющий собой матриксную систему, включает подкладочный слой, матриксный слой, содержащий смесь действующего лекарственного вещества и вспомогательных веществ, придающих пластырю адгезивные свойства, отличающийся тем, что имеет светонепроницаемое защитное покрытие, и лекарственным веществом матриксного слоя является гипоксен в количестве от 2 мг/см² до 4 мг/см² при следующем соотношении компонентов при изготовлении: 6,72 мас.% субстанции гипоксена, 15,11 мас.% растовра натрия метабисульфита в пропиленгликоле - 1,2, из которых 0,067 мас.% приходится на натрия метабисульфит, а также 56,0 мас.% спирта этилового 95%-ного и 22,17 мас.% ПВП K30 при общей площади пластыря, равной 25 см².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологическим средствам, а именно к пластырям для трансдермального введения.

Известны аппликационные лекарственные препараты, представляющие собой трансдермальные (накожные) терапевтические системы (ТТС), позволяющие регулировать скорость и количество вводимых через кожу в общий кровоток лекарственных веществ. Трансдермальный путь введения лекарственных веществ (ЛВ) позволяет свести к минимуму вариабельность терапевтического эффекта, стабильно поддерживать постоянную концентрацию действующего вещества в плазме крови, близкую к минимальной терапевтической концентрации. Позволяет уменьшить эффект пресистемного метаболизма в печени, применять ЛВ с узким терапевтическим индексом и коротким периодом полувыведения, а также исключить возможность передозировки в начальном периоде. Существует возможность немедленного прекращения лечения ТТС в случае проявления побочного действия препарата [Андреева И.Н., Сысуев Б.Б., Глазкова Т.Ю. Чрескожные системы доставки лекарственных веществ в организм: создание препаратов, разработка технологии, перспективы развития, 2003; Мизина П.Г. Чрескожное введение лекарственных средств: Учебное пособие. - Самара. 2004. - 124 с.; Мизина П.Г., Быков В.А., Настина Ю.И., Фоменко Е.А. Введение лекарственных веществ через кожу - достижения и перспективы (обзор) // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. № 1, 2004. - С.176-183]. ТТС применяют для длительного лечения хронических заболеваний, когда инъекционный способ введения является недостаточно щадящим.

Обычно трансдермальный пластырь включает защитный слой, матриксный слой и подстилающий подкладочный слой, причем матриксный слой содержит смесь действующего лекарственного вещества и адгезива, склеивающегося при надавливании и подобранного для вхождения в диффузионную связь с кожей (патент РФ № 2177311, 2379029). Подкладочный слой может представлять собой воздухопроницаемый или герметичный материал, содержащий ткань, поливинилацетат, поливинилиденхлорид, полиэтилен, полиуретан, сополимер этилена и винилацетата, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, алюминиевую фольгу и их сочетания. Подкладочный слой может быть монолитным или многослойным толщиной от 0,012 мм до примерно 0,125 мм.

Матриксный слой получают из адгезивов, эффективных при надавливании. Это может быть поливинилпирролидон (ПВП) среднемолекулярный K30 [Васильев А.Е., Краснюк И.И., Равикумар С., Максименко О.О. Трансдермальные терапевтические системы с индометацином // Хим.-фарм. ж. - 2001. - Т. 35, № 10. - С.51-52]. ПВП представляет собой полимер N-винилпирролидона. Его получают при полимеризации мономера - винилпирролидона. Пластырь также содержит легко удаляемый защитный слой, который получают из полимерных материалов, которые можно металлизировать, но не обязательно. Примерами полимерных материалов являются полиуретан, поливинилацетат, поливинилиденхлорид, полипропилен, поликарбонат, полистирол, полиэтилен, полиэтилентерефталат [патент РФ № 2379029]. В настоящее время номенклатура ЛС в виде ТТС представлена препаратами разных фармакологических групп: ангиопротекторами, антикоагулянтами, корректорами микроциркуляции, наркотическими анальгетиками, НПВС, гормональными препаратами. ТТС с антигипоксантами и антиоксидантами не зарегистрированы. Поиск лекарственных веществ, защищающих биомакромолекулы от повреждающего действия свободных радикалов и недоокисленных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), является одной из актуальных проблем современной фармакологии.

Гипоксен относится к группе антиоксидантов и антигипоксантов, эффективен при всех видах гипоксии, проявляет антикоагулянтное и гиполипидемическое действие, обладает вазодилатирующим и антиишемическим действием, повышает резистентность организма к действию неблагоприятных факторов, применяется в комплексном лечении заболеваний в форме капсул, таблеток и 7% раствора в ампулах. При длительном комплексном лечении хронических заболеваний рациональным является трансдермальное введение, так как инъекционный способ является травматичным по отношению к кожным покровам, а при пероральном длительном способе введения возможно проявление осложнений со стороны желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции, индивидуальная непереносимость [РЛС «Энциклопедия лекарств» № 15, 2007]. Трансдермальное введение гипоксена ранее не зарегистрировано.

Задачей изобретения является расширение ассортимента ТТС за счет создания трансдермального пластыря с антигипоксантными и антиоксидантными веществами для комплексного лечения хронических заболеваний.

Сущность изобретения состоит в том, что предложен трансдермальный пластырь общей площадью 25 см², представляющий собой матриксную систему и включающий подложку, матриксный слой и светонепроницаемое защитное покрытие, причем матриксный слой содержит в качестве лекарственного вещества смесь гипоксена от 2 мг/см² до 4 мг/см² и вспомогательных веществ, придающих пластырю адгезивные свойства, при следующем соотношении компонентов при изготовлении: 6,72 мас.% субстанции гипоксена, 15,11 мас.% раствора натрия метабисульфита в пропиленгликоле 1,2, из которых 0,067 мас.% приходится на натрия метабисульфит, а также 56,0 мас.% спирта этилового 95% и 22,17 мас.% ПВП K30. Предложенная площадь пластыря обусловлена необходимостью обеспечения не только оптимальной толщины матрицы, которая согласно литературным данным должна составлять 210±20 мкм, но и оптимальной силы отрыва, которая согласно экспериментальным данным составляет 1,56 Н/см.

Содержание гипоксена в матриксном слое от 2 мг/см ² до 4 мг/см² обусловлено тем, что прямая пропорциональная зависимость скорости трансдермальной подачи от содержания гипоксена в матриксном слое сохраняется до достижения его содержания в матрице 100 мг или 4 мг/см², а затем перестает зависеть от него. [Кривошеев С.А., Девяткина И.А., Демина Н.Б. Аппликационные лекарственные формы: Пластыри / Под общ.ред. В.А.Быкова. - М.: МАКС Пресс, 2005]. Защитное покрытие должно защищать лекарственное вещество от света и влаги, так как гипоксен - вещество гигроскопичное и реакционно-способное. Полифенольное производное 4-тиосульфокислоты легко вступает в окислительно-восстановительные реакции, а свет может инициировать эти реакции. Предложенный качественный и количественный состав матрицы является оптимальным и обеспечивает высокую степень и постоянство скорости высвобождения лекарственного вещества из пластыря.

Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг.1 представлено схематическое изображение трансдермального пластыря в разрезе, где 1 - подкладочный слой, 2 - матриксный слой, 3 - защитный слой.

Фигура 2 - схематическое изображение трансдермального пластыря по изобретению (вид сверху и снизу).

Фигура 3 - кинетическая кривая трансдермальной подачи гипоксена из матрицы.

Фигура 4 - УФ-спектры разведении из опытного резервуара через 5,22 и 25 часов наблюдения (максимумы 276,6 нм) при изучении проницаемости кожи: отсчет УФ-спектров от оси абсцисс.

Фигура 5 - УФ-спектры диализата из контрольного и опытного резервуаров через 2 часа наблюдения при изучении проницаемости кожи: по оси абсцисс - значение длины волны, по оси ординат - значение оптической плотности.

Фигура 6 - УФ-спектры разведении диализата из контрольного и опытного резервуаров через 24 часа наблюдения при изучении проницаемости кожи: 4 - спектр диализата контрольного образца, 5 - спектр диализата опытного образца.

Состав адгезивной матрицы, содержащей гипоксен: пропиленгликоля 1,2, натрия метабисульфита, поливинилпирролидона среднемолекулярного К 30 (ПВП K30 (Biochemica), спирта этилового 95%. Матриксный слой получают из адгезивов, эффективных при надавливании. Это может быть поливинилпирролидон (ПВП) среднемолекулярный K30. ПВП представляет собой полимер N-винилпирролидона. Его получают при полимеризации мономера - винилпирролидона.

Непроницаемая для БАВ пленка-подложка (подкладочный слой) полиэтилентерефталатная металлизированная толщиной 20 мкм. Защитный слой в виде силиконизированной бумаги толщиной 180-200 мкм. Площадь пластыря 25 см² .

В состав трансдермального пластыря введены вспомогательные вещества, выполняющие функции пленкообразователя, пролонгатора и адгезива (ПВП K30), усилителя проницаемости кожных покровов, пластификатора и растворителя (пропиленгликоль 1,2), антиоксиданта (натрия метабисульфит), консерванта (спирт этиловый 95%).

Подкладочный слой может представлять собой воздухопроницаемый или герметичный материал, содержащий ткань, поливинилацетат, поливинилиденхлорид, полиэтилен, полиуретан, сополимер этилена и винилацетата, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, алюминиевую фольгу и их сочетания. Подкладочный слой может быть монолитным или многослойным толщиной от 0,012 мм до примерно 0,125 мм [Кривошеев С.А., Девяткина И.А., Демина Н.Б. Аппликационные лекарственные формы: Пластыри / Под общ.ред. В.А.Быкова. - М.: МАКС Пресс, 2005].

В предпочтительных вариантах воплощения матриксный адгезив с лекарственным веществом может содержать от 2 мг/см² до 4 мг/см² гипоксена. Лекарственное вещество растворимо в гидрофильной матрице.

Адгезивную матрицу получают путем смешивания 6,72 мас.% гипоксена с 15,11 мас.% раствора натрия метабисульфита в пропиленгликоле 1,2, из которых 0,067 мас.% приходится на натрия метабисульфит, а также с 56,0 мас.% спирта этилового 95% и 22,17 мас.% ПВП K30 (из расчета на 25 см²).

Пластырь также содержит легко удаляемый защитный слой с продавленным пунктиром, разделяющим пластырь на две половины с S-образным разрезом, который получают из полимерных материалов, которые можно металлизировать, но не обязательно. Примерами полимерных материалов являются поливинилацетат, поливинилиденхлорид, полипропилен, поликарбонат, полистирол, полиэтилен, полиэтилентерефталат.

Предложенный трансдермальный пластырь получают следующим образом. Отвешенный кристаллический гипоксен измельчают на механической ступке до размера частиц, проходящих через сито с отверстиями диаметром 0,1 мм. Готовят 0,5% раствор натрия метабисульфита в пропиленгликоле 1,2 путем растворения на водяной бане при температуре 60°С. В смеситель загружают субстанцию гипоксена, подогретый 0,5% раствор натрия метабисульфита в пропиленгликоле 1,2, спирт этиловый 95% и ПВП K30. Частота вращения лопастей 36,5:24,3 об/мин. Перемешивают до полного растворения полимера. Так как гипоксен не растворим в спирте этиловом, а в пропиленгликоле 1,2 растворяется при настаивании в течение 4 часов, то гомогенизацию смеси и растворение препарата проводят под воздействием источника ультразвука (ультразвуковой скальпель УРСК-7н) в течение 30 секунд (22-25 кГц). Полученную вязкую пластырную массу с помощью насоса перекачивают в бункер машины клеепромазочной ИВО 3220 Э-01 (шпрединг-машины). Настраивают ракель на требуемую толщину. Машина наносит ровным слоем на неметаллизированную сторону полиэтилентерефталатной металлизированной пленки-подложки (толщина подложки - 20 мкм). Пленку-подложку (подкладочный слой) пропускают через ракель 2-3 раза для более точного и равномерного нанесения пластырной массы. Подкладочный слой с нанесенной на нем пластырной массой передают в сушильные шкафы, где проводят сушку пластыря при 20°С в течение 24 часов [Васильев А.Е., Краснюк И.И., Равикумар С., Максименко О.О. Трансдермальные терапевтические системы с индометацином // Хим.-фарм. ж. - 2001. - Т.35, № 10. - С.51-52]. Высушенный липкий трансдермальный пластырь ламинируют на машинке для ламинирования. Ламинат передается на автоматический нож, разрезающий лист на куски размером 5×5 см. После высушивания изменяется соотношение компонентов матрицы, так как спирт этиловый улетучивается. При стандартизации лекарственной формы количественно определяют только содержание гипоксена, которого должно быть от 2 до 4 мг/см². Готовые трансдермальные пластыри фасуют в контурную безъячейковую упаковку по ОСТ 64-071-89 из бумаги с поливинилхлоридным покрытием или из бумаги холодносвариваемой по ТУ 9453-037-21032843-96, или в пакеты с клапаном, вкладывают инструкцию по применению. На каждую коробку наклеивают этикетку с указанием предприятия-изготовителя, его товарный знак, название ЛП на латинском и русском языках, состав ЛП, количество, способ применения, условия хранения, регистрационный номер, номер серии, срок годности. Пачки упаковывают термоусадочной пленкой.

Биофармацевтические исследования проводили методом диализа. На адгезионный слой пластыря (площадь 25 см²), наклеивали образец модели биологической мембраны, заменяющей «переживающую» кожу животных. Ламинат пластыря, содержащий гипоксен, с мембраной закрепляли в держателе и погружали в химический стакан с 50 мл 0,05% раствора натрия метабисульфита в фосфатном буфере и термостатировали при температуре 37±0,5°С. Отбор проб диализата (3,0 мл) осуществляли через 30 минут, 1, 2, 4, 6, 8, 12, 18, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 часов с немедленным возвращением в диализат взятого объема растворителя. Пробу диализата анализировали спектрофотометрически в диапазоне волн 200-380 нм. Начиная с 24 часов наблюдения готовили разведение пробы диализата. Для этого 3,0 мл пробы помещали в колбу на 25,0 мл и доводили раствором фосфатного буфера с натрия метабисульфитом до метки. Оптическую плотность измеряли на спектрофотометре СФ 2000-02 в максимуме поглощения (305±2 нм). Толщина слоя 10 мм. Параллельно измеряли оптическую плотность контрольного образца. В качестве раствора сравнения использован 0,05% раствор натрия метабисульфита в фосфатном буфере. Содержание гипоксена в диализате рассчитывали с учетом разведения РСО. Результаты биофармацевтических исследований представлены в таблице. В первые 8 часов наблюдали постепенное снижение скорости подачи гипоксена. Далее скорость подачи изменялась импульсно с чередованием увеличения или снижения значений. Постоянство значений скорости высвобождения из матрицы наблюдали с 48 по 168 час, среднее значение скорости подачи гипоксена в этот период составило 1,48±0,5 мкг/ч·см ², максимальная степень высвобождения гипоксена достигла к 168 часу 23,69%. Для вычисления скорости трансдермальной подачи гипоксена из матрицы через модельную мембрану построены кривые зависимости количества высвободившегося лекарственного вещества (мкг/см²) от времени (ч) (фигура 3). Скорость подачи гипоксена из матриц определяли как тангенс угла наклона стационарного участка прямой. В качестве экспериментальной модели для изучения проницаемости кожи in vitro использовали переживающую кожу крыс. Для проведения биофармацевтических исследований с поверхности спины крыс (n=6) тщательно удаляли шерсть. Лоскуты кожи освобождали не только от подкожной жировой клетчатки, но и слоя гиподермы, обильно пронизанного сетью капилляров. Проверяли лоскут под лупой на целость поверхностной части эпидермиса, укладывали между двумя салфетками, хорошо смоченными физиологическим раствором, и переносили в чашку Петри. Опыты ставили сразу же после взятия материала. Испытуемый пластырь площадью 2 см² аналогичным образом наносили на кожу животного, предварительно смоченную водой. Проницаемость изолированной кожи определяли с использованием диализатора. Параллельно проводили контрольный опыт. Кожа служила мембраной, разделяющей пластырь с гипоксеном и среду для диализа. В качестве диализной среды использовали изотонический 0,9% раствор натрия хлорида объемом 50 мл. Диализ проводили в термостате при температуре 37±0,5°С. Отбор проб диализата производили через 1 час наблюдения. При этом объем жидкости, отобранный для пробы (3 мл), возвращали тем же объемом изотонического раствора натрия хлорида. Жидкость для этой цели находилась в термостате вместе с диализатором для поддержания температуры эксперимента. Через 24 часа наблюдения готовили разведение диализата, для чего к отобранным пробам (3,0 мл) прибавляли 7,0 мл изотонического раствора натрия хлорида. Регистрировали УФ-спектры в диапазоне волн 200-380 нм (плечо 303-307 нм). Белки кожи имеют собственное поглощение в области 230-300 нм и мешают обнаружению гипоксена. Максимумы поглощения в опытном и контрольном резервуаре (276±2 нм) не отличались друг от друга и свидетельствовали о высвобождении только белков из гиподермы в опытах in vivo, а также экспериментах in vitro в первые 6 часов наблюдения (фигура 4). Отличительных особенностей между УФ-спектрами (по положению экстремумов) разведении опытного и контрольного резервуаров не зафиксировано. До 6-го часа наблюдения достоверных различий значений оптической плотности опытного (Dопыт.) и контрольного образцов (Dконтр.) выявлено не было (фигура 5). Через 6 часов от начала эксперимента наблюдали различия в значениях оптической плотности при 305±2 нм. С 24 часа наблюдали резкое увеличение значений Dопыт., превышающие значения Dконтр. в 2,3 раза (фигура 6).

В дальнейшем значения Dконтр. достоверно не изменялись, при этом значения Dопыт. возрастали на протяжении последующего периода наблюдения. На 2 сутки эксперимента зафиксирована сине-зеленая окраска диализата опытного образца в отличие от контрольного.

Для количественной оценки степени высвобождения и проникновения гипоксена накладывали сконструированный пластырь на предварительно очищенную от шерсти и гидратированную кожу крыс-самцов (n=6) площадью 5 см² (содержание гипоксена 10 мг) на 2-е суток эксперимента. По истечении времени наблюдения осуществляли смыв с поверхности кожи водой очищенной. Помещали раствор в колбу на 250,0 мл, доводили до метки данным растворителем, 5 мл разведения помещали в колбу на 25,0 мл и доводили до метки. Профильтрованное разведение анализировали спектрофотометрически в диапазоне волн 200-380 нм, в качестве раствора сравнения использовали воду очищенную. С учетом технологических потерь при конструировании пластыря на поверхности кожи через 48 часов наблюдения было обнаружено 92,50±2% гипоксена.

Полифенолы относятся к восстанавливающим агентам. Гипоксен является полифенольным - производным и в своей структуре может содержать до 12 гидроксильных групп. В щелочной среде при взаимодействии с некоторыми реактивами полифенолы приобретают синюю окраску.

Резкое увеличение значений D опытного образца с 24 часа наблюдения возможно связано с тем, что высвобождающийся гипоксен как полифенольное соединение вступает в полифенол-белковое взаимодействие с образованием белого осадка, при этом диализат в опытном резервуаре более мутный, чем в контрольном, на что указывает и значение оптической плотности. Дальнейшее увеличение концентрации гипоксена в диализате способствует увеличению значений Dопыт. за счет дальнейшего образования полифенол-белкового комплекса в виде осадка. Сине-зеленая окраска диализата опытного резервуара через 3 суток наблюдения свидетельствует о возможной протекающей реакции полифенольного соединения в щелочной среде.

Таким образом, настоящее изобретение можно осуществить во многих вариациях, которые специалист в данной области техники может вывести из приведенного описания. Все такие вариации и модификации охватываются объемом и сущностью настоящего изобретения.

Трансдермальный пластырь для введения гипоксена обладает следующими преимуществами:

- В сравнении с пероральным назначением позволяет обеспечить более быстрое действие лекарств.

- Дает возможность избежать проблем, связанных с пероральным приемом: инактивация или снижение активности лекарства в результате первого пассажа и желудочного метаболизма, а также связанные с этим неблагоприятные реакции.

- Улучшает комплаентность пациентов (легкий и атравматичный способ применения препарата).

Трансдермальный пластырь
Значение показателей	Периоды наблюдения
0,5 (0-0,5 ч)	1 ч (0,5-1 ч)	2 ч (1-2 ч)	4 ч (2-4 ч)	6 ч (4-6 ч)	8 ч (6-8 ч)	12 ч (8-12 ч)	18 ч (12-18 ч)
А мкг/см2	16,41	28,16	35,54	49,78	62,20	64,76	85,12	169,60
Х%	0,82	1,41	1,78	2,49	3,11	3,21	4,25	8,48
V мкг/ч·см 2	32,82	28,16	7,38	7,12	6,21	0,98	5,24	14,08
	24 ч (18-24 ч)	48 ч (24-48 ч)	72 ч (48-72 ч)	96 ч (72-96 ч)	120 ч (96-120 ч)	144 ч (120-144 ч)	168 ч (144-168 ч)
А мкг/см2	242,68	295,72	331,24	366,52	402,28	438,28	473,80
Х%	12,13	14,79	16,56	18,33	20,11	21,91	23,69
V мкг/ч·см2	12,18	2,21	1,48	1,47	1,49	1,50	1,48
Примечание - Х=±0,5

Количество (мкг/см²), степень высвобождения (%) и скорость трансдермальной подачи гипоксена (мкг/ч·см ²) из пластыря с гипоксеном в течение 168 часов при проведении биофармацевтических исследований in vitro.