АННОТАЦИЯ
В данной статье рассказывается о номенклатуре, физико-химических и технологических свойствах карбомеров, которые необходимо учитывать при разработке мягких лекарственных форм на их основе. (мазей, гелей, кремов и т.д.)
Ключевые слова: полимеры, карбомеры, лекарственные формы,гели.
В последнее время широкое распространение в фармацевтической практике получили различные гели и гидрогели. Среди большого разнообразия полимерных материалов, их образующих, определенный интерес представляют сополимеры акриловой кислоты с полиалкилполиэфиром многоатомных спиртов [1,2]. Своеобразие физико-химических и технологических свойств указаннных полимеров обусловливает возможность их широкого практического применения в качестве вспомогательных веществ при создании новых видов лекарственных форм в фармацевтической промышленности (мази, гели, суспензии, эмульсии, таблетки, глазные капли), в медицине, а также в косметической и парфюмерной промышленности в виде водных и водноспиртовых гелей, лосьонов, кремов [3,4,5,16,17]. Карбомеры различных марок и их гели характеризуются отличием диапазона используемых концентраций; эмульгирующей и суспендирующей способностью; степенью прозрачности гелей; скоростью гелеобразования; устойчивостью гелей к воздействию электролитов, температуры, механическим воздействиям; способностью к высвобождению лекарственных веществ [6, 7]. Представленные на современном рынке акриловые полимеры марок карбопол 907 и карбопол 910 являются эффективными суспендирующими агентами при низких значениях вязкости .
Карбопол 941 (карбомер 941) и карбопол 981 (карбомер 981) образуют устойчивые эмульсии и суспензии при низких значениях вязкости. Гели, образуемые этими полимерами, отличаются идеальной прозрачностью. Карбопол 1342 (карбомер 1342) и карбопол 1382 (карбомер 1382) являются высокоэффективными суспендирующими и эмульгирующими агентами. Карбопол 934 (карбомер 934) , карбопол 5984 и карбопол 2984 высоэффективны при получении вязких гелей, эмульсий, суспензий [8,9]. Карбопол 940 (карбомер 940) и карбопол 980 (карбомер 980)пригодны для получения прозрачных водных и водно-спиртовых гелей, устойчивых суспензий лекарственных веществ. В особую группу следует выделить карбополы серии ETD (ETD - Easy to Disperse - то есть легко диспергируемый): карбопол ETD 2001, карбопол ETD 2020 и карбопол ETD 2050. Их приемущества по сравнению с другими марками карбополов заключаются в следующем: легче диспергируются в воде, менее склонны к образованию комков, имеют гораздо более низкие значения вязкости до нейтрализации, что упрощает технологический процесс перемешивания [10].
В технологии лекарственных форм для перорального применения предложено использовать специально разработанные марки карбомеров высокой степени очистки, названия которых обозначены буквой Р или сочетанием букв USP/NF: карбопол 934Р NF (карбомер 934 Р), карбопол 971Р NF (карбомер 971 Р) и др. Полимеры марок карбопол 934Р, карбопол 971Р, карбопол 974Р применяются в качестве загустителей, суспендирующих и эмульгирующих агентов в технологии лекарственных форм внутреннего и наружного применения, а также при производстве таблеток пролонгированного действия. Карбополы 971Р и 974Р обеспечивают медленное высвобождение лекарственных веществ из лекарственных форм в желудке и быстрое - в кишечнике [11]. Новеон АА-1 USP является промышленным стандартом,который широко применяется в технологии систем доставки лекарственных веществ к слизистым оболочкам. С использованием указанного полимера можно получить назальные, вагинальные, ректальные и интестинальные (кишечные) адгезивные лекарственные пленки [12].
Одним из самых новых и перспективных карбомеров является карбопол Ultres 10. Этот полимер, в отличие от других карбополов может образовывать водные дисперсии за считанные минуты даже без перемешивания. Благодаря тому, что карбопол Ultres 10 может образовывать водные и эмульсионные системы с широким интервалом вязкостных свойств, его применяют в технологии разнообразных препаратов (гелей, кремов и др.) [11]. Вопрос подбора оптимальных технологических условий получения мягких лекарственных форм является комплексным и тесно сопряжен с физико-химическими свойствами компонентов, входящих в их состав и обеспечивающих необходимые свойства. Препараты должны обладать удовлетворительными органолептическими (приятный внешний вид, цвет, запах, консистенция), реологическими (экструзия, намазываемость) свойствами, сохранять стабильность, обладать определенным интервалом рН, должны отвечать микробиологической чистоты [13].
Изготовление препаратов на основе гелей карбомеров в большинстве случаев начинается с получения кислой дисперсии полимера. Карбомеры являются гидрофильными соединениями. При введении их в воду отдельные частицы полимера очень быстро смачиваются и подобно другим гидрофильным порошкам образуют комки. На поверхности сольватированных комков образуется пленка, препятствующая быстрому смачиванию внутренней части комков. Для предотвращения образования комков порошок карбомера вводят в растворитель частями при непрерывном перемешивании, что является необходимым условием изготовления его водной дисперсии. [14]. Диспергирование полимера в воде лучше проводить при невысоких температурах, так как нагревание уменьшает его набухаемость [10]. Кислые дисперсии карбомеров не являются структурированными системами. Это не позволяет использовать их в качестве основ для мягких лекарственных форм. Фактором, определяющим перевод полимера в гелеобразное состояние, является способность к набуханию. Карбомеры относятся к ограниченно набухающим системам, о чем свидетельствует равновесное состояние, наступающее в системе полимер-растворитель. Фактором, стимулирующим набухание и обеспечивающим высокую загущающую способность карбомеров, является наличие в них сшивки, фиксирующей цепные участки в непосредственной близости друг от друга.
Наиболее широко распространенным механизмом загущения является нейтрализация полимера подходящим основанием. Водные дисперсии карбомеров имеют приблизительный интервал рН от 2,8 до 3,2 в зависимости от концентрации полимера. При нейтрализации до рН 4,0-7,0 карбоксильные группы карбомеров ионизируются, что создает отрицательные заряды вдоль всей цепи полимера. В результате электростатистического отталкивания между заряженными макроионами молекула полимера полностью разворачивается, образуя растянутую структуру, что сопровождается немедленным загущением . В качестве нейтрализующих агентов используют гидроксид натрия, калия, аммония, а также органические амины и алканоамины: триэтаноламин, аминометилпропанол, трометамин.
После нейтрализации всех карбоксильных групп дальнейшее повышение рН ведет к снижению вязкости гидрогелей. Подобного практически не наблюдается при нейтрализации карбомеров органическими аминами, так как в этом случае ассоциация карбоксильных групп частично подавляется за счет образования комплексов с аминами как молекулярного, так и ионного типа [15]. На модуле «Фармацевт-технолог» фармацевтического факультета КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова и на кафедре технологии лекарственных форм фармацевтического факультета Ветеринарно-фармацевтического университета г. Брно (Чехия), исследования по разработке лекарственных форм - гелей на основе карбомеров с пихтовым маслом из отечественного лекарственного растительного сырья Abies sibirica продолжаются.
ЛИТЕРАТУРА
- Проспект Carbopol.- Goodrich B.F. -1998.-C.39.
- Современные аспекты использования вспомогательных веществ в фармацевтической технологии: научный обзор / Под.ред. А.И.Тенцовой//Обзорная информация: Медицина и здравоохранение. Серия: Фармакология и фармация.-Москва: ВНИИМИ, 1981.-С.71.
- Демишев В.Н. О поверхностной активности растворов редкосшитого сополимера акриловой кислоты и тетраамилпентаэритрина / В.Н.Демишев, Е.А.Кузьмина, В.Ф.Наумов, Л.В.Падина // Коллоидный журнал.-1981.-№1.-С.148-150.
- Nomenclature and Chemistry // The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 3.-B.F.Goodrich, 2002.-8p.
- Polymers for Pharmaceutical Applications // The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 1.- B.F.Goodrich, 2002.-5p.
- Ishikawa S. Evaluation of the Rheological Properties of Various Kinds of Carboxyvinylpolimer Gels / S.Ishikawa ,et al.//Chem.Pharm.Bull.-1988.-№36(6).-PP.2118-2127.
- Nae H.N. Rheological Properties of Lightly Crosslinked Carboxy Copolymers in Aqueous Solutions / H.N. Nae, W.W. Reichert//Rheologica Acta.-1992. -Vol.31 (4).-PP.351-360.
- Brannon-Peppas L. Preparation and Characterization of Crosslinked Hydrophilic Networks/ L. Brannon-Peppas// Sud.Polym.Sci.-1990.-№8.-P.45-46.
- Carnali J.O. The use of dilute solution viscosity to characterize the network properties of Carbopolmicrogels / J.O.Carnali, V.S.Naser// Colloid &Polymer Science.-1992.-№2.-Vol.270.-PP.183-193.
- Dispersing Prosedures// The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 9.-B.F.Goodrich, 2002.-10p.
- Product and Requlatory Guide // The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 2.-B.F.Goodrich, 2002.10p.
- Noveon, Inc. Polymers in Semisolid Products // The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 8.- B.F.Goodrich, 2002.-9p.
- Технология лекарственных форм / Под ред. Т.С.Кондратьевой. - М.: Медицина ,1991.-Т.1.- С.290.
- Formulation Topical Products // The proven polymers in pharmaceuticals. Bulletin 14.-B.F.Goodrich, 2002.16p.
- Алексеев К.В. Теоретическое и экспериментальное обоснование применения редкосшитых акриловых полимеров в технологии мягких лекарственных форм (мазей и гелей) и биопрепаратов: Автореф. дис....д-ра фарм.наук:15.00.01 / К.В. Алексеев. -М.: НИИФ ММА им. И.М. Сеченова, 1993.-59с.
- M. A. Botelho, J. G. Martins, R. S. Ruela Rachid, J. A. Santos, J. B. Soares, M. C. Ғгапза, D. Montenegro, W.
- Ruela, L. P. Barros, D. B. Queiroz, R. S. Araujo and F. C. Sampio. Protective Effect of Locally Applied Carvacrol Gel on Ligature-induced Periodontitis in Rats:A Tapping Mode AFM Study. Phytother. Res. 23, 2009. -1439-1448р.
- K Karthikeyan, R Durgadevi, K Saravanan, K. Shivsankar, S. Usha and M. Saravanan.
- Formulation of Bioadhesive Carbomer Gel Incorporating Drug-Loaded Gelatin
- Microspheres for Periodontal Therapy. Pharm. Res. 11 (3) 2012.335-343р.