Е.К. Гузев1,2, К.С. Гузев2, докт. фарм. наук, Г.В. Раменская1, докт. фарм. наук, профессор
1 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
2 АО «Ретиноиды», Москва
Аннотация. Приведены результаты определения дисперсности 3 мазей. Эксперимент проводился с помощью аппаратно-программного комплекса «Диаморф» и лазерного измерителя частиц ShimadzuSALD-201V. Несмотря на различие методов определения дисперсности, оба прибора позволяют получать объективные и достоверные данные о дисперсности исследуемых гетерогенных систем.
Ключевые слова: мягкие лекарственные формы, дисперсность эмульсии, определение.
Фктуальность показателя «дисперсность» стала ясна исследователям уже в начале 70-х годов ХХ века. Позднее была обозначена особая роль дисперсности в разработке мягких лекарственных форм. Так, некоторые авторы отмечали, что «для каждой мази, при постоянстве ее рецептуры, технологии получения и соблюдения режима хранения можно получить идентичную картину микроструктуры, что может быть использовано при оценке качества мази» [7]. Поэтому при разработке мягких лекарственных форм дисперсности гетерогенных композиций уделяют повышенное внимание.
В настоящее время Государственная фармакопея Российской Федерации для измерения показателя «Дисперсность эмульсии» рекомендует один метод измерения — с помощью окуляр-микрометра. Однако в исследовательских лабораториях присутствуют более точные компьютеризированные методы, в которых влияние человеческого фактора значительно ниже. В конце 80-х годов XX века, благодаря освоению компьютерных технологий, появилась возможность измерять размеры капель эмульсии на микрофотографии [4]. Наибольшее распространение получили 2 метода определения дисперсности. 1-й – метод прямого измерения дисперсности, основанный на обработке изображения, полученного с помощью видеокамеры. Возможности этого комплекса в анализе гетерогенных систем описаны в ряде работ [5, 6]. 2-й относится к косвенным методам, так как основан на фиксации рассеивания пучка монохроматического света частицами эмульсии, который в дальнейшем преобразуется с помощью оптической и математиче-ских моделей [1, 2, 3]. Применение последнего метода в отечественных фармацевтических исследованиях нами не обнаружено. В России нет единой методологии измерения этого параметра, нет обоснованных ограничений по размерам для тех или иных лекарственных форм, а также валидации методик соответствующего оборудования.
Цель работы – провести сравнительное исследование ряда мазей по показателю «Дисперсность эмульсии», полученному разными методами.
Объектами исследования служили серийные образцы мазей производства АО «Ретиноиды»: поливитаминная мазь (ПВМ), мазь с ретинола пальмитатом (мазь РП), линимент с нафталанской нефтью (ЛНН). Выбор исследуемых препаратов основан на том, что все они представляют собой эмульсии масло/вода, с содержанием липофильной фазы около 10%, производятся на принципиально одинаковом оборудовании (роторно-пульсационные аппараты проточного типа) и имеют примерно одинаковые требования к показателю «Дисперсность эмульсии». Исследованию подвергались по 3 серии каждого лекарственного препарата. Измерение дисперсности каждой серии повторяли по 3 раза.
Измерение проводили на аппаратно-программном комплексе (АПК) «Диаморф» и лазерном измерителе частиц (ЛИЧ) ShimadzuSALD-201V. АПК состоит из микроскопа, видеокамеры и компьютера. Комплекс способен анализировать видеоизображение с помощью заложенного в него программного обеспечения. Данные, полученные на приборе, обрабатывали методами вариационной статистики, учитывая максимальные и минимальные значения диаметров, рассчитывали среднее арифметическое значение и стандартное отклонение. Измеряли коли- чество эмульсионных капель на 10–15 свободно выбранных полях зрения, общим количеством от 200 до 300 капель в автоматическом режиме. SALD-201V состоит из пробоотборника с жидкостным насосом, измерительной ячейки из боросиликатного стек-ла и измерительного блока, состоящего из источника освещения (полупроводникового лазера, 405 нм) и фотодетекторов с 54 элементами.
Для микроскопического исследования микропрепарат готовили по следующей методике:в стеклянный стакан отвешивали около1 г препарата и 30 мл воды очищенной. Стакан устанавливали на магнитную мешалку и тщательно перемешивали смесь до получения однородной разбавленной эмульсии. Для измерения дисперсности на АПК каплю полученной эмульсии наносили на предметное стекло, накрывали покровным стеклом, помещали в держатель микроскопа и исследовали при увеличении 40х. Полученные данные подвергались статистической обработке. На их основании строились необходимые графики. Для измерения дисперсности на приборе SALD-201V, полученную эмульсию прибавляли по каплям в измерительную камеру до значения, необходимого для автоматического измерения. Из полученного протокола вручную формировали соответствующие группы, рассчитывали их долевое распределение и строили графики.
Обзорная микроскопия эмульсий лекарственных препаратов с помощью АПК «Диаморф» показала, что они представляют собой мелкодисперсные системы, состоящие из капель масла правильной сферической формы. Диаметр капель в образцах находился в пределах от 1,0 до 7,8 мкм (табл.1). Средний размер капли масла в эмульсии составил около 2 мкм со средним стандартным отклонением около 0,5 мкм. Отмечена хорошая повторяемость результатов как от серии к серии, так и от препарата к препарату. Согласно результатам исследования, мы получили монодисперсные системы, в которых размеры эмульсионных капель мало отличаются между собой.
Внешний вид дифференциальных кривых капель эмульсии лекарственных препаратов по размерам (рис. 1, 2), а также распределение капель эмульсии по группам мало отличаются между собой. Наибольший вклад в дисперсность эмульсий вносят капли размером от 1 до 3 мкм, их суммарное количество изменяется в пределах от 79 до 91%. Так, в ПВМ и мази РП, доля частиц от 1 до 1,49 мкм колеблется в интервале от 20 до 30%, доля частиц от 1,5 до 1,99 мкм – в интервале от 35 до 45%, а частицы диаметром от 2,0 до 2,99 мкм составляют 25–40%. Разброс капель нафталанской нефти в ЛНН внешне напоминает динамику распределения капель в предыдущих мазях, с той лишь разницей, что в этом случае имеет место бóльший разброс капель при формировании этих групп.Таким образом, АПК позволяет с достаточной точностью измерять диаметры частиц в лекарственных препаратах и оценивать их качество по показателю «Дисперсность эмульсии».
Так как метод измерения дисперсности с помощью ЛИЧ ShimadzuSALD-201V является косвен-ным, определить форму исследуемых объектов этот прибор не позволяет. Построенные дифференциальные кривые распределения капель эмульсии лекарственных препаратов по диаметрам, полученные с помощью SALD-201V (см. рис. 2) показали, что основная масса эмульсионных капель как и при применении АПК не превышает 3 мкм. Однако в мазях обнаружена группа капель с диаметром от 0,5 до 1 мкм. Ее доля варьирует в пределах от 5 до 25%. Группу капель, содержащихся в препаратах в максимальном количестве, представляют частицы с диаметром от 1 до 1,5 мкм. Во всех мазях основную массу составляют капли с диаметром до 3 мкм. Их доля в общее распределение частиц – 93%.Таким образом, ЛИЧ также позволяет измерять диаметры частиц и их распределение в лекарственных препаратах. Однако, по сравнению с АПК, большая чувствительность ЛИЧ позволяет определять частицы с диаметром до 1 мкм.
Параметры | Серия 1 | Серия 2 | Серия 3 |
---|---|---|---|
ПВМ | |||
Количество измеренных капель (n) | 240 301 267 |
207 250 306 |
292 300 283 |
Dмин. – Dмакс. (мкм) | 1,01 – 4,63 1,01 – 4,04 1,16 – 3,80 |
1,01 – 4,07 1,01 – 5,25 1,01 – 3,45 |
1,01 – 6,76 1,01 – 3,37 1,16 – 7,01 |
Среднее арифметическое ± стандартное отклонение (мкм) Xср ± S | 2,09 ± 0,59 1,88 ± 0,50 1,89 ± 0,50 |
1,82 ± 0,50 1,73 ± 0,63 2,06 ± 0,43 |
1,84 ± 0,59 1,84 ± 0,50 1,84 ± 0,59 |
Мазь РП | |||
Количество измеренных капель (n) | 365 404 374 |
363 400 286 |
406 377 377 |
Dмин. – Dмакс. (мкм) | 1,01 – 7,41 1,01 – 4,66 1,16 – 3,71 |
1,01 – 4,21 1,01 – 3,63 1,01 – 3,83 |
1,01 – 4,36 1,01 – 4,27 1,16 – 3,78 |
Среднее арифметическое ± стандартное отклонение (мкм) Xср ± S | 1,89 ± 0,59 1,82 ± 0,49 1,82 ± 0,48 |
1,88 ± 0,46 1,73 ± 0,46 1,97 ± 0,55 |
1,97 ± 0,61 1,91 ± 0,55 1,81 ± 0,52 |
ЛНН 10% | |||
Количество измеренных капель (n) | 290 364 275 |
298 287 272 |
334 311 328 |
Dмин. – Dмакс. (мкм) | 1,01 – 5,75 1,01 – 4,76 1,01 – 5,38 |
1,01 – 5,47 1,01 – 7,80 1,01 – 5,06 |
1,01 – 4,87 1,01 – 6,61 1,01 – 5,48 |
Среднее арифметическое ± стандартное отклонение (мкм) Xср ± S | 2,28 ± 0,81 2,14 ± 0,70 2,19 ± 0,85 |
2,20 ± 0,85 2,13 ± 0,86 2,00 ± 0,71 |
1,90 ± 0,66 2,04 ± 0,83 2,14 ± 0,81 |
Сравнение данных по дисперсности мазей, полученных с помощью различных приборов (рис. 3), показало, что внешний вид распределения капель масляной фазы по ее долевому участию в общем числе описывается нормальным законом распределения Гауса, что характерно для монодисперсных эмульсий. Кроме того, обнаружен незначительный разброс полученных данных как при анализе образцов, приготовленных из одной серии, так и образцов, взятых для анализа из разных серий. Согласно результатам исследования, эти приборы позволяют получать достоверные данные о дисперсности исследуемых систем.
Для оценки точности примененных методов были статистически обработаны данные дисперсности мази РП. Все статистически значимые характеристики результатов обработки данных при использовании АПК «Диаморф» больше, в сравнении с этими же показателями при использовании SALD (табл. 2). Таким образом, SALD позволяет получать более точные данные по дисперсности изучаемой эмульсии.
Диаметр эмульсионных капель, мкм | Xср. | S | ∆Xср. | ε |
---|---|---|---|---|
АПК «Диаморф» | ||||
От 1,00 до 1,49 | 26,27 | 5,62 | 4,42 | 16,83 |
От 1,50 до 1,99 | 39,47 | 4,86 | 3,82 | 9,69 |
От 2,00 до 2,99 | 31,01 | 5,77 | 4,54 | 14,64 |
От 3,00 до 3,99 | 3,02 | 1,44 | 1,13 | 37,26 |
От 4,00 до 4,99 | 0,21 | 0,29 | 0,23 | более 100 |
От 5,00 до 5,99 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0 |
Более 6,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0 |
SALD | ||||
От 0,50 до 0,99 | 8,87 | 4,75 | 3,74 | 42,13 |
От 1,00 до 1,49 | 35,61 | 1,76 | 1,38 | 3,89 |
От 1,50 до 1,99 | 27,58 | 2,86 | 2,25 | 8,16 |
От 2,00 до 2,99 | 22,19 | 1,30 | 1,02 | 4,61 |
От 3,00 до 3,99 | 4,59 | 0,70 | 0,55 | 12,00 |
От 4,00 до 4,99 | 0,88 | 0,49 | 0,39 | 43,80 |
От 5,00 до 5,99 | 0,44 | 0,67 | 0,53 | более 100 |
Более 6,00 | 0,05 | 0,07 | 0,06 | более 100 |
Не забудьте вступить в наши группы в социальных сетях!