Акриловые полимеры для многофункционального покрытия твердых лекформ

Акриловые полимеры для многофункционального покрытия твердых лекформ

  А.Афонин, заместитель руководителя отдела «Технологии и Материалы»
                           ООО «Дегусса Химия»

Функциональные покрытия лекарств на службе здоровью

С момента становления промышленного производства лекарств и до совсем недавнего времени твёрдые лекарственные формы (таблетки, пеллеты, грану лы, кристаллы и пр.) выпускались в России, как правило, без оболочек. В этом нет ничего удивительного, ведь во времена острого дефицита каких бы то ни было лекарств (военная и послевоенная пора), когда перед нашей страной стояла масса актуальнейших задач, у отечественных фармпредприятий основной проблемой было произвести необходимое количество тех или иных лекарственных препаратов. При этом у них не было возможности заниматься совершенствованием свойств производимых лекарств в надлежащей мере. Правда, в отдельных случаях оболочки на лекарства всё же наносились. При этом в качестве оболочек использовались природные сахара - производные целлюлозы. Однако данный вид оболочек не был в состоянии обеспечить сохранность лекарственных препаратов в должной степени.

Защитные покрытия

А между тем, как показал опыт, многие активные вещества, составляющие основу твёрдых лекарственных форм, остро нуждаются в защитных покрытиях. В особенности это актуально для гигроскопичных (хорошо впитывающих влагу), нестабильных и агрессивных активных веществ.

Не следует забывать, что само покрытие не должно оказывать негативного воздействия на организм человека, то есть быть химически инертным и полностью выводиться из организма естественным путём.

Под влиянием описанных факторов на свет появился новый тип покрытий, основу которых составили полиметилметакрилаты (ПММА) - производные акриловой кислоты полимеры, получившие торговое название Эудрагит (EUDRAGIT®). Родоначальником данного вида полимеров стало предприятие Рём (Rohm), основанное немецким инженером Отто Рёмом в тридцатых годах прошлого века. Ныне Рём входит в состав немецкого химического концерна Дегусса (Degussa). Последний является признанным мировым лидером в производстве специальных химикатов для самых разных отраслей промышленности и науки, начиная от крупнотоннажной химии и заканчивая нанотехнологиями.

Самое известное изобретение Отто Рёма – ставший для многих нарицательным понятием материал Плексиглас (PLEXIGLAS®). Уникальные физические свойства PLEXIGLAS® (легкость в обработке, высочайшая прочность, малый вес, прозрачность, устойчивость к атмосферным воздействиям, полная химическая инертность и многое другое) позволяют с успехом использовать данный материал в важнейших промышленных отраслях, среди которых: строительная индустрия,   авиастроение, автомобилестроение, оптоэлектроника и многое другое. Приведём один красноречивый пример: все модели десятой серии автомобиля “Лада” оснащены задними фонарями марки PLEXIGLAS®.

Вернёмся к оболочкам. Даже очень тонкие плёночные оболочки из полимера EUDRAGIT®, толщина которых составляет всего одну сотую долю миллиметра, позволяют избежать истирания таблеток и образования пыли, неизбежно возникающих при производстве таблеток и их последующей обработке. Так, обработка таблеток материалом EUDRAGIT® сразу после их прессования устраняет образование вредной для людей пыли гормональных препаратов и антибиотиков. При этом обеспечивается непрерывная работа чувствительных к пыли фасовочных машин.

Влаго-, термо- и светозащитные свойства EUDRAGIT® намного превосходят соответствующие свойства целлюлозы, тем самым существенно увеличивая срок годности лекарственных препаратов.

Другим важным свойством защитных плёнок EUDRAGIT® является их способность к полной нейтрализации неприятного вкуса и запаха, которыми зачастую обладают действующие в лекарстве вещества.

Комбинация EUDRAGIT® с пигментами позволяет получить равномерно окрашенные таблетки любых оттенков.

Скользящие свойства плёнок EUDRAGIT® обеспечивают лёгкость при проглатывании таблеток большого размера.

Больше, чем просто оболочки

Помимо чисто защитных функций, благодаря своим уникальным свойствам плёнки EUDRAGIT® обладают рядом других специфических функций. Во-первых, EUDRAGIT® позволяет обеспечить доставку активного вещества в любой отдел желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) – см. рис. 1.

Этот эффект достигается посредством использования в качестве покрытия именно тех типов EUDRAGIT®, которые растворяются при определённых значениях рН - кислотности среды, свойственной тому или иному участку ЖКТ. На рис. 2 приводится соответствующий график, в котором по оси абсцисс представлены значения кислотности среды рН, а по оси ординат - скорость высвобождения активного вещества в ЖКТ, мг/мин.

Стоит отметить, что помимо применения отдельных типов EUDRAGIT® можно также использовать их комбинации в тех случаях, когда требуется доставка лекарственного вещества в строго определённый отдел ЖКТ.

Описанная особенность плёнок EUDRAGIT® крайне важна для более эффективного лечения ряда болезней, включая язвенный колит, болезнь Крона и даже некоторые онкологические заболевания.

Полимеры EUDRAGIT® для продления действия лекарства

Помимо использования в виде оболочек, EUDRAGIT® может применяться и в качестве матрицы для создания так называемых ретардных лекарственных форм. Подобные формы обеспечивают замедленное высвобождение действующего вещества в организме человека, тем самым продлевая его терапевтический эффект.

Бывают случаи, когда производитель лекарств имеет дело с комбинированными препаратами, ядро которых должны составлять несколько активных веществ, плохо совместимых друг с другом или вступающих в химическое взаимодействие. Здесь опять же на помощь приходит EUDRAGIT®, позволяющий успешно изолировать одни вещества от других внутри самой таблетки.

Технологические особенности работы с EUDRAGIT ®

Специалисты Rohm большое внимание уделяют технологическим особенностям применения EUDRAGIT®. Во многом благодаря их усилиям стало возможным использовать EUDRAGIT® во всех типах аппаратов, предназначенных для нанесения покрытий на твёрдые лекарственные формы, а также для изготовления таблеток методом прямого прессования. Самые распространённые виды таких аппаратов – это аппараты барабанного типа (с лопастями и без лопастей), а также системы с псевдоожиженным (кипящим) слоем.

Использование EUDRAGIT® в аппаратах барабанного типа

Суть метода нанесения покрытия с использованием аппаратов барабанного типа состоит в том, что в аппарат вначале загружается таблет-масса, а затем через встроенную форсунку подаётся суспензия EUDRAGIT® (рис.3). При этом барабан аппарата вращается с определенной скоростью, что обеспечивает равномерность нанесения покрытия на таблетки.

Использование EUDRAGIT® в аппаратах псевдоожиженного слоя

Покрытия в аппаратах аппаратах псевдоожиженного слоя, как правило, наносятся на твёрдые частицы небольшого размера. Это могут быть гранулы, диаметр которых не превышает полмиллиметра, или так называемые пеллеты, имеющие диаметр не более трёх миллиметров. Из названия метода можно понять его суть: в специальную ёмкость конической формы, содержащую гранулы или пеллеты, снизу через форсунки подаётся струя воздуха, которая обеспечивает нахождение частиц в “подвешенном” (псевдоожиженном) состоянии. Далее в ёмкость через другие форсунки сверху и с боков подаётся суспензия EUDRAGIT®, которая постепенно обволакивает частицы активного вещества (рис.4).

Также хотелось бы отметить, что полимеры EUDRAGIT® можно применять и для нанесения оболочек на капсулированные лекарственные формы. Наносимые на капсулы оболочки устраняют зазор между двумя составляющими капсулу частями, тем самым способствуя дополнительной защите действующего вещества от нежелательных воздействий, а также повышая его терапевтическую эффективность. Однако, в силу физических особенностей капсул (прежде всего по причине их мягкости) для их покрытия требуется специальное аппаратное обеспечение.

  Как видно из приведенных выше примеров, функциональные оболочки, изготовленные на основе акриловых полимеров, позволяют значительно улучшить терапевтические свойства твёрдых лекарственных форм. Лёгкость в обращении, широкие функциональные возможности, совместимость друг с другом и с прочими ингредиентами, входящими в состав лекарств, делают плёнки EUDRAGIT® незаменимым средством в решении многих актуальных задач при производстве лекарственных препаратов и их последующем применении.