Получение и стандартизация органических солей магния и их таблетированных лекарственных препаратов

Актуальность темы

Для регуляции нарушений уровня магния в крови долгое время применялись неорганические соединения магния. Однако, неорганические соединения магния имеют ряд существенных недостатков, основными из которых являются быстрое выведение из организма и не всегда достаточно выраженный эффект. Анионы этих солей практически не усиливают действие катионов, а некоторые из них способны привести к побочным эффектам. Соли магния с анионами органических кислот проявляют большую фармакологическую активность и меньшую токсичность по сравнению с его неорганическими солями.

За рубежом выпускается ряд лекарственных средств, содержащих магний в виде органических солей. В России выпускается только лекарственный препарат «Аспаркам» .

В последние двадцать лет возросший интерес к элементу магнию определяется достижениями фундаментальных наук по выявлению его роли в физиологической регуляции различных органов и систем организма. Большую значимость ионов магния определяет его кофакторная роль в активности ферментных систем — в первую очередь энергетического обмена, синтеза биологически активных веществ, ионотранспортных систем, синтеза белка, регуляции сократительных белков, иммунной системы. Магний может уменьшать интенсивность метаболизма богатых энергией фосфатов и, следовательно, снижать потребность миокарда в кислороде.

Кислота аспарагиновая усиливает потребление кислорода пораженным миокардом, а её соли оказывают противоаритмическое действие вследствие усиленного проникновения ионов калия и магния.

В настоящее время интерес ученых привлекает комбинация ионов магния с кислотой никотиновой, которая усиливает сократительную функцию пораженного миокарда, увеличивает сердечный выброс, повышает скорость кровотока, а также, обладая гиполипидемической активностью, замедляет прогрессирование и отчасти вызывает обратное развитие атеросклеротических изменений в коронарных артериях.

Цель и задачи исследований. Получение и стандартизация органических солей магния — магния L-аспарагината, магния никотината, и таблеток на их основе.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• Разработать методики получения и установить состав солей магния L-аспарагината и магния никотината.

• Обосновать методики анализа и провести стандартизацию субстанций магния L-аспарагината и магния никотината.

• Изучить технологические характеристики субстанций магния L-аспарагината и магния никотината и провести стандартизацию таблеток, полученных на их основе.

• Провести фармакокинетические исследования полученных лекарственных препаратов методами in vivo.

Научная новизна. Показана возможность и изучены условия получения.

U Т О солеи магния с L-аспарагиновои и никотиновои кислотами для создания новых отечественных лекарственных препаратов.

Установлено, что оптимальным для получения магния L-аспарагината является метод осаждения органическим растворителем, а для получения магния никотината — метод выпаривания раствора смеси исходных веществ.

На основе комплекса физических, физико-химических методов, элементным анализом установлен состав полученных органических солей магния. Методом ИК-спектроскопии подтверждено образование связи иона магния с карбоксильной группой соответствующей кислоты. Методами высушивания, титрованием по К. Фишеру, методом термического анализа установлено, что в состав солей магния входят 4 молекулы воды. При проведении элементного анализа магния L-аспарагината и магния никотината установлено, что они имеют следующий состав: Cs^oO^^Mg и.

Ci2Hi60sN2Mg, соответственно. To есть, в каждой соли подтверждено наличие 4-х молекул воды.

Обоснованы и установлены нормы качества магния L-аспарагината и магния никотината в субстанции и таблетках.

Найдены оптимальные условия спектрофотометрического анализа магния L-аспарагината по реакции с нингидрином для установления количественного содержания аниона кислоты аспарагиновой в субстанции и действующего вещества в таблетках. При разработке норм качества магния L-аспарагината введен показатель — определение остаточного содержания ацетона.

Обоснованы условия УФ-спектрофотометрической методики определения магния никотината по аниону кислоты никотиновой в субстанции и таблетках. Показано, что оптимальным растворителем является 0,1 моль/л раствор кислоты хлористоводородной. В результате проведенной валидационной оценки методики установлено отсутствие систематической ошибки при ее выполнении.

Найдены оптимальные условия определения методом тонкослойной хроматографии и установлены нормы посторонних примесей, образующихся в процессе хранения магния L-аспарагината и магния никотината, в субстанциях и таблетках.

При проведении фармакокинетических исследований в экспериментах на животных подтверждено увеличение биодоступности таблеток магния L-аспарагината по сравнению с лекарственным препаратом сравнения («Аспаркам»). Для таблеток магния никотината рассчитаны основные фармакокинетические параметры.

Практическая значимость работы. Предложены методики получения магния L-аспарагината и магния никотината.

Разработаны методики качественного и количественного анализа, определения посторонних примесей в субстанциях магния L-аспарагината и магния никотината. По установленным нормам качества определена стабильность субстанций и сроки годности в условиях «ускоренного старения», которые составили 15 лет — для магния L-аспарагината и 20 лет — для магния никотината.

Разработаны методики идентификации, определения посторонних примесей и количественного содержания магния L-аспарагината и магния никотината в лекарственных препаратах. На основании разработанных методик предложены нормы качества исследуемых лекарственных препаратов. Установлен срок годности таблеток магния L-аспарагината — 2 года и таблеток магния никотината — 5 лет.

По результатам исследований разработаны проекты фармакопейных статей предприятия и пояснительные записки на субстанции магния L-аспарагината, магния никотината и таблетки магния L-аспарагината по 0,2 г, таблетки магния никотината по 0,05 г.

Результаты изучения биологической доступности предлагаемых лекарственных препаратов и предварительных доклинических испытаний, проведенных в Волгоградском государственном медицинском университете, позволяют рекомендовать их для дальнейшего углубленного доклинического исследования с целью создания эффективных сердечно-сосудистых лекарственных препаратов.

Внедрение результатов исследования в практику. Работа выполнялась по договору № 1 от 01.02.2001 г. с НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета. Таблетки магния аспарагината и таблетки магния никотината переданы в Волгоградский государственный медицинский университет для дальнейшего углубленного доклинического исследования (акты внедрения).

Апробация и публикация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены на региональных научно-практических конференциях по фармакологии, фармации и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2002;2005 гг.) По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (номер государственной регистрации 01.960.9 193) в рамках проблемы «Фармация» секции № 38 Ученого совета Минздравсоцразвития РФ.

Положения, выносимые на защиту:

• результаты исследований по разработке методик получения магния L-аспарагината и магния никотината;

• исследования по изучению состава магния L-аспарагината и магния никотината;

• данные по стандартизации магния L-аспарагината и магния никотината в субстанции;

• результаты стандартизации таблеток магния L-аспарагината и таблеток магния никотината;

• результаты изучения биологической доступности таблеток магния L-аспарагината и магния никотината методом in vivo.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 19 рисунков, состоит из «Введения», «Обзора литературы», 4 глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 144 источников, в том числе 29 иностранных.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Показано, что оптимальным методом получения магния L-аспарагината является осаждение органическим растворителем, в качестве которого выбран ацетон. Максимальный выход магния L-аспарагината (96,8±1,2%) наблюдается при использовании 10-кратного количества ацетона по отношению к концентрированному раствору исходных веществ.

2. Предложена методика получения субстанции магния никотината методом выпаривания. Выход целевого продукта составил 98,2±1,3%.

3. На основе комплекса физических, физико-химических методов и элементного анализа установлен следующий состав органических солей магния: магния L-аспарагината — C8H2oOi2N2Mg, магния никотинатаCi2Hi608N2Mg. Методом ИК-спектроскопии подтверждено образование связи иона магния с карбоксильной группой соответствующей кислоты.

4. Методами высушивания, титрованием по К. Фишеру, методом термического анализа установлено, что в состав магния L-аспарагината и магния никотинат входит по 4 молекулы воды.

5. Разработаны проекты ФСП на субстанции магния L-аспарагината и магния никотината. Предложены методики ТСХ определения посторонних примесей в исследуемых субстанциях. Методом комплексонометрии установлено, что содержание магния L-аспарагината и магия никотината в субстанциях составляет не менее 99%. Относительная ошибка определения не превышает ±0,3%.

6. Изучены технологические свойства субстанции магния L-аспарагината и магния никотината, которые показали возможность получения таблеток магния L-аспарагината методом прямого прессования и таблеток магния никотината методом предварительного гранулирования.

7. Разработаны проекты ФСП на таблетки магния L-аспарагината по 0,2 г и таблетки магния никотината по 0,05 г. Для количественного определения магния L-аспарагината в таблетках предложена методика комплексонометрического титрования. Содержание магния никотината в таблетках рекомендовано определять методом УФ-спектрофотометрии.

8. Предложены методики ТСХ для определения посторонних примесей в таблетках магния L-аспарагината и магния никотината. Методом ускоренного старения установлены сроки годности таблеток магния L-аспарагината — 2 года и таблеток магния никотината — 5 лет.

9. Изучены биофармацевтические свойства таблеток магния L-аспарагината и магния никотината. Рассчитаны основные фармакокинетические характеристики в рамках однокамерной модели. Установлено, что относительная биодоступность таблеток магния L-аспарагината к лекарственному препарату сравнения составила 141,11%.