• Nie Znaleziono Wyników

Anna Czech, Krzysztof Niwiński, Renata Jachowicz

W dokumencie [2016/Nr 1] Nr 1/2016 (pełna wersja) (Stron 43-46)

Katedra Technologii Postaci Leku i Biofarmacji, Wydział Farmaceutyczny, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum, Kraków Adres do korespondencji: Krzysztof Niwiński, Katedra Technologii Postaci Leku i Biofarmacji, Wydział Farmaceutyczny, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum, ul. Medyczna 9, 30­688 Kraków, e­mail: krzysztof.niwinski@uj.edu.pl

Środki konserwujące z grupy związków utle­

niających są stosowane od ok. 20 lat. Stabilizowa­

ny kompleks oksychlorowy (Purite®) o stężeniu 0,0005% wykazuje szeroką aktywność przeciw­

bakteryjną, przeciwwirusową, przeciwgrzybiczą [3, 4]. Pod wpływem światła ulega rozkładowi, a produkty jego rozkładu hamują syntezę białek poprzez utlenienie glutationu, co powoduje apop­

tozę komórek mikroorganizmów. Nadboran sodu (GenAquaTM) wpływa również na zmianę synte­

zy białek w komórkach bakterii oraz hamuje ak­

tywność enzymów [3, 4]. Środowisko wodne ka­

talizuje jego przemianę m.in. do nadtlenku wodoru o działaniu bakteriobójczym. Może jednak wywoły­

wać alergiczne zapalenie spojówek. Do opracowa­

nia kropli do oczu z trawoprostem, analogiem pro­

staglandyny, zastosowano chlorek benzalkoniowy lub tzw. jonowy system buforowy SofZiaTM, o skła­

dzie: kwas borowy, glikol polietylenowy, sorbitol, chlorek cynku [5, 6]. W randomizowanych bada­

niach klinicznych wykazano co prawda podobną skuteczność konserwującą w obu preparatach, jed­

nak system SofZiaTM nie spełniał wszystkich kryte­

riów zalecanej skuteczności ochrony przeciwdrob­

noustrojowej wg Farmakopei Europejskiej, m.in.

kryterium akceptacji obniżenia liczby komórek drobnoustrojów Staphylococcus aureus. Wyniki tych badań były zgodne ze standardami zawartymi w USP (2009) i JP (2009) [5].

Dodatek środków konserwujących do skła­

du leków do oczu jest najprostszym rozwiązaniem w uzyskaniu preparatu o odpowiedniej trwałości mikrobiologicznej. Wytyczne EMA wskazują na ko­

nieczność uzasadnienia ich stosowania. Obecnie

rekomendowane jest opracowanie preparatów

„wolnych od środków konserwujących”. Z tego względu przedmiotem szczególnego zainteresowa­

nia jest projektowanie opakowań wielodawkowych do kropli do oczu, o konstrukcji zabezpieczającej jałowość aplikowanego preparatu, bez konieczno­

ści użycia środka konserwującego. Obserwuje się rozwój tego typu opakowań już od kilku lat. Oprócz wprowadzonych ok. 10 lat temu systemów ABAK® i COMOD® proponowane są również inne rozwią­

zania opakowań preparatów do oczu.

System COMOD®(Ursapharm) to kombina­

cja dwóch pojemników: elastycznego i sztywne­

go, zamkniętych w zewnętrznej osłonie z tworzy­

wa sztucznego. Dozowanie kropli odbywa się przez naciśnięcia dna pojemnika. Przepływ jest regulowa­

ny za pomocą wbudowanej pompki i dwóch jedno­

kierunkowych zaworów: górnego determinujące­

go objętość kropli i dolnego będącego bezpośrednim zabezpieczeniem zbiornika z roztworem leku. Za­

stosowanie polietylenowego elastycznego zbior­

nika wewnętrznego, który sukcesywnie kurczy się po podaniu każdej dawki leku, powoduje, że nie ma konieczności zasysania powietrza z zewnątrz, a tym samym nie istnieje ryzyko skażenia wnętrza pojem­

nika. Dodatkową ochronę przeciwbakteryjną sta­

nowią posrebrzane elementy zaworka: sprężynka i kulka. Takie zabezpieczenia powodują, że krople można stosować trzy miesiące po otwarciu opako­

wania [7, 8].

System ABAK® (Spectrum Thea Pharmaceu-ticals) to opakowanie wyposażone w nasadkę do­

zującą z wbudowaną nylonową błoną filtracyjną o średnicy porów 0,2 µm. Ciśnienie potrzebne do przesączenia i wyciśnięcia kropli preparatu, wy­

twarzane jest przez naciśnięcie elastycznych ścia­

nek butelki. Po ustaniu nacisku i powstaniu pod­

ciśnienia membrana filtracyjna zapewnia usunięcie wszelkich zanieczyszczeń bakteryjnych z zasysa­

nego powietrza i ewentualnych pozostałości pre­

paratu. Konstrukcja nasadki powoduje uwalnia­

nie pojedynczych kropli o objętości 30 µL. Krople w butelce ABAK® mogą być stosowane przez dwa miesiące od otwarcia leku (preparat Hyabak – 3 miesiące) [7, 8].

Opatentowane opakowanie wielodawkowych kropli do oczu pod nazwą Novelia® (Nemera) umoż­

liwia aplikowanie kropli w formie roztworów rze­

czywistych i o zwiększonej lepkości w zakresie do 1000 mPas, dozowanie kropel o ściśle określonej objętości, tj. 40 µL w przypadku wody. Opako­

wanie wyposażone jest także w krótką końców­

kę umożliwiającą podanie do oka z większą precy­

zją, z mniejszej odległości (rycina 1). System jest złożony z dwóch niezależnych elementów: jedno­

kierunkowego zaworu wylotowego oraz cienkiej membrany z polimeru silikonowego. Przez zawór Rycina 1. Zasada działania systemu Novelia®

Rycina 2. Zasada działania systemu OSD

T E C H N O L O G I A P O S TA C I L E K U

dozujący, po naciśnięciu opakowania, wydostaje się kropla, natomiast zablokowany jest wsteczny prze­

pływ powietrza i cieczy. Kompensacja powstałego podciśnienia następuje przez silikonową membra­

nę, w której odległości pomiędzy cząsteczkami mo­

nomeru są liczone w nanometrach, co czyni ją nie­

przepuszczalną dla cieczy i bakterii, zabezpieczając jednocześnie zasysanie czystego powietrza do wnę­

trza pojemnika [9, 10].

Zasada działania systemu Ophthalmic pump system SP 570 (Rexam) jest podobna jak pompek do dozowania aerozoli do nosa. Zasadniczą różni­

cę stanowi nasadka zapewniająca podanie kropli o określonej wielkości. Zaletami takiego rozwią­

zania jest możliwość podania kropli o objętości na­

wet 15 µL, duża dokładność odmierzania ustalonej objętości oraz wygodne użycie tego rodzaju opa­

kowania. Budowa pompki zapewnia izolację prze­

pływającego preparatu od metalowych elemen­

tów konstrukcyjnych, co umożliwia podawanie substancji wrażliwych na reakcje redukcji i utle­

niania [11].

Zawór wypływowy zamykany i uszczelniany przy pomocy sprężyny stanowi zabezpieczenie koń­

cówki dozującej w opakowaniu Ophthalmic Squ-eeze Dispenser (Aptar Pharma). Wzrost ciśnienia w zbiorniku, na skutek ściśnięcia bocznych ścia­

nek butelki, powoduje przedostanie się pewnej ilo­

ści cieczy w kierunku ujścia aplikatora oraz prze­

zwyciężenie siły sprężyny, cofnięcie iglicy zaworu i w konsekwencji uwolnienie kropli roztworu. Po ustaniu nacisku na boczne ścianki butelki, ciśnie­

nie spada, powodując zamknięcie zaworu siłą naci­

sku sprężyny. Ubytek roztworu w pojemniku kom­

pensuje powietrze filtrowane przez filtr o średnicy porów 0,2 µm. Grubość ścianek butelki wykona­

nej z polietylenu o niskiej gęstości (LDPE) jest tak dobrana, by przy jak najmniejszej przepuszczalno­

ści zapewnić odpowiednią sprężystość. Napełnia­

nie opakowań może być prowadzone na tradycyj­

nych liniach napełniających [12].

Skojarzony, trójelementowy układ zabezpiecza­

jący zastosowano w systemie Aero Pumps’s 3K®

(Aero Pump GmbH). W jego skład wchodzą: filtr po­

wietrza kompensującego spadek ciśnienia, srebr­

na spiralka zabezpieczająca przed wzrostem mi­

kroorganizmów w końcówce i jednokierunkowy zawór zabezpieczający. Przy użyciu tego systemu krople są dozowane z dużą powtarzalnością ob­

jętości, w dwóch predefiniowanych objętościach, 28 lub 45 µL [13].

Nową koncepcją jest użycie specjalnych aplikato­

rów do podania kropli do oczu w postaci opakowań jednorazowych (minimsów, blistrów). Przykład stanowi system VersiDoser™ (Mystic Pharmaceu-ticals). Przeznaczony jest do jednorazowego lub wielokrotnego podania kropli o objętości od 10 do 50 µL, z dużą dokładnością i powtarzalnością, nie­

zależnie od sposobu ułożenia głowy pacjenta i kąta nachylenia aplikatora. W zależności od rozwiąza­

nia technologicznego preparat może być dawko­

wany w postaci kropli, strumienia lub rozpylany.

W systemie VersiDoser™ wykorzystuje się zasobni­

ki (magazynki) z pojedynczymi dawkami prepara­

tu (Unit Dose Blisters) wykonane z wielowarstwo­

wych folii stanowiących barierę dla pary wodnej, gazów i światła [14].

Przedstawione propozycje opakowań wielodaw­

kowych kropli do oczu świadczą o postępie w za­

kresie poszukiwania nowych rozwiązań konstruk­

cyjnych, niejednokrotnie opartych na osiągnięciach inżynierii materiałowej i mikro­, nanotechnologii.

Ich zaletą jest nie tylko możliwość wyeliminowania środków konserwujących ze składu preparatu, lecz również zapewnienie dłuższego czasu stosowania od momentu pierwszego użycia. Producenci deklarują trwałość kropli w zakresie od 8 do 24 tygodni, za­

leżnie od rodzaju opakowania.

Otrzymano: 2015.11.04 · Zaakceptowano: 2015.12.20

Piśmiennictwo

1. Farmakopea Polska X. LUMINA Grupa Wydawnicza, Warszawa 2014.

2. Baudouin Ch., Labbe A., Liang H., Pauly A., Brignole­Baudouin F.:

Preservatives in eyedrops: The good, the bad and the ugly. Progress in Retinal and Eye Research 2010, 29: 312–334.

3. Freeman P., Kahook M.: Preservatives in topical ophthalmic medica­

tions: historical and clinical perspectives. Expert Rev. Ophthalmol.

2009, 4: 59–64.

4. Prost M., Jachowicz R., Nowak J.: Kliniczna farmakologia okulistycz­

na pod red., Elsevier Urban&Partner, Wrocław 2013.

5. Ryan G., Fain J., Lovelace Ch., Gelotte K.: Effectivenness of ophthal­

mic solution preservatives: a comparison of latanoprost with 0,02%

benzalkonium chloride and travoprost with the SofZia preservatives system. BMC Ophthalmology 2011, 11: 8.

6. Kaur I.P., Lal S., Rana Ch., Kakkar S., Singh H.: Ocular preservatives:

associated risks and newer options, Cutaneous and Ocular Toxicolo­

gy, 2009, 28: 93–103.

7. Jachowicz R.: Farmacja praktyczna. PZWL Warszawa 2007.

8. Jachowicz R.: Postać leku. Optymalizacja leków doustnych i do oczu w nowoczesnej technologii farmaceutycznej. PZWL Warszawa 2013.

9. www.nemera.net (stan z 14.10.2015).

10. Scoffin K.: Wide eyed. Pharmaceutical Manufacturing and Packing Sourcer. Aug. 2015: 40–46.

11. Ophthalmic ­ a clear vision for eye care, Rexam brochure 2007.

12. www.aptar.com/pharma (stan z 14.10.2015).

13. www.aeropump.de/no_cache/en/produkte/ophthalmologic (stan z 14.10.2015).

14. http://mysticpharmaceuticals.com (stan z 14.10.2015).

ich w medycynie i farmacji, są biokompatybilność i biodegradowalność [1].

Jednym z bardziej interesujących polimerów produkowanych przez bakterie jest gellan. Został on odkryty w 1978 r. przez Kaneko i Kanga w labo­

ratorium działu Kelco firmy Merck & Co., w Kalifor­

nii [4–7]. Mikroorganizmy, które syntetyzują gel­

lan wyizolowano z tkanek roślin z rodzaju Elodea.

Dalsze badania wykazały, że są to niechorobotwór­

cze, tlenowe bakterie Gram­ujemne z rodzaju Pseu-domonas, dlatego początkowo nazwano je Pseudo-monas elodea [4]. Obecnie są one znane pod nazwą Sphingomonas elodea [5].

Po raz pierwszy na szeroką skalę gellan znalazł zastosowanie w laboratoriach mikrobiologicznych, gdzie posłużył jako pożywka dla wzrostu bakterii, a więc zamiennik agaru. Szybko doceniono jego ko­

rzystne właściwości, takie jak: przejrzystość, czy­

stość, a także, co bardzo istotne w przypadku ho­

dowli mikroorganizmów ciepłolubnych, odporność na inkubację w wysokiej temperaturze [5, 8–10].

Następnie zaczęto wykorzystywać gellan jako skład­

nik podłoży w roślinnych kulturach in vitro, gdzie w porównaniu z agarem umożliwiał lepszą obser­

wację rozwoju hodowli [5, 8, 9]. Zastosowanie tego polisacharydu okazało się także korzystne z eko­

nomicznego punktu widzenia, gdyż już w dużo niższych stężeniach niż agar tworzy on żele sta­

nowiące odpowiednie podłoże dla kultur in vitro materiału biologicznego [4, 5, 9, 10]. Aktualnie naj­

częściej w tych celach wykorzystuje się prepara­

ty gellanu o nazwach handlowych m.in. Gelrite®

(Merck & Co.) i Phytagel® (Sigma­Aldrich) [4, 9].

Gellan używany jest powszechnie jako środek że­

lujący w przemyśle spożywczym. Po raz pierwszy dopuszczono go do stosowania w produktach żyw­

nościowych w Japonii w 1988 r., natomiast cztery lata później w Stanach Zjednoczonych [4, 5]. Jako

Wprowadzenie

Polimery pochodzenia naturalnego ze wzglę­

du na dobrą dostępność, niski koszt otrzymywania oraz brak toksyczności znalazły szerokie zastosowa­

nie w przemyśle spożywczym, kosmetycznym, far­

maceutycznym oraz w medycynie. Większość z nich stanowią polisacharydy pochodzenia roślinnego, jak np.: ksyloglukany, karageny, alginiany, agar, guma akacjowa, tragakanta, guma guar [1–3]. Obecnie coraz większym zainteresowaniem cieszą się poli­

mery bakteryjne, czyli polisacharydy syntezowane przez mikroorganizmy na drodze fermentacji [4].

Podstawowymi właściwościami polimerów bakte­

ryjnych, które warunkują możliwość zastosowania Gellan gum: properties and biomedical applications · Because of many advantageous physicochemical properties, natural polysaccharides gain increasing popularity in medicine, pharmaceutical technology and food industry. In most cases such compounds are biodegradable, non-toxic, well tolerated and their cost of production is relatively low. Recently, microbial polysaccharides are the most extensively investigated. One of the best known representative of this group is gellan gum. The polymeric chains of gellan consist of the tetrasaccharide repeating unit of

D-glucuronic acid, L-rhamnose and D-glucose in a molar ratio 1:1:2.

This linear polysaccharide is synthesized by the bacterium Sphingomonas elodea. Due to the unique pH-sensitivity, gellan can be used as the component of oral dosage forms with the modified drug release.

Moreover, because of cation-induced gelling ability, gellan is considered as a potential component of novel nasal and ophthalmic in situ forming products. Among other application areas gellan can be also applied in biomaterials for dentistry or tissue engineering.

Keywords: gellan gum, polysaccharides, hydrogels, drug release, ionotropic gelation.

© Farm Pol, 2016, 72(1): 46–53

W dokumencie [2016/Nr 1] Nr 1/2016 (pełna wersja) (Stron 43-46)

Powiązane dokumenty