Введение

pharmjournal

Разработка и регистрация лекарственных средств

Drug development & registration

2305-20662658-5049

LLC «CPHA»

10.33380/2305-2066-2023-12-2-155-163

pharmjournal-1495

Research Article

ДОКЛИНИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

PRECLINICAL AND CLINICAL STUDIES

Взаимосвязь фармацевтической разработки и доклинических исследований (обзор)

The Interconnection Between Pharmaceutical Development and Preclinical Research (Review)

https://orcid.org/0000-0003-0833-3371

Ампилогова

И. Н.

Ampilogova

I. N.

188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, г. п. Кузьмоловский, ул. Заводская, д. 3, корп. 245

3/245, Zavodskaya str., Kuzmolovsky, Vsevolozhski district, Leningrad region, 188663

ampilogova.in@doclinika.ru

https://orcid.org/0000-0002-6292-8934

Карлина

М. В.

Karlina

M. V.

188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, г. п. Кузьмоловский, ул. Заводская, д. 3, корп. 245

3/245, Zavodskaya str., Kuzmolovsky, Vsevolozhski district, Leningrad region, 188663

karlina.mv@doclinika.ru

https://orcid.org/0000-0002-2447-7888

Макаров

В. Г.

Makarov

V. G.

188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, г. п. Кузьмоловский, ул. Заводская, д. 3, корп. 245

3/245, Zavodskaya str., Kuzmolovsky, Vsevolozhski district, Leningrad region, 188663

https://orcid.org/0000-0003-3176-6386

Макарова

М. Н.

Makarova

M. N.

188663, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, г. п. Кузьмоловский, ул. Заводская, д. 3, корп. 245

3/245, Zavodskaya str., Kuzmolovsky, Vsevolozhski district, Leningrad region, 188663

АО «НПО «ДОМ ФАРМАЦИИ»РоссияJSC "RMC "HOUSE OF PHARMACY"Russian Federation

2023

28052023

122155163

2023

Ампилогова И.Н., Карлина М.В., Макаров В.Г., Макарова М.Н.

Ampilogova I.N., Karlina M.V., Makarov V.G., Makarova M.N.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1495

Введение

Введение. Создание инновационного высокоэффективного и конкурентоспособного лекарственного препарата является долгим и дорогостоящим процессом, результат которого достаточно сложно спрогнозировать заранее. Для ускорения выхода нового препарата на рынок и снижения материальных затрат разработчика целесоообразным является включение доклинических экспериментов непосредственно в процесс лабораторной фармацевтической разработки.

Текст

Текст. Цель настоящей работы заключается в создании обоснованного подхода к осуществлению лабораторной фармацевтической разработки с привлечением исследований in vivo. Включение доклинических исследований в процесс лабораторной фармацевтической разработки позволит исключить негативное влияние фармацевтических факторов на биодоступность лекарственного средства (ЛС), избежать ошибок при выборе вспомогательных веществ (ВВ), а также снизить материальные и временные затраты. Перечисленные в обзоре примеры, демонстрирующие актуальность проведения доклинических экспериментов на разных этапах лабораторной фармразработки, позволили описать более четкий алгоритм действий при осуществлении лабораторной фармацевтической разработки нового лекарственного препарата с момента выбора молекулы-кандидата в ЛС.

Заключение

Заключение. Для повышения вероятности успешности фармацевтической разработки на этапе выбора лекарственной формы и ее состава необходимо проведение экспериментов по изучению фармакокинетики и/или фармакодинамики, что позволит разработать лекарственный препарат с оптимальным фармакокинетическим профилем, снизить количество доклинических исследований, стоимость разработки и обеспечить успешную трансляционность данных в клиническую практику.

Introduction

Introduction. Pharmaceutical development of an innovative highly effective and competitive drug is a long and expensive process, the result of which is quite difficult to predict in advance. To speed up the entry of a new drug to the treatment and reduce the developer's material costs, it is advisable to include preclinical experiments in the process of creating a drug.

Text

Text. The purpose of this work is to create a justified approach to the implementation of laboratory pharmaceutical development involving in vivo studies. The inclusion of preclinical studies in the process of laboratory pharmaceutical development will eliminate the negative impact of pharmaceutical factors on the bioavailability of a drugs and avoid errors in the selection of excipients, as well as reduce material and time costs. The review presents examples that demonstrate the relevance of conducting preclinical experiments at different stages of pharmaceutical development. These examples made it possible to describe a clearer algorithm of actions in the laboratory pharmaceutical development of a new drug from the moment a drug candidate molecule is selected.

Conclusion

Conclusion. Due to increase the probability of successful pharmaceutical development at initial stage, it is necessary to carry out pharmacokinetic and/or pharmacodynamic experiments to make it possible to develop a drug with an optimal pharmacokinetic profile, reduce the number of preclinical studies, the cost of development, and ensure successful translation of data into clinical practice.

фармацевтическая разработкадоклинические исследованияQuality by Designкачество путем разработкитрадиционная разработкаулучшенный подход

pharmaceutical developmentpreclinical studiesQuality by Designtraditional developmentimproved approach

References1

Басевич А. В., Дзюба А. С., Каухова И. Е., Андреева П. И. Разработка алгоритма создания нового препарата. Стадия 1: Фармацевтическая разработка. Формулы фармации. 2019;1(1):22–31. DOI: 10.17816/phf18519.

Basevich A. V., Dzjuba A. S., Kauhova I. E., Andreeva P. I. Creating new drugs design patterns. Step one. Pharmaceutical development. Pharmacy Formulas. 2019;1(1):22–31. (In Russ.) DOI: 10.17816/phf18519.

Мирошниченко И. И., Кравцова О. Ю. Организация фармакокинетических исследований. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2021;(3):12–19. DOI: 10.37489/2587-7836-2021-3-12-19.

Miroshnichenko I. I., Kravtsova O. Y. Organizing of pharmacokinetic investigations. Pharmacokinetics and pharmacodynamics. 2021;(3):12–19. (In Russ.) DOI: 10.37489/2587-7836-2021-3-12-19.

Жердев В. П., Бойко С. С., Шевченко Р. В., Гудашева Т. А. Роль фармакокинетических и биофармацевтических исследований при создании новых дипептидных лекарственных средств (экспериментальное исследование). Фармакокинетика и фармакодинамика. 2017;1:3–10.

Zherdev V. P., Bojko S. S., Shevchenko R. V., Gudasheva T. A. The role of pharmacokinetic and biopharmaceutical investigations in the creation of a new dipeptide drugs (experimental investigation). Pharmacokinetics and pharmacodynamics. 2017;1:3–10. (In Russ.)

Белов М. В., Шахмурадян В. А. Совершенствование бизнес-процессов фармацевтического предприятия на этапе доклинической разработки лекарственного средства. Бизнес-информатика. 2019;13:17–27. DOI: 10.17323/1998-0663.2019.4.17.27.

Belov M. V., Shahmuradjan V. A. Improvement of a pharmaceutical enterprise’s business processes at the stage of preclinical development of new drugs. Business informatics. 2019;13:17–27. (In Russ.) DOI: 10.17323/1998-0663.2019.4.17.27.

Сеткина С. Б., Хишова О. М. Биофармацевтические аспекты технологии лекарственных средств и пути модификации биодоступности. Вестник ВГМУ. 2014;13(4):162–172.

Setkina S. B., Hishova O. M. Biopharmaceutical aspects drug technology and ways to modify bioavailability. Vestnik VGMU. 2014;13(4):162–172. (In Russ.)

Khan A. D., Singh L. Various techniques of bioavailability enhancement: a review. Journal of drug delivery and therapeutics. 2016;6(3):34–41. DOI: 10.22270/jddt.v6i3.1228.

Gupta R. J., Nagar V., Ansari J., Sharma A., Sarkar K., Mohd A. K. Bioavailability enhancement techniques for poorly soluble drugs: a review. Asian journal of pharmaceutical research and development. 2020;8:75-78. DOI:0.22270/ajprd.v8i2.664.

Самылина И. А., Тенцова А. И., Рудакова И. П., Ильина И. Г., Скачилова С. Я., Шилова Е. В. Биофармацевтические аспекты фармакопейных субстанций. Фармация. 2012;8:29–32.

Samylina I. A., Tencova A. I., Rudakova I. P., Il’ina I. G., Skachilova S. Ja., Shilova E. V. Biopharmaceutical aspects of pharmacopoeial substances. Pharmacy. 2012;8:29–32. (In Russ.)

Ковалева Е. Л., Багирова В. Л., Шаназаров К. С. Совершенствование методологических подходов к стандартизации фармацевтических субстанций. Химико-фармацевтический журнал. 2010;4(1):35–42.

Kovaleva E. L., Bagirova V. L., Shanazarov K. S. Developing methodological approaches to standardization of pharmaceuticals. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2010;4(1):35–42. (In Russ.)

Bansal K., Pankaj P., Rao P. R. T., Sathapathy K. P. A., Kochhar P. S. Micronization and dissolution enhancement of norethindrone. International journal of research in pharmacy and chemistry. 2011;1(3):315–319.

Ковалева Ю. С., Зяблицкая Н. К. Микронизация глюкокортикостероидных лекарственных препаратов и их применение в медицине. Эффективная фармакотерапия. 2020;16(27):16–20.

Kovaleva Ju. S., Zjablickaja N. K. Micronization of corticosteroid drugs and their use in medicine. Jeffektivnaja farmakoterapija. 2020;16(27):16–20. (In Russ.)

Date A. A., Halpert G., Babu T., Ortiz J., Kanvinde P., Dimitrion P., Narayan J., Zierden H., Betageri K., Musmanno O., Wiegand H., Huang X., Gumber S., Hanes J., Ensign L. M. Mucus-penetrating budesonide nanosuspension enema for local treatment of inflammatory bowel disease. Biomaterials. 2018;185:97–105. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2018.09.005.

Sabroso C., Moreno-Ortega A., Blanco A. J., Sánchez A. F., Cano-Abad M., Torres-Suarez A. Overcoming glucocorticoid resistances and improving antitumor therapies: lipid and polymers carriers. Pharmaceutical research. 2015;32:968–985. DOI: 10.1007/s11095-014-1510-4.

Колик Л. Г., Жердев В. П., Бойко С. С., Константинопольский М. А., Раскин С. Ю., Гудашева Т. А., Мартьянов В. А., Середенин С. Б. Экспериментальная фармакокинетика и фармакодинамика субстанции дипептидного анксиолитика ГБ-115. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2016;11:42–46.

Kolik L. G., Zherdev V. P., Bojko S. S., Konstantinopol’skij M. A., Raskin S. Ju., Gudasheva T. A., Mart’janov V. A., Seredenin S. B. Experimental pharmacokinetics and pharmacodynamics of the substance of the dipeptide anxiolytic GB-115. Jeksperimental’naja i klinicheskaja farmakologija. 2016;11:42–46. (In Russ.)

Cyrino F. Z., Bottino D. A., Lerond L., Bouskela E. Micronization enhances the protective effect of purified flavonoid fraction against postischaemic microvascular injury in the hamster cheek pouch. Clinical and experimental pharmacology and physiology. 2004;31:159–162. DOI: 10.1111/j.1440-1681.2004.03974.x.

Иванникова Е. В., Жердев В. П., Бойко С. С., Блынская Е. В., Турчинская К. Г., Алексеев К. В. Исследование фармакокинетики и биодоступности в создании новых оригинальных лекарственных средств пептидной структуры и их оптимальных лекарственных форм. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2013;2:1–17.

Ivannikova E. V., Zherdev V. P., Bojko S. S., Blynskaja E. V., Turchinskaja K. G., Alekseev K. V. Study of pharmacokinetics and bioavailability in the creation of new original drugs with a peptide structure and their optimal dosage forms. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2013;2:1–17. (In Russ.)

Демченко Д. В., Джайн (Корсакова) Е. А., Балабаньян В. Ю., Макарова М. Н., Макаров В. Г. Разработка и биофармацевтическая оценка таблеток на основе труднорастворимой субстанции 1-[2-(2-бензоилфенокси)этил]-6-метилурацил. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2020;9(4):79–87. DOI: 10.33380/2305-2066-2020-9-4-79-87.

Demchenko D. V., Dzhajn (Korsakova) E. A., Balaban’jan V. Ju., Makarova M. N., Makarov V. G. Development and Biopharmaceutical Evaluation of Tablets Based on the Poorly Water-soluble Substance 1-[2-(2-benzoylphenoxy)ethyl]-6-methyluracil. Drug development & registration. 2020;9(4):79-87. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2020-9-4-79-87.

Arregui J. R., Kovvasu S. P., Kunamaneni P., Betageri G V. Carvedilol solid dispersion for enhanced oral bioavailability using rat model. Journal of applied pharmaceutical science. 2019;9(12):042–050. DOI: 10.7324/JAPS.2019.91207.

Mohan A., Gundamaraju R. In vitro and in vivo evaluation of fastdissolving tablets containing solid dispersion of lamotrigine. International Journal of Pharmaceutical Investigation. 2015;5(1):57–64. DOI: 10.4103/2230-973X.147235.

Рудакова И. П., Ильина И. Г., Скачилова С. Я., Мелентьева Т. А., Михалев О. В., Самылина И. А. Полиморфизм и свойства лекарственных средств. Фармация. 2009;(8):42–44.

Rudakova I. P., Ilyina I. G., Skachilova S. Ya., Melentieva T. A., Mikhalev O. V., Samylina I. A. The polymorphism and properties of drugs. Pharmacy. 2009;(8):42–44. (In Russ.)

Гильдеева Г. Н. Полиморфизм: влияние на качество лекарственных средств и актуальные методы анализа. Качественная клиническая практика. 2017;1:56-60.

Gil’deeva G. N. Polymorphism: the influence on the quality of drugs and actual methods of analysis. Good Clinical Practice. 2017;1:56–60. (In Russ.)

Zanolla D., Perissutti B., Passerini N., Chierotti M. R., Hasa D., Voinovich D., Gigli L., Demitri N., Geremia S., Keiser J., Vioglio P. C., Albertini B. A new soluble and bioactive polymorph of praziquantel. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2018;127:19–28. DOI: 10.1016/j.ejpb.2018.01.018.

Du W., Zhou Y., Gong Y., Zhao C. Investigation of physicochemical properties and in-vitro in-vivo evaluation of agomelatine polymorphs. Asian journal of pharmaceutical sciences. 2013;8(3):181–190. DOI: 10.1016/j.ajps.2013.07.024.

Zhu X., Xu S., Lu L., Wang S., Zhao Q., Li D., Li J., Zhao H., Xu B. Preparation, characterization, and in vivo evaluation of a polymorphic form of valnemulin hydrogen tartrate. Journal of veterinary science. 2019;20(2):e16. DOI: 10.4142/jvs.2019.20.e16.

Aleeva G. N., Zhuravleva M. V., Khafiz’yanova R. K. The role of excipients in determining the pharmaceutical and therapeutic properties of medicinal agents (Review). Pharmaceutical chemistry journal. 2009;43(4):230–234. DOI: 10.1007/s11094-009-0265-4.

Koo O. M. Y. Excipients-Application challenges and examples of new excipients in advanced drug delivery systems. American pharmaceutical review. 2011;14(2):60–68.

Алексеев К. В., Буева В. В., Блынская Е. В., Алексеев В. К., Аджиенко В. В. Роль вспомогательных веществ в составе твердых лекарственных форм при проведении фармацевтической разработки. Wschodnioeuropejskie czasopismo naukowe. 2019;9(49):48–52.

Аlekseev K. V., Bueva V. V., Blynskaya E. V, Alekseev V. K., Adzyenko V. V. The role of excipients in solid dosage form during pharmaceutical development. East European Scientific Journal. 2019;9(49):48–52. (In Russ.)

Бочков П. О., Шевченко Р. В., Литвин А. А., Колыванов Г. Б., Жердев В. П. Факторы, влияющие на биологическую доступность лекарственных препаратов. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2016;1:12–20.

Bochkov P. O., Shevchenko R. V., Litvin A. A., Kolyvanov G. B., Zherdev V. P. Factors, effecting on drug bioavailability. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2016;1:12–20. (In Russ.)

Vaithianathan S., Haidar S. H., Zhang X., Jiang W., Avon C., Dowling T. C., Shao C., Kane M., Hoag S. W., Flasar M. H., Ting T. Y., Polli J. E. Effect of common excipients on the oral drug absorption of biopharmaceutics classification system class 3 drugs cimetidine and acyclovir. Journal of pharmaceutical sciences. 2016;105:996–1005. DOI: 10.1002/jps.24643.

Fathima N., Tirunagari M., Qureshi H. K., Nandagopal A., Rao J. Drug-excipient interaction and its importance in dosage form development. Journal of applied pharmaceutical science. 2011;1:66–71.

Mai Y., Dou L., Madla C. M., Murdan S., Basit A. W. Sex-dependence in the effect of pharmaceutical excipients: polyoxyethylated solubilising excipients increase oral drug bioavailability in male but not female rats. Pharmaceutics. 2019;11(5):228. DOI: 10.3390/pharmaceutics11050228.

Koehl N. J., Henze L. J., Bennett-Lenane H., Faisal W., Price D. J., Holm R., Kuentz M., Griffin B. T. In silico, in vitro, and in vivo evaluation of precipitation inhibitors in supersaturated lipid-based formulations of venetoclax. Molecular pharmaceutics. 2021;18(6):2174–2188. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.0c00645.

Fransén N., Morin M., Björk E., Edsman K. Physicochemical interactions between drugs and superdesintegrants. Journal of pharmacy and pharmacology. 2008;60:1583–1589. DOI: 10.1211/jpp.60.12.0003.

Yoo S. D., Lee S.-H., Kang E., Jun H., Jung J.-Y., Park J. W., Lee K.-H. Bioavailability of itraconazole in rats and rabbits after administration of tablets containing solid dispersion particles. Drug development and industrial pharmacy. 2000;26(1):27–34. DOI: 10.1081/DDC-100100324.

Lee J.-H., Park C., Weon K.-Y., Kang C.-Y., Lee B.-J., Park J.-B. Improved Bioavailability of Poorly Water-Soluble Drug by Targeting Increased Absorption through Solubility Enhancement and Precipitation Inhibition. Pharmaceuticals. 2021;14:1255. DOI: 10.3390/ph14121255.

Joseph D., Renjitham S. S. The development and process optimization of atorvastatin calcium and Naringin bilayer tablet to improve the bioavailability of atorvastatin calcium by two-level factorial design using Design-Expert®. Journal of applied pharmaceutical science. 2020;1(6):070–077. DOI: 10.7324/japs.2021.110608.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.