pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2020-9-4-59-64pharmjournal-862Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯPHARMACEUTICAL TECHNOLOGYНовый подход к доставке лекарственных средств в офтальмологической практике: разработка композитного офтальмологического раствора для лекарственной нагрузки мягких контактных линзNew Approach to Drug Delivery in Ophthalmological Practice: Development of Composite Ophthalmological Solution for Drug Loading of Soft Contact Lenseshttps://orcid.org/0000-0003-3753-4922НаплековД. К.NaplekovD. K.

308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

Denis K. Naplekov  

85, Pobedy str., Belgorod, 308015

https://orcid.org/0000-0002-8685-1601ЖиляковаЕ. Т.ZhilyakovaE. T.

308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

Elena T. Zhilyakova  

85, Pobedy str., Belgorod, 308015

https://orcid.org/0000-0001-6170-2151МалютинаА. Ю.MalyutinaA. Yu.

Малютина Анастасия Юрьевна

308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

Anastasiya Yu. Malyutina  

85, Pobedy str., Belgorod, 308015

malyutina_a@bsu.edu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5250-0731БондаревА. В.BondarevA. V.

308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

Aleksander V. Bondarev  

85, Pobedy str., Belgorod, 308015

https://orcid.org/0000-0003-4307-8791ДеминаН. Б.DeminaN. B.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Natalia B. Demina  

8/2, Trubetskaya str., Mosсow, 119991

https://orcid.org/0000-0002-7038-9803НовиковО. О.NovikovO. O.

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Oleg O. Novikov  

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198

https://orcid.org/0000-0003-1784-881XАбрамовичР. А.AbramovichR. A.

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Rimma A. Abramovich  

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198

ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Belgorod State University»ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)I. M. Sechenov First MSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University)ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (Российский университет дружбы народов, РУДН)Peoples Friendship University of Russia (RUDN University)202024112020945964Copyright © Наплеков Д.К., Жилякова Е.Т., Малютина А.Ю., Бондарев А.В., Демина Н.Б., Новиков О.О., Абрамович Р.А., 20202020Наплеков Д.К., Жилякова Е.Т., Малютина А.Ю., Бондарев А.В., Демина Н.Б., Новиков О.О., Абрамович Р.А.Naplekov D.K., Zhilyakova E.T., Malyutina A.Y., Bondarev A.V., Demina N.B., Novikov O.O., Abramovich R.A.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/862Введение

Введение. В статье представлены данные по предварительному обоснованию применения мягких контактных линз в качестве носителя офтальмологических растворов и их доставки к тканям глаза.

Цель

Цель. Цель исследования – разработка состава офтальмологической транспортной системы для лечения глаукомы. Также предложены алгоритмы изготовления лекарственных препаратов для загрузки офтальмологических растворов.

Материалы и методы

Материалы и методы. Приготовление раствора гиалуроната натрия. проводили по методике, описанной в Европейской Фармакопее 7.0 [01/2011: 1472] (гиалуронат натрия).

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Проведенное исследование с целью обоснования концентрации гиалуроната натрия позволило определить его концентрацию, дающую уровень вязкости максимально приближенный к верхнему пределу, установленному в Российской фармакопее. Буферный раствор был выбран с учетом критериев использования как можно меньшего количества компонентов в офтальмологическом растворе. Также установлено, что чем больше компонентов добавляется в вязкий раствор, тем больше снижается уровень вязкости. Таким образом, начальная вязкость раствора, содержащего гиалуронат натрия, составила 149,59 мм2/с, а после добавления активного фармацевтического вещества она снизилась до 88,49 мм2/с и 81,36 мм2/с для модельного раствора № 1 и 2 соответственно. После добавления лимонной кислоты и динатриевого гидрофосфата вязкость модельного раствора составила 78,11 мм2/с и 75,28 мм2/с для модельного раствора № 1 и 2 соответственно.

Заключение

Заключение. В результате проведенных исследований были предложены две альтернативные модельные композиции офтальмологического раствора для насыщения мягких контактных линз для лечения глаукомы. Обоснован выбор активных фармацевтических субстанций и вспомогательных веществ. Описана и объяснена технологическая процедура приготовления модельного раствора, где наибольшее внимание уделялось растворению гиалуроната натрия в очищенной воде.

Introduction

Introduction. This article provides a tentative justification of use of soft contact lenses as a carrier of ophthalmological solutions to eye tissues.

Aim

Aim. The aim of the research is to develop the composition of the ophthalmic transport system for the treatment of glaucoma. Also, the proposed manufacturing algorithms were proposed for drug loading ophthalmological solutions.

Materials and methods

Materials and methods. Preparation of sodium hyaluronate solution was carried out based on the methodology described in EP 7.0 [01/2011:1472] (Sodium hyaluronate).

Results and discussion

Results and discussion. The conducted investigation with the purpose to justify a concentration of sodium hyaluronate helped to determine its concentration that gives the viscosity level as close to the upper limit stated in Russian Pharmacopoeia as possible. Buffer solution was chosen with criteria to use as less components in ophthalmological solution as possible. Also, it was found out that the more components are added to the viscous solution, the more viscosity level is decreased. Thus, initial viscosity of solution containing sodium hyaluronate was 149.59 mm2/s, and after addition of active pharmaceutical substance it dropped down to 88.49 mm2/s and 81.36 mm2/s for model solution number 1 and 2, respectively. After addition of citric acid and disodium hydrophosphate, the viscosity of model solution was found to be 78.11 mm2/s and 75.28 mm2/s for model solution number 1 and 2, respectively.

Conclusion

Conclusion. As a result of the studies, two alternative model compositions of an ophthalmic solution for the saturation of soft contact lenses for the treatment of glaucoma were proposed. The choice of active pharmaceutical substances, and excipients has been justified. Technological procedure of preparation of model solution was described and explained, where the most attention was paid on dissolving of sodium hyaluronate in purified water.

мягкие контактные линзымукоадгезивные полимерыдоставка лекарственных средствфармацевтическая технологияsoft contact lensesmucoadhesive polymersdrug deliverypharmaceutical technologyReferencesMei Y., Yangfan Y., Ming L., Chengtian Y., Chunshun Zh., Jiangang X., Kaili W., Minbin Y. Experimental studies on soft contact lenses for controlled ocular delivery of pirfinedone: in vitro and in vivo. Drug Delivery. 2016;23(9):3538–3543.Mei Y., Yangfan Y., Ming L., Chengtian Y., Chunshun Zh., Jiangang X., Kaili W., Minbin Y. Experimental studies on soft contact lenses for controlled ocular delivery of pirfinedone: in vitro and in vivo. Drug Delivery. 2016;23(9):3538–3543.Hegde R. R., Verma A., Ghosh А. Microemulsion: New Insights into the Ocular Drug Delivery. ISRN Pharm. 2013;1:82–98.Hegde R. R., Verma A., Ghosh А. Microemulsion: New Insights into the Ocular Drug Delivery. ISRN Pharm. 2013;1:82–98.Maulvi F. A., Lakdawala D. H., Shaikh A. A., Desai A. R., Choksi H. H., Vaidya R. J., Ranch K. M., Koli A. R., Vyas B. A., Shah D. O. In vitro and in vivo evaluation of novel implantation technology in hydrogel contact lenses for controlled drug delivery. J. Control. Release. 2016;226:47–56.Maulvi F. A., Lakdawala D. H., Shaikh A. A., Desai A. R., Choksi H. H., Vaidya R. J., Ranch K. M., Koli A. R., Vyas B. A., Shah D. O. In vitro and in vivo evaluation of novel implantation technology in hydrogel contact lenses for controlled drug delivery. J. Control. Release. 2016;226:47–56.Verma M. S., Liu S., Chen Y. Y., Meerasa A., Gu F. X. Size-tunable nanoparticles composed of dextran-b-poly(d,l-lactide) for drug delivery applications. Nano Res. 2012;5:49–61.Verma M. S., Liu S., Chen Y. Y., Meerasa A., Gu F. X. Size-tunable nanoparticles composed of dextran-b-poly(d,l-lactide) for drug delivery applications. Nano Res. 2012;5:49–61.Liechty W. B., Kryscio D. R., Slaughter B. V., Peppas N. A. Polymers for drug delivery systems. Annu. Rev. Chem. Bio-mol. Eng. 2010;1:149–173.Liechty W. B., Kryscio D. R., Slaughter B. V., Peppas N. A. Polymers for drug delivery systems. Annu. Rev. Chem. Bio-mol. Eng. 2010;1:149–173.Weeks A., Subbaraman L. N., Jones L., Sheardown H. The competing effects of hyaluronic and methacrylic acid in model contact lenses. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2012;23:1021–1038.Weeks A., Subbaraman L. N., Jones L., Sheardown H. The competing effects of hyaluronic and methacrylic acid in model contact lenses. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2012;23:1021–1038.Paz E., Narbon J., Abenojar J., Del Real J. C., Cledera-Castro M. M. Influence of Acrylic Adhesive Viscosity and Surface Roughness on the Properties of Adhesive Joint. The Journal of Adhesion. 2015;92(11):877–891.Paz E., Narbon J., Abenojar J., Del Real J. C., Cledera-Castro M. M. Influence of Acrylic Adhesive Viscosity and Surface Roughness on the Properties of Adhesive Joint. The Journal of Adhesion. 2015;92(11):877–891.Knopf-Marques H., Pravda M., Wolfova L., Velebny V., Schaaf P., Vrana N. E., Lavalle P. Hyaluronic acid and its derivatives in coating and delivery systems: Applications in tissue engineering, regenerative medicine and immunomodulation. Adv. Healthc. Mater. 2016;5:2841–2855.Knopf-Marques H., Pravda M., Wolfova L., Velebny V., Schaaf P., Vrana N. E., Lavalle P. Hyaluronic acid and its derivatives in coating and delivery systems: Applications in tissue engineering, regenerative medicine and immunomodulation. Adv. Healthc. Mater. 2016;5:2841–2855.Hiratani H., Fujiwara A., Tamiya Y., Mizutani Y., Alvarez-Lorenzo C. Ocular release of timolol from molecularly imprinted soft contact lenses. Biomater. 2005;26:1293–1298.Hiratani H., Fujiwara A., Tamiya Y., Mizutani Y., Alvarez-Lorenzo C. Ocular release of timolol from molecularly imprinted soft contact lenses. Biomater. 2005;26:1293–1298.Zhang V. V., Akhter K. F. Encapsulation and releasing of protein drugs through nano structured contact lens. ARVO. 2010;51(13):439.Zhang V. V., Akhter K. F. Encapsulation and releasing of protein drugs through nano structured contact lens. ARVO. 2010;51(13):439.Kim H. J., Zhang K., Moore L., Ho D. Diamond nanogel-embedded contact lenses mediate lysozyme-dependent therapeutic release. ACS Nano. 2014;8:2998–3005.Kim H. J., Zhang K., Moore L., Ho D. Diamond nanogel-embedded contact lenses mediate lysozyme-dependent therapeutic release. ACS Nano. 2014;8:2998–3005.Bykovskiy S. N., Vasilenko I. A., Harchenko M. I. Handbook of instrumental research methods in the development and examination of the quality of drugs. Moscow: Pero. 2014. 656 p. (In Russ.).Bykovskiy S. N., Vasilenko I. A., Harchenko M. I. Handbook of instrumental research methods in the development and examination of the quality of drugs. Moscow: Pero. 2014. 656 p. (In Russ.).Haywood A., Glass B. D. Pharmaceutical excipients – where do we begin? Australian Prescriber. 2011;34(4):112–114.Haywood A., Glass B. D. Pharmaceutical excipients – where do we begin? Australian Prescriber. 2011;34(4):112–114.Zhilyakova E. T., Timoshenko E. Yu. Development of the composition and technology of eye drops based on miramistin. Vestn. new medical technologies. 2007;4(14):143–148.Zhilyakova E. T., Timoshenko E. Yu. Development of the composition and technology of eye drops based on miramistin. Vestn. new medical technologies. 2007;4(14):143–148.Zhilyakova E. T., Novikov O. O., Novikova M. Yu., Popov N. N. The development of composition and technology of innovational combined medicinal preparation for treatment of infectious conjunctivitis bacterial etiology. Scientific sheets of BelSU. Medicine and Pharmacy. 2012;10(129):123–126. (In Russ.).Zhilyakova E. T., Novikov O. O., Novikova M. Yu., Popov N. N. The development of composition and technology of innovational combined medicinal preparation for treatment of infectious conjunctivitis bacterial etiology. Scientific sheets of BelSU. Medicine and Pharmacy. 2012;10(129):123–126. (In Russ.).Alexeev K. V., Gritskova I. A., Kedik S. A. Polymers for pharmaceutical technology. Moscow: IFT. 2011. 512 p. (In Russ.).Alexeev K. V., Gritskova I. A., Kedik S. A. Polymers for pharmaceutical technology. Moscow: IFT. 2011. 512 p. (In Russ.).

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