Прогнозирование состава таблеток с пролонгированным высвобождением на основе 4,4’-(пропандиамидо)дибензоата натрия с применением метода SeDeM

Введение. Технология прямого прессования является одной из наиболее распространенных технологий получения таблеток. Как известно, многие активные фармацевтические субстанции не пригодны для данной технологии без добавления специальных вспомогательных веществ. Полезным инструментом для определения пригодности порошкообразных материалов для технологии прямого прессования является метод Sediment Delivery Model (SeDeM), основанный на концепции Quality by Design. Представленный метод позволяет не только оценить пригодность материала для прямого прессования, но также помогает спрогнозировать состав твердой лекарственной формы в виде таблетки, что, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению экспериментальных работ, проводимых при разработке нового лекарственного препарата.

Цель. Прогнозирование составов матричных таблеток на основе 4,4’-(пропандиамидо)дибензоата натрия с пролонгированным высвобождением, получаемых путем прямого прессования с использованием метода математического моделирования SeDeM.

Материалы и методы. Объектами исследования являлась оригинальная субстанция 4,4’-(пропандиамидо)дибензоат натрия, а также ряд вспомогательных веществ, к числу которых относились полимеры, применяемые для лекарственных форм с пролонгированным высвобождением, опудривающий компонент – стеарат магния, а также наполнитель – лактозы моногидрат. Физико-химические и технологические свойства АФС, ВВ, полученных таблеточных смесей и таблеток были изучены в соответствии с требованиями ГФ РФ XIV изд. и EP 9th ed.

Результаты и обсуждение. Проведена оценка свойств субстанции и вспомогательных веществ в соответствии с методом SeDeM. Установлено, что субстанция 4,4’-(пропандиамидо)дибензоат натрия не пригоден для прямого прессования в связи с плохой сыпучестью и низкой прессуемостью. Гипромеллоза Methocel К4М обладала хорошей прессуемостью, однако не обладала достаточной сыпучестью. Другие исследуемые полимеры обладали удовлетворительными свойствами для осуществления технологии прямого прессования. Произведен расчет составов таблеточных смесей при помощи метода SeDeM, полученные таблеточные смеси обладали удовлетворительными технологическими характеристиками для получения таблеток путем прямого прессования. Полученные в результате эксперимента таблетки также соответствовали фармакопейным требованиям.

Заключение. Проведено прогнозирование состава таблеток с пролонгированным высвобождением на основе оригинальной субстанции 4,4’-(пропандиамидо)дибензоата натрия с применением метода SeDeM. Установлено, что данный метод является пригодным для разработки состава таблеток на основе 4,4’-(пропандиамидо)дибензоата натрия.

1. EMEA, 2004. Guideline on ICH Topic Q8, Note for Guidance on Pharmaceutical Development, EMEA/CHMP/167068/2004.

2. Suñé Negre, J. M. Pérez Lozano P., Miñarro M., Roig M., Fuster R., Hernandez C., Ruhi R., Garcia-Montoya E., Tico J. R. Application of the SeDeM diagram and a new mathematical equation in the design of direct compression tablet formulation. European Journal of Pharmaceutics & Biopharmaceutics. 2008;69:1029–1039. DOI: 10.1016/j.ejpb.2008.01.020.

3. Suñé Negre J. M., Garcia-Montoya E., Pérez Lozano P., AguilarDíaz J., Roig Carreras M., Fuster R., Miñarro M., Tico J. R. SeDeM diagram: a new expert system for the formulation of drugs in solid form. Expert Systems for Human, Materials and Automation. 2011;1:17–34. DOI: 10.13140/2.1.4848.9923.

4. Nofrerias I., Nardi A., Sune-Pou M., Suñé-Negre J. M., Garcia-Montoya E., Pérez-Lozano P., Tico J. R., Miñarro M. Comparison between Microcrystalline Cellulose of different grades made by four manufacturers using SeDeM diagram expert sustem as a pharmaceutical characterization tool. Powder Technology. 2019;342:780–788. DOI: 10.1016/j.powtec.2018.10.048.

5. Sipos E., Andrea R. O., Zoltan-Istvan S., Emoke-Margit R., Gabriella Donath N. Application of SeDeM expert systems in preformulation studies of pediatric ibuprofen ODT tablets. Acta Pharmaceutica. 2017:67:237–246. DOI: 10.1515/acph-2017-0017.

6. Nardi-Ricat A., Nofrerias-Roig I., Sune-Pou M., Pérez-Lozano P., Miñarro-Carmona M., Garcia-Montoya E., Tico-Grau J. R., Insa Boronat R., Suñé-Negre J. M. Formulation of sustained release hydrophilic matrix tablets of tolcapone with the application of SeDeM diagram: onfluence of tolcapone’s particle size on sustained release. Phrmaceutics. 2020;12(7):674. DOI: 10.3390/pharmaceutics12070674.

7. Kotsur Yu. M., Flisjuk E. V. Application of the SeDeM method for optimization of tablet formulations (A Review). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2021;55:290–294. DOI: 10.1007/s11094-021-02413-0.

8. Hamman H., Hamman J., Wessels A., Scholtz J., Steenekamp J. Development of multiple-unit pellet system tablets by employing the SeDeM expert diagram system II: pellets containing different active pharmaceutical ingredients. Pharmaceutical Development and Technology. 2019;24(2):145–156. DOI: 10.1080/10837450.2018.1435691.

9. Vasiljevic I., Turkovic E., Nenadovic S., Mirkovic M., Zimmer A., Parojcic J., Aleksic I. Investigation into liquisolid system processability based on the SeDeM Expert System approach. International Journal of Pharmaceutics. 2021;605:120847. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2021.120847.

10. Salim I., Olowosulu A. K., Abdulsamad A., Gwarzo M. S., Khalid G. M., Ahmad N. T., Eichie F. E., Kurfi F. S. Application of SeDeM Expert System in the development of novel directly compressible co-processed excipients via co-processing. Future Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021;7(1). DOI: 10.1186/s43094-021-00253-z.

11. Suñé-Negre J. M., Pérez-Lozano P., Miñarro M., Roig M., Fuster R., Hernandez C., Ruhi R., Garcia-Montoya E., Tico J. R. Optimization of parameters of the SeDeM Diagram Expert System: Hausner index (HI) and Relative Humidity (%RH). European Journal of Pharmaceutics & Biopharmaceutics. 2011;79(2):464–472. DOI: 10.1016/j.ejpb.2011.04.002

12. Aguilar-Díaz J. E., Garcia-Montoya E., Pérez Lozano P., Suñé Negre J. M., Miñarro M., Tico J. R. The use of the SeDeM Diagrm expert system to determine the suitability of diluents-desintegrant for direct compression and their use in information of ODT. European Journal of Pharmaceutics & Biopharmaceutics. 2009;73:414–423. DOI: 10.1016/j.ejpb.2009.07.001

13. Bhaysar P. H., Bhatt B., Oza C., Trivedi S., Shah S. A review on: SeDeM expert system in formulation development of pharmaceutical forms. Journal of Pharmaceutical Science and Bioscientific Research. 2015;5(4):363–369.

14. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Доступно по: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. Ссылка активна на 14.10.2021.

15. Фармакопея Евразийского экономического союза. Доступно по: https://docs.eaeunion.org/docs/ru-ru/01426917/err_13082020_100. Ссылка активна на 14.10.2021.

16. European Pharmacopoeia. 9th edition. – Strasbourg: Council of Europe, 2016.

17. Sauri J. Millam D., Suñé-Negre J., Pérez Lozano P., Sarrate R., Fabregas A., Carrilo C., Miñarro M., Tico J. R. The use of the SeDeM diagram expert system for the formulation of Captopril SR matrix tablets by direct compression. International Journal of Pharmaceutics. 2014;461;38–45. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2013.11.029.

18. Aguilar-Díaz, J. E., García-Montoya E., Pérez Lozano P., Suñé-Negre J., Miñarro M., Tico J. R. SeDeM expert system a new innovator tool to develop pharmaceutical forms. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2013;40:222–236. DOI: 10.3109/03639045.2012.756007.

19. Tadwee I., Shahi S. Formulation development of losartan potassium immediate release tablets and process optimization using SeDeM expert system. Journal of Applied Pharmaceutical Science. 2018;8(2):33–43. DOI: 10.7324/JAPS.2018.8205.

20. Голубев А. Н., Нгуен Т. Ш., Басевич А. В., Сорокин В. В., Каухова И. Е., Марченко А. Л., Смирнова Е. М. Подходы к разработке состава таблеток с использованием современного статистического программного обеспечения и концепции Quality-byDesign. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2019;8(3):45–48. DOI: 10.33380/2305-2066-2019-8-3-45-48.

21. Терентьева О. А., Флисюк Е. В., Ивкин Д. Ю., Наркевич И. А. Разработка состава и технологии таблеток нового нейропротекторного средства с использованием дробного факторного эксперимента. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2020;9(1):18–22. DOI: 10.33380/2305-2066-2020-9-1-18-22.