Разработка методики определения паропроницаемости для пленкообразующих аэродисперсных систем

Введение. Пленкообразующие аэродисперсные системы (ПАС) являются лекарственными формами, образующими in situ пленку при распылении. Одной из ключевых особенностей ПАС является частичная паропроницаемость – частный случай окклюзии. Для оценки паропроницаемости данных систем используются различные методики определения фактора окклюзии, однако на данный момент в исследованиях описаны разрозненные подходы, что не позволяет гармонизировать результаты исследований и описать оптимумы для данного параметра.

Цель. Разработка методики определения паропроницаемости ПАС, измерение фактора окклюзии, а также изучение наиболее значимых факторов, влияющих на точность определения данной характеристики.

Материалы и методы. Определение паропроницаемости проводилось с использованием специальной установки, представляющей собой ячейку с водой с закрепленной над ней мембраной, на которую наносился модельный состав ПАС. В качестве ячеек использовались мерные цилиндры объемом 25 мл (Россия) или пенициллиновые флаконы объемом 10 мл с гладким горлом (Россия), в качестве мембран для нанесения ПАС – мембраны для стерилизующей фильтрации (нейлон, ЭПМ.К, OOO НПП «Технофильтр», Россия) и Sartopure® PP3 (полипропилен, Sartorius Stedim Biotech, Германия), диализный мешок MEMBRA-CEL® (ацетат целлюлозы, Viskase Companies, Inc., США). В качестве герметиков, используемых для изолирования воздушных потоков вокруг мембраны, – Parafilm M, C-силикон ZetaPlus L Intro Kit (Zhermack, Польша, Италия), стержневой термоклей Master Hand (Union Source Со., Ltd., Китай), УФ-отверждаемый материал «УНИРЕСТ» (ООО «СтомаДент», Россия). Сравнительный анализ материалов и методов проводился на модельном образце ПАС, содержащем 0,5 % (м/о) Kollicoat® MAE 100P (BASF, Германия), 3 % (м/о) Soluplus® (BASF, Германия), 2 % (м/о) Kollisolv® PEG-400 (BASF, Германия), 70%-й спирт этиловый (СОАО «Ферейн», Беларусь).

Результаты и обсуждение. Комбинация Parafilm M и герметиков показала высокую эффективность герметизации. Для синтетических мембран окклюзионный фактор варьировался в зависимости от типа мембраны от 9,35 ± 3,58 до 16,86 ± 6,09, что отражает низкую или среднюю степень окклюзии модельного состава ПАС и согласуется с опубликованными данными.

Заключение. В ходе исследования удалось разработать оптимизированную методику определения паропроницаемости для ПАС. Было отмечено, что необходим рационализированный подбор мембран, учет вероятности абсорбции влаги мембранами, способ герметизации и калибровки ячейки, уровни температуры и влажности, давление пара.

1. Zurdo Schroeder I., Franke P., Schaefer U. F., Lehr C.-M. Development and characterization of film forming polymeric solutions for skin drug delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2007;65(1):111–121. DOI: 10.1016/j.ejpb.2006.07.015.

2. Godse K., Dethe G., Sawant S., Sharma A., Pereira R., Ghate S., Kuvi S., Pawar V., Parekar R., Khalse M., Patel K. Clinical evaluation of the safety and tolerability of film-forming sprays in patients with psoriasis and eczema. Cureus. 2024;16(3):e57020. DOI: 10.7759/cureus.57020.

3. Umar A. K., Butarbutar M. E. T., Sriwidodo S., Wathoni N. Film-forming sprays for topical drug delivery. Drug Design, Development and Therapy. 2020;14:2909–2925. DOI: 10.2147/DDDT.S256666.

4. Pünnel L. C., Lunter D. J. Film-forming systems for dermal drug delivery. Pharmaceutics. 2021;13(7):932. DOI: 10.3390/pharmaceutics13070932.

5. Кищенко В. М., Верниковский В. В., Привалов И. М., Шевченко А. М. Пленки в российской медицине и косметологии: история развития, классификация, технология. Фармация и фармакология. 2020;8(2):124–132. DOI: 10.19163/2307-9266-2020-8-2-124-132.

6. Потороко И. Ю., Малинин А. В., Цатуров А. В., Кади А. М., Багале У. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 2: Управление процессами утилизации. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2020;8(4):30–37. DOI: 10.14529/food200404.

7. Umar A. K., Sriwidodo S., Maksum I. P., Wathoni N. Film-forming spray of water-soluble chitosan containing liposome-coated human epidermal growth factor for wound healing. Molecules. 2021;26(17):5326. DOI: 10.3390/molecules26175326.

8. Cazón P., Morales-Sanchez E., Velazquez G., Vázquez M. Measurement of the water vapor permeability of chitosan films: a laboratory experiment on food packaging materials. Journal of Chemical Education. 2022;99(6):2403–2408. DOI: 10.1021/acs.jchemed.2c00449.

9. Ranade S., Bajaj A., Londhe V., Babul N., Kao D. Fabrication of topical metered dose film forming sprays for pain management. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 2017;100:132–141. DOI: 10.1016/j.ejps.2017.01.004.

10. Paradkar M., Thakkar V., Soni T., Gandhi T., Gohel M. Formulation and evaluation of clotrimazole transdermal spray. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2015;41(10):1718–1725. DOI: 10.3109/03639045.2014.1002408.

11. Sritharadol R., Nakpheng T., Wan Sia Heng P., Srichana T. Development of a topical mupirocin spray for antibacterial and wound-healing applications. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2017;43(10):1715–1728. DOI: 10.1080/03639045.2017.1339077.

12. Хафизова Л. Н., Мусин И. Н., Ксембаев С. С., Нестеров О. В. Физико-химическое обоснование эффективности сорбента «Целоформ» для защиты и лечения открытой раневой поверхности. Вестник технологического университета. 2015;18(9):178–182.

13. Nitthikan N., Leelapornpisid P., Naksuriya O., Intasai N., Kiattisin K. Multifunctional biological properties and topical film forming spray base on Auricularia polytricha as a natural polysaccharide containing brown Agaricus bisporus extract for skin hydration. Cosmetics. 2023;10(5):145.

14. Wani A., Sanghani C., Wani S. Formulation, characterization, and in vitro evaluation of novel microemulsion-based spray for topical delivery of isotretinoin. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research. 2018;11(10):226–232. DOI: 10.22159/ajpcr.2018.v11i10.27019.

15. Bakhrushina E. O., Shumkova M. M., Sergienko F. S., Novozhilova E. V., Demina N. B. Spray Film-Forming systems as promising topical in situ Systems: A review. Saudi Pharmaceutical Journal. 2023;31(1):154–169. DOI: 10.1016/j.jsps.2022.11.014.

16. Alven S., Peter S., Mbese Z., Aderibigbe B. A. Polymer-based wound dressing materials loaded with bioactive agents: potential materials for the treatment of diabetic wounds. Polymers. 2022;14(4):724. DOI: 10.3390/polym14040724.

17. Furtado S. C., Srinivasan B., Abraham S. Wound healing concepts: contemporary practices and future perspectives. International Journal of Applied Pharmaceutics. 2020;12(5):7–15. DOI: 10.22159/ijap.2020v12i5.38588.