Лабораторная работа № 6 определение степени растворения таблеток ацетилсалициловой кислоты

Цель работы: освоить методы определения степени растворения твердых лекарственных форм; провести тест «Растворение» таблеток ацетилсалициловой кислоты.

Средства испытаний: прибор для определения степени растворения c лопастной мешалкой либо с вращающейся корзинкой, аналитические весы марки AS 220/C/2 («Radwag», Польша) с точностью взвешивания 0,1 мг (1 класс точности), натрия гидроксид, вода дистиллированная, кислота хлористоводородная, метиловый оранжевый, фенолфталеин, фильтр «Синяя лента», мерная посуда.

Общие сведения.

Объектом испытаний являются таблетки ацетилсалициловой кислоты.

Состав на одну таблетку:

– ацетилсалициловой кислоты – 500 мг;

– вспомогательных веществ – до получения таблетки масcой 0,6 г.

Действующим веществом в анализируемом лекарственном средстве является ацетилсалициловая кислота (Acidum асеtylsalicylicum, Acetylsalisylic acid, аспирин, 2-(ацетилокси)-бензойная кислота), соединение со структурной формулой C₉H₈O₄ (рис. 1.8) и молекулярной массой Mr=180,2 г/моль [7].

Рис. 1.8. Структурная формула ацетилсалициловой кислоты

Лекарственное вещество является антиагрегантом, противовоспалительным, жаропонижающим, болеутоляющим средством при лихорадочных состояниях, головной боли, невралгиях. Сложные эфиры салициловой кислоты подвергаются реакциям гидролитического расщепления. Реакция используется для идентификации и количественного определения ацетилсалициловой кислоты в фармацевтической субстанции в соответствии с ГФ РБ. Гидролиз ацетилсалициловой кислоты проводят в присутствии раствора натрия гидроксида при нагревании.

Под степенью растворения твердой дозированной формы понимают количество действующего вещества, в процентах, от содержания, указанного в разделе «Состав», которое в условиях, описанных в частной статье, должно перейти в раствор.

Данное испытание используют для определения степени растворения действующих веществ твердых дозированных форм (например, таблетки, капсулы) и суппозиториев.

Если нет других указаний в частной статье, проведение теста «Растворение» не является обязательным для жевательных таблеток, поливитаминных лекарственных средств.

Данное испытание применяется:

− при разработке ЛС с целью выбора оптимального состава ЛФ и для оценки свойств действующих веществ, входящих в ее состав;

− для оценки биофармацевтических свойств ЛС с модифицированным и контролируемым высвобождением в отношении количества высвобождаемой дозы, пищевого влияния на биодоступность и т.д.;

− для оценки стабильности ЛС;

− в процессе контроля качества готового продукта, как в момент производства, так и в процессе обращения ЛС на фармацевтическом рынке, в том числе и для изучения стабильности препарата;

− при оценке изменений в процессе производства, таких как: незначительные изменения в составе, изменение места производства, увеличение объемов производства, незначительные изменения в процессе производства.

− для сравнительных исследований профилей растворения генерических ЛС.

Испытание «Растворение» определяет количество ЛВ, которое в условиях, указанных в частной фармакопейной статье, за определенный промежуток времени должно высвобождаться в среду растворения из твердой дозированной ЛФ.

Скорость растворения или перехода ЛВ в раствор из твердых ЛФ характеризует биодоступность ЛФ в условиях живого организма, так как только молекулы растворенного вещества могут преодолеть барьер клеточной стенки.

Во время растворения происходят два процесса: высвобождение молекул из кристаллических связей и их диффузия в растворитель.

Для определения скорости растворения было разработано множество методов и устройств (с этой целью могут также использоваться и устройства по определению распадаемости). При проведении испытания применяются два основных технических принципа: «смешивающего сосуда» и «проточного прибора».

Для выполнения первой используют дисковый метод, метод с лабораторным стаканом, аппараты «Вращающаяся корзинка» и «Лопастная мешалка», для второй − аппарат «Проточная ячейка». Принцип «смешивающего сосуда» принят всеми ведущими зарубежными фармакопеями, в том числе ГФ РБ.

Выбор используемого прибора зависит от физико-химических характеристик дозированной формы. Проточный прибор обычно целесообразно применять в том случае, когда действующее вещество испытуемого лекарственного средства плохо растворимо в воде и водных средах растворения. Все части прибора, которые могут вступать в контакт с лекарственным средством или средой растворения, должны быть химически инертны, не адсорбировать, не реагировать или каким-либо другим способом искажать результаты испытания. Все металлические части прибора, которые могут вступать в контакт с лекарственным средством или средой растворения, должны быть изготовлены из нержавеющей стали или покрыты соответствующим материалом для того, чтобы эти части не взаимодействовали или каким-либо другим способом не искажали результаты испытания. Прибор должен быть сконструирован таким образом, чтобы свести к минимуму любые колебания и вибрацию, обусловленную проточной системой или элементом, который плавно вращается.

Желательно использовать прибор, который позволяет наблюдать за испытуемым лекарственным средством и мешалкой во время проведения теста «Растворение».

Для проведения теста «Растворение» для конкретного ЛС в частной ФС быть указано: используемый прибор; состав, объем и температура среды растворения; скорость вращения или скорость протекания среды растворения; время, методика и объем отбираемого испытуемого раствора или условия для непрерывного контроля; методика анализа; количество или количества действующих веществ, которые должны раствориться за указанное время.

Метод определения с помощью прибора «Лопастная мешалка».

Прибор (рис. 1.9) состоит из:

− цилиндрического сосуда из боросиликатного стекла или другого подходящего прозрачного материала с полусферическим дном и номинальным объемом 1000 мл; крышки, замедляющей испарение; в крышке должно быть центральное отверстие для оси мешалки и другие отверстия для термометра и устройств, используемых для отбора жидкости;

− мешалки, состоящей из вертикального вала, к концу которого прикреплена лопасть, имеющая форму части круга, отрезанного двумя параллельными хордами; лопасть должна проходить через диаметр вала таким образом, чтобы нижняя часть лопасти находилась на одном уровне с нижней частью вала; вал должен располагаться таким образом, чтобы его ось находилась на расстоянии не более 2 мм от оси сосуда, а нижняя часть лопасти была на высоте (25±2) мм от внутренней поверхности дна сосуда. Верхняя часть вала должна присоединяться к мотору, снабженному регулятором скорости; мешалка должна вращаться плавно, без заметного качания;

− водяной бани, которая поддерживает постоянную температуру среды растворения 37,0±0,5 ºС.

Рис. 1.9. Прибор с «Лопастная мешалка» (размеры указаны в миллиметрах)

Метод определения с помощью прибора «Вращающаяся корзинка».

Прибор (рис. 1.10) состоит из:

− сосуда, идентичного описанному выше сосуду для прибора с лопастью-мешалкой;

− мешалки, состоящей из вертикального вала, к нижней части которого прикреплена цилиндрическая корзинка, которая состоит из двух частей: верхняя часть, имеющая отверстие диаметром 2 мм, должна быть приварена к валу и снабжена тремя упругими зажимами или другим подходящим приспособлением, позволяющим удалять нижнюю часть корзинки для введения испытуемого лекарственного средства и прочно удерживать нижнюю часть концентрически с осью сосуда во время вращения; нижняя часть корзинки представляет собой сваренную в виде цилиндра оболочку с узким ободком листового металла вверху и внизу; если нет других указаний в частной статье, сетка состоит из проволоки диаметром 0,254 мм, образующая квадратные отверстия площадью 0,381 мм²; корзинка с золотым покрытием толщиной 2,5 мкм может использоваться для проведения испытаний в разведенной кислотной среде; дно корзинки должно находиться на высоте 25±2 мм от внутренней поверхности дна сосуда; верхняя часть вала должна подсоединяться к мотору, снабженному регулятором скорости; мешалка должна вращаться плавно, без заметных качаний;

− водяной бани, которая поддерживает постоянную температуру среды растворения 37,0±0,5 ºС.

Рис. 1.10. Прибор «Вращающаяся корзинка» (размеры указаны в миллиметрах)

Таким образом, аппарат «Лопастная мешалка» состоит из тех же частей, что и «Вращающаяся корзинка». Его отличие заключается в использовании в качестве перемешивающего элемента лопастной мешалки вместо вращающейся корзинки.

Проточный метод определения.

Определение проводят на аппарате «Проточная ячейка» (рис. 1.11).

1 2 3 4

1 – резервуар растворения; 2 – насос; 3 – проточная ячейка;

4 – устройство отбора проб.

Рис. 1.11. Прибор «Проточная ячейка»

Как видно из рисунка, прибор состоит состоит из резервуара для среды растворения (1), насоса (2), перекачивающего среду растворения через проточную ячейку, термостатируемой (37,0±0,5 ºС) проточной ячейки (кюветы) (3) и устройства для отбора проб (4). В качестве среды растворения могут использоваться вода, 0,1 М раствор кислоты хлористоводородной, фосфатные буферные растворы с рН от 6,8 до 7,6 и другие водные растворители. Неводные растворители в средах растворения используют в исключительных случаях, и их применение требует дополнительного обоснования. Перед проведением испытания среду растворения дегазируют, объем среды растворения составляет 900−1000 мл.

Проточный метод с точки зрения последующего развития считается перспективным. В сравнении с методом вращающейся корзинки он имеет преимущество в менее интенсивном перемешивании, что приближает его к условиям in vivo. Так же метод не требует восполнения среды растворения, а возможность применения постоянно обновляющейся среды растворения делает этот тип аппарата наиболее приемлемым для ЛС, в состав которых входят плохо растворимые вещества.

Для проведения испытания «Растворение» производители выпускают современное оборудование. Например, фирмы «PharmaTest» (Германия), «Copley Scientific» (Великобритания) производят более 20 видов установок для тестирования на растворение таблеток и капсул.

Проведение испытаний.

Приготовление растворов.

Натрия гидроксида раствор. 20 г натрия гидроксида растворяют в воде и доводят объём раствора тем же растворителем до 100,0 мл. Концентрацию раствора определяют титрованием 1 М раствором кислоты хлористоводородной, используя в качестве индикатора раствор метилового оранжевого, разбавляют до концентрации 0,1 М.

Метилового оранжевого раствор. 0,1 г метилового оранжевого растворяют в 80 мл воды и доводят объём раствора 96% спиртом до 100 мл.

Хлористоводородная кислота разведенная. Содержит 73 г/л НСl (2М). 20 г кислоты хлористоводородной доводят водой до объёма 100 мл, разбавляют до концентрации 1М.

Фенолфталеина раствор. 1 г фенолфталеина растворяют в 80 мл 96% спирта и доводят объём раствора водой до 100 мл.

Помещают 500 мл воды в сосуд, собирают прибор, нагревают среду растворения до 37±0,5ºС и удаляют термометр. Скорость вращения мешалки должна составлять 50 об/мин, корзинки – 100 об/мин; время растворения − 45 мин.

1 таблетку помещают в прибор, перед началом вращения лопасти лекарственное средство помещают на дно сосуда. Следует принять меры, обеспечивающие отсутствие пузырьков воздуха на поверхности лекарственного средства. Вращение лопасти-мешалки или корзинки с указанной скоростью (±4 %) начинают немедленно. Через 45 минут раствор фильтруют через бумажный фильтр «Синяя лента», отбрасывая первые порции фильтрата, и охлаждают до 20°С.

50,0 мл испытуемого раствора помещают в колбу вместимостью 250 мл и титруют 0,1 М раствором натрия гидроксида до появления розового окрашивания (индикатор – фенолфталеина раствор).

Параллельно проводят контрольный опыт. Аналогичные испытания проводят для 5 единиц.

Обработка результатов.

Количество действующего вещества, растворившегося в течение указанного времени, выражается в процентах от содержания, указанного в разделе «Состав».

Содержание кислоты ацетилсалициловой (X), перешедшей в раствор из таблетки, в процентах, вычисляют по формуле 1.9

, (1.9)

где V – объем 0,1 М раствора натрия гидроксида, пошедший на титрование ацетилсалициловой кислоты, мл; V_k – объем 0,1 М раствора натрия гидроксида, пошедший на титрование в контрольном опыте, мл; k – поправочный коэффициент к 0,1 М раствору натрия гидроксида; а – содержание ацетилсалициловой кислоты на одну таблетку, указанное в разделе «Состав», мг; 18,02 мг – количество ацетилсалициловой кислоты, соответствующее 1 мл 0,1 М раствора натрия гидроксида.

Если нет других указаний в частных статьях, для каждой единицы испытуемого лекарственного средства за 45 мин в раствор должно перейти не менее 75 % и не более 115 % действующего вещества от его содержания, указанного в разделе «Состав». Если одна из 6 единиц испытуемого лекарственного средства не соответствует этому требованию, проводят испытание еще шести единиц испытуемого лекарственного средства.

В случае использования в тесте «Растворение» совокупности единиц испытуемого лекарственного средства, которая рассматривается как одна единица испытуемого лекарственного средства, проводят параллельно испытание для шести таких единиц. Полученные результаты пересчитывают на одну единицу дозированного лекарственного средства. Если нет других указаний в частных статьях, для каждой единицы испытуемого лекарственного средства за 45 мин в раствор должно перейти не менее 75 % и не более 115 % действующего вещества от его содержания, указанного в разделе «Состав». Дополнительные испытания в данном случае не проводят.

Если нет других указаний в частной статье, то испытуемая твердая лекарственная форма со стандартным высвобождением выдерживает требования теста «Растворение», когда количество высвободившейся/растворившейся активной субстанции соответствует табл. 1.10, где Q − нормируемое количество растворившейся активной субстанции, выраженное в процентах от номинального содержания (содержания, указанного в разделе «Состав»); кроме этого, значения 5 %, 15 % и 25 % выражены в процентах от номинального содержания и имеют ту же размерность, что и Q. Если результат не соответствует уровню S₁, то продолжают испытание в соответствии с уровнем S₂; если результат не соответствует уровню S₂, то продолжают испытание в соответствии с уровнем S₃.

Таблица 1.10