Сопоставительный анализ корректоров метаболизма костной ткани

Содержание

1. Введение______________________________________________________2
2. Алеандроновая кислота. (Alendronic acid)__________________________4

1. Изомерия_______________________________________________5
2. Получение______________________________________________6
3. Примеси_______________________________________________7
4. Сопоставительный анализ оригинального препарата (Фосамакс) и дженериков_____________________________________________8
5. Биотрансформация_______________________________________0
6. Физико-химические свойства_____________________________11
7. Качественный и количественный анализ___________________13
8. Хранение______________________________________________23

3. Клодроновая кислота (Clodronate acid)____________________________23

1. Изомерия______________________________________________23

2. Получение_____________________________________________24

3. Примеси_______________________________________________26

4. Сопоставительный анализ оригинального препарата и дженериков________________________________________________27

5. Биотрансформация______________________________________28

6. Физико-химические свойства_____________________________28

7. 7. Качественный и количественный анализ ______________29

8. Хранение______________________________________________35

9. Связь строения с  дейтвием_________________________________34

10. Заключение_____________________________________________37

IV. Список используемой литературы________________________________38

V. Приложения___________________________________________________39

1. Приложение 1. Перевод зарубежных фармакопейных статей_____39

2. Приложение 2. Ситуационная задача_________________________46

Введение

Корректоры метаболизма  костной и хрящевой ткани — вещества, восстанавливающие обменные процессы костной и хрящевой ткани: накапливаются в костной ткани и угнетают активность остеокластов, уменьшают боль в костях, репарируют очаги остеолиза, останавливают (уменьшают) резорбцию костной ткани (тормозят остеокласты) и стимулируют костеобразование (активируют остеобласты). В последнее десятилетие в качестве "антиостеопорозных" используются производные дифосфоновой кислоты - бифосфонаты (алендронат, палиндронат, клодронат, этилдронат и др.).

Бисфосфонаты (также называемые бифосфонатами или дифосфонатами) представляют собой класс препаратов, предотвращающих потерю костной массы и используемых для лечения остеопороза и аналогичных заболеваний. Называются бифосфонатами, так как молекулы содержат два фосфоната (PO₃).

Несколько крупных клинических  исследований показали, что бифосфонаты снижают риск переломов при остеопорозе.

Кости постоянно обновляются, равновесие (гомеостаз) поддерживается остеобластами, которые формируют  кости, и остеокластами, которые  их разрушают. Бисфосфонаты тормозят разрушение костей остеокластами.

Остеокласты также постоянно  обновляются путем самоуничтожения  через апоптоз, формой клеточной смерти. Бисфосфонаты способствуют апоптозу остеокластов.

Использование бисфосфонатов включает профилактику и лечение остеопороза, остита деформирующего («болезнь Педжета»), костных метастазов (с или без гиперкальциемии), множественной миеломы, первичного гиперпаратиреоза, несовершенного остеогенеза и других болезней, вызывающих хрупкость костей.

Различают два класса бисфосфонатов: азот-содержащие и N-не содержащие бисфосфонаты. Они по-разному действуют в уничтожении клеток остеокластов.

N-не содержащие бисфосфонаты:

• Этиодронат
• Клодронат
• Тилудронат
• Ибандронат

N-cодержащие бисфосфонаты:

• Алеандронат
• Золендронат
• Памидронат
• Ризедронат

В данной работе подробно рассматривается  и анализируется по представителю  от каждого класса. Из класса N-cодержащих бисфосфонатов – алеандроновая кислота, из класса N-не cодержащих бисфосфонатов – клодроновая кислота.

 

 

 

 

 

 

 

 

Алеандроновая кислота. (Alendronic acid)

М.м. 325,1 г

C₄H₁₂NNaO₇P₂

ИЮПАК:

(4-Амино-1-гидроксибутилиден)бифосфоновая кислота (и в виде мононатриевой соли тригидрата)

МНН:

Алеандроновая кислота

Фармакологическая группа вещества:

Корректоры метаболизма  костной и хрящевой ткани

 

 

 

Изомерия

 

(4-Амино-1-гидроксибутилиден) бифосфоновая кислота( алеандроновая кислота)	(4-амино -3-метил-1-гидроксипропилиден) бифосфоновая кислота
(3-Амино-1-гидроксибутилиден) бифосфоновая кислота	(2-Амино-1-гидроксибутилиден) бифосфоновая кислота

Таблица 1. Изомеры алеандроновой кислоты.

 

 

 

Получение

Способ получения 4-амино-1-гидроксибутилиден-1 ,1-бисфосфоновой кислоты или ее соли включает:

(А) взаимодействие 4-аминомасляной  кислоты со смесью фосфорной кислоты и PCl₃ в присутствии метансульфоновой кислоты:

(Б) взаимодействие смеси,  полученной на стадии (а), с получением  водной гидролизной смеси, причем  рН поддерживают в диапазоне  от 4 до 10 во время контактирования;

(В) выделение 4-амино-1-гидроксибутилиден-1 ,1-бисфосфоновой кислоты или ее солей.

Данный синтез может быть проведен при различных условиях:

1. дополнительно включается стадия (б-2) нагревание указанной смеси, полученной на стадии (б) в диапазоне от 50 °С до точки кипения.
2. водная гидролизная смесь в стадии (б) может представлять собой фосфатный буфер.

 

Примеси (по Европейской фармакопее)

 

 

 

4-аминобутановая кислота	Фосфиты
	Фосфаты

Таблица 2. Примеси алеандроновой кислоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопоставительный  анализ оригинального препарата (Фосамакс) и дженериков

Препарат	Состав	Фармакокинетика
Фосамакс – оригинальный препарат;   Производитель: Мерк Шарп и Доум Б.В., Нидерланды	Активное вещество: алендроната тригидрат мононатриевой соли 91,37 мг; Вспомогательные вещества: микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ), безводная лактоза, кроскармеллоза натрия, стеарат магния	Биодоступность составляет 0,64%;объем распределения алендроната составляет около 28 л. Концентрация препарата в плазме крови незначительна (менее 5 нг/мл). Связывание алендроната с белками плазмы составляет приблизительно 78%. Выводится почками.
Теванат;   Производитель: Тева, Израиль	Активное вещество: алендроната натрия моногидрат 81,2 мг; Вспомогательные вещества: МКЦ; кроскармеллоза натрия; магния стеарат .	Биодоступность составляет 0,6%; Концентрация препарата в плазме крови незначительна (менее 5 нг/мл). Связывание с белками плазмы крови составляет около 78%. Выводится почками.
Стронгос;   Производитель: Верофарм, Россия	Активное вещество: алендроната натрия моногидрат 80,4 мг; Вспомогательные вещества: МКЦ; кроскармеллоза натрия; магния стеарат	Абсолютная биодоступность для таблеток 0.78%. Связь с белками плазмы - около 78%. T1/2 - не более 10 ч. Почечный  клиренс - 71 мл/мин, системный - 200 мл/мин. Концентрация в плазме  после в/в инфузии снижается на 95% в течение 6 ч. Выводится почками.

Таблица 3. Сопоставительный анализ оригинального препарата и дженериков.

Сопоставив оригинальный препарат и его дженерики, можно сделать вывод, что, несмотря на то, что оригинальный препарат отличается присутствием во вспомогательных веществах безводной лактозы, на фармакокинетику это не повлияло. Лактоза безводная имеет хорошие свойства сжимаемости, и в сочетании с низким содержанием влаги является прекрасным вспомогательным веществом для использования в процессе сухой грануляции, что способствует получению высококачественных твердых таблеток. Правильное вспомогательное вещество можно подобрать, зная свойства сжимаемости и концентрацию активного компонента. Смешивая лактозу и МКЦ можно влиять на свойства текучести и сжимаемости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биотрансформация

Не подвергается в организме  биотрансформации, выводится почками в неизменном виде. Но, исходя из химического строения данного соединения, теоретически можно предположить протекание следующих реакций.

1. Окислительное дезаминирование:

2. Гидролиз при биотрансформации:

 

 

Физико-химические свойства

Белый или почти белый  кристаллический порошок, растворимый в воде, очень слабо растворим в метаноле, практически нерастворим в метиленхлориде. Обладает низкой липофильностью.

Химические  свойства:

1. Кислотно-основные свойства

Схема диссоциации алендроновой кислоты:

 

H₄ L^±    H₃ L^{+, 2 −} + H ⁺         pK_а1 (1)

H₃ L^{+, 2 −}   H₂ L^{+, 3−} + H⁺        pK_а2 (2)

H₂ L^{+, 3−}   H₁ L^{+, 4−} + H ⁺       pK_а3 (3)

H₁ L^{+, 4−}   L^{4 −} + H⁺                pK_а4 (4)

2. Окислительно-восстановительные свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Диазотирование (С HNO₂)

 

 

 

 

Качественный  анализ.

1. Определение примеси 4-амино-бутановой кислоты в субстанции алендроната натрия методом мицеллярной тонкослойной хроматографии.

Для количественного определения  основного вещества в субстанции алендроната натрия в Европейской фармакопее предложена ВЭЖХ методика с анионообменной колонкой и рефрактометрическим детектором, а для контроля содержания примеси (4-аминобутановая кислота) методика нормально-фазовой тонкослойной хроматографии с подвижной фазой 1-бутанол: уксусная кислота: вода (6:2:2). Кроме того, известны также методики количественного определения 4-аминобутановой кислоты в биологических объектах, в основном методами ВЭЖХ, капиллярного электрофореза и др.

Определение примеси 4-амино-бутановой  кислоты методом мицеллярной тонкослойной хроматографии:

Реагенты и  растворы

Подвижная фаза: ледяная уксусная кислота (х.ч.), монохлоруксусная и трихлоруксусная кислоты, 1-пентанол (ч.) и 1-бутанол(ч.),1-пропанол (ч.) и этанол (ч.).

Стационарная фаза: оксид  алюминия.

Реагент для проявления хроматограммы: нингидрин.

Измерение вязкости подвижных фаз

Значения кинематической вязкости (сопротивления жидкости течению  под действием гравитации) определяли, измеряя время истечения определенного  объема испытуемой подвижной фазы под  влиянием силы тяжести при температуре 25°С. Кинематическую вязкость (ν, мм²×с^-1) рассчитывали как произведение измеренного времени истечения на постоянную вискозиметра:

ν =C•t (1)

где С – калибровочная  постоянная вискозиметра,мм²×с^-2, рассчитанная с использованием данных о времени истечения дистиллированной воды и известного значения кинематической вязкости воды при 25°С

(0,8903 мм²×с^-1); t – среднее арифметическое значение времени истечения для трех параллельных измерений, с.

Динамическую вязкость (η) рассчитывали по следующей формуле:

η =νρ (2)

где ρ – плотность подвижной  фазы, г×см^-3, определенная гравиметрически.

Аппаратура, условия  хроматографирования и проявления хроматографических зон

Хроматографирование проводилось в обычных хроматографических камерах с использованием пластин Сорбфил-ПТСХ-АФ-А 100×100 мм на алюминиевой подложке, Сорбфил-ПТСХ-П-А-УФ 150×100 мм на полиэтилентерефталатной подложке, Солуфол 200×200 мм на алюминиевой подложке.

Оптимизация состава  подвижной фазы

Выбор поверхностно-активного  вещества

В качестве ПАВ для приготовления  мицеллярных подвижных фаз использовали цетилпиридиний хлорид (ЦПХ), мицеллярные свойства которого подходят для использования в хроматографии: точка Крафта (температура выше которой возможно мицеллообразование) составляет 19,5°С, а критическая концентрация мицеллообразования 9,0•10-4 моль/л. Все мицеллярные подвижные фазы, которые использовались в дальнейшей работе, содержали 0,02 моль/л ЦПХ.

 

 

Модификация мицеллярной подвижной фазы

Для улучшения формы хроматографических пятен и увеличения эффективности разделения в мицеллярной тонкослойной хроматографии, также как и в мицеллярной жидкостной хроматографии, используют небольшие добавки органических растворителей, чаще всего алифатических спиртов или карбоновых кислот. В качестве модификатора мицеллярных подвижных фаз использовали этанол (5% по объему).

Модификатор	Rf	Время хроматографирования, мин
Этанол, 5% (по объему)	0,82	20