Использование трехфакторного дисперсионного анализа для разработки состава растворов для фармацевтической печати пленок, диспергируемых в полости рта, на основе субстанции 2-этил-6-метил3-гидроксипиридина сукцината

Введение. Одним из основных развивающихся направлений медицины и фармации является персонификация фармакологической терапии. С целью персонификации разрабатываются лекарственные формы с возможностью изменения дозы при производстве, позволяющие осуществлять проведение индивидуальной терапии для каждого пациента. В настоящее время существует два основных направления в разработке лекарственных форм для индивидуализированной терапии: методы двумерной (2D) и трехмерной (3D) печати, позволяющие получить лекарственный препарат, обладающий свойствами гибкого изменения размера, формы и дозы. Двумерная печать дополнительно характеризуется большей простотой приготовления лекарственных средств и позволяет получать пленки, диспергируемые в полости рта.Цель исследования - разработка состава растворов («чернил»), содержащих активную фармацевтическую субстанцию (АФС) 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината, используемую в технологии струйной печати для получения пленок, диспергируемых в полости рта. Данная АФС обладает антиоксидантным, антигипоксантным и мембранопротекторным действием и применяется во многих областях медицины, в частности кардиологии, неврологии, наркологии, психиатрии.Материалы и методы. Измерение вязкости (Фармакопея ЕАЭС 2.1.2.9. 201020009-2019) - ВПЖ-4 1.12 (Yancheng Jingwei Int'l Group Co., Ltd., КНР), измерение поверхностного натяжения - пузырьковый тензиометр (Sensadyne PC 900, M&H Technologies Inc., Флагстафф, США), определение относительной плотности (Фармакопея ЕвразЭС 2.1.2.5. 201020005-2019) - пикнометр; термоструйный принтер Canon PIXMA TS5040 (Canon Inc, Tokyo, Japan), оснащенный печатающей головкой QY6-0089-000000. Кроме того, использовали методы расчета чисел Онезорге и Z, а для математического анализа полученных данных применяли полнофакторный трехуровневый дисперсионный анализ.Результаты. Разработку проводили с применением метода дисперсионного анализа для изучения влияния факторов состава на исследуемые фармацевтико-технологические характеристики растворов. В качестве факторов состава использовали тип модификаторов вязкости и поверхностного натяжения, количественное соотношение вспомогательных веществ и воды очищенной, а также введение дополнительного поверхностно-активного вещества. Признаки, воздействие факторов на которые изучалось в данном исследовании, представлены характеристиками вязкости, истинной плотности растворов, поверхностным натяжением, числа Онезорге и растворимости АФС.Заключение. При анализе полученных данных выявлено влияние каждого фактора и их взаимодействий, продемонстрированы их степени воздействия на фармацевтико-технологические характеристики растворов для печати. Получены средние значения характеристик по частным факторам состава растворов для определения наиболее оптимальных вспомогательных веществ для достижения целевых значений числа Z и наибольшего количественного содержания АФС в составе.

Background. One of the main developing areas of medicine and pharmacy is the personification of pharmacological therapy. For the purpose of personification, dosage forms are being developed with the possibility of changing the dose during production, allowing for individual therapy for each patient. Currently, there are two main directions in the development of LF for individualized therapy: two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) printing methods that allow to obtain medicinal products of arbitrary size, shape and dose. Two-dimensional printing is additionally characterized by greater simplicity in the preparation of medicines (drugs) and allows you to obtain films dispersed in the oral cavity.Aim. In this study, the composition of solutions (“ink”) containing the active pharmaceutical ingredient (API) 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate used in inkjet printing technology to produce films dispersed in the oral cavity is being developed. This API has antioxidant, antihypoxant and membrane protective effects and is used in many fields of medicine, in particular, cardiology, neurology, narcology, psychiatry.Materials and methods. Viscosity measurement (EAC Pharmacopoeia 2.1.2.9. 201020009-2019) - VPJ-4 1.12 (Yancheng Jingwei Int'l Group Co., Ltd., China), Surface tension measurement - bubble Tensiometer (Sensadyne PC 900, M&H Technologies Inc., Flagstaff, USA), Relative density determination (EAEU Pharmacopoeia 2.1.2.5. 201020005-2019) - pycnometer; Canon PIXMA TS5040 thermal jet printer (Canon Inc, Tokyo, Japan) equipped with a QY6-0089-000000 printhead. In addition, methods for calculating the Onesorge number and the Z number were used, and full-factor three-level analysis of variance was used for the mathematical analysis of the data obtained.Results. The development was carried out using the method of dispersion analysis to study the influence of composition factors on the studied pharmaceutical and technological characteristics of solutions. The type of viscosity and surface tension modifiers, the quantitative ratio of excipients and purified water, as well as the introduction of an additional surfactant are used as composition factors. Among the studied pharmaceutical and technological characteristics are viscosity, true density of solutions, surface tension, Onesorge number and solubility of API.Conclusion. The analysis of the obtained data revealed the influence of each factor and their interactions, demonstrated their degree of exposure to pharmaceutical and technological characteristics of printing solutions, and also obtained average values of characteristics for particular factors of the composition of solutions to determine the most optimal excipients to achieve the target values of the Z number and the highest quantitative content of API in the composition.