Начало >> Статьи >> Архивы >> Полимеры медицинского назначения

Система пролонгированного введения лекарств - Полимеры медицинского назначения

Оглавление
Полимеры медицинского назначения
Исследование в области полимерных материалов
Перспективный план разработки искусственных органов
О проблематике в области полимеров медицинского назначения
Искусственная кожа
Контактные линзы
Мембраны для искусственных легких
Искусственная почка
Мембраны для диализа крови
Возможности новых мембран для диализа крови
Искусственные почки других разновидностей и модификаций
Разделение и диффузия веществ, заключение
Полимеры, совместимые с живым организмом
Вредное действие полимеров на организм
Многозначность и многообразие понятия биосовместимости
Способы оценки биосовместимости
Естественный механизм свертывания крови и тромбообразования
Растворение фибрина и предотвращение свертывания крови
Способы оценки тромборезистентности
Получение антитромбогенных полимерных материалов
Гидрогели
Введение гепарина в полимерный материал
Фиксация системы растворения фибрина
Феномен поверхностей и гемосовместимость
Взаимодействие полимера с составляющими крови
Адгезия, когезия и элиминирование тромбоцитов
Заключение по полимерам, совместимым с живым организмом
Полимеры фармакологического назначения
Полимеризация лекарственных веществ
Полимеры вспомогательного фармакологического назначения
Полимерные покрытия
Использование полимеров в виде жидких субстанций, вводимых в организм
Система пролонгированного введения лекарств
Микрокапсулирование
Практические примеры микроинкапсулирования
Ликвация лекарственного вещества из микрокапсулы
Разработка медицинских полимеров и биоматериаловедение
Подход к биосовместимости полимера
Электрические явления на поверхности полимера - биосовместимость
Применение спектроскопических методов анализа - биоматериаловедение
Способ кругового дихроизма - биоматериаловедение
Микрокалориметрия - биоматериаловедение
Электрофорез - биоматериаловедение
Гистологическая и гистохимическая микроскопия
Использованиее ферментативных реакций и радиоактивных изотопов - биоматериаловедение
Заключение - биоматериаловедение

Способы введения лекарственных веществ в организм можно подразделить на две методики: введения медикамента в весь организм и введения в какую-то строго локализованную его область. В первом случае лекарство обычно разносится по всему организму вместе с кровью, а потому данная методика соответствует двум положениям: такому, когда ткани, на которые должен действовать медикамент, расположены по всему организму, и такому, когда ткани-мишени не поддаются точному определению. Данной методике в большинстве своем соответствуют таблетки и другие лекарственные формы перорального применения.
Понятно, что процессы перехода в раствор, резорбции и усвоения таблетированного лекарства зависят от его стабильности, метаболизма и многих других факторов, и биологическая его эффективность не всегда достигает желаемого уровня. Кроме того, для увеличения концентрации лекарственного вещества в заданном месте иногда приходится увеличивать его дозировку, а это влечет за собой разного рода побочные действия, часто резко отрицательные. Наиболее характерные примеры лекарственных препаратов локализованного введения — офтальмологические медикаменты и различные мази. Ввиду того, что при локальном введении лекарства разнесение его по всему организму незначительно, побочные действия проявляются весьма слабо, однако и сфера применения лекарств таким способом сильно ограничена. Совершенно очевидно, что непрерывное местное введение лекарственного вещества позволяет рассчитывать на возрастающую результативность его действия, и именно пролонгированная подача лекарства обеспечивает такой эффект.
К необходимым фармакологическим агентам, вмещающим и «оформляющим» лекарственное вещество и непосредственна вводимым в организм, относятся полимерные носители лекарств (они имеют многочисленные названия, в частности носители, матрицы, депо, капсулы, имплантаты). Основное условие подбора полимерного фармакологического носителя заключается в том, чтобы лекарство из него переходило в раствор (ликвация) и поступало в соки или в заданную тканевую область при постоянных неизмененных характеристиках. Техника такой подачи медикаментов исследуется достаточно давно, но особо пристальное внимание в последнее время начала привлекать именно  методика, получившая название системы пролонгированного введения лекарства.
Хигути вывел формулу (ниже она будет рассмотрена более детально), относящуюся к ликвации лекарственного вещества из нерастворимой глобулярной матрицы:
(7)
где k—константа скорости перехода лекарства в раствор; она описывается следующим выражением:
(8)
где Q — количество лекарства, перешедшее в раствор с единицы площади поверхности фармакологического препарата по истечении времени t; D — константа диффузии лекарства в окружающую жидкость; х — коэффициент искривления матрицы; А — концентрация лекарства в матрице; Cs — степень растворения лекарства в окружающей жидкости; е — коэффициент пустот.
На рис. 46 показана зависимость объема некоторых лекарственных веществ, переходящих в раствор из матрицы, от времени [24]. Матрица выполнена из сополимера метакрилата с метилметакрилатом. Очевидно хорошее совпадение графиков с данными формулы (7).


Рис. 46. Скорость ликвации лекарственных веществ из таблеток (в каждой таблетке содержится 100 мг лекарства) (24).
1 — метапирилен хлорид; 2 — пентобарбитал-натрий; 3 — эфедрин хлорид; 4 — декстрометофангидробромид.
Рис. 47. Переход в раствор стероидов из матриц, выполненных в виде трубок из кремнийорганического полимера (25).

I —  прогестерон; 2— метоксипрогестерон ацетат; 3 — 6а-метил-11(3-оксипрогестерон; 4— 17а-оксипрогестерон.
Рис. 48. Динамика элиминирования с мочой стероида, имплантированного в кремнийорганической капсуле.
Линейная зависимость объема переходящего в раствор лекарства от квадрата времени распространяется и на тот случай, когда стероидный препарат типа прогестрона ликвидируется из кремнийорганической оболочки [25]; это видно из графика (рис. 47). Ликвидация из этой матрицы зависит от молекулярной структуры стериода. Ввиду того, что константы диффузии являются величинами одного порядка, можно рассматривать расхождение моделей динамики их ликвидации как следствие разности степени растворения этих стероидов в кремнийорганическом высокомолекулярном веществе.
В подкожную ткань предплечья человека имплантировали капсулу из кремнийорганического полимера с магестерола ацетатом и исследовали динамику выделения стероида с мочой в течение длительного времени; графики, полученные в результате замеров, приведены на рис. 48. Через 2 мес. суточная экскреция стероида снизилась до половины первоначального элиминирования, однако по истечении 3 мес. скорость выделения стабилизировалась и оставалась на одном уровне в период от 4-го месяца до 1 года от даты имплантации. Таким образом, в отличие от эксперимента в трубке, первоначальная скорость элиминирования лекарственного вещества здесь замедлилась. По современным представлениям, такое снижение обусловлено тем, что вокруг имплантированной капсулы генерируется новая волокнистая ткань, значительно затрудняющая диффузию стероида.
Относительно использования стероидов в качестве противозачаточных средств было установлено, что введение инородного гормона непосредственно в матку весьма эффективно предотвращает наступление беременности, причем побочные действия в этом случае чрезвычайно слабы. При использовании прогестрона по системе пролонгированной подачи его вводят в матку в виде суспензии кристаллов с сополимером в качестве пленки-оболочки. Здесь прогестрон переходит в раствор в соответствии с закономерностью Фика (Fick), а затем  продолжает ликвидироваться со скоростью, которая практически почти неизменна ввиду постоянной разности концентраций. Таким образом, действие прогестрона длится в течение 1 года при суточной ликвации, равной 65 мкг.
Поскольку при пероральном способе введения необходимый прием гормона определяется десятками миллиграммов, можно говорить о разнице медикаментозного действия стероида и о принципиальном расхождении двух рассмотренных методик введения его в организм.
В идеальном случае система пролонгированного введения лекарства в организм должна отвечать шести основным требованиям, т. е. выполнять следующие главные функции:

  1. служить емкостью, вмещающей лекарственное вещество;
  2. служить источником энергии, необходимой для освобождения лекарства из емкости и транспортировки его в ткани организма;
  3. функционировать в качестве регулятора скорости освобождения лекарства из емкости;
  4. служить элементом, определяющим и регулирующим скорость освобождения лекарства в зависимости от времени;
  5. осуществлять биологический контроль-управление (надзор) над всем процессом пролонгированного введения лекарства;
  6. быть объединяющим началом, платформой для реализации всех указанных функций.

Ввиду того, что способность легко осуществлять все перечисленные функции присуща естественным органам выделения по самой их природе, завершенную систему пролонгации можно рассматривать как своего рода искусственный внутренний орган. Когда лекарственное вещество заключено в полимерную матрицу, именно последняя обеспечивает освобождение этого вещества с заранее заданной скоростью, а источником энергии пролонгированного освобождения является перепад концентраций лекарства внутри матрицы и вне ее, приближающийся к нулю.
Описанная методика введения лекарственных веществ позволяет возлагать большие надежды на будущее. Они связаны с развитием исследований в области макромолекулярной химии, особенно химии полимеров медицинского назначения, и электронной техники, а также в смежных областях науки.



 
« Пограничная интеллектуальная недостаточность   Полиурия и полидипсия »