ИЗУЧЕНИЕ ТВЁРДЫХ ДИСПЕРСИЙ МЕТРОНИДАЗОЛА МЕТОДОМ МИКРОСКОПИИ

STUDY OF SOLID DISPERSIONS OF METRONIDAZOLE BY MICROSCOPY

Savva Naryshkin

Graduate student of Analytical, physical, and colloidal chemistry department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Ivan Krasnyuk (jr.)

Doctor of Science, Head of Analytical, physical, and colloidal chemistry department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Ivan Krasnyuk

Doctor of Science, Head of Pharmaceutical Technology department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Anastasiya Belyackaya

Candidate of Science, Docent of Pharmaceutical Technology department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Ol'ga Stepanova

Candidate of Science, Teacher of Pharmacology department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Ivan Bobrov

Student of I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

Ol'ga Rastopchina

Candidate of Science, Docent of Pharmaceutical Technology department, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Цель: изучить влияние получения твёрдых дисперсий (ТД) с поливинилпирролидоном-10000 (ПВП) на микрокристаллическую картину метронидазола. Метод: анализ проводили на кафедре аналитической, физической и коллоидной химии Института фармации им. А.П. Нелюбина Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет). Использовали цифровой микроскоп Levenhuk D50L NG (фирмы Levenhuk, Китай), оснащённый цифровой камерой (2 Мпикс) для микрофотосъёмки, с программным обеспечением Levenhuk ToupView, совместимым с Windows 7. Субстанцию метронидазола микроскопировали под покровным стеклом в капле вазелинового масла. При микроскопии, перекристаллизованной субстанции, ПВП и ТД на предметное стекло наносили каплю их раствора в этаноле 96%. Микроскопировали после удаления растворителя. Результат: ТД метронидазола с ПВП представляют собой гетерогенную систему. ТД – это комбинированная система, представляющая собой раствор метронидазола в ПВП и, предположительно, кристаллическую (твёрдая суспензия) и аморфную фазы метронидазола в полимерной матрице. Выводы: получение ТД снижает кристалличность метронидазола, улучшая его растворение в воде.

ABSTRACT

Background: to study the effect of obtaining solid dispersions (SD) with polyvinylpyrrolidone-10000 (PVP) on the microcrystalline pattern of metronidazole. Methods: the analysis was carried out at the Department of Analytical, Physical and Colloidal Chemistry of the A.P. Nelyubin Institute of Pharmacy of the I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia (Sechenov University). We used a Levenhuk D50L NG digital microscope (made by Levenhuk, China), equipped with a digital camera (2 megapixels) for microphotography, with Levenhuk ToupView software compatible with Windows 7. Substance metronidazole were studied by optical microscopy under a cover glass in a drop of paraffin oil. Under microscopy, recrystallized substance, PVP, SD, a drop of their solution in 96% ethanol was applied to the slide. Microscopy after removal of the solvent. Result: SD of metronidazole with PVP are a heterogeneous system. SD is a combined system consisting of a solution of metronidazole in PVP and, presumably, the crystalline (solid suspension) and amorphous phases of metronidazole in a polymer matrix. Conclusion: the preparation of SD reduces the crystallinity of metronidazole, improving its dissolution in water.

Ключевые слова: метронидазол; твёрдая дисперсия; кристалличность.

Keywords: metronidazole; solid dispersion; crystallinity.

Цель: изучить влияние получения твёрдых дисперсий (ТД) с поливинилпирролидоном-10000 (ПВП) на микрокристаллическую картину метронидазола. Ранее коллектив авторов установил повышение растворимости мало растворимого в воде противомикробного и противопротозойного лекарственного средства – метронидазола из его ТД. Комплекс факторов, повышающих растворимость включает снижение кристалличности метронидазола при получении ТД [1-4]. Метод: анализ проводили на кафедре аналитической, физической и коллоидной химии Института фармации им. А.П. Нелюбина Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет). Использовали цифровой микроскоп Levenhuk D50L NG (фирмы Levenhuk, Китай), оснащённый цифровой камерой (2 Мпикс) для микрофотосъёмки, с программным обеспечением Levenhuk ToupView, совместимым с Windows 7. Субстанцию метронидазола микроскопировали под покровным стеклом в капле вазелинового масла. При микроскопии, перекристаллизованной субстанции, ПВП и ТД на предметное стекло наносили каплю их раствора в этаноле 96%. Микроскопировали после удаления растворителя. С целью изучения кристаллической картины была проведена микроскопия образцов субстанции до и после рекристаллизации, ПВП и их ТД. Результаты на рисунке.

Рисунок. Результаты микроскопии: 1 – исходная субстанция метронидазола; 2 – рекристаллизованная субстанция; 3 – ПВП; 4 – ТД

Результат. Исходная субстанция метронидазола – частицы вещества, имеющие чётко выраженное кристаллическое строение. Кристаллы – прозрачные, бесцветные, вытянутые продолговатой формы с ровными параллельными гранями, слоистые, в большинстве однотипные, в форме прямоугольного параллелепипеда. Можно предположить, что субстанция ранее не подвергалась интенсивной микронизации. Рекристаллизованный метронидазола – картина отличается от исходной субстанции. Игольчатые, вытянутые, прозрачные кристаллы с ровными гранями, иногда собранные в звёздчатые скопления. Полимерный носитель (ПВП) – прозрачная, бесцветная масса в виде плёнки без выраженной внутренней структуры, хаотично растрескивающаяся со временем. Скорее всего аморфная, некристаллическая структура. ТД – представляет собой гетерогенную систему, состоящую как минимум из 3-4 фаз. Ряд структур имеет частично игольчатое строение – возможно рекристаллизованная субстанция. Отмечены мелкие кристаллические объекты подобные исходной субстанции. Присутствуют очень мелкие, трудно идентифицируемые объекты, представляющие собой или остановившийся начальный этап рекристаллизации субстанции в вязком полимере, или её полиморфную модификацию, или продукт комплексообразования с ПВП. Предположительно аморфного типа. Учитывая, что содержание метронидазола в ТД 50% по массе, прозрачный фон – скорее всего, является твёрдым раствором субстанции в полимере. Таким образом, для ТД наблюдается сложная микрокристаллическая картина, сочетающая признаки исходной субстанции метронидазола (кристаллической и аморфной природы), ПВП, их твёрдого раствора, а также, возможно, продукты комплексообразования. Выводы: получение ТД снижает кристалличность метронидазола, улучшая его растворение в воде.

Список литературы:

1. Krasnyuk I.I. (jr) Effect of Solid Dispersions on the Dissolution of Ampicillin // BioNanoScience. June 2017, Volume 7, Issue 2, pp. 340-344.
2. Грих В.В. Перспективы применения твёрдых дисперсий метилурацила в медицине и фармации // Фармация. – 2016. – №5. – С. 9-13.
3. Краснюк И.И. (мл) Перспективы получения лекарственных форм на основе твёрдых дисперсий фурацилина // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2015. – №2 (11) – С.72-78.
4. Краснюк И.И. (мл), Перспективы применения твёрдых дисперсий с поливинилпирролидоном в медицине и фармации // Фармация. – 2016. – №6. – С. 7-11.