Аннотация 3
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1. Исследования в терагерцовой области 9
1.1 Терагерцовое излучение 9
1.2 Таблетки и их исследование в ТГц области 18
1.3 Исследования лактозы в терагерцовой области 24
2. Объект исследования и техника эксперимента 28
2.1 Объект исследования 28
2.2 Терагерцовый спектрометр Т-Spec 28
2.3 Методика эксперимента 33
3. Результат эксперимента 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ А 53
В современной фармацевтике пероральные твёрдые лекарственные формы (ЛФ) продолжают оставаться наиболее удобным способом доставки лекарственного средства (ЛС) пациенту. Они обычно представляют собой компактные порошки с активным фармацевтическим ингредиентом и вспомогательными веществами и должны отвечать современным требованиям безопасности человека, а также быть эффективными для лечения различных заболеваний.
В промышленной практике функции доставки препарата в организм определяется физическими и химическими свойствами частиц наполнителей. Основным и часто используемым компонентом фармацевтических препаратов является моногидрат лактозы. Занимая практически весь объём продукта, лактоза в значительной степени влияет на биодоступность и стабильность готовой ЛФ. Качество лекарства обычно оценивается с помощью испытаний на дезинтеграцию и растворение, что тесно связано с внутренней структурой твёрдой лекарственной формы. Чтобы ЛС достигло необходимого участка в организме человека или животного, где должен произойти её распад, таблетка производится по определенным параметрам, влияющим на скорость высвобождения действующего вещества, что, как следствие, влияет на эффективность лечения. Поэтому тестирование растворения является важным звеном в фармацевтической разработке пероральных лекарственных форм и играет ключевую роль в сборе информации о качестве и стабильности каждой производственной партии, возможных вариациях в составе, физических параметрах и критических этапах производства. Однако, методы, обычно использующиеся для этих целей, либо ограничены тонкой поверхностью образца таблетки, поэтому не могут оценить внутренние особенности образца, либо же в ходе испытаний наносят физические повреждения образцу. Вследствие этого появляются новые подходы, обеспечивающие неинвазивное и неразрушающее определение характеристик, одним из которых является терагерцовая спектроскопия во временной области.
Терагерцовая спектроскопия хорошо подходит для работы в фармацевтической промышленности, так как она позволяет за одно измерение провести анализ широкого спектра частот и одновременно получить информацию как о показателе преломления, так и о коэффициенте поглощении образца, что хорошо характеризует исследуемое вещество. Частоты данного излучения низки, что позволяет исследовать низкоэнергетическое межмолекулярное взаимодействие, к тому же многие молекулы (к ним также относится моногидрат лактозы) имеют спектральные “отпечатки пальцев” в этом диапазоне.
Важная роль растворения таблеток обусловила большое количество исследований, представляющих интерес для фармакологии. В то же время большой объем экспериментальной и аналитической информации, накопленный в настоящее время, нельзя считать полным. Таким образом, целью данной работы было исследование процесса растворения таблетированной формы, содержащей моногидрат лактозы, с использованием импульсной терагерцовой спектроскопии во временной области .
С помощью метода терагерцовой спектроскопии во временной области в режиме пропускания получены спектры поглощения исследуемых образцов в диапазоне 0,2 - 1,3 ТГц. Изучены спектральные характеристики сухих и размоченных твердых таблетированных форм при изменении толщины образцов, и вариации объема растворителя. Выраженный пик на частоте 520 ГГц в спектрах исследуемых сухих ТФ, согласно работам, рассмотренным в первой главе, является характерным для моногидрата лактозы. Толщина сухих таблеток, как можно было ожидать, существенно не повлияла на спектры. А изучение спектральных особенностей при разном объеме растворителя показало, что связывание воды с таблеткой находит отражение в уменьшении и расширении пиков поглощения. Полученные результаты свидетельствуют о чувствительности терагерцового метода к изменению физико-химических свойств и структуры молекул. Исследование по временным точкам показало довольно хорошую динамику во времени для 1 и 2 образцов; для 3 образца изменение оказалось сравнительно небольшим. Были построены соответствующие графики, отражающие изменения оптической плотности. Также, используя статистический метод, были количественно оценены спектры сухих и размоченных образцов с помощью коэффициента близости кривой. Различие в динамике может быть связано с пористостью лекарства, отличие в которой получается при прессовке порошков ЛП, что влияет на время растворения таблетки, а также различием состава остального буфера, мешающего проникновению воды в таблетку. Эти результаты показали, что терагерцовая спектроскопия во временной области является хорошим инструментом для проверки качества твердых лекарственных препаратов. Дальнейшее исследование может быть направлено на применение компонентного анализа, а также методов машинного обучения.
