НОВЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ
НОВЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ
Создание новых, более совершенных лекарственных форм (ЛФ) промышленного производства наиболее рационально рассматривать на основе современной классификации ЛФ. В последние два десятилетия наблюдается значительный прогресс в области фармацевтических технологий, что в свою очередь привело к созданию множества новых лекарственных форм, обладающих улучшенными характеристиками и терапевтическими эффектами.
Известно несколько принципов классификации ЛС:
• По агрегатному состоянию (Ю.К. Траппа): жидкие, мягкие, газообразные.
• По способу применения (В.Л. Тихомирова): энтеральные и парентеральные.
• По общности фармацевтических операций (В.Я. Когана): измельчение, смешивание, растворение.
• По сложности технологического процесса (С.Ф. Шубина и др.).
В настоящее время наблюдается тенденция резкого увеличения финансовых затрат крупных фармацевтических компаний на совершенствование и создание новых лекарственных форм известных лекарственных веществ с более выраженным терапевтическим эффектом, в том числе пролонгированного и направленного действия. Это связано с необходимостью повышения эффективности лечения и снижения побочных эффектов.
В связи с этим возникла необходимость в классификации ЛС по времени действия и характеру распределения лекарственного вещества (ЛВ) в организме. По этим признакам все ЛС делятся на три группы:
1. ЛС кратковременного периодического действия и, как правило, системного распределения (ЛС первого поколения).
2. ЛС длительного, пролонгированного действия и системного распределения (ЛС второго поколения).
3. ЛС длительного и направленного действия (ЛС третьего поколения).
▎ЛС Первого Поколения
К ЛС первого поколения относятся все старые ЛФ, такие как порошки, растворы, мази, суппозитории, обычные таблетки, которые оказывают терапевтическое действие в течение нескольких часов. Подавляющее большинство ЛВ абсорбируются организмом при любых путях введения, затем распределяются в различной степени по всему организму и элиминируются. При этом какая-то часть дозы ЛВ оказывает фармакологическое действие.
▎ЛС Второго Поколения
К ЛС второго поколения относятся пролонгированные лекарства, которые действуют в течение длительного времени — от суток до нескольких месяцев. Высвободившиеся ЛВ также распределяются по всему организму. Способами пролонгирования являются уменьшение скорости выведения ЛВ из организма, замедление их биотрансформации и длительность всасывания. В основном длительность действия ЛС достигается путем иммобилизации на неорганических и органических носителях физическими или химическими методами.
К физическим методам иммобилизации относятся:
• Адсорбция: процесс прикрепления молекул ЛВ к поверхности носителя.
• Включение в гель: создание матрицы, которая удерживает ЛВ и обеспечивает его постепенное высвобождение.
• Микрокапсулирование: оборачивание частиц ЛВ полимерной оболочкой для контроля высвобождения.
К химическим методам иммобилизации относятся:
1. Химическое (ковалентное) связывание ЛВ с полимерным носителем.
2. Сшивка молекул ЛВ с полимерным носителем через использование бифункциональных реактивов, в частности глутарового альдегида.
Пролонгированные ЛС с постоянной или регулируемой скоростью высвобождения называются терапевтическими системами. К ним относятся:
• Матричные (каркасные) таблетки: обеспечивают постепенное высвобождение активного вещества за счет диффузии через матрицу.
• Таблетки «орос»: осмотические насосы, которые используют осмотическое давление для контроля высвобождения.
• Трансдермальные терапевтические системы (пластыри): позволяют доставлять активные вещества через кожу в системный кровоток.
• Глазные пленки: предназначены для местного лечения глазных заболеваний с контролируемым высвобождением.
• Инъекционные и имплантационные терапевтические системы: растворы, капсулы и шарики, которые обеспечивают длительное высвобождение ЛВ непосредственно в целевой орган или систему.
▎ЛС Третьего Поколения
К ЛС третьего поколения относятся препараты, которые обеспечивают направленное действие на определенные ткани или органы, что позволяет минимизировать системные побочные эффекты и повысить терапевтическую эффективность. Эти формы разрабатываются с учетом молекулярной архитектуры и свойств целевых клеток или тканей. Например:
• Наночастицы: используются для целевой доставки противоопухолевых средств непосредственно в опухолевые клетки.
• Имплантаты с контролируемым высвобождением: могут быть использованы для лечения хронических заболеваний, таких как диабет (инсулиновые имплантаты).
В настоящее время имеет место тенденция резкого увеличения финансовых затрат крупных фирм на совершенствование и создание новых лекарственных форм известных лекарственных веществ с более выраженным терапевтическим эффектом, в том числе пролонгированного и направленного действия.
В связи этим возникла необходимость в классификации ЛС по времени действия и характеру распределения ЛВ в организме. ПО этим признакам все ЛС делят на три группы:
ЛС кратковременного периодического действия и, как правило, системного распределения (ЛС первого поколения)
ЛС длительного, пролонгированного действия и системного распределения (ЛС второго поколения)
ЛС длительного и направленного действия (ЛС третьего поколения)
К ЛС первого поколения относятся все старые ЛФ, такие как порошки, растворы, мази, суппозитории ,обычные таблетки, которые оказывают терапевтическое действие в течении нескольких часов. Подавляющее большинство ЛВ абсорбируются организмом при любых путях введения, затем распределяются в различной степени по всему организму как системе и элиминируют. При этом какая-то часть дозы ЛВ оказывает фармакологическое действие.
К ЛС второго поколения относятся пролонгированные лекарства, которые действуют в течении длительного времени, от суток до нескольких месяцев. Высвободившиеся ЛВ, также распределяются по всему организму. Способами пролонгирования являются уменьшение скорости выведения ЛВ из организма, замедление их биотрансформации и длительность всасывания. В основном длительность действия ЛС достигается путем иммобилизации на неорганических и органических носителях физическими или химическими методами.
К физическим методам иммобилизации относятся адсорбция, включение в гель и микрокапсулирование.
К химическим методам иммобилизации относят:
Химическое (ковалентное) связывание ЛВ с полимерным носителем.
Сшивку молекул ЛВ с полимерным носителем через использование бифукциональных реактивов, в частности глутарового альдегида.
Пролонгированные ЛС с постоянной или регулируемой скоростью высвобождения называются терапевтическими системами. К ним относятся матричные (каркасные) таблетки, таблетки «орос» (осмотические насосы), трансдермальные терапевтические системы (пластыри), глазные пленки, инъекционные и имплантационные терапевтические системы (растворы, капсулы , шарики).
Матричные (каркасные) таблетки представляют собой систему, в которой ЛВ равномерно распределено в матрице, которая может быть водорастворимой или водонерастворимой. Матрицу изготавливаю изготавливают производных целлюлозы, жиров, воска, поливинилхлорида, полиэтилена, сульфата бария и т. д.
Таблетки «орос» - это таблетки покрытые нерастворимой в ЖКТ оболочкой, с отверстием в оболочке диаметром 250-300мкм. Жидкость проникает внутрь таблетки, растворяет ЛВ. Раствор выдавливается из таблетки с помощью осмотического насоса. Осмотическое давление создается, как правило, вспомогательным веществом (натрия хлорид).
ТТС – это старая ЛФ – пластырь с новым содержанием, в частности с регулируемой скоростью высвобождения и всасывания ЛВ.
В ТТС или многослойном пластыре наружный слой представляет собой непроницаемую пленку из полимерных материалов или алюминиевой фольги. За ним располагается резервуар с раствором ЛВ. Далее мембрана, регулирующая скорость высвобождения ЛВ . адгезивный слой (каучуковый слой) и защитная пленка. Трансдермальные системы приклеивают к коже вблизи крупных сосудов как обычные липкие каучуковые пластыри, обычно за ухом после снятия защитной пленки. Предназначены для резорбтивного действия ЛВ в микрограммовых концентрациях. Например, ТТС Депонит 5 содержит 16 мг нитроглицерина. Проникновение через кожу составляет 5 мг/сутки, или 208 мкг/час.
Наиболее совершенными являются ЛС третьего поколения. Они обеспечивают не только длительность, но и направленность действия на тот или иной орган или ткань. Это позволяет сконцентрировать ЛВ в нужном месте и создать там более высокую терапевтическую концентрацию. Одновременно уменьшив возможные побочные действия.
В отдельных случаях направленного действия можно достичь модификацией способов применения обычных ЛС первого поколения, например внутрисуставное введение гормональных препаратов, ведение цитостатиков непосредственно в сосуд. Питающий опухоль, внутрикоронарное введение тромболитических ферментов.
Направленный транспорт лекарств – это способность лекарства накапливаться в пораженном органе быстро, селективно и количественно, независимо от способа его введения. Локальная концентрация лекарства в мишени должна быть достаточно большой. А его содержание в других органах и тканях невелико, чтобы не вызвать побочных реакций.
Преимущество направленного транспорта: упрощение способов ведения, значительное сокращение количества необходимого для лечения лекарства. Увеличение терапевтической концентрации лекарства. Отсутствие системных побочных явлений.
▎Заключение
Разработка новых лекарственных форм является важным аспектом современного фармацевтического производства. Усовершенствование технологий и методов доставки активных веществ открывает новые горизонты в лечении различных заболеваний и улучшает качество жизни пациентов. Важно продолжать исследования в этой области для создания эффективных и безопасных терапевтических систем, отвечающих современным требованиям медицины.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ ПО ТЕКСТУ "ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ"
Задание 1: Вопрос с выбором ответа
Какие из перечисленных характеристик наиболее точно описывают лекарственные формы третьего поколения?
а) Широкий спектр действия и выраженные побочные эффекты
б) Неизбирательное действие на все ткани организма
в) Направленное действие на определенные ткани или органы с минимизацией системных побочных эффектов
г) Медленное высвобождение активного вещества без учета специфики целевых тканей
Задание 2: Заполнение пропусков
Лекарственные формы третьего поколения разрабатываются с учетом ___________ архитектуры и свойств ___________ клеток или тканей.
Задание 3: Краткий ответ
Приведите пример использования наночастиц в лекарственных формах третьего поколения и объясните, как это улучшает лечение.
Задание 4: Вопрос на соответствие
Соотнесите тип лекарственной формы третьего поколения и пример заболевания, для лечения которого она может быть использована:
Наночастицы
Имплантаты с контролируемым высвобождением
Лечение хронических заболеваний, таких как диабет
Целевая доставка противоопухолевых средств
Задание 5: Дискуссия
Почему разработка новых лекарственных форм является важным аспектом современного фармацевтического производства? (Обоснуйте свой ответ, опираясь на информацию из текста).
Ключи к ответам:
в) Направленное действие на определенные ткани или органы с минимизацией системных побочных эффектов
молекулярной, целевых
Наночастицы используются для целевой доставки противоопухолевых средств непосредственно в опухолевые клетки. Это позволяет уменьшить воздействие на здоровые ткани и повысить эффективность лечения.
1 - B, 2 - A
Разработка новых лекарственных форм важна, так как усовершенствование технологий и методов доставки активных веществ открывает новые горизонты в лечении различных заболеваний, улучшает качество жизни пациентов, позволяет создавать эффективные и безопасные терапевтические системы, отвечающие современным требованиям медицины (ответ должен содержать подобные аргументы).
▎ЛС Третьего Поколения
К ЛС третьего поколения относятся лекарства направленного действия. Они не распределяются по всему организму, а избирательно накапливаются в определенном органе или ткани. Направленного действия ЛС достигаются путем иммобилизации ЛВ на носителях, специфически взаимодействующих с определенными клетками. В настоящее время в качестве носителей ЛВ направленного действия используются:
Липосомы: микроскопические везикулы, состоящие из липидного бислоя, которые могут инкапсулировать ЛВ и доставлять их непосредственно к клеткам-мишеням.
Наночастицы: твердые частицы размером от 1 до 100 нм, которые могут быть изготовлены из различных материалов (полимеров, липидов, металлов) и модифицированы для специфического нацеливания на определенные ткани и клетки.
Моноклональные антитела: антитела, которые связываются с определенными антигенами на поверхности клеток, позволяя доставлять ЛВ непосредственно к этим клеткам.
К современным ЛФ третьего поколения относятся:
Генно-активированные лекарственные средства (ГАЛС) – это лекарственные средства, которые доставляют генетический материал (ДНК или РНК) в клетки организма с целью изменения их генетической программы и лечения различных заболеваний.
Антисмысловые олигонуклеотиды – это короткие последовательности нуклеотидов, комплементарные определенным участкам РНК, которые могут связываться с этими участками и блокировать синтез белка, кодируемого этой РНК.
Рибозимы – это ферменты, состоящие из РНК, которые могут разрезать определенные участки РНК и тем самым блокировать синтез белка.
Аптамеры – это короткие последовательности нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), которые способны специфически связываться с определенными молекулами-мишенями, такими как белки, пептиды, углеводы и другие.
Достижения современной фармацевтической технологии способствовали созданию значительного количества новых ЛФ, обладающих улучшенными характеристиками и терапевтическими эффектами. Новое поколение ЛС позволяет более эффективно лечить заболевания, уменьшать побочные эффекты и повышать качество жизни пациентов.
На основании этого текста, составь 20 вопросов с одним вариантом ответа:
1. К какой группе ЛС относятся обычные таблетки?
а) Первого поколения
б) Второго поколения
в) Третьего поколения
г) Не входят ни в одну из групп
2. Какой основной принцип действия ЛС второго поколения?
а) Кратковременное действие и системное распределение
б) Длительное действие и системное распределение
в) Длительное и направленное действие
г) Не оказывают системного действия
3. Какой метод иммобилизации ЛВ относится к физическим?
а) Ковалентное связывание
б) Сшивка с бифункциональным реактивом
в) Адсорбция
г) Использование моноклональных антител
4. Что такое таблетки «орос»?
а) Матричные таблетки
б) Осмотические насосы
в) Трансдермальные пластыри
г) Глазные пленки
5. Какой принцип действия у трансдермальных терапевтических систем?
а) Высвобождение ЛВ в целевой орган
б) Доставка ЛВ через кожу в системный кровоток
в) Создание матрицы, удерживающей ЛВ
г) Адсорбция ЛВ на поверхности носителя
6. Какое основное свойство ЛС третьего поколения?
а) Кратковременное действие
б) Пролонгированное действие
в) Направленное действие
г) Не оказывают терапевтического действия
7. Что используют в качестве носителей ЛВ направленного действия?
а) Порошки
б) Растворы
в) Липосомы
г) Мази
8. Что такое наночастицы?
а) Микроскопические везикулы
б) Твердые частицы размером от 1 до 100 нм
в) Антитела, связывающиеся с антигенами
г) Короткие последовательности нуклеотидов
9. С чем связываются моноклональные антитела?
а) С липидами
б) С полимерами
в) С антигенами на поверхности клеток
г) С углеводами
10. Какова цель доставки генетического материала в клетки организма с помощью ГАЛС?
а) Блокировать синтез белка
б) Изменить генетическую программу клеток
в) Разрезать определенные участки РНК
г) Специфически связываться с молекулами-мишенями
11. Какое действие оказывают антисмысловые олигонуклеотиды?
а) Изменяют генетическую программу клеток
б) Блокируют синтез белка
в) Разрезают определенные участки РНК
г) Специфически связываются с молекулами-мишенями
12. Из чего состоят рибозимы?
а) из ДНК
б) из РНК
в) из белков
г) из липидов
13. С чем способны специфически связываться аптамеры?
а) Только с белками
б) Только с ДНК
в) С различными молекулами-мишенями (белками, пептидами, углеводами и др.)
г) Только с РНК
14. Какой способ пролонгирования действия лекарственных средств указан в тексте?
а) Увеличение дозы ЛВ
б) Уменьшение скорости выведения ЛВ из организма
в) Использование ЛВ в виде солей
г) Изменение pH лекарственной формы
15. Какая тенденция наблюдается в настоящее время в крупных фармацевтических компаниях?
а) Сокращение затрат на разработку новых ЛФ
б) Отказ от разработки новых ЛФ
в) Увеличение затрат на совершенствование и создание новых ЛФ известных ЛВ
г) Разработка только ЛВ первого поколения
16. Какой метод не относится к способам химической иммобилизации лекарственных средств?
а) Химическое (ковалентное) связывание ЛВ с полимерным носителем
б) Сшивка молекул ЛВ с полимерным носителем через использование бифункциональных реактивов
в) Микрокапсулирование
г) Все перечисленные методы относятся к химической иммобилизации
17. Какое из перечисленных веществ чаще всего используется в качестве бифункционального реактива?
а) Азарон
б) Каротиноиды
в) Туйон
г) Глутаровый альдегид
18. Микроскопические везикулы, состоящие из липидного бислоя, используемые в качестве носителей ЛВ третьего поколения:
а) Наночастицы
б) Липосомы
в) Аптамеры
г) Рибозимы
19. Генно-активированные лекарственные средства доставляют в клетки:
а) Белки
б) Ферменты
в) Липиды
г) Генетический материал
20. Какое из утверждений наиболее полно описывает цель создания новых лекарственных форм?
а) Повысить стоимость лекарственных средств
б) Увеличить объем продаж лекарственных средств
в) Более эффективно лечить заболевания, уменьшать побочные эффекты и повышать качество жизни пациентов
г) Упростить технологический процесс производства
20 вопросов по тексту о новых лекарственных формах и ответы к ним:
1. Вопрос: В каком направлении наблюдается тенденция у крупных фармацевтических компаний?
Ответ: Увеличение финансовых затрат на совершенствование и создание новых лекарственных форм известных лекарственных веществ.
2. Вопрос: Какая цель преследуется при создании новых лекарственных форм, обладающих более выраженным терапевтическим эффектом?
Ответ: Повышение эффективности лечения и снижение побочных эффектов.
3. Вопрос: На какие три группы делятся ЛС по времени действия и характеру распределения в организме?
Ответ: ЛС кратковременного периодического действия и системного распределения (первого поколения), ЛС длительного, пролонгированного действия и системного распределения (второго поколения), ЛС длительного и направленного действия (третьего поколения).
4. Вопрос: Какие лекарственные формы относятся к ЛС первого поколения?
Ответ: Порошки, растворы, мази, суппозитории, обычные таблетки.
5. Вопрос: В течение какого времени оказывают терапевтическое действие ЛС первого поколения?
Ответ: В течение нескольких часов.
6. Вопрос: Какое основное свойство отличает ЛС второго поколения от ЛС первого поколения?
Ответ: Длительность действия (от суток до нескольких месяцев).
7. Вопрос: Какими способами достигается пролонгирование действия ЛС второго поколения?
Ответ: Уменьшение скорости выведения ЛВ из организма, замедление их биотрансформации и длительность всасывания.
8. Вопрос: Приведите пример физического метода иммобилизации ЛВ.
Ответ: Адсорбция, включение в гель, микрокапсулирование.
9. Вопрос: Приведите пример химического метода иммобилизации ЛВ.
Ответ: Химическое (ковалентное) связывание ЛВ с полимерным носителем, сшивка молекул ЛВ с полимерным носителем через использование бифункциональных реактивов.
10. Вопрос: Что такое терапевтические системы?
Ответ: Пролонгированные ЛС с постоянной или регулируемой скоростью высвобождения.
11. Вопрос: Что такое матричные (каркасные) таблетки и как они работают?
Ответ: Терапевтические системы, обеспечивающие постепенное высвобождение активного вещества за счет диффузии через матрицу.
12. Вопрос: Как работают таблетки "орос"?
Ответ: Они используют осмотическое давление для контроля высвобождения.
13. Вопрос: Каким образом трансдермальные терапевтические системы доставляют активные вещества?
Ответ: Через кожу в системный кровоток.
14. Вопрос: Какое основное отличие ЛС третьего поколения от ЛС первого и второго поколений?
Ответ: ЛС третьего поколения имеют направленное действие и избирательно накапливаются в определенном органе или ткани.
15. Вопрос: Какие структуры используются в качестве носителей ЛВ направленного действия?
Ответ: Липосомы, наночастицы, моноклональные антитела.
16. Вопрос: Что такое липосомы и как они используются в ЛС третьего поколения?
Ответ: Микроскопические везикулы, состоящие из липидного бислоя, которые могут инкапсулировать ЛВ и доставлять их непосредственно к клеткам-мишеням.
17. Вопрос: В чем заключается принцип действия генно-активированных лекарственных средств (ГАЛС)?
Ответ: Доставка генетического материала в клетки организма с целью изменения их генетической программы и лечения различных заболеваний.
18. Вопрос: Каким образом антисмысловые олигонуклеотиды влияют на синтез белка?
Ответ: Связываются с определенными участками РНК и блокируют синтез белка, кодируемого этой РНК.
19. Вопрос: Что такое рибозимы и как они применяются в терапии?
Ответ: Ферменты, состоящие из РНК, которые могут разрезать определенные участки РНК и тем самым блокировать синтез белка.
20. Вопрос: Что такое аптамеры и с чем они способны специфически связываться?
Ответ: Короткие последовательности нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), которые способны специфически связываться с определенными молекулами-мишенями, такими как белки, пептиды, углеводы и другие.