Когда вы принимаете лекарство с замедленным высвобождением, вы рассчитываете на то, что он сделает то, что написано на упаковке: медленно высвободит лекарство в кровоток, чтобы обеспечить положительный эффект в течение указанного периода времени. Когда лекарство растворяется слишком медленно или слишком быстро, результаты могут варьироваться от неудобных (противозастойное средство, которое приводит к слишком быстрой закупорке носовых пазух) до трагических, как обнаружили многие, кому прописали оксиконтин.
Оксиконтин, содержащий опиат-оксикодон, должен был обеспечить 12-часовое обезболивание. Вместо этого у некоторых пациентов он растворялся намного быстрее, что заставляло их принимать его чаще и в конечном итоге становилось зависимым.
Но оценить, как лекарство растворяется в организме, на удивление сложно. Растворение лекарства необходимо измерять в лабораторных условиях, максимально приближенных к имитации того, что происходит в организме.
В статье, опубликованной в Scientific Reports , исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде описывают простой и недорогой способ измерения растворения лекарств, который должен помочь фармацевтическим компаниям разрабатывать лучшие и более последовательные лекарственные препараты с замедленным высвобождением.
«Мы непосредственно измерили профили растворения отдельных гранул лекарственного средства, которые представляют собой маленькие сферы, которые вы видите, открывая капсулу», — сказал автор-корреспондент Уильям Гровер, доцент кафедры биоинженерии инженерного колледжа Марлана и Розмари Борнс. «Мы достигли этого, используя датчик с вибрирующей трубкой, который представляет собой просто кусок стеклянной трубки, изогнутой в форме камертона».
На растворение лекарства в организме влияют многие факторы, включая pH и химический состав желудочно-кишечной жидкости, гидродинамику жидкости, вызванную сокращениями желудочно-кишечного тракта, пол пациента и метаболизм. Например, производители Оксиконтина отмечают, что прием препарата с жирной пищей может увеличить количество оксикодона в крови пациента на 25%.
Фармацевтические компании обычно тестируют лекарства, помещая их в сосуд, наполненный жидкостью, имитирующей содержимое желудочно-кишечного тракта или желудочно-кишечного тракта, и перемешивают жидкость, чтобы воссоздать динамику желудочно-кишечного тракта. Через определенные промежутки времени берутся небольшие пробы жидкости, и концентрация лекарственного средства, которая должна со временем увеличиваться, измеряется с помощью спектроскопии в ультрафиолетовом и видимом диапазонах или высокоэффективной жидкостной хроматографии. Данные этого тестирования используются для построения модели предполагаемого поведения препарата в организме.
У всех распространенных способов тестирования есть недостатки. Небольшие различия в размещении таблеток в сосуде могут, например, удвоить измеренную скорость растворения одним методом. Другие методы могут привести к засорению оборудования, затрудненному потоку и пузырькам воздуха, которые влияют на растворение препарата. Более того, процесс измерения трудоемок, трудоемок, часто невоспроизводим и требует дорогостоящего оборудования. Существующие методы также предлагают только «моментальные снимки» растворения, сделанные в точках отбора проб, что дает ограниченную информацию.
Гровер, докторант Херан Бхакта и студентка Джессика Лин придерживались совершенно другого подхода. Вместо того, чтобы измерять возрастающую концентрацию лекарства в жидкости, они решили измерить уменьшающуюся массу твердой гранулы по мере ее растворения.