Theoretical and experimental substantiation of receiving a pharmaceutical composition in the form of a cryogel with lidocain hydrochloride and decametoxin

Modern medicines for the treatment of wounds are developed on the basis of knowledge about their phase healing. The main principle of wound treatment is the creation and maintenance of a moist environment, stable temperature, absorption of excess exudate, minimization of the risk of sensitization, increased intervals between dressings, easy removal of coatings from the surface of the wound. The implementation of this principle is the basis of our research on the creation of a cryogel – a supermacroporous hydrogel that is formed at subzero temperatures by polymerization of monomers or cryogel formation of oligomers without the use of toxic organic solvents and with controlled textural and structural characteristics. A comprehensive study of cryogels has like theoretical as practical interest, because they can serve as a perspectiving new material in pharmacy for obtaining new medicines. The purpose of our research was to substantiate the composition of the cryogel with lidocaine hydrochloride and decamethoxine based on the conducted pharmacotechnological, physicochemical and biopharmaceutical research methods. Model samples (№№ 1–10) with different contents of lidocaine hydrochloride, decamethoxine, and auxiliary substances were selected as research objects. Pharmacotechnological, physicochemical and biopharmaceutical research methods were used. The technological and biopharmaceutical factors of development pharmaceutical composition in the form of a cryogel with lidocaine hydrochloride and decamethoxine were studied. Based on the results of the research, we found that samples (№№ 1–10) are homogeneous without signs of delamination, no changes are observed (aggregation of particles, sediment, odor). Samples №№ 3, 9 and 10 differ in the presence/absence of API. It was shown that APIs do not affect the absorption capacity of the studied samples. Comparative studies confirm our assumption that the presence of PG in the cryogel increases the absorption of liquid by the samples. The prolongation of the action in the composition depends on the presence of PG in the sample of composition. The prolonged effect of pharmaceutical composition was established. For further research, sample № 10 (lidocaine hydrochloride – 0.4; decamethoxine – 0.03; PVA 15% – 20.0; PG – 10.0) was chosen

Визначення фізико-механічних показників полімерної основи та оптимального способу введення активних фармацевтичних інгредієнтів до складу основи

Treatment of wounds and wound infection remains an urgent medical problem today, especially in conditions of constant hostilities. Hydrogel bandages are quite effective means for local treatment of wounds, which are able to have a complex therapeutic effect and do not require frequent replacement in the process of medical supply to military personnel. Taking into account the relevance of this topic, our research is aimed at developing a hydrogel bandage with lidocaine hydrochloride, ceftriaxone and metronidazole. Aim. To study the physical and mechanical parameters of the polymer base and determine the optimal method for introducing active pharmaceutical ingredients (APIs) into the base composition. Materials and methods. The study materials were APIs (lidocaine hydrochloride, ceftriaxone, metronidazole) and excipients. Physical and mechanical research methods were used in the work. Results and discussion. In order to develop the optimal technology for obtaining the polymer mass and determining technological indicators, we studied the indicators of physical and mechanical properties. Indicators of breaking force and relative elongation depend on such technological characteristics as homogeneity, uniformity of application on the substrate, the absence of air bubbles. It was found that the higher the physical and mechanical parameters, the higher the quality of the polymer mass applied to the substrate. Therefore, after obtaining a homogeneous mass it is necessary to deaerate air bubbles by centrifugation (No. 1-5) at 3000 rpm for 5-10 min. During the study of the ease of application of the polymer mass on the polyethylene terephthalate substrate, it was found that the drying process was affected by the thickness of the layer. It was proven that samples No. 1-5 had a uniform, adhesive layer and could be used for further research. The main technological indicators were the layer thickness of 0.40 mm, the centrifugation time of 5-10 min at 3000 rpm, homogeneity (mixing for 15 min at 36 rpm, an anchor stirrer). It was experimentally found that to obtain a layer thickness of 0.40 mm, it was necessary to apply 0.03 g of the sample per 1 cm2 of the substrate. We proved that polymers in the concentration of 10 % provided the optimal technological indicators. To confirm this, the dependence of the viscosity of the forming solution on the concentration / ratio of polymers was studied. We found that the technological indicators of homogeneity and uniformity directly affected the quality of the resulting product. Taking into account the fact that it was possible to introduce poorly soluble substances into the composition of model samples we conducted an experiment on their sedimentation in a polymer solution. It was found that APIs introduced into the polymer solution had different values of the sedimentation rate (time), which was probably related to the degree of solubility. In addition, the polymer concentration in the forming solutions also affected the sedimentation rate of API. The higher the viscosity, the slower the API particles settled. Conclusions. It has been found in the course of the study that satisfactory indicators of physical and mechanical parameters can ensure the quality of the polymer mass production technology as the base for choosing a polymer coating for obtaining a hydrogel with anesthetic, antibacterial, and antimicrobial effects. The main technological indicators determined are the layer thickness (0.40 mm), the centrifugation time (5-10 min at 3000 rpm), homogeneity (mixing for 15 min at 36 rpm, anchor stirrer). The results obtained will be used to develop the composition and the manufacturing technology for a pharmaceutical composition with lidocaine hydrochloride, ceftriaxone and metronidazole.Лікування ран та ранової інфекції залишається актуальною медичною проблемою сьогодення, особливо в умовах постійних бойових дій. Досить ефективними засобами для місцевого лікування ран є гідрогелеві пов’язки, які здатні здійснювати комплексний терапевтичний ефект і не вимагають частої заміни в процесі медикаментозного забезпечення військовослужбовців. З огляду на актуальність цієї тематики наше дослідження спрямоване на розроблення гідрогелевої пов’язки з лідокаїну гідрохлоридом, цефтриаксоном та метронідазолом. Мета роботи – дослідити фізико-механічні показники полімерної основи та визначити оптимальний спосіб введення активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ) до складу основи. Матеріали та методи. Матеріалами дослідження слугували АФІ (лідокаїну гідрохлорид, цефтриаксон, метронідазол) та допоміжні речовини. У роботі використано фізико-механічні методи дослідження. Результати та їх обговорення. Для розробки оптимальної технології отримання полімерної маси та визначення технологічних показників нами вивчено фізико-механічні властивості. Показники зусилля на розрив та відносне видовження залежать від таких технологічних характеристик, як однорідність, рівномірність нанесення на підложку, відсутність бульбашок повітря. Що вищі фізико-механічні показники, то якісніша полімерна маса, яку наносять на підложку. Тому після отримання гомогенної маси необхідно проводити деаерацію пухирців повітря шляхом центрифугування (№№ 1-5) за 3000 об./хв протягом 5-10 хв. У ході вивчення легкості нанесення полімерної маси на підложку поліетилентерефталатну з’ясовано, що на процес сушіння впливає товщина шару. Доведено, що зразки №№ 1-5 мають рівномірний, адгезивний шар і можуть бути використані для подальших досліджень. Основними технологічними показниками є товщина шару 0,40 мм, час центрифугування 5-10 хв за 3000 об./хв, однорідність (перемішування 15 хв за 36 об./хв, якірна мішалка). Експериментально з’ясовано, щодля отримання товщини шару 0,40 мм треба наносити 0,03 г зразка на 1 см2 підложки. Полімери в концентрації 10 % забезпечують оптимальні технологічні показники. Для підтвердження цього було вивчено залежність в’язкості формувального розчину від концентрації / співвідношення полімерів. Доведено, що технологічні показники гомогенність, однорідність безпосередньо впливають на якість отриманого продукту. З огляду на те, що до складу модельних зразків можливе введення важкорозчинних речовин, нами проведено експеримент щодо седиментації їх у полімерному розчині. З’ясовано, що введені до розчину полімеру АФІ мають різні значення швидкості (часу) седиментації, що, ймовірно, пов’язано зі ступенем розчинності. Крім того, концентрація полімеру у формувальних розчинах також впливає на швидкість седиментації АФІ. Що вища в’язкість, то повільніше осідають частинки АФІ. Висновки. У ході дослідження з’ясовано, що задовільні показники фізико-механічних властивостей здатні забезпечити якість технології одержання полімерної маси як основи вибору полімерного покриття для отримання гідрогелю з анестезувальною, антибактеріальною та антимікробною дією. Основними технологічними показниками було визначено товщину шару (0,40 мм), час центрифугування (5-10 хв за 3000 об./хв), однорідність (перемішування 15 хв за 36 об./хв, якірна мішалка). Отримані результати будуть використані для розроблення складу й технології одержання фармацевтичної композиції з лідокаїну гідрохлоридом, цефтриаксоном та метронідазолом