Изучение острой токсичности фармацевтического эксципиента гидроксипропилметилцеллюлозы на животных

Резюме: Цель: изучить острую токсичность гидроксипропилметилцеллюлозы для мышей. МЕТОДЫ: Мышам давали гидроксипропилметилцеллюлозу три раза в день в общей дозе 3,15 г/(кг массы тела), и каждый день в течение следующих 14 дней наблюдали за поведением мышей, массой тела, частотой дыхания, зрачковым состояние, прием пищи и смертность. Затем выживших мышей умерщвляли и подвергали аутопсии для наблюдения за наличием поражений во висцеральных тканях и органах мышей. Результаты. При общей дозе 3,15 г/(кг массы тела) поведенческая активность, частота дыхания, состояние зрачков и потребление пищи мышами в течение 14-дневного периода наблюдения не отличались от нормы, а масса тела была ниже нормы. аналогична контрольной группе. За период наблюдения ни одна мышь не погибла, явных патологических изменений в морфологии основных органов при вскрытии не выявлено. Заключение Гидроксипропилметилцеллюлоза является фармацевтическим вспомогательным веществом с низкой токсичностью и высокой безопасностью.

Ключевые слова: гидроксипропилметилцеллюлоза; Острая токсичность; мыши

1. Введение

В последние годы индустрия фармацевтических наполнителей быстро развивалась, и было разработано более 40 типов новых фармацевтических наполнителей, включая материалы для инкапсуляции, материалы для покрытия, поверхностно-активные вещества, а также материалы с замедленным высвобождением, контролируемым высвобождением и адресной доставкой лекарств. Это разнообразие дает новые идеи и направления для исследований и разработки новых лекарств. Из-за большого разнообразия фармацевтических наполнителей и их сложных и разнообразных источников их применение должно пройти строгие токсикологические испытания и оценку безопасности. В настоящее время существует множество методов изучения острой токсичности лекарственных средств и вспомогательных веществ в стране и за рубежом. К классическим относятся эксперимент с полулетальной дозой, представленный методом Хорна и методом Коула, а также эксперимент с приближенной летальной дозой, метод классификации острой токсичности, эксперимент с накоплением дозы, методы определения острой токсичности, такие как метод фиксированной дозы и предельный тест. .

Гидроксипропилметилцеллюлоза (HydroxyPropyl Methyl Cellulose, HPMC), MR около 86000, представляет собой полимерный фармацевтический наполнитель, который получают путем этерификации высокочистой хлопковой целлюлозы в щелочных условиях. Внешний вид ГПМЦ представляет собой белый порошок, обладающий высокой устойчивостью к теплу, свету и влажности. ГПМЦ растворяется в холодной воде с образованием вязкого гелеобразного раствора. Водный раствор имеет высокую прозрачность и сильную поверхностную активность. Растворимость ГПМЦ в воде обычно уменьшается с увеличением вязкости раствора, но не зависит от значения рН. Из-за своей химической инертности ГПМЦ не влияет на свойства самого препарата, в то же время обладает хорошими противоаллергическими свойствами и широко используется в качестве различных фармацевтических наполнителей в фармацевтических препаратах. ГПМЦ можно использовать в качестве пленкообразующего материала покрытия, который может эффективно улучшить стабильность лекарств; в качестве матричного материала с медленным или контролируемым высвобождением для лекарств, чтобы блокировать или контролировать высвобождение лекарств; в качестве связующего или разрыхлителя для улучшения растворимости таблеток; Его также можно использовать в качестве суспендирующего агента. Образующиеся флокуляционные частицы мелкие и легко диспергируются, не прилипая к стенке. Обычная дозировка составляет от 0,5% до 1,5%.

В качестве фармацевтического наполнителя гидроксипропилметилцеллюлоза часто используется в качестве наполнителя или наполнителя в пероральных препаратах. Для исследования его острой токсичности следует обратить внимание на его лекарственный путь. Тест на острую пероральную токсичность является основным экспериментом для оценки и обнаружения токсического действия тестируемого вещества. Он может получить данные об опасности для здоровья тестируемого вещества, подвергшегося воздействию тестируемого вещества за короткий период времени, а также может быть использован в качестве основы для оценки острой токсичности тестируемого вещества. Среди них средняя летальная доза (Median Lethal Dose, LD50) является ключевым показателем традиционных тестов на острую токсичность. В традиционных экспериментах с острой токсичностью точные значения LD50 часто получают методом Хорна или методом Коула. Для оценки безопасности фармацевтических вспомогательных веществ с низкой токсичностью необходимо обращаться к другим параметрам, таким как эксперимент с максимальной дозой и метод фиксированной дозы.

Целью данного исследования является определение острой токсичности гидроксипропилметилцеллюлозы для мышей, изучение характеристик безопасности гидроксипропилметилцеллюлозы при употреблении лекарственных средств и определение острой токсичности гидроксипропилметилцеллюлозы при пероральном введении. Провести исследования, чтобы обеспечить основу для экспериментальных данных с точки зрения клинической безопасности лекарств.

2. Материалы и инструменты

2.1 Реагенты

Отечественная гидроксипропилметилцеллюлоза (SH-K4M) была безвозмездно предоставлена KIMA CHEMICAL CO.,LTD;

Импортная гидроксипропилметилцеллюлоза (марка METHOCEL K4M CR) была безвозмездно предоставлена KIMA CHEMICAL CO.,LTD;

Дигидрофосфат калия (Xilong Chemical Co., Ltd.); панкреатин (Beijing Suolaibao Technology Co., Ltd.).

2.2 Инструменты

Наборы для кормления мышей, весы, щипцы, клетки для мышей, препаровальная посуда и различная другая стеклянная посуда.

2.3 Экспериментальные животные

Здоровые и чистые куньминские мыши были приобретены в Центре экспериментов на животных Шаньдунского университета (номер сертификата: SCXK (Lu) 2014 0007) весом около 20 г и в течение одной недели перед экспериментом получали адаптивное питание на обычном рационе.

3. Экспериментальный метод

3.1 Подготовка раствора

Приготовление искусственного кишечного сока: взвесить 6,8 г дигидрофосфата калия, добавить дистиллированной воды до 500 мл и после полного растворения с помощью 4% раствора гидроксида натрия довести рН до 6,8. Взвешивают 10 г панкреатина, добавляют соответствующее количество дистиллированной воды для его растворения, смешивают две жидкости, добавляют воду до 1000 мл и получают искусственный кишечный сок.

Приготовление гидроксипропилметилцеллюлозы: взвесить 5 г, 6 г и 7 г гидроксипропилметилцеллюлозы соответственно, добавить их в 200 мл дистиллированной воды, несколько раз перемешать небольшое количество до полного растворения и, когда в растворе появятся пузырьки, выдержать до полного растворения. пузырьки исчезнут и перемешайте несколько раз, чтобы приготовить растворы 25 г•л-1, 30 г•л-1, 35 г•л-1 гидроксипропилметилцеллюлозы.

3.2 Предварительный эксперимент

Были проведены предварительные эксперименты для наблюдения за острой токсичностью гидроксипропилметилцеллюлозы, чтобы определить, можно ли получить точное значение полулетальной дозы (LD50). Разделите мышей на 3 группы, наблюдайте за гибелью мышей путем введения различных концентраций растворов гидроксипропилметилцеллюлозы и определите экспериментальный метод формального эксперимента.

Возьмите 12 мышей, половину самца и половину самца. Каждую мышь маркировали, взвешивали и не кормили в течение 18 часов перед экспериментом. Мыши были разделены на 3 группы по 4 мыши в каждой и обозначены как группа 1, группа 2 и группа 3. Группы 1, 2 и 3 распределялись путем внутрижелудочного введения раствора гидроксипропилметилцеллюлозы в дозах 1000 мг/(кг·м.т.). ), 1200 мг/(кг·м.т.) и 1400 мг/(кг·м.т.), и наблюдали гибель и патологические симптомы мышей в течение одной недели внутрижелудочного введения тестируемого препарата.

3.3 Эксперимент с максимальной дозировкой

По результатам предварительного эксперимента острая токсичность гидроксипропилметилцеллюлозы невелика, а точную полулетальную дозу нельзя измерить при внутрижелудочном введении. Таким образом, эксперимент с максимальной дозой был использован для разделения мышей на разные контрольные группы, и после экспериментальной группы была введена максимальная доза раствора гидроксипропилметилцеллюлозы путем внутрижелудочного введения.

Возьмите 40 мышей, наполовину самцов и наполовину самцов, и убедитесь, что все самки не беременны. Мышей не кормили в течение 18 часов, каждую мышь метили и взвешивали. Мышей случайным образом сгруппировали в соответствии с полом и массой тела, мышей разделили на 4 группы по 10 мышей в каждой группе и пометили их как контрольную группу дистиллированной воды (желудочный зонд с равным объемом дистиллированной воды), контрольную группу искусственного кишечного сока (желудочный зонд с равным объемом искусственного кишечного сока), экспериментальная группа отечественной гидроксипропилметилцеллюлозы (доза введения в желудок 1050 мг/(кг массы тела)) и экспериментальная группа импортной гидроксипропилметилцеллюлозы (доза введения в желудок 1000 мг/(кг массы тела)), в соответствии с вышеуказанными различиями. вводили внутрижелудочно 3 раза в течение 24 часов с интервалом между каждым введением не менее 6 часов. Конечная кумулятивная внутрижелудочная доза для каждой мыши составляла 3150 мг/(кг массы тела), что равнялось 3,15 г/(кг массы тела).

С момента первого введения через желудочный зонд наблюдайте и записывайте поведение, частоту дыхания, потребление пищи и активность мышей в каждой группе, непрерывно наблюдайте в течение двух недель и записывайте поведение мышей в начале, на третий, седьмой и десятый день Масса тела на четыре дня.

В течение экспериментального периода наблюдения мышей кормили нормально, и их поведение, такое как еда и питье, не ограничивалось.

По окончании периода наблюдения мышей, которые не погибли, взвешивали и забивали для вскрытия, и невооруженным глазом наблюдали за наличием каких-либо патологических изменений в морфологии основных органов мышей.

4. Результаты и обсуждение

4.1 Предэкспериментальные результаты

Ни одна из мышей в 3 группах не умерла и не проявила симптомов отравления, поэтому в формальном эксперименте использовали тест на максимальную дозу.

4.2 Экспериментальные результаты максимальной дозы

В течение периода наблюдения ни одна из мышей в четырех группах не погибла, поэтому LD50 измерить не удалось.

Результаты этого эксперимента показали, что максимально переносимая доза гидроксипропилметилцеллюлозы для мышей составляла 3,15 г/(кг массы тела).

1) Поведенческая деятельность

Сравнивая 4 группы мышей, наблюдая за состоянием мышей в каждой группе, было установлено, что условия жизни мышей в группе введения были хорошими, не было отклонений в поведенческой деятельности, лоснящейся шерсти, аллергии и вялости. к внешним раздражителям, а также отсутствие дряблой шерсти, цианоза, гиперемии и сыпи и других неблагоприятных явлений. Мыши в каждой группе не испытывали раздражительности или заторможенности.

2) Вес

В ходе эксперимента вес мышей в каждой группе увеличивался естественным образом, при этом не наблюдалось замедления роста, стагнации или потери веса. По сравнению с контрольной группой масса тела мышей в экспериментальной группе ГПМЦ не имела существенных различий.

3) Частота дыхания и зрачок

Сравнивая 4 группы мышей, наблюдая за состоянием мышей в каждой группе, дыхание и частота дыхания мышей как в контрольной группе, так и в экспериментальной группе были нормальными, и во время наблюдения у мышей не было обнаружено явного аномального дыхания. период. Наблюдайте за зрачками мышей, зрачки с обеих сторон одинаковы по размеру, все еще чувствительны к свету, и нет таких побочных явлений, как опущение век или гиперемия глазных яблок.

4) Прием пищи

В течение периода эксперимента наблюдали за потреблением пищи и воды мышами в каждой группе, и было обнаружено, что существенной разницы между экспериментальной группой и контрольной группой не было.

5) Организационная форма

После эксперимента мышей казнили на вскрытие, как отечественных, так и импортных, морфологию тканей основных органов (сердца, печени, селезенки, легких, почек) мышей в двух группах экспериментальных групп гидроксипропилметилцеллюлозы наблюдали голыми. глаза , Явных патологических изменений не обнаружено. После сравнения с контрольной группой явных различий обнаружено не было.

4.3 Обсуждение

Показатели безопасности фармацевтических вспомогательных веществ являются важной частью разработки фармацевтических вспомогательных веществ. Чтобы более всесторонне обеспечить безопасное применение лекарств, методы тестирования безопасности фармацевтических наполнителей также развиваются со временем. Поскольку традиционные методы испытаний на острую токсичность, такие как метод Хорна и метод Коу, должны измерять точное значение LD50, что приводит к большому количеству экспериментальных животных, позже был разработан альтернативный метод, такой как метод тестирования максимальной дозы, метод «вверх-вниз». (UDP), метод фиксированной дозы, метод классификации острой токсичности и т. д. могут свести к минимуму гибель экспериментальных животных и более подходят для применения. Результаты данного исследования показали, что гидроксипропилметилцеллюлоза не вызывала гибели мышей в течение двух недель при условии перорального приема в суточной дозе 3,15 г/(кг·мт), а также не оказывала выраженной острой токсичности, в т.ч. не наблюдалось видимых патологических изменений. в физиологической деятельности и морфологии тканей органов. Поэтому мышам перорально вводили гидроксипропилметилцеллюлозу.

ЛД50 элемента превышает 3,15 г/(кг·м.т.). В качестве фармацевтического наполнителя гидроксипропилметилцеллюлоза в основном нетоксична и безопасна. В процессе доклинической оценки безопасности лекарственных средств будет более комплексно и целесообразно проводить оценку токсичности на основе характеристик фармацевтических вспомогательных веществ. Углубленные исследования свойств, безопасности и новой технологии приготовления гидроксипропилметилцеллюлозы помогут в применении фармацевтических наполнителей гидроксипропилметилцеллюлозы в новых лекарственных формах и новых системах доставки лекарств.