As it is known there are a lot of different dosage forms of drugs. And one substance may be given different variants of dosage forms for any administration routes taking into account the goals and the presence of certain pathology.
Application sphere of different dosage forms
There are four groups of dosage forms (classification by the state of aggregation):
solid;
soft;
liquid;
gaseous.
Development of dosage forms for each drug is performed taking into account physical and chemical properties of the active substance and the disease, for the treatment of which the medicine is intended. So, for example, soft dosage forms are usually used locally for application to the skin and mucosa. An advantage is the absence of systemic action and therefore fewer adverse effects.
Development of tablets, capsules and other solid dosage forms is performed for drugs which are used for the treatment of the diseases of internal organs. Each medicine has a tropism to certain tissues, organs and systems: some substances are accumulated mostly in urinary system, others – in cardiovascular system and etc. These properties are given to the drugs artificially at the stage of development of dosage form that is aimed at increasing the bioavailability and therapeutic efficiency.
For the treatment of the pathologies of respiratory system the development of tablets and capsules is nowadays less preferable. Using gaseous dosage forms is optimal for increasing the bioavailability of the drug and decreasing the systemic actions. Although in some cases other administration routes are used and therefore production of the pilot batches of tablets and other dosage forms is constantly performed.
After the optimal dosage form has been determined and the composition of the excipients for the dosage form has been chosen, production of the pilot batches of tablets and other dosage forms is performed for their further investigations.
Development of finished pharmaceuticals
development of the structure and technology of new dosage forms (synthetic pharmaceuticals and natural biologically active compounds) and their biopharmaceutical assessment;
performance of dissolution test for various dosage forms: medicines of prolonged action, lipophilic pharmaceuticals in soft gelatinous capsules, transdermal systems of transfer, chewable tablets, lozenges;
preclinical pharmacokinetics study of pharmaceuticals;
conducting the analytical part of bioequivalence study.
Creation of new dosage forms including development of them:
Creation of dosage forms with improved bioavailability by producing nanosystems (nanoemulsion, solid nanoparticulate delivery systems), liposomes, pellets, microcapsules;
Creation of dosage forms with controlled release.
During the work the following stages are carried out:
choice of the optimum composition of dosage form;
biopharmaceutical assessment of dosage forms and substances in vitro: tests “Drug release”, “dissolution” accompanied by methods named “Basket”, “rotating blade”, “blade over a disk”, dialysis cell, etc.;
modeling of in vitro systems: modeling of transdermal or oral applying, creation of simulated conditions to assess gastrointestinal drugs with controlled release, selection of dissolution media, use of the original two-phase system to evaluate the release of soft gelatin capsules with lipid matrix and lipophilic, water-insoluble substances;
development or adoptation of method of quantitative determination of drug concentration in dissolution medium;
validation of analytical method according to the requirements of State standard of the Russian Federation and USP;
in vivo study of drug pharmacokinetics in a new dosage form at the stage of drug design;
determination of correlation between in vitro and in vivo tests carried out in lipophilic, poorly soluble substances and the dosage forms on their basis;
justification of quality indicators of finished product, development and validation of control methods of a dosage form;
study of stability of a developed dosage form in natural conditions and by the method of “accelerated aging”;
creation of documentation (specification, technological instruction, laboratory regulations) on finished product;
registration of scientific report.
Preclinical pharmacokinetics of drugs include:
Design and planning a study;
Conducting experiments on laboratory animals (mice, rats, rabbits, guinea pigs);
Development of test procedures of biomaterial preparation and quantitative determination of an active substance and/or metabolites in plasma/urine/tissues and organs;
Validation of analytical method according to the requirements of State standard of the Russian Federation and USP;
Assessment of pharmacokinetic parameters at single and/or multiple administration, statistical processing of the data obtained;
Registration of scientific report.
Assessment of bioequivalence includes:
Development of test procedures of biomaterial preparation and quantitative determination of an active substance and/or metabolites in plasma/urine/tissues and organs;
Validation of analytical method according to the requirements of State standard of the Russian Federation and USP;
Calculation and statistical assessment of pharmacokinetic parameters;
Registration of scientific report.
Publications by topic:
Дьячук Г.И., Шестакова Н.П., Карлина М.В., Юрченко И.В. Исследование фармакокинетики бетулина // Вестник Санкт-Петербургской государственной академии им. И.И. Мечникова, 2004, 2 (5), 107-110.
Дьячук Г.И., Юрченко И.В., Вишневецкая Т.П., Карлина М.В. Изучение гепатопротекторных свойств бетулина // Вестник Санкт-Петербургской государственной академии им. И.И. Мечникова. – 2004. – № 1 (5). – С. 142-145.
Карлина М.В., Ещенко А.Ю., Пожарицкая О.Н., Дьячук Г.И. Изучение биологической доступности бетулина из масляной суспензии в опытах in vitro и in vivo // VIII междунар. съезд «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 21-23 июня 2004. – Миккели, Финляндия, 2004. – С.665-669.
Карлина М.В., Иванова С.А., Пожарицкая О.Н., Дьячук Г.И. Качественный и количественный анализ бетулина в субстанции и суспензии // VIII междунар. съезд «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 21-23 июня 2004. – Миккели, Финляндия, 2004. – С.255-258.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Ещенко А.Ю., Дьячук Г.И. Изучение биологической доступности бетулина из масляной суспензии в мягких желатиновых капсулах в опытах in vitro и in vivo // IX междунар. съезд «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 22-25 июня 2005. – СПб, Россия, 2005. – С.754-759.
Зенкевич И.Г., Макаров В.Г., Ещенко А.Ю., Кирьянова Н.И., Карлина М.В. Сравнительная характеристика некоторых актуальных проблем анализа природных cоединений и фитопрепаратов // IX междунар. съезд «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 22-25 июня 2005. – СПб, Россия, 2005. – C. 531-536.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н. Биодоступность флавоноидов на примере дигидрокверцетина и рутина // Х междунар. съезд. «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 27-30 июня 2006. – СПб, Россия, 2006. – C. 114-119.
Пожарицкая О.Н., Уракова И.Н., Карлина М.В., Иванова С.А. Определение гинколидов А, В и С и билабалида в листьях Ginkgo biloba методом ВЭТСХ и их фармакокинетическое изучение in vitro // Х междунар. съезд. «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения», 27-30 июня 2006. – СПб, Россия, 2006. – C. 262-267.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Косман В.М. Нетрадиционные среды растворения для изучения высвобождения лекарственных веществ in vitro // Вопр. биол. мед. и фарм. химии, 2006, 9 (3), 42-46.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Косман В.М., Иванова С.А. Изучение биологической доступности босвеллиевых кислот: in vitro/in vivo корреляция // Хим.-фарм. журнал., 2007, 41(11), 38-41.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Иванова С.А. Изучение фармакокинетики куркуминоидов в составе препарата «Артрофлекс» // Хим.-фарм. журн., 2007, 41(10), 3-5.
Pozharitskaya O.N., Karlina M.V., Shikov A.N., Kosman V.M., Makarova M.N., Makarov V.G. Determination of icariin in rat plasma by reverse-phase high-performance liquid chromatography after oral administration of a lipid-based suspension of Epimedium koreanum extract // Biomed. Chromatography, 2008, 22, 625-629. (DOI 10.1002/bmc.978)
Иванова С.А., Пожарицкая О.Н., Карлина М.В., Макаров В.Г. Применение метода высокоэффективной хроматографии в фармакокинетическом исследовании тритерпеноидов экстракта босвеллии (Boswellia serrata Roxb.) // Вопр. биол. мед. фарм. химии., 2008, 4, 52-56.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Дадали Ю.В. и др. Светопоглощающие и антирадикальные свойства продукта на основе лютеина и зеаксантина в опытах in vitro и оценка кинетики каротиноидов при однократном пероральном применении у крыс // Вопросы питания., 2008, 77(3), 34-38.
Шиков А.Н., Пожарицкая О.Н., Мирошник И., Мирза С., Карлина М.В. и др. Наносистемы как способ улучшения биодоступности природных соединений // Фармация., 2008, 7, 53-57.
KarlinaV., Pozharitskaya O.N., Shikov A.N., Kosman V.M., Makarova M.N., Makarov V.G. LC Method for quantification of lutein in rat plasma: validation, and application to a pharmacokinetic study // Cromatographia, 2008, 68, 949-954 (DOI 10.1365/s10337-008-0804-2)
Pozharitskaya O.N., Karlina M.V., Shikov A.N., Kosman V.M., Makarova M.N., Makarov V.G. Determination and pharmacokinetic study of taxifolin in rabbit plasma by high-performance liquid chromatography // Phytomedicine, 2009, 16, 244-251.(DOI 10.1016/j.phymed.2008.10.002)
Shikov A. N., Pozharitskaya O.N., Miroshnyk I., Mirza S., Urakova I.N., Hirsjärvi S., Makarov V.G, Heinämäki J., Yliruusi J., Hiltunen R. Nanodispersions of Taxifolin: Impact of Solid-State Properties on Dissolution Behavior// International Journal of Pharmaceutics. 2009.- Vol. 377 (1-2).- P. 148-152. (DOI 1016/j.ijpharm.2009.04.044)
Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Makarova M.N. New technology for preparation of herbal extracts and soft halal capsules on its base// American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture.- 2009.- Vol. 3(2).- P.130-134. (ISSN 1995-0748)
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н. Разработка наносистемы с дигидрокверцетином и ее биофармацевтическая оценка // Хим.-фарм. журн., 2009, 43(6), 46-48.
Гусева С.И., Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Фаустова Н.М. Валидация методики количественного определения диклофенака для оценки биоэквивалентности трансдермальных гелей in vitro // Хим-фарм. Журн., 2010, 44(1), 43-46.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Косман В.М., Шиков А.Н., Лазукина М.А., Дьячук Г.И. Исследование фармакокинетики гопантеновой кислоты при введении внутрь // Экспериментальная и клиническая фармакология, 2010, 73(8), 46-48.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г., Мирза С., Мирошник И., Хилтунен Р. Биофармацевтическая оценка наносистем с бетулином для ингаляционного применения // Хим-фарм. журн., 2010, 44(9), 34-36.
Pozharitskaya O.N., Kosman V.M., Karlina M.V., Shikov A.N., Makarov V.G., Djachuk G.I. Method development and validation of an HPLC assay for the detection of hopantenic acid in human plasma and its application to a pharmacokinetic study on volunteers // Acta Chromatographica, 2011, 3, 403-414 (DOI 10.1556/AChrom.23.2011.3.3)
Карлина М.В., Косман В.М., Пожарицкая О.Н. и др. Влияние полиэтиленгликоля на доступность коэнзима Q10 из наносистем in vitro // Хим-фарм. журн., 2012, 46(4), 42-45.
Карлина М.В., Пожарицкая О.Н., Косман В.М., Шиков А.Н., Забозлаев А.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Модель in vitro для оценки скорости растворения гидрофобных веществ из таблеток для рассасывания (lozenges) на примере коэнзима Q10, in vivo/in vitro корреляция // Хим-фарм. журн., 2012, 46(7), 52-55.
Fan T.-P., Deal G., Koo H.-L., Rees D., Sun H., Chen S., Dou J.-H., Makarov V.G., Pozharitskaya O.N., Shikov A.N., Kim Y.S., Huang Yi-T., Chang Y.S., Jia W. Dias A., Wong V.C., Chan K. Future development of global regulations of Chinese herbal products.// Journal of Etnopharmacology.- 2012.-Vol. 140(3).- 568-586. (Скачать текст статьи: 10.1016/j.jep.2012.02.029)
Карлина М.В., Косман В.М., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макарова М.Н., Макаров В.Г., Балабаньян В.Ю. Экспериментальное исследование фармакокинетики рифабутина в липосомальной форме // Фармакокинетика и фармакодинамика. -2013, №1(6). –С.37-41.
Демченко Д.В., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Флисюк Е.В., Русак А.В., Макаров В.Г. Реологические исследования агаровых гидрогелей для создания оболочки мягких капсул // Химико-Фармацевтический журнал.- 2013.- Т. 47(10).- С. 45-4
Карлина М.В., Косман В.М., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Фармакокинетика схизандрола А на крысах при введении масляного экстракта лимонника.// Разработка и регистрация лекарственных средств.- 2014.- №1(6).- С. 126-131.
Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Wagner H., Verpoorte R., Heinrich M. Medicinal Plants of the Russian Pharmacopoeia; their history and applications. // Journal of Ethnopharmacology.- 2014.- Vol.154 (3).- P.481-536. (Скачать текст статьи: 1016/j.jep.2014.04.007)
Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarova M.N., Makarov V.G., Wagner H. Bergeniacrassifolia (L.) Fritsch – Pharmacology and phytochemistry.// Phytomedicine.- 2014.- Vol. 21(12).- P. 1534-1542 (DOI: 1016/j.phymed.2014.06.009) (Скачать текст статьи)
Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarova M.N., Makarov V.G., Yang W-Z., Guo D-A. Oplopanax elatus (Nakai) Nakai: chemistry, traditional use and pharmacology// Chinese Journal of Natural Medicines.- 2014.- Vol. 12(10).- P. 721-729. (DOI: 10.1016/S1875-5364(14)60111-4)(Скачать текст статьи)
Pozharitskaya O.N., Shikov A.N., Kosman V.M., Selezneva A.I., Urakova I.N., Makarova M. N., & Makarov V. G. Immunomodulatory and antioxidants properties of fixed combination of fish oil with plant extracts //Synergy. – 2015. – Т. 2. – №. 3. – С. 19-24.
Косман В.М., Фаустова Н.М., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н., Макаров В.Г. Разработка, валидация и применение методики иммуноферментного анализа для стандартизации биопрепарата // Разработка и регистрация лекарственных средств.- 2015.-№2(11).- С. 62-68.
Облучинская Е.Д., Макарова М.Н., Пожарицкая О.Н., Шиков А.Н. Влияние ультразвуковой обработки на химический состав и антикоагулянтные свойства сухого экстракта фукуса // Хим.-фарм. журнал.- 2015.- Т. 49, № 3.- С. 61-64.
Pozharitskaya O.N., Karlina M.V., Shikov A.N., Kosman V.M., Makarov V.G., Casals E., Rosemholm J.M. Pharmacokinetics and tissue disposition of nanosystem-entrapped betulin after endotracheal administration to rats // Eur. J. Drug Metab. Pharmacokinet. DOI 10.1007/s13318-016-0340-7 Published online: 07 may 2016
Карлина М.В., Фаустова Н.М., Пожарицкая О.Н., Косман В.М., Макаров В.Г., Шиков А.Н. Определение дарбэпоэтина альфа в плазме крови кроликов методом иммуноферментного анализа // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. №4(17). С. 44-50.
Terekhina Y.A., Karlina M.V., Obluchinskaya E.D., Pozharitskaya O.N. Design and biopharmaceutical evaluation of topical composition of fucoidan // Phitopharm. 2016. Obzory po klinicheskoj farmacologii i lekarstvennoj terapii. -2016. –Vol. 14. –P. 59.DESIGN AND BIOPHARMACEUTICAL EVALUATION OF TOPICAL COMPOSITION OF FUCOIDAN
Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G. Herbal medicines: from pharmacological activity to the clinical efficacy // Abstracts. Phitopharm. 2016. Obzory po klinicheskoj farmacologii i lekarstvennoj terapii. -2016. –Vol. 14. –P. 56-57. HERBAL MEDICINE FROM PHARMACOLOGICAL ACTIVITY TO THE CLINICAL EFFICACY
Obluchinskaya E.D., Daurtseva A.V., Pozharitskaya O.N., Flisyuk E.V., Shikov A.N. Natural deep eutectic solvents as alternative extragents for extraction of phlorotannins from brown algae // Pharmaceutical Chemistry Journal. – 2019. – Vol. 53(3). – P.45-49. doi: 10.30906/0023-1134-2019-53-3-45-49. SUMMARY. Natural deep eutectic solvents (NADESs) are promising “green” extractants for the isolation of biologically active substances from plant materials. This is the first study in which NADESs have been used for the extraction of phlorotannins from brown algae Fucus vesiculosus L. and Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis wild-growing in the Barents Sea. In this work, ten NADES compositions with choline chloride, lactic acid, betaine, and glucose in various molar ratios were used to investigate the efficacy ofextraction ofpolyphenols. The effect ofNADES dilution with water on the yield ofphlorotannins in extracts was studied. The algae were extracted by maceration during 120 min at 50°C at the algae – extractant ratio of 1:5. The content of phlorotannins was determined using the conventional Folin – Chocalteu spectrophotometric method. The maximum yield of phlorotannins (60 – 72%) was obtained when algae were extracted by 50 – 70% aqueous solutions of NADES with choline chloride and lactic or malic acid, as well NADES with malic acid and betaine. The efficacy of using NADES for the extraction ofphlorotannins was comparable with that ofacetone or ethanol [Full text is available in Russian].
Shikov A.N., Kosman V.M., Flissyuk E.V.,Smekhova I.E., Elameen A., Pozharitskaya O.N. Natural Deep Eutectic Solvents for the Extraction of Phenyletanes and Phenylpropanoids of Rhodiola rosea L.. // Molecules. – 2020. – Vol. 25(1826). – 1-11. https://doi.org/10.3390/molecules25081826