теоретические основы биофармации теоретич занятие
методическая разработка

ОГБПОУ « РОСЛАВЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»

Рассмотрено                                                

На заседании ЦМК ОПД                            

Протокол №__ от ______2022                        

Председатель ЦМК: ____                          

Методическая разработка

теоретического занятия.

Тема: «Теоретические основы биофармации »

П.М. 02. « Изготовление лекарственных форм и проведение обязательных видов внутриаптечного контроля»

МДК 02.01 «Технология изготовления лекарственных форм»

                                                                                              Составлена: Бойко А.А.,

                                                                                              преподавателем технологии

                                                                                              изготовления лекарственных

                                                                                             форм в  соответствии с   требованиями

                                                                                              Федерального государственного  

                                                                                              образовательного стандарта

                                                                                              среднего профессионального

                                                                                              образования

г. Рославль

2022 г.

Пояснительная записка

Методическая разработка теоретического занятия для преподавателя по МДК 02.01 «Технология изготовления лекарственных форм» «Теоретические основы биофармации» предназначена для проведения теоретического занятия на специальности «Фармация». Данная тема является актуальной в связи с тем, что в процессе изготовления лекарственных препаратов лекарственные вещества измельчают, растворяют, смешивают, придают им различные лекарственные формы, применяя разнообразные вспомогательные вещества, многочисленные механические приемы, аппараты и т.д. При этом одни стороны биологического действия могут быть усилены, другие ослаблены, или вообще активность препарата сведена на нет.  Биофармация занимается изучением влияния различных факторов на качество готового лекарственного препарата, от которого зависит здоровье человека и эффективность лечения. Поэтому данная тема важна для понимания и освоения ПМ 02 « Изготовление лекарственных форм и проведение обязательных видов внутриаптечного контроля»  и профессии «Фармацевт».  Методическая разработка может применяться при проведении теоретического занятия как по очной, так и очно-заочной (вечерней) форме получения образования. Разработка содержит организационно-методический блок, блок учебной информации, контроля. На освоение данной темы отводится 2 учебных часа.

Тема № 2: Теоретические основы биофармации

Цели занятия:

Методическая цель – создать условия для формирования теоретических знаний

Образовательная цель – сформировать у студентов теоретические знания о биофармации

Воспитательная цель – воспитать внимательность, организованность, чувство профессионализма

Развивающая цель – развивать интерес, мышление

В результате обучения студент должен овладеть общими компетенциями:

- ОК.1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии

- ОК.2. Организовывать собственную деятельность

- ОК.5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности

- ОК.6.Уметь работать в коллективе

Студент должен овладеть профессиональными компетенциями:

- ПК.2.3. Владеть обязательными видами внутриаптечного контроля лекарственных средств

- ПК.2.4. Соблюдать правила санитарно-гигиенического режима, охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности

- ПК.2.5. Оформлять документы первичного учета

Студенты должны знать:

- Что собой представляет биофармация как наука

- Направления биофармацевтических исследований

- Фармацевтические факторы, влияющие на эффективность лекарственных препаратов

Вид занятия: теоретическое

Тип занятия: урок передачи и усвоения новых знаний

Уровень усвоения: 1

Место проведения: кабинет технологии изготовления лекарственных форм

Материально-техническое обеспечение:

Методическое обеспечение: методическая разработка теоретического занятия для преподавателя.

Технические средства обучения: компьютер, презентация.

Внутрипредметные связи:

- Технология лекарственных форм как наука

Межпредметные связи:

- фармакология (основные термины и понятия)

Литература:

1. Алексеев К.В., Суслина С.Н. Фармацевтическая технология. Феникс. 2016 г.

2. Гаврилов А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов. ГЭОТАР-Медиа, 2016 г.

3. Краснюк И.И., Михайлова Г.В. Фармацевтическая технология. ГЭОТАР-Медиа, 2016 г.

4. Интернет – ресурсы

Структура занятия

  I. Организационная часть  -                      2 мин.

 II. Целевая установка  -                             4 мин.

 III. Актуализация базовых знаний -         5 мин.

 IV. Блок учебной информации -               70 мин.

 V. Закрепление  –                                       5 мин.

 VI. Задание на дом -                                   2 мин.

 VII. Подведение итогов -                           2 мин.

Содержание занятия

Тема: Теоретические основы биофармации                                                            Приложение № 1

Актуализация базовых знаний:

1.Что собой представляет технология изготовления лекарственных форм, чем она занимается?

Ответ: Технология изготовления лекарственных форм – это наука, изучающая теоретические основы технологических процессов получения, переработки лекарственных средств в лечебные, профилактические, реабилитационные, диагностические препараты в виде разных лекарственных форм и терапевтических систем.

2.Чем отличаются понятия лекарственное вещество и лекарственный препарат?

Ответ: Лекарственное вещество – лекарственное средство, представляющее собой индивидуальное химическое или биологическое вещество. Лекарственный препарат - это лекарственное средство в виде определенной лекарственной формы.

3.Что понимается под термином «лекарственная форма»?

Ответ: Лекарственная форма – это придаваемое лекарственному средству удобное для применения состояние, при котором достигается необходимый терапевтический эффект.

4. Каковы основные задачи технологии лекарственных форм?

Ответ: Основными задачами ТИЛФ являются высококачественное изготовление и отпуск лекарственных препаратов.

Тема: Теоретические основы биофармации                                                              Приложение № 2                                                                                                    

Блок учебной информации:

План:

1. Биофармация как наука

2. Направления биофармацевтических исследований

3. Фармацевтические факторы, влияющие на эффективность лекарственных препаратов

    Биофармация – раздел фармацевтической науки, изучающий взаимосвязь между физико-химическими свойствами лекарственных веществ в конкретной лекарственной форме и их фармацевтическим действием. Основной задачей биофармации является максимальное повышение эффективности лекарственных веществ и снижение до минимума их возможного нежелательного действия на организм.

Равные количества одного и того же вещества в одних и тех же лекарственных формах, но отличающихся методом изготовления или используемыми вспомогательными веществами, могут оказывать различный терапевтический эффект. Биофармация ни в коей мере не подменяет фармакологию. Она изучает механизм действия биологически активного вещества, его точки приложения. Биофармация как бы принимает от фармакологии лекарственные вещества с установленным спектром действия, точками его приложения. Но это биологически активное вещество еще не пригодно для применения. Фармация призвана создать особый продукт – лекарственный препарат в  определенной лекарственной форме, удобной для применения, хранения, транспортировки. Для этого лекарственные вещества измельчают, растворяют, смешивают, придают им различные лекарственные формы, применяя разнообразные вспомогательные вещества, многочисленные механические приемы, аппараты и т.д. При этом одни стороны биологического действия могут быть усилены, другие ослаблены, или вообще активность препарата сведена на нет. Изучение этих изменений, процессов, факторов, влияющих на терапевтическую эффективность лекарственных препаратов, и составляет главную задачу биофармации. А на основе полученных  результатов биофармация создает рациональные, терапевтически адекватные препараты с минимумом побочных эффектов.

Выделяют несколько направлений биофармацевтических исследований: изучение роли фармацевтических факторов, условий всасывания, транспорта, биотрансформации, распределения и выделения лекарственных веществ, биологической доступности препаратов и методов ее определения; разработка методов определения лекарственных веществ (или их активных метаболитов) в биологических жидкостях,  как объективных показателей действительной эффективности лекарственных средств;  изучение фармакокинетики препаратов и зависимости между содержанием действующего вещества в крови или других жидкостях организма  и выраженностью клинического эффекта. Последнее направление развивается в рамках нескольких дисциплин: биофармации, клинической фармакологии и фармакологии. В ходе исследований было выяснено, что на терапевтическую эффективность лекарственных препаратов особое влияние оказывают  фармацевтические факторы.

Фармацевтические факторы

Термин «фармацевтические факторы» получил распространение в связи с клиническим подтверждением экспериментальных данных о существенной зависимости эффективности препаратов от методов их получения.

Понятие «фармацевтические факторы» распространяется не на все процессы, имеющие место при изготовлении лекарственных препаратов, а только на те, для которых установлено определенное влияние на терапевтическую активность лекарственных веществ. Фармацевтические факторы можно отнести к 5 группам:

1. Химическая модификация препарата (соль, кислота, наличие эфирных связей, комплексные соединения)
2. Физико-химическое состояние лекарственного вещества (форма кристалла, размер частиц, наличие или отсутствие заряда на их поверхности и т.д.)
3. Вспомогательные вещества, их природа, количество
4. Вид лекарственной формы и пути введения
5. Фармацевтическая технология

       Исследование влияния химической модификации препарата показало, что кинетика высвобождения и всасывания во многом обусловлена характером лекарственного вещества. Под простой химической модификацией подразумевается случаи использования лекарственных средств, являющихся солями различных катионов, замены вещества в виде соли на основание или кислоту, применение соединений, отличающихся характером связей, количеством гетероциклов, образованием комплексных соединений, что исключает тождественность терапевтического действия. Так, при замене иона водорода в аскорбиновой кислоте ионом натрия при сохранении основной функции витамин С приобретает новые, не свойственные аскорбиновой кислоте свойства – способность изменять электролитный баланс организма в большей степени, чем аскорбиновая кислота, угнетать функцию инсулярного аппарата у больных сахарным диабетом.

Физико-химическое состояние лекарственного вещества оказывает значительное влияние на его биологическую активность. Известна способность химических соединений иметь различную структуру, характеризующуюся в каждом конкретном случае специфической совокупностью свойств. Характер растворителя, скорость кристаллизации, температура процесса, примеси, величина давления и другие параметры существенно влияют как на геометрическую форму образующихся кристаллов, так и на их состав. Накоплено достаточное количество экспериментального материала о зависимости структуры вещества и его биологической доступности. Наиболее изучены полиморфные превращения для сульфаниламидов, стероидов, барбитуратов и антибиотиков. Считают, что 30-60% сульфаниламидов, 70% барбитуратов полиморфны, 1/3 всех органических соединений имеет по крайней мере две кристаллические формы.

Биофармация всегда уделяла  и уделяет серьезное внимание степени дисперсности лекарственных веществ, исходя из общеизвестного положения об ускорении их всасывания с уменьшением размера частиц ингредиентов. Например, при назначении одинаковых доз сульфадимезина микронизированного и полученного в заводском производстве без дополнительного измельчения выявлено, что в первом случае в плазме крови людей содержание вещества на 40% выше, максимальная концентрация достигается на 2 ч раньше, а общее количество всосавшегося вещества на 20% больше, чем во втором случае. При уменьшении размера частиц кислоты ацетилсалициловой до микронизированных увеличивалось примерно в 2 раза ее анальгетическое, жаропонижающее и противовоспалительное действие. Убедительные результаты о влиянии размера частиц лекарственных веществ на высвобождение и всасывание получены при изучении суспензий и мазей. Например, сульфадиметоксин микронизированный (3-12 мкм), введенный животным в виде 2% водной суспензии из расчета 500мг/кг, всасывался в кровь значительно быстрее по сравнению с лекарственным веществом, отвечающим требованиям нормативно-технической документации. Его максимальная концентрация через 1-2 ч составляла от 18,5 до 21,9 мг/мл, в то время как в контрольной группе максимальный уровень вещества в крови достигался через 4 ч и составлял лишь 5 мг/мл. И таких примеров много. Однако выбор степени измельчения в каждом конкретном случае должен быть научно обоснован. Нельзя считать правильным стремление к получению в каждом случае микронизированного порошка, так как нередко резкое уменьшение размера частиц лекарственного вещества вызывает быструю инактивацию, быстрое выведение его из организма или усиливает его нежелательное воздействие на организм. Так, например, резкое уменьшение размера частиц эритромицина и пенициллина вызывает значительное снижение их противомикробной активности, а в случае назначения фурантоина в виде сверхтонкого порошка заметно увеличивается токсическое действие в отношении слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Что касается полиморфизма, т.е способности одного и того же вещества образовывать разные по форме кристаллы, то, несмотря на его распространенность и биологическое значение, он остается малоизученным. Полиморфные модификации образуют многие химические и лекарственные вещества. При этом, в случае образования полиморфных модификаций, одно и то же в химическом отношении вещество обладает различными физическими свойствами. Учет и рациональное использование явлений полиморфизма имеют совершенно исключительное значение для фармацевтической и медицинской практики. Дело в том, что различные полиморфные модификации одного и того же вещества характеризуются различными константами стабильности, температуры, фазового перехода, растворимости и т.д., что в конечном итоге определяет как сохранность самого препарата, так и его фармакокинетическую активность. Ярким примером может служить инсулин. Осажденный инсулин представляет собой после реакции с цинка хлоридом нерастворимый комплекс, который в зависимости от рН может быть аморфным или кристаллическим. При необходимости быстрого, непродолжительного действия используют легко всасывающийся аморфный цинк-инсулин. Кристаллический цинк-инсулин всасывается медленно и обеспечивает пролонгированное действие гормона.

        Ни один фармацевтический фактор не оказывает столь сложного и значительного влияния на действующие вещества, как вспомогательные вещества, их природа и количество. И дело не в том, что вспомогательные вещества присутствуют почти в каждом препарате. Являясь своеобразной матрицей активных веществ, постоянно контактируя с ними, вспомогательные вещества сами обладают определенными физико-химическими свойствами, которые в различных условиях могут проявляться по-разному и во всех случаях применения так или иначе воздействуют на систему: лекарственное вещество-организм.  Долгое время во вспомогательных веществах видели только индифферентные формообразователи, значение которых сводилось к приданию соответствующей формы и объема лекарственного вещества с целью удобства его приема, транспортировки, хранения. Однако открытия последних десятилетий привели к осознанию биологической роли вспомогательных веществ. Они могут усиливать, снижать действие лекарственных веществ или изменять его характер под влиянием различных причин (комплексообразование, молекулярные реакции и т.д.). Исходя из значения, вспомогательные вещества делят на следующие группы: формообразующие вещества (наполнители в порошках, растворители, мазевые и суппозиторные основы и т.д.); поверхностно-активные вещества (эмульгаторы, стабилизаторы в суспензиях, солюбилизаторы и др.); стабилизаторы (стабилизаторы рН среды, антиоксиданты и др.); консерванты (химические вещества, действующие бактерицидно на микрофлору лекарственных форм); пролонгаторы (вещества, замедляющие высвобождение и всасывание, кислотоустойчивые покрытия и др.); корригирующие вещества (сахар, сиропы, эфирные масла); красящие вещества; вещества, оптимизирующие технологические процессы (например, в таблетировании – связывающие, разрыхляющие, скользящие вещества). Применение тонких высокочувствительных методов анализа препаратов (газо-жидкостный, жидкостно-жидкостный, тонкослойная хроматография, спектрофотометрия и др.) позволило установить самые интимные взаимоотношения лекарственных и вспомогательных веществ. Такие обычно применяющиеся вспомогательные вещества, как желатин, крахмал, полиэтиленоксиды, производные целлюлозы, неионактивные ПАВ, способны вступать в реакции взаимодействия с лекарственными веществами самой различной природы, образуя соединения, характеризующиеся иными, чем исходные вещества, свойствами. Например, при назначении амфетамина в виде таблеток, драже, гранул, суспензий, сиропов, включающих в качестве вспомогательного вещества карбоксиметилцеллюлозу, препарат практически не всасывается и не обеспечивает соответствующий фармакотерапевтический эффект. Аналогичное явление имеет место при использовании в качестве вспомогательного вещества (склеивающего, скользящего, загустителя) полиэтиленгликоля-4000 (ПЭО-4000). Многим лекарственным веществам, в частности фенобарбиталу, ПЭО-4000 обеспечивает лишь весьма слабую способность к растворению и всасыванию. Магния стеарат и кислота стеариновая замедляют скорость растворения кислоты салициловой из таблеток, в то время как натрия лаурилсульфат ускоряет ее. Многие вспомогательные вещества разлагают кислоту ацетилсалициловую с выделением кислоты салициловой, которая оказывает сильное раздражающее действие на слизистую оболочку желудка.   Современным вспомогательным веществом в технологии мазей, суппозиториев, растворов для инъекций, глазных лекарственных пленок и других лекарственных форм  является коллаген. Предполагается, что лекарственное вещество, попадая в «петли» молекул коллагена, образует соединения – включения типа клатратов, обеспечивая тем самым пролонгированное действие. Таким образом, применение любого вспомогательного вещества – это индивидуальный случай и он требует проведения специальных исследований по выяснению влияния не только и не столько на технологические характеристики препарата, сколько на процессы всасывания и элиминации лекарственных веществ. Раскрыть всю гамму фармакологических свойств препарата, обеспечить оптимальное действие лекарственного вещества – такому требованию должны отвечать вспомогательные вещества.

      Важным для прикладной и теоретической фармации вопросом является трактовка лекарственной формы, так как она является единственным фармацевтическим фактором, с которым врач сталкивается в своей повседневной работе. Значительно долгое время лекарственная форма не представляла специального клинического интереса, поскольку эффективность препарата связывалась только с наличием в нем действующего вещества и его дозой. С развитием аналитических методов контроля препаратов и особенно определения действующих веществ в биологических жидкостях получены данные, указывающие на зависимость скорости всасывания лекарственных веществ, их концентрации в биожидкостях, характера распределения в тканях и органах, а также биотрансформации от вида лекарственной формы и пути ее введения. Биофармация утверждает, что лекарственная форма всей совокупностью свойств (а не только активным веществом) воздействует на патологический процесс в организме и может считаться важной структурной единицей фармакотерапии. Это означает качественно новую трактовку лекарственной формы, а следовательно, и новый подход к ее оценке. При выборе вида лекарственной формы важно знать цель применения лекарственного препарата. Например, в офтальмологии, когда требуется кратковременное действие лекарственного вещества, например, атропина сульфата, более рационально использовать водный раствор препарата в виде глазных капель. В то же время пилокарпин гидрохлорид, используемый при лечении глаукомы, целесообразно применять в виде глазных капель пролонгированного действия (более вязких) или глазных пленок, что позволит вводить препарат всего 1-2 раза в сутки по сравнению водными глазными каплями, инстилляцию которых повторяют через каждые 2-3 часа.

Фармацевтическая технология во многом обусловливает  качество препарата, в том числе и его терапевтическую эффективность. В то же время именно в производственных процессах сосредоточены всевозможные явления, которые приводят к появлению терапевтически неадекватных препаратов. Самая распространенная лекарственная форма – таблетки. При их изготовлении применяются различные технологические приемы, вспомогательные вещества и аппараты, которые могу вызывать изменения биологической активности препарата. Например, при получении таблеток большое значение имеет такой фактор, как давление прессования: его величина и длительность, подобно процессу грануляции, посредством изменения микроструктуры таблеток ведет к изменению механической прочности, времени распадаемости, скорости высвобождения лекарственных веществ и естественно, к изменению скорости их абсорбции.

Таким образом, в каждом случае изготовления лекарственного препарата должны быть подобраны фармацевтические факторы с учетом всестороннего их влияния на активность и побочные реакции лекарственного средства. Следует применять только те вещества, те технологические процессы, создавать те лекарственные формы, которые будут обеспечивать получение терапевтически адекватных препаратов с требуемой активностью.

Для объективной оценки степени влияния каждого фармацевтического фактора проводится оценка биологической доступности. Биологическая доступность - определяется долей всосавшегося в кровь лекарственного вещества от общего содержания его в соответствующей лекарственной форме, скоростью его появления в кровеносном русле, продолжительностью нахождения его определенной концентрации в организме.

Тема: Теоретические основы биофармации                                                             Приложение № 3

Закрепление материала. Контрольные вопросы:

1.Что собой представляет биофармация?

2.Каковы направления биофармацевтических исследований?

3. Какова главная задача биофармации?

4. Какие фармацевтические факторы влияют на эффективность лекарственных препаратов?

5. Что понимается под биологической доступностью лекарственного препарата?

Тема: Теоретические основы биофармации                                                           Приложение № 4      

Задание на дом:

1. Что понимают под термином лекарственное вещество?
2. Что понимают под термином лекарственное средство?
3. Что понимают под термином лекарственная форма?
4. Что понимают под термином лекарственный препарат?
5. Что изучает биофармация?

                                                     Литература для самоподготовки:

1. Алексеев К.В., Суслина С.Н. Фармацевтическая технология. Феникс. 2016 г.

2. Гаврилов А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов. ГЭОТАР-Медиа, 2016 г.

3. Краснюк И.И., Михайлова Г.В. Фармацевтическая технология. ГЭОТАР-Медиа, 2016 г.

4. Интернет – ресурсы