A találmány tárgya a szervezetbe jutott radioaktív jódizotópok kiürítésére alkalmas biológiailag optimálisan késleltetett hatóanyag-kioldódású, kémiailag stabilizált, jodidsó(ka)t tartalmazó tabletta, eljárás ennek előállítására és ennek alkalmazása.
Ismeretes, hogy a jód a szervezet nélkülözhetetlen szervetlen komponense, amit elemi és ionos formában a gyógyszerterápiában széleskörűen alkalmaznak. Az ionos jodidsókat a nyálka elválasztását fokozó hatása miatt légúti megbetegedésekben köptetőként, továbbá a pajzsmirigy csökkent működésekor a szervezet jódhiányának pótlására alkalmazzák [Vízi E. Szilveszter ed.; Humán farmakológia, Medicina Könyvkiadó Rt., Budapest (1997), pp. 865-867 és 879.]. Ezek a készítmények azonban csak a szervezet jódhiányának pótlására alkalmasak és szokásos hatóanyag mennyiségük 50-300 pg.
Mintegy ötven éve ismeretes az is, hogy a jodidsókat a radioaktív jódszennyezés ellen alkalmazni lehet, mert a felszívódott jodidsó a pajzsmirigyet gyors ütemben telíti jóddal és így nukleáris katasztrófa esetén a levegőbe került, főként a 131, 132, 133 radiojódizotópok szervezetbe beépülését megakadályozza. Ez esetben fontos, hogy a pajzsmirigy mielőbbi telítődése a nem radioaktív jodidsóval megtörténjen [Safety Series No. 47, International Atomié Energy Agency, Vienna (1978)].
Mint fent is utaltunk rá, ismeretes, hogy a szájon át adagolt jodidsó a gyomor nyálkahártyáját izgatja - aminek következtében fokozódik a hörgőmirigyek nyálkatermelése és a köpet - és így nagyobb adagban vagy magasabb lokális gyomorkoncentráció esetén hányást okoz.
Ezért, bár a szakirodalom szerint a halogenidek sói - így például a kálium-jodid is - megfelelő méretre szemcsésítve adalék anyagok nélkül közvetlenül tablettázhatók [Fahrig, W.: Tabletten; Hagers Handbuch dér Pharmazeutische Praxis. Springer Verlag, BerlinHeidelberg-New York (1971), Bd. 7/A], a közvetlen préseléssel előállított tablettát csak vízben oldva, nagy hígításban, ivóié formájában lehet hányinger kiváltása nélkül bevenni.
Éppen ezért a radiojódszennyezés kivédésére csak olyan orálisan adagolható készítmény, előnyösen tabletta, alkalmazható mellékhatástól mentes biztonsággal, amelyből a hatóanyag megfelelően lassított ütemben oldódik ki és így hányinger nem lép fel, ugyanakkor a pajzsmirigyet a lehető legrövidebb időn belül telíti jodiddal, meggátolva a radiojódszennyezés beépülését.
A radiojódellenes készítmény kidolgozása céljából végzett rendszerezett kutatásaink során megállapítottuk, hogy a kálium-jodid tablettázásához szokásosan alkalmazott, a minőségi célkitűzésnek megfelelő tabletta szétesést biztosító, a préselés szempontjából fontos granulátum gördülékenységet és/vagy csúszóképességet fokozó, a présszerszámokhoz tapadást gátló stb. segédanyagokkal a jodidsó kioldódási sebességét a tablettából nem lehet megfelelően szabályozni. Ezen túlmenően a szokásos módon előállított tablettából a hatóanyag kioldódási sebessége tárolás közben változik, így a tabletta optimális felhasználhatósága időben jelentősen korlátozott.
Ezenkívül azt is tapasztaltuk, hogy az ilyen önmagában ismert módon készített tabletta fényre érzékeny, fény hatására az ionos jodid elemi jóddá oxidálódik, és ennek következtében a tabletta barnára színeződik.
A feltalálók célja tehát egy olyan, jodidsót tartalmazó készítmény kidolgozása volt, amely hosszú időn át stabil - azaz a tablettában a hatóanyag fény hatására tárolás közben nem, illetve nagyon lassan oxidálódik és amelyből a hatóanyag kioldódási ideje elegendően rövid a pajzsmirigy telítéséhez sugárszennyezésből származó radiojód bejutása előtt, de ellenreakciót (hányinger, köpetképződés stb.) a készítmény bevétele nem vált ki.
Széles körű vizsgálataink során meglepő és az eddigi ismeretek alapján nem kalkulálható módon azt tapasztaltuk, hogy jodidsókkal, vagy sókeverékekkel, valamint oldhatatlan, vagy csak kismértékben oldható szénhidrátszármazékokkal olyan, jodidsót tartalmazó diszperzió alakítható ki, amelyben a komponensek szilárdtestszerkezete előnyösen módosul és ez a hatóanyag késleltetett kioldódását okozza. A találmány szerinti diszperzióban a jodidsó felülete molekulárisán diszperz eloszlásban tioszulfátsót is tartalmaz, és ebből a diszperzióból a célkitűzésnek megfelelő minőségű tabletta előállítható.
A találmány tárgya tehát egy olyan kétfázisú, jodidsótartalmú tabletta, amelynek belső fázisa a felületén nátrium-tioszulfáttal és ezen csúsztatóval, előnyösen sztearinsavval bevont jodidsó kéreggranulátum szemcséket, a tabletta külső fázisa pedig polimer szénhidráto(ka)t, gyógyászatilag elfogadható inért hordozóanyagot és egyéb szokásos segédanyagokat tartalmaz.
A találmány szerinti tablettában a jodidsó lehet alkálifém-jodid vagy alkáliföldfém-jodid vagy ezek keveréke, előnyösen kálium-jodid vagy kálium-jodid és nátrium-jodid keveréke. A (3-4):1 tömegarányú kálium-jodid/nátrium-jodid keverék ez utóbbi esetben különösen előnyös.
Csúsztatóként bármilyen szokásos és ismert csúsztató alkalmazható például kalcium-sztearát vagy magnézium-sztearát vagy szilárd polietilénglikol - de előnyösen sztearinsavat alkalmazunk.
A találmány értelmében a polimer szénhidrát előnyös esetben mikrokristályos cellulóz vagy mikrokristályos cellulóz és keményítő keveréke, de bármilyen szénhidrát alkalmazható. A szénhidrátkomponens alkalmazott mennyisége a külső fázisban a jodidsó mennyiségére vonatkoztatva 100-400 tömeg%, előnyösen 200 tömeg%.
Különösen előnyös az a találmány szerinti kétfázisú, jodidsótartalmú tabletta, amelynek belső fázisa egy felületén tablettánként 0,1-5 tömeg%, előnyösen
2,5 tömeg% nátrium-tioszulfáttal, majd tablettánként 0,1-3 tömeg%, előnyösen 0,5 tömeg% csúsztatóval bevont és 10-500 mg kálium-jodiddal egyenértékű jodidsót tartalmazó kéreggranulátum; külső fázisa pedig a jodidsó mennyiségére vonatkoztatva 100-400 tö2
HU 227 054 Β1 meg%, előnyösen 200 tömeg% polimer szénhidrátot tartalmaz.
A kioldódását tekintve optimálisan formuláit tabletta 90 kN-nál nem kisebb szilárdságú, legelőnyösebben a 100 kN szilárdságú tabletta alkalmazható, melyből a hatóanyag 100%-os kioldódása mintegy 15 perc alatt megy végbe.
A találmány második tárgya eljárás fenti tabletta előállítására, azzal jellemezve, hogy a belső fázisában jodidsót tartalmazó tablettában a jodidsórészecskék felületét nátrium-tioszulfáttal, majd csúsztatóval, előnyösen sztearinsawal bevonjuk, majd az így kapott kéreggranulátumot polimer szénhidrátban diszpergáljuk és ebből 90 kN-nál nem kisebb szilárdságú tablettát préselünk.
A találmány tárgyát képezi ezen túlmenően a tabletta alkalmazása radiojód belső szennyezés kiürítésére.
A továbbiakban a találmány tárgyát képező tablettát és ennek előállítási eljárását részleteiben ismertetjük.
A találmány szerinti tabletta az alkálifém-jodid hatóanyagot tetszőleges mennyiségben, de előnyösen mintegy 10-500 mg KI ekvivalens mennyiségben tartalmazza. Az egyes dózis ez esetben olyan hatóanyagmennyiséget jelent, amelyet egyszeri adagolással alkalmazunk, és amely az adott körülmények között szükséges napi dózis teljes mennyisége, illetve annak fele, harmada, vagy negyed mennyisége lehet.
A tabletta a kioldódás késleltetése céljából szükséges mennyiségben vízben nem, vagy alig oldódó polimer szénhidrátszármazéko(ka)t, célszerűen mikrokristályos cellulózt tartalmaz. A tabletta a formázásához szokásos mennyiségben tartalmazhat továbbá
a) tapadást gátló, síkosítóanyagot, például sztearinsavat,
b) nem toxikus, gyógyászatilag alkalmazható inért hordozóanyago(ka)t, például talkumot,
c) szilárd, félszilárd vagy folyékony hígítószereket,
d) töltőanyagokat, például keményítőt, tejcukrot, nádcukrot, glukózt, mannitot vagy kovasavat,
e) kötőanyagokat, például karboxi-metil-cellulózt, alginátokat, zselatint vagy polifvi n i l-pi rrol időn )-t,
f) nedvesítőszereket, például glicerint,
g) szétesést elősegítő szereket, például agar-agart, kalcium-karbonátot vagy nátrium-karbonátot,
h) oldáslassító szereket, például paraffint,
i) reszorpciógyorsító szereket, például kvaterner ammóniumvegyületeket,
j) nedvesítőszereket, például cetil-alkoholt vagy glicerin-monosztearátot,
k) adszorpciós szereket, például kaolint vagy bentonitot, és ezek mellett adott esetben további szokásos formulázószereket.
Alkalmazhatók a fenti a)-i) anyagok keverékei is.
A találmány szerint előállított gyógyszerkészítmények tartalmazhatnak még színezőanyagokat, konzerválószereket, valamint szag- és ízjavító adalék anyagokat, például borsmentaolajat és eukaliptuszolajat, valamint édesítőszereket, például szacharint.
A találmány szerinti kívánt hatóanyag-tartalmú kéreggranulátumból a külső fázis hozzákeverése után megfelelő geometriai méretű tablettát tetszőleges üzemi tételnagyságban önmagában ismert műszabályok szerint állítjuk elő.
Találmányunk egyik előnyös megvalósítási módja szerint 1000 tömegrész (a továbbiakban tr.) kálium-jodidot 1500 pm-t meg nem haladó méretre szemcsésítünk és erre alkalmas berendezésben 6-10, célszerűen
7,6 tr. nátrium-tioszulfát 2,5-szeres tr. vízzel készült oldatával permet formában nedvesítve kevertetjük, majd erre alkalmas berendezésben 2,5 tr. veszteségig szárítjuk, ezt követően 13-18, célszerűen 15 tr. sztearinsav 4-szeres tr. 96%-os alkoholos oldatát a szemcsés halmazra permetezzük, szárítjuk és 800 pm-t meg nem haladó méretre granuláljuk. Az így készült belső fázist 1500-2300 célszerűen 1900 tr. vízben nem vagy alig oldódó szénhidrátszármazékkal vagy szénhidrátszármazékok keverékével egyenletes eloszlású granulátummá keverjük, majd kellő nyomással 131 mg kálium-jodidot tartalmazó tablettává préseljük.
Az egyes komponensek diszperzióinak szilárdtestszerkezetét röntgendiffrakciós módszerrel vizsgáltuk. A pordiagramok felvétele Philips PW 1840 diffraktométerrel Cu-Ka sugárzással, 30 kV és 30 mA gerjesztéssel történt.
A pordiagramok adatai egyértelműen igazolják, hogy a kálium-jodid és a mikrokristályos cellulóz 1+1 és 1+2 tömegarányban gyúrással majd szárítással előállított diszperzióban, továbbá a kálium-jodid-granulátum és a külső fázisban levő mikrokristályos cellulóz fizikai keverékében préselés után, tehát a tablettában is a szilárdtestszerkezet megváltozott. A mintákban a pordiagram csúcsainak helye (2°Θ) és relatív intenzitása (%) ugyanis a két komponens 1 és 2 pordiagramjából nem additív módon alakult ki.
Minthogy a radiojód a levegőből a tüdőn keresztül gyors ütemben a vérkeringésbe jut, ezért a szennyeződéskor legfeljebb mintegy fél óra áll rendelkezésre, hogy a radiojód beépülését a szervezetbe jodidsótabletta bevételével kivédhessük. Ehhez arra van szükség, hogy a tablettából a jodidsó kioldódása és felszívódása a vérkeringésbe ne néhány perc vagy fél óra, hanem legalább 15 perc alatt menjen végbe, hányingert vagy hányást keltő mellékhatás nélkül.
A találmány szerinti tablettából a kálium-jodid késleltetett kioldódását gyógyszerkönyvi (Ph. Hg. VII., I. kötet 472. oldal) módszerrel vizsgáltuk. Ebből a célból három különböző nyomással préselt, három különböző szilárdságú tablettát vizsgáltunk. A tabletta szilárdságát SchleunigeMM automata műszerrel határoztuk meg.
A vizsgálat eredményeit az alábbi táblázat ismerteti.
Tabletta szilárdság (kN) |
19 (±3) |
78 (±5) |
100 (±5) |
100%-os kioldódás (perc) |
3(±1) |
6 (±2) |
15 (±5) |
Megjegyzés: az adatok 6-6 párhuzamos mérés átlagai
Az adatokból látható, hogy a célkitűzéseknek megfelelő 100%-os kioldódási értéknek a 100 kN szilárdságú tabletta megfelel. Hasonló eredményre jutottunk akkor is, amikor a kálium-jodid+nátrium-jodid 4+1 vagy
HU 227 054 Β1
3+1 tömegarányú sókeverék 100 mg elemi jódnak megfelelő mennyiségével készítettük el a tablettát. Nagyobb arányban vett nátrium-jodiddal készült tabletták stabilitása már nem felel meg a hosszú idejű tárolhatóság követelményeinek.
A találmány szerinti tabletta fotokémiai stabilitását, a fény hatására bekövetkező elszíneződését napfénnyel történt megvilágítással, összehasonlító mintákkal párhuzamosan vizsgáltuk. Tapasztalataink szerint a tioszulfát nemcsak a fény hatására oxidációval keletkező és elszíneződést okozó elemi jódot redukálja színtelen jodiddá, hanem fotokémiai aktiváció szempontjából deszenzibilizáló hatása is van. Az irodalomból nem volt ismeretes, hogy mind a tioszulfát, mind a tetrationát anion a kémiai változást aktiváló hullámhosszúságú ultraibolya fénysugárzást elnyeli, ilyen módon fényvédő, deszenzibilizáló komponens.
A szervezetbe szájon keresztül (táplálékkal) bejutó szervetlen formában lévő radiojód a gyomor-bél rendszerből teljes mértékben felszívódik, míg a belélegzett mennyiségnek mintegy 60%-a kerül a vérkeringésbe.
Szervezetbe kerülése után felszívódása rendkívül gyors és körülbelül 5 óra múlva 20%-a már a pajzsmirigyben halmozódik fel. Nagymértékű pajzsmirigyterhelés esetén, tumor kialakulás veszélye áll fenn.
Kísérleti munkánkban patkányokon vizsgáltuk a kálium-jodid hatékonyságát, a szervezetet ért szervetlen és szerves vegyületeiben megjelenő radioaktív jódszennyeződések esetében, mérve a patkány egésztest- és szervsúlyainak, valamint hematológiai és klinikai kémiai paramétereinek változását.
Az alábbiakban a felhasznált anyagokat és a kísérleti módszereket ismertetjük.
a) Kísérleti állat
Kísérleteinkben csoportonként testtömeg szerint randomizált, 190-200 gramm tömegű, Wistar törzsből származó patkányokat (LATI, Gödöllő) használtunk, amelyeket tömegük szerint randomizálva csoportokra osztottunk. Az állatokat kontrollált hőmérsékletű (23±4 °C) és páratartalmú (60±15%), váltakozó megvilágítású (12 órás fény-sötétség ciklus) helyiségben tartottuk. Csapvizet és laboratóriumi standard patkánytápot igényük szerint kaptak.
b) Felhasznált radioizotóp
Kísérleteinkben hordozómentes, humán célokra előállított Nal-131 (fajlagos koncentráció: 400 MBq/ml, fizikai felezési idő 8,08 nap, Εγ=0,670 MeV) 0,5 ml desztillált vizes (pH=7) oldatát gyomorszondán keresztül adtuk be az állatoknak. A beadott aktivitás értéke minden esetben 370 kBq volt.
A kísérleteinkben belélegzett radioaktív metil-jodidot Weiland és Schmid módszere szerint állítottuk elő.
c) Inhalációs kezelés
A radioaktív jódot a kísérleti állatokkal „nose-only típusú inhalátorban 50 percen keresztül (150-185 kBq Nal-131) lélegeztettünk be.
d) Alkalmazott vegyületek
Dekorporáló vegyületként, a radioaktív jódra specifikus antidótumot, kálium-jodid (analitikai tisztaságú, gyári készítmény) módosított változatát használtuk. A metil-jodid inhalációs kísérletekben külön, erre a célra kifejlesztett inhalációs berendezést használtunk.
e) Radioaktivitás meghatározása
NS-208 típusú (KFKI, Budapest) kisállat egésztest számlálóval, scanning üzemmódban.
f) Kísérleti csoportok
Csoport-
szám |
Kezelés |
Állatszám |
normál (egyszeri szervetlen jódexpozíció) |
1. |
131-1, kontroll (370 kBq 131-1, gt-n) |
24 |
2. |
131-1, gt-n, majd 30 perc múlva KI (0,5 mg/ml, gt-n) |
30 |
3. |
131-1, gt-n, majd 30 perc múlva KI (1,0 mg/ml, gt-n) |
30 |
normál (egyszeri szervetlen jódexpozíció) |
4. |
131-1, kontroll (370 kBq 131-1, belélegeztetve) |
24 |
5. |
131-1, belélegeztetve, majd 30 perc múlva KI (0,5 mg/ml, gt-n) |
30 |
6. |
131-1, belélegeztetve, majd 30 perc múlva KI (1,0 mg/ml, gt-n) |
30 |
gt=gyomorszonda
Megállapítottuk, hogy mindkét dózisban (0,5 és 1,0 mg/állat) alkalmazott KI kezelés hatékonynak bizonyult.
Az izotóp szervezetből történő kiürülési folyamatára jellemző, az exponenciális* görbékből számított értékeket az alábbiakban foglaltuk össze.
Csoportszám |
Paraméter (%) |
Biológiai felezési idő (nap) |
A |
B |
Ti |
T2 |
(1) kontroll |
90,5 |
9,5 |
0,6 |
26,9 |
(2) KI (0,5 mg) |
91,2 |
9,8 |
0,5 |
5,2 |
(3) KI (1,0 mg) |
93,5 |
6,5 |
0,4 |
2,7 |
(4) 131-Nal kontroll |
56,2 |
43,8 |
0,8 |
47,2 |
(5) 131-Nal, KI (0,5) |
84,0 |
16,0 |
0,6 |
7,1 |
(6) 131-Nal, KI (1,0) |
83,0 |
17,0 |
0,5 |
4,5 |
* Y(t)=Ae_(°'693t/T1 )+Be-(°.693t/T2)
A belélegeztetés után néhány nappal, a kezelt csoportok szervezetében deponálódott 131-1 mennyisége, körülbelül a kontroll érték 50%-a volt.
HU 227 054 Β1
Szervetlen jód esetében a hosszú komponens 47,2 napos felezési ideje mindkét kezelt csoportban csökkent, 7,1, illetve 4,5 nap volt.
Az eredményekből látható, hogy mind az emésztőrendszerbe, mind a légutakba jutott radiojód belső szennyeződés ellen a kálium-jodid-készítmény hatásos.
A találmányunk szerinti gyártási eljárás további részleteit példákban ismertetjük anélkül, hogy a radiojóddekorporáló készítmények körét erre korlátoznánk.
1. példa: Kálium-jodid tabletta előállítása
7860 tömegrész (a továbbiakban tr.) kálium-jodidot 1,5 mm fonalközű szitabetéten áteresztve szemcsésítünk és célszerűen örvényáramú granulátorban 60 tr. nátrium-tioszulfát 150 tr. vízzel készült oldatával folyadékporlasztón keresztül nedvesítve kevertetjük. A nedves szemcsés terméket túlnyomásos fluidizációs berendezésben 60 °C belépő levegő-hőmérsékleten 1,5% tömegveszteségig szárítjuk. A száraz szemcsés termékre 120 tr. sztearinsav 480 tr. 96%-os alkohollal készült oldatát folyadékporlasztón keresztül, örvényáramú granulátorban kevertetés közben rápermetezzük, majd fluidizációs szárítóban 35 °C kilépő levegőhőmérsékleten szárítjuk (belső fázis). A száraz belső fázist képező kéreggranulátumot 0,8 mm fonalközű szitán regranuláljuk és 15480 tr. mikrokristályos cellulóz, valamint 480 tr. talkum külső fázis keverékével granulátorban egyenletes eloszlásúvá diszpergáljuk. A kész granulátumot 400 mg-os beállítással, 10 mm átmérőjű, kétszer homorú szerszámmal 100 kN-nál nem kisebb szilárdságú tablettává préseljük.
2. példa: Kálium-jodid/nátrium-jodid tabletta előállítása
Az 1. példában leírtak szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy 7300 tr. kálium-jodid és 505 tr. nátrium-jodid keverékét, továbbá 14935 tr. mikrokristályos cellulóz és 600 tr. kukoricakeményítő keverékét alkalmazzuk a tabletta összetételében.