Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

THE CHOICE SUBSTANTIATION OF THE BISCHOFITE EYE DROPS COMPOSITION USING MULTI-CRITERIA MODEL DECISION-MAKING

Митрофанова И.Ю., Сысуев Б. Б., Степанова Э.Ф., Тарасова И.А.
Одним из перспективных инструментов в области технологических исследований является применение метода анализа иерархий Т. Саати. Процедуре иерархического анализа были подвергнуты 4 модельные смеси растворов с бишофитом на основе различных пролонгирующих компонентов. Было установлено, что наиболее целесообразно использование раствора ГЭЦ как пролонгатора глазных капель бишофита, предлагаемых нами в качестве стимулятора репарации роговицы после оперативных вмешательств и травматических повреждений.
The analytic hierarchy process by T. Saaty is one of the perspective tools in technological researches. We used it for estimation of 4 bischofite solutions on the basis of different prolonging excipients. It was established that HEC solution is optimal prolonging component for bischofite eye drops that can be used as a stimulator of cornea reparation after operations and injuries. Keywords: mineral bischofite, bischofite’s eye drops, the analytic hierarchy process

Одним из перспективных инструментов в области технологических исследований является применение метода анализа иерархий Т. Саати (МАИ). МАИ предусматривает составление матриц парных сравнений, оценивая альтернативы с точки зрения наиболее важных современных критериев оценки качества разрабатываемой лекарственной формы [3].

Целью исследования было обоснование выбора вспомогательного вещества для глазных капель бишофита репаративного действия с использованием прогнозирующего метода анализа иерархий Т. Саати.

Материалы и методы исследования

Первым этапом применения МАИ является структурирование проблемы выбора в виде иерархии. В наиболее элементарном виде иерархия строится с вершины (цели), через промежуточные уровни-критерии (критерии качества глазных капель) к самому нижнему уровню, который в общем случае является набором альтернатив (вспомогательные вещества). После иерархического воспроизведения проблемы устанавливаются приоритеты критериев и оценивается каждая из альтернатив по критериям. Элементы задачи сравниваются попарно по отношению к их воздействию на общую для них характеристику. Система парных сравнений приводит к результату, представленному в виде обратно симметричной матрицы. Элементом матрицы a(i,j) является интенсивность проявления элемента иерархии i относительно элемента иерархии j, оцениваемая по шкале интенсивности от 1 до 9, предложенной автором метода [5].

Далее вычисляют вектор приоритетов по данной матрице или, так называемый, собственный вектор, который после нормализации становится вектором приоритетов. Последний определяет относительную силу, величину или вероятность каждого отдельного объекта в иерархии. Полученные значения заносятся в отдельный столбец и сравниваются между собой. Предпочтение отдается объекту, имеющему максимальное значение результирующего вектора (вектора приоритетов) [5].

Для выявления меры удовлетворения вспомогательным веществом следует перечислить важнейшие критерии, характеризующие глазные капли, и вычислить сравнительную желательность этих критериев. Критерии оценки качества разрабатываемых глазных капель были выбраны в соответствии с требованиями фармакопей стран Европы, США, Японии и России, а также с учетом требований ОСТ 91500.05.001-00 «Стандарты качества лекарственных средств. Основные положения». Среди 12 характеристик (внешний вид, подлинность, значение рН, прозрачность, вязкость, стерильность, механические включения, количественное определение, объем наполнения, упаковка, хранение) [1, 2, 6, 7], включенных в нормативную документацию на разрабатываемые глазные капли с бишофитом, только значение рН и вязкость определяются природой и концентрацией пролонгатора. В то же время не всегда существует прямая зависимость между вязкостью и длительностью эффекта, поэтому представляется целесообразным рассматривать пролонгаторы с точки зрения их способности пролонгировать действие.

Одними из важнейших свойств вспомогательных веществ, определяющими возможность их использования в технологии лекарственных форм, являются физико-химические свойства. Следовательно, существует необходимость выбора оптимального пролонгатора для глазных капель бишофита с точки зрения его технологических характеристик. С этой целью представляется обоснованным включение в матрицу сравнений критерия «Технологичность».

Процедуре иерархического анализа были подвергнуты 4 модельные смеси растворов с бишофитом на основе различных пролонгирующих компонентов (водорастворимых эфиров целлюлозы, полимеров винилпирролидона (ПВП) и этиленгликоля (ПЭГ), отобранные в результате предварительного скрининга на основании технологических и биофармацевтических исследований [4].

Нами были составлены матрицы сравнений модельных смесей 1, 2, 3 и 4 по критерию «Значение рН», «Вязкость», «Пролонгирующий эффект», «Технологичность» соответственно. Для получения общей оценки (интегральной весомости) каждого вспомогательного вещества умножали вес оценки этого пролонгатора по некоторому критерию на вес критерия и складывали значения, полученные для каждого вспомогательного вещества по всем критериям.

Результаты исследования и их обсуждение

Матрица сравнений критериев для выбора вспомогательных веществ и их векторы решений представлены в табл. 1.

Таблица 1

Матрица сравнений критериев для выбора вспомогательных веществ

 

Значение рН

Вязкость

Пролонгирующий эффект

Технологичность

Вектор
приоритетов

Значение рН

1

4

1/2

1/2

0,218

Вязкость

1/4

1

1/3

1/4

0,085

Пролонгирующий эффект

2

3

1

2

0,398

Технологичность

2

4

1/2

1/2

0,299

λmax = 4,185, ИС = 0,062, ОС = 0,069

Из данных табл. 1 следует, что вектор приоритетов критерия «Пролонгирующий эффект» превосходит соответствующие векторы остальных критериев, что подчеркивает его значимость и для выбора состава разрабатываемых глазных капель.

Полученные матрицы попарных сравнений по критерию «Значение рН», «Вязкость», «Пролонгирующий эффект», «Технологичность» и векторы приоритетов вспомогательных веществ по каждому из критериев представлены в табл. 2-5 соответственно.

Таблица 2

Матрица сравнений пролонгаторов с точки зрения критерия «Значение рН»

 

Модельная смесь 1

Модельная смесь 2

Модельная смесь 3

Модельная смесь 4

Вектор
приоритетов

Модельная смесь 1

1

1/4

1/5

1/3

0,087

Модельная смесь 2

4

1

3

1/3

0,34

Модельная смесь 3

5

1/3

1

1/4

0,202

Модельная смесь 4

3

3

4

1

0,37

λmax = 4,212 ИС = 0,071 ОС = 0,079

Из данных табл. 2 видно, что вектор приоритетов модельной смеси 4 (0,37) превосходит значения векторов приоритетов других вспомогательных веществ, поэтому он является более предпочтительным с точки зрения данного критерия.

Таблица 3

Матрица сравнений пролонгаторов с точки зрения критерия «Вязкость»

 

Модельная смесь 1

Модельная смесь 2

Модельная смесь 3

Модельная смесь 4

Вектор
приоритетов

Модельная смесь 1

1

6

7

5

0,628

Модельная смесь 2

1/6

1

3

1/2

0,123

Модельная смесь 3

1/7

1/3

1

1/4

0,059

Модельная смесь 4

1/5

2

4

1

0,19

λmax = 4,156; ИС = 0,052; ОС = 0,058

Анализируя данные табл. 3, можно установить, что, с точки зрения критерия «Вязкость», модельная смесь 1, обладая более высокой вязкостью, существенно превосходит все остальные вспомогательные вещества.

Таблица 4

Матрица сравнений пролонгаторов
с точки зрения критерия «Пролонгирующий эффект»

 

Модельная смесь 1

Модельная смесь 2

Модельная смесь 3

Модельная смесь 4

Вектор
приоритетов

Модельная смесь 1

1

5

4

8

0,633

Модельная смесь 2

1/5

1

1/3

4

0,224

Модельная смесь 3

1/4

3

1

5

0,096

Модельная смесь 4

1/8

1/4

1/5

1

0,048

λmax = 4,209; ИС = 0,07; ОС = 0,078

Данные табл. 4 показывают, что, с точки зрения критерия «Пролонгирующий эффект», наиболее предпочтительным является модельная смесь 1, ее вектор приоритетов составляет 0,633.

Таблица 5

Матрица сравнений пролонгаторов с точки зрения критерия «Технологичность»

 

Модельная смесь 1

Модельная смесь 2

Модельная смесь 3

Модельная смесь 4

Вектор
приоритетов

Модельная смесь 1

1

2

2

3

0,406

Модельная смесь 2

1/2

1

1/2

3

0,208

Модельная смесь 3

1/2

2

1

3

0,288

Модельная смесь 4

1/3

1/3

1/3

1

0,098

λmax = 4,122; ИС = 0,041; ОС = 0,046

Из данных табл. 5 следует, что с точки зрения критерия «Технологичность» наибольшее предпочтение имеет модельная смесь 1, имеющая максимальное значение вектора приоритетов (0,406).

Значения интегральных весомостей рассматриваемых вспомогательных веществ отражают приоритеты каждого из них относительно всех характеристик в совокупности и представлены в табл. 6.

Из данных, представленных в табл. 6, следует, что интегральная весомость модельной смеси 1 (0,445) превосходит интегральные весомости других вспомогательных веществ. Таким образом, использованное в модельной смеси 1 вспомогательное вещество является оптимальным пролонгатором для глазных капель бишофита с учетом всех выбранных критериев для данной лекарственной формы.

Таблица 6

Значения интегральных весомостей вспомогательных веществ

Наименование
вспомогательного
вещества

Значение
интегральной
весомости

Модельная смесь 1

0,445

Модельная смесь 2

0,235

Модельная смесь 3

0,173

Модельная смесь 4

0,145

Заключение

Приведенные данные позволяют сделать вывод, что в наибольшей степени удовлетворяет требованиям, предъявляемым к вспомогательным веществам для глазных лекарственных форм, раствор ГЭЦ. Этот факт свидетельствует о наиболее целесообразном использовании данного пролонгатора в технологии глазных капель бишофита, предлагаемых нами в качестве стимулятора репарации роговицы после оперативных вмешательств и травматических повреждений.

Список литературы

  1. Государственная фармакопея СССР: Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР - 11-е изд., доп. - М.: Медицина, 1990. - Вып. 2. - 400 с.
  2. Державна Фармакопея Украïни / Мıнıстерство охорони здоров´я Украïни - 1-е видання. - Харкïв, 2001. - 532 с.
  3. Гармонизация требований к глазным каплям в свете современного развития фармацевтического производства / Е.Т. Жилякова [и др.] // Биологически активные соединения природного происхождения: фитотерапия, фармацевтический маркетинг, фармацевтическая технология, ботаника: материалы межд. науч.-практ. конф. 28 июня - 3 июля 2008 г. - Белгород, 2008. - С. 63--66.
  4. Митрофанова И.Ю. Разработка состава и биофармацевтические исследования глазных лекарственных форм с бишофитом / И. Ю. Митрофанова, И.А. Ниткина // Открытая итоговая научно-практическая конференция молодых ученых и студентов ВолГМУ (66; Волгоград; 2008): материалы. - Волгоград, 2008. - С. 271-272.
  5. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1993. - 320 с.
  6. The Japanese Pharmacopoeia - 15th edition. - Japan, 2006. - 1654 p.
  7. USP 30-NF25 United States Pharmacopoeia - National Formulary [Электронный ресурс]: информационная система на компакт диске. - Электронные данные. - USA, 2007. - электрон. опт. диск (CD-ROM). - Загл. с экрана.

Рецензенты:

Озеров А.А., д.х.н., зав. лабораторией медицинской химии, Волгоградского медицинского научного центра, г. Волгоград;

Петров Н.Ю., д.с.-х.н., профессор, проректор по научной работе Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 15.02.2011.