Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Фармакотехнологическое исследование масла семян льна посевного и получение на его основе парафармацевтических средств

На правах рукописи

ГАРУМОВА МАДИНА АЛ И ЕВ НА

ФАРМАКОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАСЛА СЕМЯН ЛЬНА ПОСЕВНОГО И ПОЛУЧЕНИЕ НА ЕГО ОСНОВЕ ПАРАФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

15.00.01. - технология лекарств и организация фармацевтического дела.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пятигорск, 2005

Работа выполнена в Дагестанском государственном университете и Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Пятигорской государственной фармацевтической академии

Научный руководитель: доктор фармацевтических наук, профессор

Степанова Элеонора Федоровна

Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор

Сампиев Абдулмутапип Магаметович доктор фармацевтических наук, профессор Семенченко Владимир Федорович

Ведущая организация: Курский государственный медицинский университет.

СС

часов на

Защита состоится ^-2005года в « &» 1

заседании диссертационного совета Д 208.069.01 при ГОУ ВПО Пятигорской государственной фармацевтической академии (357532 Пятигорск, пр. Калинина 11).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Автореферат разослан » 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор фармацевтических наук, профессор ' Е.В. Компанцева

(0Ь'?*>

&6Ш6

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значение биологически активных добавок (БАД) к пище как группы, предупреждающей заболевания, в том числе вызываемые неблагоприятными экологическими факторами и стрессами, общеизвестно.

Среди этой группы выделяется своей перспективностью и актуальностью направление, связанное с профилактикой различных дерматологических патологий, которое может быть реализовано с помощью парафармацевтических средств и БАД к пище, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. Широта диапазона действия полиненасыщенных жирных кислот значительна, в т.ч. они оказывают стимулирующее влияние на систему иммунной защиты организма. Поэтому на базе липофильных фракций растений целесообразно создавать парафармацевтические модели как для перорального приема, так и для наружного применения.

Растительным объектом, который может служить источником для получения различных парафармацевтических средств, является лён посевной и основной его коммерческий продует - льняное масло. Данный объект подчеркивает актуальность настоящей темы, поскольку лён одна из древнейших культур России, издавна обеспечивающая ей традиционный промысел.

Главным продуктом льноводства всегда являлось льняное масло -натуральное диетическое, которое обладает выраженными лечебно-профилактическими свойствами, полезными при нарушениях жирового обмена, атеросклерозе, онкологических и сердечно-сосудистых болезнях. Кроме того, по сведениям из народной медицины, масло при его наружном использовании способно оказывать ранозаживляющее и репаративное действие.

Интересен и белково-полисахаридный комплекс семян льна, который используется в народной медицине Северо-кавказского региона и особенно

Дагестана как лечебно-профилактический продукт, именуемый «Урбеч», и применяемый как средство с высокой пищевой ценностью.

В то же время, несмотря на значительную распространенность льна во многих регионах России, его ценные фармакотерапевтические свойства и опыт использования в народной медицине, отечественных лекарственных, парафармацевтических средств и БАД к пище на его базе создано очень мало.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является выбор состава БАД к пище в виде капсулированного льняного масла и парафармацевтического наружного средства - геля, обладающего репаративным эффектом, их всестороннее исследование и разработка соответствующих нормативных документов. Цель конкретизируется следующими задачами:

-провести сравнительное исследование общего фотохимического состава семян льна, произрастающего на территории юга России в различных географических областях;

-разработать комплексную технологию масла семян льна и белково-полисахаридного комплекса;

-выполнить сравнительное изучение физико-химических показателей масла семян льна в зависимости от районов их произрастания;

-разработать состав и технологию капсулированной формы льняного масла;

-провести биологический скрининг разработанных моделей; -провести фармакологическое исследование капсулированного масла; -разработать состав, технологию, провести реологическое и фармакологическое изучение геля, полученного на основе льняного масла; -разработать нормативные документы на предложенные составы. Научная новизна исследований. Впервые разработаны БАД к пище, в виде капсулированного масла из семян льна, и новое парафармацевтическое средство — олеогель ' льняного масла. Доказана оптимальная

фармакологическая эффективность этих средств при их сочетанием приеме в отношении ранозаживляющего и репаративного действия.

Впервые доказано преимущество предварительной термической обработки семян льна для повышения количественного выхода целевого продукта - льняного масла, и определен качественный состав масла с помощью ГЖХ: в нем обнаружены линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая и стеариновая кислоты. Проведено подробное реологическое изучение олеогеля на вискозиметре марки «ВгоокйеЫ ИУ-БУ», показана корреляция между основными реологическими параметрами и результатами таких технологических операций, как гомогенизация, фасовка, упаковка, а также показана стабильность геля в процессе осуществления технологической схемы.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований показана практическая значимость разработанных парафармацевтиков из семян льна для медицинской практики, их экономическая целесообразность и предполагаемая востребованность. Разработана технологическая схема комплексной переработки семян льна с получением масла и белково-полисахаридного комплекса.

Выполнен биологический скрининг белково-полисахаридного комплекса, и проведено фармакологическое изучение капсулированной формы БАД к пище, в результате чего показано отсутствие токсических эффектов для данных парафармацевтиков. Они рекомендованы к использованию: олеогель и капсулы - в качестве комплексного репаративного средства, а белково-полисахаридный комплекс - в качестве нутрицевтика для восполнения дефицита основных питательных веществ в организме.

Проведенные технологические, биофармацевтические и биологические исследования позволяют рекомендовать предложенные

парафармацевтические средства к производству с учётом технологических,

экономических и экологических приоритетов настоящих разработок. Проведена наработка опытной партии капсул, под условным названием «ОЛИН», в результате чего подтверждена технологичность всех установленных параметров.

Внедрение результатов работы в практику. На капсулированное масло из семян льна - «ОЛИН» и олеогель - разработан комплект нормативных документов - технологические инструкции (ТИ) и технические условия (ТУ). Получены акты технологической апробации от 01.10.04 г., на опытную партию капсул и олеогеля, которые в настоящее время внедрены в работу фармацевтической производственной фирмы ООО «Бивитекс» (г. Нальчик). «ОЛИН» - ТУ 9369-002-32629188-04; «Олеогель» - ТУ 9369-001-3262918804;

Основные положения, выносимые на защиту:

-результаты фитохимических исследований семян льна посевного, произрастающего на юге России;

-результаты технологических исследований по комплексному получению полупродуктов семян льна и обоснование составов БАД к пище и парафармацевтических средств;

-результаты качественного и количественного анализа разработанных парафармацевтических средств из семян льна;

-результаты биологических испытаний предложенных

парафармацевтиков.

Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на Н-ой Всероссийской научной конференции «Химия многокомпонентных систем на рубеже XXI века» (г.Махачкала, 2002 г) и на Всероссийской научно - практической конференции «Химия в технологии и медицине» (г.Махачкала, 2002 г); на научных конференциях ДГУ (г.Махачкала, 2001 - 2004 гг.). По результатам исследований опубликовано 9 работ.

Связь задач исследования с проблемным планом Фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Дагестанского государственного университета в рамках темы «Исследование и разработка технологий производства лекарственных средств на базе сырьевых ресурсов Республики Дагестан» (номер государственной регистрации 01200101058) по проблеме «Фармация».

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста. Содержит 35 таблиц, 14 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследований, пяти глав экспериментальных исследований, выводов, списка литературы, включающего 139 наименований, в т.ч. 14 источников иностранных авторов, а также приложений.

Настоящая работа выполнена в Дагестанском государственном университете (2000-2004гг.) и на кафедре технологии лекарств Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования ПятГФА (2002-2004 гг.).

Исследования химического состава семян льна и физико-химический анализ основных фракций льняного масла проводили при консультативном участии заведующего кафедрой фармацевтической химии ДГУ доктора химических наук, профессора А.Ш. Рамазанова.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Фитохииичвсков исследование семян льна. Оценка качества семян льна, произрастающего в Дагестане и Краснодарском крае проводилась всесторонне: были проверены товароведческие показатели, определены экстрактивные вещества, изучен макро- и микроэлементный состав семян льна, который важен для токсикологической характеристики сырья и для предварительной оценки его биологической ценности. При этом использовали следующие методические подходы: минеральный состав семян льна определяли способом сухой минерализации, а также с помощью эмиссионной и атомно-адсорбционной пламенной спектрометрии.

Таблица 1 - Содержание макро- и микроэлементов в семенах льна

в мг/кг (время сбора 2001 г.)

Макро-и микро-^^ элементы Место ^произрастания семян льна N8* К* Рс" N1* Си2' РЬ2' С<12* гп* Мп2* ЯЬ'

Бабаюртовский р-он (Дагестан) 205±4 7213±!44 500И0 11 ±0,2 14±0,3 1 ±0,02 3±0,06 239±5 30±0,6 1 ±0,02

Кулинский р-он (Дагестан) 115±3 7320±219 481±14 12±0,4 12±0,3 1 ±0,03 2±0,06 250±7 28±0,8 -

Сергокалинский р-он (Дагестан) 189±5 8069±242 490±14 12±0,4 16±0,5 1 ±0,03 2±0,04 234±6 25±0,7 1±0,03

Краснодарский край 205±6 7213±216 500±15 11 ±0,3 14±0,4 1±0,03 3±0,09 239±6 30±0,7 1±0,03

Анализ данных, приведённых в таблице 1, показал, что макро- и микроэлементный состав семян льна довольно разнообразный, и в целом содержание отдельных микроэлементов не превышает средних значений распространённости этих химических элементов в земной коре. Таким образом, жизненно важные элементы в семенах льна посевного накапливаются в допустимых для организма человека количествах, что свидетельствует о безопасности данной культуры. Кроме того, разнообразный микроэлементный состав подтверждает целесообразность использования семян льна в медицине.

Полисахаридный состав семян льна. Определяли крахмал с помощью качественных реакций с йодом, а также использовали поляриметрический метод с применением кальция хлорида, что было целесообразно для определения крахмала в семенах льна. При этом были учтены возможные варианты методики, в частности, проведен выбор оптимальной длины трубки поляриметра. Результаты определения крахмала представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Содержание крахмала в семенах льна

Образцы семян льна посевного---- _______ Место --------произрастания семян льна Длина трубки, дм Разбавление Угол вращения, а" Содержание крахмала, %

Кулинский р-он (Дагестан) 1 1.3 0,9±0,01 22,9±0,3

Сергокалинский р-он (Дагестан) 1 13 1,3±0,02 34,5±0,5

Бабаюртовский р-он (Дагестан) 1 1:3 1 ¿±0.02 29,2±0,4

Краснодарский край 1 1:3 1,1±0,01 28,1±0,4

Из таблицы видно, что содержание крахмала в изучаемых образцах значительно и колеблется в зависимости от района произрастания.

Для обнаружения слизей в семенах льна был использован комплекс качественных реакций, основанных на физических свойствах этой группы: осаждения слизи спиртом и набухания в воде, реакция с бензидином, с меди сульфатом и щелочью.

Количественное определение проводили гравиметрически. Оказалось, что все исследуемые объекты содержат слизь в пределах от 8,9 до 10%. С целью идентификации белков и полипептидов были использованы соответствующие специфические реакции.

Аминокислотный состав семян льна. Идентифицировали и количественно определяли аминокислоты с помощью распределительной хроматографии и методом ионообменной хроматографии, на аминокислотном анализаторе AAA 881. Результаты анализа приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Количественное содержание аминокислот в семенах льна

Аминокислоты Сппержаиие аминокислот я семенах льна посевного ----- место пппич Л------ растения семян льна

Сергокалинский р-он (Дагестан) Кулинский р-он (Дагестан) Краснодарский край

Лизин 0,81*0,02 0,76*0,01 0,73*0,01

Треонин 0,74*0,01 0,70*0,01 0,67*0,01

Валин 1,15*0,03 1,09*0,03 1,03*0,02

Метионин 0,35*0,01 0,33*0,01 0,31*0,01

Изолейцин 0,92*0,02 0,87*0,02 0,83*0,02

Лейцин 1,33±0,03 1,26*0,03 1,19*0,03

Фенилаланин 0,99*0,02 0,94*0,02 0,87*0,02

Триптофан 0,46*0,01 0,44*0,01 0,41*0,01

Таким образом, нами установлено, что качественный состав аминокислот достаточно разнообразен и по количественному содержанию незаменимых аминокислот лучшими являются семена льна, произрастающие в

Сергокалинском районе Дагестана. Приведенные в таблице 3 данные свидетельствуют о высокой пищевой, биологической ценности семян льна.

Однако наиболее интересной фракцией семян льна, является липофильная. Извлечение липофильной фракции проводили с помощью органических растворителей (гексана, петролейного эфира), а также методом холодного прессования с предварительной термообработкой семян.

Получение и исследование льняного масла. Процесс извлечения льняного масла с помощью петролейного эфира осуществляли в лабораторных условиях в аппарате Сокслета в соотношении 1:10 в течение 6 часов. При этом был выбран оптимальный тип измельчения семян льна. Выбор проводили в лабораторных условиях, используя два типа измельчения - раздавливание и дробление. Применяли шаровую мельницу Ь/Е) 1,5-2 (дробление) и валково-пружинную мельницу (раздавливание). Средний размер частиц семян определяли методом ситового анализа. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Выход масла из семян льна в зависимости от степени и типа

измельчения

Степень измельчения, мм Выход масла, %

Раздавливание Дробление

0,41-1,31 10,16*0,2 12,97±0,Э

0,51-1,57 9Д6±0 2 Ю,72±0Д

0,58-1,91 6,24±0,1 «,25±0,3

0,66-2,4 4,30±0,1 6,57±0,1

Полученные данные, показывают, что выход масла меняется в зависимости от способа измельчения и степени измельчения семян льна. Оптимальным следует признать способ дробления до размера частиц 0,41мм.

Далее исследовали возможность получения масла с помощью экстракции органическими растворителями, а также с использованием в качестве экстрагентов жидкого диоксида углерода и хладона-32. Экстракцию диоксидом углерода проводили при температуре 31°С, 100 мин., при

надкритическом давлении 30 Мпа. «Хладоновая» экстракция проводилась ступенчатым орошением перемешиваемого обрабатываемого материала в соотношении 1:20, при температуре 30°С, времени 2,5 часа. Кроме того, механическим способом получали масло на гидравлическом прессе корзиночного типа в обычных условиях, при давлении на прессуемый материал около 105 х12 Н/м2.

Оценку качества масла семян льна, полученного различными способами, проводили по основным показателям ГОСТ - 14618.0-78, раздел 3. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Числовые показатели качества масла семян льна, полученного различными способами

Числовые показатели Экстрагент

Петролейный эфир Гексан Хладон-32 со2- экстракция Масло полученное прессованием

Плотность, г/см5 0,9142*0,003 0,9133±0,003 0,9143*0,005 0,9130*0,003 0,9168*0,005

Показатель преломления 1,4785*0,003 1,4732*0,003 1,4710*0,005 1,4725*0,003 1,4798*0,005

Кислотное число 2,32*0,005 2,37±0,005 2,45*0,02 5,27*0,005 2,50*0,03

Йодное число 180,4*0,5 178,2*0,5 173,4*0,3 173,9*0,3 175,5*0,8

Число омыления 180,3±0,5 172,5±0,5 189,4*0,8 212,5*0,3 187,6*0,8

Эфирное число 177,98±0,5 170,13*0,8 186,95*0,5 207,23*0,3 185,1*0,8

Технологический выход, % 44,2*0,2 46,4*0,9 49,5*0,2 49,2*0,4 30,4*0,9

Из таблицы следует, что наиболее высокие показатели обеспечивают экстракционный способ (С02 - экстракция) и холодное прессование.

Поскольку основными компонентами растительных масел являются триглицериды, был установлен их жирно-кислотный состав. Определение жирно-кислотного состава проводили с помощью газожидкостной хроматографии, путем разделения метиловых эфиров жирных кислот. Образцы исследуемых масел гидролизовали с последующей этерификацией.

Для идентификации продуктов этерификации были использованы стандартные образцы: метилпальмитат (ТУ 6-09-14-1904-76), метилолеат (ТУ 66-09-10-1681-74) и метилстеарат (ТУ 6-09-12-159-75), смесь МЕ-М1Х-22 (Оллтех, США). Результаты проведенного анализа представлены на рисунках 1,2. ___________

37.1 ■V ] | |, 1

А в 1« 1« № Я —

Рисунок 1 - Хроматограмма метиловых эфиров жирных кислот семян льна, на примере льна произрастающего в Кулинском районе

Кулинского района после термической обработки

Из рисунков следует, что «приоритетными» действующими компонентами в льняном маслс являются ненасыщенные жирные кислоты, особенно лииолевая и линоленовая. Их содержание в исследуемом объекте

колеблется, из-за сортовой принадлежности и термической обработки семян, которая предполагает более высокий итоговый выход целевого продукта -льняного масла.

Результаты количественного определения основных жирных кислот в масле семян льна в зависимости от географического района их произрастания, а также с учетом предварительной термической обработки семян представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Жирно-кислотный состав семян льна до термической и после термической обработки (время сбора 2001г.)

Жирные кислоты Образцы семян льна посевнррв"' до термической обработки ^^Ийесто произрастания семян льна Образцы семян льна посевуркГ' после термической ботки —Йесто произрастания „— семян льна Масло льняное (стандарт)

Сергок Кулин Краен Сергок Кулин Краен

Пальмитиновая и стеариновая, % б,б7±0,08 6,52*0,08 6,98*0,09 6,85*0,09 6,63±0,08 7,08±0,09 6,65±0,06

Олеиновая, % 21,52*0,6 24,12±0,7 23,17*0,6 21,86*0,6 23,76±0,7 22,90±0,7 21,46*0,5

Линолевая, % 20,85±0,8 19,48*0,5 19,72*0,6 20,254:0,8 19,б7±0,6 !9,79±0,8 21,06*0,3

Линоленовая, % 50,96*1,7 49,88*1,1 50,13±1,4 51,04*1,9 49,94±1,6 50,23*1,4 50,83*1,7

Из таблицы видно, что вышеперечисленные условия влияют на содержание жирных кислот льняного масла. В связи со значительным количеством ненасыщенных жирных кислот в масле, оно не достаточно стабильно, что следует учитывать не только при разработке технологии его производства, но и при организации аналитического сопровождения процесса, в частности использование ГЖХ для этих целей мы считаем правомерным.

Таким образом, из проведенного анализа состава семян льна, наиболее интересными и значимыми нам представляются его гидрофобная фракция -масло и гидрофильная - полисахаридная композиция (крахмал и слизь). В связи с этим была сделана попытка разработать малоотходную технологию переработки семян льна с получением гидрофильной и гидрофобной

фракций. В настоящее время малоотходные технологии ещё не стали прерогативой фармацевтических производств, хотя такой опыт уже имеется, особенно в фитоцехах и соответствующих производственных участках. При проведении этих исследований мы использовали собственно принцип комплексной переработки сырья, состоящий в том, что из одной порции перерабатываемого объекта получается два целевых продукта:

первый продукт - гидрофильная фракция, в которую входит сумма полисахаридов.

второй продукт - льняное масло, т.е. масляный экстракт семян льна.

Технологическая схема производства этих продуктов представлена на рисунке 3.

ВР1.1 Подготовка помещений

ВР 1.2 Подготовка воздуха

ВР 1.3 Подготовка оборудования

ВР 1.4 Подготовка персонала

ТП 2.1 Прессованна сырья и получение масла

ТП 2.2 Слив масляного экстракте

ТП 2.3 Фильтрация масляного экстракта

ТП3.1 Экстракция шрота водой при 1 -70-80 С

ТП 3.2 Фильтрация

ТПЗ.З Упаривание экстракта

ТП 3.4 Сушка полисаха-ридиого комплекса

Санитар« ая

ВР 1. подготовка

прозводства

ТП 2.

Шрот семян

Прессование сыры»

Отжим ""Используемый

I Ислольа I_______ отх<

ТП 1. Получение полисаха-ридного комплекса

УМО. 4 Фасовка и упаковка

Рисунок 3 - Комплексная технологическая схема переработки семян льна Приведенная выше технологическая схема для такого сырьевого объекта, как семена льна, составлена впервые и построена на принципах

использования малоотходных технологий в рамках совмещённой производственной схемы.

Разработка и исследование биологически активных добавок и парафармацевтических средств на базе гидрофобной и гидрофильной фракций семян льна

Получение мягких желатиновых капсул. Готовили мягкие желатиновые капсулы традиционно способом «макания», используя известный, применяемый в производстве, состав желатиновой массы:

желатина 25%

глицерина 8%

воды очищенной 66,83%

натрия метабисульфита 0,05% кислоты салициловой 0,012%

Оценку качества полученных капсул, наполненных льняным маслом, проводили по внешнему виду, определяли среднюю массу капсул и среднюю массу содержимого капсул, а также их распадаемость.

Биофармацевтические исследования капсул льняного масла проводили in vitro, используя метод диализа через полупроницаемую мембрану. Целью исследования было изучение динамики высвобождения каротиноидов, как основных компонентов масла. Сравнительное изучение проводили как с собственно льняным маслом, так и с капсулированной его формой. Результаты определения содержания каротиноидов в исследуемых моделях представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Результаты сравнительного количественного определения

каротиноидов

Время, мин. Капсулы Масло

Сн.г Xn, г С«, г Хн.,

20 0,0000183 0,0001098 0,0000135 0,0000810

30 0,0000203 0,0001401 0,0000116 0,0000831

45 0,0000231 0,0001589 0,0000068 0,0000524

60 0,0000145 0,0001101 0,0000096 0,0000644

Используя рассчитанное содержание каротиноидов в отобранных пробах, устанавливали их количество, высвободившееся за определённое время.

Результаты, характеризующие динамику высвобождения действующих компонентов из льняного масла, представлены графически на рисунке 4.

0,0002 -1-—

0,00015 --

0,00005 --

О -I--1-,-,

20 30 45 60 время, мин

Рисунок 4 - Динамика высвобождения каротиноидов из масла семян

На основании полученных данных можно сделать заключение, что разработанные нами желатиновые капсулы обеспечивают более равномерное и пролонгированное высвобождение действующих компонентов льняного масла. Таким образом, разработанная модель БАД к пище на основе капсулированного льняного масла соответствует общим требованиям НД и Сан.Пин'а по БАД к пище с иммуномодулирующей направленностью действия и может быть рассмотрена как перспективная для использования в этом качестве.

Была изучена также стабильность желатиновых капсул в процессе хранения и установлено, что срок хранения при температуре +20° С составляет 12 месяцев.

В народной медицине жителей Северного Кавказа используется продукт первичной переработки семян льна, его гидрофильный комплекс, который параллельно с льняным маслом может быть получен с помощью предложенной нами комплексной схемы. Эта фракция, названная условно белково-полисахаридным продуктом, обладает обволакивающим, отхаркивающим и гепатопротекторным действием. Этот комплекс был изучен в отношении органолептических показателей (таблица 8).

Х,г

0,0001

льна и его капсулированной формы

Таблица 8 - Органолептические показатели белково-полисахаридной __фракции_

Показатели Характеристика

Внешний вид и консистенция Однородная густая вязкая маслянистая масса. Допускается наличие единичных заметных на глаз глобул из семян размером до 0,5 мм.

Вкус и запах Вкус сильно вяжущий, обволакивающий, характерный для данного продукта. Вкус и запах поджаренных и растертых льняных семян, характерный для данного продукта.

Биологический скрининг белково-полисахаридной фракции.

Биологическое действие этого продукта испытывали на культуре «Paramecium caudatum», выращенной на среде JI.K. Лозина-Лозинского из особей, выделенных из естественных мест обитания. Исследования проводили микроскопическим методом путём визуальных наблюдений с помощью микроскопа «Биолам» с увеличением 10x50. Изучение токсичности в хроническом опыте проводили, выдерживая культуру клеток инфузорий в течение нескольких дней в растворах исследуемых веществ с концентрацией в 5-10 раз ниже пороговой. В хроническом опыте определяли, прежде всего, влияние испытуемых веществ на генетический аппарат (геном) клетки. Результаты определения представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Результаты определения влияния белково-полисахаридной

фракции на аппарат размножения и темпа роста парамеций __(хронический опыт) _1_

Объект исследования Исходное колич-во парамеций в 0,05 мл Колич-во парамеций спустя 3 суток Размер парамеций и форма (мкм1 Характер движения

Контроль 5-10 30-40 90-100 удлиненные Активны

Исследуемая фракция 5-10 >150 so-to овальные Очень астианы

Анализ данных, приведённых в таблице 9, показал, что белково-

полисахаридный продукт в экологическом отношении благоприятен для парамеций, он стимулирует в сравнении с контролем темп размножения и роста. Судя по количеству биообъекта в капле среды и его небольшому размеру (максимальный размер при достаточном бактериальном питании не достигает 280 нм), он стимулирует оба способа размножения. Этот тест, на наш взгляд, является информативным для выявления эстро генной активности (по темпу размножения) и стимулирующей активности на белковый обмен (по темпу роста).

Результаты исследований биологической эффективности белково-полисахаридной фракции представлены в виде диаграммы на рисунке 5. Как наиболее информативный вариант мы использовали нижний предел остановочной концентрации взятых токсикантов.

■1 -остановочная концентрация токсикантов в контроле; ■ -остановочная концентрация токсикантов на фоне действия композиции.

Рисунок 5 - Развитие защитного действия композиции из семян льна в отношении токсикантов (1 - спирт этиловый, 2 - пероксид водорода) Из рисунка следует, что в отношении исследуемой композиции

присутствует выраженный защитный эффект от воздействия токсинов.

Таким образом, проведенные биологические исследования свидетельствуют

о наличии выраженного защитного эффекта у данного продукта.

Получение олеогвля. Затем на базе льняного масла была разработана и

исследована мазь - олеогель. При этом были предварительно проведены

биофармацевтические исследования по выбору оптимальной мазевой

основы. Результаты представлены на диаграмме - рисунок 6.

801__

1 - основа аэросил

2 - основа ПЭГ

3 - основа ланолин-лецитин

4 - основа аквасорб

12 3 4

Рисунок 6 - Диаграмма степени высвобождения действующих веществ

из мазей на разных мазевых основах

Проведены необходимые технологические исследования олеогеля, в итоге которых предложена технологическая схема производства, (рисунок 7).

BP 1 1 Подготовка вентиляииошюго воздуха_________

BP 1 2. Подготовка производственных помещений

BP 1J Подготовка технологического оборудования __

ВР 1.4 Подготовка персонала

8Р 2 ) Подготовка посуды

ВР 2 2 Отвешкванме и отмеривание комоо центов

ТП.Э I Смешивание компонентов

ТП 3 2 Гомогенизация

ТП.ЗЗ Слшдартомцня

У МО 41 Фасовка олеогеля

УМ042 Маркировка готовой продукции_

У МО 43 Упаковка

BP I Санитария* подготовка производства

ВР 2 Подготовка шрм и материалов

ТПЭ Получение мази __(олдогыа)_

УМ04 Фасовка и упаковка

Рисунок 7 - Технологическая схема производства олеогеля из масла семян льна Данная технологическая схема предполагает традиционные способы получения олеогеля с «акцентом» на этап ~ смешивание компонентов.

Далее проводили реологические исследования разработанного геля. Сравнительное определение пластично - вязко-упругих свойств геля осуществляли на вискозиметре Brookfield RV-DV II + PUO (USA). Получены значения предельного напряжения сдвига (касательного напряжения) и эффективной вязкости исследованной мазевой композиции. Установленная зависимость величины эффективной вязкости от скорости сдвига для изучаемой мази показала, что вязкость композиции падает с возрастанием скорости сдвига. Такая зависимость свидетельствует о структурируемое™ изучаемой системы (рисунок 8).

5 3 0 5 0 0 4 5 0

3 0 0 2 5 0 2 0 0

0

Рисунок 8 - Реограмма течения мази - олеогеля Таким образом, мазь представляет собой тиксотропную систему, достаточно стабильную и пластичную, способную намазываться на кожу, выдавливаться из туб и обеспечивать необходимую стабильность в процессе технологических операций.

Затем проводили фармакологические исследования разработанного олеогеля, в т.ч. при сочетанном его использовании с мягкими желатиновыми капсулами. Олеогель семян льна изучали при наружном применении у животных (крысы) в дозе максимально технически наносимой, т.е. изучаемая доза составила 500мг на 200,Ог массы животного. Противоожоговую активность олеогеля проверяли на модели термического повреждения кожи у белых крыс. Динамику заживления ожогового повреждения оценивали по площади раны, перенеосимой на кальку, весовым способом. Результаты представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Влияние олеогеля семян льна на процесс заживления _ ожоговой раны_

Группы животных Площадь раны, перенесенной на кальку, в весовых единицах, мг

2е сутки 8е сутки

М±т М±ш

Контроль 2,8 ±0,25 2,5 ±0,23

Олеогель на растительном масле 1,7 ±0,15 1,4 ±0,34

Олеогель 1,5±0,11 1,3±0,2

Мягкие желатиновые капсулы 2,0±0,3 1,5±0,23

Олеогель + капсулы 1,2 ±0,5' 0,6 ± 0,03',"

Примечание: *- достоверно относительно контроля, **- достоверно

относительно олеогеля.

Из таблицы следует, что под влиянием орального приема мягких желатиновых капсул совместно с наружным применением геля площадь ожогового повреждения достоверно уменьшилась.

5 о

1 о о

15 0 «,,.2 0

Затем контролировали течение воспалительного процесса по значению СОЭ (таблице 11) при лечении ожоговой раны.

Таблица 11 - Влияние олеогеля семян льна на СОЭ _при лечении ожоговой раны_

Группы животных Показатель СОЭ

Исход 2° сутки 8е сутки

М±т М±т М±ш

Контроль 2,0 ±0,5 16,7 ±0,4 7,5 ± 0,2

Олеогель на растительном масле 2,1 ±03 1,66 ±0,3 7,4 ±0,3

Олеогель семян льна 2,3 ± 0,5 16,19 ±0,41 7,3 ±0,19

Мягкие желатиновые капсулы 2,24 ±0,29 16,4 ±0,32 7,4 ±0,22

Олеогель + капсулы 2,1 ±0,4 16,2 ±0,5 6,2 ±0,4',"

Примечание: *- достоверно относительно контроля, **- достоверно относительно олеогеля на растительном масле.

Из таблицы также следует, что при совместном применении капсул и

геля СОЭ достоверно снижалась на 8е сутки по отношению к контрольной группе. Аналогичные результаты были получены и в эксперименте в отношении ранозаживляющей активности геля льняного масла, т.е. результаты исследования показали, что репаративная активность олеогеля из семян льна на фоне перорального применения мягких желатиновых капсул на 30 - 35 % выше по сравнению с контролем.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Проведено фотохимическое исследование семян льна посевного, произрастающего в различных районах юга России и установлено, что они имеют богатый макро и микроэлементный состав, содержат гидрофильные компоненты - слизи в количестве - 10%, аминокислоты - лизин, треонин, валин, метионин, лейцин - 0,81-0,74-1,15-0,35-1,33% соответственно, а также крахмал.

2.Получена различными способами липофильная фракция семян льна. Проведены сравнительные качественные и количественные исследования этих липофильных фракций. Определен жирно-кислотный состав масла методом ГЖХ и показано преобладание в нем линоленовой кислоты.

3.Разработан вариант малоотходной технологии комплексной переработки семян льна с получением двух целевых продуктов - льняного масла и белково-полисахаридной фракции.

4.На основе льняного масла разработана БАД к пище - мягкие желатиновые капсулы. Проведен качественный и количественный анализ капсул по каротиноидам, проведены биофармацевтические исследования in vitro и показано соответствие требованиям НД.

5.В первые на базе льняного масла разработана наружная лекарственная форма - олеогель, выбран его оптимальный состав - масло льняное и аэросип; предложена технологическая схема производства и определены реологические параметры на вискозиметре Brookfield RV-DV - эффективная вязкость и предельное напряжение сдвига.

6.Проведены сравнительные фармакологические исследования репаративной активности собственно олеогеля и олеогеля в сочетании с пероральным приемом желатиновых капсул, содержащих льняное масло. Показано, что противоожоговое и ранозаживляющее действие олеогеля на фоне перорального приема мягких желатиновых капсул выше на 30-35% по сравнению с контролем.

7.Предложен белково-полисахаридный комплекс из семян льна с помощью малоотходного технологического варианта, и показано на модели «Paramecium caudatum», что композиция нетоксична и обладает выраженным антиоксидантным эффектом.

8.На разработанные БАД к пище (мягкие желатиновые капсулы и олеогель) составлены и утверждены нормативные документы - технические * условия и технологические инструкции, которые прошли успешную технологическую апробацию на фирме «Бивитекс» (г. Нальчик).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.Каримова, М.А. Фитохимический анализ семян льна /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Науч. конф. ДГУ: Тез. докл. (2001; Махачкала)- Махачкала: ИНЦ ДГУ, 2001. - С. 36-37.

2.Каримова, М.А. Определение содержания жирного масла в семенах льна посевного /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Химия в технологии и

медицине: Материалы Всерос. науч.-практич. конф.-Махачкала, 2002.-С. 117118.

3.Каримова, М.А. Определение жирнокислотного состава семян льна посевного ГЖХ-методом /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Химия в технологии и медицине: Материалы Всерос. науч.-практич. конф.-Махачкала, 2002. - С. 115 - 117.

4.Каримова, М.А. Определение биологически активных веществ в семенах льна /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Научная конференция ДГУ: Тез. докл. (2002; Махачкала).- Махачкала: ИНЦ ДГУ, 2002.-С.45-46.

5.Каримова, М.А. Содержание жирного масла в семенах льна посевного (лен обыкновенный) /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Химия многокомпонентных систем на рубеже XXI века: Материалы II Всерос. науч.-практич. конф. - Махачкала: НИИ ОНХ ДГПУ, 2002. - С.81 - 84.

6.Каримова, М.А. Изучение элементного состава семян льна посевного (лен обыкновенный) /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// Химия многокомпонентных систем на рубеже XXI века: Материалы II Всерос. науч.-практич. конф. - Махачкала: НИИ ОНХ ДГПУ, 2002. - С. 57 - 59.

7.Каримова, М.А. Содержание белков в семенах льна (обыкновенного)-Linum Usitatissimum L /М.А. Каримова, А.Ш. Рамазанов// От фундаментальной науки - к новым технологиям: Материалы междунар. конф. - Тверь, 2002,- С. 112-113.

8.Каримова, М.А. Масло семян льна: поиск путей использования в качестве БАД к пище /М.А. Каримова, Э.Ф. Степанова// Медпайн. - 2004. -№8-9. - С. 58-59.

9.Каримова, М.А. Разработка биофармацевтических и реологических исследований мази с маслом семян льна. /М.А. Каримова, Э.Ф. Степанова// Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Материалы 60 межрегион, конф. по фармации и фармакологии. - Пятигорск: ПятГФА, 2005.-С. 111 - ИЗ.

ФАРМАКОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАСЛА СЕМЯН ЛЬНА ПОСЕВНОГО И ПОЛУЧЕНИЕ НА ЕГО ОСНОВЕ ПАРАФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

ГАРУМОВА МАДИНА АЛИЕВНА

15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Подписано в печать 05г. Формат бумаги 60x84 1/16.

Бумага кн.- журнальная. Печать ротапринтная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № -/З-^

ГОУ ВПО Пятигорская государственная фармацевтическая академия 357 533, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

il

А

л

»10339

РНБ Русский фонд

2006-4 10673

Актуальность темы. Значение биологически активных добавок (БАД) к пище как группы, предупреждающей заболевания, в том числе вызываемые неблагоприятными экологическими факторами и стрессами, общеизвестно.

Среди этой группы выделяется своей перспективностью и актуальностью направление, связанное с профилактикой различных дерматологических патологий, которое может быть реализовано с помощью парафармацевтических средств и БАД к пище, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. Широта диапазона действия полиненасыщенных жирных кислот значительна, в т.ч. они оказывают стимулирующее влияние на систему иммунной защиты организма. Поэтому на базе липофильных фракций растений целесообразно создавать парафармацевтические модели как для перорального приема, так и для наружного применения.

Растительным объектом, который может служить источником для получения различных парафармацевтических средств, является лён посевной и основной его коммерческий продукт - льняное масло. Данный объект подчеркивает актуальность настоящей темы, поскольку лён одна из древнейших культур России, издавна обеспечивающая ей традиционный промысел.

Главным продуктом льноводства всегда являлось льняное масло -натуральное диетическое, которое обладает выраженными лечебно-профилактическими свойствами, полезными при нарушениях жирового обмена, атеросклерозе, онкологических и сердечно-сосудистых болезнях. Кроме того, по сведениям из народной медицины, масло при его наружном использовании способно оказывать ранозаживляющее и репаративное действие.

Интересен и белково-полисахаридный комплекс семян льна, который используется в народной медицине Северо-кавказского региона и особенно

Дагестана как лечебно-профилактический продукт, именуемый «Урбеч», и применяемый как средство с высокой пищевой ценностью.

В то же время, несмотря на значительную распространенность льна во многих регионах России, его ценные фармакотерапевтические свойства и опыт использования в народной медицине, отечественных лекарственных, парафармацевтических средств и БАД к пище на его базе создано очень мало.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является выбор состава БАД к пище в виде капсулированного льняного масла и парафармацевтического наружного средства — геля, обладающего репаративным эффектом, их всестороннее исследование и разработка соответствующих нормативных документов.

Цель конкретизируется следующими задачами:

-провести сравнительное исследование общего фитохимического состава семян льна, произрастающего на территории юга России в различных географических областях;

-разработать комплексную технологию масла семян льна и белково-полисахаридного комплекса;

-выполнить сравнительное изучение физико-химических показателей масла семян льна в зависимости от районов их произрастания;

-разработать состав и технологию капсулированной формы льняного масла;

-провести биологический скрининг разработанных моделей; -провести фармакологическое исследование капсулированного масла; -разработать состав, технологию, провести реологическое и фармакологическое изучение геля, полученного на основе льняного масла; -разработать нормативные документы на предложенные составы. Научная новизна исследований. Впервые разработаны БАД к пище, в виде капсулированного масла из семян льна, и новое парафармацевтическое средство - олеогель льняного масла. Доказана оптимальная фармакологическая эффективность этих средств при их сочетанном приеме в отношении ранозаживляющего и репаративного действия.

Впервые доказано преимущество предварительной термической обработки семян льна для повышения количественного выхода целевого продукта - льняного масла, и определен качественный состав масла с помощью ГЖХ: в нем обнаружены линолевая, линоленовая, олеиновая, пальмитиновая и стеариновая кислоты. Проведено подробное реологическое изучение олеогеля на вискозиметре марки «Brookfleld RV-DV», показана корреляция между основными реологическими параметрами и результатами таких технологических операций, как гомогенизация, фасовка, упаковка, а также показана стабильность геля в процессе осуществления технологической схемы.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований показана практическая значимость разработанных парафармацевтиков из семян льна для медицинской практики, их экономическая целесообразность и предполагаемая востребованность. Разработана технологическая схема комплексной переработки семян льна с получением масла и белково-полисахаридного комплекса.

Выполнен биологический скрининг белково-полисахаридного комплекса, и проведено фармакологическое изучение капсулированной формы БАД к пище, в результате чего показано отсутствие токсических эффектов для данных парафармацевтиков. Они рекомендованы к использованию: олеогель и капсулы - в качестве комплексного репаративного средства, а белково-полисахаридный комплекс - в качестве нутрицевтика для восполнения дефицита основных питательных веществ в организме.

Проведенные технологические, биофармацевтические и биологические исследования позволяют рекомендовать предложенные парафармацевтические средства к производству с учётом технологических, экономических и экологических приоритетов настоящих разработок. Проведена наработка опытной партии капсул, под условным названием

ОДИН», в результате чего подтверждена технологичность всех установленных параметров.

Внедрение результатов работы в практику. На капсулированное масло из семян льна - «ОЛИН» и олеогель - разработан комплект нормативных документов - технологические инструкции (ТИ) и технические условия (ТУ). Получены акты технологической апробации от 01.10.04 г., на опытную партию капсул и олеогеля, которые в настоящее время внедрены в работу фармацевтической производственной фирмы ООО «Бивитекс» (г. Нальчик). «ОЛИН» - ТУ 9369-002-32629188-04; «Олеогель» - ТУ 9369-001-3262918804;

Основные положения, выносимые на защиту:

-результаты фитохимических исследований семян льна посевного, произрастающего на юге России;

-результаты технологических исследований по комплексному получению полупродуктов семян льна и обоснование составов БАД к пище и парафармацевтических средств;

-результаты качественного и количественного анализа разработанных парафармацевтических средств из семян льна;

-результаты биологических испытаний предложенных парафармацевтиков.

Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на П-ой Всероссийской научной конференции «Химия многокомпонентных систем на рубеже XXI века» (г.Махачкала, 2002 г) и на Всероссийской научно — практической конференции «Химия в технологии и медицине» (г.Махачкала, 2002 г); на научных конференциях ДГУ (г.Махачкала, 2001 - 2004 гг.). По результатам исследований опубликовано 9 работ.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Дагестанского государственного университета в рамках темы «Исследование и разработка технологий производства лекарственных средств на базе сырьевых ресурсов Республики Дагестан» (номер государственной регистрации 01200101058) по проблеме «Фармация».

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста. Содержит 35 таблиц, 14 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследований, пяти глав экспериментальных исследований, выводов, списка литературы, включающего 139 наименований, в т.ч. 14 источников иностранных авторов, а также приложений.

Общие выводы

1.Проведено фнтохимическое исследование семян льна посевного, произрастающего в различных районах юга России и установлено, что они имеют богатый макро и микроэлементный состав, содержат гидрофильные компоненты - слизи в количестве — 10%, аминокислоты — лизин, треонин, валин, метионин, лейцин - 0,81-0,74-1,15-0,35-1,33% соответственно, а также крахмал.

2.Получена различными способами, липофильная фракция семян льна. Проведены сравнительные качественные и количественные исследования этих липофильных фракций. Определен жирно-кислотный состав масла методом ГЖХ и показано преобладание в нем линоленовой кислоты.

3.Разработан вариант малоотходной технологии комплексной переработки семян льна с получением двух целевых продуктов - льняного масла и белково-полисахаридной фракции.

4.На основе льняного масла разработана БАД к пище - мягкие желатиновые капсулы. Проведен качественный и количественный анализ капсул по каротиноидам, проведены биофармацевтические исследования in vitro и показано соответствие требованиям НД.

5.Впервые на базе льняного масла разработана наружная лекарственная форма - олеогель, выбран его оптимальный состав - масло льняное и аэросил; предложена технологическая схема производства и определены реологические параметры на вискозиметре Brookfield RV-DV - эффективная вязкость и предельное напряжение сдвига.

6.Проведены сравнительные фармакологические исследования репаративной активности собственно олеогеля и олеогеля в сочетании с пероральным приемом желатиновых капсул, содержащих льняное масло. Показано, что противоожоговое и ранозаживляющее действие олеогеля на фоне перорального приема мягких желатиновых капсул выше на 30-35% по сравнению с контролем.

7.Предложен белково-полисахаридный комплекс из семян льна с помощью малоотходного технологического варианта, и показано на модели «Paramecium caudatum», что композиция нетоксична и обладает выраженным антиоксидантным эффектом.

8.На разработанные БАД к пище (мягкие желатиновые капсулы и олеогель) составлены и утверждены нормативные документы - технические условия и технологические инструкции, которые прошли успешную технологическую апробацию на фирме «Бивитекс» (г. Нальчик).

119