Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Разработка технологии лекарственных препаратов из корневищ сабельникова болотного

На правах рукописи

ОДУЛАДЖА Джимсон Оланреваджу

ошлага

Лтяоп 01апгелуа]и

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ КОРНЕВИЩ САБЕЛЬНИКА БОЛОТНОГО

15.00.01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Санкт-Петербург 2008

Диссертационная работа выполнена в лаборатории готовых лекарственных средств и фитопрепаратов научно-исследовательского управления ГОУ ВПО Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии (СПХФА)" Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации.

Научный руководитель:

кандидат фармацевтических наук, Дмитрий Васильевич Чижиков

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, доцент Елена Владимировна Флисюк

Ведущая организация

доктор фармацевтических наук, Александр Николаевич Шиков

ГОУ ВПО Московская медицинская академия им. И.М Сеченова Росздрава (г. Москва)

Защита диссертации состоится "20" мая 2008 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 208.088.01 при Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, д. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 4/6.

Автореферат разослан " 18" апреля 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, . / ,

кандидат фармацевтических наук Марченко Н. В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В современной медицинской практике важное место отведено лекарственным средствам на основе растительного сырья

Научные достижения в области высоких технологий позволяют подробно изучить состав биологически активных веществ (БАВ) растений В связи с этим открываются возможности для создания высокоэффективных дозированных лекарственных препаратов, обладающих направленным фармакологическим действием Решение этой сложной задачи обусловлено требованием научно-обоснованного подхода к созданию препарата

Препараты сабельника болотного широко используются при болезнях суставов, как в народной, так и в традиционной медицине Сабельник болотный (СБ) на сегодняшний день используют либо как средство для наружного применения, либо в виде галеновых препаратов, отличающихся простотой технологии и не требующих углубленных исследований В то же время, на основании анализа литературных данных можно сделать вывод, что информация о химическом составе и фармакологической активности этого растения столь обширна, что вопрос о дозированном лекарственном препарате для перорального применения назрел. БАВ сабельника болотного влияют на структуру хрящевой ткани, обеспечивают ее прочность и эластичность, восстанавливают состав синовиальной жидкости, снимают воспаление, в том числе аутоиммунное, что способствует восстановлению основных функций суставов [Наумчик, 1964] Кроме того, оказывают болеутоляющее и регенерирующее действие, обладают способностью выводить соли из отложений и проявляют антибактериальную активность Корневища сабельника болотного (КСБ) содержат дубильные вещества, флавоноиды, эфирные масла, органические кислоты, алкалоиды, широкий спектр макро-и микроэлементов [Растительные ресурсы, 1987]

Таким образом, представляется целесообразным разработать технологию дозированных препаратов на основе КСБ Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы явилась разработка комплексной безотходной технологии эффективных дозированных лекарственных препаратов в виде таблеток и твердых желатиновых капсулах, содержащих сухой экстракт КСБ, предназначенных для профилактики и лечения воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата, а также таблеток из шрота, обладающих сорбирующими свойствами, и методик их анализа

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи-

• изучить числовые и технологические показатели КСБ,

• выбрать методы и разработать методики качественного и количественного анализа определения дубильных веществ в КСБ,

• разработать технологию экстрактов определить экстрагенты и методы экстрагирования для получения сухого экстракта из КСБ и с помощью математико-статистическими методов оптимизировать процесс экстрагирования,

• наработать экстракт, изучить технологические свойства сухого экстракта из КСБ, исследовать воспроизводимость технологии и разработать метод стандартизации сухого экстракта из КСБ

• разработать технологию гранул сухого экстракта из КСБ для таблетирования и наполнения капсул и провести оптимизацию процесса гранулирования;

• разработать технологию покрытия таблеток пленочной оболочкой и выбрать состав оболочки с проведением статистической оптимизации состава оболочки

• определить срок годности полученных препаратов,

• разработать проекты фармакопейной статьи предприятия (ФСП) на сухой экстракт из КСБ, капсулы и таблетки, покрытые оболочкой, содержащие сухой экстракт из КСБ.

• изучить сорбционную способность шрота КСБ, изучить технологические показатели шрота и разработать технологию его таблетирования,

• изучить фармакологическую активность сухого экстракта из КСБ и лекарственных форм на его основе,

Научная новизна

Впервые разработаны составы и технология твердых лекарственных форм на основе сухого экстракта из КСБ в виде таблеток, покрытых пленочной оболочкой и гранул в твердых желатиновых капсулах

На основании использования результатов математического планирования эксперимента определен и обоснован состав многослойного защитного пленочного покрытия на водной основе с применением двухслойной подложки из касторового масла и установлен режим нанесения покрытия на таблетки сухого экстракта из КСБ в псевдоожиженном слое

Разработаны методики количественного определения содержания дубильных веществ прямым спектрофотометрическим методом для стандартизации сухого экстракта и лекарственных форм на его основе Методики основаны на способности поглощения конденсированных и мономерных катехинов в УФ части спектра при значениях рН анализируемого раствора препарата от 6,5 до 7,5 и использовании стандарта - государственного стандартного образца танина.

Экспериментально установлено, что наибольшей противовоспалительной активностью обладает экстракт, полученный с использованием воды в качестве экстрагента

Впервые установлена высокая антирадикальная активность сухого экстракта из КСБ, что может объяснить его противовоспалительные свойства

Впервые установлено, что шрот КСБ обладает значительной адсорбционной емкостью, что позволяет обосновать возможность его использования в медицине Практическая значимость

Разработана безотходная, экологически безопасная технология переработки корневищ сабельника болотного.

Разработана технология дозированных лекарственных препаратов в виде таблеток, покрытых оболочкой, и капсул на основе сухого экстракта из КСБ Установлено, что они обладают антирадикальной и противовоспалительной

активностью, необходимой для профилактики и лечения воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата

Разработана инструментальная методика количественного определения дубильных веществ в КСБ, сухом экстракте и лекарственных формах на его основе, что позволило существенно повысить точность определения.

Получены таблетки из шрота КСБ, обладающие сорбционными свойствами Установлено в эксперименте противовоспалительное действие сухого экстракта из КСБ, что обосновывает целесообразность и область применения препарата в медицине

Составлены проекты ФСП на сухой экстракт из КСБ, на капсулы и таблетки, покрытые оболочкой, содержащие сухой экстракт из КСБ. В соответствии с проектом ФСП, на площадке ООО "ХАРМС" были получены опытно-промышленные серии сухого экстракта из КСБ, кроме того, материалы диссертации внедрены в учебно-исследовательскую работу студентов (УИРС) по курсу "Технология галеновых препаратов", что способствует углублению знаний студентов

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованный ВАКом Апробация работы

Основные результаты работы диссертации доложены и обсуждены на IX международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге, май 2006 г, конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», в Пятигорске, 2007 г, конференции «Традиционная Медицина - 2007», в Москве 2007 г, конференции «Молодые ученые - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург 2007 г

Основные положения, выносимые на защиту

Результаты разработки комплексной, безотходной, экологически безопасной технологии переработки КСБ Результаты исследования кинетики экстрагирования дубильных веществ методом перколяции и технология сухого экстракта Результаты исследования особенностей технологии твердых лекарственных форм на основе сухого экстракта из КСБ и его шрота и разработка методик стандартизации лекарственных форм. Результаты предварительного фармакологического исследования препаратов, а также результаты исследования антирадикальных свойств сухого экстракта из КСБ

Объём и структура диссертации. Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, включает 58 таблиц, 3 схемы, иллюстрирована 19 рисунками и состоит из введения, обзора литературы по теме диссертации, описание материалов и методов исследования и четырех глав экспериментальных исследований, выводов, списка литературы, включающего 199 источников, из них 35 на иностранных языках и 2 приложений

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 Обзор литературы

Обобщены сведения о химическом составе, фармакологических свойствах и лекарственных препаратах сабельника болотного Приведены технологические особенности фитопрепаратов сабельника болотного Приведены сведения по методам анализа дубильных веществ и флавоноидов в сырье и фитопрепаратах

Рассмотрены особенности экстрагирования лекарственного растительного сырья, производства капсул и таблеток, покрытых оболочкой, и нанесения защитных покрытий на таблетки, содержащие гигроскопичные растительные экстракты Особое внимание уделено вопросам ресурсосберегающей и экологически безопасной технологии переработки сырья

Глава 2 Материалы и методы

Во второй главе представлено описание сырья «измельченных корневищ сабельника болотного», и материалов, используемых для получения гранул, таблеток, покрытых оболочкой, приведены методы химического, биохимического и фармакологического исследований, а также метод математико-статистического планирования эксперимента

В качестве объекта исследования использовали измельченные КСБ Сотагит palustre L, семейство Rosaceae, заготовленные в Алтайском крае России в ноябре 2004 г и в марте 2005 г, высушенные в естественных условиях Для сырья были определены числовые и технологические показатели Сырье удовлетворяет требованиям ГФХ1 и проекта ФСП на КСБ, разработанного на кафедре фармакогнозии совместно с лабораторией готовых лекарственных средств и фитопрепаратов Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии по всем числовым показателям.

Результаты определения основных технологических показателей измельченных корневищ сабельника болотного представлены в таблице 1

Таблица 1 - Технологические показатели измельченных КСБ

1 Показатель Насыпная масса, г/см3 Коэффициент поглощения (вода), «К» Степень набухания, «а» í Средний размер частиц, мм Сыпучесть, г/с Угол естественного откоса, ср°

Среднее 0,236±0,009 3,63±0,09 2,63±0,09 2,23±0,10 3,59±0,12 54±3

значение

Результаты в таблице 1 показывают, что заготовленное сырье имеет низкую насыпную плотность и плохую сыпучесть, что может отрицательно сказаться на проведении процессов экстрагирования и особенно прессования шрота, так как они необходимо для выбора экстрактора и при расчете загружающих устройств и определении времени загрузки в экстрактор

Проведено исследование содержания основных 1рупп БАВ в растительном сырье Полученные данные представлены в таблице 2

Таблица 2 - Результаты фотохимического исследования КСБ

БАВ Качественное Количественное

определение определение, %

Дубильные вещества + 4,25±0,10

Флавоноиды + 0,26±0,01

Алкалоиды + 0,092±0,004

ВРПС + 8,62±0,16

Пектиновые вещества + 12,82±0,82

Сердечные гликозиды - -

Кумарины - -

Антрацены - -

(+) - присутствие, (-) - отсутствие в сырье группы БАВ, ВРПС - водорастворимые

полисахариды

Разработка методики анализа дубильных веществ КСБ

Идентификация. Для качественного определения дубильных веществ в сырье и экстракте использовали известные цветные реакции на эти вещества.

Количественное определение. Для количественного определения содержания суммы дубильных веществ в экстракте нами разработана методика: экстракт растворяли в воде, фильтровали и определяли оптическую плотность раствора методом прямой спектрофотометрии в области максимального поглощения при длине волны 277±2 нм УФ-спектр раствора извлечения, .водного извлечения из КСБ практически идентичен спектру катехина, который имеет максимум поглощения при длине волны 277±2 нм (рисунок 1а) и позволяет использование в качестве стандарта -танин, у которого УФ-спектр имеет максимум поглощения 275±2 нм На основании величины оптической плотности раствора вычисляли содержание дубильных веществ в % В основе метода лежит способность конденсированных и мономерных катехинов сабельника (в отличие от балластных легкоокисляемых веществ) поглощать в УФ области спектра В интервале концентраций от 0,05 до 0,2 мг/мл зависимость оптической плотности раствора от его концентрации подчиняется закону Ламберта-Бэра (рисунок 16)

Предварительно количество дубильных веществ в сырье определяли тремя способами перманганатометрическим (согласно ГФХ1), перманганатометрическим с предварительным осаждением дубильных веществ 5 % раствором желатина и спектрофотометрическим, Результаты определения представлены в таблице 3

Спектрофотометрический метод является избирательным в отношении конденсированных и мономерных катехинов и дает небольшую ошибку -отклонения от среднего значения сырья и сухого экстракта из КСБ составляли 2,4 % и 1,7 % соответственно при доверительной вероятности 95 %, по сравнению с перманганатометрическим методом, который позволяет определить только сумму окисляемых веществ, что и объясняет различие в полученных результатах

С®-56

04 2005 <ЙМ6-М МШ <10123 1 (10123 3 <10123 4

Концетрация дубильных веществ в испытуемом растворе мг/мл

Рисунок 16 -Зависимость оптической

т. , плотности от концентрации дубильных

Рисунок 1а - (1) - УФ- спектры извлечения в в в е

корневищ сабельника болотного, (2) -

раствора катехина и (3) - танина (По оси

ординат - оптическая плотность, уел Ед по

оси абсцисс - длина волны)

Рисунок 1- Спектрофотометрическое определение содержания дубильных веществ КСБ

Таблица 3 - Содержание дубильных веществ в сырье и сухом экстракте КСБ

№ п/п Содержание дубильных веществ по методам, %

в сырье в экстракте

Перманганато- Перманганато Спектрофото- Спектрофото-

метрическии метрический с метрический метрическии

метод , осаждением ДВ раствором желатина метод метод

Среднее 6,55 ± 0,28 5,04 ±0,18 4,25 ±0,10 29,60 ±0,50

значение

Метрологические характеристики

п = 5 Б* = 0,10 - 8* - 0,07 = 0,04 ¡V=0,18

т = 2,78 Дх = 8* т = 0,28 Ах = 8* т = Ах = 8^ = 0,10 ДХ = &т=0,50

№>,95)] Р = 95 % 8 = 4,3% 0,18 в = 3,6 % 8 = 2,4% 8=1,7 %

Разработка методики анализа флавоноидов в сырье и экстракте

По данным литературы противовоспалительная активность КСБ возможно связано не только с наличием дубильных веществ, но и флавоноидов, поэтому нами рассмотрено их содержание как дополнительный, но необязательный параметр контроля.

Идентификация. Использование общеизвестных цветных реакции на флавоноиды подтвердили их присутствие в КСБ и экстракте

Количественное содержание. Анализ проводили методом дифференциальной спектрофотометрии Вытяжку готовили с использованием 70 % этилового спирта, в качестве комплексообразующего агента применяли раствор алюминия хлорида, в раствор сравнения добавляли ледяную уксусную кислоту, стандарт рутин Оптическую плотность раствора определяли при длине волны 410 нм Результаты представлены на таблице 4

Таблица 4 - Содержание суммы флавоноидов в сырье и сухом экстракте КСБ

Содержание суммы дубильных веществ, %

в сырье в экстракте

Среднее значение 0,262 ± 0,008 1,32 ± 0,023

Метрологические характеристики

п = 5 Sx = 0,003 sx = o,oi

т = 2,78 Дх = Sj т = 0,008 Дх = Sx т = 0,02

№,95)] е = 3,05 % в =1,4%

Р = 95 %

Материалы для получения гранул и таблеток, покрытых оболочкой. В

главе приведены методы и приборы, используемые для анализа сырья, экстрактов, гранул, капсул, а также методы оптимизации технологических процессов Гранулирование и покрытие таблеток оболочкой проводили в установке с псевдоожиженным слоем, аппарате Strea-1 швейцарской фирмы «Аэроматик»

Методы фармакологического исследования. Противовоспалительная активность сухого экстракта и препаратов, полученных на его основе, изучали с использованием методики формалин-индуцированного отека лапы у крыс. Измерение объема лапы крысы проводили с помощью онкометра, в результате чего определяли процент угнетения субстанций (Winter et al 1962, Ожигова 2006)

Глава 3 Технология сухого экстракта из КСБ - Comarum palustre L.

Для разработки технологии сухого экстракта из КСБ первоначально получали вытяжку, которую сгущали и сушили Для получения вытяжки использовали метод перколяции, часто применяемый в промышленности при производстве сухих экстрактов. Сгущение вытяжки проводили в роторно-вакуумном испарителе, сушку экстракта - в вакуумно-сушильном шкафу при температуре 70°С

Определение количества экстрактивных веществ при использовании различных экстрагентов. Для определения нами использован метод, предлагаемый ГФ XI 1 изд Около 1 г измельченного сырья, просеянного, сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм помещали в коническую колбу вместимостью 200 мл К ним прибавляли 50 мл соответствующего растворителя - воды, 96 %, 70 %, и 40 % (по объему) спирта и хлористый метилен Присоединяясь с обратным холодильником, колбу нагревали на кипящей водяной бане в течение 30 минут 25 мл отфильтрованного содержимого выпаривали и высушивали при температуре 100-105°С до постоянной массы и определяли содержание экстрактивных веществ в %. Результаты исследования представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Количество экстрактивных веществ при использовании разных _______экстрагентов_

№ п/п Экстрагент Количество экстрактивных веществ, %

1 Вода 17,38 ± 0,63

2 40 % спирт 20,52 ± 0,21

3 70 % спирт 14,26 ±0,15

4 96 % спирт 10,71 ±0,35

5 Хлористый метилен 1,24 ±0,40

Исследование показало, что лучшими экстрагентами являются 40 % спирт и вода очищенная

Для оптимизации процесса экстрагирования КСБ применили метод математико-статистического планирования эксперимента.

В качестве параметра оптимизации выбрали выход дубильных веществ (Г;) в % Основываясь на результатах предварительных исследований и литературных данных, для этого параметра были установлены факторы и интервалы варьирования, представленные в таблице 6.

Таблица 6 - Факторы и интервал варьирования

Факторы, определяющие процесс Нижний уровень (-) Средний уровень (0) Верхний уровень (+) Интервал варьирования

Х\ (Средний диаметр частиц ЛРС, мм) 0,5 1,5 2,5 1,0

Хг (Концентрация спирта, %) 0,0 20,0 40,0 20,0

Х^ (Модуль экстракции, сырье вытяжка) 1 5 1 7 19 1 2

В результате статистической обработки данных и с учетом значимости коэффициентов получили следующее уравнение рецессии 7=60,30-1$43х, +2,95х, +7д5х,

Анализ коэффициентов уравнения показывает значимость выбранных нами факторов оптимизации Уравнение адекватно реальному процессу Влияние спирта на выход дубильных веществ (У¡) не так резко отличалось от влияния использования воды очищенной, поэтому в качестве экстрагента выбрали воду очищенную, так как она обладает рядом преимуществ, вода очищенная дешевле спиртсодержаших экстрагентов, не требует стадии регенерации спирта, экологически, пожаро- и взрывобезопасна

Таким образом, в результате проведенных исследований нами был выбран оптимальный размер частиц 0,5 мм, модуль экстракции 1 9 и вода в качестве экстрагента

Результаты изучения кинетики экстрагирования дубильных веществ из корневищ сабельника болотного, полученные методами настаивания и вытеснения, представлены на рисунке 2 При этом зависимость 2 иллюстрирует процесс перколяции непосредственно сразу после завершения настаивания Данные зависимости были использованы при разработке условий перколирования На основании анализа полученных результатов установлено, что динамическое

равновесие наступает за 7 часов настаивания При этом выход дубильных веществ при настаивании составил 67 %, а при вытеснении около 85 %

Полученную вытяжку отстаивали, фильтровали, сгущали, а остаток высушивали до получения сухого экстракта с остаточной влажностью, не превышающей 5%

5

О 2 4 6 8 10 12

Бремя, час

Рисунок 2 - Кинетические кривые экстрагирования суммы дубильных веществ водой из КСБ в процессе настаивания (1) и вытеснения (2)

На основе полученных результатов наработанр 7 серий сухих экстрактов. Результаты наработки и анализа экстрактов приведены в таблице 7 Содержание суммы дубильных веществ в экстрактах - не менее 26 %, содержание влаги в экстрактах не превышало 3 %, а выход по дубильным веществам составил от 80 до 85%

Гигроскопичность является одним из важных свойств, определяющих качества субстанции, стабильность, вид упаковки и условия хранения и обработки. При хранении и обработки сухих экстрактов гигроскопичность имеет большое значение Изучение гигроскопичности было проведено при разных значениях относительной влажности воздуха при температуре 20±2 °С.

Таблица 7 - Результаты наработки и анализа экстрактов КСБ

№ п/п Масса сырья, г Содержание суммы дуб веществ в сырье, % Количество извлечения, мл Масса экстракта, г Выход от сырья, % Влажность экстракта, % Содержание суммы дуб веществ в экстракте, % Выход дубильных веществ, %

1 300 4,16 2710 37,89 12,63 2,95 27,56 83,70

2 200 4,01 1820 25,80 12,90 2,55 26,37 84,83

3 400 5,69 3959 51,52 12,88 2,14 36,93 83,59

4 400 4,28 3650 50,92 12,73 2,42 27,15 80,76

5 400 4,25 3661 48,20 12,05 2,93 29,27 82,98

6 400 4,78 3645 49,80 12,45 2,68 30,61 79,74

7 400 4,60 3655 51,20 12,80 2,45 30,15 83,90

Время экспозиции чао г~* ОВВ -loo % —«—ОВВ 8Q 61 -^-ОВВ 59 20 % —fr*-QBB 32 97% |

Рисунок 3 - Зависимость влагопоглощения сухого экстракта сабельника болотного от времени экспозиции (ОВВ - относительная влажность воздуха)

Обращает на себе внимание значительные величины влагопоглощения экстракта при относительной влажности воздуха (ОВВ) 80 % и 100 %, что свидетельствует о гигроскопичности экстракта Вместе с тем, при относительной влажности 33 % влагопоглощение незначительно В связи с этим для переработки и хранения сухого экстракта из КСБ можно рекомендовать условия, характеризуемые ОВВ 60 %, поскольку в этих условиях поглощение влаги сухим экстрактом в течение суток не превышало 2,5 %, а его качественные свойства сохранились

На основании результатов анализа полученных экстрактов была разработана фармакопейная статья предприятия (ФСП) на сухой экстракт из КСБ, основные показатели качества которого приведены в таблице 8

Таблица 8 - Показатели качества сухого экстракта из КСБ

Наименование показатели Методы Содержание, % по данным анализа Регламентируемый показатели для проекта ФСП,%

Описание Порошок темно-коричневого цвета, горького вкуса со специфическим запахом Гигроскопичен

Подлинность на дубильные вещества С раствором железоаммониевых квасцов С раствором желатина Черно-зеленое окрашивание Белый осадок

Растворимость ГФХ1, вып 1, с 175-176 легко растворим в воде, растворим в 40% спирте, умеренно растворим в 70 % спирте, мало растворим в 95% спирте, нерастворим в эфире и хлористом метилене

Тяжелые металлы ГФ XI, вып 1, с 160 Не более 0,01 Не более 0,01

Количественное определение дубильных веществ Спектрофото-метрический 27,56, 26,37, 35,26, 27,15,28,26,29,34, 28,42 Не менее 26,0%

Потеря в массе при высушивании ГФ XI, вып 2, с 160 2,95,2,55,2,14, 2,42,2,93,2,68,2,42 Не более 5,0%

Микробиологическая чистота Изм №3 к ГФ XI Утв 19 06 03 Категория 3 2 Общее число бактерий не более 104 в 1 г

Упаковка По 1,0 или 5,0 кг в двойные пакеты из полиэтилена

Маркировка Соответствует ФСП

Хранение В сухом, защищенном от света месте, при температуре не выше 25 °С

Срок годности 2 года (Срок наблюдения)

Технологический процесс изготовления СЭКСБ

Технологический процесс в производстве сухих экстрактов начинается, прежде всего, с соблюдения производственной и личной гигиены обслуживающего персонала, направленной на обеспечение выпуска высококачественного готового продукта Изготовление галеновых препаратов связано с применением в значительных количествах различных экстрагентов, необходимых для растворения или извлечения БАВ и требуют специального предварительного приготовления

Сырье измельчают на мельнице типа «Эксцельсиор» или электротраворезке по ТУ 37-53 ГЦ 622-1-М до размера частиц от 0,5 до 1,0 мм Затем всю измельченную массу сырья послойно загружают в экстрактор, смачивая водой

Исходя из полученных результатов по кинетике экстрагирования, подобран режим настаивания и скорость вытеснения извлечения экстрагентом Для этого сырье загружают в перколятор, равномерно утрамбовывают, после загрузки заливают избыток экстрагента до зеркала Затем перколятор накрывают крышкой и оставляют настаиваться 7 часов, после чего проводят перколирование Слив вытяжки и подачу экстрагента осуществляют со скоростью 1/7 от объема получаемой вытяжки в час, в то же время сверху наливают равное количество чистого извлекателя, при этом все время поддерживают разность концентраций, и процесс диффузии продолжается до истощения сырья Экстрагируют до получения 9-кратного объема вытяжки по отношению к сырью Очистку вытяжки проводили путем отстаивания при температуре +10 °С, после чего фильтровали Проводили количественное определение суммы дубильных веществ

Выпаривание вытяжки проводили в роторно-вакуумном испарителе Удаления влаги из сгущенных вытяжек в процессе их переработки в сухие экстракты осуществляли в вакуум-сушильном шкафу при температуре не выше +70 °С Сушку проводят до остаточной влажности не более 5% Изготовленные сухие экстракты расфасовывают в двойные пакеты из полиэтилена по 1,0 или 5,0 кг

Глава 4 Разработка технологии готовых лекарственных форм на основе СЭКСБ

Перед разработкой технологии дозированных лекарственных препаратов в процессе фармакологических исследований была установлена доза сухого экстракта корневищ сабельника болотного. Изучение и анализ технологических свойств экстракта послужили основанием для выбора вспомогательных веществ. Вспомогательные вещества должны были улучшить технологические свойства экстракта и позволить получить таблетки удовлетворительного качества Для этой цели были составлены смеси экстракта со следующими веществами, широко используемыми в таблеточном производстве 1) магния карбонатом основным, 2) лактозой, 3) микрокристаллической целлюлозой, 4) крахмалом, 5) комбинации молочного сахара и крахмала Далее нами были получены таблетки методом прямого прессования Таблетки, полученные этим методом, не отвечали требованиям ГФХ1 -отсутствовала однородность по массе из-за неудовлетворительных показателей сыпучести и насыпной плотности таблетируемой массы Поэтому нами было проведено влажное гранулирование и исследованы технологические свойства полученных гранул В качестве связующего агента применяли воду очищенную, поскольку сухой экстракт легко растворим в воде, и обладает склеивающими

свойствами в растворенном состоянии Технологические свойства гранул представлены в таблице 9

На основании анализа данных, приведенных в таблице 9, определен состав гранул под литерой Е, как обладающий лучшей сыпучестью, наибольшей прочностью гранул на истирание, незначительным содержанием пылевидной фракции и обладающий наименьшим влагопоглощением Кроме того, этот состав обеспечивал получение прочных, но достаточно быстро распадающихся таблеток

В состав одной таблетки входят экстракт сабельника в количестве - 150 мг, сахар молочный — 90 мг, крахмал картофельный - 7,5 мг, кальция стеарат - 2,5 мг

Таблица 9 - Технологические показатели гранул различного состава, полученных методом влажного гранулирования

Гранулы Таблетки

.о | Фракции гранул (0,25-2,00)мм, % НИИ Чмоиэв»етт<£ s w SS

Состав гранул в пересчете на 1 таблетку, г е | ьй и Прочность н истираиие,"/ Насыпная плотность, г/с в о а о 15 „ ё « £ и О § S со О. в а М о Прочность, кг Распадаемос ть, мин

СЭКСБ 4,4 ±0,2 - - - 0,42± 0,01 18,75 ±0,54 3,2 ±0,1 18,3 ±0,5

А СЭКСБ-0,150 Магния карбонат - 0,097 Кальция стеарат - 0,003 6,5 ±0,3 94,65 ±1,25 89,4 ±0,7 4±1 0,62 3=0,02 15,91 ±0,75 14,2 ±0,5 7,0 ±0,5

В СЭКСБ-0,150 Сахар молочный - 0,097 Кальция стеарат - 0,003 8,2 ±0,4 97,14 ±0,75 89,6 ±0,9 2±1 0,49 ±0,01 10,35 ±0,56 8,5 ±0,3 7,5 ±0,5

С СЭКСБ-0,150 МК целлюлоза - 0,097 Кальция стеарат - 0,003 6,8 ±0,3 96,51 ±1,52 94,6 ±1,2 4±1 0,56 ±0,02 15,94 ±0,72 >15 35,2 ±0,6

D СЭКСБ-0,150 Крахмал - 0,097 Кальция стеарат - 0,003 6,6 ±0,3 93,49 ,±1,75 74,6 ±2,5 3±1 0,59 ±0,02 12,26 ±0,45 13,2 ±0,3 18,5 ±0,5

Б СЭКСБ -0,150 Сахар молочный - 0,090 Крахмал - 0,007 Кальция стеарат - 0,003 9,1 ±0,4 97,58 ±1,05 91,5 ±1,7 2±1 0,52 ±0,02 9,52 ±0,42 11,3 ±0,3 10,0 ±0,5

Известными преимуществами перед методом влажной грануляции обладает гранулирование в псевдоожиженном слое, поэтому нами были получены гранулы обоими методами и изучены их технологические свойства. Результаты представлены на рисунке 4

На основании анализа данных, представленных в таблице 10, установлено, что оба метода позволяют получить гранулы, обладающие удовлетворительными технологическим свойствами.

Однако результаты фракционного состава (рисунок 4) показывают, что 1ранулы, находящиеся в пределах от 0,25 мм до 2,00 мм при гранулировании в псевдоожиженном слое составляли 95,0%, а при использовании метода влажной

грануляции - только 91,0 %. Таким образом, однородность распределения гранул по фракциям выше при гранулировании в псевдоожиженном слое (Рис. 4).

Таблица 10 - Технологические свойства гранул СЭКСБ

Метод влажной грануляции

№ опыта Остаточная влажность % Сыпучесть, г/с Прочность на истирание % Насыпная масса, г/см3

Среднее значение 2,94 ± 0,21 9,37 ±0,17 97,94 ± 0,32 0,75 ± 0,03

Метод гранулирования в псевдоожиженном слое

Среднее значение 2,60 ±0,16 9,45 ±0,19 98,75 ± 0,2 0,77 ± 0,04

Разме р частиц е и и

Рисунок 4 - Фракционный состав гранул (А- влажное гранулирование; В- гранулирование в псевдоожиженном слое)

Так как гранулирование в псевдоожиженном слое по технологическим экономическим соображениям предпочтительней влажной грануляции нами была проведена оптимизация параметров этого процесса. С этой целью использовали математическое планирование эксперимента и проводили оптимизацию методом крутого восхождения по Боксу-Уилсону.

По результатам эксперимента составлена математическая модель процесса гранулирования. Полученные уравнения исследовали на значимость коэффициентов и адекватность реальному процессу. В качестве критериев оптимизации выбраны фракционный состав (количество гранул размером 0,25 - 2,00 мм -У] в %) и остаточная влажность (У2 в %). В качестве факторов варьирования выбраны: X} -

скорость подачи гранулирующего агента, Х2 - количество гранулирующего агента, Х3 - количество молочного сахара и крахмала, Х4 - давление сжатого воздуха в пневматической форсунке, Х5 - температура псевдоожижающего воздуха на входе в продуктовый резервуар Интервалы варьирования факторов выбраны на основании экспериментальных данных

Таблица 11 - Оптимизация фракционного состава (УО и остаточная влажность (У2)

Факторы и интервал варьирования

Факторы, определяющие процессы Нижний уровень Средний уровень Верхний уровень Интервал варьирования

Х\ - Скорость подачи гранулирующего агента, г/мин (вода) 2 3 4 1

Хг - Количество гранулирующего агента, г 30 40 50 10

Хг - Количество наполнителя, % 30 35 40 5

Х4 - Давление сжатого воздуха в форсунке, МПа 0,01 0,015 0,02 0,005

Х$ - Температура входящего воздуха, °С 80 90 100 10

В результате статистической обработки данных и с учетом значимости коэффициентов получили следующие уравнения регрессии.

7, = 89,14 + 2,56 X, +1,61 Х2 - 5,56 Х4 [Фракция гранул размера от 0,25 до 2,00 мм] Т2 = 4,35 + 0,27Хг - 0,22Хз ~ 0,44X4 [Остаточная влажность]

При анализе уравнения регрессии установлено, что существенное влияние на фракционный состав (У 1) оказывает скорость гранулирующего агента, количество гранулирующего агента и давление сжатого воздуха в форсунке

На величину остаточной влажности (У2) влияет количество гранулирующего агента, количество лактозы и крахмала и давление сжатого воздуха в форсунке Поскольку величина потери в массе при высушивании играет важную роль в процессе таблетирования, для получения гранул с оптимальной остаточной влажностью необходимо снижение количества гранулирующего агента, увеличение количества лактозы и крахмала, а также давления сжатого воздуха

Фракция гранул размера от 0,25 мм до 2,00 мм в одном из проведенных опытов составляла 96,5 % от массы загрузки Остаточная влажность не превышала 5 % Это обстоятельство свидетельствует о том, что наши эксперименты охватили оптимальную область интервалов выбранных факторов для получения гранул удовлетворительного качества и проведения «крутого восхождения» по поверхности отклика не требуется

Оптимальные условия проведения процесса гранулирования в псевдоожиженном слое экстракта сабельника болотного следующие величина загрузки - 200 г, расход гранулирующего агента - 4,0 г/мин; количество гранулирующего агента - 50,0 г, количество лактозы и крахмала 40 %, давление сжатого воздуха в пневматической форсунке не 0,02 МПа, температура на входе в аппарат 90 "С Продолжительность процесса составляет около 30 минут

При гранулировании сухого экстракта из КСБ в данных условиях получены гранулы с фракцией 0,25-2,00 мм в количестве (97,40 ± 0,95) %, остаточной влажностью (2,97 ± 0,16) %, сыпучестью (9,45 ± 0,19) г/с, насыпной плотностью (770 ± 44) кг/м3 Потери при гранулировании составили менее 5%.

Прессование таблеток осуществляли на таблетном прессе «КогесЬ» из фармацевтического комплекта оборудования фирмы «Епуека» (ФРГ).

Таблетки из гранул, полученных в псевдоожиженном слое, по своим свойствам мало отличались от таблеток, полученных методом влажной грануляции, что свидетельствует об универсальности разработанного состава препарата.

Разработка технологии таблеток сухого экстракта из КСБ, покрытых пленочной оболочкой

Гигроскопичность, горький вкус, неоднородность окраски таблеток-ядер сухого экстракта сабельника болотного послужили основанием для нанесения покрытия, которое выполняло бы функции защиты таблеток с экстрактом от влаги воздуха, замаскировало вкус и улучшало внешний вид таблетки. В качестве пленкообразователя в результате изучения литературы и поисковых опытов выбрали метилцеллюлозу (МЦ)-

Покрытие таблеток сухого экстракта сабельника болотного осуществляли в псевдоожиженном слое. Нанесете водных дисперсий на основе вышеуказанного пленкообразователя на таблетки-ядра сухого экстракта сабельника было затруднено вследствие эрозии поверхностного слоя таблеток, что препятствовало образованию равномерной пленки. Это привело к необходимости устранения контакта пленкообразующего состава с поверхностью таблеток-ядер. С этой целью использовали различные композиции вспомогательных веществ в качестве подложек. Лучшие результаты были получены при использовании специально разработанной двухслойной подложки на основе касторового масла и водной суспензии метилцеллюлозы, лактозы, титана диоксида и твина-80 (рисунок 5).

Рисунок 5 - Схематическое изображение разреза таблетки СЭКСБ, покрытой

оболочкой

Исследование по выбору режима покрытия таблеток сухого экстракта из КСБ в аппарате псевдоожиженного слоя позволило установить, что процесс следует осуществлять при температуре входящего воздуха - 60 °С, объёмном расходе пленкообразующего состава - 2 мл/мин., давления сжатого воздуха в пневматической форсунке - 0,02 МПа. Загрузка 200 г.

Нами проведен выбор оптимального состава оболочки с применением математического планирования эксперимента по Боксу Уилсону. В качестве

17

критерия оптимизации выбрали внешний вид таблеток сухого экстракта из КСБ, покрытых оболочкой (У)

Внешний вид таблеток определяли методом экспертных оценок и выражали в баллах (десятибалльная система)

Таблица 12 - Уровни и интервалы варьирования факторов

X, Фактор Уровень варьирования интервал

нижний основной верхний

X, Количество лактозы, г 2,0 4,0 6,0 2,0

X, Количество твина-80, г 0,15 0,25 0,35 0,10

X, Количество титана двуокиси, г 0,10 0,20 0,30 0,10

Х4 Количество касторового масла 1ого слоя 1,0 1,25 1,50 0,25

Х5 Количество касторового масла 20Г0 слоя 1,5 2,00 2,5 0,50

В результате статистической обработки данных и с учетом значимости коэффициентов уравнение регрессии приобрело следующий вид

У = 5,41 +1,34 ЛГ, + 0,24 Х2 - 1,31ЛГЭ + 0,53 Х4 - 0,31Х5

На основании результатов проведенных опытов рассчитаны коэффициенты регрессии, статистический анализ показал значимость всех коэффициентов уравнения регрессии и подтвердил адекватность уравнения реальному процессу Следовательно, можно сделать вывод о том, что увеличение количества лактозы и твина-80 при максимальном количестве касторового масла в первом слое подложки способствует большей адгезии основного раствора для покрытия, а увеличение количества касторового масла во втором слое подложки приводит к размягчению оболочки, что отрицательно сказывается на внешнем виде покрытия.

Наша модель отразила преимущественное влияние молочного сахара и двуокиси титана, поэтому на них наложены ограничения так установлено, что увеличение количества молочного сахара выше 6,0 г и уменьшение количества двуокиси титана ниже 0,1 г существенно влияет на качество покрытия В этом случае в проведении процедуры крутого восхождения нет необходимости, поскольку, оптимальная область состава покрытия была охвачена экспериментами Оптимальный состав покрытия таблеток сухого экстракта КСБ из расчета на 100 г раствора следующий, метилцеллюлоза 3,0 г, молочный сахар - 6,0 г, твин-80 - 0,35 г, двуокись титана - 0,1 г, касторовое масло - 3,0 г

С целью установления срока годности таблетки сухого экстракта из КСБ, покрытые оболочкой, хранили в естественных условиях в течение одного года, а дальнейшее изучение, в связи с ограниченностью времени исследований, проводили методом ускоренного старения при температуре 60°С согласно правилу Вант-Гоффа в течение срока, соответствующего одному году На основании результатов наблюдения установили, что таблетки при хранении в течение одного года в естественных условиях и «одного года» в условиях «ускоренного старения» соответствуют требованиям проекта ФСП по всем показателям. Таким образом, срок годности таблеток составил 2 года

Разработка технологии капсул, содержащих сухой экстракт из КСБ

Препарат в виде гранул в твердых желатиновых капсулах расширит ассортимент готовых лекарственных форм на основе сухого экстракта корневищ сабельника болотного Производство капсул по сравнению с таблетками позволит сократить количество стадий технологического процесса (прессование и покрытие таблеток оболочкой) и обеспечит потребителю возможность выбора препарата наиболее удобного для приема

Для достижения поставленной цели нами решен ряд задач, связанных с выбором оптимального фракционного состава гранул для наполнения капсул, подбором размера капсул, исследованием технологических и физико-химических свойств капсулированного препарата Выбор оптимального гранулометрического состава был упрощен ввиду ранее проведенного определения режима гранулирования смеси экстракта с лактозой и крахмалом в псевдоожиженном слое при разработке технологии таблетирования Определение фракционного состава полученного гранулята в диапазоне (0,25-2,00) мм показало, что доля фракции указанного размера составляет (97,03±1,1) %, что соответствует требованиям, предъявляемым ГФ XI к гранулам В таблице 13 представлены качественные показатели капсул с гранулами сухого экстракта из КСБ

На основании анализа данных таблицы установлено, что гранулы соответствуют требованиям ГФ XI и разработанного проекта ФСП по всем показателям качества.

Изучение стабильности гранул сухого экстракта из КСБ в твердых желатиновых капсулах проводили методом «ускоренного старения» при температуре 60 °С Результаты наблюдения показали, что в процессе хранения несколько увеличивается время распадаемости капсул, а также уменьшается степень высвобождения дубильных веществ из препарата в условиях теста «Растворение» Однако, эти изменения не превысили допустимые пределы и препарат оказался устойчив, в течение времени, соответствующего двухлетнему сроку хранения препарата в естественных условиях

Таблица 13 - Показатели качества капсул с гранулами СЭКСБ

Подлино сть Средняя масса, г Отклонен -ие от средней массы, % Распада емость, мин Растворение % Содержание суммы дубильных веществ, г

капсу л содержимого

Норма

Раствор желатина 0,311 0,250 Не более ±10 Не более 20 Не менее 75 Не менее 0,040

Определено

Положительная 0,309 0,248 ±1,5 7±1 86,7±0,9 0,047±0,001

В результате проведенных исследований установлен состав разработанных твердых лекарственных форм на основе сухого экстракта из КСБ (Табл 14).

Таблица -14 Состав одной таблетки и капсулы сухого экстракта из КСБ

Наименование компонента Таблетка Капсула

масса, в мг масса в % масса, в масса в

мг %

Сухой экстракт из КСБ 150,00 56,48 150,0 48,2

Молочный сахар 90,00 33,89 90,0 29,0

Крахмал картофельный 7,50 2,82 7,5 2,4

Кальция стеарат 2,50 0,94 2,5 0,8

Оболочка:

Метилцеллюлоза 3,61 1,41

Молочный сахар 7,23 2,82

Двуокись титана 0,13 0,05

Твина-80 0,42 0,17

Касторовое масло 3,61 1,41

Твердая желатиновая капсула 61,0 19,6

Средняя масса, г 265,00 100,00 311 100,0

Глава 5. Исследование шрота корневищ сабельника болотного

В настоящее время большое внимание уделяют шроту лекарственного растительного сырья, получаемого как отход производства, и изготовлению из него фитопрепаратов, с целью его дальнейшего применения На этом основании нами поставлена задача исследования возможности использования шрота КСБ в медицине

Анализ на содержание разных групп БАВ в шроте КСБ показал в небольшом количестве присутствие дубильных веществ (0,97±0,3) %, флавоноидов (<0,007) %, водорастворимых полисахаридов (1,2±0,09) % и пектиновых веществ (8,7 ±0,61)%

В нашей работе особое внимание уделено адсорбционной способности шрота КСБ с целью установления возможности его использования в качестве энтеросорбента. Для этого мы определили его адсорбционную емкость по стандарту - метиленовому синему, по методике, предложенной для препарата «Полифепан» Полученные результаты сравнили с результатами, полученными для других субстанций, используемых в настоящее время в медицине в качестве энтеросорбента - микрокристаллической целлюлозой (МКЦ), и препаратом «Полифепан» Результаты представлены на рисунке 6

Анализ представленных результатов показал, что адсорбционная способность шрота КСБ (А) несколько меньше как адсорбционной способности полифепана (Б), так и адсорбционной способности максимально истощенного шрота КСБ (В), но выше адсорбционной способности МКЦ (С) Это свидетельствует о целесообразности дальнейшего изучения шрота КСБ с целью определения перспективности его использования в качестве энтеросорбента

72,22

Рисунок 6 - Адсорбционная емкость шрота КСБ и некоторых других субстанций

А-шрот КСБ, В- максимально истощенный шрот КСБ, С- микрокристаллическая целлюлоза

(МКЦ), Б- Полифелан

Разработка таблеток из шрота КСБ

Изучение технологических свойств шрота свидетельствовало о необходимости применения влажной грануляции с использованием вспомогательных веществ для получения гранул В результате разработанной технологии получены гранулы удовлетворительного качества при использовании 8 % раствора оксипропилметилцеллюлозы в качестве связующего средства, размер отверстий гранулятора 2 мм. Насыпная плотность полученных гранул составила 0,69 г/см3, и сыпучесть 7,9 г/сек Прочность на истирание составила 99,2 %, прочность на сжатие 10 кг и распадаемость меньше 15 минут Таблетки, полученные на основе этих гранул, обладали гладкой поверхностью (таблица 15)

Таблица 15 - Технологические показатели гранул и таблеток пгрота КСБ в зависимости от состава

№ п/п Гранулы Таблетки

Состав Потеря в массе при высушивании, % 11 1 3 >9 8 К | Сыпучесть, г/сек Сорбционная емкость, мг/г Прочность на истирание, % Прочность на излом, кг Распадаемость, мин Сорбционная емкость, мг/г

1 Шрот 8 % раствор ОПМЦ 2,78 0,69 7,9 43,8 99,2 10 12 43,1

2 Шрот 30 % раствор ПЭО 3,15 0,47 4Д 6,6 90,5 6 2 3,4

3 Шрот 20 % крахмальный клейстер 3,12 0,35 4,6 5,4 85,4 3 2 3,4

4 Шрот 10 % раствора МЦ 10 % крахмальный клейстер 3,45 0,42 4,2 12,7 89,7 6 2 9,4

Сравнительное изучение адсорбционной способности шрота КСБ, гранул и таблеток, полученных на его основе с использованием 8 % раствором оксипропилметилцелюдлозы (ОГ1МЦ) и МКЦ представленное на рисунке 7, показало, что шрот КСБ в процессе изготовления из него лекарственной формы не теряет своей адсорбционной способности.

к да

I

т

о £ =Г

ю

О. ю о о о о

^ о

Шрот Гранулы Таблетки МКЦ

Рис. 7 - Сравнительный анализ адсорбционной способности шрота КСБ, гранулы шрота и таблетки шрота

Глава 6 Изучение фармакологических свойств препаратов из КСБ

Объектами фармакологического изучения служили сухой экстракт сабельника болотного (СЭСБ), гранулы сухого экстракта сабельника болотного (ГСЭСБ), таблетки сухого экстракта сабельника болотного (ТСЭСБ) и капсулы с гранулами сухого экстракта сабельника болотного (КГСЭСБ).

Острую токсичность оценивали на белых нелинейных мышах-самцах массой тела 18-22 г. Полученные результаты исследования показали, что сухой экстракт из КСБ является низкотоксичным.

На основании анализа результатов изучения противовоспалительной активности препаратов на модели формалин-индуцированного отёка лапы крыс, установлено, что сухой экстракт корневищ сабельника болотного (рис 8, кривая 1 и 2), а также гранулы (кривая 3), таблетки (кривая 4) и капсулы (кривая 5) на его основе обладают выраженным противовоспалительным эффектом, сравнимым с эффектом эталонного препарата «Ортофен» (кривая 6).

Эффективность введения сухого экстракта из КСБ (92,4 %) превосходит эффективность препарата сравнения - «Ортофен» (80,1 %), что подтверждает правильность выбора воды в качестве экстрагента при экстрагировании действующих веществ из измельченных КСБ.

Время измерения объема лапы час р*-1-СЭСБ/в НИ-2-СЭСБ/с Ч&-3-ГСЭСЕ -»»-4-ТСЭСВ -Ж-5-КСЭСБ -^-б-Ортофен |

Рисунок 8 - Результаты изучения противовоспалительной активности (СЭСБ/в- сухой экстракт сабельника болотного СЭСБ (водная экстракция), СЭСБ/с- сухой экстракт сабельника болотного (спиртовая экстракция), ГСЭСБ - гранулы СЭСБ, ТСЭСБ - таблетки СЭСБ, КСЭСБ - капсулы СЭСБ, 6 - Ортофен )

Одним из ведущих механизмов повреждения клеток соединительной ткани является процесс свободнорадикального окисления Свободные радикалы могут поддерживать воспалительные и дегенеративные изменения в тканях с проявлением реакционной способности, связанной с разрушением клеточных структур и токсической окислительной деструкцией белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот Таким образом, препараты, обладающие способностью улавливать свободные радикалы и снижать скорость их образования, обеспечивая мембраностабилизирующее действие тканей, могут рассматриваться как противовоспалительные Нами определена аншрадикальная активность сухого экстракта сабельника болотного и некоторых других сухих экстрактов растительного происхождения, обладающих противовоспалительным действием

Для оценки уровня антирадикальной активности сухих экстрактов используют метод, основанный на определении относительных скоростей взаимодействия антирадикалов, входящих в состав экстрактов с устойчивым свободным радикалом 1,1-дифенил-2-пикрилгидразилом (ДФПГ)

К 1,5 мл раствора сухого экстракта добавляли 3 мл-раствора ДФПГ в метаноле Пробы хорошо перемешивали, через 5 мин добавляли 4 мл толуола и встряхивали Для разделения фаз смесь центрифугировали в течение 10 мин при 1000 об/мин Оптическую плотность верхнего окрашенного слоя измеряют при X = 517 нм против толуола Контрольная проба содержала 1,5 мл воды Для расчета используют разницу оптических плотностей контрольной и опытной проб Количество веществ, нейтрализующих радикалы, определяли по калибровочной кривой, для построения которой использовали раствор аскорбиновой кислоты Результаты выражали в мкМ/ мг

Рис. 9

Алоэ Девясил Сабельник Солодка

- Аитирадикальная активность сухих экстрактов из некоторых лекарственных растений

400

|

300-

200-

В результате было установлено, что сухой экстракт из КСБ обладает активностью 689 мкМ/мг (рисунок 9), более чем на порядок превышающую активность сухих экстрактов девясила, алоэ и солодки. Таким образом, можно предположить, что выраженные противовоспалительные свойства препаратов на основе сабельника болотного могут быть обусловлены наличием в них компонентов, обладающих высокой антирадикальной активностью.

Основные выводы и результаты

1. Определены числовые показатели лекарственного растительного сырья - КСБ и установлено, что сырье соответствует требованиям ГФХ1 и проекту ФСП на корневища сабельника болотного. Установлено, что сырье обладает низкой насыпной плотностью (240±3) кг/м3 и плохой сыпучестью (3,59±0Д2) г/с, что может негативно сказываться на процессах экстрагирования и прессования.

2. Разработаны методики количественного определения дубильных веществ в экстракте, лекарственных формах и шроте, отличающиеся использованием прямой спектрофотометрии при значениях рН анализируемого раствора препарата в пределах от 6,5 до 7,5 и государственного стандартного образца танина, что позволило повысить в 2 раза точность определения по сравнению с перманганатометрическим способом анализа. 1

3. Методом математико-статистического планирования эксперимента установлены оптимальные условия для экстрагирования КСБ: средний размер частиц 0,5 мм, модуль экстракции 1:9 и использование воды очищенной в качестве экстрагента.

Результаты изучения кинетики экстрагирования дубильных веществ из КСБ показали, что динамическое равновесие по выходу БАВ достигается за 7 часов настаивания Скорость перколяции составляет 1/7 части рабочего объема перколятора в час Выход суммы дубильных веществ при настаивании составляет 67 %, и при перколяции 85 %

4 Наработано семь серий сухого экстракта, в том числе в полупроизводственных условиях, для последующей разработки технологии лекарственных форм. Установлено, что содержание суммы дубильных веществ в сухом экстракте из КСБ не менее 26 % Экстракт обладает сыпучестью (3,31±0,12) г/с и насыпной плотностью (590±3) кг/м3, что свидетельствует о необходимости использования гранулирования при изготовлении лекарственных форм

5. С применением метода математико-статистического планирования эксперимента разработана и оптимизирована технология гранулирования сухого экстракта в установке с псевдоожиженным слоем Выход фракции гранул оптимального размера (0,25-2,00) мм составил 94,6 %. Установлено, что полученные гранулы по своим свойствам универсальны и пригодны как для таблетирования, так и для наполнения твердых желатиновых капсул

6 Разработана технология таблеток сухого экстракта из КСБ, покрытых пленочной оболочкой. Проведена оптимизация состава пленочного влагостойкого покрытия таблеток на основе водной дисперсии метицеллюлозы Установлено, что применение двухслойной подложки из касторового масла, обеспечивающее гидрофобизацию поверхности таблеток, предотвращает ее эрозию, но не препятствует, при этом, процессу растворения таблеток Режим нанесения покрытия, заключается в последовательном нанесении слоев касторового масла и суспензии лактозы и титана диоксида в растворе МЦ.

7 Установлено, что сухой экстракт из КСБ, капсулы СЭКСБ и таблетки СЭКСБ, покрытые оболочкой, выдерживают двухлетнее хранение в сухом, защищенном от света месте при температуре не выше 25 °С по всем показателям качества

8 Разработаны проекты ФСП на сухой экстракт из КСБ, капсулы и таблетки, покрытые оболочкой, содержащие сухого экстракта из КСБ

9. Проведен анализ шрота КСБ на содержание различных групп БАВ В шроте обнаружены незначительные количества дубильных веществ, флавоноидов, водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ Установлено, что шрот КСБ обладает значительной адсорбционной емкостью, почти в три раза превышающей адсорбционную емкость микрокристаллической целлюлозы 10 Установлено, что сухой экстракт из КСБ низкотоксичен Доказано, что сухой экстракт из КСБ и препараты - таблетки и капсулы на его основе обладают противовоспалительной активностью, превышающей активность препарата «Ортофена», а степень угнетения воспаления при применении высушенного водного экстракта (92,3 %) выше, чем при применении высушенного спиртового (86,5 %) Впервые установлена антирадикальная активность СЭКСБ, что может обуславливать его противовоспалительные свойства

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1 Забытые лекарственные растения. Сабельник болотный / ДВ Чижиков, ДО Одуладжа, ИИ Чемесова, Л.А Прокопьева // Сборник Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы фармакологии и фармации», 18-19 05 2005 Новосибирск,2005 -С 388-389

2 Одуладжа, Дж О Исследование биологически активных веществ в корневищах Coraarum palustre L // Материалы I (IX ) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге Май 2006 - С 265 - 266

3 Одуладжа, Дж. О. Стандартизация корневищ сабельника болотного экстракта сухого по дубильным веществам / Дж О Одуладжа, Д В Чижиков // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции сб науч тр / Пятигорск ГФА, Санкт-Петербургская ГХФА. -Пятигорск, 2007 - Вып 62-С 340-342.

4 Одуладжа, Дж О Выбор условий экстрагирования корневищ сабельника болотного/ Дж О Одуладжа, Е В Дрожжина // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции сб науч тр / Пятигорск ГФА, Санкт-Петербургская ГХФА -Пятигорск, 2007 - Вып 62 - С 194-195

5 Одуладжа, Дж О Разработка таблеток экстракта сабельника болотного/ Дж О Одуладжа,Д В Чижиков// Фармация -2007 -№б - С 30-31

6 Одуладжа, Дж О Сабельник болотный - Источник медицинских препаратов / Дж О. Одуладжа, Д. В Чижиков//Фармация -2007 -№7 - С 45-48

7 Одуладжа, Дж О Разработка способа получения сухого экстракта из корневищ сабельника болотного / Дж О Одуладжа, Д В Чижиков // Материалы "Традиционная Медицина - 2007". Сборник научных трудов конгресса - М Изд-во Федерального научно клинико-экспериментального центра традиционных методов диагностики и лечения Росздрава, Москва 2007 Т 35 553 с

8. Одуладжа, Дж О Технология таблеток сухого экстракта сабельника болотного, покрытых оболочкой. / Дж О Одуладжа // Тезисы докладов региональной конференции студентов и аспирантов «Молодые ученые-практическому здравоохранения» 18-19 апреля 2007 г Санкт-Петербург, 2007 - С 150-152.

9. Одуладжа, Дж О Разработка капсул сухого экстракта сабельника болотного для хронических заболеваний опорно-двигательного аппарата / Дж О Одуладжа, Д. В Чижиков//Вестник развития науки и образования -2007 -№4 -С 6-8

10. Одуладжа, Дж О Разработка лекарственных препаратов с сухим экстрактом из корневищ сабельника болотного / Дж О Одуладжа, Д. В Чижиков // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии -2008 - № 2. С 6-8

11 Одуладжа, Дж О О некоторых исторических аспектах проблем развития фармацевтической промышленности стран Африки / Дж О Одуладжа // Международный сборник научных трудов - СПб Издательство «Инфо-да» Санкт-Петербург, 2006 - С 119-124

На правах рукописи

Одуладжа Джимсон Оланреваджу

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ КОРНЕВИЩ САБЕЛЬНИКА БОЛОТНОГО

Специальность 15.00.01 —технология лекарств и организация фармацевтического дела

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Печать Н.Б. Андриановой

Подписано к печати 16.04.2008. Формат 60 х 90/16. Бумага тип. Печать ризограф. Гарнитура «Тайме». Печ. л.3,0. Тираж 100 экз. Заказ 726

Санкт-Петербург 2008

- Актуальность темы. В современной медицинской практике важное место отведено лекарственным средствам на основе растительного сырья.

Научные достижения в области высоких технологий позволяют подробно изучить состав БАВ растений. В связи с этим, открываются возможности для создания высокоэффективных дозированных лекарственных препаратов, обладающих направленным фармакологическим действием. Решение этой сложной задачи обусловлено требованием научно-обоснованного подхода к созданию препарата.

Препараты сабельника болотного широко используются при болезнях суставов, как в народной, так и в традиционной медицине. Сабельник болотный, на сегодняшний день, используют либо* как средство для' наружного применения, либо в виде галеновых препаратов, отличающихся простотой технологии и не требующих углубленных исследований. В то же время, на основании анализа литературных данных можно сделать вывод, что информация о химическом составе и фармакологической активности этого растения столь высока, что вопрос о дозированном лекарственном препарате для перорального применения назрел. БАВ сабельника болотного влияют на структуру хрящевой ткани, обеспечивают ее прочность и эластичность, восстанавливают состав синовиальной жидкости, снимают воспаление, в том числе аутоиммунное, что способствует восстановлению основных функций суставов [84]. Кроме того, оказывают болеутоляющее и регенерирующее действие, обладают способностью выводить соли из отложений и проявляют антибактериальную активность. КСБ содержат дубильные вещества, флавоноиды, эфирные масла, органические кислоты, алкалоиды, широкий спектр макро- и микроэлементов [122,123].

Таким образом, представляется целесообразным разработать технологию дозированных препаратов из КСБ.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явились разработка комплексной безотходной технологии эффективных дозированных лекарственных препаратов в виде таблеток, покрытых оболочкой, и капсул, содержащих СЭКСБ, предназначенных для профилактики и лечения воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата, а также таблеток из шрота КСБ, обладающих сорбирующими свойствами и методик их анализа.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить числовые и технологические показатели корневищ сабельника болотного;

• выбрать методы и разработать методики качественного и количественного анализа определения дубильных веществ;

• разработать технологию экстрактов: определить экстрагенты и методы экстрагирования для получения сухого экстракта КСБ;

• наработать экстракт, изучить технологические свойства сухого экстракта из КСБ и разработать метод его стандартизации.

• разработать технологию гранул сухого экстракта из КСБ для твердых желатиновых капсул и таблеток;

• выбрать состав оболочки и технологию покрытия таблеток;

• определить срок годности полученных лекарственных форм;

• изучить сорбционную способность шрота КСБ;

• изучить фармакологическую активность сухого экстракта из КСБ и лекарственных форм на его основе;

• разработать проекты фармакопейных статей предприятия (ФСП) на сухой экстракт из КСБ, таблетки, покрытые оболочкой, и капсулы, содержащие сухой экстракт из КСБ.

Научная новизна. Впервые разработаны составы и технология твердых лекарственных форм на основе сухого экстракта из КСБ в виде твердых желатиновых капсул и таблеток, покрытых пленочной оболочкой.

На основании использования результатов математического планирования эксперимента определен и обоснован состав многослойного защитного пленочного покрытия на водной основе с применением двухслойной подложки из касторового масла и установлен режим его нанесения на таблетки сухого экстракта из КСБ в псевдоожиженном слое.

Разработаны методики количественного определения содержания дубильных веществ- прямым спектрофотометрическим методом для стандартизации сухого экстракта из КСБ и лекарственных форм на его основе. Методики основаны на способности поглощения конденсированных и мономерных катехинов в УФ части спектра при значениях рН анализируемого раствора препарата от 6,5 до 7,5 и использовании стандарта — государственного стандартного образца танина.

Экспериментально установлено, что наибольшей противовоспалительной активностью обладает сухой экстракт, полученный с использованием воды, в качестве экстрагента.

Впервые установлена высокая антирадикальная активность сухого экстракта из КСБ, что может объяснить его противовоспалительные свойства.

Впервые установлено, что шрот КСБ обладает значительной адсорбционной емкостью, что позволяет предположить возможность его использования в медицине.

Практическая значимость. Разработана безотходная, экологически безопасная технология переработки лекарственного растительного сырья.

Разработана технология дозированных лекарственных препаратов в виде таблеток, покрытых оболочкой, и капсул на основе сухого экстракта из КСБ. Установлено, что они обладают антирадикальной и противовоспалительной активностью, необходимой для профилактики и лечения, воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Разработана инструментальная методика количественного определения дубильных веществ в КСБ, сухом экстракте и лекарственных формах на его основе, что позволило существенно повысить точность определения.

Получены таблетки из шрота КСБ, обладающие сорбционнымй свойствами.

Установлено в эксперименте противовоспалительное действие сухого экстракта из КСБ, что обосновывает целесообразность и область применения препарата в медицине.

Составлены проекты ФСП на сухой экстракт из КСБ, капсулы с гранулами СЭКСБ и таблетки, покрытые оболочкой. В соответствии с проектом ФСП, на площадке ООО "ХАРМС" были получены опытно-промышленные серии сухого экстракта из КСБ, кроме того, материалы диссертации внедрены в учебно-исследовательскую работу студентов (УИРС) по курсу "Технология галеновых препаратов", что способствует углублению знаний студентов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в, том числе 3 в журналах, входящих в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованный ВАКом.

Апробация работы. Основные результаты работы диссертации доложены-и обсуждены на IX международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге, май 2006 г; конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», в Пятигорске, 2007 г; конференции «Традиционная Медицина — 2007», в Москве 2007 г; конференции «Молодые ученые - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург 2007 г.

Основные выводы и результаты

1. Определены числовые показатели лекарственного растительного сырья -КСБ и установлено, что сырье соответствует требованиям ГФХЗ и проекту ФСП на корневища сабельника болотного. Установлено, что сырье обладает низкой насыпной плотностью (240±3) кг/м3 и плохой сыпучестью (3,59±0,12) г/с, что может негативно сказываться на процессах экстрагирования.

2. Разработаны методики количественного определения дубильных веществ в экстракте, лекарственных формах и шроте, отличающиеся использованием прямой спектрофотометрии при значениях рН анализируемого раствора препарата в пределах от 6,5 до 7,5 и государственного стандартного образца танина, что позволило повысить в 2 раза точность определения по сравнению с перманганатометрическим способом анализа.

3. Методом математико-статистического планирования эксперимента установлены оптимальные условия для экстрагирования КСБ: средний размер частиц 0,5 мм, модуль экстракции 1:9 и использование воды очищенной в качестве экстрагента. Результаты изучения кинетики экстрагирования дубильных веществ из КСБ показали, что динамическое равновесие по выходу БАВ достигается за 7 часов настаивания. Скорость перколяции составляет 1/7 части рабочего объёма перколятора в час. Выход суммы дубильных веществ при настаивании составляет 67 %, и при перколяции 85 %.

4. Наработано семь серий сухого экстракта из КСБ, в том числе в полупроизводственных условиях, для последующей разработки технологии лекарственных форм. Установлено, что содержание суммы дубильных веществ в сухом экстракте из КСБ не менее 26 %. Экстракт обладает сыпучестью (3,31±0,12) г/с и насыпной плотностью (590±3) кг/м3, что свидетельствует о необходимости использования гранулирования при изготовлении лекарственных форм.

5. С применением метода математико-статистического планирования эксперимента разработана и оптимизирована технология гранулирования сухого экстракта в установке с псевдоожиженным слоем. Выход фракции гранул оптимального размера (0,25-2,00) мм составил 94,6 %. Установлено, что полученные гранулы по своим свойствам универсальны и пригодны как для таблетирования, так и для наполнения твердых желатиновых капсул.

6. Разработана технология таблеток СЭКСБ, покрытых пленочной оболочкой. Проведена оптимизация состава пленочного влагостойкого покрытия таблеток на основе водной дисперсии метицеллюлозы. Установлено, что применение двухслойной подложки из касторового масла, обеспечивает пвдрофобизацию поверхности таблеток, предотвращает ее эрозию, но не препятствует, при этом, процессу растворения таблеток.

7. Установлено, что сухой экстракт из КСБ, капсулы сухого экстракта из КСБ и таблетки сухого экстракта из КСБ, покрытые оболочкой, выдерживают двухлетнее хранение в сухом, защищенном от света месте при температуре не выше 25 °С по всем показателям качества.

8. Разработаны проекты ФСП на сухой экстракт из КСБ, капсулы и таблетки, покрытые оболочкой, содержащие сухого экстракта из КСБ.

9. Проведен анализ шрота КСБ на содержание различных групп БАВ. В шроте обнаружены незначительные количества дубильных веществ, флавоноидов, водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ. Установлено, что шрот КСБ обладает значительной адсорбционной емкостью, почти в три раза превышающей адсорбционную емкость микрокристаллической целлюлозы.

10. Установлено, что сухой экстракт из КСБ низкотоксичен. Доказано, что сухой экстракт из КСБ и препараты - таблетки и капсулы на его основе обладают противовоспалительной активностью, превышающей активность препарата «Ортофена», а степень угнетения воспаления при применении высушенного водного экстракта (92,3 %) выше, чем при применении высушенного спиртового (86,5 %). Впервые установлена антирадикальная активность, сухого экстракта из КСБ, что может обуславливать его противовоспалительные свойства.