Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.01) на тему:Технологические аспекты разработки и совершенствования лекарственных форм лактобактерина

На правах рукописи

СЕМЧЕНКО АНДРЕИ ВИКТОРОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ ЛАКТОБАКТЕРИНА

15 00 01 - технология лекарств и организация фармацевтического дела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

ооз

Пермь-2008

003169747

Работа выполнена в Филиале ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ «Пермское НПО «Биомед» и Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

кандидат фармацевтических наук,

доцент Орлова Екатерина Владимировна

Научный консультант:

доктор медицинских наук Несчисляев Валерий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор

доктор фармацевтических наук, профессор

Вдовина Галина Петровна Егорова Светлана Николаевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Росздрава», г Санкт-Петербург

Защита состоится 17 июня 2008 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 208 068 01 при Пермской государственной фармацевтической академии по адресу 614990, г Пермь, ул Ленина, д 48

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава»

Автореферат разослан мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат фармацевтических наук, доцент

Метелева Е В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Постоянное влияние неблагоприятных техно-, био-и социогенных факторов, интенсивность воздействия которых часто превышает компенсаюрпые возможности микроэкологической системы человека, характеризует современные условия жизнедеятельности детского и взрослого населения нашей страны и негативным образом отражается на состоянии его здоровья (Грачева, 1999, Шендеров, 2001, Алешкин, 2002) Вызываемые ими и широко распространенные среди всех возрастных групп нарушения микробиоценоза играют значительную роль в патогенезе различных заболеваний, что позволяет рассматривать проблему коррекции дисбиотических состоянии как общемедицинскую (Барановский, 2000, Федотова, 2001, Циммерман, 2005)

Первоочередной задачей для отечественного производства пробио гиков, предназначенных для поддержания и восстановления симбиотическик микробиоценозов человека, является выпуск конкурентоспособных препаратов, не уступающих по своим потребительским свойствах} импортным аналогам, которые доминируют в настоящее время на российском фармацевтическом рынке Эю положение диктует необходимость интенсивного развития ряда направлений прикладных исследований, в том числе по расширению номенклатуры выпускаемых лекарственных форм пробиотиков, оптимизации и унификации их тсхнолонш (Тимербаева, 2000, Несчисляев, 2005)

Лактобактерии, как важнейшие представители нормального микробиоценоза человека, давно и широко применяются для коррекции дисбиозов кишечника и родовых путей Терапевтическая практика свидетельствует, что отечественный препарат лактобакгерин, традиционно выпускаемый в виде лиофилизата во флаконах, эффективно восстанавливает микрофлору, нормализует функционирование ЖКТ, улучшает обменные процессы и повышает неслсцифическую резистентность организма (Шендеров, 1998, Амерханова, 2007, Бондаренко, 2007) Общая тенденция расширения сферы применения данного пробиотика в гастроэнтерологии, акушерстве и гинекологии, стоматологии, дерматологии и других областях медицины вызывает потребность в новых лекарственных формах (Рожкова, 1990, Рати1аго, 2001) Их получение предполагает усовершенствование технологических приемов, применяемых при стабилизации культур лактобактерий, для получения сухой биомассы с улучшенными показателями по гигроскопичности и сыпучести материала, необходимыми для организации производства дозированных порошков и других форм препарата

Перманентной задачей при крупносерийном производстве любых лекарственных форм пробиотиков в условиях конкуренции является необходимость повышения его эффективности за счет снижения материальных

затрат на всех стадиях техно топического процесса, в т ч и при лиофияизации Так как защитные среды и условия сублимационного высушивания бактериальных культур в значительной степени влияют на качество и себестоимость готовой продукции, то их необходимо рассматривать в качестве постоянных объектов технологических инноваций (Несчисляев, 2005)

В связи с вышеизложенным, исстедования, направленные на разработку и усовершенствование технологии лекарственных форм препарата на основе живых лактобактернй, являюгея весьма актуальными для производства пробиотиков

Цель и задачи исследования. Разрабо1ка и совершенствование технолшии лекарственных форм пробиотического препарата на основе сухой биомассы лакюбактерий

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи1

1 На модели лактобакгерина разработать эффективные технологические приемы стабилизации бактериальных культур для получения пробиотиков в виде лиофилизата во флаконах Создать универсальные варианты защитой среды и режима сублимационного высушивания для пробиотических препаратов

2 Исследовать влияние ксеропротекторов на технологические и биологические свойства лиофилизата лактобактерий - основы лекарственной формы препарата в виде дозированного порошка

3 Отработать состав и технологию, а также изучить качественные характеристики порошковой формы лактобактерина

Научная новизна Полученные данные расширяют существующее представление о технологическом потенциале отечественного производства пробиотических препаратов и закономерностях процесса стабилизации бактериальных культур при изготовлении различных лекарственных форм лактобакгерина

Реализован научно-методический подход к совершенствованию производственного процесса, направленный на максимальную унификацию однотипных операций с учетом биологической специфики препаратов на стадии лиофилизации флаконных форм лакто- и бифидумбактерина Для указанных препаратов разработаны универсальные варианты защитной среды и режима сублимационного высушивания (Патент РФ № 2322161) Предложены приемы подготовки бактериальных суспензий к лиофилизации, включающие сочетанное использование питательных и защитных свойств компонентов протективной среды для улучшения биологических показателей препаратов

Изучено влияние различных ксеропротекторов на специфическую активность и физические свойства (гигроскопичность, сыпучесть, насыпная

плотность) лиофилитированной биомассы лактобактсрий Установлено, что введение в состав защитной среды юроспла позволяет улучшить технологические параметры лиофилизатов

При разработке состава порошка определены наполнители (лактоза, аэросил) для лиофилизата лактобактерий, позволяющие получать однородную смесь с удовлетворительными показателями сыиучести и гигроскопичности для дозирования в пакеты

Практическая значимость работы определяется предложенными эффективными и экономичными технологическими приемами, позволяющими адаптировать процессы стабилизации биомассы лактобактерий к условиям массового производства различных лекарс1венных форм лактобактерина Расширение номенклатуры последних, включающее разработанный дозированный порошковый вариант в пакетах, направлено на улучшение потребительских свойств лактобактерина и повышение его конкурентоспособности на фармацевтическом рынке

Технологические новации, связанные с производственным применением экономичной защитной сахарозо-желатино-молочнои (СЖМ) среды и сокращенного по длительности процесса сублимационного высушивания при изготовлении флаконных форм лакто- и бифидумбактерина, позволяют получать указанные препараты, отвечающие всем требованиям соответствующих ФСП по биологическим и физическим свойствам

Результаты представленной работы отражены в НД регламент производства № 1567-04 «Лактобактерин сухой» (ведомость изменений), регламент производсхва № 1551-04 «Бифид>мбактерин сухой» (ведомость изменений), регламент производства «Лактобактерин порошок» (проект), ФСП «Лактобактерин порошок» (проект)

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий», Томск, 2006, Российской научно-практической конференции «Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных форм», Пермь, 2007, Международной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники», Египет, 2007, Всероссийской научной конференции «Теоретические основы эпидемиоло1 ии Современные эпидемиологические и профилактические аспекты инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний», Санкт-Петербург, 2008 Диссертация апробирована и рекомендована к защите на межкафедралыюй научной конференции кафедр промышленной технологии лекарств с курсом биотехнологии, организации и экономики фармации, фармацевтической химии очного факультета ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава»

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ Получен 1 Патент РФ на изобретение.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ филиала ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ «Пермское НПО «Биомед» и IОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (номер государственной регистрации темы 0191 0018876)

Положения, выносимые на защиту:

1 Усовершенствование способа стабилизации бактериальных культур, включающее использование универсального ксеропротсктора и единого режима сублимационного высушивания при получении флаконных форм лакто-и бифидумбактерина

2 Получение лиофилизата лакгобактерий с техноло1 ическими и биологическими свойствами, пригодными для организации массового производства препарата в виде дозированного порошка в пакетах

3 Производственный вариант состава и технологии порошка на основе биомассы лакюбакгерий, отвечающего требованиям нормативной документации по совокупности биологических и физических параметров

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 17 таблиц и 15 рисунков Состой г из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, трех глав экспериментальных исследований, выводов, списка цитируемой ли1ературы, включающего 243 литературных источника, из них 131 отечественных и 112 зарубежных авторов, приложения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность, цели и задачи исследования, научная новизна, пракгическая значимость работы

В первой главе обобщены данные литературы о значении и функциях нормальной микрофлоры человека, роли в ней лактобактерий Изложены сведения о пробиотиках, в гом числе на основе лактобактерий Освещены технологические аспекты производства, пути совершенствования и перспективы создания новых лекарственных форм лактосодержащих препаратов

Объекты и методы исследования (глава 2)

В экспериментальных исследованиях использовали производственный штамм Lactobacillus plantarum 8Р-АЗ, а также Bifidobacterium bifidum 1, в виде бактериальных взвесей и лиофилизированной биомассы, коммерческие и опытные образцы препаратов на их основе «Лактобактерин сухой»,

«Пакт обактерин порошок», «Бифидумбактерин сухой» производства 1ШО «Микрогеи»

В исследованиях по стабилизации пробиотических культур применяли бактериальные взвеси, но пученные путем глубинного периодического культивирования производственных штаммов с использованием казеиново-дрожжевых питательных сред Сублимационное высушивание предварительно замороженных при температуре минус (45+5) °С бактериальных культур осуществляли в течение 44-60 ч в сублимационных установках ТГ-50 (Германия) При получении дозированного порошка сухую биомассу лакюбакгерий измельчали, смешивали с наполнителем и фасовали в саше на установке АУН 2-01 (Россия) или 51еЫег'1ур 90/3 (Германия)

В качестве ксеропротекторов при лиофилизации использовали различные модификации СЖМ среды и новые варианты защитных сред При разработке новых составов ксеропротекторов и рецептуры порошка применяли вспомогательные вещества, разрешенные к использованию в фармацевтической промышленности

Для оценки технологических свойств лиофилизатов и экспериментальных порошков определяли следующие показатели, сыпучесть - по массовой скорости истечения на приборе ВП-12А (Украина), насыпную плотность - по расчету отношения массы к занимаемому объему, остаточную влажность - по ФС 42-3874-99, гигроскопичность - гравиметрическим методом по вла1 опоглощению в эксикаторе при 100% относительной влажности воздуха, скорость влагопоглощения - по прирос 1у влагосодержания в единицу времени в эксикаторах с различной влажностью воздуха

Для оценки биологических свойств сухой биомассы и препаратов определяли следующие параметры количество жизнеспособных клеток (КОЕ) - методом инокуляции и инкубации десятикратных разведений бактериальной культуры в питательной среде с последующим подсчетом колоний, активность кислотообразования - титриметрическим методом после предварительного культивирования лакто- и бифидобактерий, безвредность - с помощью биологического теста с использованием белых мышей (в соответствии с ФСП 42-0504722405, ФСП 42-0504729805 и проектом ФСП «Лакгобактерин порошок»)

При контроле специфической активности и микробной контаминации пробиотиков использовали регламентированные питательные среды МРС-1, МРС-2, МРС-4, модифицированная печеночная среда Блаурокка, мясо-пептонный агар (МПА), питательный агар с 9% натрия хлорида, питательный агар (ПА) с глюкозой, плотная срсда Сабуро , агар Эндо, кровяной агар, среда с мочевиной (производства филиалов ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ)

Полученные результаты обработаны методами вариационной статистики (Гланц, 1999) Статистическую значимость различий между группами оценивали с использованием непарного l-критерия Сгьюдента Различия считали статистически значимыми при р<0,05 Результаты в таблицах и на рисунках представлены в виде средней арифметической, се стандартной ошибки (М±т) и коэффициента корреляции (г)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Совершенствование способа получения пробиотических препаратов в виде сухой биомассы во флаконе (глава 3)

Данная глава включает описание исследований, направленных на достижение качественных изменений способа стабилизации (лиофилизация) и улучшения биологических и физических параметров лекарственной формы лактобактерина, а также бифидумбактерина, в виде лиофилизата во флаконе В ней представлена разработка технологических приемов, способе 1вующих повышению эффективности и экономичности процесса изготовления пробиотиков Методический подход при этом базировался на сочетании максимальной унификации аналогичных технологических операций и учета специфики производственных штаммов различной таксономической принадлежности

Повышение эффективности процесса лиофилизации предполагает сокращение длительности высушивания препаратов за счет более «жестких» условий сублимации, связанных с интенсивным подогревом замороженной биомассы Это обстоятельство диктует более высокие требования к защитным средам, которые должны обеспечить необходимый биопротективный и структурообразующий эффект

При разработке универсального протектора в качестве модели для определения его оптимального состава был выбран лактобактерин, так как бактериальная суспензия штамма L plantarum 8Р-АЗ отличается высоким содержанием клеток и низкой температурой замерзания, что создает значительные трудности при проведении лиофилизации В ходе сравнительного исследования вариантов ксеропротектора, отличающихся по структурообразующему компоненту (желатин, натрий карбоксиметилцеллюлоза, поливинилпирролидон, крахмал картофельный), лучший результат был выявлен при использовании сахарозо-желатино-молочной среды (габл 1)

Универсальный вариант этой среды, апробированный в параллельных экспериментах на лакто- и бифидобактериях, не уступает аналогам по биопротективному действию и обеспечивает получение препаратов с удовлетворительно структурированной биомассой во флаконе Практическое применение данною ксеропротектора в производстве лактобактерина

позволило снизить удельный вес защитной среды в бактериальной суспензии с

40 до 30% при сохранении всех качественных характеристик нробиотика

Таблица 1

Состав и эффективность защитных сред для лиофилнзации

Состав защишои среды Эффект

№ Структурообразующий компонент Сахароза Молоко Биопротективный, % сохранения жизнеспособных клеток Структурообразующий, % некондиционных образцов

1 Желатин + + 50,2±2,9* < 10

¿* Ка-КМЦ + + 50,6±2,3* 20-50

3 Крахмал + + 51,0+3,1* >50

4 пвп + + 50,4+2,7* 20-50

5 - + + 49,9±2,7* >80

Примечание * - р>0 05 по отношению к другим защитным средам

Подготовка кулыур бифидо- и лактобактерий к высушиванию, помимо внесения ксеропротекторов, составляющих до 40% объема получаемых суспензий, может включать ряд дополнительных операций, направленных на повышение концентрации или устойчивости клеток в материале для лиофилизации При разработке новых способов такой подготовки наш подход базировался на комплексном использовании протективных и трофических свойств обезжиренного молока как основного компонента защитной СЖМ среды

На модели штамма В Ьфс1ит 1, не обладающего способностью сквашивать данный субстрат, показана целесообразность предварительною 2-суточного накопления биомассы бифидобактерий на молоке, что не приводит к ухудшению его защитных свойств Применение обогащенного клетками протектора способствует повышению содержания жизнеспособных бифидобактерий в получаемой суспензии и, соответственно, в дозе сухого препарата

Другой вариант комплексного использования молока апробирован на модели штамма Ь р1апШгит 8Р-АЗ и включает предварительный перевод («трансфазинг») бактериальной культуры из стационарной в лаг-фазу роста Двукратное разбавление бактериальной взвеси молоком с последующей короткой (2-3 ч) инкубацией суспензии при 37 °С способствует сохранению жизнеспособности клеток при лиофилизации Разведение бактериальной кутьтуры полностью компенсируется повышением устойчивости клеток, что позволяет снизить ее расход на 1 дозу сухого лактобактерина (табл 2)

Таблица 2

Влияние состава и подготовки бактериальной суспензии на сохранение жизнеспособности лактобак1ерий

Состав бактериальной суспензии Продолжительность трансфазинга, ч Содержание жизнеспособных лактобактерий, КОЕ/доза

Вариант Бактериальная взвесь,% Молоко, % Среда СЖ, %

Опыт 40 40 20 2-3 (2,3±0,15)х109

Контроль

(аналогичный 40 40 20 - (1,7±0,17)х10°**

состав)

Контроль (2,3±0,14) х109*

(производствен- 70 15 15 -

ный вариант)

Примечание * - р>0,05, **- р<0,01 по отпошению к опыту

Исследования непосредственно в сфере замораживания и сублимационной сушки характеризовались следующим Если при унификации процесса замораживания лактобактерина и бифидумбактерина (не менее 16 ч при температуре минус 50 °С) не возникло каких-либо затруднений, то при отработке универсального режима высушивания необходимо было решить проблему уменьшения количества дефектных по внешнему виду образцов, получаемых при ускоренной лиофилизации Наше решение базировалось на эффективном использовании увеличенной площади свободной поверхносш замороженного препарата, получаемой при наклонной (60+15)° заморозке флакона (табл 3) При этом была подобрана оптимальная интенсивность подогрева полок сублиматора при определенных параметрах вакуума и температуры конденсатора

Таблица 3

Влияние способа замораживания на параметры лиофилнзированных

препаратов

Способ замораживания * Кол-во образцов Биологические показатели

Препарат всего с дефектом макроструктуры КОЕ/доза Активность кислотообра-зования, °Т

Лактобак- наклонно** 100 8 (2,1-2,3-2,3)х109 246 - 258

терин вертикально 100 41 (2,0-2,2-2,4)х109 248 - 252

Бифидум- наклонно** 100 4 (7-5-10)х107 129 - 136

бактсрии вертикально 100 12 (6-8-8)х107 125-134

Примечание * - при 50° С в течение 16 ч,**- под углом 45°.

Разработанный способ лиофилизации, внедренный в производство в НЛО «Микроген», был признан изобретением Его преимущества связаны как с ускорением процесса высушивания, так и с уменьшением количества брака продукции по физическим свойствам

Моделирование свонсш и исследование качественных характеристик лиофилизатов лактобактерий (глава 4)

Организация массового производства пробиотиков в виде порошков связана с решением ряда технологических проблем, обусловленных спецификой физических свойств лиофилизированной бактериальной массы Измельченная сухая биомасса бактерий производственных штаммов, особенно лактобактерий, обладает высокой гигроскопичностью и низкой сыпучестью, что в значитетьной степени зависит от вида и количества веществ, вводимых в состав бактериальной суспензии до лиофилизации Традиционные защитные среды (в сахарозо-желатино-молочная) позволяют получать ограничено годные или непригодные субстанции для приготовтения порошков

Данный раздел исследований включал конструирование защитной среды, обеспечивающей не только защиту клеток при сублимационном высушивании, но и уменьшающей влагосорбционную активность сухой биомассы лактобактерий и улучшающей ее сыпучесть При разработке технологии дозированных порошков лактобактерина на основе культуры Ь р1ап(агит 8Р-АЗ было изучено влияние различных по составу ксеропротекторов на биологические и физические свойства лиофилизированной биомассы этого штамма Известно, что присутствие в составе регламентированной защщной среды желатина негативно влияе1 на гигроскопичность и сыпучесть сухой биомассы лактобактерий, Поэтому при поиске дополнительных компонентов с целью улучшения технологических параметров лиофилизированной субстанции как базовая была использована сахарозо-молочная среда

При изучении влияния высокомолекулярных структурообразующих веществ на свойства сухой биомассы нами было приготовлено 7 вариантов (45 серий) защитных сред с использованием крахмала картофельного (2-5%), НаКМЦ (1-6%), ПВП (3-12,5%) и аэросила В качестве контроля применяли защитную среду СЖМ (табл 4)

По окончании высушивания лиофилизаты лактобактерий измельчали до размера частиц менее 0,5 мм для получения однородного порошкового материала В полученных образцах сухой биомассы определяли биологические и технологические показатели с целью комплексной оценки и выбора перспективного производственного варианта

Биологический аспект контроля включал определение содержания живых лактобактерий, активности кислотообразования, а также показателя рН

Таблица 4

Состав защитных сред для лиофнлизации бактериальных культур

№

Содержание структурообразующих компонентов

вар-та Молоко Сахароза Желатоза ИаКМЦ ПВП Крахмал Аэросил

1 + + - + + + -

2 + + - - - - +

3 + - - - + + -

4 + + - + + - -

5 + + - - + - -

6 + + - - - + -

7 + + - - + - +

контроль + + + - - - -

Исходя из планируемой дозировки порошковой формы лактобактерина в пакете, была определена необходимая масса (не более 0,3 г) лиофилизата, которая должна обеспечить достаточную специфическую активность препарата Полученные данные, представленные в табл. 5, свидетельствуют, что экспериментальные варианты защитных сред обеспечивали приемлемый биопротективный эффект. Все образцы лиофилизатов содержали более 2 млрд жизнеспособных лактобактерий, т е были пригодны для создания дозированных порошков

Таблица 5

Биологические характеристики лиофилизатов лактобактерий

№ варианта рН Активность кислотообразования, Т° Выживаемое 1ь (КОЕ), млрд

1 5,32+0,02 261,20+8,45 2,95+0,35

2 5,43+0,10 259,34+4,90 3,40+0,09

3 5,25+0,05 256,10+7,30 2,96+0,33

4 5,62+0,4 6 241,05+6,44 3,24+0,19

5 5,90+0,01 244,67+5,12 3,80+0,15

6 6,19±0,09 247,94+5,20 3,60+0,23

7 5,50+0,02 258,76+6,34 2,96+0,08

контроль 5,55+0,05 247,33+5,99 3,54+0,39

Это положение подчеркивало значимость исследования физических показателей сухой клеточной биомассы При комплексной оценке

технологических свойств лиофилизатов учитывались следующие исследованные параметры сыпучесть, гигроскопичность, скорость влагопоглощения, остаточная влажность, насыпная плотность (табл 6).

Таблица 6

Технологические характеристики сухой биомассы лактобактерин

№ вар-га Гшроско-пичность, % Скорость влагопоглощения, %/ч Остаточная влажность, % Насыпная плотность, кг/м3 Сыпучесть, г/с

1 30,20+2,60* 1,53+0,18 2,32+0,18* 239,47+20,44* 2,2410,21

2 32,10+1,41 1,3310,04 3,10+0,14 286,63124,13 3,2810.37

3 39,55+0,50 1,56+0,01* 2,93+0,82 218,32-14,25* 2,5010,39

4 32,60+2,80 1,78+0,14* 3,2410,68 223,20114,90* 1,9010,26

5 38,48+0,15 1,38+0,07 2,5010,50* 283,07119,96 2,6010,41

6 34,15+2,65 1,26+0,21 2,7310,40 232,13+18,22* 2,1010,23

7 29,29+0,90* 1,42+0,01 3,1010,59 288,80Ц0,62 4,4910,83

контроль 38,10^0,90 1,3410,05 3,90+0,50 308,75113,75 зависает

Примечание * - р<0,05 по сравнению с контролем

Гигроскопичность образцов исследовали по втагопоглощению в эксикаторе со 100%-ной относительной влажностью воздуха при комнагнои температуре Сопоставление полученных результатов показало, что независимо от состава защитной среды лиофилизаты сорбируют большое количество влаги, изменяя через 24 ч свою консистенцию до сиропообразной. При этом достигаемое относительное увеличение массы анализируемых навесок варьирует в диапазоне от 28 до 40%

В ходе исследования показателя сыпучести было установлено, что уровню «отличная» (8,6-12,0 г/сек) и «хорошая» (6,6-8,5 г/сек) не соответствует ни один из экспериментальных вариантов сухой биомассы лактобактерий Уровню «удовлетворительная» (3,0-6,5 г/сек) отвечали образцы двух вариантов (в 2 и 7), а образцы в 1, 3, 5, 6 соответствовали градации «допустимая» (2,0-3,0 г/сек) Образцы в 4 обладали «плохой» (1,0-2,0 г/сек), а контрольные лиофилизаты, содержащие желатин, отличались неудовлетворительной сыпучестью, вплоть до зависания (табл 6)

Следующим исследованным показателем испытуемм о материала явилась его насыпная плотность Практика свидетельствует, что, как правило, чем больше масса единицы объема свободно насыпанного вещества, тем лучше е1 о сыпучесть Это положение подтвердило свою справедливость в отношении всех экспериментальных вариантов сухой биомассы, исключая образцы контрольного лиофилизата (г=0,77)

Анализ технологических свойств свидетельствовал, что лучшие показатели сыпучести наблюдались в композициях с аэросилом (в. 2 и 7). Это можно объяснить его способностью связывать воду в количестве до 40% относительно своей массы без потери сыпучести. В сухой биомассе, содержащей аэросил, изменяется механизм влагопоглощения. Связывание воды происходит по типу хемосорбции в результате присутствия на поверхности и частично внутри частиц силановых групп (8;-ОН) и их взаимного связывания при помощи водородных мостиков, которые не позволяют влаге проникать к частицам биомассы. Аэросил обладает большой удельной поверхностью и хорошими сорбционными свойствами, что обеспечивает стабильность гигроскопичных веществ.

Учитывая способность аэросила образовывать с водными растворами структурированные системы, было проведено определение его оптимальной концентрации, которая позволила бы получить достаточно сыпучую, неотсыреваюшую и неуплотняющуюся при хранении биомассу. Для этого были изготовлены образцы сухой биомассы лактобактерий с различными концентрациями аэросила - от 3% до 12%. Сравнительный анализ параметров лиофилизатов позволил определить диапазон содержания аэросила (6-9%), который обеспечивает необходимые биологические и приемлемые технологические свойства сухой биомассы (рис. 1).

4,5

3 2,5 2 1,5 1

0,5

т

- Шш

—

Шйй ЩВ I

ИЙИ

йШёШЙ

штт

3%

3% 9%

Содержание аэросила

12%

I сыпучесть, г/сек □ КОЕ, млрд

Рис. 1. Влияние концентрации -аэросил а на технологические и биологические параметры сухой биомассы Ь. р!ап1агпт 8Р-АЗ.

Такая биомасса в отличие от контрольных образцов в течение 2-х часовой экспозиции в помещении с 60%-ной влажностью воздуха при температуре (22+4) иС (воспроизводящих условия и планируемую продолжительность производственных операций) сохраняет приемлемый уровень сыпучести при практически неизменном показателе жизнеспособности клеток.

Таким образом, проведенные исследования лиофилизатов лактобактерии, приготовленных с защитными средами различного состава, показали возможность улучшения их технологических свойств (повышения сыпучести и снижения гигроскопичности) за счет исключения из состава ксеропротсктора желатина и добавления аэросила

Получение н стандартизация дозированных порошков с лактобактернном (глава 5)

На заключительном этапе исследований при разработке рецептуры и производственной технологии порошка с использованием сухой культуры лактобактерии основная проблема заключалась в том, что, несмотря на улучшение физических свойств лиофилизата, его применение в качестве монокомпонента дозируемой массы нерационально и необходим подбор веществ-влагорегуляторов, обеспечивающих улучшение ее сыпучести и снижение гигроскопичности

При выборе вспомогательных веществ был использован опыт создания технологии дозированных порошков бифидумбактерина (Демешева, 2005) Аналогичные проблемы, связанные с физическими свойствами лиофилизата, диктовали необходимость применения идентичных методических подходов При этом большое внимание уделялось вопросам унификации технологии лекарственных форм пробиотиков Эти обстоятельства позволили ограничить номенклатуру апробированных веществ (лактоза, азросил) и значительно сократить трудоемкость и сроки разработки

Использование лактозы в качестве основного компонента-наполнителя связано не только с технологическими, но и биологическими свойствами данного углевода, способного выполнять функцию стимулятора роста лакто- и бифидобактерий при регидратации порошка перед приемом препарата-пробиотика Однако, физико-химические параметры наполнителя играли ведущую роль в процессе выбора, в ходе которого были апробированы как моновариант (лактоза), так и композиции с использованием различных дополнительно вводимых концентраций аэросила (1-3%) Указанные количества, как свидетельствует практика, способствуют улучшению сыпучести и внешнего вида материала, а увеличение содержания аэросила нецелесообразно, так как негативно влияет на влагосорбционные свойства и снижает насыпную плотность

Результаты исследований подтвердили, что все варианты порошков обладали необходимой специфической активностью, уровень которой соогветствовал регламентированному для лекарственных форм лактобактерина, предназначенных для перорального приема Отсутствие у порошков отличий по биологическим параметрам и их величина свидетельствовали, что в ходе

технологических манипуляций лиофилизат лактобактерий не подвергался негативному воздействию, которое могло бы привести к снижению выживаемости клеток и продукции органических кислот (табл 7)

Результаты биологическою теста с использованием белых мышей для перорального введения препарата свидетельствуют о безвредности полученных порошков

Таблица 7

Биоло! ические параметры порошков с лактобактсрином

Наименование Активность кисло-тообразования, Т° Выживаемость (КОЕ) Безвредность

Лиофилизат лактобактерий 258,00+8,00 2,50+0,25 безвреден

Лиофилшат с лактозой 1 2 256,75+3,42 2,42+0,11 безвреден

Лиофилизат с лактозой 1 2 + 1% аэросила 251,67+4,98 2,43+0,30 безвреден

Лиофилизат с лактозой 12 + 3% аэросила 254,50+7,88 2,40+0,20 безвреден

Технологические параметры экспериментальных порошков значительно превосходили таковые у сухой биомассы лактобактерий Введение наполни гелей достоверно способствовало увеличению показателей сыпучести и насыпной плотности Лактоза как влагорегулятор положительно влияла на остаточную влажность и гигроскопичность всех вариантов порошков, снижая величину этих показателей (табл 8)

Вариант рецептуры порошка с наполнителем на основе одной лактозы, несмотря на хорошие исходные технологические параметры, был отклонен из-за выявленной высокой слеживаемости при хранении Образцы препарата слипались в крупные конгломераты через 3-6 месяцев. Этот негативный момент отсутствовал у порошков с добавлением аэросила Диапазон 1-3% по добавке аэросила позволял получать очень близкие но технологическим свойствам образцы порошков, которые достоверно отличались только по показателю насыпной плотности Количественное содержание аэросила от 1 до 3% было признано целесообразным сохранить в рецептуре по соображениям технологической мобильности, связанной как с процессом дозирования (весового или объемного) с помощью различных технических средств, так и с возможными вариациями насыпной плотности лиофилизатов, зависящими от состава применяемых питательных сред для культивирования лактобактерий

Таблица 8

Технологические характеристики порошков с лакюбактерином

Наименование Остаточная влажность,% Насыпная плотность, кг/м3 Сыпучесть, г/с Гигроскопичность, %

Лиофилизат лактобактерий 3,10+0,14 286,63+24,13 3,28+0,37 32,10+1,41

Лиофилизат с лактозой 1 2 1,93+0,46* 551,36+22,62* 5,00+0,33* 19,38+0,24*

Лиофилизат с лактозой 1 2+1% аэросила 2,01+0,41* 483,58+19,87*# 5,55+0,23* 20,17+1,90*

Лиофилизат с лактозой 1.2+3% аэросила 2,40+0,40 372,10+22,58*#л 4,69+0,20*л 20,93±0,22*#

Примечание * - р<0,05 по отношению к лиофилизату, # - р<0,05 по отношению к лиофилизату с лактозой, л - р<0,05 по отношению к лиофилизату с лактозой и 1% аэросила

Таким образом, в результате комплексного анализа экспериментальных порошков с лактобактерином было установлено, что оптимальным составом для дозирования в иакегы является вариант на основе лиофилизата с добавлением лактозы в соотношении 1 2 и аэросила в количестве 1% от общей массы порошка При этом количество аэросила в составе порошка при необходимости может быть увеличено до 3%

На основании проведенной экспериментальной работы нами была разработана технологическая схема получения дозированных порошков лактобактерина в пакетах, которая может быть использована для организации крупномасштабного производства данной лекарственной формы в НПО «Микроген» (рис. 2) Необходимо отметить, что порядок выполнения технологических операций на стадиях производственного процесса ТП-1, ТП-2, ТП-3, связанных с получением бактериальной взвеси, одинаков для порошковой и флаконной форм лактобактерина

Данная технологическая схема была апробирована (с доработкой отдельных операций) при получении 5 экспериментально-производственных серий порошковой формы лактобаклерина Полученный препарат оценивали согласно требованиям общих фармакопейных статей ГФ XI изд, вып 2 и проекту спецификации на «Лактобактерин порошок» (табл 9)

Полученный и отконтролированный препарат «Лактобактерин порошок» (образцы 5 серий) был заложен на хранение в сухое, защищенное от света место при температуре (8+2) °С для оценки стабильности биологических и физических свойств

Шифр и наименование операций технологического процесса

... , х Шифр и наименование

Шифр и наименование стадий

операций воспомогагелышх работ

Прюоювтение комгонептов питательной среды МРС-1 Приготов юнче питательной среды МРС-1 Получение ку гьтуры 1-го

ПЯССйлСЗ

Получен с к», 2-ю

п^сажа

Почучсърекмьтурьз 3-го пассажа (маточная культура) Приготовление 30°^гго раствора

Пр',ч отовпеиие глдрочизагл казеина

Прлгото еленис дрожжевого ayroj.ind.ia

Приготовление казеиново-дрожжезоч среды Стерилизация гситятсльной среды

3<аев маточной культ) ры

Получение бактериальной взвеси (4-й пассаж)

Приготовление компонентов защитной среды Пригсювлсиие бактериальной суспензии дтя розлива Роз айв бактериальной суспензии в кассеты

Контроль разлигои бактериальной суспензии Замораживание бактеоиальной суспензии

Высушивание бактериальной суспензии

Контроль сухой биомассы на производстве Подготовка наполнителя Измелт чение и смешивание сухой биомассы с наполнителем

Фасовка препарата

Ьракоака препарата

Контроль препарата на производстве и в ОБТК Маркировка препарата

Упаковка препарата

lTC-1-5

ITO-I.6 U

|Т0-1-7 U [Г0-1-8 h [ТО 1-9

[l0-2-3 h

ГТ ,

[То 2-4 *

¡то 2-3 [1. I

[тО-2-6 1-

|т0-3-5 |-

|Го-з-б II t

|ю 3-7

lTO-4-5

Рг0й-6

"1г

lTO-4-7

:

Г0-4-8

lTO-5-3

|to-M |-

h 0-5-5

|TO-6-3 (ТО-6-4

|TO-7 3

AT

lTO-7-4

ItqTS I-

riz;

¡TO-7-б |~ ITQ-7-7

ТП-1

Получение мчточной ку тыуры

■jSP-Ы "]Под1 (я овка посуды

DP-1-2 ] I [риготовление

рабочих растворов _|ВР 1-3 [Подготовка бокса

_)ВР 1-4 "[Подготовка оборудования

ТП-2

Приготовление ка^иново-дрожжевой среды

"|ВР 2-1 ¡Подготовка

оборудования НвР-2-2 "^Подготовка посуды

ТП-3

Получение бактериальной взвеси

-¡ВР-1-1 ^]Подготовка посуды

-|ВР-3-2 ¡Подготовка

оборудования ~|ВР 3-3 ^Приготовление

рабочих растворов —|{ЗР 3-4 ]]]под1 а говка бокса

РОЗТИВ бактериальной суспензии

BP-4 -1 ] Подготовка посуди

ВР-4'2 |Под! отовка материалов для розлива ВР-4-3 Подготовка оборудования —¡ВР-4-4 ¡Подготовка бокса

-[ ТН-5

Лиофильное высушивание

-1 {Подготовка оборудования ЧВР-5-2 ¡Подготовка бокса

-1 ТП-6 1-р-|ВР-6-1 подготовка

Приготовление порошка | _оборудования

jBP-6-2 [Подготовка бокса

ТП-7

Фасовка, маркировка, упаковка

П од готов ка оборудования ПВР-7-2 ¡Подготовка бокса

Рис 2 Технологическая схема производства дозированного порошка в пакетах

Таблица 9

Спсцщ шкация препарата «Лактобактерин порошок»

Показатети Методы контроля Нормы

Описание Визуальный Органолептический Порошок бежевого цвета, допустима неоднородность окраски Имеет специфический запах и вкус

Подлинность Бактериоскоиичсский Грамиоложительные неподвижные палочки длиной от 0,7 до 3,0 мкм, расположенные беспорядочными скоплениями и отдельными короткими пеночками

Растворимость Визушшгый В 0,9 % растворе натрия хлорида в 1ечение 5 мин дотжен образовывать мутную суспензию желтовато-бе-женого цвета с белыми частичками

Средняя масса Весовой От 0,75 до 0,90 г/пакет Отклонение от средней массы не должно превышать + 10%

рН Потенциометрический, ГФ XI, вып 1, с ИЗ От 4,5 до 6,0

Потеря в массе при высушивании Весовой, ФС 42-3874-99, с 67 Не более 5,0 %

Герметизация Визуальный Препарат должен находиться в герме газированных термосклеиванием пакетах

Безвредность Биологический Препарат должен быть безвредным

Отсутствие посторонних микроор-Iанизмов и грибов Бактериологический Бактериоскопический Не должен содержать посторонней микрофлоры

Специфическая активность Бактериологический Титриметрическии В одной дозе не менее 2 млрд живых лактобацилл Активность кислотообразования не ниже 200°Т

Производственный штамм 1 рЬтагит 8Р-АЗ

Упаковка 5 доз в пакете из бумаги, металлизированной алюминиевой фольгой с полиэтиленовым покрытием

Хранение При температуре не выше 10 °С

Срок годности 1 год

В течение 15 месяцев образцы 5-ти экспериментально-производственных серий контролировали по основным физико-химическим и биологическим показателям внешний вид, подлинность, растворимость, рН, потеря в массе при

высушивании, средняя масса, отклонение от средней массы, специфическая активность, отсутствие посторонних микроорганизмов и грибов, безвредность, герметичное хь упаковки Результаты периодического контроля показали, что при хранении в течение указанного срока качество порошков соответствовало предъявляемым к данной лекарственной форме лактобактерина требованиям В процессе и к концу срока наблюдения внешний вид препарата в пакетах визуально не изменялся, он не слеживался и не отсыревал Физико-химические показатели практически не отличались от исходных в течение всего срока хранения, а биологическая активность сохранялась на необходимом уровне

Таким образом, проведенные исследования позволили подтвердить оптимальный срок годности (хранения) для порошковой формы лактобактерина - 1 год, а также показали возможность использования в технологии лактосодержащих пробиотиков для первичной упаковки бумаги, металлизированной алюминиевой фольгой с полиэтиленовым покрытием по ГОСТ 7247-90 Данные, полученные при изготовлении и оценке качества 5 экспериментально-производственных серий, легли в основу разработки проектов ФСП «Лактобактерин порошок» и регламента производства (РП) «Лактобактерин порошок»

Выпуск порошковой формы лактобактерина позволит на порядок сократить расходы на первичную упаковку препарата, обеспечив при этом большее удобство для потребителя при ее вскрытии, а также исключив потенциальную травматическую опасность - использование стеклянных флаконов (табл 10)

Таблица 10

Затраты на первичную упаковку лекарственных форм лактобактерина

Лекарственная форма Сопоставляемые характеристики

составляющие первичной упаковки стоимость первичной упаковки*, руб затраты на 1 млн доз препарата, руб

сухая биомасса во флаконе - флакон - пробка - колпачок 1,1790 235800,0

дозированный порошок в пакете пакет из комбинированно! о материала 0,0943 18860,0

Примечание * - на 1 01 2008 г

Заключая данный раздел, необходимо подчеркнуть, что экономическая составляющая представленной научно-практической работы, связанная со снижением себестоимости продукции, отвечает интересам не только

производителей, но и потенциальных потребителей, так как расширяет возможности политики ценообразования на выпускаемые пробиотические препараты

ВЫВОДЫ

1 Разработан и адаптирован к условиям массового (крупносерийного) производства способ стабилизации пробиотиков, предусматривающий применение универсальной защитной среды, а также универсальных режимов замораживания и сублимационного высушивания для получения лакто- и бифидумбактсрииа в виде сухой биомассы во флаконах

2 Предложен состав эффективного ксеропротектора, позволяющего значительно улучшить технологические свойства лиофилизата лактобактерий Экспериментально доказано, что добавление в бактериальную суспензию аэросила повышает показатель сыпучести измельченной сухой биомассы, предназначенной для изготовления лекарственных форм лактобактерина

3 Экспериментально обоснована рецептура порошка для дозирования в пакеты, включающая наполнители (лактоза, аэросил) для сухой биомассы и обеспечивающая совокупность биологических и технологических параметров препарата, соответствующих требованиям массового (крупносерийного) производства лекарственных форм лактобактерина

4 Разработана технология, изучена стабильность и предложены показатели стандартизации новой лекарственный формы лактобактерина -дозированного порошка в пакетах Подготовлен комплект необходимой нормативной документации ФСП «Лактобактерин порошок» (проект), производственный регламент (проект) и инструкция по применению (проект)

Список работ, опубликованных по теме диссср1ацни

1 Выбор состава защитной среды, улучшающей технологические свойства лиофилизата лактобактерий / AB Семченко, ЕИ Молохова, В А Несчисляев, Е Г Арчакова // Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств материалы Российской науч-практ конф , посвященной 70-летию ПГФА -Пермь, 2007 - С 291 -294

2 Семченко, А В Мотивы применения стратегии слияния для предприятий производителей медицинских иммунобиологических препаратов и ее результаты / А.В Семченко, Е В Орлова // Пермский медицинский журнал -2007 -Т XXIV -№4 - С 124-127

3 Семченко, А В Изучение рынка пробиотиков / AB Семченко, ЕВ Орлова//Фундаментальные исследования -2007 - №12 - С 351

4 Совершенствование способа получения пробиотических препаратов / A.B. Семченко, А В Казьянин, Е В Орлова, В А Несчисляев // Фундаментальные исследования -2007 - № 12 - С 350

5 Подготовка бактериальных культур к сублимационному высушиванию / В А Несчисляев, А В Семченко, В Б Моховикова, И В Белова // Фундаментальные исследования - 2007 - № 12 - С 368 - 369

6 Повышение эффективности процесса лиофилизации в технологии нробиотиков / В А Несчисляев, А В Семченко, Е Г Арчакова [и др ] // Фундаментальные исследования -2007 -№12 - С 369-370

7 Семченко, А В Лактобактерин разработка новой лекарственной формы - дозированного порошка в пакетах / А В. Семченко, Е Г. Арчакова // Теоретические основы эпидемиологии. Современные эпидемиологические и профилактические аспекты инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний мат Всероссийской науч-прак г конф , посвященной 210-летию BMA - СПб, 2008 - С 126-127

8 Патент 2322161 Российская Федерация, МПК A23L 3/44 C12N 1/4 Способ получения бактерийного препарата / В А Несчисляев, АII Лядов, AB Семченко [и др] - № 2006121989/13 , заявл 21 06 06 , опубл 20 04 08 Бюл № 11 - 4 с

Подписано в печать Об 05 2008 Тираж 100 экз Уел печ л 1 Формат 60X90/16 Набор компьютерный Заказ № 535/2008

Отпечатано в типографии ИД "Пресстайм" Адрес 614025, г Пермь, ул Героев Хасана, 105

Актуальность проблемы

Постоянное влияние неблагоприятных техно-, био- и социогенных факторов, интенсивность воздействия которых часто превышает компенсаторные возможности микроэкологической системы человека, характеризует современные условия жизнедеятельности детского и взрослого населения нашей страны и негативным образом отражается на состоянии его здоровья [2, 33, 126, 203]. Вызываемые ими и широкораспространенные среди всех возрастных групп нарушения микробиоценоза играют значительную роль в патогенезе различных заболеваний, что позволяет рассматривать проблему коррекции дисбиотических состояний как общемедицинскую [10, 84, 99, 120, 133].

Первоочередной задачей для отечественного производства пробиотиков, предназначенных для поддержания и восстановления симбиотических микробиоценозов человека, является выпуск конкурентоспособных препаратов, не уступающих по своим потребительским свойствам импортным аналогам, которые доминируют в настоящее время на российском фармацевтическом рынке. Это положение диктует необходимость интенсивного развития ряда направлений прикладных исследований, в т.ч. по расширению номенклатуры выпускаемых лекарственных форм пробиотиков, оптимизации и унификации их технологии [31, 68, 81, 111].

Лактобактерии, как важнейшие представители нормального микробиоценоза человека, давно и широко применяются для коррекции дисбиозов кишечника и родовых путей. Терапевтическая практика свидетельствует, что отечественный препарат лактобактерин, традиционно выпускаемый в виде лиофилизата во флаконах, эффективно восстанавливает микрофлору, нормализует функционирование ЖКТ, улучшает обменные процессы и повышает неспецифическую резистентность организма [18, 100, 124]. Общая тенденция расширения сферы применения данного пробиотика в гастроэнтерологии, акушерстве и гинекологии, стоматологии, дерматологии и других областях медицины вызывает потребность в новых лекарственных формах [96, 169, 200]. Их изготовление предполагает усовершенствования технологических приемов, применяемых при стабилизации культур лактобактерий, для получения сухой биомассы с улучшенными показателями по гигроскопичности и сыпучести материала, необходимыми для организации производства порошковых и других форм препарата.

Перманентной задачей при крупносерийном производстве любых лекарственных форм пробиотиков в условиях конкуренции является необходимость повышения его эффективности за счет снижения материальных затрат на всех стадиях технологического процесса, в т.ч. и при лиофилизации. Так как защитные среды и условия сублимационного высушивания бактериальных культур в значительной степени влияют на качество и себестоимость готовой продукции, то их необходимо рассматривать в качестве постоянных объектов технологических инноваций [68]. В связи с вышеизложенным, исследования, направленные на разработку и усовершенствование технологии лекарственных форм препарата на основе живых лактобактерий, являются весьма актуальными для производства, пробиотиков.

Цель настоящего исследования

Разработка и совершенствование технологии лекарственных форм пробиотического препарата на основе сухой биомассы лактобактерий.

Основные задачи:

1. На модели лактобактерина разработать эффективные технологические приемы стабилизации бактериальных культур для получения пробиотиков в виде лиофилизата во флаконах. Создать универсальные варианты защитной среды и режима сублимационного высушивания для пробиотических препаратов.

2. Исследовать влияние ксеропротекторов на технологические и биологические свойства лиофилизата лактобактерий — основы лекарственной формы препарата в виде дозированного порошка.

3. Отработать состав и технологию, а также изучить качественные характеристики порошковой формы лактобактерина.

Научная новизна

Полученные данные расширяют существующее представление о технологическом потенциале отечественного производства пробиотических препаратов и закономерностях процесса стабилизации бактериальных культур при изготовлении различных лекарственных форм лактобактерина.

Реализован научно-методический подход к совершенствованию производственного процесса, направленный на максимальную унификацию однотипных операций с учетом биологической специфики препаратов наг стадии лиофилизации флаконных форм лакто- и бифидумбактерина. Для указанных препаратов разработаны универсальные варианты защитной среды и режима сублимационного высушивания (Патент РФ № 2322161). Предложены приемы подготовки бактериальных суспензий к лиофилизации, включающие сочетанное использование питательных и защитных свойств'» компонентов протективной среды для улучшения биологических показателей препаратов.

Изучено влияние различных ксеропротекторов на специфическую активность и физические свойства (гигроскопичность, сыпучесть, насыпная плотность) лиофилизированной биомассы лактобактерий. Установлено, что введение в состав защитной среды аэросила позволяет улучшить технологические параметры лиофилизатов.

При разработке состава порошка определены наполнители (лактоза, аэросил) для лиофилизата лактобактерий, позволяющие получать однородную смесь с удовлетворительными показателями сыпучести и гигроскопичности для дозирования в пакеты.

Практическая значимость работы определяется предложенными эффективными и экономичными технологическими приемами, позволяющими адаптировать процессы стабилизации биомассы лактобактерий к условиям массового производства различных лекарственных форм лактобактерина. Расширение номенклатуры последних, включающее разработанный дозированный порошковый вариант в пакетах, направлено на улучшение потребительских свойств лактобактерина и повышение его конкурентоспособности на фармацевтическом рынке.

Технологические новации, связанные с производственным применением экономичной защитной СЖМ среды и сокращенного по длительности процесса сублимационного высушивания при изготовлении флаконных форм лакто- и бифидумбактерина, позволяют получать указанные препараты, отвечающие всем требованиям соответствующих ФСП по биологическим и.физическим свойствам.

Результаты представленной работы отражены в НД: регламент производства № 1567-04 «Лактобактерии сухой» (ведомость изменений), регламент производства № 1551-04 «Бифидумбактерин сухой» (ведомость изменений), регламент производства «Лактобактерии порошок» (проект), ФСП «Лактобактерии порошок» (проект).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Усовершенствование способа стабилизации бактериальных культур, включающее использование универсального ксеропротектора и единого режима сублимационного высушивания при получении флаконных форм лакто- и бифидумбактерина.

2. Получение лиофилизата лактобактерий с технологическими и биологическими свойствами, пригодными для организации массового производства препарата в виде дозированного порошка в пакетах.

3. Производственный вариант состава и технологии порошка на основе биомассы лактобактерий, отвечающего требованиям нормативной документации по совокупности биологических и физических параметров.

Связь работы с научными программами

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ филиала ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ «Пермское НПО «Биомед» и ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава» (номер государственной регистрации темы 0191.0018876).

Апробация работы и публикации

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV Международной научной конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий», Томск, 2006; Российской научно-практической конференции «Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных форм», Пермь, 2007; Международной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники», Египет, 2007; Всероссийской научной конференции «Теоретические основы эпидемиологии. Современные эпидемиологические и профилактические аспекты инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний», Санкт-Петербург, 2008. Диссертация апробирована и рекомендована к защите на Межкафедральной научной конференции кафедр^ промышленной технологии с курсом биотехнологии, организации и экономики фармации, фармацевтической химии очного факультета ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава».

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Получен 1 Патент РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 17 таблиц и 15 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав экспериментальных исследований, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 243 литературных источника, из них 131 отечественных и 112 зарубежных авторов, приложения.

ВЫВОДЫ

1. Разработан и адаптирован к условиям массового (крупносерийного) производства способ стабилизации пробиотиков, предусматривающий применение универсальной защитной среды, а также универсальных режимов замораживания и сублимационного высушивания для получения лакто- и бифидумбактерина в виде сухой биомассы во флаконах.

2. Предложен состав эффективного ксеропротектора, позволяющего значительно улучшить технологические свойства лиофилизата лактобактерий. Экспериментально доказано, что добавление в бактериальную суспензию аэросила повышает показатель сыпучести измельченной сухой биомассы, предназначенной для изготовления лекарственных форм лактобактерина.

3. Экспериментально обоснована рецептура порошка для дозирования в пакеты, включающая наполнители (лактоза, аэросил) для сухой биомассы и обеспечивающая совокупность биологических и технологических параметров препарата, соответствующих требованиям массового (крупносерийного) производства лекарственных форм лактобактерина.

4. Разработана технология, изучена стабильность и предложены показатели стандартизации новой лекарственной формы лактобактерина — дозированного порошка в пакетах. Подготовлен комплект необходимой нормативной документации: ФСП «Лактобактерии порошок» (проект), производственный регламент (проект) и инструкция по применению (проект).