Розробка методів деконтамінації та технології препаратів із листя подорожника і коренів валеріани

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний фармацевтичний університет

УДК: 615.322 : 615.453.42 : 582.975

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук

Розробка методів деконтамінації та технології препаратів із листя подорожника і коренів валеріани

15.00.01 - технологія ліків та організація фармацевтичної справи

Дем'яненко Дмитро Вікторович

Харків 2003

Загальна характеристика роботи

валеріана деконтамінація подорожник

Актуальність теми. В даний час основною задачею фармацевтичної промисловості є забезпечення якості лікарських засобів згідно Правил належної виробничої практики (GMP). Високий рівень мікробіологічної чистоти препаратів є однією з найважливіших вимог GMP, що висуваються до готової продукції.

У той же час, як виявила практика фітохімічного виробництва, більшість лікарських препаратів рослинного походження характеризується значним мікробним забрудненням. Традиційні методи стерилізації в медицині та фармації, до яких відносяться автоклавування, сухожарова обробка та мембранна фільтрація, не можуть використовуватися для деконтамінації рослинної сировини і більшості фітопрепаратів внаслідок їх термо- й вологолабільності. Проте, існує ряд альтернативних методів, що включають радіаційну, газову, плазмову, надкритичну та деякі інші види стерилізації, придатні для обробки твердих і порошкоподібних матеріалів, які не витримують дії підвищених температур. Крім того, певні технологічні процеси дають змогу знизити мікробну забрудненість готових фітопрепаратів або напівпродуктів без застосування стерилізаційних методів.

Упровадження того чи іншого способу мікробної деконтамінації повинно базуватися на теоретичних та експериментальних дослідженнях її впливу на фізико-хімічні, технологічні, фармакологічні і токсикологічні властивості препаратів.

Таким чином, розробка технології лікарських засобів рослинного походження, що дає змогу одержувати готову продукцію з належною мікробіологічною чистотою, є актуальною проблемою фітохімічного виробництва.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт НФаУ „Створення нових лікарських препаратів на основі рослинної та природної сировини, зокрема продуктів бджільництва для дорослих і дітей” (№ держреєстрації 0198U007008) та проблемної комісії "Фармація" МОЗ України.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка технології радіаційної деконтамінації субстанції і гранул “Плантаглюцид” та допоміжних речовин, які найбільш поширені у виробництві твердих лікарських форм і характеризуються високою мікробною контамінацією; розробка нової технології ліпофільного комплексу з коренів валеріани, яка дозволяє одержувати субстанцію та препарат „Валеспок” на її основі з належним рівнем мікробіологічної чистоти.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі:

теоретично й експериментально обґрунтувати можливість використання радіаційної обробки для деконтамінації субстанції та гранул “Плантаглюцид” і допоміжних речовин (желатину, тальку, лактози, крохмалю картопляного);

вивчити вплив радіаційної деконтамінації на технологічні, фізико-хімічні та мікробіологічні характеристики досліджуваних об'єктів;

дослідити вплив екстракції рослинної сировини зрідженими газами на мікробіологічні, технологічні та фізико-хімічні показники одержаного продукту;

розробити склад і технологію капсул з ліпофільним комплексом коренів валеріани під умовною назвою “Валеспок”;

вивчити фізико-хімічні й технологічні властивості препарату “Валеспок” у капсулах, розробити методики його якісного і кількісного аналізу;

провести мікробіологічні та фармакологічні дослідження капсул “Валеспок”, субстанції та гранул “Плантаглюцид”;

розробити проекти аналітичної нормативної документації та тимчасового технологічного регламенту на капсули.

Об'єктами дослідження є субстанція і гранули “Плантаглюцид”; допоміжні речовини: лактоза, тальк, крохмаль картопляний, желатин; ліпофільний комплекс з коренів валеріани та препарат „Валеспок” у капсулах.

Предметом дослідження є розробка методів деконтамінації та технології фітохімічних препаратів, що забезпечують необхідний рівень їх мікробіологічної чистоти.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених у роботі задач використовували: фармакопейні методи визначення технологічних властивостей порошків, гранул та капсул; дозиметричні методи вимірювання поглинених доз іонізуючого випромінювання; гравіметричні, титриметричні, хроматографічні, спектроскопічні (ІЧ, УФ), спектрофотометричні методи для визначення якісних та кількісних характеристик досліджуваних об'єктів; мікробіологічні та фармакологічні методи. Статистичну обробку експериментальних даних проводили програмою Microsoft Excel 97.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше вивчено вплив іонізуючого випромінювання на якість субстанції та гранул “Плантаглюцид”. Показано можливість радіаційної деконтамінації допоміжних речовин, які широко використовуються у технології твердих лікарських форм.

За одержаними результатами подано заявку на спосіб обробки твердих лікарських форм іонізуючим випромінюванням за № 2002010493 від 21.01.02 р. та отримано деклараційний патент на винахід за № 50467 А.

Вперше теоретично та експериментально обґрунтовано технологію ліпофільного комплексу з коренів валеріани (ЛККВ), яка дозволяє одержувати продукт із необхідним рівнем мікробіологічної чистоти без застосування стерилізаційної обробки. Вивчено якісний та кількісний склад субстанції ЛККВ, біологічна активність якої значно вища, ніж існуючих препаратів валеріани, при порівняній токсичності. На основі проведених досліджень подано заявку на спосіб одержання екстракту кореня валеріани за №2002010492 від 21.01.02 р., отримано рішення про видачу патенту.

Розроблено склад і технологію седативного засобу “Валеспок” у твердих желатинових капсулах, що містить стандартизований ЛККВ. Запропоновано методики його якісного та кількісного аналізу.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено та апробовано в умовах виробництва ТОВ “ФК “Здоров'я” (м. Харків) технологію радіаційної стерилізації субстанції й гранул “Плантаглюцид”.

Розроблено та апробовано в промислових умовах (ТОВ „Даніка”) технологію капсул “Валеспок”, яка викладена у проекті тимчасового технологічного регламенту.

Створено проект АНД на субстанцію ЛККВ та препарат “Валеспок” у капсулах.

Проведені фармакологічні дослідження препарату “Валеспок” та радіаційно стерилізованих субстанції й гранул “Плантаглюцид”.

Окремі фрагменти роботи впроваджені до навчального процесу Київської медичної академії післядипломної освіти ім. Шупика, Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця, Національного фармацевтичного університету.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведено пошук і аналіз літературних даних з питань сучасного стану методів стерилізації та технології фітохімічних препаратів.

В наукових роботах, опублікованих зі співавторами, здобувачем вивчено вплив іонізуючого випромінювання на фізико-хімічні й технологічні властивості субстанції і гранул “Плантаглюцид” та допоміжних речовин. Досліджено процес екстракції коренів валеріани зрідженими газами та розроблено технологію ЛККВ, яка дає змогу значно знизити мікробне забруднення одержаної субстанції. Автором особисто вивчено якісний та кількісний склад ліпофільного комплексу з коренів валеріани. Розроблено проект АНД на субстанцію.

Здобувачем обґрунтовано склад та технологію седативного лікарського засобу “Валеспок” у капсулах. Розроблено проекти АНД та тимчасового технологічного регламенту на указаний препарат.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи викладені на V-му Національному з'їзді фармацевтів України "Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті" (Харків, 1999 р.), науково-практичній конференції "Вчені України - вітчизняній фармації" (Харків, 2000 р.), науковій конференції молодих вчених та студентів (Харків, 2001 р.), на ІІ Всеукраїнській науково-практичній конференції "Україна наукова 2002" (Дніпропетровськ, 2002 р.), ІХ Конгресі Світової федерації українських лікарських товариств (Луганськ, 2002 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 11 наукових робіт, у тому числі 4 статті, 1 патент і 6 тез доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, 4 розділів експериментальної частини, загальних висновків, списку використаних літературних джерел та додатків. Дисертація викладена на 170 сторінках машинопису, містить 25 таблиць і 19 рисунків. Бібліографія включає 219 літературних джерел, в тому числі 143 іноземних.

Основний зміст роботи

Серед сучасних методів зниження мікробної забрудненості лікарських препаратів радіаційна деконтамінація має ряд безсумнівних технологічних переваг перед іншими способами: обробка виробів у герметичній упаковці, що забезпечує збереження досягнутого рівня мікробіологічної чистоти; можливість стерилізації термолабільних речовин, які руйнуються під впливом пару або сухого жару; безперервність і автоматизація процесу; наявність у даний час необхідного обладнання. Ефективність процесу залежить практично тільки від одного параметра - поглиненої дози, яку легко контролювати, що дозволяє уникнути тривалого і трудомісткого мікробіологічного аналізу стерилізованої продукції.

Дослідження впливу опромінення на технологічні та фізико-хімічні властивості субстанції й гранул „Плантаглюцид” і допоміжних речовин

Опромінення препарату “Плантаглюцид” і допоміжних речовин проводили на лінійному прискорювачі електронів ЛПЕ-300 при енергії пучка до 10 МеВ та дозах опромінення D = 5; 10; 15; 20; 25 кГр.

При вивченні технологічних властивостей досліджуваних об'єктів встановлено, що радіаційна обробка не впливає на фракційний склад досліджуваних порошків та гранул. Відхилення вмісту різних фракцій в опромінених речовинах не перевищує ±3-4% у порівнянні з неопроміненими (табл. 1).

Таблиця 1.Результати визначення технологічних властивостей субстанції плантаглюциду і допоміжних речовин

Доза опромінення, кГр	Фракційний склад, %	Сипкість, сек / 100 г	Насипна густина до ущільнення m/V0, г/см3	Насипна густина після ущільнення m/V1250, г/см3
	№ сита за ДФУ
	1400	355	180	125	90
Субстанція Плантаглюциду
0	0,00	0,20	2,50	82,50	14,80	123,5±4,3	0,62±0,04	0,70±0,03
5	0,00	0,30	2,70	80,90	16,10	124,7±3,2	0,63±0,04	0,74±0,08
10	0,00	0,20	2,40	81,40	16,00	123,6±2,8	0,57±0,02	0,69±0,02
15	0,00	0,35	2,30	82,15	15,20	126,1±4,1	0,59±0,02	0,70±0,02
20	0,00	0,20	2,90	81,50	15,40	127,1±4,0	0,61±0,04	0,70±0,04
Лактоза
0	0,10	4,10	70,72	24,60	0,48	10,6±0,6	0,77±0,06	0,92±0,09
5	0,05	4,30	67,39	27,80	0,46	10,8±1,0	0,73±0,04	0,94±0,04
10	0,05	4,00	71,85	23,60	0,50	11,0±0,5	0,72±0,02	0,94±0,09
15	0,00	3,80	71,41	24,30	0,49	13,9±0,6	0,70±0,02	0,89±0,06
20	0,10	4,30	73,20	22,00	0,40	14,0±0,9	0,70±0,05	0,85±0,08
Крохмаль картопляний
0	0,00	0,05	2,10	73,85	24,00	28,1±2,2	0,62±0,02	0,70±0,04
5	0,00	0,10	1,90	75,35	22,65	33,9±1,0	0,65±0,03	0,70±0,05
10	0,00	0,00	1,85	72,80	25,35	30,0±1,2	0,59±0,02	0,67±0,03
15	0,00	0,15	2,00	70,90	26,95	43,7±2,0	0,64±0,01	0,64±0,05
20	0,00	0,10	2,20	70,25	27,45	49,1±3,2	0,53±0,03	0,63±0,02
Тальк
0	0,02	1,54	3,07	85,21	10,16	11,8±1,0	0,79±0,04	0,92±0,07
5	0,00	1,20	3,20	81,08	14,52	11,9±0,4	0,82±0,04	0,94±0,10
10	0,04	1,05	2,70	79,25	16,96	12,2±0,9	0,80±0,05	0,95±0,07
15	0,00	0,80	2,53	78,62	18,05	12,4±0,6	0,76±0,04	0,88±0,08
20	0,05	1,12	3,12	80,80	14,91	12,8±0,5	0,80±0,02	0,90±0,07

Сипкість та насипна густина досліджуваних допоміжних речовин практично не змінюється при дозах опромінення до 15 кГр.

Деконтамінація гранул “Плантаглюцид” прискореними електронами дозами до 25 кГр не викликала помітних змін технологічних властивостей препарату.

Якісні та кількісні характеристики допоміжних речовин, опромінених різними дозами, визначали за показниками, що регламентуються Європейською фармакопеєю та фармакопейними статтями.

Встановлено, що в процесі радіаційної деконтамінації вміст пероксидів у крохмалі та желатині в досліджуваному інтервалі доз (5-20 кГр) знаходився в межах, припустимих ЕР 97 (20 та 100 ppm Н₂О₂ у крохмалі та желатині відповідно) (табл. 2).

Таблиця 2. Вплив опромінення на основні фізико-хімічні властивості допоміжних речовин

Досліджувані параметри	Доза опромінення, кГр
	0	5	10	15	20
Крохмаль картопляний
Зовнішній вигляд	Тонкоподрібнений білий порошок	Слабке пожовтіння, що зникає через 10 днів	Жовтувате забарвлення
Розчинність	Практично нерозчинний в холодній воді й спирті, розч. у гарячій воді з утворенням клейстеру	Малорозч. у холодній воді
Ідентифікація	+	+	+	+	+
рН	7,34±0,50	6,07±0,13	5,74±0,41	5,54±0,15	5,45±0,08
Вологість, %	15,3±0,7	15,1±0,8	13,6±0,6	13,1±0,5	12,4±0,9
Вміст окислювачів, ppm (в перерахунку на H2O2)	1,2±0,1	3,9±0,2	9,1±0,8	14,7±0,9	18,8±0,4
Желатин
Прозорість розчину	Забарвлення розчинів відповідає еталону Y4 (за ДФУ, розд. 2.2.1)
Забарвлення розчину	Опалесценція розчинів відповідає еталону IV (за ДФУ, розд. 2.2.2)
рН	6,41±0,12	6,08±0,05	5,24±0,07	4,90±0,11	4,12±0,06
Реакції ідентифікації	Позитивні	Позитивні	Позитивні	Позитивні	Позитивні
Вологість, %	12,7±0,2	12,4±0,2	12,0±0,4	11,9±0,1	11,4±0,2
Вміст пероксидів	В межах, регламентованих ЕР 97 (не більше 100 ppm)
Вміст SO2, ppm	72±3	88±2	103±4	129±6	154±3
Міцність гелю, г	236,5±1,4	221,0±2,2	207,0±1,7	194,5±2,0	175,0±1,5
Лактоза
Зовнішній вигляд	Тонкоподрібнений білий або злегка жовтуватий порошок	Жовтувате забарвлення, що зникає через 90 днів
Питоме обертання, є	+55,51±0,54	+55,26±0,60	+54,72±0,30	+54,11±0,22	+52,77±0,13
рН	6,55±0,33	3,74±0,09	3,07±0,15	2,80±0,07	2,59±0,16
Вміст води, %	5,28±0,07	5,10±0,15	4,83±0,12	4,53±0,15	4,27±0,13
Тальк
Зовнішній вигляд	білий порошок, слизький на дотик	жовтуватий відтінок
Ступінь білості, б	0,988±0,008	0,964±0,028	0,949±0,027	0,935±0,021	0,917±0,012
Тотожність	+	+	+	+	+
Реч., розчинні в HCl, %	0,171±0,005	0,245±0,010	0,555±0,033	0,806±0,014	0,980±0,014
Mg, розчинний в HCl,%	0,070±0,001	0,108±0,007	0,191±0,004	0,276±0,010	0,403±0,007
Реч., розчинні в воді, %	0,0208±0,0008	0,0230±0,0006	0,0392±0,0015	0,0474±0,0012	0,0695±0,0051

Величина рН розчинів крохмалю, лактози та желатину знижується тільки при високих дозах опромінення, але ці зміни не виходять за граничні межі, регламентовані ЕР97 (рН=5,0-8,0; 2,8-7,0 та 3,8-7,0 для крохмалю, лактози та желатину відповідно).

Міцність гелю, утворюваного желатином після його радіаційної деконтамінації в діапазоні доз 5-20 кГр, знаходилася в припустимих межах (150-250 г).

Зміни ступеня білості та розчинності тальку в кислому та нейтральному середовищі після опромінення знаходилися в межах, припустимих фармакопейною статтею ВФС 42-2550-95 (табл. 2).

Опромінення гранул “Плантаглюцид” деконтамінуючими дозами до 25 кГр не викликало помітних змін їх зовнішнього вигляду, тотожності, вологості та якісного складу. Вміст відновлюючих цукрів та галактуронової кислоти незначно підвищувався зі зростанням дози опромінення, однак ці зміни знаходилися в межах, регламентованих фармакопейною статтею (9-20 % та 7-13 % відповідно) (табл. 3).

Таблиця 3. Результати хімічного аналізу гранул “Плантаглюцид”

Доза опромінення, кГр	Зовнішній вигляд	Розчинність	рН	Воло-га, %	Загальна зола, %	Важкі метали, %	Кількісне визначення
							Відновлюючі цукри, %	К-та галак-туронова, %
0	Гранули сірого кольору, солодкого смаку	Розчинні у воді з утв. слизуватих каламутн. розч, нерозч. в орг. розч-ках	6,15± 0,04	3,90± 0,02	35,30± 0,80	Відсутні	12,30± 0,27	9,30± 0,07
15	Те ж	Те ж	6,09± 0,02	3,63± 0,03	30,49± 1,08	Те ж	12,42± 0,32	10,70± 0,21
20	-“ “-	-“ “-	6,16± 0,04	2,95± 0,04	33,32± 1,65	-“ “-	15,60± 0,56	11,54± 0,27
25	-“ “-	-“ “-	5,80± 0,08	2,76± 0,04	31,70± 2,09	-“ “-	16,71± 0,59	12,30± 0,22

Розробка технології радіаційної деконтамінації препарату “Плантаглюцид” та допоміжних речовин

Враховуючи проникну здатність прискорених електронів, потрібно було визначити товщину шару матеріалу, яка забезпечила б достатню рівномірність опромінювання (Д ? ±20%) та надійність бактерицидного ефекту.

Досліджувані зразки із відомою початковою мікробною контамінацією поміщали в стерильні поліетиленові пакетики так, щоб сформувався шар товщиною 2,0 мм. Пакетики запаювали, укладали один до одного в пачки по 15 шт., опромінювали їх дозою 10 кГр, яку вимірювали плівковим дозиметром. Потім для кожного пакетика розраховували фактор інактивації F (логарифм співвідношення початкової чисельності мікроорганізмів до тих, що вижили після опромінення).

Встановлено, що максимальний бактерицидний ефект в усіх досліджуваних зразках спостерігався на глибині d=4-6 мм. Зразки досліджуваних речовин, які знаходилися на глибині 11- 13,5 мм, характеризувалися ефективним фактором інактивації бактерій Fеф=2,0-2,7 порядки, що є придатним для деконтамінації нестерильних лікарських засобів, субстанцій та допоміжних речовин. На глибині більше 20 мм стерилізуючий ефект практично дорівнював нулю.

В результаті проведених досліджень нами була розроблена технологія радіаційної деконтамінації субстанції і гранул “Плантаглюцид” та допоміжних речовин:

Опромінення крохмалю картопляного, лактози, желатину, тальку, субстанції та гранул “Плантаглюцид” необхідно проводити до дози 10-15 кГр. Енергія електронів не повинна перевищувати 10 МеВ.

Товщина шару досліджуваних об'єктів при енергії електронів Е_е=10 МеВ складає 12±1 мм.

Тривалість опромінення t, сек для одержання необхідної дози D розраховують за формулою:

, (1)

де D- поглинена доза, Гр;

N - номінальна потужність електронного пучка, Вт;

d - товщина шару об'єкту, що стерилізується, м;

S - площа опромінення під пучком, м²;

с - густина опромінюваного матеріалу, кг/м³;

з - ефективність опромінення.

Швидкість транспортерної стрічки v, м/с регулюється в залежності від необхідного часу опромінення t і обчислюється за формулою:

, (2)

де b - ширина стрічки транспортера, м.

Інші величини мають такі ж значення, що й в формулі (1).

Мікробіологічна чистота зразків випробувалася безпосередньо після деконтамінації, а також через 1, 3, 6, 12, 24 та 36 місяців. При дозах 10-20 кГр досліджувані об'єкти відповідали вимогам ДФУ для нестерильних субстанцій та ГЛЗ категорії 3А. Треба відзначити, що кількість життєздатних мікроорганізмів знижується з часом навіть при дозі 5 кГр (табл. 4).

Таблиця 4. Дослідження мікробної контамінації в процесі зберігання зразків, опромінених прискореними електронами з енергією 10 МеВ

Термін зберігання, міс.	Загальна кількість бактерій / грибів, КУО / г
	Досліджувані об'єкти
	Лактоза	Крохмаль картопл.	Тальк	Желатин	Субстанція плантаглюциду	Гранули “Плантаглюцид”
Доза опромінення - 5 кГр
0	2,3•102 / 20	4,8•102 / 30	2,6•102 / 10	7,6•102 / 110	1,1•103 / 60	1,9 •104 /1400
1	1,7•102 / 20	3,5•102 / 20	2,0•102 / 10	3,9•102 / 30	5,8•102 / 50	1,9 •103 / 90
3	1,3•102 / 10	2,2•102 / 20	1,4•102 / 0	2,9•102 / 20	4,0•102 / 30	6,1 •102 / 60
6	1,1•102 / 10	1,9•102 / 20	1,4•102 / 0	2,8•102 / 20	4,1•102 / 30	4,5•102 / 30
12	1,1•102 / 10	2,0•102 / 30	1,2•102 / 0	2,7•102 / 20	3,7•102 / 20	3,7•102 / 30
24	1,0•102 / 10	2,3•102 / 40	1,2•102 / 0	2,9•102 / 30	4,2•102 / 30	4,1•102 / 40
36	1,1•102 / 20	2,3•102 / 30	1,1•102 / 0	2,9•102 / 30	4,2•102 / 30	4,2•102 / 40
Доза опромінення - 10 кГр
0	50 / <10	70 / <10	50 / 0	150 / 60	40 / 20	4,6 •103 / 610
1	<10 / 0	20 / 0	0 / 0	<10 / <10	10 / 0	1,2•102 / 70
3	0 / 0	<10 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	20 / 10
6-36	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	<10 / <10
Доза опромінення - 15 кГр
0	10 / 0	10 / 0	20 / 0	90 / <10	20 / 10	1,7 •103 / 250
1	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	150 / 20
3-36	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	10 / <10
Доза опромінення - 20 кГр
0	0 / 0	0 / 0	10 / 0	0 / 0	10 / 0	120 / 40
1	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	20 / 10
3-36	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0	0 / 0
Неопромінені зразки (контроль)
0	2,7•103 / 1,4•102	9,3•103 / 1,7•102	3,7•103 / 1,1•102	1,2•104 / 8,7•102	2,3•104 / 3,3•102	5,4•104 / 7,2•103

Враховуючи вищезазначене, нами запропонований спосіб стерилізації твердих лікарських форм, оснований на двократній обробці їх іонізуючим випромінюванням дозами 5-12 кГр при температурі 20±5єС. Це дозволяє в 1,5-2 рази знизити вплив опромінення на радіаційно-лабільні речовини. На заявлений спосіб отримано патент.

Фармакологічні дослідження показали, що субстанція і гранули “Плантаглюцид” після радіаційної деконтамінації за показниками гострої токсичності та специфічної активності не відрізняються від неопромінених.

Вплив процесу екстракції зрідженими газами на якість готової продукції

Належної якості фармацевтичних препаратів можна досягти також шляхом використання нових або модифікованих технологій і обладнання, які дозволяють ефективно і надійно знижувати мікробне забруднення лікарських засобів та субстанцій до регламентованого рівня без застосування додаткової стерилізаційної обробки.

В даний час однією з найбільш перспективних технологій фітопрепаратів є екстракція біологічно активних речовин з лікарської рослинної сировини зрідженими газами під тиском.

Об'єктами дослідження були кореневища з коренями валеріани, діючі речовини яких використовуються як в оригінальному вигляді, так і в складі багатьох комплексних препаратів седативної дії, що користуються великим попитом на вітчизняному та закордонному ринках. Однак, існуючі технології виділення біологічно активних речовин (БАР) з валеріани не дають можливості забезпечити збереження їх хімічних і фармакологічних властивостей та одержувати препарати з необхідним рівнем мікробіологічної чистоти.

Для виділення ліпофільного комплексу з коренів валеріани (ЛККВ) нами використовувалася лабораторна установка, що являє собою замкнуту систему, яка дозволяє здійснювати безперервну екстракцію з одночасним упарюванням одержаного екстракту, регенерацією екстрагента та його повторним використанням.

В результаті дослідження впливу технологічних і фізико-хімічних властивостей сировини на процес екстракції встановлено, що найбільшого виходу БАР з коренів валеріани можна досягти при екстрагуванні хладоном-22 абсолютно сухої сировини з максимальним ступенем подрібнювання. Однак, з метою скорочення енергетичних, трудових і фінансових витрат, раціонально використовувати сировину з вологістю 7 %, здрібнену до часток розміром 0,5 мм.

Результати хроматографічного аналізу якісного складу та кількісного визначення діючих речовин у сировині свідчать про те, що термін її зберігання не повинен перевищувати 6 місяців з моменту заготівлі.

З метою встановлення оптимального часу екстрагування, швидкості подачі розчинника і співвідношення сировини до екстрагента була вивчена динаміка процесу екстракції коренів валеріани хладоном-22.

Результати показали, що основна частина БАР (70-80%) витягається в перші 5-10 хв, при цьому швидкість потоку розчинника значно впливає на ефективність процесу. В подальшому, рух екстрагента стає менш значущим параметром.

Враховуючи вищезазначене, нами був розроблений спосіб одержання БАР з коренів валеріани: в перші 15 хвилин екстракції хладон-22 подають зі швидкістю 70 мл/(хв•кг), у наступні 45 хвилин - 25 мл/(хв•кг), а протягом решти часу (120 хв) - 15 мл/(хв•кг). Співвідношення сировини до екстрагента складає 1:4. При цьому досягається максимальний витяг БАР. На заявлений спосіб отримано позитивне рішення про видачу патенту.

Фармакологічні дослідження одержаної субстанції ЛККВ показали, що її седативна активність приблизно в 3 рази вища, ніж у спирто-водних екстрактів валеріани при порівняно близькій токсичності та відсутності негативного впливу на величину артеріального тиску.

Оцінку якості ліпофільного комплексу з коренів валеріани проводили за такими показниками: розчинність, вміст вологи, важких металів, сульфатної золи, залишкова кількість розчинника, якісні реакції та кількісний вміст основних БАР, мікробіологічна чистота (табл. 5).

Для вивчення стабільності ЛККВ та встановлення терміну його придатності п'ять серій субстанції у герметично закупорених скляних бюксах були закладені на зберігання в захищеному від світла місці при температурі 18-20°С терміном на 6, 12, 18 й 24 місяців.

Результати показали, що ліпофільний комплекс із коренів валеріани при зберіганні протягом 2 років за зазначених вище умов характеризувався стабільними показниками якості, наведеними в проекті АНД (табл. 5).

Мікробіологічний аналіз субстанції ЛККВ свідчить про значне (на кілька порядків величини) зниження контамінації по відношенню до вихідної сировини після екстрагування її хладонами. Таким чином, одержаний ЛККВ відповідає вимогам ДФУ щодо мікробної чистоти нестерильних лікарських засобів та субстанцій.

Таблиця 5. Результати вивчення стабільності субстанції ЛККВ у процесі зберігання

Показники	Термін зберігання, місяців
	0	6	12	18	24
Опис	Густа масляниста маса темно-коричневого кольору зі специфічним ароматним запахом
Розчинність	Нерозчинна у воді, частково розчинна у 96% спирті, легко розчинна в ацетоні, метиленхлориді, гексані
Якісні реакції: на валепотріати на валеренові кислоти	+ +	+ +	+ +	+ +	+ +
Вологість, %	2,911±0,032	2,859±0,043	2,776±0,043	2,889±0,022	2,805±0,016
Важкі метали, %	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01	<0,01
Сульфатна зола, %	0,079±0,004	0,080±0,002	0,076±0,003	0,085±0,002	0,082±0,002
Залишкова кількість розчинника, %	0,087± 0,005	0,080± 0,003	0,074± 0,002	0,069± 0,002	0,068± 0,002
Кількісний вміст, %: суми валепотріатів валеренових кислот	38,29±0,53 14,46±0,48	38,33±0,24 14,45±0,14	38,03±0,16 14,32±0,16	37,69±0,12 14,14±0,16	37,55±0,14 14,09±0,12
Мікробіологічна чистота, КУО/г: загальне число бактерій загальне число грибів род. Enterobacteriaceae	50 30 відсутні	40 30 відсутні	40 20 відсутні	50 30 відсутні	40 30 відсутні

Розробка складу та технології препарату “Валеспок” в капсулах

Враховуючи фізико-хімічні властивості субстанції ЛККВ, зокрема значну лабільність валепотріатів у водних і спиртових розчинах, при підвищеній температурі, вологості та на світлі, нами була розроблена технологія лікарського засобу у формі твердих желатинових капсул під умовною назвою “Валеспок”.

Необхідні технологічні властивості порошкової маси для наповнення капсул забезпечувалися додаванням відповідних допоміжних речовин (табл. 6). Субстанцію вводили у вигляді розчину в метиленхлориді (1: 6 мас.) з розрахунку 7 мг стандартизованого ЛККВ на одну капсулу, що відповідає середній ефективній дозі.

Суміш для наповнення капсул готували таким чином. У лабораторний змішувач із частотою обертання 45-60 об/хв поміщали частину наповнювача, просіяного через сито № 355, додавали ковзькі речовини, заливали розчин ЛККВ у метиленхлориді (1: 6 мас.), перемішували до одержання однорідної, рівномірно забарвленої маси, потім додавали решту наповнювача і знову перемішували протягом 10-15 хвилин. Отриману масу сушили при 40°С в вакуум-сушильній шафі.

В результаті вивчення залежності технологічних властивостей сумішей від кількості наповнювачів та антифрикційних (ковзьких) речовин встановлено, що лактозу треба вводити принаймні у 20-кратній кількості по відношенню до маси ЛККВ. Зменшення вказаного співвідношення не дає можливості досягти необхідну сипкість порошків для наповнення капсул навіть при максимально допустимій кількості введених ковзьких та антифрикційних речовин (табл. 6).

Таблиця 6. Технологічні характеристики сумішей ЛККВ із допоміжними речовинами

№	Склад сумішей, г	Співвідношення компонентів*	Сипкість, сек /100 г	Насипна густина, г/см3	Вологопоглинання,%
				до усадки	після усадки
1	ЛККВ 0,007 Лактоза 0,140	1 : 20	43,48± 0,71	0,806±0,041	0,943±0,034	3,80±0,03
2	ЛККВ 0,007 Лактоза 0,126 Тальк 0,0041 Магнію стеарат 0,0014	1 : 18 3 % 1 %	Відсутня	0,780±0,035	0,922±0,026	4,02±0,04
3	ЛККВ 0,007 Лактоза 0,140 Тальк 0,0047 Аеросил 0,0039	1 : 20 3 % 2,5 %	14,60± 0,13	0,602±0,020	0,694±0,011	3,96±0,03
4	ЛККВ 0,007 Лактоза 0,140 Аеросил 0,003	1 : 20 2 %	28,20± 1,31	0,594±0,014	0,712±0,022	3,61±0,04
5	ЛККВ 0,007 Лактоза 0,147 Аеросил 0,004	1 : 21 2,5 %	17,75± 0,22	0,540±0,012	0,685±0,016	3,57±0,02

Примітка: * Співвідношення ЛККВ : наповнювач визначено в масових долях, кількість ковзьких та антифрикційних речовин виражено у відсотках до сумарної маси композиції

Як видно з табл. 6, оптимальні технологічні властивості мають композиції № 3 і 5. Враховуючи середню місткість капсул №3, найбільш придатною для їх наповнення є композиція № 5, оскільки її насипний об'єм становить V=0,293 мл.

На основі проведених досліджень була розроблена технологічна схема виробництва препарату “Валеспок”.

Оцінку якості препарату проводили за такими показниками: зовнішній вигляд, однорідність маси, розпадання, розчинність, залишкова кількість метиленхлориду, тотожність, однорідність вмісту діючої речовини, мікробіологічна чистота.

З метою вивчення стабільності капсул „Валеспок” досліджувалися їх якісні та кількісні характеристики через 6, 12, 18 місяців зберігання при температурі 15-25°С (табл. 7). Встановлено, що протягом 18 місяців спостереження вони відповідали вимогам проекту АНД.

Мікробіологічний аналіз, проведений у відділі контролю якості ТОВ „ФК„Здоров'я”, показав, що основний внесок у загальну контамінацію препарату „Валеспок” вносить лактоза. Тому при її високій мікробній забрудненості необхідно проводити радіаційну деконтамінацію.

Таблиця 7. Якісні та кількісні характеристики препарату „Валеспок” в процесі зберігання

Показники	Припустимі норми	Термін зберігання, місяців
		0	6	12	18
Середня маса капсул, г	0,1854-0,2266 г	0,2071	0,2067	0,2085	0,2070
Відхилення від середньої маси, %	± 10 %	1,55	1,76	2,08	1,64
Розпадання, хв	? 30 хв	18,42±0,13	17,84±0,07	16,95±0,12	19,02±0,11
Розчинення, %	75 - 115	104,60±1,28	99,12±2,05	98,30±1,15	96,44±1,06
Залишковий вміст метиленхлориду,%	? 0,05 %	0,024±0,001	0,021±0,001	0,020±0,001	0,018±0,002
Тотожність: на валепотріати на валеренові кислоти	не менш 2 плям на ТШХ	+ +	+ +	+ +	+ +
Кількісний вміст ЛККВ, г	0,00595-0,00805г	0,0071	0,0069	0,0070	0,0067
Відхилення вмісту ЛККВ, %	± 15 %	5,0	6,2	6,1	7,7
Кількість бактерій / грибів, КУО/г:	103 / 102
Капсули “Валеспок” з мікробіологічно забрудненою лактозою		2,7• 103 / 1,4• 102	2,7• 103 / 1,4• 102	2,7• 103 / 1,4• 102	2,7• 103 / 1,4• 102
Капсули “Валеспок” з лактозою після радіаційної деконтамінації		10 / <10	<10 / <10	<10 / <10	<10 / <10

Загальні висновки

Теоретично та експериментально обґрунтовано технологію радіаційної деконтамінації допоміжних речовин, які широко використовуються у технології твердих лікарських форм. Встановлено, що опромінення лактози, тальку, крохмалю картопляного та желатину дозою до 15 кГр не змінює їх технологічні та фізико-хімічні параметри.

Вперше вивчено вплив іонізуючого випромінювання на якість субстанції та гранул “Плантаглюцид”. Результати досліджень свідчать, що радіаційна обробка дозами до 20 кГр не викликає помітних змін якісних та кількісних характеристик субстанції й препарату. На розроблену технологію радіаційної деконтамінації отримано патент, проведено її апробацію в умовах промислового виробництва на ТОВ “ФК “Здоров'я”.

Мікробіологічний аналіз препарату “Плантаглюцид” та допоміжних речовин показав, що регламентований рівень мікробної чистоти досягається при опромінюванні їх дозою 15 кГр. Товщина шару зазначених матеріалів не повинна перевищувати 12-13 мм при енергії прискорених електронів 10 МеВ.

Фармакологічними дослідженнями субстанції й гранул “Плантаглюцид” встановлено, що препарат, опромінений прискореними електронами в дозах до 25 кГр, за показниками гострої токсичності та специфічної активності не відрізняється від неопроміненого.

Вперше в Україні розроблено технологію ліпофільного комплексу з коренів валеріани (ЛККВ) шляхом екстракції сировини зрідженими газами, що дозволяє одержувати продукт із необхідним рівнем мікробіологічної чистоти без застосування стерилізаційної обробки. Отримано позитивне рішення про видачу патенту на спосіб одержання екстракту коренів валеріани зрідженими газами.

Вивчено якісний та кількісний склад ЛККВ, встановлено, що основними діючими речовинами в ньому є сума валепотріатів та валеренові кислоти, які відповідають за седативну активність субстанції. Ліпофільний комплекс є стабільним протягом двох років спостереження.

На основі ЛККВ розроблено склад та технологію седативного засобу “Валеспок” в твердих желатинових капсулах, який містить 0,007 г стандартизованого ліпофільного комплексу в одній капсулі. Показники якості препарату не змінювалися протягом 1,5 років спостереження.

Доклінічні фармакологічні дослідження субстанції ЛККВ та препарату “Валеспок” показали, що їх седативна активність в 2 - 3 рази вища, ніж сухого екстракту коренів валеріани при порівняно близькій токсичності та відсутності негативного впливу на величину артеріального тиску.

Мікробіологічний аналіз субстанції ЛККВ та капсул “Валеспок” свідчить, що розроблена нами технологія дає змогу одержувати субстанцію і препарат із необхідним рівнем мікробної чистоти.

На основі проведених досліджень розроблено проект аналітичної нормативної документації на субстанцію ЛККВ і препарат “Валеспок” та проект тимчасового технологічного регламенту на його промислове виробництво.

З використанням фармакоекономічних підходів обґрунтована економічна доцільність виробництва запропонованого препарату „Валеспок”. Запроектована ціна 1 упаковки капсул в розмірі 1,4 грн. забезпечує необхідну рентабельність виробництва та конкурентоспроможність на фармацевтичному ринку.

Основний зміст дисертації викладено в публікаціях

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А., Дем'яненко В.Г. Вивчення впливу радіаційної стерилізації на якість препарату “Плантаглюцид” // Вісник фармації. - 2001.- Т. 27, № 3.- С. 78. (Особистий внесок - експериментальна частина, статистична обробка результатів, оформлення статті).

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А., Дем'яненко В.Г. Радіаційна деконтамінація желатину в технології м'яких лікарських форм // Вісник фармації. - 2002.- Т. 30, №2.- С. 81-83. (Особистий внесок - експериментальна частина, статистична обробка результатів, оформлення статті).

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А. Розробка складу та технології капсул з ліпофільним комплексом коренів валеріани // Вісник фармації.- 2002.- Т. 32, №4. - С. 33-37. (Особистий внесок - експериментальна частина, статистична обробка результатів, оформлення статті).

Дем'яненко В.Г., Оболенцева Г.В., Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А. Фармакологічні дослідження гранул “Плантаглюцид”, опромінених потоком прискорених електронів // Вісник фармації. - 2003.- Т. 33, № 1.- С. 72-75. (Особистий внесок - обговорення результатів, статистична обробка експериментальних даних, оформлення статті).

Пат. 50467А України, МКВ А61L2/08. Спосіб обробки твердих лікарських форм іонізуючим випромінюванням/ Д.В. Дем'яненко, І.А. Єгоров, В.Г. Дем'яненко (Україна); Національна фармацевтична академія України.- Заявл. 21.01.02; Опубл. 15.10.02, Промислова власність, №10.-6 с.

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А. Вплив радіаційної обробки на властивості допоміжних речовин // Тез. доп. студ. наук. конф.- Харків, 1998. - С.23.

Дем'яненко В.Г., Дем'яненко Д.В. Радіаційне випромінювання у технології фітопрепаратів // Матеріали V з'їзду фармацевтів України. - Харків, 1999.- С. 292.

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А. Можливість використання газової стерилізації для зниження мікробної забрудненості рослинної сировини // Тез. доп. наук. конф. молодих вчених та студентів. - Харків: Вид-во НФАУ, 2001.- С. 19.

Демьяненко Д.В., Егоров И.А., Демьяненко В.Г. Перспективные методы микробной деконтаминации препаратов из лекарственного растительного сырья // Матеріали науково-практ. конф. “Вчені України - вітчизняній фармації”.- Х.: Вид-во НФАУ, 2000.- С.74-75.

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А., Дем'яненко В.Г. Застосування радіаційного опромінення для мікробної деконтамінації допоміжних речовин у фармації// Матеріали Другої всеукраїнської науково-практичної конференції "Україна наукова 2002". Том 1. Медицина. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2002. - С. 15.

Дем'яненко Д.В., Єгоров І.А., Дем'яненко В.Г. Розробка технології седативного препарату „Валеспок” // Матеріали ІХ Конгресу Світової федерації українських лікарських товариств, 19-22 серп. 2002 р.- Луганськ, 2002.- С. 459-460.

Анотація

Дем'яненко Д.В. Розробка методів деконтамінації та технології препаратів із листя подорожника і коренів валеріани. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.01 - технологія ліків та організація фармацевтичної справи. - Національний фармацевтичний університет, Харків, 2003.

Робота присвячена розробці технології радіаційної деконтамінації субстанції й гранул “Плантаглюцид” та допоміжних речовин, а також складу і нової технології ліпофільного комплексу з коренів валеріани та препарату на його основі з високим рівнем мікробіологічної чистоти.

Проведено дослідження технологічних, фізико-хімічних і мікробіологічних властивостей крохмалю картопляного, лактози, тальку, желатину, опромінених прискореними електронами в дозах 5-20 кГр.

Вперше вивчено вплив іонізуючого випромінювання на якісні та кількісні характеристики, а також фармакологічну активність субстанції й гранул “Плантаглюцид”, розроблено і обґрунтовано технологію їх радіаційної деконтамінації.

Вперше розроблено технологію ліпофільного комплексу з коренів валеріани (ЛККВ), що забезпечує стабільний хімічний склад і необхідний рівень мікробіологічної чистоти субстанції. На основі ЛККВ розроблено склад і технологію седативного засобу “Валеспок” у формі твердих желатинових капсул. Фармакологічна активність препарату в 2-3 рази вища, ніж сухого екстракту коренів валеріани при порівняно близькій токсичності та відсутності негативного впливу на величину артеріального тиску.

Ключові слова: радіаційне опромінення, деконтамінація, технологія, “Плантаглюцид” (Plantaglucidum), гранули, капсули, допоміжні речовини, екстракція, хладони, валеріана лікарська (Valeriana officinalis), подорожник великий (Plantago major).

Аннотация

Демьяненко Д.В. Разработка методов деконтаминации и технологии препаратов из листьев подорожника и корней валерианы. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.01- технология лекарств и организация фармацевтического дела. - Национальный фармацевтический университет, Харьков, 2003.

Работа посвящена разработке технологии радиационной деконтаминации субстанции и гранул “Плантаглюцид”, а также вспомогательных веществ, наиболее распространенных в технологии твердых лекарственных форм и характеризующихся высокой микробной контаминацией; разработке новой технологии липофильного комплекса из корней валерианы, позволяющей получать субстанцию и препарат на ее основе с высоким уровнем микробиологической чистоты.

Исследовано влияние радиационной обработки на технологические и физико-химические свойства крахмала картофельного, лактозы, талька и желатина. Установлено, что указанные вспомогательные вещества после облучения их ускоренными электронами в дозах 5-15 кГр соответствуют требованиям Европейской фармакопеи и фармакопейных статей.

Впервые изучено влияние ионизирующего излучения на качество субстанции и гранул “Плантаглюцид”. Показано, что радиационная обработка дозами до 25 кГр не вызывает заметных изменений качественного и ко...