Розробка складу, технології та дослідження ліофілізованого порошку плодів аронії та гранул на його основі

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ОСВІТИ ІМЕНІ П.Л. ШУПИКА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук

РОЗРОБКА СКЛАДУ, ТЕХНОЛОГІЇ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІОФІЛІЗОВАНОГО ПОРОШКУ ПЛОДІВ АРОНІЇ ТА ГРАНУЛ НА ЙОГО ОСНОВІ

15.00.01 - технологія ліків та організація фармацевтичної справи

БАРНА ОКСАНА МИХАЙЛІВНА

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі фармацевтичних дисциплін Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров'я України.

Науковий керівник: кандидат фармацевтичних наук, доцент Соколова Людмила Володимирівна, Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського, доцент кафедри фармацевтичних дисциплін.

Офіційні опоненти: доктор фармацевтичних наук, професор Борзунов Євгеній Єрмолайович, Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, професор кафедри промислової, клінічної фармації та клінічної фармакології;

доктор фармацевтичних наук, професор Тихонова Світлана Олександрівна, Національний фармацевтичний університет, професор кафедри аптечної технології ліків.

Захист відбудеться 28.05.2010 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.613.04 при Національній медичній академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9).

Автореферат розісланий 24.04. 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, професор Л.Л. Давтян

АНОТАЦІЯ

Барна О.М. Розробка складу, технології та дослідження ліофілізованого порошку плодів аронії та гранул на його основі - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.01 - «Технологія ліків та організація фармацевтичної справи». - Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, Київ, 2010.

Вперше теоретично та експериментально обґрунтовано склад та раціональну технологію ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної (ЛПА) та нового лікарського засобу у формі гранул на його основі. На підставі результатів кристалографічних, технологічних, фізико-хімічних та фармакологічних досліджень обґрунтовано використання сублімаційної сушки для одержання ліофілізованого порошку та доцільність введення структуроутворювача, а також розроблено склад і технологію гранул на основі ЛПА.

Вивчено фармако-технологічні і фізико-хімічні властивості досліджуваних гранул, запропоновано методики аналізу їх якості, визначено умови та терміни зберігання. Проведено експериментальне вивчення мікробіологічної чистоти та фармакологічної дії препарату «Ароніягран».

Ключові слова: технологія, ліофілізований порошок аронії, структуроутворювач, гранули, гепатопротекторна дія.

фармакологічний гранула мікробіологічний препарат

АНОТАЦИЯ

Барна О.М. Разработка состава, технологии и исследование лиофилизированного порошка плодов аронии и гранул на его основе - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.01 - «Технология лекарств и организация фармацевтического дела». - Национальная медицинская академия последипломного образования имени П.Л. Шупика, Киев, 2010.

Впервые теоретически и экспериментально обоснован состав и рациональная технология лиофилизированого порошка плодов аронии черноплодной и нового лекарственного средства в форме гранул на его основе.

Для получения фитосубстанции на основе плодов аронии черноплодной использовали метод сублимационной сушки, экспериментально подобрана техника замораживания перед лиофилизацией, а также установлены температурные и часовые параметры для проведении лиофилизационной сушки плодов аронии черноплодной.

Результаты кристаллографических исследований порошков аронии показали, что введение структурообразователя сорбита значительно улучшает свойства сублимированного порошка. Он представляет собой практически однородный полидисперсный порошок с частицами анизометрической формы в виде бесформенных осколков и многогранников, в котором, в отличии от просто сублимированного порошка аронии и исходного сырья, не встречаются грубодисперсные частицы и агрегация частиц, остатки кожицы плодов и карамелизация.

В соответствие с классификацией ГФУ лиофилизированный порошок плодов аронии с сорбитом относится к категории очень мелких порошков. В процессе хранения такого порошка могут образовываться конгломераты в результате слипания частиц, что может привести к ухудшению качества порошка и потребности дополнительной обработки.

Изучением фармако-технологических свойств лиофилизированных порошков установлена их плохая текучесть и угол естественного укоса, но эти показатели являются удовлетворительными в отличие от сухого измельченного сырья.

Изучение адсорбции влаги воздуха показало, что лиофилизированный порошок обладает высоким влагопоглощением.

Результаты исследований показывают, что введение структурообразователя сорбита значительно улучшает все технологические характеристики полученного лиофилизированного порошка и доказывают целесообразность метода сублимационной сушки.

Экспериментально обосновано необходимость введения вспомогательных веществ для улучшения технологических свойств лиофилизированных порошков.

Для получения гранул был использован метод влажной грануляции с применением разных связывающих веществ, в частности: крахмального клейстера разной концентрации, сахарного сиропа, спирта этилового и воды очищенной. Количество увлажнителя установлено экспериментально.

Как свидетельствуют результаты исследования, текучесть гранулятов с разными увлажнителями значительно улучшилась по сравнению с самой субстанцией. Все увлажнители позволяли получить гранулы, которие отвечают требованиям ГФУ по показателям распадения (не больше 15 минут). Следует отметить, что растворы крахмала в высоких концентрациях способствовали образованию достаточно крепких гранул и увеличивали время их распадения.

На основании проведенных комплексных технологических исследований установлено, что наилучшие показатели качества гранул обеспечивает введение 3 % крохмального клейстера.

При разработке технологии гранул на основе ЛПА под условным названием «Арониягран» нами изучены оптимальные условия проведения отдельных операций и стадий. Так, для определения времени сушки гранулята была изучена кинетика этого процесса. Установлены оптимальные условия сушки гранулята: температура (40 ± 1) єС; время 3 часа.

Изучена стабильность гранул в процессе хранения. Установлено, что препарат сохраняет свои свойства в течение 2,0 года в контейнерах при комнатной температуре.

Установлена значительная антиоксидантная, противовоспалительная и радиопротекторная активность гранул з ЛПА.

Ключевые слова: технология, лиофилизированный порошок аронии, структурообразователь, гранулы, гепатопротекторное действия.

SUMMARY

Barna O.M. The development of the composition, technology and research of lyophilized powder of aronia melanocarpa and grains on its basis. - Manuscript.

Dissertation on receipt of scientific degree of candidate of pharmaceutical sciences after specialty 15.00.01 - Technology of drugs and organization of pharmacy - National Medical Academy of Postgraduate Education named by P.L. Shupik, Ministry of Health of Ukraine, Kyiv, 2010.

The composition and the rational technology of the lyophilized powder of aronia melanocarpa fruits (LPA) and the new drug in the form of grains on the basis of the lyophilized powder of aronia melanocarpa fruits were theoretically and experimentally grounded for the first time. Under the results of crystallographic, technological, physicochemical and pharmacological researches the use of sublimation dryer for the lyophilized powder obtaining and the appropriateness of amendment implementation were substantiated and also the composition and the technology of grains on the basis of LPA were eleborated.

The pharmacotechnological and physicochemical properties of the grains under investigation are studied, the methods of their quality analysis are suggested, the conditions and the keeping time are determined.

Key words: technology, lyophilized powder of aronia melanocarpa, amendment, grains, hepatoprotective activity.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Створення ефективних субстанцій із лікарської рослинної сировини та лікарських препаратів на їх основі є актуальним завданням фармації.

Перспективним джерелом отримання суми біологічно активних речовин і створення на її основі лікарських препаратів є аронія чорноплідна, яка завдяки своєму різноманітному складу біологічно активних речовин, значній протизапальній, капілярозміцнювальній, антиоксидантній, радіопротекторній, антисклеротичній активності привертає все більшу увагу науковців як в Україні, так і за кордоном.

Актуальним аспектам отримання різних водних, олійних фракцій, соків, лікарських препаратів із аронії чорноплідної та їх комплексному дослідженню присвячені роботи науковців України (С.В. Гарна, 1990; Н.Г. Козлова, 2002; Ю.С. Лозинський, 2001; Д.В. Семенів, 2002; Д.І. Дмитрієвський, 2007; та ін.), а також дослідників із Росії, Польщі, Болгарії. Проте, незважаючи на багатогранні наукові дослідження, на сьогодні в Україні виробляють лише 2 комплексні настойки, в рецептуру яких як один із компонентів входить аронія чорноплідна.

Слід врахувати, що для отримання різних субстанцій, препаратів і біологічно активних добавок (БАД) на основі аронії використовують різні методи, зокрема екстракцію зрідженими газами, неводними розчинниками, багатостадійну екстракцію. Недоліком цих методів є недостатній рівень технологічності, що випливає із надмірних втрат біологічно активних речовин у процесі обробки сировини, зокрема, пов'язаних із термічною обробкою. Крім того, на стадії екстракції утворюється значна кількість відходів, що призводить до значної втрати діючих речовин. При промисловому виробництві лікарських препаратів слід передбачати сучасні підходи до безвідходної технології, що відчутно вплине не лише на якість, але й на формування собівартості продукції і буде гарантом фінансового забезпечення виробника ліків. Тому раціональне використання рослинної сировини є надзвичайно важливою умовою оптимізації виробництва ліків при безвідходних технологіях.

У вирішенні означеної проблеми одне із головних місць займає фармацевтична розробка безвідходних з достатнім рівнем технологічності методів отримання фітосубстанцій із задовільними технологічними властивостями, високим вмістом біологічно активних речовин та лікарських препаратів на їх основі.

У зв'язку з цим розробка оптимального складу та технології виробництва субстанції із плодів аронії чорноплідної методом сублімаційної сушки та створення на її основі лікарських препаратів є актуальним завданням фармації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського («Пошук, організаційно-технологічні та фармакоекономічні дослідження і стандартизація лікарських засобів і біологічно активних добавок різних фармакоекономічних груп» № державної реєстрації 0107U004463) та проблемної комісії «Фармація» МОЗ і АМН України.

Мета і завдання дослідження. Розробка оптимального складу, технології ліофілізованого порошку аронії чорноплідної та гранул на його основі, їх технологічне, фізико-хімічне, мікробіологічне та фармакологічне дослідження.

Відповідно до мети дослідження необхідно було виконати такі завдання:

- проаналізувати і узагальнити сучасні літературні дані та дані електронних посилань всесвітньої мережі Internet щодо поширення, властивостей, а також застосування плодів аронії чорноплідної в медичній і фармацевтичній практиці;

- провести маркетинговий аналіз фармацевтичного ринку на наявність лікарських препаратів і біологічно активних добавок на основі аронії чорноплідної;

- теоретично та експериментально обґрунтувати технологію отримання ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної;

- довести раціональність введення структуроутворювача в склад ліофілізованого порошку;

- вивчити фізико-хімічні властивості та фармако-технологічні характеристики ліофілізованого порошку та допоміжних речовин;

- науково та експериментально обґрунтувати склад і розробити технологію гранул на основі ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної;

- обґрунтувати умови зберігання та термін придатності препарату;

- розробити методики якісного та кількісного аналізу препарату для проекту методів контролю якості (МКЯ);

- організувати проведення фармакологічних досліджень і вивчити біологічну активність та безпечність розроблюваного препарату;

- розробити та апробувати у промислових умовах проект технологічного регламенту на запропонований препарат.

Об'єкти дослідження: порошок плодів аронії чорноплідної, ліофілізований порошок плодів аронії чорноплідної з структуроутворювачем і без нього, допоміжні речовини, гранульовані маси і гранули на основі ліофілізованого порошку.

Предмет дослідження: технологія ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної та лікарського препарату у вигляді гранул на основі ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної; стандартизація за показниками якості та терміном придатності.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених у роботі завдань використано загальноприйняті методи оцінки фармако-технологічних властивостей порошків (вологовміст, плинність, кут природного укосу, насипний об'єм, насипна густина та насипна густина після усадки, ситовий аналіз), фармакопейні методи дослідження показників якості розроблених гранул (однорідність маси, однорiднiсть вмісту діючої речовини, однорідність дозованих одиниць, розпадання), методи ідентифікації та кількісного визначення діючих речовин у ліофілізованих порошках і гранулах (якісні кольорові реакції, тонкошарова хроматографія, для кількісного визначення - метод спектрофотометрії, титриметрії), дослідження специфічної активності ліофілізованого порошку проводили за методиками, рекомендованими Фармакологічним центром МОЗ України.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше науково та експериментально обґрунтовано склад та технологію ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної (ЛПА) та нового лікарського засобу у формі гранул на основі ЛПА. Новизна досліджень з розробки складу та технології ліофілізованого порошку аронії чорноплідної захищена Деклараційним патентом України на корисну модель № 43236 «Спосіб отримання фітосубстанції на основі аронії чорноплідної» (опубл. 10.08.2009 р., бюл. № 15).

Вперше вивчено фармако-технологічні, фізико-хімічні властивості ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної, обґрунтовано доцільність введення структуроутворювача. Визначено вплив допоміжних речовин на технологічні властивості сумішей для гранулювання.

Вивчено властивості розробленого лікарського засобу у формі гранул на основі отриманої субстанції, запропоновано сучасні методи контролю якості субстанції та гранул на її основі за відібраними параметрами.

Вивчено та доведено високу гепатопротекторну, антиоксидантну, радіопротекторну, протизапальну дію гранул на основі ЛПА.

Практичне значення одержаних результатів. Створено новий оригінальний вітчизняний препарат на основі ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної у формі гранул для застосування в практичній медицині.

Розроблено проекти промислових технологічних регламентів на отримання ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної та гранул на його основі.

Розроблено проект МКЯ на ЛПА. Технологія отримання та методики аналізу гранул апробовані в умовах виробництва ВАТ «Тернофарм» (акт апробації від 06.02.09 р.) на базі аптек з екстемпоральним виготовленням лікарських засобів Тернопільського обласного виробничо-торгового аптечного об'єднання (акт впровадження від 15.06.2009 р.) та ЗАТ «Аптеки Запоріжжя» (акт впровадження від 08.07.2009 р.).

Розроблено, затверджено ПК «Фармація» (протокол № 56 від 17.12.2008 р.) та видано через Укрмедпатентінформ інформаційні листи: «Методика кількісного визначення дубильних сполук у ліофілізованому порошку плодів аронії» (вип. 6 з пробл. «Фармація». - № 46-2009. - 3 c., автори: Л.В. Соколова, О.М. Барна) та «Методика кількісного визначення суми поліфенольних сполук у ліофілізованому порошку плодів аронії чорноплідної» (вип. 8 з пробл. «Фармація». - № 48-2009. - 3 c., автори: Л.В. Соколова, О.М. Барна), які впроваджено в виробничий процес аптек з екстемпоральним виготовленням лікарських засобів Тернопільського обласного виробничо-торгового аптечного об'єднання та ЗАТ «Аптеки Запоріжжя», а також у виробничий процес лабораторії з контролю якості Тернопільської державної інспекції по контролю якості лікарських засобів (акт впровадження від 16.06.09 р.).

Фрагменти роботи впроваджено у навчальний процес кафедри заводської технології ліків Національного фармацевтичного університету (акт впровадження від 12.12.2008 р.), кафедри аптечної технології ліків Національного фармацевтичного університету (акт впровадження від 16.12.2008 р.), кафедри промислової фармації Національного фармацевтичного університету (акт впровадження від 27.12.2008 р.) кафедри фармацевтичної технології і біофармації Національної медичної академії післядипломної освіти імені П.Л. Шупика (акт впровадження від 02.12.2008 р.), кафедри технології лікарських засобів Одеського державного медичного університету (акт впровадження від 02.07.2009 р.), кафедри технології ліків і біофармації Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького (акт впровадження від 06.06.2009 р.), кафедри фармації Івано-Франківського Національного медичного університету (акт впровадження від 06.10.2009 р.), кафедри технології ліків Запорізького державного медичного університету (акт впровадження від 22.06.2009 р.).

Особистий внесок здобувача. Разом з науковим керівником здобувачем визначено мету та завдання дослідження, розроблено методичні підходи, на основі яких обрано методи виконання експериментальної частини дисертації. Автором самостійно проведено інформаційний пошук та проаналізовано літературні першоджерела, визначено актуальність проблеми, отримано ліофілізований порошок аронії та поставлено досліди із визначення фізико-хімічних і фармако-технологічних властивостей ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної. Проведено дослідження із виготовленню гранул на основі ліофілізованого порошку аронії із різними зволожувачами, вивчено стабільність твердої лікарської форми в процесі зберігання, на основі яких підтверджено раціональність складу і технології, проведено статистичну обробку результатів, оформлено дисертаційну роботу. Здобувачем особисто виконано аналіз і узагальнення отриманих результатів, основні положення, які виносяться на захист, сформульовані висновки. У наукових працях, опублікованих із співавторами Л.В. Соколовою, А.Р. Грициком, дисертантом висвітлено питання вибору оптимальної технології отримання ліофілізованого порошку, а також лікарської форми на його основі, фізико-хімічних досліджень розроблюваного препарату, а також теоретичного та експериментального обґрунтування концентрації активних та допоміжних речовин. Персональний внесок у всіх опублікованих працях зі співавторами вказується за текстом дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні фрагменти дисертаційної роботи викладені та обговорені на IX, X та XIII Міжнародних медичних конгресах студентів і молодих вчених (Тернопіль, 2005-2006, 2009 роки), I науково-практичній конференції з міжнародною участю «Створення, виробництво, стандартизація та фармакоекономічні дослідження нових лікарських препаратів і біологічно активних добавок» (Тернопіль, 2004), 75-міжвузівській науковій конференції молодих вчених і студентів (Івано-Франківськ, 2006), VI Національному з'їзді фармацевтів України (Харків, 2005), Всеукраїнській науково-практичній конференції «Хімія природних сполук» (Тернопіль, 2005), IІ та IIІ Міжнародній науково-практичної конференції «Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів» (Тернопіль 2007, 2009), II Міжнародній науково-практичній конференції «Створення, виробництво, стандартизація та фармакоекономічні дослідження нових лікарських препаратів і біологічно активних добавок» (Харків, 2006), VIII міжнародній науково-практичній конференції «Медицина ХХІ века» (Витебск, 2008), Всеукраїнському конгресі «Сьогодення та майбутнє фармації» (Харків, 2008).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 17 робіт, у тому числі: 6 статей (із них 5 - у наукових фахових виданнях та 1 - закордонна), 1 патент на корисну модель, 2 інформаційних листи, 8 тез доповідей.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 182 сторінках машинописного тексту (обсяг основного тексту 116), складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Робота містить 17 рисунків та 34 таблиць. Список використаної літератури містить 151 джерело, серед яких 37 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі проаналізовано і узагальнено дані сучасних джерел літератури щодо хімічного складу аронії чорноплідної та її застосування в медицині, обґрунтовано використання сублімаційної сушки для отримання фітосубстанції на основі плодів аронії чорноплідної.

У другому розділі наведено обґрунтування загальної концепції та методів дослідження. Наведені характеристики діючих та допоміжних речовин, описано методики проведення досліджень, які визначають технологію виготовлення сублімаційного порошку плодів аронії чорноплідної та гранул на його основі із забезпеченням відповідної якості.

У третьому розділі наведено результати наукових та експериментальних досліджень з розробки складу, технології та дослідження ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної.

Одною із основних стадій при виробництві, яка вагомо впливає на біологічну активність і збереження комплексу діючих речовин, є сушка. Часто використовують легкодоступний метод - теплову сушку. Сушка при підвищених температурах забезпечує можливість довгого зберігання рослинних субстанцій, але, в свою чергу, призводить до значних втрат комплексу біологічно активних речовин.

Для отримання фітосубстанції на основі плодів аронії чорноплідної нами обрано метод ліофілізованої сушки, яка дозволяє одержувати високоефективні препарати із термолабільних речовин і лікарської рослинної сировини, що містить у своєму складі такі сполуки. Слід зазначити, що сушка сублімацією в вакуумі гарантує стабільність сублімованих матеріалів як в процесі їх зневоднення, так і в процесі зберігання.

Сублімаційну сушку суміші здійснювали на установці LZ-30, при попередньому заморожуванні флаконів з досліджуваною фітосубстанцією на установці HZ 12/50 при мінус 40 єС на 10 - 20 хв. Для контролю параметрів сушки, а також фіксування температурних режимів використовували самопишучий електронний потенціометр ЕПП ? 09, графічний запис проводився на діаграмній стрічці.

Для вибору оптимальних умов і часу проведення сублімації нами було проведено вивчення зміни температури сушки протягом сублімації.

За результатами експериментальних досліджень встановлено, що процес сублімації почався на 2 - 3 єС нижче від кріогенної температури, а зростання температури сушіння зразків відбувалося досить плавно, що зводить до мінімуму різні фізико-хімічні перетворення. На 10 годину сублімації температура стабілізувалася, що свідчить про можливе зменшення часу сушки до 12 годин при подальших дослідження.

Для вибору оптимального складу і технології отримано сублімаційні порошки плодів аронії із нефільтрованого соку, та із додаванням кріопротектора і структуроутворювача сорбіту в концентрації 2 %, який було обрано на підставі попередньо проведених експериментальних досліджень.

З метою повної і об'єктивної оцінки якості сублімаційної сушки та впливу структуроутворювача були досліджені основні фармако-технологічні та фізико-хімічні властивості отриманих сублімованих порошків аронії порівняно з сухим подрібненим порошком нативної висушеної за звичайних умов сировини.

Оскільки об'ємно-технологічні характеристики порошкоподібних мас значною мірою визначаються формою та розміром порошків, то дослідження цих властивостей дозволяє прогнозувати вид лікарської форми та їх раціональну технологію. У зв'язку з цим ми вивчали кристалографічні характеристики досліджуваних порошків за допомогою методу світлооптичної мікроскопії.

Кристалографічні характеристики досліджуваних об'єктів, які показують, що введення структуроутворювача сорбіту значно покращує властивості сублімованого порошку. Він являє собою практично однорідний полідисперсний порошок з частками анізометричної форми у вигляді безформних брил та багатогранників, в якому, на відміну від просто сублімованого порошку аронії та нативної сировини, не зустрічаються грубодисперсні частки, немає агрегації часток, залишків шкірки плодів і карамелізації.

Згідно з методиками Державної фармакопеї України було проведено вивчення технологічних характеристик порошків аронії: плинності, кута природного укосу, насипної густини, насипного об'єму, вологості та водопоглинання.

Аналіз фармако-технологічних властивостей свідчить, що ліофілізація забезпечує задовільну плинність і кут природного укосу сублімованих порошків аронії особливо з додаванням сорбіту (табл. 1) в порівнянні з сухою подрібненою сировиною.

Таблиця 1. Результати вивчення плинності, кута природного укосу, вологості і вологопоглинання порошків аронії, n = 5

Технологічні характеристики	ЛПА з сорбітом	ЛПА без структуро-утворювача	Нативна сировина
Плинність, 100 г ? с.	61,52±0,30	70,12±0,39	не витікає
Кут природного укосу, град.	51,73±0,65	59,26±0,58	відсутній
Вологість, %	5,03 ± 0,04	8,92 ± 0,06	7,22 ± 0,09
Вологопоглинання при 90 % відн. вол., %	22,94±0,22	24,80±0,27	7,81±0,14

Суттєве значення для вибору допоміжних речовин і прийомів подальшої роботи має вологопоглинання. Вивчення адсорбції вологи повітря зразками показало, що при експозиції в ексикаторі при відносній вологості 90 % спостерігалося збільшення маси препарату без зміни його агрегатного стану, тобто ліофілізований порошок належить до гігроскопічних речовин.

Найбільш гігроскопічним виявився ліофілізований порошок без структуроутворювача, що доводить доцільність введення допоміжних речовин на першому етапі отримання фітосубстанції. Гігроскопічність ліофілізованого порошку є важливим показником при розробці лікарської форми, оскільки саме вона впливає на плинність, а це в свою чергу, викликано утворенням адсорбційних шарів на часточках порошку, підвищенням їх адгезійної властивості як один до одного, так і до дотичних поверхонь. При ліофілізації покращуються гідрофільні властивості субстанцій.

Наступним етапом наших досліджень було визначення насипного об'єму і насипної густини порошків аронії. Результати досліджень наведено в табл. 2.

Таблиця 2. Результати вивчення насипного об'єму і насипної густини ліофілізованих порошків аронії порівняно з нативною сировиною, n = 5

Параметри	ЛПА з сорбітом	ЛПА без структуро-утворювача	Нативна сировина
Насипний об'єм до усадки, мл	50,0 ± 0,31	58,0±0,37	95,0±0,40
Насипний об'єм після усадки, V10, мл	44,0 ± 0,40	53,0±0,24	85,0±0,24
Насипний об'єм після усадки, V500, мл	37,0 ± 0,24	47,0±0,73	77,0±0,37
Насипний об'єм після усадки, V1250, мл	36,0 ± 0,20	46,0±0,63	75,0±0,39
Насипна густина до усадки, m/V0, г/мл	0,200 ± 0,002	0,173±0,004	0,528±0,002
Насипна густина після усадки, m/V500, г/мл	0,267 ± 0,002	0,209±0,004	0,648±0,003
Насипна густина після усадки, m/V1250, г/мл	0,278 ± 0,002	0,217±0,003	0,664±0,003
Здатність до усадки, V10 - V500, мл	6,96 ± 0,23	7,72±1,50	8,2±0,41

Значна різниця в параметрах насипного об'єму та насипної густини після усадки залежно від зіскоків циліндра вказує на здатність порошку до грудкування з утворенням досить стійких до руйнування систем, що є небажаним у технологічному процесі гранульованих препаратів і може призвести до нерівномірного дозування.

Згідно з класифікацією ДФУ ліофілізований порошок плодів аронії з сорбітом (рис. 5) належить до категорії дуже дрібних порошків, що не завжди є позитивним в тому плані, що в процесі зберігання можуть утворюватися конгломерати внаслідок злипання грудочок, яке може призвести до погіршення якості порошку і додаткової обробки. Особливо це буде проявлятися при неправильному зберіганні і наявності надлишкової вологи. Проте, працюючи з цими фракціями, ми можемо досягти потрібного нам ступеня укрупнення поступово, одержуючи більш однорідні частинки, ніж працюючи з великими агрегатними частинками.

Результати фармако-технологічних досліджень вказують на необхідність підвищення плинності сублімованого порошку плодів аронії, доцільним в даному випадку буде використання методу вологої грануляції, або введення допоміжних речовин.

Отриманні комплексні дані досліджень показують, що введення структуроутворювача сорбіту значно покращує всі технологічні характеристики отриманого ліофілізованого порошку та доводить доцільність методу сублімаційної сушки.

Для визначення впливу технології отримання порошку аронії чорноплідної та природи структуроутворювача на вміст біологічно активних сполук було проведено їх кількісне визначення. Отримані дані свідчать, що в ліофілізованому порошку плодів аронії чорноплідної із структуроутворювачем високий вміст біологічно активних речовин, а саме гідроксикоричних кислот - 0,98 %, дубильних речовин - 8,57 %, аскорбінової кислоти - 1,44 %, органічних кислот - 8,59 %, флавоноїдів - 0,88 %.

За результатами проведених досліджень отримано патент України на корисну модель № 43236 «Спосіб отримання фітосубстанції на основі аронії чорноплідної» (опубл. 10.08.2009 р., бюл. № 15).

У четвертому розділі наведено результати наукових та експериментальних досліджень з розробки складу, технології та дослідження гранул на основі ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної. Дослідження фармако-технологічних і фізико-хімічних властивостей сублімованого порошку аронії дозволило зробити висновок про доцільність розробки на основі ЛПА лікарської форми у вигляді гранул.

Для отримання гранул нами був використаний метод вологої грануляції із застосуванням різних зв'язуючих речовини, зокрема: крохмального клейстеру різної концентрації, цукрового сиропу, спирту етилового та води очищеної. Кількість зволожувача встановлена експериментально і є індивідуальною для кожного окремого складу.

Наповнювачі нами не використовувалися, оскільки ліофілізований порошок аронії містить велику кількість клітковини, а також сорбіт як структуроутворювач.

При розробці технології гранул і визначення оптимального зволожувача проведено дослідження щодо визначення основних параметрів якості гранул, згідно з вимогами ДФУ. При дослідженні часу розпадання гранул (рис. 7) встановлено, що всі обрані зволожувачі дозволяють отримати гранули, які відповідають вимогам ДФУ за показниками розпадання (не більше 15 хв).

Рис. 7. Дослідження часу розпадання гранул на основі ЛПА з різними зволожувачами:

1 - вода очищена;

2 - 4 % крохмальний клейстер;

3 - 95 % спирт етиловий;

4 - 64 % цукровий сироп.

У табл. 3 наведенні результати вивчення плинності, насипної густина і кута природного укосу. Отриманні дані підтверджують доцільність ведення зволожувача.

Таблиця 3. Технологічні характеристики гранул на основі ЛПА з різними зволожувачами, n = 5

Серія гранул	Плинність, с/100г зразка	Кут природного укосу, градус	Насипна густина (до усадки), m/ V0, г/мл	Насипна густина після усадки, m/ V500, г/мл
1	6,51±0,16	30,4±0,07	0,25±0,003	0,27±0,001
2	7,96±0,14	30,5±0,04	0,29±0,003	0,31±0,002
3	8,38±0,15	31,2±0,06	0,28±0,002	0,31±0,002
4	6,83±0,09	31,7±0,07	0,25±0,002	0,27±0,001

Як свідчать дані табл. 3 плинність гранулятів з різними зволожувачами значно покращилася порівняно із самою субстанцією.

Незначна різниця в параметрах насипного об'єму та насипної густини до і після усадки залежно від зіскоків циліндра вказує на те, що гранули порівняно з порошком не здатні до ущільнення. Це сприятиме утворення стійкої до руйнування системи, що дасть можливість рівномірно дозувати лікарську форму, а також забезпечить переваги при зберіганні й транспортуванні.

При використанні води очищеної, цукрового сиропу, спирту етилового як зволожувачів встановлено, що одержанні гранули не мають достатньої міцності, руйнуються у порошок, що призводить до утворення великої кількості дрібних фракцій (рис. 8).

Рис. 8. Дослідження фракційного складу гранул на основі ЛПА з різними зволожувачами.

При використанні крохмального клейстеру утворюються дрібнозернисті гранули; при перемішуванні зволоженої маси відбувається рівномірний розподіл грануляту і не спостерігається прилипання маси до інструмента.

Опираючись на отримані результати обрано оптимальний зволожувач - крохмальний клейстер.

Для визначення оптимальної концентрації крохмального клейстеру проведенні подальші дослідження. Результати вивчення розпадання гранул з крохмальним клейстером різної концентрації наведено на рис. 9.

Рис. 9. Дослідження часу розпадання гранул на основі ЛПА з крохмальним клейстером різної концентрації.

Отриманні дані свідчать, що при використанні крохмального клейстеру більш високих концентрацій утворювалися досить міцні гранули і збільшувався час їх розпадання.

Дослідження фракційного складу гранул з крохмальним клейстером різної концентрації (рис. 10) підтверджує доцільність використання 3 % крохмального клейстеру. Даний зволожувач дозволяє отримати дрібнозернистий гранулят з оптимальним розміром гранул.



Рис. 10. Дослідження фракційного складу гранул на основі ЛПА з крохмальним клейстером різної концентрації:

1 - 1 % крохмальний клейстер

2 - 2 % крохмальний клейстер

3 - 3 % крохмальний клейстер

4 - 4 % крохмальний клейстер

5 - 5 % крохмальний клейстер

На підставі проведених комплексних технологічних досліджень встановлено, що найкращі показники якості гранул забезпечує введення 3 % крохмального клейстера. Для розробленого складу гранул, які мають умовну назву «Ароніягран» вивчено кінетику сушіння грануляту (рис. 11).

Рис. 11. Кінетика сушіння грануляту на основі ЛПА із 3 % крохмальним клейстером при температурі (40±1) єС.

Гранули сушили до постійного вмісту вологи (2,5±0,5) %, сушіння грануляту проводили при 40 єС впродовж 7 год. Як видно з наведеного графіка, в перші 3,5 год гранулят інтенсивно втрачає вологу, на 4 год сушіння вміст вологи становив 2,5 % і суттєво не змінювався впродовж наступних 3 годин.

На підставі комплексу досліджень вивчені фізико-хімічні показники, що дозволили встановити специфікаційні характеристики технологічної якості гранул (табл. 4).

Таблиця 4. Специфікація гранул на основі ЛПА

№ п/п	Тест	Норма
1	Опис	Гранули темно-вишневого кольору, плодового запаху
2	Вміст вологи	Не більше 3 %
3	Розпадання	Не більше 15 хв
4	Розмір гранул	0,2-3,0 мм
5	Ідентифікація
4	Поліфенольні сполуки	хроматографія на папері	збіг значень Rf із свідками
1	Дубильні речовини	з розчином желатину і хлористоводневою кислотою	аморфний осад
1		з розчином залізо-амонійного галуну	темно-бузкове забарвлення
6	Мікробіологічна чистота	Бактерій і грибів не більше 102
7	Маса вмісту контейнера	1,85 до 2,15 г
8	Однорідність вмісту діючої речовини в одній упаковці	85-115% від середнього вмісту
9	Кількісний вміст
1.	Гідроксикоричні кислоти, %	90 - 110 %
1.	Флавоноїди, %	90 - 110 %
1.	Дубильні речовини, %	90 - 110 %
10	Герметичність контейнера	Контейнери повинні бути герметичним
11	Упаковка	Однодозові контейнери
12	Термін та умови зберігання	2 роки при температурі від 15 єС до 25 єС

Важливим показником якості лікарських засобів є термін придатності, тобто час, протягом якого не спостерігається негативних змін фізико-хімічних, фармакологічних і споживацьких характеристик препарату.

Для вивчення стабільності препарату отримані гранули були закладені на зберігання в однодозові контейнери, які були обранні з врахуванням особливостей ліофілізатів та препаратів на їх основі (мікробіологічна чистота та гігроскопічність).

Спостереження, що проводились через кожні шість місяців протягом двох років, показали відсутність таких явищ, як розшаровування, грудкування чи відволожування сумішей. Таким чином, проведені дослідження дозволили встановити оптимальну технологію для отримання задовільних за технологічними показниками гранул, а також встановити строки їх придатності.

Результати вивчення стабільності гранул на основі ЛПА наведено в табл. 5.

Таблиця 5. Результати вивчення стабільності гранул «Ароніягран» на основі ЛПА

Назва показника	Строки зберігання, місяців	Відповідає вимогам АНД
	Початок	6	12	18	24
Зовнішній вигляд	Гранули темно-вишневого кольору, плодового запаху	Відповідає
Вміст вологи, (не більше 3 %)	2,04±0,02	2,16±0,05	2,22±0,03	2,38±0,04	2,51±0,04	Відповідає
Розпадання, хвилини (не більше 15 хв)	5,4±0,24	5,6±0,24	6,2±0,20	6,8±0,19	7,3±0,21	Відповідає
Розмір гранул (0,2-3,0 мм)	Гранули мають основну фракцію 0,8 - 1,25 мм	Відповідає
Ідентичність поліфенольних сполук	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Відповідає
Ідентичність дубильних сполук	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Позитивна	Відповідає
Однорідність вмісту діючої речовини в одній упаковці 85-115 % від середнього вмісту	98,6±0,24	98,2±0,20	97,8±0,19	97,2±0,20	96,9±0,20	Відповідає
Кількісний вміст гідроксикоричних кислот, % (від 0,63 до 0,77 %)	0,76±0,004	0,74±0,002	0,74±0,002	0,73±0,004	0,72±0,003	Відповідає
Кількісний вміст флавоноїдів, % (від 0,54 до 0,66 %)	0,63±0,002	0,61±0,002	0,60±0,002	0,59±0,002	0,58±0,002	Відповідає
Кількісний вміст дубильних сполук, % (від 5,4 до 6,6 %)	6,44±0,04	6,41±0,04	6,11±0,10	5,83±0,08	5,80±0,06	Відповідає
Мікробіологічна чистота	Відповідає	Відповідає	Відповідає	Відповідає	Відповідає	Відповідає

Проведені дослідження із визначення термінів придатності дозволяють зробити висновок про фізико-хімічну стабільність препарату протягом 2,0 років зберігання в контейнерах при кімнатній температурі.

У п'ятому розділі наведені результати фармакологічного вивчення гранул на основі ЛПА. Вивчення специфічної фармакологічної активності та визначення ефективної дози гранул «Ароніягран» проводилися на базі Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського під керівництвом проф. Л.С. Фіри та Запорізького державного медичного університету під керівництвом проф. І.Ф. Белєнічева. Гепатопротекторну дію вивчено на моделях ураження печінки, які викликані тетрахлорметаном, атофаном, тетрацикліном та радіаційним опроміненням. Встановлено, що в дозі 25 мг?кг препарат сприяв зниженню цитолізу, запального процесу та зниженню ознак холестазу в печінці, що підтверджують достовірні зміни по відношенню до груп контрольної патології та інтактного контролю активності АлАТ, АсАТ, ЛФ та ЛДГ. Також під впливом препарату у дозі 25 мг/кг на всіх моделях спостерігається інгібування процесів ПОЛ та відновлення антиоксидантної системи організму тварин. На це вказують значення показників МДА та G-SH, які під впливом препарату майже досягли рівня інтактного контролю.

Введення гранул на основі ЛПА надає певний протекторний ефект на функцію гемопоезу у опромінених щурів, який виявляється меншою мірою зниження кількості лейкоцитів і агранулоцитозу в крові в порівнянні з експериментальною групою з введенням унітіолу.

Протизапальну дію вивчено на моделі набряку лапки щура, викликаного субплантантами введенням флогогенного агенту. Встановлено, що гранули «Ароніягран» проявляють виражену протизапальну активність порівняно з контролем.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Теоретично і експериментально обґрунтовані наукові підходи до розробки складу і технології ліофілізованого порошку аронії чорноплідної і гранул на його основі.

2. На підставі маркетингового аналізу ринку лікарських засобів і біологічно активних добавок на основі аронії чорноплідної встановлено обмеженість асортименту лікарських засобів на основі аронії чорноплідної.

3. Обґрунтована доцільність використання ліофілізації для отримання порошку аронії, що дозволяє вилучити стабільний комплекс біологічно активних речовин. Доведена доцільність введення структуроутворювача і кріопротектора сорбіту в концентрації 2 %, що дозволило покращити технологічні і фізико-хімічні властивості сублімаційного порошку.

4. Вперше досліджено кристалографічні характеристики та фізико-хімічні і технологічні властивості ліофілізованих порошків аронії. Встановлено вплив технологічних параметрів сушки і виду структуроутворювача на дані показники.

5. Вперше обґрунтовано склад і технологію порошку аронії чорноплідної методом ліофілізації. Новизна досліджень захищена Деклараційним патентом України на корисну модель № 43236 «Спосіб отримання фітосубстанції на основі аронії чорноплідної».

6. Обґрунтовано раціональний склад і технологію одержання гранул на основі ЛПА з використанням методу вологої грануляції, який передбачає використання як зволожувача 3 % крохмального клейстеру.

7. Розроблено проекти технологічних регламентів на ліофілізований порошок аронії та гранул на його основі. Технологія отримання ліофілізованого порошку плодів аронії апробована в лабораторії кріовакуумного консервування біологічних субстратів при ТДМУ імені І.Я. Горбачевського та гранул на основі ЛПА на ВАТ «Тернофарм» (акт впровадження від 06.02.09 р.).

8. Експериментально доведено стабільність гранул у процесі зберігання. Проведені дослідження із визначення термінів придатності дозволяють зробити висновок про фізико-хімічну стабільність препарату протягом 2-х років зберігання у однодозових контейнерах при кімнатній температурі.

9. Фармакологічними дослідженнями доведено, що гранули на основі ліофілізованого порошку аронії проявляють гепатопротекторну, протизапальну і радіопротекторну дію.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Барна О.М. Фізико-хімічне дослідження сублімованих екстрактів аронії з різними структуроутворювачами / О.М. Барна, Л.В. Соколова // Медична хімія. - 2005. - № 4 Т. 7. - С. 22-26. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, статистична обробка результатів досліджень, оформлення статті до друку).

2. Соколова Л.В. Вивчення кристалографічних характеристик і фракційного складу ліофілізованих порошків аронії чорноплідної з різними структуроутворювачами / Л.В. Соколова, О.М. Барна // Вісник фармації. - 2007. - № 4 (52). - С. 32-36. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень фракційного складу, статистична обробка результатів дослідженнь, оформлення статті до друку).

3. Барна О.М. Дослідження протизапальної дії ліофілізованого порошку плодів аронії чорноплідної / О.М. Барна, Л.В. Соколова // Фармацевтичний часопис. - 2007. - № 2 (2). - С. 70-72. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, інтерпретація результатів, оформлення статті до друку).

4. Соколова Л.В. Дослідження гранул на основі ліофілізованого порошку аронії чорноплідної / Л.В. Соколова, О.М. Барна // Фармацевтичний часопис. - 2008. - № 3 (7). - С. 13-15. (Особистий внесок - участь у проведенні фармако-технологічних досліджень гранул, статистична обробка результатів дослідженнь, оформлення статті до друку).

5. Барна О.М. Изучение некоторых технологических свойств лиофилизированных порошков аронии / О.М. Барна // Материалы VIII международной научно-практической конференции «Медицина ХХІ века», 13-14 ноября 2008 г.: сборник материалов - Витебск, 2008. - С. 494-495.

6. Соколова Л.В. Вплив методу заморожування перед сублімацією на фармако-технологічні характеристики порошків аронії / Л.В. Соколова, О.М. Барна // Фармацевтичний часопис. - 2009. - № 4. - С. 44-47. (Особистий внесок - участь у проведенні заморожування та фармако-технологічних досліджень порошків, статистична обробка результатів дослідження, оформлення статті до друку).

7. Пат. на кор. модель 43236 А Україна, А 61 К 36/00. Спосіб отримання фітосубстанції на основі аронії чорноплідної / О.М. Барна, Л.В. Соколова; заявник та патентовласник Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського - № 02081; заяв. 10.03.09; опубл. 10.08.2009., Бюл. № 15. - 4 с. (Особистий внесок - здійснення патентного пошуку, участь у розробці способу отримання субстанції та її дослідженню, участь у підготовці матеріалів до оформлення патенту).

8. Барна О.М. Аронія чорноплідна - джерело речовин з Р-вітамінною активністю / О.М. Барна // Матеріали 75 міжвузівської наукової конференції молодих вчених та студентів, 19-21 квітня 2006 р. - Івано-Франківськ, 2006. - С. 4-5.

9. Барна О.М. Ліофілізована аронії - новий етап в її дослідженні / О.М. Барна, Л.В. Соколова // Матеріали IX Міжнародного медичного конгресу студентів і молодих учених, 21 - 22 квітня 2005 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2005. - С. 117. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, інтерпретація результатів, оформлення тез до друку).

10. Соколова Л.В. Визначення вмісту кислоти аскорбінової в ліофілізованих екстрактах чорноплідної горобини / Л.В. Соколова, О.М. Барна // Матеріали VI Національного з'їзду фармацевтів України «Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України», 28-30 вересня 2005 р. - Харків: Видавництво НФаУ, 2005. - С. 780-781. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень із визначення аскорбінової кислоти, статистична обробка результатів).

11. Барна О.М. Дослідження вмісту дубильних речовин в плодах аронії чорноплідної в залежності від місця проростання / О.М. Барна // Матеріали ІІ міжнародної науково-практичної конференції «Створення, виробництво, стандартизація та фармакоекономічні дослідження нових лікарських препаратів і біологічно активних добавок», 12-13 жовтня 2006 р. - Харків: Видавництво НФаУ, 2006. - С. 108.

12. Барна О.М. Дослідження показників доброякісності сухих плодів аронії чорноплідної / О.М. Барна // Матеріали Х-го міжнародного конгресу студентів і молодих вчених, 11-13 травня 2006 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2006. - С. 219.

13. Барна О.М. Обґрунтування виду лікарської форми з ліофілізованим порошком плодів аронії / О.М. Барна, Л.В. Соколова, Ю.В. Соколов // Матеріали всеукраїнського конгресу «Сьогодення та майбутнє фармації», 16-19 квітня 2008 р. - Харків: Видавництво НФаУ, 2008. - С. 243. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, інтерпретація результатів, оформлення тез до друку).

14. Барна О.М. Вплив структуроутворювача на плинність ліофілізованих порошків плодів аронії чорноплідної / О.М. Барна, Л.В. Соколова // Матеріали XІІІ Міжнародного медичного конгресу студентів і молодих учених, 21 - 22 квітня 2009 р. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2009. - С. 206. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, статистична обробка отриманих результатів, участь в оформленні роботи до друку).

15. Соколова Л.В. Аронія чорноплідна - перспективний фітозасіб для профілактики йодної недостатності у дітей / Л.В. Соколова, О.М. Барна // Мат. ІII Міжнародній науково-практичної конференції [«Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів»] (Тернопіль, 1-2 жовтня, 2009 р.) - Тернопіль: Укрмедкнига, 2009. - С. 66. (Особистий внесок - проведення аналізу літературних і експериментальних даних, оформлення тез до друку).

16. Соколова Л.В. Барна О.М. Методика визначення дубильних сполук в ліофілізованому порошку плодів аронії чорноплідної / Інформ. лист МОЗ України. - 2009 - випуск 6 по пробл. «Фармація». - 46 - 2009. - 4 с. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, підготовка інформаційного листа).

17. Соколова Л.В. Барна О.М. Методика кількісного визначення суми поліфенольних сполук в ліофілізованому порошку плодів аронії чорноплідної / Інформ. лист МОЗ України. - 2009 - випуск 8 по пробл. «Фармація». - 48 - 2009. - 4с. (Особистий внесок - участь у проведенні досліджень, підготовка інформаційного листа).

Размещено на Allbest.ru

...