Теоретичне та експериментальне обґрунтування застосування сучасних гелеутворювачів природного та синтетичного походження у технології м'яких лікувально-косметичних засобів

Аналіз жирнокислотного складу бодяги здійснювали методом газової хроматографії метилових ефірів жирних кислот на газовому хроматографі "Селміхром-1". Метою дослідження було вивчення ліпофільної фракції порошку бодяги, яку одержували шляхом екстракції гексаном. Результати визначення складу жирних кислот бодяги української, які були ідентифіковані, наведені у табл. 7.

Таблиця 7 Результати якісного та кількісного визначення жирних кислот ліпофільного екстракту бодяги

Примітка: **, ***, *-*, ******, *--*,******,******** - компоненти, які не ідентифіковані.

Дані, які були отримані при дослідженні порошку бодяги китайської, є ідентичними, тому нами не наводяться. Встановлено, що до складу ліпофільної фракції бодяги входять 22 речовини, серед яких ідентифіковано: 8 насичених кислот; 7 ненасичених кислот; 7 речовин не було ідентифіковано. У складі бодяги переважають насичені жирні кислоти, сума яких становить 45,52 %. Ці кислоти відрізняються високою біологічною активністю.

За допомогою УФ-спектроскопії був визначений кількісний вміст каротиноїдів та хлорофілів у ліпофільних фракціях бодяги. Визначення оптичної густини проводилося шляхом деконволюції спектрів поглинання рослинних екстрактів на складові смуги. Доведено, що кількісний вміст каротиноїдів у ліпофільному екстракті бодяги (Китай) склав 12,81 мг/г, хлорофілів - 12,79 мг/г, а у ліпофільному екстракті бодяги (Україна) каротиноїдів - 8,65 мг/г, хлорофілів - 6,71 мг/г. Загальний вміст пігментів (хлорофілів та каротиноїдів) у бодяги (Китай) склав 2,6 % від маси екстракту, а у бодяги (Україна) - 1,5 % від маси екстракту.

На основі проведених на кафедрі фізіології з основами патології НФаУ під керівництвом проф. Малоштан Л.М. біологічних досліджень встановлено, що порошок бодяги має помірну шкірноподразливу дію, доведено відсутність гострої та хронічної токсичності - за класифікацією Сидорова бодяга належить до відносно нетоксичних речовин (V клас токсичності). Встановлено, що обидва види бодяги взаємозамінні, оскільки мають подібний склад та дію. На підставі проведених досліджень розроблено та затверджено технічні умови ТУ У 23911595-001-2002 "Бодяга косметична" та отримано гігієнічний висновок № 05.03.02-07/15590 від 21.04.2003 р., що підтверджує відповідність порошку бодяги санітарно-гігієнічним нормам і вимогам, встановленим на території України, та дозволяє її використання як сировини для виготовлення засобів місцевої дії.

У п'ятому розділі "Розробка складу, технології та дослідження гелів з бодягою" наведені результати досліджень зі створення гель-масок з бодягою для обличчя та волосся.

Першим кроком у вирішенні цього прикладного завдання стало вивчення спорідненості відібраних у попередніх дослідженнях (розд. 3) гелевих основ з порошком бодяги. Для цього до складу кожної з десяти гелевих основ (табл. 2, с.19) було введено у вигляді суспензії 10 % порошку бодяги. Результати досліджень структурно-механічних властивостей одержаних гелів наведено в табл. 8.

Як видно з даних табл. 8, додавання порошку бодяги знизило значення структурної в'язкості зразка № 2. Припускаємо, що розшарування пов'язано з наявністю у складі бодяги достатньої кількості двовалентних іонів кальцію та кремнію, які руйнують акрилову структуру "Rapithix A-60". Також зниження показників в'язкості спостерігалось у зразках № 9 та № 10, поперечнозвґязана тримірна сітка яких утворена в результаті взаємодії ксантану з натрію альгінатом або пектином. Це пов'язано зі зміною властивостей вказаних зразків, що залежать від значення рН: ці гелеві основи є найбільш стабільними у кислому рН, а додавання бодяги змінило його значення в лужний бік і в результаті призвело до руйнування гелів.

Таблиця 8 Порівняльна характеристика структурно-механічних властивостей гелевих зразків з порошком бодяги

У зразках №№ 1, 3, 6, 7, 8 значення структурної в'язкості зросло, що пов'язано з утворенням стабільних гелевих систем у вигляді високоупорядкованої сітки спіральних жорстких молекул, які конкурували з бодягою за розчинник (воду), який у результаті залишився в гелевій системі. Зразки № 4 і № 5 через 3 години розшарувалися через те, що крохмаль ("Structure XL") та ксантан (AMAZE XT") чутливі до електролітів, джерелом яких є іонізовані атомні групи бодяги, концентрація яких у 10 % системах досить значна. Таким чином, зразки гелів №№ 2, 4, 5, 9, 10 були виключені з подальших досліджень. Для подальших досліджень (вивчення їх стабільності протягом передбачуваного терміну зберігання) були відібрані зразки №№ 1, 3, 6, 7, 8. Розраховані значення показника МС у даних зразках також підтверджують незначний ступінь руйнування гелю. Близькі значення МС для цих гелевих основ та зразків з бодягою свідчать про відсутність небажаної взаємодії між діючою речовиною та самою основою.

Метою подальшого дослідження було вивчення стабільності та інших показників відібраних зразків (№№ 1, 3, 6, 7, 8) протягом двох років. Як видно з даних табл. 9. зразок гелю № 8 через 6 місяців розшарувався, тому він був виключений з подальших досліджень. Значення структурної в'язкості гелю на основі комплексу гелеутворювачів ксантан : КРД у співвідношенні 0,5:1 (№ 7) протягом року значно збільшилось, що різко погіршило екструзійну здатність зразка. Збільшення структурної в'язкості зумовлено посиленням утворення асоціатів і утворенням вторинної внутрішньої структури.

Також були відмічені незадовільні споживчі характеристики цього зразка гелю: маса стала значно густішою, грудкоподібною, важко та нерівномірно наносилась на поверхню шкіри. Зразок із ксантаном (№ 6) показав стабільні значення фізико-хімічних показників, що вивчалися, зовнішній вигляд гелів також не мінявся.

Таблиця 9 Органолептичні та фізико-хімічні показники зразків гелів з бодягою

Примітка. * - дослідження проводили при 20 об/хв, 20 °С, шпиндель SC 4-21.

У зв'язку з тим, що у зразках №№ 6, 7 і 8 був присутній ксантан, така різна поведінка гелів при додаванні бодяги пов'язана з наявністю або відсутністю галактомананів (гуару, КРД). Відомо, що здатність галактомананів до загущення залежить від асоціації макромолекул і, відповідно, від їх молекулярної маси. При сумісному застосуванні ксантану з КРД спостерігається кращий синергізм в'язкості, ніж у ксантану з гуаром. Це пояснюється тим, що в гуаровій камеді вміст галактози складає 33-40 %, а в КРД - 17-26 %. Тому при введенні порошку бодяги в композиції ксантан-гуар відбувається їх руйнування.

Зразок № 3 мав задовільні характеристики протягом терміну спостереження, однак розраховані значення МС свідчать про певний ступінь руйнування системи гель + бодяга у процесі механічної дії, тому цей зразок був виключений з подальших досліджень. На підставі аналізу даних табл. 9 оптимальними є зразки гелів № 1 (на основі гелеутворювача "Aristoflex AVC") та № 3 (на основі гелеутворювача ксантану). Вони протягом всього терміну спостереження не змінювали зовнішній вигляд, мали задовільні споживчі властивості. Фізико-хімічні показники, що досліджувалися, також були стабільними протягом всього терміну спостереження, що і стало підставою для їх вибору як носіїв (основ) при розробці гель-масок для обличчя та волосся.

Гель-маска для обличчя призначена для регулювання роботи сальних залоз, розсмоктування комедонів (пілінг), а також для посиленої десквамуючої дії за рахунок місцевого подразнення рецепторів шкіри. З двох відібраних гелевих основ ("Aristoflex AVC" і ксантан) для даної гель-маски оптимальним буде гель ксантану, який утворює більш щільну плівку, що не буде відразу всмоктуватися та дозволить без мікротравм активно втирати гель-маску в шкіру.

У результаті проведених біологічних досліджень (див. розд. 6) встановлена оптимальна концентрація порошку бодяги - 15 %. Така концентрація забезпечує необхідний місцевоподразливий ефект на шкіру, не пошкоджуючі її. Однак додавання такої значної кількості порошку бодяги може викликати часткову дегідратацію основи, що, відповідно, призведе до погіршення структурно-механічних, споживчих та інших властивостей гелю. Іншим, небажаним фактором при застосуванні гідрофільних гелів є випаровування вологи на теплій поверхні шкіри. Для зменшення впливу цих небажаних факторів нами здійснювалося змішування порошку бодяги з гідрофільними неводними розчинниками (ГНР). Виходячи з результатів проведених досліджень зі змочування порошку бодяги, раціональним є використання комбінації ГНР: гліцерин - пропіленгліколь (ПГ) у загальній концентрації 15 %. З метою вибору оптимального співвідношення цих розчинників, були приготовані зразки з використанням ГНР. Вологоутримувальну здатність цих зразків досліджували термогравіметричним методом. Як видно з рис. 22 втрата маси у всіх випадках знижується прямо пропорційно вмісту ГНР.

Проведений експеримент показав, що раціональним є використання комплексу гліцерин-ПГ у співвідношенні 7,5:7,5, оскільки в даному випадку була відмічена найменша втрата вологи у гелі.

Рис. 22. Дослідження вологоутримувальної здатності гелів: 1 - зразок без ГНР; 2 - зразок, що містить гліцерин : ПГ (5:10); 3 - зразок, що містить гліцерин : ПГ (7,5:7,5); 4 - зразок що містить гліцерин : ПГ (10:5)

З метою визначення впливу ГНР на структурно-механічні характеристики гелів були розраховані значення МС та коефіцієнти динамічного розрідження (Кd). Встановлено, що оптимальне значення МС (тобто близьке до 1) було у зразка № 3 - 1,05, значення Кd даного зразка значно перевищує цей коефіцієнт для основи та зразків з іншим співвідношенням обраних ГНР (табл. 10).

Таблиця 10 Структурно-механічні характеристики досліджуваних зразків гелів

Таким чином, зразок № 3 забезпечував більш якісний розподіл уведених до гелевої основи активних речовин та краще наносився на шкіру. Слід зазначити, що структурна в'язкість усіх зразків гелів при додаванні ГНР збільшилась, тобто ці розчинники незначно впливають на гнучкість макромолекул гелеутворювача та його взаємодію з розчинником, що також є позитивним. Отже, на підставі проведених досліджень зразків гелів з різнім співвідношенням ГНР було обрано зразок № 3 (гліцерин - пропіленгліколь 7,5 : 7,5). Цей зразок мав найкращі структурно-механічні та споживчі властивості.

У зв'язку з тим, що гель-маска наноситься на обличчя і, за рекомендаціями косметологів, після втирання засіб необхідно залишити на місці нанесення на 30 хв, доцільним є введення до її складу віддушки з метою маскування специфічного запаху бодяги. Для позиціювання засобу як "натурального" як віддушка була обрана природна речовина - олія розмарину в кількості 0,5 %. Ця концентрація обрана на підставі даних літератури та органолептичних досліджень. Відомо, що для введення у гідрофільні гелі з метою розчинення обраної олії раціонально додавання солюбілізатора (оптимальне співвідношення 1:1). Нами були приготовлені зразки з твіном-80 (зразок № 1) та з ПЕГ-40 гідрогенізованою рициновою олією (зразок № 2). З метою вибору солюбілізатора та вивчення змін реопараметрів при додаванні комплексу олія розмарину + солюбілізатор будували порівняльні реограми плину експериментальних зразків (рис. 23).

Рис. 23. Реограми зразків (при 20 °С): 1 - гель без додавання комплексу олія+солюбілізатор; 2 - гель з комплексом олія+твін-80; 3 - гель з комплексом олія+ПЕГ-40 гідрогенизована рицинова олія

Як видно з побудованих реограм, при введенні комплексу ефірна олія + солюбілізатор тип течії та площа петель гістерезису практично не змінилися. Однак зразки з твіном-80 були більш липкими, до того ж вартість цього солюбілізатора вища, ніж ПЕГ-40 гідрогенизирована рицинова олія. Виходячи з наведених даних як солюбілізатор був обраний ПЕГ-40 гідрогенізована рицинова олія.

На підставі проведених комплексних досліджень теоретично й експериментально обґрунтовано склад гель-маски для обличчя, % : порошок бодяги - 15,00; ксантан - 2,00; гліцерин - 7,50; пропіленгліколь - 7,50; бронопол - 0,1; олія розмарину - 0,50; ПЕГ-40 гідрогенізована рицинова олія -0,50; вода очищена до 100,00. Склад гель-маски для обличчя з бодягою захищений патентом України № 40643.

Виробництво розробленого засобу складається із таких стадій: 1 - відважування компонентів гелю; 2 - диспергування порошку бодяги з пропіленгліколем та гліцерином; 3 - розчинення олії розмарину у солюбілізаторі; 4 - отримання основи (необхідну кількість гліцерину та порошку ксантану перемішують, а далі додають воду очищену; перемішують при малих обертах (не більш 70 об/хв) протягом 20 хв при кімнатній температурі з увімкнутою мішалкою до отримання однорідної гелеподібної маси жовтого кольору); 5 - одержання гель-маски (до попередньо приготовленої гелевої основи вводять послідовно суміш бодяги з пропіленгліколем та гліцерином, ретельно перемішують, додають розчин олії розмарину у солюбілізаторі і перемішують протягом 30 хв до отримання однорідної маси; додають необхідну кількість бронополу і за допомогою рамної мішалки перемішують (не більше 70 об/хв) до повного його розчинення); 6 - гомогенізація гелю; 7 - фасування гелю у туби; 8 - упаковка туб у пачки; 9 - упаковка пачок у коробки.

Метою нашої подальшої роботи була розробка ефективного засобу у вигляді гель-маски для стимулювання росту та профілактики випадання волосся. За допомогою біологічних досліджень обрана концентрація бодяги, яка забезпечує легкий місцевоподразливий ефект на шкіру голови - 10 % (див. розд. 6). Попередніми дослідженнями були обрані дві гелеві основи, з якими бодяга створювала стабільні гелі - "Aristoflex AVC" та ксантан. Однак гель із ксантаном дає більш щільну плівку, яка гірше змивається зі шкіри голови, особливо у жінок з довгим волоссям. Гелеутворювач "Aristoflex AVC" є сучасним загусником, який створює міцні, пластичні, нежирні гелі. До його переваг належить миттєва здатність створювати гелі, що дає економію часу ведення технологічного процесу. Безперечно, як і при розробці засобу для обличчя, додавання порошку бодяги до основи викличе її часткову дегідратацію та зниження споживчих, технологічних та інших властивостей. Для запобігання цьому при розробці засобу для волосся у його склад введено пропіленгліколь (при його введенні нівелюється відчуття липкості та "важкості" на волоссі) у загальноприйнятій у косметології концентрації (до 15 %). З метою вибору необхідної його концентрації були досліджені зразки, що містили 5 %, 10 % і 15 % ПГ. У результаті дослідження було встановлено, що втрата маси у всіх випадках знижується прямо пропорційно вмісту ПГ. Втрата вологи у зразків з концентарцією ПГ 10 % і 15 % була практично однаковою, тобто додавання цього ГНР у концентрації 15 % нераціонально.

Значення МС у досліджуваних зразках практично наближені до ідеального - 1 (табл. 11). Це пов'язано з тим, що гелеутворювач "Aristoflex AVC", на основі якого була розроблена гель-маска для волосся, являє собою міцний комплекс, який складається із вінілового та нейтралізованого акрилового полімерів. При разрахуванні коефіцієнта динамічного розрідження відмічено, що найбільше значення Кd - 56,8 було у зразка № 3.

Таблиця 11 Структурно-механічні характеристики досліджуваних зразків гелів

Таким чином, на підставі проведеного експерименту була обрана концентрація пропіленгліколю 10 %.

Як і при розробці попереднього засобу -- гель-маски для обличчя, у складі гель-маски для волосся бажано використання віддушки. На підставі даних літератури та органолептичних досліджень було обрано комплекс ефірних олій: розмарину і грейпфрута по 0,5 %. Їх уведення до складу гелю проводиться за наступною технологією: ефірні олії розмарину і грейпфрута при постійному перемішуванні змішують з ПЕГ-40 гідрогенізованою рициновою олією до отримання однорідного прозорого в'язкого розчину, який потім безпосередньо вводять до складу гелю з бодягою.

За допомогою проведених комплексних досліджень теоретично й експериментально обґрунтованотакий склад гель-маски для волосся, %: порошок бодяги - 10,00; "Aristoflex AVC" - 1,00; пропіленгліколь - 10,00; бронопол - 0,1; олія грейпфрута - 0,50; олія розмарина - 0,50; ПЭГ-40 гідрогенізована рицинова олія - 1,0; вода очищена до 100,00. Склад гель-маски для волосся з бодягою захищено патентом України № 40008.

Виробництво розробленого засобу складається з таких стадій: 1 - відважування компонентів гелю; 2 - диспергування порошку бодяги з пропіленгліколем; 3 - розчинення ефірних олій у солюбілізаторі; 4 - отримання основи (необхідну кількість порошку "Aristoflex AVC" змішують з водою очищеною та перемішують при малих обертах (не більше 70 об/хв) протягом 5-10 хв при кімнатній температурі до отримання однорідної гелеподібної безбарвної маси); 5 - одержання гель-маски (у попередньо приготовлену гелеву основу вводять послідовно суміш бодяги з пропіленгліколем, перемішують, додають розчин олій у солюбілізаторі і перемішують протягом 30 хв до отримання однорідної маси; потім додають необхідну кількість бронополу і знову перемішують (не більше 70 об/хв) до повного його розчинення); 6 - гомогенізація гелю; 7 - фасування гелю у туби; 8 - упаковка туб у пачки; 9 - упаковка пачок у коробки.

З метою вибору консерванта для введення до складу гелів проводили дослідження ефективності таких антимікробних консервантів: бронопол, натрію бензоат, ніпагін, "Гермабен II". Проведені дослідження довели, що найкращі консервувальні властивості має бронопол у концентрації 0,1 %. Така концентрація обраного консерванта забезпечувала мікробну чистоту зразків гелів з бодягою протягом 2,5 років зберігання.

На підставі проведених структурно-механічних досліджень розроблених гель-масок з бодягою розраховані показники механічної стабільності та коефіцієнти динамічного розрідження, які свідчать про позитивні екструзійні властивості даних засобів та підтверджують їх стабільність у процесі зберігання. Експериментально доведено стабільність розроблених засобів протягом терміну спостереження при кімнатній температурі та у прохолодному місці у тубах алюмінієвих. Це дозволило встановити термін придатності гелів при кімнатній температурі - 2 роки.

У шостому розділі "Стандартизація гелів з бодягою та обговорення результатів фармакологічних досліджень" наведені результати порівняльного вивчення показників контролю якості лабораторних та дослідно-промислових зразків розроблених засобів, а також розроблені методики ідентифікації активної речовини - порошку бодяги, та фармакологічні властивості запропонованих гель-масок.

Доведено, що за вивченими показниками якості (зовнішній вигляд, колір, запах, колоїдна та термостабільність, рН 10 % розчину, реологічні показники, маса вмісту туби, мікробіологічна чистота) дослідно-промислові зразки гель-масок з бодягою ідентичні лабораторним та відповідають вимогам нормативної документації. У дослідно-промислових зразках розроблених гель-масок також були перевірені структурно-механічні властивості. Як видно з рис. 24, реограми зразків гель-масок, одержаних у лабораторних і промислових умовах, не відрізняються одна від одної, що свідчить на користь обраної технології.

Рис. 24. Реограми зразків: 1 і 1.1 - гель-маска для обличчя; 2 і 2.2 - гель-маска для волосся (зразок: - лабораторний, - - дослідно-промисловий)

Для бодяги, як активної речовини у гель-масках, були розроблені методики якісного та кількісного визначення. Для дослідження використовували зразки гель-маски для обличчя (15 % бодяги) та гель-маски для волосся (10 % бодяги). Оскільки основним елементом бодяги, який обумовлює її біологічну дію, є кремній, то для ідентифікації використовували такі якісні реакції на силікати: 1). з баритовою водою (спостерігається випадання сірого осаду); 2). з амонію оксалатом при нагріванні (також випадання сірого осаду).

Кількісне визначення порошку бодяги проводили гравіметричним методом після повного відмивання порошку бодяги від інших компонентів. За наведеною методикою проаналізували по 5 серій зразків гель-масок.

Фармакологічні дослідження розроблених гелів проводили на базі ЦНДЛ НФаУ (керівник - проф. Яковлєва Л.В.). На першому етапі проводили дослідження впливу гелів з бодягою на тканинно-судинну проникність та поліпшення мікроциркуляції поверхневих судин (табл. 12). Ця модель характеризує швидкість розсмоктування та резорбції мікронабряку шкіри, викликаного внутрішньошкірним уведенням розчину синього Еванса, під впливом препаратів за рахунок розширення поверхневих судин і поліпшення капілярної проникності.

Дизайн дослідження включав формування 5 груп тварин по 6 особин у кожній, яким на один бік наносили: 1 - гель № 1; 2 - гель № 2; 3 - гель № 3; 4 - гель № 4; 5 - референс-зразок мазь - "Еспол". Зразки гелів відрізнялися концентрацією бодяги : № 1 - 5 %, № 2 - 10 %, № 3 -15 %, № 4 - 20 %.

Таблиця 12 Дослідження впливу зразків гелів на вираженість проникності судин шкіри

Примітки: відхилення статистично значуще відносно інтактного контролю, р < 0,05 (за критерієм Стьюдента); ** - відхилення статистично значуще відносно групи тварин, яким наносили гель з бодягою (гель № 2), р < 0,05 (за критерієм Ньюмана-Кейлса).

Нижче наведені результати дослідження на зразках гель-маски для обличчя (результати дослідження гель-маски для волосся були ідентичними). Вивчення впливу гелю з бодягою у різних концентраціях дозволило встановити наявність стійкої фармакологічної дії, яка характеризувалась поліпшенням кровообігу поверхневих судин та більш інтенсивним розповсюдженням барвника по капілярах шкіри. При розширенні судин зменшується опір кровотоку в артеріях, через мікроциркуляторне русло, яке вони забезпечують, протікає більше крові, ніж зазвичай. У мікросудинах підвищується кров'яний тиск, збільшується кількість функціонуючих капілярів, за рахунок чого покращується трофіка тканин. Найбільш виражену дію встановлено у гель-маски з бодягою у концентрації 15%, яка статистично значуще відрізнялась від інших зразків (включаючи тенденцію відносно гелю № 1) та не відрізнялась від референс-зразка. Відомо, що поліпшення припливу крові до волосяних цибулин передбачає позитивний вплив на стан волосся та стимулювання його росту. Однак волосиста частина шкіри голови має більшу чутливість, тому для гель-маски для волосся було обрано 10 % концентрацію бодяги. За експериментальними даними, максимальний ефект розвивається приблизно через 60 хв хоча виражену дію спостерігали вже через 30 хв після нанесення гелів з бодягою. Необхідно зазначати, що силу подразливого ефекту можна регулювати тривалістю втирання гелю та часом контакту зі шкірою до змивання. Проведений літературний пошук та виконані дослідження дозволили нам рекомендувати таку методику застосування: наносити та втирати (для "укорінення" кременевих голок) гель-маску з бодягою слід по масажних лініях (для обличчя) або круговими рухами (для волосся), залишачи на шкірі протягом 15 хв; маску, яка підсохла, активно втирати у шкіру й залишаюти ще на 10-15 хв (до повного висихання); потім змивати теплою водою (при змиванні може бути відчуття болю та поколювання - реакція природна).

З метою вивчення антиексудативної дії гель-маски для обличчя з бодягою (15 %) використовували модель венозного застою у хвості щурів (табл. 13).

Таблиця 13 Вивчення антиексудативної активності гелю з бодягою для обличчя

Примітка. *- відмінності статистично значущі щодо групи позитивного контролю, p<0,05 (за критерієм Ньюмана-Кейлса).

Як видно з наведених даних, оклюзія хвоста щурів групи позитивного контролю впродовж 4-х годин викликає веностаз, який супроводжується розвитком транссудативного набряку м'яких тканин. Протягом всього експерименту приріст об'єму хвоста у тварин, яким на уражену ділянку наносили у лікувально-профілактичному режимі за 3 дні до експерименту гель-маску з бодягою 15 % та референс-зразок гель "Синяк off" (Медичне НВО "Біокон"), статистично значуще відрізнявся від аналогічного показника у тварин групи позитивного контролю, що не отримували лікування.

Вивчення гострої токсичності проведено за умов нашкірного застосування, а саме: гель-маски з бодягою для обличчя у дозі 2810 мг/кг та гель-маски з бодягою для волосся у дозі 2660 мг/кг відносно маси тіла тварин. Доведено, що LD50 розроблених гель-масок з бодягою лежить за межами 2810 мг/кг, динаміка маси тварин відповідає фізіологічній нормі, а порівняння масових коефіцієнтів внутрішніх органів щурів не показало статистично значущих відхилень. Отримані дані дозволяють класифікувати досліджувані зразки як "практично нетоксичні" відповідно до загальноприйнятої класифікації.

Висновки

Уперше на підставі комплексних структурно-механічних, фізико-хімічних та технологічних досліджень обґрунтовано науково-методичний підхід до створення гелевих основ на базі гелеутворювачів різної природи, проведено поглиблене дослідження природної речовини бодяги та розроблені гелі на її основі.

1.За результатами літературних та проведених комплексних експериментальних досліджень встановлено, що:

номенклатура вивчених гелеутворювачів різного походження (природні: ксантан, камедь ріжкового дерева, гуар; комплексні співполімери: "Aristoflex AVC", "Salcare 80", "Rapithix А-60"; модифіковані: "Structura XL", "AMAZE XT") дозволяє обрати оптимальний загусник при розробці сучасного засобу м'якої форми випуску з необхідними фізико-хімічними, технологічними та іншими властивостями;

перспективним є створення гелевих композицій шляхом комбінування ряду гелеутворювачів, зокрема природних;

технологічні особливості отримання гелевих основ, вплив різних факторів (температура, механічна обробка, значення рН та ін.), на їх стабільність, фізико-хімічні та споживчі властивості необхідно враховувати при їх виборі та розробці препаратів м'якої форми випуску.

2.Бодяга (Spongilla lacustris L.) стандартизована як сировина з метою подальшого використання як самостійного засобу у вигляді порошку "Бодяга косметична", так і субстанції для розробки засобів місцевої дії. Для вхідного контролю цієї сировини розроблені методики аналізу бодяги та опрацьовані ТУ У 23911595-001-2002 "Бодяга косметична" і технологічна інструкція. На цю субстанцію отримано гігієнічний висновок № 05.03.02-07/15590, який підтверджує відповідність бодяги санітарно-гігієнічним нормам і можливості виробництва та використання її на території України:

вперше вивчено основні технологічні властивості порошку бодяги (питома та насипна маса, об'ємна вага, вологість, пористість, порізність та вільний об'єм шару), за допомогою сучасних методик аналізу досліджено його хімічний склад (амінокислоти, жирні кислоти, мікро- та макроелементи, каротиноїди, хлорофіли);

за допомогою методів оптичної мікроскопії встановлена голчаста структура спікул бодяги, яка забезпечує миттєвий шкірноподразливий ефект та розширення капілярів. Така дія підтверджена проведеними біологічними дослідженнями; також встановлено відсутність токсичності у порошку бодяги при місцевому застосуванні.

3.Уперше теоретично обґрунтовані та експериментально підтверджені загальні принципи розробки гель-масок на основі бодяги:

за допомогою реологічних та фізико-хімічних досліджень обрано оптимальні гелеутворювачі (ксантан та "Aristoflex AVC"), на основі яких розроблено стабільні гелеві системи з бодягою;

за допомогою фармакологічних досліджень обрана оптимальна концентрація бодяги (для гель-маски для обличчя - 15 %, для гель-маски для волосся -10 %). Біологічним дослідженнями доведена наявність місцевоподразливої, антиексудативної та протизапальної дії;

за результатами фізико-хімічних та біофармацевтичних досліджень доведена необхідність уведення до складу запропонованих гелів гідрофільних неводних розчинників (гліцерин, пропіленгліколь);

з метою покращення запаху розроблених засобів до їх складу введено ефірні олії за допомогою солюбілізатора; доведено необхідність застосування консерванта для забезпечення необхідного терміну зберігання (бронопол 0,1 %);

4. Розроблено раціональну технологію гель-масок з бодягою, на підставі чого складено технологічні інструкції на виробництво даних засобів. Технологію апробовано в умовах промислового виробництва на базі ПП "Евро-плюс", м. Дніпропетровськ (акт впровадження від 02.08.09 р).

5. Експериментально доведено стабільність розроблених засобів протягом двох років при зберіганні у тубах алюмінієвих у прохолодному місці при кімнатній температурі.

6. За допомогою біологічних досліджень встановлено, що гель-маски з бодягою чинять помірну подразливу та виражену протизапальну дію, поліпшують тканинно-судинну проникність та кровообіг поверхневих судин, а також є біологічно нешкідливими.

7.Наукова новизна одержаних результатів захищена деклараційними патентами України на корисну модель: № 40643 (гель-маска для обличчя) та № 40008 (гель-маска для волосся); на ці засоби отримані гігієнічні висновки № 05.02.03.02-04/3752 та № 05.02.06/3752 відповідно.

8. Фрагменти дисертаційної роботи впроваджено у навчальний процес низки вищих медичних і фармацевтичних навчальних закладів України III-IY рівня акредитації.

гелеутворювач косметичний фармацевтичний бодяга

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Баранова И. И. Изучение структурно-механических и физико-химических свойств гелевых основ с ксантаном / И. И. Баранова // Запорожский мед. журн. - 2008. - № 5. - С. 106-108.

2. Баранова І. І. Особливості отримання гелів, утворених за допомогою полімерної композиції "Salcare-80" / І. І. Баранова // Вісник фармації. - 2009. - № 2 (58). - С. 40-42.

3. Баранова І. І. Вивчення фізико-хімічних та структурно-механічних властивостей гідрогелів на основі полімерної композиції "Salcare-80"/ І. І. Баранова // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. - 2009. - № 1. - С. 16-18.

4. Баранова И. И. Особенности технологии и реологическое изучение гелевих основ с камедью рожкового дерева / И. И. Баранова // Запорожский мед. журн. - 2009. - Т. 11, № 2. - С. 58-60.

5. Баранова І. І. Створення оптимальних гелевих композицій за допомогою галактомананів / І. І. Баранова // Вісник фармації. - 2009. - № 3 (59). - С. 46 - 48.

6. Баранова І. І. Вивчення фізико-хімічних та реологічних властивостей гелів з камеддю ріжкового дерева / І. І. Баранова // Зб. наук. праць співробітників НМАПО ім. П. Л. Шупика. - 2009. - Вип. 18, Кн. 3. - С. 311-315.

7. Баранова І. І. Вибір оптимальної технології та вивчення фізико-хімічних властивостей гелів з "Rapithix A-60" / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Вісник фармації. - 2009. - № 4 (60). - С. 46-49. (Особистий внесок: виготовлення зразків гелів, дослідження реологічних та фізико-хімічних властивостей гелів, опрацювання одержаних даних, підготовка статті).

8. Баранова І. І. Дослідження гідрогелів на основі сучасного гелеутворювача "Rapithix A-60" / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Запорожский медицинский журнал. - 2009. - № 4. - С. 46-48. (Особистий внесок: проведення технологічних, реологічних досліджень, обробка одержаних даних, написання статті).

9. Баранова І. І. Розробка гелевих композицій на основі ксантану з природними гелеутворювачами / І. І. Баранова // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. - 2009. - Т.4, № 3. - С. 79-81.

10. Баранова І. І. Розробка та вивчення гелевих систем на основі комплексного співполимеру "Aristoflex AVC" / І. І. Баранова // Фармац. журн. - 2009. - № 5. - С. 112-116.

11. Баранова І. І. Вивчення впливу ряду допоміжних речовин на реологічні властивості гелів з "Structure XL" / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. - 2010. - № 1. - С. 58-60. (Особистий внесок: виготовлення зразків гелів, проведення реологічних та фізико-хімічних досліджень, аналіз одержаних даних, підготовка статті).

12. Баранова І. І. Експериментальне вивчення фізико-механічних властивостей гелів на основі модифікованого полімеру "Amaze XT" / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Вісник фармації. - 2010. - № 1 (61). - С. 10-12. (Особистий внесок: планування та проведення експерименту, обробка результатів досліджень, написання статті).

13. Баранова І. І. Розробка та вивчення властивостей комбінованих гелів / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Фармацевтичний часопис. - 2010. - № 1. - С. 35-37. (Особистий внесок: розробка складів та технології зразків гелів, обробка результатів досліджень, написання статті).

14. Баранова І. І. Вивчення технологічних параметрів порошку бодяги звичайної (Spongilla lacustris L.) / І. І. Баранова, Є. В. Гладух, Ю. С. Целюба // Актуальні питання фармацевтичної і медичної науки та практики. - 2010. - № 1. - С. 11-13. (Особистий внесок: проведення досліджень, аналіз результатів досліджень, написання статті).

15. Баранова И. И. Изучение реологических параметров гелей на основе модифицированного крахмала / И. И. Баранова, А. Г. Башура // Запорожский мед. журн. - 2010. - № 2. - С. 81-84. (Особистий внесок: виготовлення зразків, проведення реологічних досліджень, аналіз та узагальнення результатів досліджень, написання тез).

16. Баранова І. І. Мікробіологічне обґрунтування вибору консерванта при розробці гелів з бодягою / І. І. Баранова, О. Г. Башура, Т. П. Осолодченко // Клінічна фармація. - 2010. - № 3. - С. 50-53. (Особистий внесок: підготовка зразків, планування експерименту, аналіз та узагальнення результатів досліджень, підготовка статті до друку).

17. Целюба Ю. С. Дослідження жирнокислотного складу бодяги (Spongilla lacustris) / Ю. С. Целюба, І. І. Баранова, В. С. Кисличенко // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. - 2010. - Т.5, № 3. - С. 114 - 116. (Особистий внесок: підготовка зразків, планування експерименту, узагальнення результатів досліджень та підготовка статті).

18. Баранова І. І. Особливості опрацювання гелів на основі бодяги / І. І. Баранова // Зб. наук. праць співробітників НМАПО ім. П. Л. Шупика. - 2010. - Вип. 19, Кн. 3. - С. 584-588.

19. Целюба Ю. С. Вивчення амінокислотного складу бодяги / Ю. С. Целюба, В. С. Кисличенко, І. І. Баранова // Фітотерапія. Часопис. - 2010. - № 3. - С. 54-56. (Особистий внесок: підготовка зразків, аналіз та узагальнення експериментальних даних та підготовка статті).

20. Баранова І. І. Обґрунтування складу та технології гелю-маски з бодягою / І. І. Баранова, О. Г. Башура, Є. В. Гладух // Вісник фармації. - 2010. - № 4 (64). - С. 15-17. (Особистий внесок: планування та проведення експерименту, обробка результатів досліджень, написання статті).

21. Пат. на корисну модель № 40643 (Україна). МПК 2009 А 61 К 35/00. Гель-маска для обличчя / Баранова І. І., Шамін І. М. - № 11125; заявл. 15.09.2008; опубл. 27.04.2009, Бюл. № 8. (Особистий внесок: здійснення патентного пошуку, проведення дослідження, узагальнення та інтерпретація отриманих даних, підготовка заявки).

22. Пат. на корисну модель № 40008 (Україна). МПК 2009 А 61 К 35/00. Гель-маска для волосся з бодягою / Баранова І. І., Шамін І. М. - № 11131; заявл. 15.09.2008; опубл. 25.03.2009, Бюл. № 6. (Особистий внесок: здійснення патентному пошуку, розробка складу та технології розробленого засобу, підготовка формули винаходу та опису до патенту, оформлення

23. Баранова И. И. Бодяга / И. И. Баранова // Косметология и аромология. - 2007. - № 1 - С. 43-45.

24. Баранова І. І. Бодяга в косметології та народній медицині / І. І. Баранова // Les nouvelles Україна. - 2010. - № 3 (61) - С. 76-79.

25. Баранова И. И. Изучение физико-химических, реологических и технологических свойств гелевых основ / И. И. Баранова // Сьогодення та майбутнє фармації : тез. доп. Всеукр. конгр., м. Харків, 16-19 квіт. 2008 р. - Х. : Вид-во НФаУ, 2008. - С. 74.

26. Баранова І. І. Розробка гелевих основ з ксантаном для м'яких косметичних і лікарських засобів / І. І. Баранова // Сучасні досягнення фармацевтичної технології : тез. доп. Першої наук.-практ. конф. з міжнар. участю, м. Харків, 20 - 21 листоп. 2008 р. - Х.: Вид-во НФаУ, 2009. - С. 50.

27. Баранова І. І. Вивчення фізико-хімічних властивостей композицій на основі гелеутворювачів рослинного походження / І. І. Баранова // Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів : матеріали 3-ї наук.-практ. конф., м. Тернопіль, 1-2 жовт. 2009 р. - Тернопіль : Вид-во ТДМУ "Укрмедкнига", 2009. - С. 45.

28. Баранова І. І. Порівняльне вивчення реологічних та фізико-хімічних властивостей гелевої композиції комплексу ксантан/модифікований крохмаль // І. І. Баранова, О. Г. Башура // Український вісник психоневрології. - Т. 17, вип. 2 (59), додаток. - 2009. - С. 165-166.

29. Баранова И. И. Сравнительная оценка загущающей способности акриловых гидрогелей / И. И. Баранова, А. Г. Башура // Мат. VIII съезда фарм. работников Республики Беларусь, г. Витебск, 8-9 апр. 2010 г. - Витебск : Витебский государственный медицинский университет, 2010. - С. 65-68.

30. Баранова І. І. Перспективи створення засобів м'якої форми випуску на основі модифікованих гелеутворювачів / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Молодь - медицині майбутнього : тез. доп. міжнар. наук. конф. студентів та молох вчених, м. Одеса, 22-23 квіт. 2010 р. - Одеса : Одеський державний медичний університет, 2010. - С. 89-90.

31. Баранова І. І. Вивчення властивостей гелів з гідроколоїдами / І. І. Баранова, О. Г. Башура // Сучасні аспекти медицини і фармації-2010 : тез. доп. 70 Ювілейної Всеукр. наук.-практ. конф. молодих вчених та студ. з міжнар. участю, м. Запоріжжя, 13-14 тр. 2010 р. - Запоріжжя : Запорізький державний медичний університет, 2010. - С. 85.

32. Целюба Ю. С. Бодяга як перспективна сировина для використання у косметології / Ю. С. Целюба, І. І. Баранова, В. С. Кисличенко // Молодь - медицині майбутнього : тез. доп. міжнар. наук. конф. студентів та молодих вчених, м. Одеса, 22-23 квіт. 2010 р. - Одеса : Одеський державний медичний університет, 2010. - С. 98.

33. Баранова І. І. Дослідження стабільності гелів з бодягою / І. І. Баранова // Фармацевтична наука: сторічні аспекти формування та шляхи удосконалення : тез. доп. VI регіональної наук.-практ. конф. молодих вчених та студентів, м. Луганськ, 29 квіт. 2010 р. - Луганськ : ТОВ "Віртуальна реальність", 2010. - С. 40-42.

34. Баранова І. І. Вивчення основних параметрів та властивостей бодяги / І. І. Баранова, Є. В. Гладух // Актуальні питання створення нових лікарських засобів: тез. доп. Всеукр. наук. конф. студентів та молодих вчених, м. Харків, 22-23 квіт. 2010 р. - Х. : Вид-во НФаУ, 2010. - С. 149.

35. Баранова І. І. Вивчення макро- і мікроелементного складу бодяги / І. І. Баранова, Ю. С. Целюба, В. С. Кисличенко // Найновите постиження на европейската наука - 2010: материали VI междунар. науч.-практ. конф., г. София, 17-25 юни 2010 г. - София : ООД "Бял ГРАД-БГ", 2010. - Т. 18. - С. 3-5.

36. Баранова І. І. Обґрунтування концентрації бронітролу при розробці гелів з бодягою / І. І. Баранова, О. Г. Башура, Т. П. Осолодченко // Dynamika naukowych badac - 2010 : mаtеrіаеy VI miedz. nakowi-prakt. konf., м. Przemysl, 07-15 lipca 2010 r. - Przemysl : Wydawca "Nauka і studia", 2010. - Vol. 9. - С. 50-53.

37. Баранова І. І. Особливості створення гелю-маски для волосся з бодягою / І. І. Баранова, Є.В. Гладух, О.Г. Башура // Wschodnie partnerstwo - 2010 : mаtеrіаеy VI miedz. nakowi-prakt. konf., м. Przemysl, 07-15 wrzeњnia 2010 r. - Przemysl : Wydawca "Nauka і studia", 2010. - Vol. 5. - С. 58-60.

38. Баранова І. І. Розробка складу та технології гель-маски з бодягою для обличчя / І. І. Баранова, О. Г. Башура, Є. В. Гладух // Фармація України. Погляд у майбутнє : матеріали VII Нац. з'їзду фармацевтів України, м. Харків, 15-17 верес. 2010 р. - Х. : Вид-во НФаУ, 2010. - Т. 1. - С. 15.

39. Баранова І. І. Вивчення гострої токсичності гелю з бодягою / І. І. Баранова, Л. В. Яковлєва // Український вісник психоневрології. - Т. 18, вип. 2 (63), додаток - 2009. - С. 97.

40. Баранова І. І. Вивчення антиексудативної та протизапальної дії гелю з бодягою / І. І. Баранова, Л. В. Яковлєва Л.В. // Veda a vznik - 2010/2011 : mаtеrіеy VI mezin. vedecko-prakt. konf., м. Praha, 27 pros. 2010 р. - 05 ledna. 2011 р. - Praha : Vydбno Publishing House "Education and Science", 2010/2011. - Dil. 15. - С. 9 - 11.

Размещено на Allbest.ru