ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ СИНЮХИ ГОЛУБОЙ И ВАЛЕРИАНЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ



На правах рукописи

Дубашинская

Наталья Вадимовна

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ СИНЮХИ ГОЛУБОЙ И ВАЛЕРИАНЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ

14.04.01. – технология получения  лекарств

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Санкт-Петербург, 2011

Работа выполнена в учреждении образования «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», г. Витебск, Республика Беларусь

Научный руководитель:

доктор фармацевтических наук, доцент  Хишова Ольга Михайловна

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор  Вайнштейн Виктор Абрамович

кандидат фармацевтических наук   Пожарицкая Ольга Николаевна

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится04 октября 2011 года в15.00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 208.088.01 при ГБОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академии Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 197227, г. Санкт-Петербург, пр. Испытателей, д. 14

Автореферат разослан « 02 » сентября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.088.01,

кандидат фармацевтических наук, доцент     Н.В. Марченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время актуальным является создание лекарственных средств (ЛС) на основе лекарственного растительного сырья (ЛРС).

Технологии получения экстракционных ЛС являются достаточно известными. Но когда речь идет об использовании новых видов ЛРС, эти технологии требуют индивидуальных подходов и разработок с точки зрения закономерностей экстрагирования ЛРС и содержания определенной группы биологически активных веществ (БАВ).

Наиболее рациональным типом экстрактов следует считать сухие экстракты. Они удобны в применении, имеют минимально возможную массу. К недостаткам сухих экстрактов относится их высокая гигроскопичность, вследствие чего они превращаются в комкообразные массы, утрачивающие сыпучесть. Поэтому перспективным является производство на их основе твердых ЛС – таблеток и капсул.

Еще одной формой переработки растительного сырья являются ЛС, в состав которых ЛРС входит в виде тонко измельченного порошка. Создание таких ЛС является одним из перспективных направлений развития фармацевтического производства, так как позволяет максимально использовать весь комплекс БАВ растений, рационально и комплексно применять растительные ресурсы. Актуальным является создание мягких желатиновых капсул (МЖК), содержимое которых представляет собой масляную суспензию на основе тонко измельченных порошков корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной. Применение этих лекарственных растений в виде МЖК позволяет решить ряд задач: максимально повысить биологическую доступность ЛС путем сохранения комплекса БАВ, повысить стабильность ЛС, корригировать неприятный вкус и запах входящих в состав компонентов, рационально использовать растительные ресурсы.

Вышеизложенное дает основания полагать, что разработка и совершенствование технологий получения готовых лекарственных форм на основе тонко измельченных растительных субстанций, расширение арсенала ЛС этой номенклатуры, оптимизация методов оценки их качества и стандартизации – актуальная проблема фармацевтической науки и практики.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационного исследования является научное обоснование, разработка составов и технологии экстракционных ЛС на основе корневищ с корнями синюхи голубой – жидкого и сухого экстракта, твердых желатиновых капсул (ТЖК) на основе сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой, МЖК на основе тонко измельченного порошка корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы необходимо было решить следующие задачи:

  1. Изучить влияние размера частиц, природы экстрагента и технологии производства жидкого экстракта на извлечение БАВ из корневищ с корнями синюхи голубой;
  2. Разработать состав и технологию получения жидкого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой;
  3. Получить сухой экстракт корневищ с корнями синюхи голубой;
  4. Определить физико-химические и технологические свойства сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой;
  5. Подобрать оптимальную композицию вспомогательных веществ для получения ТЖК сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой;
  6. Разработать оптимальный состав для получения МЖК тонко измельченных порошков корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной.
  7. Установить сроки годности предложенных ЛС, провести стандартизацию предложенных ЛС и разработать нормативную документацию на их производство.
  8. Изучить специфическую фармакологическую активность, доказать безопасность и эффективность разработанных ЛС.

Научная новизна

Впервые изучены закономерности экстрагирования корневищ с корнями синюхи голубой, определены коэффициенты полной и внутренней поглощаемости, набухания, рассчитаны потери на диффузию при получении жидкого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой.

Впервые разработаны оптимальный состав и рациональная технология получения жидкого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой, получен сухой экстракт данного растения, разработан состав ТЖК на основе сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой и МЖК на основе тонко измельченных корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной.

Научная новизна исследований подтверждена тремя патентами на изобретение: патент № 11668 Способ получения жидкого экстракта корневищ с корнями синюхи, патент № 11554 Экстракт корневищ с корнями синюхи, патент № 13435 Лекарственное средство на основе валерианы.

Практическая значимость

Разработаны новые высокоэффективные ЛС на основе ЛРС, которые характеризуются высокой фармакологической активностью, стабильностью, удобством применения, использованием ресурсосберегающих технологий.

В ходе выполнения диссертационного исследования разработаны следующие нормативные документы: ФС «Корневища с корнями синюхи голубой», ФСП «Жидкий экстракт корневищ с корнями синюхи голубой» (проект), ФСП «ТЖК сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой» (проект), Спецификация на субстанцию «Корневищ с корнями синюхи голубой сухой экстракт» (проект), ТУ РБ 100348119.035-2007 «Валериана плюс». Зарегистрированы и успешно внедрены в промышленное производство на УП «Минскинтеркапс» МЖК на основе корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной в виде БАД «Валериана плюс». БАД зарегистрирована в Республике Латвия, регистрационное удостоверение № 34/08-UB.

Разработанные экстракционные ЛС на основе корневищ с корнями синюхи голубой предложены для внедрения на фармацевтических предприятиях РБ.

Для корневищ с корнями синюхи голубой и ЛС на ее основе предложен способ стандартизации по содержанию БАВ – тритерпеновые сапонины (ТС). Разработанные методики качественного и количественного определения ТС включены в Государственную фармакопею Республики Беларусь (ГФ РБ).

Проведено изучение безопасности и эффективности ТЖК сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой, что может быть использовано при регистрации ЛС.

Апробация результатов диссертации

Основные результаты исследований, выполненных в рамках диссертационной работы, были представлены на итоговых научно-практических конференциях студентов и молодых ученых УО «ВГМУ» (2006, 2007), научных сессиях УО «ВГМУ» (2007, 2008, 2009, 2010, 2011),VII международной научно-практической конференции «Студенческая медицинаXXI века (Витебск, 2007), международной научной конференции «Экспериментальная и клиническая фармакология» (Минск, 2007, 2009), международном симпозиуме молодых ученых «Экологическая медицина и фармакология» (Минск, 2007), Всеукраинском конгрессе «Настоящее и будущее фармации» (Харьков, 2008), юбилейной международной научно-практической конференции «ФармакогнозияXXI века» (Харьков, 2009),VIII съезде фармацевтических работников Республики Беларусь (Витебск, 2010).

Опубликованность результатов диссертации

Основные результаты работы опубликованы в 10 статьях в рецензируемых научных журналах общим объемом 4 авторских листа (из них 1 статья соответствует требованиям ВАК РФ и 9 статей соответствуют требованиям ВАК РБ), 13 статьях в сборниках статей и 2 тезисах научных конференций, 3 патентах.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, перечня условных обозначений, общей характеристики работы, обзора литературы, семи глав собственных исследований, заключения, библиографического списка, включающего 184 использованных источников, 28 публикаций соискателя и 9 приложений.

Диссертация изложена на 275 страницах машинописного текста, включая 73 таблицы на 56 страницах, 13 рисунков на 7 страницах, 9 приложений на 55 страницах.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук

Тема диссертации соответствует приоритетным направлениям научно-технической деятельности Республики Беларусь на 2006 – 2010 г.г. по разделу «Медицина и фармация».

Тема диссертации включена в утвержденный план научно-исследовательской работы УО «ВГМУ» на 2004 – 2010 г.г.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Теоретическое и экспериментальное обоснование составов и способов производства экстракционных ЛС на основе корневищ с корнями синюхи голубой;

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование состава и технологии производства ТЖК на основе сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой и МЖК тонко измельченных порошков корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной;

3. Показатели стандартизации разработанных экстракционных ЛС – жидкого и сухого экстрактов корневищ с корнями синюхи голубой: идентификация и количественное определение действующих веществ, сухой остаток, относительная плотность (жидкий экстракт), содержание этанола (жидкий экстракт), тяжелые металлы, микробиологическая чистота, потеря в массе при высушивании (сухой экстракт).

4. Показатели стандартизации ТЖК на основе сухого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой и МЖК тонко измельченных порошков корневищ с корнями синюхи голубой и валерианы лекарственной: идентификация и количественное определение действующих веществ, средняя масса, средняя масса содержимого капсул, однородность дозирования, микробиологическая чистота.

5. Результаты изучения безопасности (острой и хронической токсичности) и эффективности разработанных ЛС на животных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и первой главе проанализированы и обобщены известные данные, обосновывающие актуальность, целесообразность и медицинскую значимость разработки экстракционных ЛС на основе ЛРС. Отмечается, что в настоящее время фармацевтическими организациями производятся экстракционные ЛС, к которым относятся настойки, экстракты, а в аптечной практике на основе ЛРС изготавливаются настои и отвары. Кроме того, большой интерес представляет использование растений в виде порошков и получение на их основе твердых лекарственных форм – таблеток и капсул. Представлена характеристика процесса экстрагирования как массообменного процесса, а также - разносторонняя биологическая, химическая и фармакологическая характеристика синюхи голубой и валерианы лекарственной, которые являются исходными фармацевтическими субстанциями для производства ЛС, разработанных в рамках данной диссертации. Дана характеристика способов экстрагирования ЛРС.

Во второй главе«Объекты и методы исследования» описаны объекты исследования и изложены основные методики, использованные или разработанные при выполнении диссертационных исследований. Методики химико-фармацевтического анализа ЛРС синюхи голубой и валерианы лекарственной и готовых ЛС, разработанных на их основе, базируются на определении основных групп БАВ – тритерпеновых сапонинов синюхи голубой, валепотриатов и сесквитерпеновых кислот валерианы лекарственной. Для идентификации подлежащих анализу соединений использованы характерные качественные реакции и ТСХ. Валепотриаты идентифицировали с помощью цветной качественной реакции со смесью концентрированных хлористоводородной и ледяной уксусной кислот, в результате которой образуются пирилиевые соли, обладающие интенсивной синей окраской. Для подтверждения наличия кислоты валереновой и тритерпеновых сапонинов использовали метод ТСХ. С целью количественного определения тритерпеновых сапонинов в ЛРС синюхи голубой и готовых ЛС на его основе разработана спектрофотометрическая методика, основанная на определении продуктов реакции ТС с кислотой серной концентрированной, обладающих максимумом поглощения при 310±2 нм. Предложенная методика характеризуется небольшой затратой реактивов и сорбента, не требует применения дорогих стандартных образцов и обладает хорошей воспроизводимостью. Для стандартизации ЛРС и готовых ЛС валерианы лекарственной по количественному содержанию БАВ использована спектрофотометрическая методика определения валепотриатов, основанная на их специфической особенности взаимодействовать со смесью концентрированных хлористоводородной и ледяной уксусной кислот с образованием пирилиевых солей интенсивного синего цвета с максимумом поглощения при 595±2 нм, и ВЭЖХ для определения сесквитерпеновых кислот. Определение технологических характеристик фармацевтических субстанций, физические и физико-химические показатели, анализ ЛРС и ЛС на его основе, фармацевтико-технологические испытания осуществляли стандартными методами, используемыми при изучении данных свойств. Экспериментальные данные обрабатывали методами статистического анализа с использованием критериев Стьюдента, Фишера, Кокрена и многофакторного дисперсионного анализа для оценки достоверности полученных результатов при р = 0,05, использовали методы математического планирования эксперимента латинский квадрат, физическое моделирование. Статистическая обработка данных осуществлялась с применением программы «Exсel».

В третьей главе«Изучение закономерностей экстрагирования корневищ с корнями синюхи голубой» изложены результаты определения важнейших параметров, оказывающих влияние на качество получаемого экстракционного ЛС.

Важной характеристикой, влияющей на содержание БАВ в готовом экстракционном ЛС, являетсякоэффициентпотерь на диффузию. Для определения потерь на диффузию необходимо, прежде всего, оценить влияние объема экстрагента на коэффициент потерь на диффузию при получении жидкого экстракта корневищ с корнями синюхи голубой. Результаты исследования представлены в таблицах 1, 2, 3.

Таблица 1 – Потери на диффузию в зависимости от концентрации спирта этилового и размера частиц сырья (жидкий экстракт синюхи голубой 1:1)

Концентрация спирта этилового, %

Размер частиц сырья в мм

0,5

1

3

5

20

0,001136

0,001148

0,001193

0,001211

40

0,001136

0,001136

0,001193

0,001229

70

0,001148

0,001148

0,001211

0,001244

Таблица 2 – Потери на диффузию в зависимости от концентрации спирта этилового и размера частиц сырья (жидкий экстракт синюхи голубой 1:2)

Концентрация спирта этилового, %

Размер частиц сырья в мм

0,5

1

3

5

20

0,000883

0,000899

0,000954

0,000978

40

0,000883

0,000883

0,000954

0,001001

70

0,000899

0,000899

0,000978

0,001022

Таблица 3 – Потери на диффузию в зависимости от соотношения сырье : экстрагент

Параметры экстрагирования

Соотношение сырье : экстрагент

Концентрация спирта этилового, %

Размер частиц ЛРС, мм

1:1

1:2

1

2

3

4

20

0,5

0,001136

0,000883

20

1

0,001148

0,000899

20

3

0,001193

0,000954

20

5

0,001211

0,000978

40

0,5

0,001136

0,000883

40

1

0,001136

0,000883

Продолжение таблицы 3

1

2

3

4

40

3

0,001139

0,000954

40

5

0,001229

0,001001

70

0,5

0,001148

0,000899

70

1

0,001148

0,000899

70

3

0,001211

0,000978

70

5

0,001244

0,001022

Потери на диффузию увеличиваются с возрастанием концентрации спирта этилового и увеличением размера частиц ЛРС и уменьшаются при увеличении соотношения экстрагент : сырье (таблицы 1, 2, 3).

Для изучения процесса экстрагирования использовали физическое моделирование, то есть заменяли изучение процесса экстрагирования корневищ с корнями синюхи голубой исследованием его модели с той же физической природой. В качестве параметра оптимизации (у) выбрали величину потерь на диффузию.

В качестве факторов, определяющих процесс, использовали:

х0 – фиктивная переменная;

х1 – соотношение сырье : экстрагент;

х2 – размер частиц ЛРС, мм;

х3 – концентрация спирта этилового, %.

Матрица планирования полного факторного эксперимента представлена в таблице 4.

Таблица 4 – Матрица планирования полного факторного эксперимента

№ опыта