CC BY
64
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-1-119-123
УДК 615.1:615.242
КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ВЫБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА СПРЕЯ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА
Морозова Е.В., Морозов В А., Макиева М.С., Морозов Ю.А., Игнатович И.В.
ФГБОУ ВО Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова, г. Владикавказ,
Российская Федерация
Аннотация: Высокая распространенность и увеличивающаяся интенсивность стоматологических заболеваний указывает на необходимость усиления роли профилактической медицины, переориентации медицинской деятельности на поддержание здоровья человека и включает профилактику стоматологических заболеваний в число наиболее актуальных вопросов современной медицины. Оптимальной лекарственной формой, обеспечивающей удобство применения и максимально возможную степень доставки действующих веществ для стоматологических профилактических препаратов, являются спреи. В данной статье приводятся результаты исследований по выбору оптимального состава препарата для профилактики заболеваний па-родонта. В качестве лекарственной формы предложен спрей, включающий в свой состав извлечения из лекарственного растительного сырья - травы душицы обыкновенной и цветков ромашки, определен состав вспомогательных веществ, с учетом степени их влияния на терапевтическую активность разрабатываемого лекарственного препарата. Проведены фармакотехно-логические и биофармацевтические исследования, определена оптимальная степень высвобождения. Исходя из результатов биофармацевтических исследований установлена наибольшая степень высвобождения флавоноидов из изучаемых спрей-композиций. Теоретически и экспериментально обоснован состав спрей-композиции для профилактики заболеваний пародонта: глицерина - 7,5; 1 % раствора метилцеллюлозы - 7,5; комплексного спирто-водного извлечения из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки.
Ключевые слова: биологически активные вещества, заболевания парадонта, спрей, экстрактивные вещества, душица обыкновенная, цветки ромашки.
Введение. Высокая распространенность и увеличивающаяся интенсивность стоматологических заболеваний указывает на необходимость усиления роли профилактической медицины, переориентации медицинской деятельности на поддержание здоровья человека и включает профилактику стоматологических заболеваний в число наиболее актуальных вопросов современной медицины. Эпидемиологические исследования всемирной организации здравоохранения свидетельствуют о широком распространении и интенсивной динамики инфекционно-воспалительных заболеваниях пародонта (гингивит, стоматит и др.), этими заболеваниями страдает до 95% взрослого населения, и до 80% детей.
На сегодняшний день современная номенклатура лекарственных препаратов для лечения и профилактики заболеваний пародонта на 75% представлена лекарственными препаратами синтетического происхождения. В данной группе лекарственных препаратов присуще недостатки: высокая сенсибилизирующая активность, повышенная чувствительность к компонентам, беременность, период грудного вскармливания,
возраст до 18 лет и др. С данной точки зрения, лекарственные растительные препараты наряду с эффективностью обладают сравнительно низкой безопасностью, мягкостью действия, широтой фармакологических эффектов, минимальным анальгезирующим действием, и местным раздражающим действием. Помимо этого, следует отметить потребность и увеличение спроса на эффективность, и безопасность фитопрепаратов. Следовательно, базовым способом, который позволяет одновременно предупредить, либо снизить стоматологическую заболеваемость, являются методы и средства первичной профилактики. К таким профилактическим стоматологическим препаратам следует отнести препараты на основе растительного сырья [1]. Перспективным лекарственным растительным сырьем в данном аспекте является трава душицы обыкновенной, цветки ромашки аптечной и кора дуба обыкновенного.
Из существующих на сегодняшний день лекарственных форм, больше всего для стоматологических профилактических препаратов подходят спреи, как по своим биофармацевтическим характеристикам, так и по технологическим показателям [2, 3].
—---
'Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
~ 119 ~
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 1
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2017-20-l —--—
Спреи следует рассматривать как сложный комплекс лекарственных веществ с их носителем - основой. Терапевтический эффект спрея зависит от химических, структурно-механических свойств используемых веществ (основных и вспомогательных), их концентрации, агрегатного или дисперсионного состояния, основы, технологических приемов, применяемых при изготовлении препарата, способа нанесения спрея, и др. условий. В соответствии с боифармацевтиче-скими представлениями основа и вспомогательные вещества рассматриваются как активные носители ЛВ, резорбцией которых можно управлять в зависимости от назначения ЛФ, в том числе и спрея. Следует признать, что ни один фармацевтический фактор не оказывает столь значительного и сложного влияния на действие ЛВ в ЛФ, как вспомогательные вещества. Необоснованное их применение может привести к снижению, извращению или полной потере лечебного действия ЛВ, что является следствием взаимодействий лекарственных и вспомогательных веществ в процессе изготовления ЛФ, в приготовленной ЛФ или, чаще, после ее назначения больному.
Основа является активным компонентом спрея, обеспечивающим надлежащий объем, и концентрацию ЛВ. Основа, как комплекс вспомогательных веществ, принимает важное участие в фармакодинамике спрея, оказывая влияние на качественную и количественную сторону действия (будет ли воздействие лекарственного средства поверхностным, локальным, сможет ли лекарственное вещество проникать в более глубокие слои кожи и др.). Она должна обеспечивать требуемую консистенцию лекарственной формы, легко освобождать инкорпорированные вещества, быть химически индифферентной, совместимой с лекарственными веществами, хорошо поглощать жидкости, легко удаляться с места нанесения и т.д. Одним из важнейших свойством основ является биологическая индифферентность. Основа не должна ограничивать и изменять нормальную функцию кожи, раздражать ее, вызывать аллергию, изменять рН и т.п.
Цель работы: проведение исследований по выбору оптимального состава спрея для профилактики заболеваний пародонта.
Материалы и методы исследований. Объектами исследований служили: - спирто-водное комплексное извлечение из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки аптечной; - отвар коры дуба обыкновенного, как дисперсионная среда - носитель; - пластификаторы для придания определенной вязкости спрей-композициям: 1 % раствор метилцеллюлозы, глицерин и про-пиленгликоль 1,2, которые используются в данной лекарственной форме для обеспечения лучшего высвобождения через клапанно-распылительную систему
[4].
Для выбора оптимального состава спрей-композиции проводили биофармацевтические исследования и определяли показатель кинематической вязкости. Биофармацевтические исследования осуществляли методом диализа через полупроницаемую мембрану: диализная трубка с модельной мембраной опускалась на глубину 2-3 мм в термостатированный химический стакан емкостью 250 мл, содержащий 60 мл диализной среды -изотонический раствор натрия хлорида 0,9 %. После достижения температуры 37 ± 0,5 °С на модельную мембрану каждой трубки равномерно наносили исследуемую ЛФ - 30,0 г спрей-композиции. Отбор проб диализата в каждом случае производили с помощью пипетки через равные интервалы времени с момента начала диализа 15, 30, 45, 60, 75, 90 минут. Объем каждой пробы составлял 5 мл. В отобранных пробах определяли количество флавоноидов в пересчете на рутин классическим методом дифференциальной спектрофотомерии.
Определение показателя кинематической вязкости осуществляли с помощью стеклянного капиллярного вискозиметра ВПЖ-4 для окрашенных жидкостей по методике: перед проведением измерения вискозиметр тщательность промывали моющим средством, а затем водой очищенной и высушивали. В колено вискозиметра наливали измеренный объем жидкости (спрей-композиции) и вискозиметр помещали в термостат в вертикальном положении не менее, чем на 30 минут для установления температурного равновесия. Далее производили подсасывание через специальное отверстие до тех пор, пока жидкость не поднялась до отметки Мь Тогда подсасывание прекращали, и жидкость опускалась. Время, которое требуется, чтобы мениск прошел расстояние между отметками М1 и М2, замеряли секундомером с точностью до 0,2 с. Время истечения испытуемой жидкости (спрея) определяли как среднее не менее чем трех измерений. Полученные данные являются приемлемыми при условии, что результаты двух последовательных измерений отличаются не более чем на 1%. Постоянная прибора, составляет 0, 2783 мм2 * с-1.
Результаты и обсуждение. На первом этапе исследований были получены извлечения из лекарственного растительного сырья. Отвар коры дуба обыкновенного получали классическим фармакопейным методом в соответствии с ОФС.1.4.1.0018.15 ГФ XIII издания. Для получения комплексного извлечения из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки аптечной мы использовали классическую мацерацию при следующих условиях: степень измельчения сырья 1 - 2 мм, соотношение сырье: экстрагент - 1:5, экстрагент - спирт этиловый 70 %. Оптимальные условия экстракции определяли путем последовательных исследований, критериями которых было количественное определение
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 1
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-l —--—
суммы флавоноидов в пересчете на рутин. Процесс эк-трагирования относится к массообменным и определяется основными законами массопередачи: молекулярной диффузией, массоотдачей и массопроводимостью. Движущей силой массопереноса является разность концентраций веществ внутри растительной клетки и вне ее [5].
В связи с этим, очевидно, что при неизменном количестве растительного материала, чем больше экстра-гента будет участвовать в экстракционном процессе,
тем больше вещества будет извлекаться из сырья. Вместе с этим увеличение количества эктстрагента приведет к понижению концентрации биологически активных веществ в извлечении, в связи с чем, оно не может быть бесконечным. На основании этого нами были исследованы следующие соотношения сырья - экстра-гента: 1:5, 1:8, 1:10. Извлечения были приготовлены методом мацерации в течение 48 часов, в качестве экс-трагента использовали 70 %-ный спирт этиловый. Результаты проведенных исследований по выбору оптимального соотношения фаз представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние соотношения фаз сырье: экстрагент на выход БАВ
Соотношение фаз Содержание действующих веществ, %
Флавоноидов в пересчете на рутин
1:3 0,135
1:5 0,147
1:8 0,112
Как видно из данных таблицы, при соотношении фаз 1:5 наблюдается максимальный выход флавонои-дов. На основании полученных результатов, для дальнейших исследований нами было выбрано как оптимальное соотношение сырье - экстрагент 1:5.
Следующим этапом наших исследований было определение оптимальной степени измельчения. Степень измельчения растительного сырья ведет к увеличению поверхности экстрагируемого материала, и как
следствие, - к ускорению процесса экстракции. Для определения изучаемого параметра смесь растительных объектов подвергали измельчению до диаметра 0,5-1, 1-2 и 2-3 мм. Экстракцию проводили методом мацерации в течении 48 часов при соотношении фаз 1:5, в качестве экстрагента использовали 70 %-ный спирт этиловый. Результаты экспериментально проведенного исследования представлены в таблице 2.
Таблица 2
Влияние степени измельчения сырья на выход БАВ
Степень измельчения сырья, мм Содержание действующих веществ, %
Флавоноидов в пересчете на рутин
0,5 - 1,0 0,132
1,0 - 2,0 0,153
2,0 - 3,0 0,142
Приведенные в таблице 2 данные показывают, что наибольшее количество флавоноидов извлекается из сырья, измельченного до размера 1,0 - 2,0 мм.
Еще одним немало важным фактором, влияющим на процесс экстракции, является время ее проведения. Достижение равновесной концентрации в системе сырья - экстрагент устанавливали путем проведения экстракции в течении 48 часов, методом мацерации 70%-ным спиртом этиловым, при соотношении фаз 1:5 и степени измельчения сырья 1-2 мм. В результате эксперимента установлено, что состояние близкое к равновесному достигается через 24 часа настаивания. Это явилось основанием рекомендовать для проведения экстракции указанное время как оптимальное. С целью установления оптимального числа ступеней мацерации исследовали динамику извлечения флавоноидов
из сырья 70%-ным спиртом этиловым при выше установленных условиях экстракции. При изучении влияния числа ступеней экстракции на выход флавоноидов установлено, что при трехкратной экстракции извлечено 92,5% флавоноидов. Четвертая и пятая ступени оказались неэффективными, так как после их проведения извлекалось лишь 0,9% веществ, вследствие чего предложено использовать трехступенчатую экстракцию для получения комплексного извлечения.
Далее готовили спрей-композиции в стандартных условиях, смешивая спирто-водное комплексное извлечение из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки аптечной с пластификаторами и отваром коры дуба обыкновенного (табл. 3).
Таблица 3
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 1
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2017-20-1 —--—
Составы спрей-композиций
№ п.п. Наименование компонентов № составов спрей-композиций/ Количество компонентов, мл
№ 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6
1 Глицерин 15 - 7,5 7,5 - -
2 Пропиленгликоль - - 7,5 - 15 7,5
3 1 % раствор метилцеллюлозы - 15 - 7,5 - 7,5
4 Комплексное спирто-водное извлечение из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки аптечной 20 20 20 20 20 20
5 Отвар коры дуба обыкновенного до 100,0 до 100,0 до 100,0 до 100,0 до 100,0 до 100,0
Все спрей-композиции оценивались по внешнему виду. Все исследуемые модельные составы спрея по своим органолептическим свойствам оптимальны (табл. 4).
Таблица 4
Внешний вид спрей-композиций
Состав, № Органолептические показатели
1 Жидкость буровато - коричневого цвета, прозрачная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
2 Жидкость буровато - коричневого цвета, слегка мутная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
3 Жидкость буровато - коричневого цвета, прозрачная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
4 Жидкость буровато - коричневого цвета, полупрозрачная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
5 Жидкость буровато - коричневого цвета, прозрачная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
6 Жидкость буровато - коричневого цвета, полупрозрачная, гомогенная, с ароматным растительном запахом. Жидкость однородна, наличие границы раздела фаз не наблюдается.
Исходя из результатов биофармацевтических исследований установлено, что наибольшая степень высвобождения флавоноидов из спрей-композиций в диа-
0,07 -| 0,06 -0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,01 -| /
Вторым этапом по выбору оптимального состава спрей-композиции было определение вязкости, как важнейшего показателя влияющего на качество высво-
лизат наблюдается к 90 минуте эксперимента у составов № 4 и № 6 и составляет 84,7 % и 81,7 % соответственно (рис. 1). В связи с чем, данные составы мы использовали в дальнейшем эксперименте.
10
3 6
бождения спрей-композиции через клапанно-распыли-тельную систему. Результаты представлены в таблице 5.
-состав № 1 - состав № 4
40 60
время, мин
—состав № 2 -ж—состав № 5
состав № состав №
Рис. 1 - Динамика высвобождения суммы флавоноидов в диализат
0
0
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2018. Vol. 20. No 1
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-1 —--—
Таблица 5
Результаты определения вязкости спрей композиций № 4 и № 6
Кинематическая вязкость, мм2* с-1
№ состава 1 измерение 2 измерение Среднее значение
4 13,39 * 0,2783=3,73 13,28*0,2783=3,70 3,72
6 14,02*0,2783=3,90 13,95*0,2783=3,88 3,89
В результате установлено, что наиболее оптимальным наименьшим значением кинематической вязкости обладает спрей-композиция под № 4.
Заключение. Теоретически и экспериментально обоснован состав спрей-композиции для профилактики заболеваний пародонта: глицерина - 7,5; 1 % раствора метилцеллюлозы - 7,5; комплексного спирто-водного извлечения из травы душицы обыкновенной и цветков ромашки аптечной - 20,0; отвара коры дуба обыкновенного - до 100,0.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Савченко Л.Н., Маринина Т.Ф., Лукашук С.П. Современные подходы к лечению и профилактике заболеваний пародонта // Известия Самарского научного центра Росс. акад. наук. 2012. Т. 14. № 5-3. С. 758-760.
[2] Желонкин Н.Н., Первушкин С.В., Климова Л.Д. Разработка комбинированной лекарственной формы спрея для лечения экологически обусловленных дерматитов // Известия Самарского научного центра Росс. акад. наук. 2015. Т. 17. № 5-2. С. 579-582.
[3] Саякова Г.М., Альпиева Н.Е. Разработка ранозаживля-ющего спрея на основе отечественного растительного сырья // Вестник Казахского Национального медицинского университета. 2014. № 5. С. 196-204.
[4] Полимеры для фармацевтической технологии / сост. К.В. Алексеев, И.А. Грицкова, С.А. Кедик : учебное пособие. - М.: 2011. 511 с.
[5] Блинова, О.А. Разработка технологической схемы получения экстракта из сбора противовоспалительного, ранозаживляющего и антимикробного действия / О.А. Блинова, Н.А. Кондратьева // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр.- Пятигорск, 2007.- Вып. 62.- С. 139-140.
COMPREHENSIVE STUDIES ON THE SELECTION OF THE OPTIMAL COMPOSITION OF THE SPRAY FOR THE PREVENTION OF PERIODONTAL DISEASE
Morozova E. V., Morozov V.A., Makieva M.S., Morozov Y.A., Ignatovich I. V.
North Ossetian State University, Vladikavkaz, Russian Federation
Annotation. The high prevalence rate and increasing intensity of dental diseases points to the need of strengthening the role of preventive medicine, reorientation of medical practice in the course of human health maintenance and includes the prevention of dental diseases among the most topical issues of modern medicine.
The optimal dosage formulation that provides usability and the highest possible rate of active substance delivery for dental prophylactic medications are sprays. This article presents the investigation results on choosing the optimal drug for periodontal disease prevention. Spray is offered as a dosage form, that includes extraction from medicinal plant raw material - herb oregano and chamomile flowers, and the composition of auxiliary substances is also definded, taking into account the degree of their influence on the therapeutic activity of the developed drug.
Pharmatechnological and biopharmaceutical researches are held and the optimum release degree is determined. Based on the results of
biopharmaceutical studies, the greatest degree of flavonoids release of the studied spray compositions is found.
Theoretically and experimentally the spray composition for the prevention of periodontal disease is proved: glycerol - 7,5; 1% methyl-
cellulose solution - 7.5; the complex spirit -water extract of the herb oregano and chamomile flowers.
Key words: biologically active substances, diseases of paradontium, spray, extractives, oregano, chamomile flowers.
REFERENCES
[1] Savchenko L.N., Marinina T.F., Lukashuk S.P. Sovremen-nye podhody k lecheniju i profilaktike zabolevanij parodonta // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Ross. akad. nauk. 2012. T. 14. № 5-3. p. 758-760.
[2] Zhelonkin N.N., Pervushkin S.V., Klimova L.D. Raz-rabotka kombinirovannoj lekarstvennoj formy spreja dlja lechenija jekologicheski obuslovlennyh dermatitov // Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Ross. akad. nauk. 2015. T. 17. № 5-2. p. 579-582.
[3] Sajakova G.M., Al'pieva N.E. Razrabotka ranozazhivlja-jushhego spreja na osnove otechestvennogo rastitel'nogo
syr'ja // Vestnik Kazahskogo Nacional'nogo medicinskogo universiteta. 2014. № 5. p. 196-204.
[4] Polimery dlja farmacevticheskoj tehnologii / sost. K.V. Alekseev, I.A. Grickova, S.A. Kedik : uchebnoe posobie. -M. : 2011. 511 p.
[5] Blinova, O.A. Razrabotka tehnologicheskoj shemy polu-chenija jekstrakta iz sbora protivovospalitel'nogo, ranoza-zhivljajushhego i antimikrobnogo dejstvija / O.A. Blinova, N.A. Kondrat'eva // Razrabotka, issledovanie i marketing novoj farmacevticheskoj produkcii: sb. nauch. tr.- Pjati-gorsk, 2007.- Vyp. 62.- p. 139-140.
