CC BY
81
УДК 615.453:618.1-002-085.32
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ГИНЕКОЛОГИЧЕСКИХ СУППОЗИТОРИЕВ С ПРОДУКТАМИ ПЧЕЛОВОДСТВА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ЛЕЧЕНИЯ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Ю.В. Шикова, В.А. Лиходед, А.В. Епифанова, С.Б. Бахтиярова,
З.Р. Кадырова, Ю.Л. Баймурзина, ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа
Епифанова Алина Валерьяновна - e-mail: lastochka-88ae@mail.ru
В статье отражены результаты проведенных исследований по разработке состава и технологии противовоспалительных гинекологических суппозиториев, содержащих природные антиоксиданты -экстракт личинок большой восковой моли и экстракт прополиса. Рассмотрено 40 композиций основ, из общего числа которых по итогам метода математического планирования, а именно двухфакторного дисперсионного анализа с последующим использованием множественного рангового критерия Дункана, было выбрано 2 оптимальных состава.
Ключевые слова: экстракт личинок большой восковой моли, экстракт прополиса, продукты пчеловодства, математическое планирование, воспалительные заболевания.
The results of carried out investigation in developing formulation and technology of anti-inflammatory gynaecological suppository, containing natural antioxidant - extract of big wax moth larvae and extract of propolis are given in this article. There were analyzed 40 compositions of bases of the total number of which on the basis of the method of mathematical planning namely bifactorial dispersive analisys with subsequent use of Duncan's multiple rank criteria 2 optimal bases were chlosen.
Кеу words: extract of big wax moth larvae, extract of propolis, apiculture products,
mathematical planning, inflammatory diseases.
Введение
В структуре гинекологических патологий одно из ведущих мест продолжают занимать воспалительные заболевания органов малого таза. Кроме того происходит значительное «омоложение» данного процесса. По данным публикаций, проведенные исследования свидетельствуют о том, что заболевание до 50% встречается у женщин моложе 25 лет. Удельный вес в различных возрастных группах среди нерожавших женщин колеблется от 30 до 40% и более [1, 2].
В настоящее время в терапии данного заболевания используются главным образом препараты антибактериального, анальгезирующего и десенсибилизирующего действия, при длительном применении которых происходит интенсификация свободно-радикального окисления, разобщение процессов окисления и фосфорилирования, что существенно влияют на течение и исход воспалительного заболевания [3]. Исходя из этого, весьма перспективным направлением в медицине является разработка комбинированного лекарственного препарата, содержащего природные антиоксиданты - экстракты прополиса (ЭП) и личинок большой восковой моли (ЭЛВМ) в виде суппозиториев интравагиналь-ного применения для комплексного лечения ВЗМОТ.
На первых этапах исследования по разработке суппози-торных основ большое влияние оказывают качественные факторы технологического процесса, такие как природа действующих и вспомогательных веществ, входящих в состав композиций, методы и технологические приемы [4]. Все эти факторы неизбежно коррелируют с конечным результатом эксперимента [5, 6]. При окончательном выборе соста-
ва композиции лекарственной формы для последующего ее исследования возникает вопрос о степени влияния того или иного качественного фактора на результат испытаний, в том числе фармакологических свойств и характеристик полученного препарата. Поэтому вопрос о применении методов математического планирования является достаточно актуальным в области фармацевтической технологии.
Целью настоящей работы является разработка состава и технологии получения суппозиториев, а также обоснование выбора оптимальной основы для данной лекарственной формы.
Материалы и методы. При разработке состава суппозиториев были выбраны гидрофильные, липофильные и дифильные основы, в состав которых входили различные по своей природе вспомогательные вещества. Всего было рассмотрено 40 композиций, состав которых представлен в таблице 1.
Спиртовые ЭЛВМ и ЭП вводили в количестве 5% каждый
от общей массы лекарственной формы. Суппозитории готовили методом выливания массой 3,0.
Выбор оптимального состава основы проводили в несколько этапов, опираясь на показатели качества полученных суппозиториев. Качество основ оценивали по внешнему виду, времени полной деформации липофильных и времени растворения гидрофильных и дифильных составов.
Внешний вид суппозиторев определяли органолептически. Однородность оценивали визуально на продольном срезе по отсутствию вкраплений. Определения времени растворения и времени полной деформации проводили согласно
ЕЮ
методикам, приведенным в ГФ XI издания, выпуск 2, с. 152. Изучение фармацевтической доступности ЭЛВМ и ЭП проводили методом тонкослойной хроматографии (ТСХ). В качестве системы растворителей использовали смесь 96% спирт - аммиак концентрированный (4:1). На линию старта хроматографической пластинки <6У^о1» наносили 0,5 мл контрольного раствора, приготовленного разведением экстрактов 96% спиртом 1:100, и 0,5 мл извлечения из навески суппозитория. Данное извлечение получали двух видов: спиртовое и водное по следующей методике: лекарственную форму массой 3,0 помещали в мерную колбу емкостью 25 см3, приливали 15-20 мл 96% спирта либо воды очищенной и нагревали на водяной бане при температуре 50-60°С в течение 15-20 минут при периодическом перемешивании. Охлажденный раствор доводили до метки и фильтровали через беззольный фильтр.
На основании результатов вышеуказанных испытаний производился выбор оптимальной суппозиторной основы. Для этого нами был использован двухфакторный дисперсионный анализ с последующим использованием множественного рангового критерия Дункана [1, 4, 7, 8].
В качестве изучаемых факторов, влияющих на исход эксперимента, выступали две системы: уплотнители (А) и пластификаторы (В). Каждый фактор может принимать в опыте одно из возможных значений. Эти значения являются уровнями факторов. Факторы и их уровни, используемые в эксперименте, приведены в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2. Факторы и их уровни, используемые в эксперименте
Факторы Уровни факторов
А - вид уплотнителя А1 - ПЭГ(1) 4000 - лутрол F-127
А2 - ПЭГ 1500 - лутрол F-127
А3 - ПЭГ 4000 - лутрол F-68
А4 - ПЭГ 1500 - лутрол F-68
А5 - желатин
А6 - твердый жир - желатин
В - вид пластификатора В1 - глицерин
В2 - кремофор RH-40
В3 - пластификатора нет
ПЭГ(1) - полиэтиленгликоль.
В эксперименте участвовали только композиции, содержащие указанные в таблице 2 компоненты. Выбор наилучших основ проводился по трем показателям оптимизации:
ТАБЛИЦА 1. Составы суппозиторных основ из расчета на 10 суппозиториев
№ основы Твердый жир X 5 ё <ы % Глицерин ч о са Масло какао X 5 И 6 с= о о о * с о о о СО т с о о ю т с о о с со е; о & 00 е; о & & о -& о о <ы ■ & = Ы сч ю со і л о с с <ы з са ю эс л о с с <ы 5 са с са с Эмульгатор Т-2 2 & о .а £ г т о 00 X 5 са 5 с о 6 < Подсолнечное масло
1. 30
2. 18 9 3
3. 18 7,5 4,5
4. 18 6
5. 9,6 2,7 12 5,7
б. 4,8 2,4 10,2 9,6
7. 5,4 2,7 9,3 9,6 3
8. 8,3 4,2 14,5 3
9. 5,4 2,7 9,6 9,3 3
10. 5,4 2,7 9,3 9,6 3
11. 5,4 2,7 9,3 9,6 3
12. 1,8 9 3
13. 23,4 1,8 3,6 1,2
14. 3,75 18,75 7,5
15. 10 20
1б. 10 15
17. 1,8 3,6 24,6
18. 1,4 14,3 14,3
19. 20 30 10
20. 1,8 3,6 21,6 3
21. 15 15
22. 7,5 15 7,5
23. 1,4 14,3 14,3
24. 2,5 1,25 12,5 10 1,25 2,5
25. 5 5 5
2б. 14,3 14,3 1,4
27. 4,2 8,6 8,6 8,6
28. 1,4 14,3 14,3
29. 1,4 14,3 14,3
30. 1,8 24,6 3,6
31. 2,74 5,45 16,36 5,45
32. 16 12 2
33. 9 20,96 0,04
34. 7,5 22,5
35. 10 7,5 12,5
3б. 10 12,5
37. 7,5 7,5 10
38. 10 10
39. 27 3
40. 15 15
ПЭГ* - полиэтиленгликоль.
ТАБЛИЦА 3. ТАБЛИЦА 4.
Оценка качества суппозиториев Динамика высвобождения спир-
по времени полной деформации тового экстракта прополиса и
и растворения экстракта личинок большой
восковой моли из суппозитор-ных основ
у1 - время растворения и время полной деформации, мин., у2 - значения прохождения пятна от линии старта при хроматографировании водного извлечения, см, у3 - значения прохождения пятна от линии старта при хроматографировании спиртового извлечения из суппозиториев, см.
Результаты и обсуждение
По внешнему виду суппозитории на дифильной основе № 5 и на гидрофильных основах № 13, 19, 20, 24, 27, 31 неоднородны, образуют липкую, вязкую и зернистую массу с заметным разделением фаз и адгезией. Основа № 17 также неоднородна с чуть заметными мелкодисперсными гелеобразными вкраплениями. После добавления расплавленную полуостыв-шую основу состава № 40 спиртового экстракта прополиса выпал осадок коричневого цвета. Состав № 25 образует тестообразную массу, не пригодную для формования либо выливания суппозитория. Лекарственные формы остальных составов имеют однородную упругую или достаточно плотную консистенцию, что обеспечивает удобство применения. Все суппозитории имеют специфический запах прополиса.
Результаты эксперимента по определению времени растворения и времени полной деформации отражены в таблице 3.
Фармация
Согласно данным таблицы 3 время полной деформации суппозиториев, изготовленных на липофильных основах составов № 1, 2, 3, 4, находятся в пределах от 9 до 14 минут,
что соответствует требованиям общей статьи ГФ XI издания, кроме суппозиториев составов № 12 (время полной деформации - 19 минут). Для суппозиториев на дифильных и гидрофильных основах остальных составов определяли время растворения при температуре 37±1°С Исследуемые суппозитории растворялись в пределах, допустимых ГФ XI издания. При этом наилучшие значения времени растворения и деформации основ наблюдаются у композиций составов 1, 14, 15.
Результаты хроматографического анализа сведены в таблице 4.
Как видно из таблицы 4, наибольшее высвобождение действующих веществ отмечалось из спиртовых извлечений суппо-зиторных композиций № 23, 30, 35 и из водных - № 2, 6, 14.
Ввиду неоднозначности полученных результатов выбор двух оптимальных основ производили методом математического планирования. Полученные экспериментальные данные позволяют двухфакторный метод дисперсного анализа, с последующим расположением составов, в соответствии с множественным ранговым критерием Дункана. Матрица планирования эксперимента в соответствии с условными обозначениями факторов и критериев оптимизации в виде результатов вышеуказанных испытаний приведены в таблице 5.
ТАБЛИЦА 5. Результаты определения параметров оптимизации
№ п/п Состав основы А В У1 У2 Уз
1 7 А6 В1 15 3,1 5,5
2 8 А6 В3 12 2,5 5
3 9 А6 В2 16 3 5,3
4 14 А5 В1 10 5,9 6,4
5 15 А5 В3 11 5 5,9
6 16 А5 В2 12 5,7 6,2
7 18 А1 В1 25 5,8 3,1
8 21 Аэ В3 17 4 6,5
9 22 А1 В2 14 4,1 5
10 23 А3 В1 18 4,5 7
11 26 А2 В2 26 4 2,9
12 28 А4 В1 19 5,1 2,1
13 29 А2 В1 20 3,6 3
14 30 А1 В3 14 2 7
15 32 А2 В3 24 4,2 2,5
16 35 А3 В2 15 4,6 7,1
17 36 А4 В2 16 4,9 1,9
18 37 А4 В3 27 4,6 1,8
Произвели выбор основы по каждому из параметров оптимизации в отдельности. Для этого использовали дисперсионный анализ, результаты которого сведены в таблице 6.
На основании данного анализа можем сделать вывод, что уплотнители (фактор А) значительно влияют на все три параметра эксперимента ^эксп > Fтабл). Влияние пластификаторов незначительно на параметры У1 и Уэ, то есть применение любого из них дает близкие по значению результаты.
Составы основ Время полной деформации, мин. Время растворения, мин. Основа Значения 1^, см
Водное извлече- ние Спиртовое извлече- ние
1. 9 - 1 5,4 6,6
2. 14 - 2 6,7 5,5
3. 12 - 3 - 5,8
4. 12 - 4 - 5,1
6. - 16 6 6 4,1
7. - 15 7 3,1 5,5
8. - 12 8 2,5 5
9. - 19 9 3 5,3
10. - 20 10 5,2 5,7
11. - 23 11 5,4 5,3
12. 19 - 14 5,9 6,4
14. - 10
15 5 5,9
15. - 11
16 5,7 6,2
16. - 12
18 5,8 3,1
18. - 25
21 4 6,5
21. - 17
22 4,1 5
22. 14
23. 18 23 4,5 7
26. - 26 26 4 2,9
28. - 19 28 5,1 2,1
29. - 20 29 3,6 3
30. - 14 30 2 7
32. - 24 32 4,2 2,5
33. - 26 33 4,2 4
34. - 13 34 4,5 5
35. - 15 35 4,6 7,1
36. - 16 36 4,9 1,9
37. - 27 37 4,6 1,8
38. - 28 38 5,5 2,7
39. - 13 39 5,1 4,9
ЕЮ
Вид пластификатора значительно влияет лишь на параметр У2. Для изучаемых факторов при всех трех параметрах построили ряды предпочтительностей при помощи рангового критерия Дункана, имеющих вид:
1. По показателю У1: Аб > Аб > Аз (желатин > твердый жир - желатин > ПЭГ 4000 - Лютрол F-68).
2. По показателю У2: Аб > А4 > Аз (желатин > ПЭГ 1500 -Лютрол F-68 > ПЭГ 4000 - Лютрол F-68), В1 > В2 > Вз (глицерин > кремофор > без пластификатора).
3. По показателю Уз: Аз > Аб > Аб (ПЭГ 4000 - Лютрол F-68 > желатин > твердый жир - желатин).
ТАБЛИЦА 6.
Дисперсионный анализ экспериментальных данных
Выводы
Таким образом, исследования показали, что суппозитории составов № 14, Э5 представляют собой однородные, плотные (№ Э5) и упругие (№ 14) массы с достаточно высо-
кими значениями высвобождения лекарственного вещества, а именно экстракта прополиса и экстракта личинок большой восковой моли, из лекарственной формы и низкими значениями времени растворения.
На основании двухфакторного дисперсионного анализа с последующим использованием множественного рангового критерия Дункана установлено, что лучшими суппозиторны-ми основами являются композиции № 14, содержащая желатин, глицерин и воду и № Б5, состоящая из ПЭГ 4000, лутрола F-68 и кремофора RH-40. Полученный результат подтверждается экспериментальными исследованиями по фармацевтической биодоступности. Щ
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельева И.С. Этиопатогенез, диагностика и лечение хронических воспалительных процессов внутренних половых органов. Антимикробная терапия в практике акушера-гинеколога. Русский медицинский журнал. 1999.
№ з.
2. Современные аспекты этиопатогенеза, диагностики и лечения хронических воспалительных заболеваний внутренних половых органов. Кулавский В.А., Архипов В. В. Здравоохранение Башкортостана. Спец. выпуск. 2002. № 4. с. 155-157.
3. Краснощекова И.Ю. Патогенетическое обоснование применения антиоксидантов в комплексном лечении женщин с воспалительными процессами придатков матки: дисст. ...канд. мед. наук. Иваново. 2001. С. 4-17.
4. Методические указания по обработке эксперимента по технологии лекарств. А.И. Тенцова, Т.А. Грошовый, В.А. Головкин, С.М. Махкамов. Ташкент. 1980.
5. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. Изд-во «Металлургия», 1965.
6. Ахназарова С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учебн. пособие для хим.-технол. спец. вузов. 2-е из., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1985.
7. Мухаметзянов И.З. Планирование эксперимента. М.: Наука, 1996.
8. Маркова Е.В., Лисенков А.Н. Комбинаторные планы в задачах многофакторного эксперимента. М.: Наука, 1979.
Параметр Источник дисперсии Число степеней свободы Сумма квадратов Средний квадрат п с « О- л б п т о_
Уі Фактор А 5 315 63 3,88 3,3
Фактор В 2 1 0,5 0,05 4,1
Ошибка 10 162 16,2 -
Общая сумма 17 478 -
У2 Фактор А 5 12,4 2,48 4,452 3,3
Фактор В 2 2,85 1,425 5,116 4,1
Ошибка 10 5,57 0,557 -
Общая сумма 17 20,82 -
Уз Фактор А 5 55,62 11,12 13,9 3,3
Фактор В 2 0,24 0,12 0,15 4,1
Ошибка 10 8,01 0,8 -
Общая сумма 17 63,87 -
