CC BY
27ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВ
С. В. Спиридонов
РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ НА ОСНОВЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ТЕРАПИИ ЗАПОРОВ
Национальный фармацевтический университет, г. Харьков, Украина
Целью работы явилось создание лекарственного средства на основе лекарственного растительного сырья для терапии запоров. В результате проведенных исследований предложен состав лекарственного средства под условным названием «Сорбосенс», куда вошли порошки листьев сенны узколистной, стевии обыкновенной, овса посевного и отрубей пшеничных. В качестве лекарственной формы выбраны гранулы. Разработана технология получения данного лекарственного средства методом влажной грануляции. Определен оптимальный режим сушки влажного гранулята с использованием микроволнового излучения. Исследованы технологические свойства порошков лекарственного растительного сырья, которые входят в состав лекарственного средства, их модельной смеси и гранул на ее основе.
Ключевые слова: фитотерапия запоров, технологические свойства порошков, технология получения гранул, сенна узколистная, стевия обыкновенная, овес посевной, отруби пшеничные, микроволновая сушка, Сорбосенс.
ВВЕДЕНИЕ
Ухудшение режима питания и качества принимаемой пищи приводит к различным патологиям со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), одним из проявлений которых является запор - нарушение функции кишечника, выражающееся в увеличении интервалов между актами дефекации (более чем на 48 ч.) по сравнению с индивидуальной физиологической нормой или в систематическом недостаточном опорожнении кишечника. Необходимо заметить, что запор, как симптом, встречается более чем у 20% населения, причем чаще у женщин, чем у мужчин [1, 2]. Разработка лекарственных средств (ЛС) для профилактики и лечения запоров является актуальной.
Целью работы явилось создание ЛС на основе лекарственного растительного сырья (ЛРС), обладающего слабительным действием, которое должно обеспечить максимальную эффективность, отсутствие негативных субъективных ощущений после приема, безвредность, что должно достигаться отсутствием в составе синтетических (балластных) веществ и максимально возможным использованием природных вспомогательных веществ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследования явились листья сенны узколистной и стевии обыкновенной, отруби пшеничные и овес посевной. Данное сырьё в виде порошков вошло в состав ЛС под условным названием «Сорбосенс» по следующим соображениям:
- листья сенны узколистной, содержащие сеннозиды, эмодины, флавонолы, смолистые вещества, стимулируют моторику кишечника и оказывают слабительный эффект;
- листья стевии обыкновенной, содержащие стевиозиды, ребаудиозиды, флаво-ноиды, сапонины, аминокислоты, клетчатку, пектиновые вещества, липиды, полисахариды, комплекс витаминов и микроэлементов, способствуют нормализации функции желудочно-кишечного тракта и печени, оказывают антимикробное, противогрибковое, противовоспалительное, де-токсицирующее действие, способствуют профилактике дисбактериоза;
- овес посевной содержит набор аминокислот, витаминов и микроэлементов, углеводы, токоферолы, флавоноиды, стероидные сапонины и стеролы, жирное масло, индольный алкалоид авенин, растительную клетчатку, оказывает слабитель-
ный и ветрогонный эффект, нормализует деятельность центральной нервной системы и ЖКТ;
- отруби пшеничные, содержащие в своем составе растительную клетчатку, а также богатый аминокислотный, витаминный и полисахаридный комплекс, благодаря наполнению объема кишечника способствуют увеличению его эвакуационной функции, увеличению качественного и количественного состава микрофлоры, что также способствует профилактике дисбак-териоза.
Доза ЛС «Сорбосенс» составляет 4,0 г гранул на прием и содержит листьев сенны и стевии по 0,75 г, отрубей пшеничных и овса посевного по 1,25 г.
Содержание листьев сенны узколистной и стевии обыкновенной предложено в соответствии с минимальными разовыми терапевтическими дозами основных групп биологически активных веществ, содержащихся в данном ЛРС; овса посевного и отрубей пшеничных - в соответствии с необходимой суточной потребностью организма человека в растительной клетчатке [2-4].
Исследованиями, проведенными в Центральной научно-исследовательской лаборатории Национального фармацевтического университета (г. Харьков, Украина) под руководством проф. Яковлевой Л. В., было установлено слабительное действие разрабатываемого ЛС, которое является более выраженным по сравнению с такими средствами на основе сенны, как таблетки «Сенадексин» (ФФ «Здоровье», г. Харьков), «Чай слабительный №2» (ЧП «На-туралис», г. Житомир) и настоем из сбора растительного «Сенны листья» (ЧАО «Лектравы», г. Житомир) [5].
Технологические свойства исходных субстанций изучали по методикам, представленным в Государственной Фармакопее Украины (ГФУ) 1-го издания и Дополнении №3 к ГФУ [6, 7].
Технологический процесс получения гранул состоял из следующих стадий: измельчения ЛРС, просеивания и смешивания полученных порошков, их увлажнения с последующим получением грануляционной массы, гранулирования, сушки влажного гранулята, фракционирования высушенных гранул, фасовки и упаковки.
Измельчение листьев стевии и листьев сенны проводили на молотковой мельнице У1-ЕМЛ; отрубей пшеничных и овса по-
севного - на мельнице ударно-истирающего типа ММ 10. Смешивание порошков производили в смесителе РОМ-5 фирмы «Pharma-test» (Германия) до получения однородной массы.
Гранулирование проводили в грануля-торе горизонтального типа WG-30 фирмы «Pharma-test» (Германия).
В последнее время широкое распространение получают аппараты для сушки различных видов сырья, в том числе растительного происхождения, использующие микроволновое излучение. Они имеют ряд существенных положительных моментов, среди которых - компактность, малые габариты, мобильность, ресурсо- и энергоэффективность, отсутствие необходимости в производстве и подведении теплоносителей (горячей воды или пара), что дает существенное преимущество перед конвективными методами сушки. Немаловажным аспектом также является стерилизующее действие сверхвысоких частот на микробный контаминат [8-12]. Принимая во внимание все достоинства этого способа высушивания и его перспективность, он был использован в нашей работе.
Влажность гранул определяли как потерю в массе при высушивании на экспресс-влагомере ВТ-500.
Высушенный гранулят фракционировали через решетку с размером отверстий 2,0 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В качестве лекарственной формы нами были предложены гранулы по следующим причинам: количество дозы гранул на прием достаточно велико для создания табле-тированной или капсулированной лекарственной формы, благодаря занимаемому объему гранулы способствуют наполнению кишечника и повышению скорости транзита пищевых масс. Гранулы имеют удобство дозирования и применения. Их можно принимать как в сухом виде, так и разбавляя водой. Для их производства, которое характеризуется энерго- и ресурсоэффективно-стью, возможно использовать природные вспомогательные вещества (воду очищенную, сахарный сироп, крахмальный клейстер, альгинаты и т.д.) [13, 14]. При измельчении листьев стевии и сенны были получены фракции с размером частиц 0,1-0,25 мм и 0,25-0,5 мм соответственно.
Отруби пшеничные и овес посевной являются трудноизмельчаемым материалом с достаточно высоким выходом средних и более крупных фракций (0,5-2,0 мм) при использовании молотковой мельницы. В связи с этим для данных видов ЛРС в порядке эксперимента было проведено низкотемпературное измельчение, что позволило получить более высокий выход (98%) фракций 0,1-0,25 мм, которые мы и
На основании упомянутых фракций порошков путем смешивания в лопастном смесителе готовили смесь, технологические характеристики которой представлены в таблице 2. Смесь порошков также имела низкие технологические свойства. Из не-
Скорректировать технологические свойства порошковой смеси возможно методом влажной грануляции, что подтверждает целесообразность выбора гранул в качестве лекарственной формы.
Важным этапом в технологии получения гранул является выбор увлажнителя, от которого зависит как качество гранулируемой массы, так и гранул, получаемых из нее [17-22].
Известно, что в используемом ЛРС содержится большое количество веществ по-лисахаридной природы, которые в водном
использовали в работе [15].
Полученные после измельчения порошки имели неудовлетворительные технологические характеристики, а именно низкую сыпучесть с прерывистым характером течения, что подтверждает высокий угол естественного откоса (таблица 1). Это объясняется увеличением площади удельной поверхности частиц после измельчения [16].
подвижной воронки порошок практически не высыпался, из воронки с виброустройством высыпание происходило прерывисто и нестабильно. Это также явилось причиной низких показателей сыпучести и высоких показателей угла естественного откоса.
растворе могут проявлять связующие свойства [3, 18, 20, 22].
Получение грануляционной массы необходимой консистенции было достигнуто с применением воды очищенной, нагретой до температуры 90°С, что и определило ее использование в качестве увлажнителя. Гранулирование проводилось через перфорированную пластину с размером отверстий 2,0 мм.
Полученный влажный гранулят инкубировали при температуре 37°С на протяжении 60 мин для набухания споровых форм микроорганизмов, после чего его
Таблица 1 - Технологические характеристики порошков измельченного ЛРС, входящего _в состав гранул «Сорбосенс» (Р=0,95; п=5)_
Лекарственное растительное сырье Размер частиц, мм Технологические характеристики
Сыпучесть, г/с Угол естественного откоса, градусы
Порошок листьев сенны узколистной 0,25-0,5 2,93±0,01 42,6±0,7
Порошок листьев стевии 0,1-0,25 3,14±0,05 56,8±1,0
Порошок овса посевного 0,1-0,25 1,15±0,01 47,4±0,7
Порошок отрубей пшеничных 0,1-0,25 1,13±0,02 46±0,9
Таблица 2 - Технологические характеристики нативной смеси растительных порошков
и гранул «Сорбосенс» (Р=0,95; п=5)
Исследуемые характеристики Единицы измерения Нативная смесь растительных порошков «Сорбосенс» Гранулы «Сорбосенс»
Время истечения (неподвижная воронка) с/100 г Отсутствие течения 13,92±0,28
Время истечения (виброворонка) с/100 г 56,8±1,7 13,82±0,23
Сыпучесть г/с 1,79±0,02 7,23±0,12
Угол естественного откоса Градусы 47,6±0,7 32,2±1,0
Насыпная плотность (до усадки) г/см3 0,202±0,004 0,349±0,009
Насыпная плотность (после усадки) г/см3 0,313±0,003 0,398±0,005
Влажность % 7,59±0,09 0,98±0,07
подвергали сушке. Для работы была использована микроволновая печь с широким рабочим диапазоном микроволнового излучения. Влажный гранулят в количе-
стве 100 г размещали на термостойком поддоне фирмы «Симакс» слоем толщиной не более 1,5 см. Данные представлены на рисунке.
а.-.
ю
I!
» ВООСг —№ -ЯО№ -4СО0Т
-ъ-
St-flOS.
Iff &
Время экспозиции, мин
Рисунок - График изменения влажности гранулята в процессе сушки при разных режимах мощности микроволнового излучения
Как видно из рисунка, при больших значениях мощности излучения (в диапазоне 800-400 Вт) происходило наиболее интенсивное испарение влаги. Однако это, в свою очередь, приводило к подгоранию и осмоле-нию влажного гранулята, что особенно выражено при мощности 800 и 600 Вт.
Наиболее оптимальным был режим высушивания при мощности 200 Вт, который обеспечивал равномерную сушку гранулята. Во избежание возможного подгорания гранулята для достижения минимальной остаточной влажности нами было предложено производить досушивание при более низкой безопасной мощности 90 Вт. В итоге данного эксперимента была показана возможность высушивания гра-нулята до остаточной влажности 0,98% при сохранении надлежащих органолепти-ческих свойств конечного продукта.
Далее гранулят подвергали фракционированию. Полученные гранулы, как видно из таблицы 2, имели высокий показатель сыпучести с плавным характером течения, о чем свидетельствует более низкое значение угла естественного откоса. Данное обстоятельство подтверждает целесообразность коррекции технологических свойств порошков методом влажной грануляции, а также правильность выбора увлажнителя и режимов технологического процесса.
В качестве упаковки нами были предло-
жены однодозовые пакеты из ламинированной бумаги или стеклянные баночки с плотно навинчивающейся крышкой с дозатором, что обеспечит не только удобство дозирования и применения, но и защиту от повышенной влажности окружающей среды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Предложен состав лекарственного средства в виде гранул под условным названием «Сорбосенс» для терапии запоров.
2. Разработана технология получения данного ЛС. Обоснован оптимальный режим сушки гранулята с использованием микроволнового излучения.
3. Изучены технологические свойства порошков ЛРС, входящих в состав ЛС, их модельной смеси и гранул на ее основе. Доказано, что полученные гранулы превосходят по технологическим показателям исходные смеси порошков.
SUMMARY
S. V. Spiridonov DEVELOPMENT OF COMPOSITION AND TECHNOLOGY OF GRANULES
BASED ON MEDICINAL PLANT RAW MATERIAL FOR CONSTIPATION TREATMENT
The creation of the drug on the basis of
medicinal plants for treatment of constipation is objective of the work. The drug composition under "Sorbosens" as the conditional name, which includes powders of senna angustifoliate leaves, stevia ordinary leaves, oat and wheat bran as a result of the researches is proposed. As a form of drug the granules are chosen. The technology of obtaining the drug using wet granulation method has been developed. The wet granulation drying optimal mode using microwave radiation is selected. The technological properties of medicinal plants raw materials powders, which including in the drug composition, their model mixture and granules based on it have been investigated.
Keywords: phytotherapy of constipation, technological properties of powders, granules manufacturing technology, senna angustifo-lia, stevia vulgaris, oat, wheat bran, microwave drying, Sorbosens.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лоранская, И. Д. Запор - новые решения старой проблемы / И. Д. Лоранская // Русский медицинский журнал. - 2007 -Т. 9, № 1.- С. 1-3.
2. Фитотерапия в комплексном лечении заболеваний внутренних органов / А. А. Крылов [и др.]. - К.: Здоровья, 1991. - 240 с.
3. Пищевые волокна / М. С. Дудкин [и др.]. - К.: Урожай, 1988 - 152 с.
4. Traditional Herbal Medicine Research Methods: Identification, Analysis, Bioassay, and Pharmaceutical and Clinical Studies / Ed. by W. J.H. Liu. - Hoboken: John Wiley & Sons Publish, 2011. - 466 p.
5. Пат. 79241, Украна, А61К 36/00, А61К 9/16 (2006.01), А61Р 1/10 (2006.01) Лшувально-профшактичний проносний зааб рослинного походження / С. В. Спиридонов, Л. В. Яковлева, Л. В. Гладкова, О. В. Геруш, Д. I. Дмитрiевський; заявл. 03.12.2012; опубл. 10.04.2013, Бюл. № 7.
6. Державна Фармакопея Украши / Державне пщприемство «Науково-екс-пертний фармакопейний центр». - 1-е вид. - Х.: Р1РЕГ, 2001. - 556 с.
7. Державна Фармакопея Украши / Державне пщприемство «Украшський на-уковий фармакопейний центр якосп лшар-ських засобiв». - 1-е вид. - Доп. 3. - Х.: Державне пщприемство «Украшський на-уковий фармакопейний центр якосп лшар-ських засобiв», 2009. - 280 с.
8. Демьянчук, Б. А. Принципы и при-
менения микроволнового нагрева / Б. А. Демьянчук. - Одесса: «Черноморье», 2004.
- 520 с.
9. Кириллов, П. К. СВЧ установка для сушки пищевых продуктов с высокой влажностью / П. К. Кириллов, Г. А. Морозов, Ю. Е. Седельников // Труды МНПК «Пищевая промышленность 2000». Казань, 1996. - C. 116.
10. Рахманкулов, Д. Л. Применение энергии микроволнового излучения для интенсификации химических, физико-химических и химико-технологических процессов /Д. Л. Рахманкулов, С. Ю. Шав-шукова // Тезисы докладов XX Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии». - Минск: Институт химии новых материалов, 2007.
- С. 110.
11. Тучный, В. П. Технологии завтрашнего поля (Будущее микроволновой технологии в АПК) / В. П. Тучный, Н. Н. Гав-рилюк, И. Л. Бошкова // Деловой Агроком-пас. - 2006. - № 8-9(118). - С. 79-82.
12. Morozov, G. A. Optimization and projecting methods for microwave technologies UHF-systems / G. A. Morozov, V. F. Gu-sev // Proceedings of the Second Intern. Conf. on Antenna Theory and Techniques. Ukraine, Kyiv, 1997. - P. 318-321.
13. Промышленная технология лекарств. В 2-х т. Т. 1 / В. И. Чуешов [и др.]; под ред. В. И. Чуешова. - Х.: Основа; Изд-во УкрФА, 1999. - С. 6-24.
14. Parikh, D. Handbook of Pharmaceutical Granulation Technology, 2nd ed. (Drugs and the Pharmaceutical Sciences) / D. Parikh.
- Boca Raton: Taylor&Francis group, 2005.
- 616 p.
15. Спиридонов, С. В. Вивчення залеж-носп фракцшного складу порошюв вiвса та виавок пшеничних вщ низьких значень температури в процес ix подрiбнення / С.
B. Спиридонов // Вюник фармацп. - 2011. - №1. - С. 23-25.
16. Штейнгарт, М. В. Твердые лекарственные формы. Технология и стандартизация лекарств / М. В. Штейнгард, Н. А. Казаринов. - Х.: ООО "РИРЕГ", 1996. -
C. 539-602.
17. Barbosa-Canovas, G. Food powders. Physical properties, processing and functionality / E. Ortega-Rivas, P. Juliano. - New York.: Kluwer Academic / Plenum Publishers, 2005. - 362 p.
18. Heldman, D. R. Principles of food processing / D. R. Heldman, R. W. Härtel. - Gaitherburg.: Aspen Publishers, 1999. -288 p.
19. Lister, J. The science and engineering of granulation processes (Practice technology series) / J. Lister, B. Ennis. - Doldrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2010. -256 p.
20. Singh, R. Introduction to Food Engineering. 4th ed. (Food Science and Technology) / R. Singh, D. Heldman. - Amsterdam: Academic Press, 2009. - 864 p.
21. Durgin, J. M. Pharmacy Practice for Technicians / J. M. Durgin, Z. I. Hanan. -
Delmar.: Cengage learning, 2010. - 622 p.
22. Figura, L. Food Physics: Physical Properties - Measurement and Applications / L. Figura, A. Teixeria. - Heidelberg: Springer, 2010. - 566 p.
Адрес для корреспонденции:
61081, Украина, г. Харьков, ул. Блюхера, 4,
Национальный фармацевтический университет, кафедра заводской технологии лекарств, тел. раб. 8 (0572) 67-88-52, е-mail: [email protected] Спиридонов С. В.
Поступила 26.09.2014 г.
О. М. Хишова
СЫПУЧЕСТЬ И КОГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОНКО ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ
РАСТИТЕЛЬНЫХ СУБСТАНЦИЙ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
В статье проанализированы физико-химические характеристики тонко измельченных растительных субстанций, которые используют для оценки потенциальной сыпучести, однородности потока, когезионных эффектов порошковых материалов (угол естественного откоса, угол обрушения, угол разности, коэффициент вибрационного уплотнения). Возможности прогноза поведения растительных субстанций как сыпучих материалов весьма затруднительны без прямой оценки их сыпучести и других технологических характеристик. Изученные характеристики тонко измельченных растительных субстанций отличаются неоднозначностью зависимостей от дисперсности, вида лекарственного растительного сырья и выраженной спецификой взаимодействия с параметром сыпучести. Это позволяет классифицировать тонко измельченные растительные субстанции в качестве особой категории фармацевтических субстанций.
Ключевые слова: тонко измельченные растительные субстанции, сыпучесть, угол естественного откоса, угол обрушения, угол разности, коэффициент вибрационного уплотнения.
ВВЕДЕНИЕ
Поток сыпучего материала в процессе таблетирования - важная технологическая характеристика эффективного фармацевтического производства. Эта характеристика не исчерпывается прямой оценкой сыпучести порошков и требует многофакторного изучения поведения сыпучего материала. В связи с этим необходимо дополнительно изучить такие свойства тонко измельченных растительных субстанций (ТИРС), которые в совокупности отража-
ют потенциальную сыпучесть и однородность потока сыпучего материала. В число таких характеристик включены следующие классические параметры оценки порошковых субстанций [1].
Угол естественного откоса (УЕО) - показатель, определяющий потенциальную сыпучесть материала и характеризующий также форму, размер, удельную поверхность частиц и когезионные свойства. Для хорошо сыпучих материалов УЕО составляет 25°.. .35°, для связных - 60°.. .70°.
Коэффициент вибрационного уплотне-
