CC BY
73
УДК 615.454:618.1
Т. В. Романко 1 (к.х.н.), Г. В. Аюпова 2 (к.фарм.н., доц.), А. А. Федотова 2 (асс.), Ю. И. Муринов 1 (д.х.н., проф.), В. Г. Романко 3 (к.пед.н., доц.)
Сравнение реологических характеристик адсорбционных вагинальных гелей
1 Институт органической химии Уфимского научного центра РАН 450054, г. Уфа, пр. Октября, 71, тел./факс (347) 2356066, e-mail: [email protected] 2 Башкирский государственный медицинский университет 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, тел./факс (347)2720685, e-mail: [email protected], [email protected]
3 Башкирский институт социальных технологий 450054, г. Уфа, пр. Октября, 74/2, e-mail: [email protected]
T. V. Romanko, G. V. Ayupova, A. A. Fedotova, Yu. I. Murinov, V. G. Romanko
Comparison rheological features of adsorptive vaginal gels
Organic Chemistry Institute of Ufa Branch of RAS 71, Octyabrya prosp., Ufa, 450054, Russia; ph (347) 2356066, e-mail: [email protected]
Bashkir State Medical University 3, Lenin Str., Ufa, 450000, Russia, ph. (347)2720685, e-mail: [email protected], [email protected]
Bashkir Institute of Social Technology 74/2, Octyabrya prosp., Ufa, 450054, Russia; e-mail: [email protected]
Исследованы реологические особенности адсорбционных вагинальных гелей на основе карбо-пола и натрий-карбоксиметилцеллюлозы. Показано, что все исследованные составы являются структурированными жидкостями. Сравнение составов, содержащих адсорбенты энтеросгель и полисорб, находящихся в реологическом оптимуме экструзии, показало, что образцы с по-лисорбом имеют значительно более высокие значения вязкости и предела текучести.
Ключевые слова: адсорбционные вагинальные гели; карбопол; натрий-карбоксиметилцел-люлоза; полисорб; «реологический оптимум экструзии»; энтеросгель.
Значительное расширение области применения мягких лекарственных форм (МЛФ), увеличение объема их производства, совершенствование технологических процессов приготовления требует оценки реологических свойств компонентов мази и ее основы.
Реологические параметры МЛФ существенно влияют на высвобождение и резорбцию действующих веществ, экструзию мазей из туб, способность равномерного нанесения на кожу и слизистые, и, следовательно, влияют на терапевтический эффект.
За сравнительно короткий срок фармацевтический рынок России и Украины пополнился такими отечественными энтеросорбента-ми как полифепан, энтеросгель, полисорб МП,
Rheological properties of adsorptive vaginal gels have been tested on the basis carbomer and sodium-carboxymethylcellulose. All investigated compositions are structured liquids. The comparison composition containing sorbents Enterosgel and Polisorb residing in rheological optimum of extrusion has shown that sample with Polisorb have vastly more high importances of viscosity and limit to fluidity.
Key words: аdsorptive vaginal gel; carbomer; Enterosgel; Polisorb; rheological optimum of extrusion; sodium-carboxymethylcellulose.
силикс, атоксил и др. 1-3. На основе высокодисперсного кремнезема разработан и выпускается ЗАО «Полисорб» (Россия) медицинский сорбент нового поколения Полисорб МП.
В настоящее время накоплен положительный опыт применения полисорба в хирургии, дерматологии, гинекологии и других областях медицины 1-4. Свойство полисорба связывать воду, белки и микроорганизмы, обусловливающее ранозаживляющее и противовоспалительное действие, было использовано при разработке новых адсорбционных вагинальных гелей.
Для решения различного рода технологических задач, связанных с оптимизацией составов, был применен метод динамической ре-5-7
ологии
Дата поступления 30.10.09
В работе проведено исследование реологических свойств адсорбционных вагинальных гелей, разработанных на основе карбопола и природного полисахарида — натрий-карбок-симетилцеллюлозы (ЫаКМц). Выбранные основы не раздражают слизистую поверхность, совместимы со многими лекарственными веществами. Действующие вещества — сорбенты энтеросгель (ЭГ) и полисорб (ПС).
Экспериментальная часть
Объектами исследований служили:
Натрий-карбоксиметилцеллюлоза (ЫаКМц), (ОСТ 6-05-386-73), [C6H7O2 х (ОН)х(ОСН2СОО)7]п (n = 100-200) - натриевая соль эфира целлюлозы и гликолевой кислоты. Гигроскопичный белый порошок без запаха и вкуса, растворим в воде, нерастворим в органических растворителях, минеральных маслах, гидролизуется в растворах кислот и щелочей.
— Карбопол Ультрез (Carbopolum, — 934, — 941, — 940) — редкосшитый сополимер акриловой кислоты и полифункциональных сшивающих агентов (фирма «В. F. Goodrich Chemial Co.»)
— Энтеросгель (ФС 42-3603-98) — гидрогель метилкремневой кислоты. Влажная геле-образная масса белого цвета, состоящая из желеобразных комочков разного размера, без запаха и вкуса, содержащая около 90% воды. Удельная поверхность 520 м2/г (сухой препарат). Практически не растворим в воде, 95 % этаноле.
— Полисорб МП (ВФС 42-2148-92) — диоксид кремния, представляющий собой голубовато-белый порошок без запаха и вкуса, нерастворим в воде, этаноле 95%, хлороформе и эфире. Удельная поверхность 300 м2/г.
Средство для лечения бактериального ва-гиноза готовили по методике 5-7.
Оптимизацию свойств композиций осуществляли методом динамической реологии на модифицированном реовискозиметре Rheotest 2.1 (Германия) с измерительным модулем «цилиндр—цилиндр» (отношение между радиусами 1.02) в режиме контролируемой скорости сдвига. Скорость сдвига D изменяли в пределах 0.1—35 с—1. Температура исследований варьировалась в диапазоне 15—50 оС. Ошибка метода составила 3%.
Близкие по химической природе сорбенты энтеросгель и полисорб вводились в композиции в разных формах и количествах.
Результаты и обсуждение
Оптимальные количества гелеобразовате-ля (карбопол и ЫаКМц ) определяли по параметрам реологического оптимума экструзии 5-7.
Различные формы введения адсорбентов и их количества в готовом препарате нашли свое отражение в реологических характеристиках составов.
Ранее реологическими исследованиями адсорбционных вагинальных гелей на основе карбомера с использованием в качестве адсорбента энтеросгеля было показано, что наиболее оптимальными по значениям реопараметров составами оказались композиции с содержанием карбопола 0.3% мас. и ЭГ 10, 15, 20 % масА
При выборе концентрации другого адсорбента — полисорба — исходили из рекомендаций клиницистов и литературных данных 4. В результате количество вводимого в гель-основу адсорбента полисорба (ПС) в разрабатываемых вагинальных гелях составило 10% мас. от основы.
Сравнение составов карбопол 0.3% + ЭГ 10% и карбопол 0.35% + ПС 10% показало, что реопараметры обоих составов существенно отличаются. Композиция, содержащая ПС 10%масс., имеет значительно более высокую вязкость п и предел текучести т (табл. 1а.)
Аналогичное сопоставление реопарамет-ров двух образцов с разными адсорбентами, приготовленными на основе ЫаКМц показало, что композиция, содержащая ПС 10% мас., имеет более высокие значения вязкости и предела текучести по сравнению с образцом, содержащим ЭГ 10% мас. (табл. 1Ь).
Как видно из таблиц, градиент снижения вязкости под действием механических напряжений в композициях, содержащих ПС, происходит интенсивнее по сравнению с составами, содержащими ЭГ.
Системы проявляют разную способность к восстановлению после снятия механических напряжений. Составы, содержащие ЭГ, более устойчивы к механическим воздействиям. Структурные особенности изученных композиций проявляются в виде гистерезисных явлений, обнаруженных при скоростях деформации близких к нулю. Причем, тиксотропные свойства в составах с ПС выражены слабее, чем в композициях с ЭГ.
При изучении параметров реологического оптимума экструзии образцов, содержащих ПС 10% мас. с различным содержанием гель-основ (карбопол и ЫаКМц), был отмечен неньютоновский тип течения. В диапазоне
Таблица 1
Изменение вязкости (п) и напряжения сдвига (т) от температуры и скорости деформации (D) для составов, находящихся в реологическом оптимуме: а) на основе карбопола; Ь) на основе NaКМЦ
Карбопол 0.30% + ЭГ 10%
о (С-1) Температура (оС)
15 | 20 | 25 | 30 | 37 40 | 50
1 7 (Па • с)
0.2 89 87 49 49 47 46 46
1 25 22 18 14 14 13 12
5 8 7 6 5 5 4 4
25 3 2 2 2 2 2 2
150 1 1 1 1 1 1 0
т(Па)
0 15 15 9 7 7 7 6
0.2 16 16 9 9 9 8 8
1 24 22 17 13 13 12 12
5 37 32 29 26 26 21 21
25 77 63 60 54 46 46 43
150 126 108 96 91 77 76 71
ИаКМЦ 3.0% + ЭГ 10%
0 (с-1) Температура (оС)
15 20 25 30 37 40 50
П(Па • с)
0.2 14 11 7 4 3 2 6
1 8 6 4 3 3 2 3
5 4 4 3 2 2 1 1
25 2 2 2 1 1 1 1
150 1 1 1 1 1 1 1
т(Па)
0 2 1 1 0 0 0 1
0.2 3 2 1 1 1 0 1
1 8 5 4 3 3 2 3
5 22 17 14 10 10 7 7
25 64 52 43 37 31 27 24
150 158 131 114 103 90 81 75
Карбопол 0.35% + ПС 10%
0 (с-1) Температура (оС)
15 | 20 | 25 | 30 | 37 40 | 50
1 7 (Па • с)
0.2 781 670 638 302 258 312 245
1 124 137 127 61 51 62 54
5 29 27 27 12 11 13 12
25 3 4 4 3 2 3 3
150 1 1 1 1 1 1 1
т(Па)
0 133 122 114 55 47 57 45
0.2 141 121 115 54 46 56 44
1 121 133 124 59 50 60 52
5 141 130 130 60 53 65 59
25 74 110 114 85 62 81 88
150 74 114 90 76 77 101 77
ИаКМЦ 2.0% + ПС 10%
0 (с-1) Температура (оС)
15 | 20 | 30 | 37 | 40 | 50
П(Па • с)
0.2 579 486 315 208 202 148
1 168 110 80 63 66 45
5 62 45 34 26 21 17
25 8 12 9 9 7
150 1 1 1 1
Т Па)
0 100 82 56 41 36 25
0.2 104 88 57 37 36 27
1 163 107 77 61 64 43
5 300 220 164 126 104 82
25 220 304 235 240 173
150 170 200 214 190
а
Ь
малых скоростей сдвига структура гелей практически полностью восстанавливается, при этом системы имеют наибольшую вязкость. С увеличением скорости сдвига разрушение структуры начинает преобладать над восстановлением, и вязкость уменьшается. Реограм-мы течения во всем измеренном диапазоне скоростей имеют нелинейный характер и свидетельствуют о том, что для разрушения структуры необходимо приложить значительные деформационные напряжения (рис. 1а и 1Ь).
Результаты проведенных исследований показали:
— все исследуемые составы являются структурированными жидкостями с ярко выраженным неньютоновским характером течения;
— сравнение композиций, содержащих ЭГ и ПС и находящихся в реологическом оптимуме экструзии показало, что составы, содержащие ПС имеют более высокие значения вязкости п и предела текучести т;
— технологический «реологический оптимум экструзии» гелей, содержащих полисорб, достигается для следующих соотношений: карбопол 0.35% + ПС 10% и ЫаКМц 2.0% + ПС 10%.
— аномалии вязкого течения изученных составов проявляются в гистерезисных явлениях.
Рис. 1. Реологический оптимум экструзии для образцов содержащих 10% ПС с разным количеством:
а) карбопола, Ь) NaKMц. ABCDEFGH граница технологического оптимума экструзии.
Литература
4.
6.
1. Заривчацкий М. Ф., Антонов Д. В., Мугатаров И. Н., Механошина Л. П. «Применение поли-сорба в медицине» // Материалы научно-практической конференции.— Пермь.— 1997.— С. 8.
2. Жук С. Н., Поставитенко Е. К., Коминский В. В., Голуда Е. И. «Новый сорбент широкого диапазона действия «Полисорб» и его медицинское применение. // Материалы научно-практической конференции.— Пермь.— 1994.— С. 19. 7.
3. Маркелов Д. А., Ницак О. В., Геращенко И. И. // Химико-фармацевтический журнал.-2008.- Т. 42, № 7.- С. 30.
Липатникова И. А., Решетников В. И. // Фармация.- 2004.- № 3.- С. 34. Аюпова Г. В., Романко Т. В., Федотова А. А., Романко В. Г. // Баш. хим. ж.- 2008.- Т.15, №3- С. 35.
Романко Т. В., Аюпова Г. В., Федотова А. А., Муринов Ю. И., Романко В. Г. // Баш. хим. ж.- 2008.- Т.15, № 4.- С. 85. Романко Т. В., Аюпова Г. В., Федотова А. А., Муринов Ю. И., Романко В. Г. // Баш. хим. ж.- 2009.- Т.16, № 3.- С. 71.
