CC BY
95
УДК 615.4.07.2:796
Я. И. Биляч (асп.) 1а, Е. В. Компанцева (д.фарм. н., проф.) 1а, Д. В. Компанцев (к.фарм.н.) 1а, Л. С. Кузнецова (к.фарм.н., доц.) 1б, Ф. А. Халиуллин (д.фарм.н., проф., зав. каф.) 2
Разработка технологии и качественного анализа лекарственного средства «Спорт-АКТИВ»
1 Пятигорская государственная фармацевтическая академия, акафедра фармацевтической химии, 6кафедра технологии лекарств 357500, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11; тел. (879) 3324474, e-mail: [email protected] 2 Башкирский государственный медицинский университет, кафедра фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3; тел. (347) 2749552, e-mail: [email protected]
Ya. I. Bilyach 1, Е. V. Котра^Беуа 1, D. V. Kompantsev 1, L. S. Kuznetsova 1, F. А. Khaliullin 2
Development of technology and a qualitative analysis of therapeutic «Sport-AKTIV»
1 Pjatigorsk State Pharmaceutical Academy 11, KaИпша Pr, 357500, Pyatigorsk, Russia; р^ (879) 3324474, e-mail: [email protected]
2 Bashkir State Medical University 3, Leninа Str, 450000, Ufa, Russia; р^ (347) 2749552, e-mail: [email protected]
Предложена технология получения гранул лечебно-профилактического действия для повышения работоспособности и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата. В состав гранул входят: кальция глицерофосфат, калия оротат, глюкозамина сульфат, лимонная кислота и экстракт левзеи или порошок корней левзеи. Выбраны и описаны селективные методы качественного анализа компонентов гранул.
Ключевые слова: глюкозамин; гранулы; оро-тат-ион; качественный анализ; левзея; работоспособность; ТСХ; увлажнители.
Проблема повышения физической работоспособности и ускорения протекания восстановительных процессов после физических нагрузок всегда относилась к наиболее актуальным проблемам труда, медицины и спорта. В последние годы некоторые биологически активные вещества целенаправленно используют для ускорения восстановления, активного восполнения израсходованных пластических и энергетических ресурсов, избирательного управления важнейшими функциональными системами организма при больших нагрузках.
Изыскание и применение лекарственных средств (не относящихся к допингу) с целью
Дата поступления 15.09.09
The article describes the technology of treatment and prevention of granules actions to improve efficiency and prevention of diseases oprono movement. The composition of pellets are: glycerophophate calcium, potassium orotat, glucosamine sulfate, citric acid and levzeya extract or root powder levzeya. Selected and described selective methods of qualitative analysis of the components of granules.
Key words: operability; glucosamine; orotat-ion; levzeya; qualitative analysis; granules; TLC; humidifiers.
расширения физических возможностей человека — одно из интересных и перспективных направлений.
На базе Пятигорской фармацевтической академии разработано лекарственное средство для повышения работоспособности и функциональных возможностей человека и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата при повышенных физических нагрузках. В состав входят: кальция глицерофосфат, калия оротат, глюкозамина сульфат, лимонная кислота и экстракт левзеи или порошок корней левзеи. Лекарственное средство условно названо «Спорт—АКТИВ».
Все компоненты состава широко используются в медицинской практике в виде лекар-
ственных средств или входят в состав биологически активных добавок.
Так, биологически активные добавки из левзеи используются в качестве тонизирующих и стимулирующих средств при функциональных расстройствах нервной системы, умственном и физическом утомлении, ослаблении функций разных органов, как средства от болезней сердечно-сосудистой системы, эндокринных патологий и средство повышения 1 2
выносливости .
Глюкозамина сульфат оказывает стимулирующее влияние на репаративные процессы в структурах соединительнотканного происхождения, а также способствует ингибирова-нию в них дистрофических посттравматичес-
3
ких процессов .
Применение кальция глицерофосфата оправдано при больших физических нагрузках для предотвращения травм мышц и опорно-двигательного аппарата, ускорения процесса
их восстановления, а также при переутомле-
12
нии, истощении нервной системы .
Цитрат-ион способствует увеличению синтеза внутриклеточного аденозинтрифосфата, это дает возможность нормализовать питание хрящевой и соединительной тканей опорно-двигательного аппарата, улучшить состояние микроциркуляции и показатели свертываемости крови 4.
Активность оротат-иона проявляется, прежде всего, в его отчетливом анаболизирую-щем и антикатаболическом действии. Отмечены выраженная способность оротат-иона стимулировать рост тканей, противовоспалительное и противоотечное действие, повышение
12
иммунологической активности организма ' .
Целью настоящего исследования является разработка технологии и выбор методик качественного анализа компонентов предлагаемого средства «Спотр-АКТИВ».
Материалы и методы
Использовали субстанции калия оротата, кальция глицерофосфата, глюкозамина сульфата, порошок корней левзеи.
В качестве увлажнителей использовали: спирт этиловый 95%, 70%, 40%; крахмальный клейстер 5%; 1% и 5% растворы натрий калий метилцеллюлозы; 1% и 5% растворы метилцел-люлозы; 1% водный раствор поливинилпирро-лидона; 1% раствор поливинилпирролидона на 95% спирте этиловом; экстракт левзеи жидкий, который был использован взамен порошка корней левзеи.
Гранулы готовили методом влажного гранулирования.
Предварительно подготовленный материал (высушенный, измельченный, просеянный): калия оротат, кальция глицерофосфат, глюкозамина сульфат, кислоту лимонную, порошок корней левзеи помещали в ступку. Смесь тщательно перемешивали до однородности полученного порошка. Далее массу увлажняли до получения пластичной массы, способной к гранулированию. Массу протирали через гранулятор с диаметром отверстий 4 мм. Сушку первичного гранулята проводили в сушильном шкафу при температуре 37 оС до остаточной влажности 4%. Высушенный грану-лят подвергали сухому гранулированию через гранулятор с диаметром отверстий 2 мм с целью получения гранул одинаковой формы и размера.
Оценку качества приготовленных гранул осуществляли согласно ГФ Х! изд. вып. 2 и ОСТ 91500.05.001 от 01.03.00.
Методом определения фракционного состава является ситовой метод, согласно которому 50 г полученных гранул просеивали через набор сит (диаметр отверстий 2.0, 1.0, 0.5 мм). Навеску помещали на самое крупное верхнее сито и весь комплект сит встряхивали в течение 5 минут. Затем сита снимали по очереди и взвешивали массу каждой фракции по отдельности.
Истираемость гранул или механическую прочность определяли согласно требованиям ГФ XI изд. вып. 2. Определение проводили на фриабиляторе «Эврика».
Распадаемость гранул определяли на лабораторном идентификаторе с использованием сетки с размером отверстий 0.5 мм, согласно ГФ XI изд. вып. 2. При проведении эксперимента 0.5 г гранул помещали в сборную корзинку прибора, испытания проводили при температуре воды 37 оС. Измеряли время с начала эксперимента (включения прибора) до полного распада гранул, о чём судили по отсутствию частиц на сетке диска.
Ионы кальция, калия и сульфат ион определяли согласно методикам ГФ XI изд. вып. 2.
Для подтверждения подлинности оротат-иона применяли мурексидную пробу 5.
Для определения оротат-иона в гранулах использовали спектрофотометрический метод. Около 0.5 г гранул растворяли в 5 мл 0.1 М раствора натрия гидроксида и измеряли спектр поглощения раствора от 200 до 400 нм относительно 0.1 М раствора натрия гидрокси-да 6
Для установления подлинности глицерофосфат-иона 0.5 г порошка гранул смешивали с 0.25 г калия бисульфата, нагревали в тигле 7.
Для обнаружения глюкозамина использовали метод Эльсона-Моргана. Около 0.5 г гранул растворяли в 30 мл воды, тщательно взбалтывали до полного растворения навески, перемешивали и фильтровали. К 5 мл фильтрата добавляли 2 мл раствора ацетилацетона. К охлажденному раствору прибавляли 20 мл спирта 95%, тщательно перемешивали и прибавляли 2 мл раствора п-диметиламинобен-8
зальдегида .
Для проведения качественного анализа экстракта левзеи использовали надосадочную жидкость, полученную путём тщательного взбалтывания около 5 г гранул с 25 мл спирта этилового 50%. На линию старта хроматогра-фической пластинки «Сорбфил» ПТСХ-П-А-УФ254 наносили 50 мкл надосадочной жидкости, 50 мкл раствора жидкого экстракта левзеи в спирте этиловом 70% и 50 мкл 0.1% раствора стандартного образца (СО) экдистена в спирте этиловом 50%. Пластинку с нанесенными пробами помещали в камеру со смесью растворителей хлороформ—спирт этиловый—ацетон (6:2:1) и хроматографировали восходящим методом. Когда фронт растворителей достигал края пластинки, ее вынимали из камеры, сушили на воздухе до удаления следов растворителей, опрыскивали 3% раствором ванилина в спирте этиловом 95% и нагревали при температуре 105—110 оС в течение 2 мин 9.
Обсуждение результатов
Основываясь на свойствах действующих веществ в качестве рациональной для применения формы были выбраны гранулы. На предварительном этапе было проведено исследование по выбору оптимального увлажнителя для получения гранул. В качестве увлажнителей использовался спирт этиловый различной концентрации и водные растворы высокомолекулярных веществ, спиртовый раствор поливи-нилпирролидона, а также экстракт левзеи жидкий.
Для обоснования количества увлажнителя использовали значение «критической влажности» смеси порошков, т. е. количество увлажнителя (мл/г), при котором в смеси резко нарушаются структурно-механические свойства и она приобретает свойство текучести. Оптимальное количество увлажнителя должно составлять 86—90 %, в среднем 88% от получен-
ного значения «критической влажности» . Экспериментальные значения критической влажности и оптимальное количество увлажнителя представлены в табл. Диапазон оптимального количества увлажнителя находился в пределах от 1.9 мл/г в случае 5% крахмального клейстера и до 2.7 мл/г для 1% водного раствора поливинилпирролидона.
Далее были наработаны серии гранул с рассчитанными количествами связывающих веществ.
При использовании в качестве увлажнителя спирта этилового 90% и 70%, а также 1% раствора поливинилпирролидона на 96% спирте этиловом полученные гранулы были белого или слегка желтоватого цвета. Гранулы, полученные при использовании в качестве увлажнителя экстракта левзеи, были светло кремового цвета. В случае остальных увлажнителей гранулы имели яркий коричневый оттенок, что может свидетельствовать о возможных процессах деструкции глюкозамина сульфата.
При использовании в качестве увлажнителя экстракта левзеи жидкого из состава исключали порошок корней левзеи. Необходимое, фармакологически значимое количество жидкого экстракта левзеи равно 85% от массы сухой смеси действующих веществ, что значительно превышает показатель «критической влажности». Опытным путем установлено, что для получения гранул необходимо упаривать начальный объем жидкого экстракта левзеи на 50%.
Наработанные серии гранул подвергались анализу по технологическим показателям: фракционный состав, истираемость, распадае-мость. Полученные данные представлены в табл.
По показателю «фракционный состав» удовлетворяли требованию ГФ XI все гранулы, кроме гранул, полученных с использованием 96%, 70% и 40% спирта этилового, так как при использовании этих увлажнителей гранулы были непрочными и легко разрушались при сухом гранулировании (табл.).
При использовании водно-спиртовых увлажнителей и крахмального клейстера истираемость гранул была в пределах 95.5%, что является ограничением при производстве (табл.). Остальные гранулы обладали хорошей прочностью, которая составляла не менее 98.5%.
Использование в качестве увлажнителей водных растворов высокомолекулярный веществ, таких как водные растворы метилцел-
Таблица
Технологические показатели экспериментальных серий гранул
Увлажнители Технологические показатели
Критическая влажность, мл/г (п=5) Оптимальное количество увлажнителя, мл/г Фракционный состав, % (п=5) Истираемость, % (п=5) Распадаемость, мин (п=5)
96% спирт этиловый 2.2±0.1 1.9 20.3±5.3 91.5±3.8 2.1±0.3
70% спирт этиловый 2.3±0.1 2.1 7.5±3.6 94.2±3.1 3.4±0.4
40% спирт этиловый 2.6±0.1 2.3 4.5±2.8 96.5±2.5 3.1±0.4
5% раствор крахмала 1.9±0.3 1.7 2.5±1.1 95.5±3.9 16.1 ±1.5
5% раствор натрий калий метилцеллюлозы 2.1±0.2 1.8 4.5±0.1 99.9±0.01 20.3±1.3
5% раствор метилцеллюлозы 2.0±0.2 1.8 3.3±0.1 99.9±0.05 22.6±1.3
1% раствор натрий калий метилцеллюлозы 2.6±0.2 2.3 2.3±0.2 99.5±0.05 18.5±1.5
1% раствор метилцеллюлозы 2.4±0.1 2.1 2.1±0.3 99.8±0.07 20.2±1.5
1% водный раствор поливинилпирролидона 2.7±0.1 2.4 1.5±0.7 99.7±0.02 9.2±2.3
1% раствор поливинилпирролидона на 96% спирте этиловом 2.4±0.1 2.1 2.5±0.3 99.3±0.05 7.5±3.1
экстракт левзеи жидкий (70% спирт этиловый) 2.5±0.1 2.2 2.3±0.5 99.4±0.03 9.9±2.2
люлозы и калий натрий метилцеллюлозы привело к увеличению времени распадаемости гранул свыше 15 мин, что не позволяет их также использовать в качестве увлажнителей (табл.).
Оптимальным увлажнителем, согласно данным табл., является 1% раствор поливи-нилпирролидона на 95% спирте этиловом, гранулы полученные с использованием данного увлажнителя полностью соответствуют требованиям ГФ XI. При использовании в качестве увлажнителя жидкого экстракта левзеи полученные гранулы также удовлетворяют требованию ГФ XI издания (табл.).
При выборе методик качественного анализа компонентов, использовали методы, позволяющие селективно определять каждый компонент гранул при их совместном присутствии.
Химические реакции были использованы для определения ионов калия и кальция, оро-тат-иона и глюкозамина сульфата.
Известно, что глюкозамин является производным алифатического амина и может вступать в реакцию с нингидрином, но как показали предварительные исследования, определение глюкозамина сульфата с нингидрином в данной смеси невозможно, так как биологически активные вещества экстракта левзеи также дают положительную реакцию. Реакция Моргана-Эльсона, которая используется для идентификации аминогликанов, позволяет селективно определить глюкозамин в составе гранул. При проведении реакции наблюдалось розовое окрашивание раствора.
Оротат-ион в присутствии остальных компонентов гранул определялся мурексидной пробой, в результате которой реакционная смесь приобретала малиновее окрашивание.
При термическом разложении гранул в присутствии калия бисульфата глицерофосфат-ион обнаруживался по выделяющемуся акролеину, имеющему характерный запах «паленого жира».
Использование физико-химических методов позволило селективно определять оротат-ион и фитоэкдизоны экстракта левзеи.
Определение оротат-иона в гранулах оказалось возможным методом прямой спектро-фотометрии по ФС-42-938-88, так как щелочной раствор оротат-иона имеет интенсивный максимум светопоглощения при 285 нм. При этом биологически активные вещества экстракта левзеи, присутствующие в незначительном количестве, не влияют на интенсивность и характер светопоглощения калия оротата.
В связи с тем, что биологически активные вещества (фитоэкдизоны) экстракта левзеи содержатся в малом количестве, предложено использовать метод тонкослойной хроматографии (ТСХ). На хроматографической пластинке наблюдали пятна оливкового цвета. Расположение пятен жидкого экстракта левзеи, раствора гранул и СО экдистена совпадали и имели значение Rf 0.28±0.01. Остальные компоненты в данных условиях не мешают определению фитоэкдизонов экстракта левзеи.
Выводы
Экспериментально установленное значение «критической влажности» позволило определить оптимальное количество увлажнителей для наработки гранул содержащих, калия оро-тат, кальция глицерофосфат, глюкозамина сульфат, экстракт левзеи и лимонную кислоту. Оптимальными увлажнителями по результатам проведенных исследований оказались 1% раствор поливинилпирролидона на 95% спирте этиловом и жидкий экстракт левзеи, так как только при использовании этих увлажнителей полученные гранулы соответствовали требованиям, предъявляемым к гранулам по таким показателям как фракционный состав, истираемость, распадаемость.
Обоснованы методы идентификации калия оротата, кальция глицерофосфата, глюко-замина сульфата, фитоэкдизонов экстракта левзеи, позволяющие определять их при совместном присутствии в гранулах. Предлагается использовать химические реакции для идентификации катионов калия и кальция, оротат-иона и глицерофосфат-иона, а также глюкоза-мина сульфата.
Спектрофотометрический анализ позволяет обнаружить калия оротат в гранулах (максимум 285±2 нм).
Для качественного определения фитоэк-дизонов экстракта левзеи предложено использовать ТСХ в системе растворителей хлоро-
форм—спирт этиловый—ацетон (6:2:1), проявителем является 3% раствор ванилина в спирте этиловом 95% при нагревании. На хроматографической пластинке наблюдается пятно оливкового цвета с Rf 0.28.
Литература
1. Сейфулла Р. Д. Лекарства и БАД в спорте. Практическое руководство для спортивных врачей, тренеров и спортсменов.— М.: Литтерра, 2003.- 320 с.
2. Сейфулла Р. Д. Спортивная фармакология. Справочник.- М: ИПК «Московская правда», 1999.- 115 с.
3. Компанцева Е. В., Компанцев Д. В. Глюкоза-мин, использование в медицине и ветеринарии, методы анализа.- Пятигорск, 2007.- 167 с.
4. Valenza V. // J. Periodont.- 1987.- Vol. 58.-Р. 794.
5. Мазор Л. Методы органического анализа: Пер. с англ.- М.: Мир, 1986.- 584 с.
6. Фармакопейная статья ФС 42-938-88 «Таблетки калия оротата 0.5 г».
7. Фармакопейная статья ФС 42-1873-82 «Таблетки глицерофосфата».
8. Методики исследования углеводов / Под ред. Л. Я. Хорлина.- М.: Мир, 1975.- 16 с.
9. Фармакопейная статья ФС 42-1995-99 «Экстракт левзеи жидкий».
10. Кузнецов А. В. Экспериментально-теоретическое обоснование выбора способа прессования и вспомогательных веществ в технологии табле-тирования лекарственных форм: Автореф. дис. ... докт. фарм. наук.- Пятигорск, 2002.- 48 с.
