Ресурсосберегающая технология хвоща полевого травы экстракта жидкого и разработка на его основе стоматологического клея Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 661.122:[615.322:582.374.2]:615.468.296:616.31

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХВОЩА ПОЛЕВОГО ТРАВЫ ЭКСТРАКТА ЖИДКОГО И РАЗРАБОТКА НА ЕГО ОСНОВЕ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО КЛЕЯ

© 2013 Т Ф. Маринина1, Л.Н. Савченко1, И.И. Клишина2, В.И. Погорелов1

1 Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал Волгоградского государственного медицинского университета 2Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Поступила в редакцию 14.05.2013

Разработана ресурсосберегающая технология хвоща полевого травы экстракта жидкого. Экстрагент 40% спирт этиловый, метод реперколяции с завершенным циклом в батарее из 3 -х перколяторов. Содержание спирта 33%, кремния 4,65%. Разработан состав и технология клея стоматологического, установлено его антимикробная активность, способность клея к высыханию и дренажная способность входящего в состав полимера.

Ключевые слова: хвоща полевого экстракт жидкий, стоматологический клей

Рациональное использование лекарственного растительного сырья для получения фитопрепаратов является актуальной проблемой. Заготовка лекарственного растительного сырья должна осуществляться в экологически чистых зонах, что в настоящее время является весьма проблематичным. Вполне обоснованным является повышенное внимание к разработке экстракционных препаратов из лекарственного растительного сырья взамен настоев и отваров. В экстракционных препаратах обеспечивается максимальный выход биологически активных веществ (БАВ), что, безусловно, приводит к повышению терапевтического эффекта, и кроме того, более точному дозированию и повышению сроков хранения.

Цель исследований: разработка ресурсосберегающей технологии хвоща полевого травы экстракта жидкого и разработка на его основе стоматологического клея.

Трава хвоща полевого является официналь-ным видом сырья и достаточно широко используется как в народной, так и в клинической медицине: входит в состав сборов, применяется в виде настоев. Химический состав хвоща полевого травы представлен БАВ: флавоноиды, тритерпеновые сапонины - эквизетонин (до 5%), горечи, дубильные вещества, эфирные масла, стероиды. В траве хвоща полевого содержится до 25% кремневой кислоты, которая связана с органическими соединениями в растворенной форме [1]. Она является

Маринина Тамара Филипповна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры технологии лекарств. Email: [email protected]

Савченко Людмила Николаевна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры технологии лекарств Клишина Инна Ивановна, кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии

Погорелов Виктор Иванович, кандидат фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии лекарств

необходимым компонентом в жизнедеятельности различных систем организма - ей принадлежит важная роль в процессах метаболизма и функциональной деятельности соединительной ткани, слизистых оболочек, стенок кровеносных сосудов. В стоматологии настой травы хвоща полевого используют при афтозных стоматитах, язвенных процессах слизистой оболочки (в виде полосканий, аппликаций) [2, 3].

Первым этапом исследований было установлено содержание кремния в траве хвоща полевого 7,2%; содержание флавоноидов составило 0,840,87%. Далее был изучен элементный состав травы хвоща полевого. С этой целью был проведен полуколичественный спектральный анализ золы на присутствие 50 элементов (был использован спектрограф ИСП-28). В зольном остатке травы хвоща полевого установлено наличие 31 элемента. Среди них значительное количество эссенциальных элементов, недостаток которых в организме человека приводит к различным заболеваниям (Си, Zn, Mg, Сг, Fe, Ca, №, Mn и др.). В значительном количестве содержатся такие элементы как Si - 45%, Ca -20%, K - 15%, Ш - 5%, Mg - 5%, P - 2%, Al - 2%, Fe - 1%. Среди условно токсичных присутствуют Ag, Sn, 2г, Sr, РЬ, Ga и др, в количестве от 1х10-4 %. Не обнаружены Лб, Bi, Sb, W, Cd, U, ТЪ, Н, Та, Щ Ce, Ьа, Gd, Яе. Наличие такого состава микроэлементов позволяет сделать вывод, что существует возможность использования травы хвоща полевого (с учётом наличия флавоноидов, кремния и других БАВ) в стоматологических лекарственных формах, как с целью профилактики, так и при комплексном лечении заболеваний тканей пародонта.

Следующим этапом наших исследований было получение хвоща полевого травы экстракта жидкого. С этой целью были определены технологические показатели качества травы хвоща полевого, которые включают информацию о коэффициенте поглощения (Кп), коэффициенте образования

Биологические ресурсы: флора

внутреннего сока (КОВС), о коэффициенте увеличения объема при растворении экстрактивных веществ (2) и содержании экстрактивных веществ. Были получены следующие показатели: Кп=2,0 см3/г; КОВС=2,33 см3/г, 2 = 0,821 см3/г. Результаты определения технологических показателей явились основой для теоретических расчётов эффективности экстракции и нормирования качества хвоща полевого травы экстракта жидкого. Далее определяли коэффициент съема готовой продукции. Объем извлечения, отбираемого в качестве готовой продукции, зависит от объема жидкой фазы, образующей внешний сок на каждой ступени экстракции и числа диффузоров в батарее. Объем внешнего сока на каждой ступени зависит от порозности сырья, т.е. объема пустот между частицами. При набухании сырья его порозность уменьшается, что объясняется набуханием сырья при контакте с экс-трагентом и увеличением его в объеме, а объем внешнего соков следует определять только после полного набухания сырья. Экспериментальные исследования позволили определять значение коэффициента съема готовой продукции (у) равным 1,2 см3/г (среднее значение 3-х параллельных определений)

Экстракт жидкий получали способом репер-коляции с завершенным циклом. В качестве экст-рагента использовали 40% спирт этиловый, позволяющий извлечь БАВ травы хвоща полевого. Теоретический расчет эффективности реперколяции с завершенным циклом в батарее от 3 до 7 диффузоров показал, что с увеличением числа диффузоров в батарее эффективность экстракции возрастает, но с учетом производственных условий мы избрали число диффузоров в батарее равное 3. Были проведены расчеты объема экстрагента, вводимого на каждой ступени экстракции с учётом массы сырья в диффузоре, коэффициенте поглощения и съема готовой продукции. Общая продолжительность процесса экстракции 6 суток, экстрагирование в каждом диффузоре составляет 72 часа. Фактическая эффективность экстракции составляет 64,3%.

Полученный экстракт был проанализирован по параметрам, предусмотренным действующей фармакопеей. При анализе качества экстракта жидкого хвоща полевого определены: содержание суммы флавоноидов: 0,30+0,001; содержание кремния 4,65±0,45; плотность 0,9420 см3/г; сухой остаток 8,30±0,22%; содержание спирта 33%; тяжелые металлы не более 0,01%.

Полученный хвоща полевого травы экстракт жидкий был использован для разработки состава и технологии клея стоматологического. В современной стоматологической практике для профилактики и лечения воспалительных заболеваний паро-донта лидирующую позицию занимает медикаментозная терапия, представленная широким ассортиментом лекарственных препаратов. Наряду с ними важное место принадлежит средствам растительного происхождения, которые не только оказывают мягкое лечебное действие, но и усиливают функциональные возможности органов и систем. Использование в комплексном лечении воспалительных

заболеваний пародонта местного воздействия в виде аппликаций остаётся актуальным. Одной из рациональных лекарственных форм, наряду с мазями, гелями, следует считать пленки на полимерных основах. Не менее рациональными и перспективными являются клеи, в состав которых могут быть включены как извлечения из лекарственного растительного сырья, так и химиотерапевтические препараты [4]. Стоматологические клеи (лаки) по агрегатному состоянию представляют собой жидкий пластырь, который при нанесении на очаг воспаления быстро теряет растворитель и оставляет тонкую эластичную пленку.

Определяющим фактором, который обеспечивает эффективное воздействие БАВ в клеях, является полимерная основа. Основообразующий состав клея должен быть многофункциональным: выполнять роль пленкообразователя, в полной мере высвобождать БАВ, входящие в состав клея, быть индифферентными по отношению к зубной эмали и тканям пародонта. Не менее важным является и природа растворителя, т.к. он должен испаряться за достаточно короткий промежуток времени и не взаимодействовать с БАВ. Преимущества этой лекарственной формы очевидны, но номенклатура ограничена. Широко используется с целью профилактики кариеса фторлак, содержащий натрия фторид. Основообразущими компонентами являются канифоль, шеллак, пихтовый бальзам. В качестве растворителя выступает хлороформ. Используют также клей коллагеновый коллап [5]. В задачи наших исследований входил выбор оптимального растворителя и пленкообразующих компонентов, которые позволили бы получить фиток-лей, удовлетворяющий основным требованиям -образовывать эластичную пленку, а после испарения растворителя - длительно защищать очаг поражения.

Были изучены пленкообразователи: поливиниловый спирт (ПВС), поливинилпирролидон (ПВП), натрий карбоксиметилцеллюлоза (КаКМЦ), а также канифоль. В качестве пластификатора - глицерин, который поддерживает постоянную влажность, нетоксичен и обладает невыраженным антимикробным действием. Изготовление образцов клея осуществляли исходя из физико-химических свойств полимеров [6]. Было приготовлено 5 образцов клея с содержанием экстракта жидкого 20%, в качестве растворителя использовали спирт этиловый различной концентрации, хлороформ. С целью выбора оптимальной композиции клея была проведена оценка пленкообразующей способности клея (время образования и время растворения плёнки). Установлено, что время испарения растворителя составляет от 5 до 10 минут, а время растворения до 2-х часов. Оптимальный состав клея стоматологического: ПВС - 10%, глицерин - 4%; спирт этиловый 95-30%, хлороформ -34%, хвоща полевого травы экстракт жидкий 20%.

Далее определяли антимикробную активность клея стоматологического методом диффузии в агар. Критерием оценки служила зона угнетения роста штаммов тест-культур микроорганизмов.

Результаты представлены в табл. 1. Они свидетельствуют о том, что разработанный экстракт хвоща полевого травы жидкий и предлагаемый клей сто-

матологический обладают выраженной антимикробной активностью в отношении стафилококков.

Таблица 1. Антимикробная активность стоматологического клея

№ п/п Тест культуры Зоны задержки роста, мм

этанол 40% этанол 40%+95%+ хлороформ экстракт жидкий стоматологический клей

1 Staphylococcus aureus (209) - - 18 15

2 Staphylococcus aureus (Макаров) - - 17 16

3 Staphylococcus aureus (Type) - - 17 17

4 Staphylococcus epidermidis Wood-46 - - 14 14

5 Escherichia coli 675 - - 10 10

6 Shigella flexneri - - 10 9

7 Shigella sonnei 3d - - 10 9

8 Bacillus subtilis L2 - - 10 10

9 Bacillus anthracoides-1 - - 8 8

Далее изучали дренажную способность клея стоматологического методом равновесного диализа через полупроницаемую мембрану (целлофан). Установлено, что осмотическая активность сохраняется в течение 2-х часов и составляет 130%.

Выводы: проведенные исследования позволяют предложить ресурсосберегающую технологию хвоща полевого травы экстракта жидкого. На его основе разработан состав и технология клея стоматологического, который при нанесении на очаг поражения образует пленку, сохраняющуюся в течение 2-х часов. Клей обладает выраженной антимикробной активностью в отношении 4-х штаммов тест-культур стафилококков и дренажной способностью, что позволяет рекомендовать его для профилактики и лечения заболеваний тканей пародонта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Турова, А.Д. Лекарственные растения СССР и их применение // А.Д. Турова, Э.Н. Сапожникова. - М.: Медицина, 1984. 222 с.

2. Грохольский, А.П. Нетрадиционные методы лечения в стоматологии // А.П. Грохольский, Н.А. Кодола, В.Г. Бургонский и др.. - Ктв: «Здоров'я», 1995. 262 с.

3. Растительные лекарственные средства / под ред. Н.П. Максютиной. - Киев, 1984. 41 с.

4. Маринина, Т.Ф. Возможность разработки стоматологического клея на основе фитокомплекса листьев аронии черноплодной / Т.ФМаринина, С.Г. Тирасполь-ская, С.П. Лукашук и др. // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения: материалы Междунар. съезда. - СПб, 1999. С. 238-240.

5. Соловьева, АМ. Применение антисептического колла-генового клея коллап в стоматологии / АМ. Соловьева, Г.Е. Афиногенов, А.Г. Афиногенова и др. // Человек и лекарство: тез. докл. 5 Рос. нац. конгр. 10-15 апреля 1998 г. - М., 1998. С. 200.

6. Штильман, М.И. Полимеры медико-биологического назначения. - М.: ИКЦ Академкнига, 2006. С. 210211.

RESOURCE-SAVING TECHNOLOGY OF HORSETAIL FIELD GRASSES LIQUID EXTRACT AND DEVELOPMENT ON ITS BASIS THE STOMATOLOGIC GLUE

© 2013 T.F. Marinina1, L.N. Savchenko1, I.I. Klishina2, V.I. Pogorelov1

1 Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical University 2 First Moscow State Medical University named after I.M. Setchenov

The resource-saving technology of horsetail field grasses liquid extract is developed. Extragent is 40% alcohol ethyl, a repercolation method with complete cycle in the battery with 3 percolators. Content of alcohol is 33%, silicon is 4,65%. The structure and technology of stomatologic glue is developed, its antimicrobic activity, ability to drying and drainage ability of containing polymer is established.

Key words: horsetail field liquid extract, stomatologic glue

Tamara Marinina, Candidate of Pharmacy, Associate Professor at the Drugs Technology Department. E-mail: [email protected]; Lyudmila Savchenko, Candidate of Pharmacy, Associate Professor at the Drugs Technology Department; Inna Klishina, Candidate of Biology, Senior Lecturer at the Department of Microbiology, Virology and Immunology; Viktor Pogorelov, Candidate of Pharmacy, Professor, Head of the Drugs Technology Department