Обоснование выбора гелеобразователя при разработке состава геля для применения в спортивной медицине.

Проведены структурно-механические и технологические исследования с целью выбора основы для геля противовоспалительного и местноанестезирующего действия, разработанного на основе фенольного гидрофобного препарата прополиса (ФГПП) для применения в спортивной медицине. С помощью проведенных комплексных экспериментальных исследований обоснован выбор гелеобразователя – карбомера марки Ultrez-10 NF и его концентрации. Установлено, что благодаря правиль-ному подбору данной основы с действующими компонентами в соответствующей концентрации исследуемые образцы геля остаются стабильными по показателям, заложенным в проект методик контроля качества (МКК) на разработанный препарат.

Мы проводим исследования по обоснованию стекладу и разработки технологии мягкой лекарственной формы геля противовоспалительного и местноанестезирующего действия наоснове продуктов пчеловодства , в частности стандартным субстанции фенольного гидрофобного препаратом прополиса ( ФГПП ) для применения в спортивной медицине.

Целью данной работы является выбор оптимального гелеобразователями , на базе которого был бы создан стабильную основу с выбранным комплексом действующих биологически активных веществ.

Экспериментальная часть.

В современных условиях для разработки лекарственных средств на гелевой основе существует значительный выбор загустителей, как природного , так и синтетического происхождения .

При разработке современных лекарственных препаратов для местного применения широко используется синтетичный загуститель - сополимер кислоты акриловой , полученный полимеризацией в органических растворителях - « Карбопол » ( карбопол, BP : Carbomers , PhEur :Carbomera , USP : Carbomer ) , который выпускается в различных модификациях фирмой « Lubrizol » , США . в настоящее время в гелевых формах достаточно часто используется карбопол ( карбомер ) марки Ultrez - 10 NF, хорошо себя зарекомендовал при создании водных и водно-спиртовых гелей [ 11 ] . Преимуществами данногогелеобразователя над другими является его значительно выше загустительная способность и низкая концентрация , которая при разработке гелевых форм может колебаться в пределах от 0,4 до 3 % . В ходе эксперимента как объекты исследований , кроме указанного карбомера , также использовали гелеобразователи: Ксантановая камедь (USP , BR : Xanthan gum , PhEur :Xanthani gummi ) представляет собой высокомолекулярный природный полисахарид , получаемый в результе ферментации глюкозы или сахарозы с помощью бактерий культуры Xanthomonas Compestris . Это полисахарид с длинными цепями молекул , которые содаются глюкозы , маннозы и глюкуроновой кислоты. Главная цепь молекул содержит трисахарид в боковом цепи подобный целлюлозы. Считается , что ксантан имеет двойную или многовитковых модель структуры туры, обеспечивает стабильность основ в широком температурном режиме и значении рН [ 20, 27 ] .

Использовали ксантановую камедь « Xanthan gum, from Xanthomonas campestris»производства фирмы « Sigma - Aldrich Chemie GmbH » , Германия (CAS - № 11138-66-2 ) .

Натрия альгинат (USP , BR : Sodium alginate , PhEur : Natrii alginas ) - соль альгиновой кислоты - полисахарид , состоящий из остатков D - мануроновои и L - гиалуроновой кислот , соединенных β - гликозидными связями . Безопасность альгиновой кислоты и ее солей с аммонием , кальцием , калием и натрием для организма человека была окончательно утверждена директивой в 1995 году. Натрия альгинат как гелеобразователь используют чаще , поскольку он создает светло- желтые гели различной вязкости с специфическим запахом в широком диапазоне рН ( от 4 до 10).

Растворимость натрия альгината практически не зависит от температуры.

С целью ускорения процесса гелеобразования рекомендуеться предварительное диспергирование порошка Ксантаю или натрия альгината с этанолом , глицерином или пропиленгликолем . Натрия альгинат совместим со значительным количеством веществ , например , с NaКМЦ , этанолом , натрия хлоридом и др.

Использовали натрия альгинат « Sodium alginate » производства фирмы « Haihang Industry Co . , Ltd. » , Китай (CAS - № 9005-38-3 ) .

Для приготовления экспериментальных образцов нами также был использован современный модифицированный гелеобразователь « Structure ® XL » ( INCI наименования: Hydroxypropyl Starch Phosphate ) производства компании « National Starch Personal Care » , Швейцария, который является природным веществом , полученным из кукурузного крахмала. Данный гелеобразователь обеспечивает долговременную стабильность при размораживании , имеет удовлетворительные реологические влажности , устойчивость к сдвигу , рН и температуры и отсутствии требует дополнительного просеивания или смешивания с любым растворителем , т.е. гелевая основа Митта образуется при добавлении загустителя к воде.

С целью выбора оптимального состава носителя были изготовлены экспериментальные образцы гелевых основ , которые были подобраны по данным литературных источников и проведенных биологических фармакологических исследований .

Исследование реопоказателей проводились на вискозиметре вращающегося типа BROOKFIELD DV -II + PRO , шпиндель SC4 - 21 ( США ) с системой коаксиальных цилиндров. Коаксиальную геометрию вискозиметра составляют цилиндрический шпиндель и цилиндричная камера , которые обеспечивают точный контроль измерения реологических параметров неньютоновских жидкостей. С помощью данного устройства измеряются следующие реологические параметры : структурная вязкость η ( мПа · с ) , напряжение смещения (Па ) ( Н/м2) , Скорость смещения Dr или γ.

В эксперименте использовалиследующую методику: примерно 8,0-8,5 г геля помещали в камеру , погружали шпиндель SC4 - 21, который приводили во вращение , начиная с малых скоростей деформации , дальше фиксировали показатели вискозиметра.

Для более полного изучения механической стабильности ( МС ) экспериментальных гелевых образцов были рассчитаны ее показатели . Известно , что оптимальнымзначением МС является 1 [ 1 , 9 ] . Значение МС определяюткак отношение величины предела прочности структуры разрушения ( τ1) К величине предела прочности после рурования ( τ2) И определяют по формуле :

МС = τ1 / τ2

Исследования проводились при комнатной температуре.

Учитывая природу происхождения , физико - химические свойства выбранных гелеобразователей , а также механизм образования гидрогелей , исследуемые основы готовили по различным технологиям.

Экспериментальные образцы гелей с Карбопол го -Тувалу по классической схеме: осторожно насыпали тонким слоем на поверхность воды очищенной ( для предупреждения образования комочков ) и оставляли в состояниипокоя на несколько минут. Затем в несколько примет мел добавляли избран нейтрализатор и медленно перемешивали ( для предупреждения образования пузырьков воздуха ) до образования геля.

Образцы гелей с ксантановая камедью готовили следующим образом : рассчитанное количество ксантан смачивали избранным неводным растворителем - предленгликолем и добавляли воду очищенную , смесь перемешивали при средних оборотах мешалки (10-15 мин) и получали прозрачную гелевую основу светло- желтого цвета со значением рН 6,6-6,8 . Таким же образом готовили образцы гелевых основ с натрия альгинатом .

Образцы гелей с модифицированным гелеобразователя « Structure ® XL » готовили вставляемых в воде очищенной при низких оборотах мешалки. В результате мгновенно образовались непрозрачные бесцветные гели разной консистенции . Значение рН гелевых основ составляло около 7,2 ± 0,3 Предварительно отработанной технологии в виде растворов были введены избранные действующие биологически активные вещества.

Результаты и их обсуждение:

Исследуемые экспериментальные образцы гелей имели однородную консистенцию , приятный специфический запах и соответствующий цвет - от светло - горчичного до коричневого .

С целью изучения степени разрушения внутреннеи структуры геля , что важно в технологическом процессе ( при гомогенизации , перемешивании и др.). , нами были рассчитаны значения МС ( табл. ) , которые свидетельствуют о незначительной степени разрушения структурной сетки исследуемых образцов гелей на основе карбомер марки Ultrez - 10 NF и модифицированного гелеобразователя « Structure ®XL »в процессе его перемешивания.

При исследовании зависимости структурной вязкости от градиента скорости сдвига выяснилось , что структурная вязкость экспериментальных образцов постепенно уменьшалась с увеличением градиента скорости сдвига в каждом случае. Особенно четко прослеживается в гелевых образцах , приготовленных из натрия альгината.

Данная зависимость характерна для систем с пластичным типом течения и характеризует образцы гелей (с карбомер , ксантан и « Structure ® XL » ) как структурированы дисперсные системы , в которых при добавлении биологически активных действующих веществ не происходит взаимодействия с основанием .

Такими образом , проведенные исследования показа ли , что для разработанного лекарственного препарата ра национальные является использование в качестве гелеобразователя карбомер исследуемой марки.