Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ Кисиева, Манана Тенгизовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ
<
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кисиева, Манана Тенгизовна. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ : диссертация ... кандидата фармацевтических наук : 14.04.02 / Кисиева Манана Тенгизовна; [Место защиты: ГОУВПО "Пятигорская государственная фармацевтическая академия"].- Пятигорск, 2011.- 137 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Способы получения, анализ и применение в медицине полисахаридов клубней топинамбура 13

1.1 Химический состав клубней топинамбура 13

1.2 Способы получения полисахаридов из клубней топинамбура 15

1.2.1 Получение инулина из клубней топинамбура 15

1.2.2 Получение пектина с применением ферментных препаратов 16

1.3 Методы анализа полисахаридов клубней топинамбура 25

1.3.1 Методы анализа инулина 25

1.3.2 Методы анализа пектина 28

1.4 Применение полисахаридов клубней топинамбура в медицине 30

1.5 Перспективность разработки комбинированного лекарственного средства на основе полисахаридов клубней топинамбура 32

Заключение по обзору литературы 35

ГЛАВА 2 Разработка способа получения пектина из клубней топинамбура с использованием обработки сырья ферментным препаратом 39

2.1 Характеристики ферментных препаратов 39

2.2 Выбор ферментного препарата 43

2.3 Подбор оптимальных условий ферментативной обработки клубней топинамбура с использованием Максазима NNP К 47

2.3.1 Подбор оптимального значения рН буферного раствора при ферментативной обработке сырья 48

2.3.2 Подбор оптимального количества Максазима NNP К при ферментативной обработке сырья 49

2.3.3 Подбор оптимального времени проведения ферментативной обработки сырья 50

2.3.4 Подбор оптимальной температуры проведения ферментативной обработки сырья 52

2.3.5 Подбор оптимального буферного раствора при ферментативной обработке сырья 53

2.4 Разработка способа получения пектина из клубней топинамбура с использованием обработки сырья ферментным препаратом Максазим NNP К 56

Выводы по главе 2 58

ГЛАВА 3 Сравнительный анализ пектинов, полученных различными способами из клубней топинамбура 59

3.1 Определение молярной массы пектинов 59

3.2 Определение уронидной составляющей пектинов 62

3.3 Определение степени этерификации пектинов 63

3.4 Определение содержания свободных карбоксильных групп пектинов 63

3.5 Определение связывающей способности свинца(П) ионов пектинами 64

3.6 Определение сорбционной способности пектинов 65

3.7 Определение общей золы, растворимости и рН пектинов 71

Выводы по главе 3 71

ГЛАВА 4 Совершенствование способов получения инулина и пектина из клубней топинамбура 73

4.1 Совершенствование способа получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) из клубней топинамбура и его анализ 73

4.1.1 Получение пектоинулина с использованием ферментного препарата Максазим NNP К 74

4.1.2 Сравнительный анализ пектоинулина и его компонентов 77

4.2 Совершенствование способа получения сиропа фруктозосодержащего из клубней топинамбура и его анализ 82

4.2.1 Получение сиропа фруктозосодержащего с использованием ферментного препарата Максазим NNP К 82

4.2.2 Сравнительный анализ сиропа фруктозосодержащего, полученного с использованием ферментного препарата Максазим NNP К 84

Выводы по главе 4 86

ГЛАВА 5 Фармакологические исследования композиций полисахаридов из клубней топинамбура 88

5.1 Изучение детоксицирующей активности печени по гепатотоксичности... 90

5.2 Оценка детоксицирующей активности по уровню экскреции свинца(П) ионов 92

5.3 Изучение общей токсичности 95

5.4 Влияние исследуемых композиций на уровень глюкозы в крови 97

Выводы по главе 5 100

ГЛАВА 6. Разработка состава, методик анализа, норм качества и установление срока годности ЛС «Пектоинулин Т» 102

6.1 Идентификация ингредиентов в ЛС «Пектоинулин Т» 103

6.1.1 Идентификация инулина в Л С «Пектоинулин Т» 103

6 Л .2 Идентификация пектина в ЛС «Пектоинулин Т» 104

6.1.3 Идентификация таурина в ЛС «Пектоинулин Т» 105

6.2 Разработка методик количественного определения ингредиентов в ЛС «Пектоинулин Т» 107

6.2.1 Количественное определение инулина в ЛС «Пектоинулин Т» 107

6.2.1.1 Валидация методики количественного определения инулина.. 110

6.2.2 Количественное определение пектина в ЛС «Пектоинулин Т» 112

6.2.2.1 Валидация методики количественного определения пектина.. 114

6.2.3 Количественное определение таурина в ЛС «Пектоинулин Т» 116

6.2.3.1В алидация методики количественного определения таурина.. 118

6.3 Установление срока годности ЛС «Пектоинулин Т» 121

Выводы по главе 6 125

Общие выводы 126

Список использованной литературы 128

Введение к работе

Актуальность проблемы. Сахарный диабет является одной из важнейших проблем, стоящих перед здравоохранением РФ. Актуальность поиска эффективных гипогликемических лекарственных средств обусловлена стремительным ростом числа больных сахарным диабетом, их ранней инвалидизацией и высокой смертностью, что связано с развитием диабетических осложнений. В профилактике и комплексном лечении больных сахарным диабетом важное значение имеет фитотерапия, которая обладает преимуществом перед лечением синтетическими лекарственными препаратами, так как может длительно применяться, не оказывая существенных побочных действий.

В фитотерапии больных сахарным диабетом широкое применение получили инулинсодержащие БАДы («Долголет», «Инулин Форте» и др.).

Ранее сотрудниками Пятигорской ГФА предложен инулин-пектиновый концентрат сухой из клубней топинамбура, который рекомендуется в качестве гипогликемического и детоксицирующего средства [Н.С. Зяблицева, 1998 г]. Полисахариды клубней топинамбура (инулин и пектин) дополняют и усиливают биологическое действие друг друга на организм человека. Однако, содержание пектина в концентрате невысокое, что обусловлено неэффективностью экстрагирования пектина раствором кислоты лимонной. Кроме того, пектин, полученный этим способом, и, соответственно, инулин-пектиновый концентрат сухой, обладают низкой детоксицирующей активностью. Поэтому совершенствование способа получения суммарного препарата инулина и пектина из клубней топинамбура является актуальной задачей.

Использование ферментных препаратов позволяет повысить выход пектина, улучшить его физико-химические свойства (уронидную составляющую, степень этерификации, сорбционную емкость и др.) и, как следствие, детоксицирующую активность при сохранении экологически чистого процесса получения [В.П. Саловарова, 2007 г; Г.Н. Румянцева 2007 г].

Принимая во внимание тот факт, что терапия больных сахарным диабетом предусматривает коррекцию осложнений, в композицию инулина и пектина необходимо включить компонент природного происхождения, который не только усилит гипогликемическое действие, но и уменьшит развитие и прогрессирование диабетических осложнений.

С этой точки зрения эффективным является таурин, представленный на фармацевтическом рынке РФ препаратом Дибикор. Таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота) является естественным метаболитом, оказывает влияние непосредственно на патогенетические процессы, уменьшая развитие и прогрессирование макро- и микроангиопатий.

Учитывая вышеизложенное, является актуальным совершенствование способа получения суммарного препарата инулина и пектина из клубней топинамбура, создание эффективного лекарственного средства для комплексного лечения больных сахарным диабетом, включающего инулин, пектин и таурин.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является совершенствование способов получения инулина и пектина из клубней топинамбура и создание комбинированного лекарственного средства, содержащего инулин, пектин и таурин.

Для реализации поставленной цели сочли необходимым решение следующих задач:

Разработать способ получения пектина из клубней топинамбура после обработки сырья ферментным препаратом.

Провести сравнительное изучение физико-химических свойств пектина, полученного по разработанному способу с использованием ферментного препарата, и пектина, полученного известным способом экстрагирования раствором кислоты лимонной.

Разработать способ получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) из клубней топинамбура и методики анализа пектоинулина.

Усовершенствовать способ получения сиропа фруктозосодержащего из клубней топинамбура и провести его анализ.

Изучить специфическую активность пектоинулина и предложенной композиции пектоинулина с таурином.

Разработать состав, методики анализа, нормы качества и изучить стабильность ЛС «Пектоинулин Т» с целью установления срока годности.

Научная новизна. Проведены исследования, в ходе которых из 14 ферментных препаратов отечественных и зарубежных производителей выбран наиболее эффективный - Максазим NNP K для обработки сырья с целью получения пектина из клубней топинамбура. Подобраны оптимальные параметры проведения ферментативной обработки (буферный раствор, рН, количество ферментного препарата, время экстрагирования, температура, соотношение сырье : буферный раствор). По результатам исследований разработан способ получения пектина из клубней топинамбура с использованием ферментного препарата.

Экспериментально доказано увеличение выхода пектина после ферментативной обработки сырья по сравнению с существующим способом экстрагирования раствором кислоты лимонной.

Результаты сравнительного изучения физико-химических свойств пектина, полученного по разработанному способу с ферментативной обработкой сырья, и пектина, полученного путем экстрагирования раствором кислоты лимонной, свидетельствуют не только об эффективности предложенного способа, но и об улучшении качественных показателей пектина, характеризующих детоксицирующую активность.

Разработан способ получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) с использованием ферментного препарата Максазим NNP K. Анализ пектоинулина и инулин-пектинового концентрата сухого позволяет утверждать, что экстрагирование с использованием ферментного препарата повышает содержание пектина в пектоинулине и его связывающую способность ионов свинца(II).

С использованием ферментного препарата Максазим NNP K усовершенствован способ получения сиропа фруктозосодержащего из клубней топинамбура с повышенным содержанием фруктозы и пектина, что определяет увеличение связывающей способности ионов свинца(II).

Проведено сравнительное фармакологическое исследование пектоинулина с инулин-пектиновым концентратом сухим и установлено, что пектоинулин обладает более высокой детоксицирующей активностью.

На основании результатов проведенных фармакологических исследований обоснована целесообразность и эффективность композиции пектоинулина с таурином, обладающей выраженным гипогликемическим и детоксицирующим действием.

Проведен выбор методик качественного и количественного анализа ЛС «Пектоинулин Т». Для подтверждения подлинности и количественного определения ингредиентов ЛС «Пектоинулин Т» использовали качественные реакции (с -нафтолом, карбазолом и свинца(II) ацетатом основным, нингидрином), титриметрический (метод Бертрана в модификации Макэна и Шоорля), гравиметрический (кальций-пектатный) и спектрофотометрический (с нингидрином) методы. Предлагаемые методики валидированы по показателям: специфичность, правильность, линейность, прецизионность.

На разработанный способ получения пектоинулина из клубней топинамбура подготовлена документация, которая передана на рассмотрение в ФГУ «Федеральный институт промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам».

Практическая значимость работы. Разработан способ получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) и методики качественного и количественного анализа пектоинулина.

Обоснован состав и разработаны методики качественного и количественного анализа ЛС «Пектоинулин Т».

Установлен срок годности разработанного ЛС «Пектоинулин Т», составляющий два года хранения в естественных условиях.

Внедрение результатов в практику. По результатам проведенных исследований разработаны:

Проект ФСП «Пектоинулин Т» и пояснительная записка к нему. Акт апробации методик показателей качества «Пектоинулин Т» получен от ООО Научно-производственной фирмы «Пекто» (г. Нальчик).

Проект ТУ «Пектоинулин» и технологическая инструкция к нему. Акт апробации методик показателей качества пектоинулина получен от ООО Научно-производственной фирмы «Пекто» (г. Нальчик).

Связь задач исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР ГОУ ВПО Пятигорской государственной фармацевтической академии Росздрава.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на региональных конференциях «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск 2010, 2011) и на первой межрегиональной конференции «Актуальные проблемы фармации» (Владикавказ, 2010). По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, 3 из них - в журналах, рекомендуемых ВАК; опубликована монография.

Основные положения, выдвигаемые на защиту:

результаты исследований по разработке способа получения пектина из клубней топинамбура с использованием ферментного препарата;

данные сравнительного анализа физико-химических свойств пектина, полученного после ферментативной обработки сырья, с пектином, полученным экстрагированием раствором кислоты лимонной;

разработка способа получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) и совершенствование способа получения сиропа фруктозосодержащего из клубней топинамбура;

результаты фармакологических исследований пектоинулина и композиции пектоинулина с таурином;

разработка состава, методик анализа, норм качества и установление срока годности ЛС «Пектоинулин Т».

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 143 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 42 таблицами и 21 рисунком. Библиография включает 152 источника, из которых 24 на иностранных языках.

Перспективность разработки комбинированного лекарственного средства на основе полисахаридов клубней топинамбура

Композиция полисахаридов (инулина и пектина) клубней топинамбура привлекает внимание, главным образом, своим гипогликемическим действием. В комплексной терапии больных сахарным диабетом немаловажным является коррекция диабетических осложнений, которые являются причинами инвалидизации и смертности. К наиболее опасным осложнениям относятся заболевания сердечнососудистой системы (макро- и микроангиопатии). С учетом данного факта представляется необходимым введение в композицию инулина и пектина компонента природного происхождения, который- усилит гипогликемическое действие и уменьшит развитие и прогрессирование многочисленных осложнений.

B комплексной терапии сахарного диабета используются естественные метаболиты, которые не являются чужеродными в обмене веществ человека и могут оказывать влияние непосредственно на патогенетические процессы (оксидативный стресс, инсулинорезистентность и др.), уменьшая развитие и прогрессирование диабетических осложнений [107].

С этой точки зрения представляет интерес таурин (2-аминоэтансульфоновая, кислота) [39,49]. Таурин - естественный внутриклеточный метаболит, который присутствует в организме человека. В растительном мире таурин не встречается [50]. Впервые сахароснижающее действие таурина было установлено Akkermann и Heisen в 1935 г. [128]. В 1976 г Докшина Г.А., Силаева Т.Ю. и Ярцев Е.И. также выявили его инсулиноподобное действие - способность повышать поглощение глюкозы клетками (лейкоцитами) и увеличивать синтез гликогена в клетках печени и диафрагмы крыс [23]. Maturo J. и Kulakowski Е.С. в 1988 г. показали, что гипогликемизирующий эффект таурина опосредуется через взаимодействие с рецептором к инсулину [138]. В поджелудочной железе таурин специфически концентрируется в островках а- и (3-клеток, причем в островках а-клеток в большей степени- [149]. Таурин усиливает транспорт глюкозы в клетки и аккумуляцию гликогена, в печени. Сахароснижающий эффект таурина связывают с потенцирующим влиянием на продукцию инсулина и активность фосфорилазы и гликогенсинтазы [39,134,136]. Таурин обладает антиоксидантным, осморегулирующим, детоксицирующим, мембраностабилизирующим действиями [46,49,50]. Многочисленные научные исследования последних лет показали антиоксидантный и осморегулирующий эффект таурина, играющий важную роль в профилактике прогрессирования атеросклероза и диабетических; ангиопатий [29,39,50]. Таурин влияет непосредственно на антиоксидантную систему клетки и способствует удалению супероксидных радикалов за счет образования: N хлортаурина. Хлортаурин обладает очень высокой активностью в ингибировании образования супероксидных радикалов. Кроме того, таурин ингибирует синтез активных- молекул перекисей и супероксидных анионов, образующихся под влиянием гомоцистеина, а .. также: отменяет; блокирующий. : эффект гипергомоцистеинемии: ; на активность Єа2+-АТФазьг и образование супероксиддисмутазы, что значительно уменьшает выраженность окислительного стресса и повреждение тканей [2,50].. Таурин обладает отчетливым: гипогликемическим эффектом и. оказывает положительное действие на состояние; мембран эритроцитов; улучшая, их деформируемость, повышая: суммарный; поверхностный заряд, и снижая их: агрегационные: свойства, что. уменьшает развитие . и прогрессирование диабетических ангиопатий. Включение таурина в состав сахароснижающей терапии достоверно улучшает показатели углеврдного обмена, снижается доза инсулина, а также сульфанилмочевинных препаратов вплоть до их отмены [29р9,125]. Доза таурина в. препарате Дибикор. (1,0 г/сутки); которая рекомендована для больных с сахарным, диабетом, позволяет снижать уровень глюкозы в крови: постепенно. В течение, двух .недель; эти изменения: становятся; статистически достовернымрг [2,12,49]. . Ы проведенных исследованиях на большом контингенте больных сахарным диабетом 1; и 2 типа было-убедительно;доказано положительное влияние Дибикора на нарушенный углеводный обмен у больных сахарным диабетом (снижает уровень сахара натощак и постпрандиальный, уменьшает инсулинорезистентность, повышает поглощение глюкозы клетками, снижает уровень гликированного гемоглобина) [29; 125]. Лечение Дибикором наряду с улучшением углеводного обмена приводило к улучшению показателей, липидного обмена: достоверно снижался; уровень холестерина и повышался уровень липопротеинов. высокой плотности. Препарат обладает регулирующим действием и стремится привести любые показатели к средненормальным величинам: повышенные - снижает, пониженные - увеличивает до нормы. Это так называемый бифазный, или моделирующий, эффект [2,29,50]. Дибикор- обладает также детоксицирующими свойствами [39,50]. У препарата замечен гепатопротекторный эффект. Результаты клинических исследований таурина позволяют рекомендовать препарат в качестве дополнительного антиоксидантного средства к комплексной терапии сахарного диабета в целях улучшения гликемического контроля и профилактики прогрессирования диабетических осложнений [2,49,125]. Итак, таурин практически лишен побочных действий, обладает гепатопротекторным действием, имеет кардиопротекторное действие, положительно влияет на липидный профиль, антиоксидантный и осморегулирующий эффект таурина играет важную роль в профилактике и терапии диабетических осложнений. Дозы препарата таурина, способные вызвать токсичность при различных способах введения; установить на животных не удалось в силу его нетоксичности. Препараты таурина невозможно передозировать. Таким образом, включение в композицию инулина и пектина таурина позволит усилить гипогликемическое, детоксицирующее действие композиции, оказывать влияние на развитие и прогрессирование диабетических осложнений.

Подбор оптимального буферного раствора при ферментативной обработке сырья

На кафедре неорганической химии Пятигорской ГФА к.ф.н. Зяблицевой Н.С. были разработаны способы получения инулин-пектинового концентрата сухого и сиропа фруктозосодержащего из клубней топинамбура [55,58,61]. Способы их получения требуют совершенствования — наиболее полного извлечения пектина из сырья, улучшения физико-химических свойств пектина, и, следовательно, детоксицирующей активности полученных продуктов.

Известный способ получения инулин-пектинового концентрата сухого из порошка клубней топинамбура состоит из следующих этапов [61]: 1) из сырья трехкратным экстрагированием водой при t=75C по 1 часу получают фракцию, содержащую сырой инулин и водорастворимый пектин; 2) оставшиеся выжимки экстрагируют водным раствором кислоты лимонной и выделяют связанный пектин (протопектин); 3) полученные осадки фракций инулина и пектинов высушивают, смешивают и размалывают в порошок - инулин-пектиновый концентрат сухой.

Данный способ имеет ряд недостатков: во-первых, маленький выход пектина, во-вторых, пектины обладают невысокими физико-химическими свойствами. Использование ферментного препарата Максазим NNP К позволит увеличить выход пектина и улучшить его физико-химические свойства. Глубокая очистка повысит экономические затраты и приведет к технологической потере водорастворимого пектина, который важен при получении суммарного препарата. Поэтому нами предлагается трехкратное переосаждение фракций пектоинулина, что позволит очистить суммарный препарат инулина и пектина от сопутствующих БАВ (органических кислот, минеральных веществ и др.). В разделе 2.2 установлено, что одновременное выделение инулина и пектина с использованием ФП невозможно вследствие гидролиза инулина в условиях ферментативной обработки сырья. Поэтому инулин из клубней топинамбура получали по известному способу — трехкратным водным экстрагированием [61] и подвергали дополнительной очистке. Выделение пектина проводилось по разработанному способу с ферментативной обработкой сырья. Способ получения суммарного препарата инулина и пектина - пектоинулина схематично показан на рисунке 18.

Способ получения суммарного препарата инулина и пектина (пектоинулина) из порошка клубней топинамбура с использованием ФП Максазим NNP К включает несколько стадий. Методика. Навеску порошка клубней топинамбура заливают водой горячей (80С) в соотношении сырье : экстрагент 1:6, перемешивают и оставляют для набухания на 1 час. Набухшее сырье экстрагируют при перемешивании в течение 1 часа при 75С, водное извлечение фильтруют в горячем виде через слой бязи. Экстрагирование повторяют еще дважды в аналогичных условиях. Полученные фильтраты, не содержащие механических примесей, объединяют, упаривают под вакуумом до 1/10 от первоначального объема суммы фильтратов, охлаждают до комнатной температуры. Для осаждения инулина и водорастворимого пектина прибавляют спирт этиловый 96% в соотношении по объему 1:1 и выдерживают при температуре 3-4С в течение 5 суток. Выпавший осадок отделяют фильтрованием через фильтр бумажный складчатый («синяя лента»), промывают спиртом этиловым 70% и 96%. Полученную фракцию очищают трехкратным переосаждением при добавлении спирта этилового 96% в соотношении 1:3 и кристаллизации при 3-4С в течение 24 ч. Осадок инулина после переосаждения переносят на подложку из пищевой пленки, высушивают на воздухе 12 часов и окончательно в шкафу сушильном при 70С до остаточной влажности 5%. Выход инулиновой фракции составляет 33,5% в пересчете на сухое сырье. Оставшееся сырье подвергают ферментативной обработке. Для чего выжимки заливают нитратным буферным раствором с рН=4,5 в соотношении сырье : буферный раствор 1:6, приливают ФП Максазим NNP К в количестве ОД мл на 1 г исходного сырья и проводят экстрагирование в термостате при t=60C в течение 24 часов. Далее полученное извлечение фильтруют через слой бязи. Фильтрат, не содержащий механических примесей, упаривают под вакуумом до 1/10 от исходного объема, охлаждают до комнатной температуры и добавляют спирт этиловый 96% в соотношении 1:3 по объему. Полученный осадок отделяют фильтрованием через фильтр бумажный складчатый («синяя лента»), промывают спиртом этиловым 70% и 96%. Полученный пектин очищают трехкратным переосаждением и сушат на подложке из пищевой пленки сначала на воздухе в течение 12 часов и окончательно высушивают в шкафу сушильном при 70С до остаточной влажности 5%.Выход пектиновой фракции (протопектина) 6,5% в пересчете на сухое сырье. Фракции объединяют, измельчают и получают пектоинулин. Выход составляет 40% в пересчете на сухое сырье. Высокий выход инулиновой фракции обусловлен его высоким содержанием в исходном сырье. По схеме комплексной переработки клубней топинамбура [30] в сырье было определено содержание инулина - 32,1%, водорастворимого пектина - 1,8% протопектина - 6,7%. На разработанный способ получения пектоинулина из высушенных измельченных клубней топинамбура подана заявка на получение патента в Федеральное государственное учреждение «Федеральный институт промышленной собственности Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам».

Сравнительный анализ сиропа фруктозосодержащего, полученного с использованием ферментного препарата Максазим NNP К

Фармакологические исследования проведены при консультативной помощи профессора кафедры биологической химии и микробиологии Пятигорской ГФА, д.м.н. Василенко Ю.К.

Были изучены общая токсичность, детоксицирующая активность исследуемых композиций полисахаридов по тестам на гепатотоксичность и на уровень экскреции свинца(П) ионов, а также их влияние на уровень глюкозы в крови животных в норме и в условиях экспериментального диабета.

С целью оценки эффективности и целесообразности композиции пектоинулина с таурином исследовались детоксицирующее и гипогликемическое действия данного сочетания. Инулин снижает повышенный уровень глюкозы в крови, улучшает усваиваемость организмом таких минералов как цинк и медь, которые имеют гипогликемический эффект [5,104]. Пектин понижает постпрандиальный уровень глюкозы в крови [72,73]. Таурин оказывает выраженное гипогликемическое действие, повышая поглощение глюкозы клетками, снижая инсулинорезистентность и улучшая секреторные возможности Р-клеток поджелудочной железы [2,50,138]. Таким образом, можно предположить, что ингредиенты предлагаемой для изучения композиции при их совместном применении будут оказывать более эффективное действие, влияя на различные патогенетические механизмы развития сахарного диабета. В РФ не известны официальные препараты инулина и пектина, не установлены их эффективные дозы. Согласно литературным данным адекватными уровнями потребления инулина и пектина являются 10-30 г/сутки и 2-6 г/сутки, соответственно [78]. Поэтому посчитали возможным выбрать нижние пределы рекомендуемых дозировок инулина 10 г и пектина 2 г, как минимальные дозы соответствующих фракций в составе пектоинулина, что в сумме составило 12 г, а верхние пределы инулина 30 г и пектина 6 г, как максимальные дозы соответствующих фракций в составе пектоинулина, что в сумме составило 36 г. Соотношение фракции инулина к фракции пектина, в обеих дозах (минимальной и максимальной), - 5:1. В РФ применяется препарат таурина Дибикор, для которого установлена эффективная доза в 1 г/сутки [49]. Поэтому дозировка таурина в композициях с пектоинулином (в минимальной и максимальной дозе) составила 1г. Учитывая все вышеизложенное, для фармакологических исследований посчитали возможным рассчитать экспериментальные дозы изучаемых композиций с учетом средней массы тела человека (70 кг): Минимальные: S для пектоинулина (ПИФ) - 172 мг/кг (143 мг/кг инулиновой фракции и 29 мг/кг пектиновой фракции, полученной с использованием ферментативной обработки сырья); V" для пектоинулина с таурином (ПИФТ) - 187 мг/кг (143 мг/кг инулиновой фракции; 29 мг/кг пектиновой фракции, полученной с использованием ферментативной обработки сырья, и 15 мг/кг таурина). Максимальные: S для пектоинулина (ПИФ) - 515 мг/кг (429 мг/кг инулиновой фракции и 86 мг/кг пектиновой фракции, полученной с использованием ферментативной обработки сырья); S для пектоинулина с таурином (ПИФТ) - 530 мг/кг (429 мг/кг инулиновой фракции; 86 мг/кг пектиновой фракции, полученной с использованием ферментативной обработки сырья, и 15 мг/кг таурина). Для оценки детоксицирующей активности пектина, полученного по разработанному способу с ферментативной обработкой сырья и входящего в состав пектоинулина (ПИФ), фармакологические исследования ПИФ проводились в сравнительном аспекте. Для этого в качестве препарата сравнения использовался инулин-пектиновый концентрат сухой (ИПК), который в отличие от ПИФ содержит пектин, полученный экстрагированием раствором кислоты лимонной [61]. Экспериментальные дозы ИПК аналогичны рассчитанным дозам ПИФ: 172 мг/кг (минимальная) и 515 мг/кг (максимальная). Для установления эффективной дозы ПИФ, ПИФТ, ИПК проводились опыты на гепатотоксичность изучаемых композиций по продолжительности гексеналового сна по методу В.В. Гацура [14]. Данное исследование позволяет судить о влиянии композиций на антитоксическую функцию печени и служит дополнительным обоснованием выбора оптимальных эффективных доз ПИФ и ПИФТ. Гепатотоксичность веществ по методу В.В. Гацура определяется продолжительностью гексеналового сна [14,81], что служит показателем активности микросомальной моноксигеназной системы (ММС) гепатоцитов, окисляющей (деградирующей) эндогенные и экзогенные токсические вещества и, таким образом, может служить показателем антитоксической функции печени. Вводя животным разные дозы изучаемых композиций на фоне дачи барбитуратов, можно выявить ту дозу, которая в наибольшей степени укорачивает продолжительность сна за счет активирующего действия на ММС и, следовательно, служит дозой, повышающей детоксицирующую функцию печени, т.е. является оптимальной эффективной. В эксперименте использовались минимальные и максимальные дозы ПИФ, ПИФТ, ИПК, а также таурин в дозе 15 мг/кг.

Вначале ставились эксперименты с ПИФ в двух дозах (минимальной и максимальной). Установив оптимальную дозу, проводились остальные серии опытов (с ИПК, ПИФТ).

За 24 часа до введения гексенала двум группам животных (белым крысам обоего пола массой 200-220 г линии Wistar) однократно перорально вводился ПИФ в максимальной и минимальной дозах в виде суспензии в объеме 2мл. Контрольной группе в эквивалентной дозе вводилась вода очищенная. Гексенал вводился внутрибрюшинно в дозе 30 мг/кг. Регистрировалось время засыпания каждого животного и время пробуждения.

Количественное определение инулина в ЛС «Пектоинулин Т»

Количественное определение инулина проводилось титриметрическим методом по Бертрану в модификации Макэна и Шоорля [8,106].

Для проведения исследований готовили две модельные смеси: первая содержала все ингредиенты ЛС «Пектоинулин Т», вторая («плацебо») содержала только таурин. Количественное определение инулина в обеих модельных смесях проводили по следующей методике.

Методика. Около 0,5 г модельной смеси растворяли при нагревании в 50-мл воды очищенной. Полученный раствор фильтровали через фильтр бумажный («синяяі лента») в колбу мерную вместимостью 100-мл, колбу мерную и фильтр бумажный промывали водой горячей (70-80С), раствор охлаждали, доводили водой очищенной до метки и перемешивали (раствор А).

В колбу коническую термостойкую вместимостью 150 мл помещали 10 мл (точный объем) раствора А, 40 мл воды очищенной и 2,5 мл раствора кислоты хлористоводородной 10%. Колбу соединяли с обратным холодильником и помещали в баню водяную кипящую на 60 мин. Затем гидролизат нейтрализовали раствором натрия гидроксида 10%. Раствор количественно переносили в колбу мерную вместимостью 100 мл, разбавляли водой очищенной, доводя объем раствора точно до метки и перемешивали (раствор Б). В колбу коническую из термостойкого стекла вместимостью 250 мл помещали 10 мл раствора реактива Фелинга I, затем 10 мл раствора реактива Фелинга II и 10 мл раствора Б, смесь разбавляли водой очищенной до 50 мл. Этот раствор в течение 3-х минут нагревали до кипения и затем умеренно кипятили точно 2 минуты. По окончании кипячения колбу охлаждали водой холодной до 25С, добавляли к смеси 3 г калия иодида, растворенного в 10 мл воды очищенной и 10 мл кислоты серной 25% и немедленно титровали при постоянном перемешивании раствором натрия тиосульфата 0,05М до перехода коричневой окраски в желтую. Затем приливали 10 мл раствора крахмала. 0,5-1% и медленно дотитровывали раствор до полного исчезновения синей окраски. Раствор оставался окрашенным в молочно-кремовый цвет,: присущий меди(І) йодиду. Таким образом, определили содержание суммы. инулина и свободных моносахаридов. Для- вычисления содержания, инулина проводили определение свободных моносахаридов: В колбу коническую термостойкую вместимостью 250 мл помещали 10 мл раствора реактива Фелинга I; затем 10 мл раствора реактива Фелинга 1Ги 10 мл раствора А, смесь разбавляли водой очищенной до 50.мл. Далее поступали, как было описано выше. Объемы натрия тиосульфата, пошедшие на анализ инулина во второй . модельной смеси «плацебо», оказались равны объему натрия тиосульфата в контрольном опыте. Из чего следует, что таурин не мешает количественному определению инулина, выбранная методика является селективной. Из таблицы 31 следует, что выбранная методика позволяет с достаточной точностью определять содержание инулина в ЛС «Пектоинулин Т». Относительная погрешность определения составляет не более ±0,32%. Содержание инулина в порошках должно быть не менее 73,0%, считая на среднюю массу одного порошка ±5% (ГФ XI, вып.2, с. 156). Для валидационной оценки методики количественного определения инулина в ЛС «Пектоинулин Т» необходимо установить линейность, правильность и прецизионность. Проверку правильности методики проводили на пятиуровневом эксперименте по 15 последовательным определениям точно известной концентрации инулина, находящейся в пределах аналитической зоны от 80 до 120%. Готовили модельные смеси порошков с содержанием инулина 0,3072; 0,3456; 0,3840; 0,4224; 0,4608 г, что составляло в пределах аналитической зоны. Определение проводили в условиях, указанных выше (навеска модельных смесей 0,5 г). Результаты определения инулина в модельных смесях ЛС «Пектоинулин Т» позволяют говорить о том, что данная методика не отягощена систематической ошибкой, т.к. соблюдается неравенство tBbI4 tTa6n(P,f) (таблица 32). Как следует из представленного рисунка 19, линейная зависимость наблюдается в интервале концентрации от 3,1 до 4,6 мг/мл, коэффициент корреляции равен 0,992. Прецизионность методики количественного определения инулина установлена на 6 параллельных определениях. Результаты приведены в таблице 33. Таблица 33 — Установление прецизионности методики количественного определения инулина Количественное определение пектина предложено проводить кальций-пектатным методом [74]. Для анализа готовили две модельные смеси: первая содержала все ингредиенты ЛС «Пектоинулин Т», вторая («плацебо») содержала только таурин. Количественное определение пектина в обеих модельных смесях проводили по следующей методике. Методика. Около 0,5 г каждой модельной смеси (точная навеска) растворяли при нагревании в 50 мл воды очищенной. Полученный раствор фильтровали от возможных механических примесей через складчатый фильтр бумажный («синяя лента») в колбу мерную вместимостью 100 мл; колбу мерную и фильтр бумажный промывали водой очищенной горячей. Раствор охлаждали и доводили водой очищенной до метки, перемешивали (раствор А).

Раствор А количественно переносили в колбу коническую вместимостью 250 мл, приливали 50 мл раствора натрия гидроксида 0,4% для омыления пектиновых веществ, смесь оставляли на 12-24 часа при комнатной температуре. Затем подкисляли 50 мл раствора кислоты уксусной 1М и осаждали пектиновые вещества 50 мл раствора кальция хлорида 11,1%, фильтровали через высушенный до постоянного веса фильтр бумажный и промывали сначала раствором кальция хлорида 0,5%, затем водой очищенной горячей до отрицательной реакции на хлорид-ионы с раствором серебра нитрата. Фильтр с осадком сушили в шкафу сушильном при температуре 105 С до постоянной массы.

Похожие диссертации на СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИНУЛИНА И ПЕКТИНА ИЗ КЛУБНЕЙ ТОПИНАМБУРА (HELIANTHUS TUBEROSUS) И СОЗДАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА ИХ ОСНОВЕ