Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время одним из перспективных объектов, привлекающих внимание ученых и врачей-клиницистов, является биофлавоноид дигидрокверцетин (ДГК) (зарубежное название - таксифолин). В результате проведенной еще в 50-60 годах прошлого века серии научных исследований по изучению воздействия антиоксидантов на системы жизнеобеспечения организма человека и животных ДГК был признан важнейшим Р-витамином, который обладает высокой антиоксидантной и капилляропротекторной активностью, значительно превышающей ранее известные природные антиоксиданты. Дигидрокверцетин оказывает целую гамму положительных воздействий на обменные реакции в организме и динамику микроциркуляции крови, что подтверждено многочисленными работами отечественных и зарубежных ученых (Тюкавкина Н.А. 1963, Бабкин В.А. 2003 г., Рязанова В.А. 1999 г. и др.). По существующим оценкам (например, «Росбиопром») потребность в ДГК на российском рынке увеличилась до 18 тонн в год. Существующие производства покрывают эту потребность лишь на 65%.
Однако в процессе производства субстанции ДГК отечественная промышленность сталкивается с рядом проблем, приводящих к повышению стоимости готового продукта. В связи с большим количеством сопутствующих веществ, процесс выделения дигидрокверцетина представляется весьма сложным. Запатентованные способы получения ДГК зачастую существуют только в лабораторном варианте. При масштабировании их возникают сложности с регенерацией растворителей, утилизацией отходов, они сложны в исполнении, исходные компоненты дорогостоящи и не всегда обеспечивают чистоту продукта. Существующие способы производства субстанции характеризуются также высокой энергозатратностью, связанной с регенерацией экстрагентов, а также их токсичностью и огнеопасностью. Поэтому, очевидно, что промышленные методы получения субстанции должны быть в первую очередь безопасны и экономически обоснованы.
Принимая во внимание широкий спектр биологической активности субстанции, ее особую ценность в плане сохранения здоровья, задача оптимизации промышленных условий экстракции и выделения ДГК представляется весьма актуальной.
В настоящее время составы, содержащие ДГК, представлены в основном БАД в форме традиционных таблеток и капсул. Представляет интерес разработка лекарственного препарата комплексного состава, включающего комбинацию антиоксидантных компонентов, усиливающих действие друг друга. Поэтому в качестве дополнительной составляющей целесообразно введение аскорбиновой кислоты, усиливающей лечебный эффект ДГК и способствующей нормализации проницаемости сосудов и окислительно-восстановительных процессов в организме. В качестве лекарственной формы заслуживают внимания ородисперсные таблетки, обладающие повышенной биологической доступностью и улучшенными органолептическими свойствами.
Степень разработанности темы. Поиску новых способов переработки древесины лиственницы и вопросам выделения субстанции ДГК посвящены исследования А.А. Уминского, В.А. Бабкина, Ю.А. Малкова. Однако патентный и информационный поиск показал, что существующие способы производства субстанции не учитывают особенности экстракции свежего сырья, в котором должны пройти процессы плазмолиза живых клеток, затем десорбция и растворение ДГК. Использующиеся методы интенсификации процесса не обеспечивают также достаточную степень вскрытия фибриллярных полостей и разрушения клеток древесины лиственницы в процессе экстрагирования. Указанные обстоятельства должны быть учтены при разработке оптимизированной схемы получения ДГК.
Целесообразность разработки нового препарата с ДГК в форме ородисперсных таблеток обусловлена перспективностью их использования в качестве комплексного антиоксидантного и капилляропротекторного средства с улучшенными биофармацевтическими и органолептическими свойствами.
Все вышеизложенное способствовало определению основной цели и задач для проведения настоящего исследования.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является оптимизация условий экстракции ДГК из древесины комлевой части лиственницы, усовершенствование условий выделения и очистки субстанции, а также получение ородисперсных таблеток на ее основе.
В качестве задач исследования, необходимых для реализации указанной цели, необходимо было:
изучить товароведческие и физико-химические показатели различных
образцов измельченной древесины комлевой части лиственницы;
изучить динамику экстракции ДГК и экспериментально обосновать
оптимальные условия проведения процесса реперколяции с применением
роторно-пульсационного аппарата;
разработать новые методы интенсификации процесса экстракции ДГК из
древесины комлевой части лиственницы;
установить условия выделения (температура, рН) ДГК-сырца из
упаренного суммарного экстракта;
определить состав и технологию ородисперсных таблеток, включающих
ДГК, аскорбиновую кислоту;
разработать технологическую схему, провести валидацию
технологического процесса получения ородисперсных таблеток;
разработать методику стандартизации таблеток по основным группам
БАВ;
провести исследования по определению токсичных элементов в таблетках
и установить их безопасность при длительном приеме;
установить показатели качества ородисперсных таблеток, определить срок
их годности;
по результатам исследований составить нормативную документацию на
производство препарата (проект ФСП и технологический регламент) и
апробировать их в промышленных условиях.
Научная новизна исследования. В результате проведенных исследований, пересмотрены параметры промышленного метода получения субстанции ДГК, найдены новые условия его экстракции, выделения и очистки. Для ускорения стадии замачивания сырья впервые использована электроимпульсная технология. Кроме того, на основании комплекса технологических, физико-химических, органолептических исследований, а также математического планирования теоретически и экспериментально обоснован состав и технология производства ородисперсных таблеток «Витадиквер», включающих дигидрокверцетин и аскорбиновую кислоту, при этом впервые для выбора оптимального состава таблеток применен метод анализа иерархий.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что в результате исследований найдены научно обоснованные параметры проведения процесса экстракции древесины лиственницы, позволившие повысить выход субстанции с единицы массы сырья. Разработаны технологические схемы производства субстанции ДГК и таблеток «Витадиквер», установлен перечень критических стадий и параметры валидации процесса производства таблеток.
В результате проведенных исследований разработаны и внедрены:
-
Проект ФСП и лабораторный регламент на таблетки «Витадиквер» (Акт внедрения ЗАО «ВИФИТЕХ», г. Москва, 05.11.2013).
-
Оптимизированная схема получения субстанции дигидрокверцетина (Акт внедрения ООО «Биотехнология-07» г. Нальчик, 28.03.2013 г.).
Выполненные исследования позволят применить технологию получения продукта в рамках отечественного производства, снизить стоимость субстанции и готового препарата, тем самым делая их более доступными для потребителя, а также пополнить номенклатуру отечественных лекарственных средств, предназначенных для профилактики и лечения ряда заболеваний сердечнососудистой системы, офтальмологических патологий, витаминно-дефицитных состояний.
Методология и методы исследований. В работе использованы физико-химические, технологические, математические методы. Дизайн работы в
соответствующих алгоритмах учитывает весь диапазон исследований, как технологический так и аналитический.
Положения, выносимые на защиту:
Обоснование рациональной схемы проведения экстракционного процесса
ДГК из древесины лиственницы;
результаты применения электроимпульсной обработки сырья для
интенсификации процесса замачивания;
обоснование оптимальных условий выделения и очистки субстанции;
технологическое, физико-химическое и математическое обоснование выбора
состава и технологии ородисперсных таблеток, включающих ДГК и
аскорбиновую кислоту;
технологическая схема производства ородисперсных таблеток «Витадиквер»;
результаты разработки норм качества и определения срока годности
разработанных таблеток.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследования определяется использованием современных статистических методов, их оценки, объёмностью эксперимента, анализом результатов, что отражено в конкретных выводах по главам диссертации, а также уровнем их апробированности. Основные положения работы доложены на: 65, 66, и 69 межрегиональных конференциях по фармации и фармакологии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2010, 2011, 2014 гг.); II Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки»: (II, 13-15.05.2011). Владикавказ, 2011, IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы фармацевтической науки и практики» (IV, 19-20.12.2013) Владикавказ, 2013. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 работы в рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК.
