Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные подходы к фармакотерапии заболеваний гепатобилиарной системы (обзор литературы)
1.1 Патогенез и фармакотерапия заболеваний гепатобилиар-ной системы 8
1.2 Лекарственные средства растительного происхождения, для лечения гепатопатий 15
1.3 Химический состав и фармакологические эффекты компонентов разрабатываемого средства 24
Глава 2 Материалы и методы исследования
2.1 Характеристика объектов исследования 35
2.2 Методы исследований 36
2.3 Лабораторные животные и условия эксперимента 47
Глава 3 Оценка потребительского спроса на гепа-тотропные средства
Глава 4 Разработка технологии гепатотропного средства
4.1 Разработка состава и параметров стандартизации гепато-тропного средства 52
4.2 Изучение технологических параметров экстракции растительного комплекса 56
4.3 Разработка способа экстракции растительного комплекса 81
Глава 5 Разработка гранул на основе экстрактив ного комплекса 101
Глава 6 Фармакологические свойства гепатотропного средства 110
6.1 Острая токсичность 110
6.2 Влияние на структурно-метаболические нарушения при остром СС14-гепатите 120
6.3 Влияние на секреторную функцию печени 121
6.4 Влияние на реологические свойства желчи 124
Заключение 129
Список литературы 134
Приложения 142
- Лекарственные средства растительного происхождения, для лечения гепатопатий
- Оценка потребительского спроса на гепа-тотропные средства
- Разработка состава и параметров стандартизации гепато-тропного средства
- Разработка гранул на основе экстрактив ного комплекса
Введение к работе
Актуальность темы. Патологии гепатобилиарной системы сопровождаются нарушениями секреторной и метаболической функций печени. Терапия подобных болезней должна носить комплексный характер. Наиболее полно соответствуют такому критерию препараты растительного происхождения, сочетающие гепатопротекториую и желчегонную активность. За последние 15 лет в РФ в качестве средств патогенетической терапии гепатобилиарной системы зарегистрировано лишь 10 препаратов, 8 из которых являются импортными. Отечественные фитопрепараты характеризуются устойчиво высоким спросом у потребителей, что подтверждается как литературными данными, так и результатами собственных исследований.
Поэтому актуальным является разработка отечественных гепатотропных средств на основе доступного растительного сырья. Перспективным объектом в этом плане является солянка холмовая, надземная часть которой служит источником оригинального гепатопротектора «Лохеин». По способности препятствовать структурно-метаболическим нарушениям печени он не уступает импортным силимарин-содержащим препаратам. Вместе с тем, лохеин не оказывает выраженного действия на желчевыделительную функцию печени.
Цель исследования. Разработка комплексного гепатотропного средства на основе суммарного экстрактивного комплекса из травы солянки, травы чистотела и цветков пижмы.
Задачи исследования:
-
Обосновать и предложить оптимальный состав комплекса на основе комбинации экстрактов травы солянки, травы чистотела и цветков пижмы.
-
Предложить и валидировать методы определения основных действующих веществ экстрактивного комплекса (ЭК) из травы солянки, травы чистотела и цветков пижмы и лекарственных форм на его основе.
-
Разработать технологию получения и параметры качества ЭК и гранулированной формы на его основе.
-
Изучить гепатопротективные и желчегонные свойства ЭК на модели экспериментальной гепатопатии, индуцированной тетрахлорметаном.
-
Изучить влияние ЭК на физико-химические свойства желчи, на модели экспериментальной гиперхолестеролхолии вызванной литогенной диетой.
-
Разработать состав и технологию получения гранулированной формы на основе ЭК.
-
Разработать проекты НД на гепатотропное средство на основе ЭК.
Научная новизна работы. Впервые предложен, теоретически и экспериментально обоснован рациональный состав сырья для получения ЭК, включающий траву солянки, траву чистотела и цветки пижмы. Разработана оптимальная технология оригинального гепатотропного средства в виде густого экстракта и гранул на его основе. Предложены и валидированы методики стандартизации, разработаны нормы качества разработанного средства, проведена его биофармацевтическая оценка. Доказана низкая токсичность ЭК, способность препятствовать нарушениям функций печени при экспериментальном ССЦ-генатите, повышать коллоидную стабильность желчи при экспериментальной гиперхолестеролхолии.
Практическая значимость работы. На основании комплексных исследовавши разработано оригинальное гепатотропное средство растительного происхождения. Разработаны и апробированы технология, методики стандартизации, нормы качества ЭК и его гранулированной формы. Показана целесообразность внедрения предложенного средства в качестве корректора дисфункций гепатобилиарной системы. Подготовлены лабораторный регламент и проекты ФС на разработанное средство. Созданы предпосылки повышения эффективности фармакотерапии острых и хронических заболеваний печени с нарушениями ее секреторной функции.
Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры фармацевтической технологии ГОУ ВПО Сибирского гос. мед. университета (Акт о внедрении № 3 от 15.05.08 г.), кафедры фармацевтической технологии ГОУ ВПО Новосибирского гос. мед. университета (Акт о внедрении № 1 от 11.03.09 г.), кафедры фармацевтической технологии ГОУ ВПО Кемеровской гос. мед. академии (Акт о внедрении № 5 от 26.06.09 г.) в раздел программы «Экстракционные фитопрепараты». Методики количественного определения флавоноидов, алкалоидов и бетаина внедрены
в работу «центра сертификации по контролю качества лекарственных средств Томской области» (Акт о внедрении № 12 от 20.09.09г.). Технология экстрагирования ЛРС внедрена в работу экстракционного цеха ООО «Биолит» ( Акт о внедрении № 10 от 6.05.О8г).
Основные положения, выносимые на защиту:
состав, технология ЭК и его гранулированной формы;
методики стандартизации и нормы качества ЭК и его гранулированной формы;
результаты экспериментальных исследований гепатопротективной активности ЭК при остром гепатите, вызванном тетрахлорметаном;
результаты оценки холеретической активности ЭК при острой интоксикации тетрахлорметаном и нормализующего влияния на коллоидную стабильность желчи при экспериментальной гиперхолестеролхолии.
Личный вклад автора в проведенное исследование заключается в анализе литературных и патентных источников, самостоятельном выполнении всех экспериментальных работ и расчетов, интерпретации, обобщении и обсуждении полученных результатов.
Связь задач исследования с проблемным планом науки. Работа выполнена в соответствии с научно-исследовательским планом кафедры фармацевтической технологии ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава и в рамках комплексной целевой программы СО РАМН «Здоровье человека в Сибири» (№ государственной регистрации 01.9.1002479).
Апробации и публикации. Основные результаты исследования доложены на: межкафедральной конференции специальных кафедр Российского университета дружбы народов (Москва, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы фармакологии и фармации» (Новосибирск, 2005); VI конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2005); 64-ой Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения» (Екатеринбург, 2009). По теме диссертации опубликовано 9 работ, включая 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Приоритет разработанного средства подтвержден 2 патентами на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, глав отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 160 страницах, иллюстрирована 43 таблицами и 19 рисунками. Библиографические ссылки включают 186 источника, из них 48 в иностранных изданиях.
Лекарственные средства растительного происхождения, для лечения гепатопатий
В аналитическом обзоре фармацевтического рынка, подготовленном в апреле 2009 г. центром маркетингового агенства «Фармэксперт», сообщается, что по итогам 2008 г. объем валовых продаж лекарственных средств по отношению к аналогичному периоду предыдущего года составил 458 млрд. рублей (или 18,4 млрд. долларов), это на 25% больше, чем в 2007 г. Росту рынка способствовали положительная динамика развития экономики в целом и рост доходов населения. Благоприятное влияние на развитие фармацевтической отрасли оказало внедрение программы ДЛО. По данным мониторинга, представленным органами управления здравоохранения субъектов Российской Федерации в 2008 г. в регионы поставлены лекарственные средства на общую сумму 66,2 млрд. рублей (на 32% больше, по сравнению с аналогичным периодом 2007 г.) [122].
В течении пяти лет значительный объем продаж на фармацевтическом рынке России наблюдался у препаратов группы А — «Препараты для лечения заболеваний пищеварительного тракта и обмена веществ». Третьей подгруппой по объему розничных и госпитальных продаж в группе А является группа препаратов для лечения печени и желчевыводящих путей. По данным маркетинговых исследований компании DSM Group темп роста в денежном выражении в этой подгруппе составил в 2006 г. по сравнению с предыдущим периодом 118% , в 2007 г. - 146%), в 2008 - 182%). Препараты эссенциальных фосфолипидов устойчиво удерживаются в десятке лучших топ-брендов лекарственных средств по объему продаж в стоимостном выражении [70]. На протяжении 2008-2009 гг. доля эссенциале на фармацевтическом рынке уменьшалась, в первую очередь, за счет увеличении объема комбинированных препаратов растительного происхождения. В России для лечения печени и желчевыводящих путей зарегистрированы лекарственные средства 83 производителей. Первенство в производстве комплексных растительных препаратов, занимают иностранные компании (Индия, Германия, Чехия, Франция, Болгария) таблица 1[27].
Признанная популярность растительных средств для лечения гепатоби-лиарных патологий обусловлена рядом неоспоримых преимуществ фитопрепаратов по сравнению с синтетическими средствами.
1) Минимальное побочное действие. Использование фармакотерапевти-ческих средств синтетического происхождения создает дополнительную стрессовую ситуацию для гепатобилиарной системы. На фоне угнетения функции печени в организме готовых энзимов для воздействия на чужеродные ингредиенты недостаточно, при этом необходимо одновременно мобилизовать множество ферментов и приспособить их для нейтрализации чужеродного компонента и его метаболитов. По данным ВОЗ около 80% химических лекарственных средств имеют ярко выраженные побочные эффекты. В таблице 2 приведены некоторые группы препаратов, используемых для лечения ге-патопатий, и их возможное нежелательное действие.
Низкая токсичность, отсутствие лекарственной зависимости у фитос-редств обеспечиваются, прежде всего, оптимальной химической структурой веществ растительного происхождения.
Большинство таких соединений физиологичны для человека поскольку, исторически долгое время, встречаясь в меньших количествах в составе растительной пищи, адаптировали его к такому контакту. Таким образом, введение в организм растительных БАВ, в отличие от синтетических лекарственных средств, не требует напряжения ферментных систем, не вызывает нарушений метаболизма. Более того, многие микро- и макроэлементы, витамины и другие структурные единицы являются необходимыми промежуточными продуктами обмена и используются организмом для синтеза ферментов, коррекции нарушенных процессов и др. Это обуславливает хорошую переносимость фитопрепаратов и, как следствие, возможность их использования для длительного поддерживающего лечения в реабилитационном периоде и для профилактики обострений [9,153].
Оценка потребительского спроса на гепа-тотропные средства
Исследование потребительского спроса на гепатотропные средства проводилось в аптечных филиалах пяти крупнейших поставщиков фармацевтической продукции в г. Томске, занимающихся реализацией лекарственных средств на всей территории РФ. Последнее обстоятельство дает основание оценить полученные результаты, как в значительной степени отражающую ситуацию на отечественном фармацевтическом рынке в целом. В аптечной сети г. Томска ассортимент гепатотропных средств представлен широким перечнем наименований, что в определенной степени уже отражает спрос потребителей на данную категорию продукции. В данный перечень входят препараты растительного происхождения и лекарственное растительное сырье. Цель исследования заключалась в определении реального спроса населения на гепатотропные средства растительного происхождения. Оценка спроса определялась путем учета количества потребителей купивших лекарственное средство растительного происхождения для лечения гепатопатий самостоятельно или по назначению врача. Общее количество покупателей за 6 месяцев исследования принималось за 100%. В зависимости от того, сколько потребителей приобрело данное лекарственное средство, было установлено процентное отношение, выраженное следующими показателями: 1. Низкий спрос (до 10%) 2. Средний спрос (10-30%) 3. Высокий спрос (30-50%) 4. Очень высокий спрос (более 50%) Полученные данные представлены в таблице 6. Для удобства анализа данных введен коэффициент спроса (Кс), который рассчитывается как отношение общего количества лекарственных средств, имеющихся в продаже, к их среднему потребительскому спросу. Результаты исследования показывают, что 71,4% гепатотропных средств розничной реализации представлены комплексными препаратами. Выбор потребителей в пользу препаратов отечественного производства доминирует над спросом на импортные медикаменты, Кс лекарственных средств отечественного производства на 20% выше, чем соответствующий показатель у импортных препаратов. Коэффициент спроса растительных гепатотропных средств на 46% превышает аналогичный параметр синтетических препаратов из данной группы. Общая оценка потребительского рынка препаратов для лечения печени и желчевыводящих путей показывает, что наиболее популярными среди покупателей, являются широко известные аллахол, фламин, холосас. По четы-рехбальной оценочной шкале спрос на них достигает значения 4. Из препаратов с ценой за упаковку более 100 рублей наиболее высоким спросом пользуются хофитол и холафлукс Кс=3,2 и Кс=3,0 соответственно. Препараты, цена за упаковку которых превышает 500 руб., имеют низкий потребительский спрос, предположительно из-за высокой стоимости этих средств. Не значителен спрос и на гомеопатические лекарства. Более трети ассортимента гепатотропных средств в аптеках составляют биологически активные добавки, при этом среднее значение Кс на эту группу не только не уступает лекарственным средствам, а превосходит его на 27%. Популярность парафармацевтической продукции косвенно свидетельствует о недостатке потенциала или ассортименталекарственных средств. Полученные результаты подтверждают тезис о востребованности гепатотропных препаратов растительного происхождения, значительная часть которых представлена комплексными средствами, что свидетельствует об их конкурентных преимуществах по сравнению с синтетическими лекарствами.
Разработка состава и параметров стандартизации гепато-тропного средства
Выбор компонентного состава предлагаемого средства основан на идее многостороннего воздействия комплекса биологически активных веществ на гепатобилиарную систему. Нам представилось возможным обеспечить соответствующие виды активности за счет биологически активных соединений, содержащихся в предложенных растительных объектах.
1) Мембраностабилизирующий и регенераторный эффекты характерны для БАВ солянки холмовой. Глицин и другие аминокислоты этого растения выступают в качестве поставщиков аминокислот. Бетаин выполняет функцию донатора метальных групп для образования фосфатидилэтанола-мина и фосфатидилхолина, являющихся основным структурным материалом для построения клеточных мембран. Стерины и флавоноиды солянки обеспечивают антиоксидантные свойства, проявляющиеся нейтрализацией активных форм кислорода с обрывом цепных свободнорадикальных реакций . Высшие жирные кислоты, в том числе полиеновая у-линоленовая кислота, являются предшественниками простагландинов.
2) Желчегонное и противовоспалительное действие обеспечиваются БАВ пижмы. Высокое содержание полифенолов (флавоноидов) в растении обусловливает его противовоспалительные свойства. Ярко выраженный хо-лекинетический эффект проявляют производные кофейной кислоты, кофеи-ловых эфиров (фенэтиловый сложный эфир кофейной кислоты) и кофеил-хинных кислот (розмариновая, коричная, оксикоричная, эллаговая).
3) Спазмолитический и антимикробный эффекты свойственны биологически активным соединениям чистотела. Алкалоиды бензфенантридинового ряда (хелидонин, хелеретрин, сангвинарин), блокируя ацетилхолинэстера-зу, снимают in vitro гистамининдуцируемый спазм толстого кишечника, уменьшая спазм желчных ходов, тем самым, облегчая отток желчи и оказывая холеретическое действие. Кроме того, они стимулируют функции поджелудочной железы, селезенки, мезентериальных лимфатических узлов. Алкалоиды подгруппы протоберберина (берберин, коптизин) обладают выраженным желчегонным эффектом за счет за счет независимой от желчных кислот фракции, активизируют продукцию холецистокинина и секретина, что, в свою очередь, увеличивает секрецию воды и бикарбонатов эпителием желчных протоков, приводит к сокращению желчного пузыря, снижению тонуса сфинктера Одди и беспрепятственному поступлению желчи в кишечник. Алкалоиды чистотела также ингибируют штаммы некторых микроорганизмов ( S. aureus, К. pneumoniae, Candida albicans, Epidermoph. floccosum, Tr. mento-graphytes, Tr. rubrum, Microsp. ganis, Asp. Fumigatus), снижая при гепатопато-логиях обсемененность холедоха.
С целью выбора оптимального состава и технологии предлагаемого средства на первом этапе исследования получены стандартизованные экстракты выше перечисленных объектов методом противоточного шестисту-пенчатого экстрагирования при контакте фаз и передвижке извлечений через 24 ч. В качестве извлекающих агентов использовали экстрагенты, применяемые в производстве препаратов из данных растений: экстракт солянки получали на 25% этаноле, экстракты пижмы и чистотела — на 70% спирте этиловом. Использованные методы и условия выделения основных групп БАВ обеспечивали их исчерпывающую экстракцию и сохранность, что создавало предпосылки для успешной реализации необходимых фармакологических эффектов.
Стандартизацию полученных экстрактов проводили в соответствии с ГФ XI и НД на соответствующие препараты. Параметры качества жидких экстрактов представлены в таблице 7. Полученные жидкие экстракты высушивали в вакуум-сушильном аппарате при температуре не более 40 С и остаточном давлении 0,2 атм. в течение 3 ч и использовали для фармакологических исследований.
Дальнейшая работа была посвящена выявлению наиболее рационального сочетания экстрактов, обеспечивающих максимальную терапевтическую активность. Полученные результаты предполагалось использовать для отработки технологии комплексного гепатотропного средства, получаемого на основе соответствующего лекарственного растительного сырья.
Экстракт солянки холмовой на 25% этаноле известен как эффективный гепатопротектор «Лохеин». Его терапевтическая доза в экспериментах на животных составляет 100 мг/кг и была использована в качестве базовой. План эксперимента предполагал дополнить экстракт солянки экстрактами пижмы и чистотела таким образом, чтобы не снизилась гепатопротективная активность лохеина и, одновременно, расширился спектр терапевтического действия получаемого продукта.
На основании опыта ранее проведенных исследований были составлены композиции, включающие различные соотношения экстрактов солянки пижмы и чистотела. Критерием оценки предложенных составов (одно, двух- и трех компонентных смесей) служили результаты испытаний их гепатопро-тективной активности в экспериментах на мышах с острым гепатитом, вызванным ТХМ.
Испытания исследуемых экстрактов показали, что наибольший гепато-протективный эффект среди экстрактов отдельных растений проявил экстракт солянки. Удельная масса печени была под его влиянием снижалась в 2,1 раза по сравнению с аналогичным показателем группы мышей с гепатитом. Степень жировой дистрофии гепатоцитов уменьшилась в 1,9 раза, что соответствовало 2,2 баллам: ограниченное количество суданофильных клеток локализовалось по периферии печеночной дольки. Продолжительность гексеналового наркоза сократилась до 27,2 мин, лишь в 2,6 раза превышая соответствующий показатель интактных животных, выживаемость составила 87,5%.
Экстракты пижмы и чистотела при монотерапии проявили более слабую, гепатопротективную активность. Хотя выживаемость животных, отравленных ТХМ, после применения препаратов повысилась также до 87,5%, а степень жировой инфильтрации гепатоцитов ослабла уровня 2,1-2,3 баллов, способность метаболизировать барбитураты была заметно ниже. Гексенало-вая проба под действием экстракта пижмы составила 40,7 мин, под влиянием экстракта чистотела - 34,7 минут. Не столь полноценно, как экстракт солянки, извлечения из пижмы и чистотелы нормализовали удельную массу печени.
Далее провели оценку гепатопротективной активности двухкомпонент-ных смесей с целью установления взаимного влияния экстрактов на исследуемые показатели.
Разработка гранул на основе экстрактив ного комплекса
Учитывая недостатки густого экстракта (низкая стабильность при хранении, неудобство дозирования и др.) было решено перевести ЭК в более рациональную лекарственную форму - гранулы.
Выбор вспомогательных веществ для гранул обусловлен высокой гигроскопичностью ЭК и стремлением улучшить технологические свойства (сыпучесть, фракционный состав). Это обеспечит удобство применения и создаст предпосылки использования гранул в качестве субстанции для производства дозированной лекарственной формы — капсул.
Безусловно, важным при разработке состава и технологии гранул является гарантирование надлежащих биофармацевтических характеристик и стабильности продукта.
Основываясь на литературные данные, в работе использовали вспомогательные вещества, широко применяемые при изготовлении дозированных лекарственных форм из растительных экстрактов; яблочный пектин, лактозу, картофельный крахмал, поливинилпирролидон (ПВП), полипласдон XL, примоджель, метилцеллюлозу (МЦ), микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ), кальция стеарат и др. [7, 12, 62, 134].
Целесообразность применения лактозы определилась высокой гигроскопичностью субстанции и способностью данного наполнителя выполнять функции влагорегулятора [22, 62].
Яблочный пектин и микрокристаллическая целлюлоза обладая ком-плексообразующей и сорбционной способностью помимо своего основного действия способствуют инактивации токсических метаболитов в условиях гепатопатологии [7, 66].
Растворы метилцеллюлозы и карбоксиметлкрахмала (примоджель) обладают способностью увеличивать прочность гранул и пластичность масс за счет связывающего эффекта и эффективного структурообразования без нарушения связей между частицами [7, 66, 86].
Широко применяемые в промышленности увлажнители вода и растворы желатина — для многих препаратов не являются оптимальными, так как увеличивают время их распадаемости при низкой прочности гранулята, под-верженны микробному обсеменению. Кроме того, в водной среде происходит гидролитическое расщепление многих веществ, особенно при повышенной температуре. Повышение прочности гранул с помощью высоковязких гранулирующих жидкостей при прочих равных условиях также приводит к увеличению времени распадаемости. Лучшую дезинтеграцию среди высоковязких жидкостей обычно обеспечивают растворы полимеров метилцеллюлозы, по-ливинилпирролидона, а так же раствор крахмала. Благодаря своей способности поглощать воду и гидратировать отдельные слои гранул, эти вещества оказывают благоприятное воздействие на процесс высвобождения лекарственных веществ [66, 132]. Вышеуказанные обстоятельства определили введение вводных растворов вышеназванных соединений в состав экспериментальных прописей гранул из ЭК. Применение в качестве увлажнителя 70% этилового спирта предполагало использование его антимикробных свойств.
Для улучшения дезинтеграции гранул в жидкой среде, помимо широко применяемой микрокристаллической целлюлозы использовали нерастворимую марку кросповидона - Полипласдон XL -10 .Являясь супер дезинтегратором, он обеспечивает ускорение распада гранул, улучшает растворение и биодоступность лекарственных веществ в результате их предсказуемого набухания (эффект распадаемости). Комплексообразующая способность поли-п л ас дона, способствует адсорбции энтоксинов в условиях гепатопатии [139].
Необходимость введения антифрикционных компонентов определила липкость густого ЭК. Известно, что тальк, каолин, бентонит, и др. могут сорбировать биологически активные вещества растительных субстанций, например алкалоидов. В связи с этим в качестве скользящего вещества использовали кальция стеарат. Кроме того кальция стеарат имеет дисперсность 8-10 мкм, тогда как самая тонкая дисперсная фракция талька 3-20 мкм, а наиболее распространенная фракция 30-100 мкм. Применение высоко дисперсных порошков позволяет уменьшать их количество, тем самым снижать себестоимость продукта.
В ходе работы были составленны 15 прописей гранул на основе ЭК, включающие различные количества и состав вышеперечисленных вспомогательных веществ. Затем используя функцию желательности Хар-рингтона провели отбор прописей по наиболее важному для дозированных лекарственных форм технологичекому показателю - сыпучести.
Для этого значение сыпучести для каждой прописи, переводили в безразмерную шкалу желательности. На шкале желательности задавали интервал от 0 (соответствует не приемлемому значение данного свойства) до 1 (самое лучшее значение свойства). При составлении шкалы применяли готовые таблицы соответствия между отношениями предпочтений в эмпирической и числовой системах [113]. Базовые отметки функции желательности представлены в таблице 34.
