Теоретическое обоснование и экспериментальное исследование пенных терапевтических систем для применения в медицинской и бальнеологической практике
|
Скачать 0.87 Mb.
|
Материалы и методы исследованияС целью разработки составов и технологии пенных дисперсных систем для медицины и бальнеологии были использованы 21 вид лекарственного растительного сырья, отвечающего требованиям ГФX и XI издания; ГОСТам РФ и разрешенного к применению в медицине и бальнеологии; природные и синтетические пенообразователи: лаурилсульфат натрия, сухой порошок яичного белка, густой и сухой экстракты корня солодки, ГСО глицирама; гелеобразователи: метилцеллюлоза 100, натрий-карбоксиметилцеллюлоза А-500, карбопол-940, полиэтиленоксид-1500. Поверхностные свойства пенообразующих жидкостей определяли на приборе П.А. Ребиндера; вязкость, плотность и рН жидкостей определяли по методикам ГФ XI (1 выпуск). Структурно-механические свойства гелей и пенных масс определяли с помощью вискозиметра «Реотест-2»; дисперсность пенных терапевтических систем определяли методом микрофотографирования с помощью фотонасадки МФН-11 при увеличении в 26,4 раза. Анализ разработанных ПТС проводили методом ВЭЖХ на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром А02» с УФ-детектором. Амперометрическое определение аскорбиновой кислоты в плодах шиповника проводили на рН-метре – милливольтметре рН-410 «Аквилон». В процессе исследования использовали системный и программно-целевой подходы, методы логического анализа, статистические (классификации, корреляционный, кластерный, графический); социологические методы исследования и экспертной оценки, математического моделирования. Статистическая обработка данных проводилась с использованием компьютерных технологий. Методология разработки пенных терапевтических систем и их классификационных признаковНаше исследование показало, что в настоящее время прогресс в области фармацевтической технологии привел к появлению новых ЛФ, которые по традиционным принципам невозможно отнести к какой либо определенной группе. Это касается, в частности, пенных дисперсных систем, таких как пенные аэрозоли, пенные фитококтейли, пенные фитованны для бальнеологии, которые до сих пор рассматриваются не как ЛФ, а как описание внешнего вида исходного (конечного) продукта или агрегатного состояния дисперсии газа в жидкости. С нашей точки зрения, в перспективе расширение номенклатуры пенных дисперсных систем может идти за счет их модификации, модернизации и дальнейшего усовершенствования. Это требует дополнительных исследований по унификации терминологии и разработке классификационных характеристик, биофармацевтической оценки ЛФ в виде дисперсии газовой фазы в жидкости. Для решения выявленной научной проблемы проведена наукометрическая оценка пенных дисперсных систем. Систематизацию номенклатуры пен, применяемых в медицине и бальнеологии, проводили поэтапно: а) упорядочивали все термины; б) анализировали номенклатуру лекарственных пен; в) изучали основные и дополнительные признаки, определяющие качество пен; г) определяли их классификационные признаки. Изучение научных публикаций по технологии медицинских пенных систем позволило сформировать эволюционное древо, свидетельствующее о неуклонном развитии и совершенствовании данной ЛФ (рисунок 1).  Рисунок 1 – Эволюционное древо пенных систем для медицины и бальнеологии Пены – термин междисциплинарный, пришедший из физической и коллоидной химии, где пены рассматриваются как структурированные дисперсные системы в виде скопления пузырьков газа (дисперсная фаза), разделенных тонкими прослойками жидкой дисперсионной среды. Методом контент-анализа отечественной и зарубежных фармакопей, монографий, материалов международных и всероссийских конгрессов, справочников по фармации, а также номенклатуры пен, используемых в бальнеологии, сформирован информационный массив, включающий 30 неповторяющихся наименований пен медицинского назначения. Проведенный ретроспективный анализ использовался для разработки концепции ПТС, их классификации и модели номенклатурного наименования. В бальнеологии пены в виде пенистых ванн описаны более 100 лет назад, когда рядом зарубежных и отечественных исследователей была обоснована целостная программа водолечения посредством применения различных видов ванн, в том числе с фитодобавками. Дальнейшие исследования, особенно во второй половине XX столетия, позволили пенные ванны рассматривать уже как отдельный вид бальнеологической процедуры. В это же время, наряду с пенными ваннами, были созданы пенные коктейли для оксигенотерапии. В последующем номенклатура коктейлей значительно расширилась за счет того, что коктейли выступают не только как средства доставки кислорода, но и биологически активных веществ. Возникновение готовой ЛФ, представленной пеной, связано с появлением аэрозольной упаковки, которая позволила обеспечить длительный срок хранения препарата. Позже появилась упаковка с дозирующей струей жидкости в виде спрея. В результате обобщения исследований терминологии пенных ЛФ, предназначенных для медицины и бальнеологии, предложен термин «пенные терапевтические системы». В соответствии с требованиями к форме и содержанию дефиниций научных понятий предложена следующая его формулировка: это класс лекарственных форм с модифицированным высвобождением лекарственного вещества (ЛВ), представляющих собой структурированную дисперсную систему в виде скопления пузырьков газа (дисперсная фаза), разделенных тонкими прослойками жидкой дисперсионной среды предназначенные для доставки ЛВ к органам-мишеням (кожа, слизистые, раневая поверхность, желудок и т.д.). Для ПТС, применяемых в медицине и бальнеологии, введена их первичная группировка с учетом конструкционных устройств для их получения в виде двух подклассов: пены медицинские и пены фармацевтические. Пенные коктейли и пенные ванны получают при помощи специальных стационарных устройств – пеногенераторов, и предусматривают использование технологических операций (взбивание, барботирование). Эти ПТС выделены нами в отдельную группу: пены медицинские. Пенные аэрозоли и спреи отличаются от медицинских пен тем, что конструкция упаковки за счет клапанно-распределительной системы позволяет формировать пену на выходе из баллона. Такие готовые ЛФ нами отнесены к пенам фармацевтическим. Рациональность применения предлагаемых терминов (как научных) нами обоснована посредством характеристик укрупненных признаков предложенных понятий для ПТС (таблица 1). Таблица 1 – Характеристика укрупненных признаков понятий пенных терапевтических систем
Из восьми укрупненных характеристик предлагаемых терминов – семь дифференцированы. Различия касаются, прежде всего, степени готовности к применению, путей введения, формы выпуска, способов и области применения и конструкционных особенностей аппаратуры. Изучение классификационных аспектов расширяющейся в настоящее время номенклатуры ПТС показало, что имеющиеся междисциплинарные классификации основаны на разнородных признаках, а параметры оценки качества получаемых пен трудноприменимы к медицинским и фармацевтическим пенам. В связи с этим, на основе обобщения теоретического материала и собственных экспериментальных исследований, нами разработана интегральная классификация ПТС, применяемых в практической фармации и медицине (рисунок 2). В разработанной классификации, состоящей из 8 кластеров, учитывается современное состояние и дифференциация номенклатуры ПТС – особенности технологии, потребительской формы и характеристика параметров готового продукта.  Рисунок 2 - Интегральная классификация пенных терапевтических систем Согласно предложенной классификации, область использования ПТС определяется фармакологическими свойствами ингредиентов, входящих в состав ЛФ, и качественной характеристикой самой газожидкостной дисперсии. Пенные системы доставки ЛВ, применяемые в гастроэнтерологии, в частности, должны быть корригированы, а входящая в их состав газовая фаза сама по себе может оказывать терапевтический эффект (кислородсодержащие коктейли); дерматологические пены предпочтительны в виде пенных масс, быстро распадающихся и дискретно покрывающей кожные покровы и слизистые оболочки, а в проктологии и гинекологии, напротив, они должны быть более упругими и плотными. ПТС по виду упаковки и агрегатного состояния могут быть представлены аэрозолями, спреями, жидкостями, гелями, порошками для ванн, таблетками и порошками для приготовления пенных коктейлей. В разработанной классификации учтены способы получения ПТС, посредством которых можно управлять качественными и количественными признаками получаемых пен, при этом характер проведения технологического процесса может быть как непрерывный (барботирование, эжекция), так и периодический (механическое и химическое диспергирование). По виду дисперсионной среды нами предложено разделение пен на водные, водно-спиртовые или неводные, при этом пенообразователи могут быть как натуральные, так и синтетические. Перечисленные кластеры приведенной интегральной классификации прямо или косвенно связаны с фармакологическими, технологическими и физико-химическими аспектами пенообразования. Последние три кластера: степень дисперсности, устойчивость и кратность получаемой пены, характеризуют качество предлагаемой новой ЛФ. Кроме того, разработана смешанная иерархически-фасетная классификация на 5 уровнях. На первом уровне ПТС делятся на 2 подкласса – пены фармацевтические и пены медицинские; на следующем втором уровне пены делятся на 4 группы в зависимости от способов получения. Третий уровень предполагает разделение выделенных групп по области применения на подгруппы. На четвертом уровне классификации представлены 12 видов пен по признаку способа применения. Пятый уровень классификации является объединяющим все классификационные признаки по способности ПТС модифицировать (ускорять или пролонгировать) высвобождение биологически активных веществ из ЛФ. Для рационального выбора наименований ПТС предложено 12 моделей номенклатуры пен всех классов, подклассов, групп и подгрупп. Разработанная теоретическая база области фармацевтической науки, в которой объектами исследования являются ПТС, позволяет создавать и изучать их с позиций единой методологии. Сложность рассматриваемых явлений, протекающих в пенных дисперсных системах, связана с их многокомпонентностью, поскольку они представляют собой многофазную гетерогенную систему коллоидного раствора ВМС. Составляющие данной системы взаимно влияют друг на друга, находясь при этом в динамическом равновесии. Каждая из подсистем, участвующих в формировании пенной дисперсной системы, изменяет свои свойства в процессе пенообразования. Для получения целостной системы, включающей внешние (технологические) и внутренние факторы (компонентный состав пенообразователя и его физико-химические свойства), необходимо учитывать изменчивость получаемых пенных масс и многообразие их характеристик. Для понимания особенностей физико-химических процессов, протекающих при образовании дисперсной структуры пены, разработана концепция формирования пенных масс под воздействием факторов как внешней, так и внутренней среды (рисунок 3).  Рисунок 3 - Концепция формирования пенных терапевтическихсистем Из приведенной схемы можно определить, что на процесс пенообразования наибольшее влияние оказывают внутренние параметры (исходный состав пенообразователя и его свойства). Для оценки силы связи между внутренними параметрами пенообразования и качественными характеристиками пены проведен корреляционный анализ. Исследования начинали с построения матрицы показателей, для заполнения которой проведена оценка качественных и количественных характеристик пенообразующей способности растворов лаурилсульфата натрия и сухого порошка яичного белка в четырех нарастающих концентрациях (таблица 4). Таблица 4 – Матрица факторных признаков, характеризующих пенообразующую способность лаурилсульфата натрия и сухого порошка яичного белка
В результате выделено 10 факторных признаков, между которыми устанавливали тесноту связи (Пакет «Statistica», Microsoft Excel). Проведенный корреляционный анализ показал, что экспериментальные данные хорошо согласуются с уравнением Джонсона-Хааса:  (1)где: – скорость истечения жидкости м/с; dср. – средний диаметр пузырьков, мм; – вязкость междупленочной жидкости, Па/с; β – кратность пенного столба; – плотность жидкости, кг/м3. Снижение скорости истечения жидкости из пены наблюдается при повышении кратности пены (К = –0,98), уменьшении среднего диаметра пузырька воздуха (К = 0,91) и вязкости раствора (К = –0,98). Из этого же уравнения следует, что важной характеристикой образующейся пены является кратность ее столба. С показателем скорости истечения жидкости связан также показатель кинетической устойчивости (К = –0,95). Проведенные исследования позволяют заключить, что для характеристики пенных масс определяющими явились:
Для количественной градации оценочных критериев привлечена группа из 12 экспертов, являющихся специалистами в области технологии лекарственных форм, физической и коллоидной химии. Результаты средневзвешенных балльных оценок отобранных факторных признаков качества ПТС и их натуральные значения представлены в таблице 5. Таблица 5 - Градационная вариабельность показателей оценки качества пены
В результате все выделенные характеристики пены получили три уровня оценки качества: низкий, средний и высокий. Таким образом, впервые разработана методологическая основа формирования пенных масс, которая позволяет достигнуть желаемого качества готового продукта, управляя параметрами внутренней среды. Прикладная направленность проведенных теоретических исследований нами реализована для управления внешней подсистемой новых ПТС: пенных интрагастральных коктейлей, пенных терапевтических ванн, а также парафармацевтической продукции. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Теоретическое обоснование и разработка рекомендаций по совершенствованию... Теоретическое обоснование и разработка рекомендаций по совершенствованию системы мотивации труда завода “си и то” |
 |
Содержание Вы приобрели электростимулятор «стимэл-01» (в дальнейшем аппарат). Аппарат относится к изделиям медицинской техники и включен в номенклатуру... |
|
Теоретическое обоснование и практическое использование ДНК генотипирования в селекции свиней Теоретическое обоснование и практическое использование ДНК – генотипирования в селекции свиней |
|
Экспериментальное обоснование и практическое применение физиотерапии... |
|
Исследование современных автоматизированных систем управления гостиницей.... Реализация этих условий возможна только в рамках применения информационных компьютерных систем |
|
Курсовая работа Экспериментальное исследование эффекта прайминга у детей старшего школьного возраста |
|
Вы приобрели Устройство для локальной комплексной терапии «унилор-01»... «унилор-01» (в дальнейшем – устройство). Устройство относится к изделиям медицинской техники и включено в номенклатуру разрешённых... |
|
Современные подходы к химиотерапии больных туберкулезом легких и... Современные подходы к химиотерапии больных туберкулезом легких и возможности повышения эффективности лечения (клинико-экспериментальное... |
|
Методика по проведению В представленной работе даётся теоретическое обоснование пфи с использованием полиграфных устройств с учётом мнения ведущих отечественных... |
|
Авиационных двигателей пособие по выполнению лабораторных работ для... Экспериментальное исследование спектра частот и форм собственных колебаний лопатки компрессора |
|
Языки программирования. Создание программы в языке Visual Basic Экспериментальное исследование тест работы программы выявление ошибок 16 |
|
Центральные холинергические Механизмы регуляции половой функции (экспериментальное исследование) Работа выполнена в Научно-исследовательском институте акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта рамн (академическая группа академика... |
|
Вариативность стратегий восприятия звучащего текста (экспериментальное... ... |
|
В. М. Попов авиационное приборное оборудование Целью лабораторной работы является изучение принципа работы, особенностей конструкции, характерных отказов малогабаритной гироверти-кали... |
|
Методические указания для студентов 2 курса лечебного, педиатрического,... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
|
I. Теоретическое обоснование развития творческих способностей обучающихся... Приложение сравнительная диаграмма уровня развития творческих способностей обучающихся 21 |