Особенности термической деструкции масла мяты перечной в бинарной системе с ?-циклодекстином

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Технолопя виробництва лiкiв
Pharmaceutical manufacturing
УДК 543. 51/543. 573 DOI: 10. 14 739/2409−2932. 2016.1. 61 434
I. О. Омельченко1, Т. Г. Ярних2, I. Б. Янчук1, Г. I. Борщевський1
Особливостi TepMi4HOi'- деструкцп олп м'-яти перцевоТ'- в бiнарних системах i3 р-циклодекстрином
1ПАТ «Фармак», м. Кшв, 2Нацюнальний фармацевтичний унверситет, м. ХарКв
Одним i3 найперспектившших шляхiв змши фiзико-хiмiчних властивостей активних фармацевтичних i^^ieHriB е капсулювання на молекулярному piBHi з використанням циклодекстринiв. Це дае можливгсть створити препарати i3 заданою активнiстю та регульованим розподшом в оргашзмт З щею метою в робота дослiдили термiчну деструкцта олй м'-яти в бшарних системах i3 Р-циклодекстрином. Встанови-ли, що термiчна деструкщя е^молярно! мехашчно! сумiшi та комплексу включення типу «господар-псть» 3i складом 1:1 вiдбуваються за рiзними мехатзмами. Показано, що дат термостабшьносп е корисними при вдентифжацй комплексу включення «Р-ЦД — ол1я м'-яти перцево1» i оцiнюваннi повноти комплексоутворення, а також пiд час розроблення технологй отримання лжарських форм супрамолекулярного комплексу Р-циклодекстрину та олй м'-яти перцево!
Особенности термической деструкции масла мяты перечной в бинарной системе с р-циклодекстином
И. А. Омельченко, Т. Г. Ярных, И. Б Янчук, Г. И. Борщевский
Одним из наиболее перспективных путей изменения физико-химических свойств активных фармацевтических ингредиентов является капсулирование на молекулярном уровне с использованием циклодекстринов. Это позволяет создать препараты с заданной активностью и регулируемым распределением в организме. С этой целью в работе исследована термическая деструкция масла мяты в бинарных системах с Р-циклодекстрином. Установлено, что термическая деструкция эквимолярной механической смеси и комплекса включения типа «хозяин-гость» с составом 1:1 проходит по разным механизмам. Показано, что полученные данные термостабильности полезны при идентификации комплекса включения «Р-ЦД — масло мяты перечной» и оценке полноты комплексообразования, а также при разработке технологии получения лекарственных форм супрамолекулярного комплекса Р-циклодекстрина и масла мяты перечной.
Ключевые слова: термическая деструкция, масло мяты перечной.
Актуальные вопросы фармацевтической и медицинской науки и практики. — 2016. — № 1 (20). — С. 48−51
Ключовi слова: термiчна деструкЦя, олiя м'-яти перцевоТ.
Thermal degradation features of peppermint oil in a binary system with B- cyclodextrin
I. A. Omelchenko, T. G. Yarnykh, I. B. Yanchuk, G. I. Bоrshchevskiy
Aim. One of the most promising ways of changing physical and chemical properties of the active pharmaceutical ingredient is an encapsulation on a molecular level with the use of cyclodextrins. This makes it possible to create products with the desired activity and controlled distribution in the body.
Methods and results. We have studied the thermal decomposition of peppermint oil in binary systems with P-cyclodextrin. It has been found that the thermal degradation of mechanical mixture and inclusion complex of the «host-guest» with the composition of 1:1 passes through different mechanisms.
Conclusions. It is shown that the given data of thermal stability are useful for the identification of an inclusion complex «P-CD -peppermint oil» and assessing its complexation, and for the development of technology of medicinal forms of supramolecular complex of P-cyclodextrin and peppermint oil.
Key words: Incineration, Peppermint Oil.
Current issues in pharmacy and medicine: science and practice 2016- № 1 (20): 48−51
Oлiя м'-яти перцево! (peppermint oil) — давно ввдомий та широко застосовуваний у медичнш практищ активний iнгредieнт природного походження, що мае спазмолгтичний, седативний, жовчопнний, слабко зне-болювальний, гшотензивний, протидiарейний та анти-септичний ефекти. Послаблюе головний бшь, проявляе антиангшальну та антигшоксичну ди, рефлекторно розширюе судини головного мозку, зменшуе збудливють центрально! нервово! системи, пвдвищуе гальмiвнi про-цеси в нейронах кори та шдшрних структурах головного мозку. У складi моно- та комбшованих лшарських засобiв
застосовують для лшування щдвищено! збудливосп нервово! системи, неврозiв, легких розладiв сну, кардiалгi!, стенокарди, нейроциркуляторно! дисфункцп з тахшар-дieю та артерiальною гiпертензieю [1−3]. Ц властивосп зумовлюють широкий штерес лiкарiв i фармацевпв до застосування олп м'-яти перцево! Дуже популярними серед пащенпв е лкарсьш засоби у твердш формi через зручнють! хнього використання. Поряд з тим застосування олп м'-яти перцево! у виробнищга твердих лшарських форм ускладнене тим, що за сво! ми фiзичними власти-востями за нормальних умов — це рвдина.
Особливост1 терм1чноГ деструкцИ'- олП'-м'-яти перцево)'- в б1нарних системах? з ?-циклодекстрином
Найбшьш перспективним, на наш погляд, шляхом по-долання труднощiв застосування олл м'-яти перцево! у виробницга твердих лiкарських форм е !! капсулювання на молекулярному рiвнi з використанням циклодекстри-нiв (ЦД). Циклодекстрини — природнi олiгосахариди тороподiбно! форми з вщносно жорсткою структурою, котра утворена глюкотранозними циклами. Наявнiсть у ЦД внутршньо! пдрофобно! порожнини, що складаеться з метиленових ланок та шранозного кисню, сприяе утво-ренню тримiрних комплексiв включення типу «господар-псть» з рiзними «оргашчними/неоргашчними» iонами й молекулами. Ефективнiсть взаемодп мiж молекулами «господаря» та «гостя» залежить вiд вiдповiдностi! х геометричних розмiрiв й мiцностi зв'-язування одне з одним унаслщок гiдрофобних та ван-дер-ваальсових взаемодiй, а також водневих зв'-язшв [4−7]. Утворення комплексу включення змiнюе фiзико-хiмiчнi властивосл молекули «гостя», завдяки цьому з'-являеться можливiсть отримання лiкарських препаратiв iз необхвдними фiзич-ними властивостями, пвдвищенням бюдоступносп та регульованим вивiльненням в оргашзмг
Мета роботи
За допомогою термiчних методiв аналiзу дослiдити термiчну деструкцш видiленого у твердому виглядi комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» зi сшввщно-шенням компонентiв 1:1 та е^молярно! мехашчно! сумiшi ?-циклодекстрину й олй'- м'-яти перцево! Показати можливiсть iдентифiкацi! комплексу включення «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» та ощнювання повноти компле-ксотворення за допомогою експериментальних даних i використання цих методик при розробленш технологи одержання лiкарських форм супрамолекулярного комплексу ?-циклодекстрину та олй м'-яти перцево!
MaTepia^ i методи дослiдження
?-циклодекстрин фiрми ISP GmbH та олш м'-яти перцево! фiрми Frey+Lau GmbH використовували без додаткового очищення.
Методика отримання комплексу включення «?-ЦД -олiя м '-яти перцево'-1»
Для отримання комплексу включення «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» використали методику, що описана в робот [8]. Для одержання мехашчно! сум^ ?-ЦД та олш м'-яти перцево! брали в мольному сшввщношенш 1: 1, змочували невеликою шлькютю дистильовано! води та розтирали в агатовiй ступцi протягом 4 годин, потiм витримували в сушильнш шафi при температурi 60±50С протягом 3 годин, продукт, що одержали, зберпали в ексикаторi.
Термiчний анал1з
Термогравiметричний аналiз виконували на термо-гравiметричному аналiзаторi TGA Q500 (TA Instruments, США). Зразки термiчно розкладалися у вiдкритому платиновому rarai в атмосферi сухого азоту в дiапазонi 25−600С, швидшсть нагрiвання 20°С/хв, наважка зразка — 10−15 мг. Фазовi переходи дослiджувалися за допомогою диференцшного сканувального калориметра Q2000 виробництва TA Instruments, США. Зразки назвали в герметичному алюмiнieвому тиглi в ат-мосферi сухого азоту в дiапазонi 25−250°С, швидкiсть нагрiвання — 100 С/хв, наважка зразка — 2−5 мг.
Результати та Тх обговорення
Процес деструкцй'- комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» та мехашчно! сумiшi ?-ЦД й олй м'-яти перцево! зображений на рисунку 1, криву термiчно! деструкцй'- ?-циклодекстрину не наведено, бо повшстю збтаеться iз кривою механiчно!'- сумшг
400
Temperature ('-С)
Рис. 1. Термограми комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!», мехашчно! сумiшi ?-ЦД та олп м'-яти перцево!
I. О. Омельченко, Т. Г. Ярних, I. Б. Янчук, Г. I. Борщевський
Рис. 2. Kprni ДСК комплексу «?-ЦД — олш м'-яти перцево!», мехашчно! cyMrni ?-ЦД й олй м'-яти перцево! та ?-ЦД.
Процес деструкцй характеризуемся двома термо-ефектами для комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!». Перший низькотемпературний ендоефект (Tmax — 52°С), котрий супроводжуеться втратою маси в дiапазонi 20−160С, належить до десорбцй води (внутршня по-рожнина ?-ЦД мютить 9 молекул води). У дiапазонi 280−405 C i3 максимумом при Т=324°С cпоcтерiгаетьcя деcтрyкцiя, що призводить до руйнування пдроксильних груп i глюкошранозних ланок циклiчного олiгоcахаридy. Для мехашчно! cyмiшi перший низькотемпературний ендоефект (Tmax — 71°С), що належить до десорбцй води, бiльш виражений втратою маси. Це пояснюеться тим, що ?-ЦД механчно! cyмiшi не мютить олй м'-яти й видь ляеться бiльша к1льк1сть води. У дiапазонi 280−405С на термограмi механчно! cyмiшi спостерйаеться чiтко вира-жене «плече» при Т=306°С i максимум при Т=330°С. Така сама картина спостерйаеться й для термограми чистого ?-ЦД, це е сввдченням, що процес термiчноi деградацй комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» вщбуваеться за iншим механiзмом, нж процес термiчно! деградацй механiчно! cyмiшi ?-ЦД та олй м'-яти перцево! та чистого ?-ЦД. На це вказуе й рiзниця в максимумах втрати маси.
Кривi ДСК комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!», мехашчно! cyмiшi ?-ЦД й олй м'-яти перцево! та ?-ЦД наведен на рисунку 2.
На кривш ?-ЦД видно, що процес плавлення починаеться при температyрi 148С, далi йдуть два ендотермiчних ефекти при 174С i 183С, що сввдчить про нерiвномiрний процес плавлення субстанцй. На кривiй cyмiшi ?-ЦД та олй м'-яти перцево! спостерйаеться ендотермiчний ефект при 138С, що належить до наявност олп м'- яти, далi, як i в чистого ?-ЦД, спостерпаються три шки при 149, 177 i 185С. На термограмi комплексу «?-ЦД — олiя м'-яти перцево!» також наявний ендотермiчний ефект при 139С, що належить до наявносп олй м'-яти, та три шки при 152, 165 та 188С.
Висновки
1. Проаналiзyвали термiчнy деcтрyкцiю комплексу «?-ЦД — ол1я м'-яти перцево!», механчно! cyмiшi ?-ЦД, олй м'-яти перцево! та ?-ЦД.
2. Показали, що за допомогою термiчних методiв аналiзy е можливою iдентифiкацiя комплекciв типу «господар-псть» ?-ЦД.
3. Визначили значення граничних температур термiчноi cтабiльноcтi комплекав, що може використо-вуватись при розробш технологй отримання лiкарcьких форм комплекав ?-циклодекстрину.
Список лiтератури
1. Шкурупий В. А. Эффективность использования ингаляций эфирного масла мяты перечной в комплексном лечении туберкулеза легких / В. А. Шкурупий, Г. В. Мостовая, Н. В. Казаринова // Проблемы туберкулеза. — 2002. — Т. 79. — № 4. — С. 36−39.
2. Ford A.C. Effect of fibre, antispasmodics, and peppermint oil in the treatment of irritable bowel syndrome: systematic review and meta-analysis / A.C. Ford, N.J. Talley, B.M. Spiegel // BMJ. — 2008. — Vol. 337. — № 7683. — P. 1388−1392.
3. Peppermint oil reduces gastric spasm during upper endoscopy: a randomized, double-blind, double-dummy controlled trial / N. Hiki, H. Kurosaka, Y. Tatsutomi, et al // Gastrointest.
Endosc. — 2003. — № 57. — P. 475−482.
4. Lehn J. -M. Supramolecular chemistry: concepts and perspectives / J. -M. Lehn. — Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft, 1995. — 334 p.
5. Стид Д. В. Супрамолекулярная химия / Д. В. Стад, Д. Л. Этвуд. — М.: Академкнига, 2007. — T. 1. — 480 c.
6. Szejtli J. Introduction and general overview of cyclodextrin chemistry / J. Szejtli // Chem. Rev. — 1998. — Vol. 98. -Р. 1743−1754.
7. Штейнман А. А. Циклодекстрины / А. А. Штейнман // ЖВХО им. Д. И. Менделеева. — 1985. — T. 30. -№ 5. -C. 514−518.
8. Hergert L.A. Spectro-fluorimetric study of the ?-cyclodextrin-
Особливост1 терм1чно'-Т деструкцТ олП'- м'-яти перцевоТ в б1нарних системах? з ?-циклодекстрином
ibuprofen complex and determination of ibuprofen in pharmaceutical preparations and serum / L.A. Hergert, G.M. Escandar // Talanta. — 2003. — Vol. 60. — № 2−3. -P. 235−246.
References
1. Shkurupij, V. A., Mostovaya, G. V., Kazarinova, N. V., Ogiren-ko, A. P., Nikonov, S. D., Tkachov, A. V., & amp- Tkachenko, K. G. (2002) E'-ffektivnost'- ispol'-zovaniya ingalyacii e'-firnogo masla myaty perechnoj v kompleksnom lechenii tuberkuleza legkikh [The effectiveness of the use of inhaled peppermint essential oil in the complex treatment of pulmonary tuberculosis]. Problemy tuberkuleza, 79(4), 36−39. [in Russian].
1. Ford, A. C., Talley, N. J., Spiegel, B. M., Foxx-Orenstein, A. E., Schiller, L., Quigley, E. M., & amp- Moayyedi, P. (2008) Effect of Fibre, Antispasmodics, and Peppermint Oil in the Treatment of Irritable Bowel Syndrome: Systematic Review and Meta-Analysis. BMJ, 337(7683), 1388−1392. doi: http: // dx. doi. org/10. 1136/bmj. a2313.
2. Hiki, N., Kurosaka, H., Tatsutomi, Y., Shimoyama, S., Tsuji, E., Kojima, J., et al. (2003) Peppermint oil reduces gastric spasm during upper endoscopy: a randomized, double-blind, double-dummy controlled trial. Gastrointest. Endosc, 57, 475−482. doi: 10. 1067/mge. 2003. 156.
3. Lehn, J. -M. (1995) Supramolecular chemistry: concepts and perspectives. Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft.
4. Stid, D. V., & amp- E'-tvud, D. L. (2007) Supramolekulyarnaya khimiya. Moskva: Akademkniga. [in Russian].
1. Szejtli, J. (1998) Introduction and general overview of cyclodextrin chemistry. Chem. Rev., 98, 1743−1754. doi: 10. 1021/cr970022c.
2. Shtejnman, A. A. (1985) Ciclodekstriny [Cyclodextrins]. ZHVKHO im. D.I. Mendeleeva, 30(5), 514−518.
3. Hergert, L. A., & amp- Escandar, G. M. (2003) Spectro-fluorimetric study of the ?-cyclodextrin-ibuprofen complex and determination of ibuprofen in pharmaceutical preparations and serum. Talanta, 60(2−3), 235−246. doi: 10. 1016/S0039−9140(03)00095-X.
BidoMocmi про aemopie:
Омельченко I. О., здобувач без вщриву вщ виробництва, Нацюнальний фармацевтичний ушверситет, фахiвець лаборатори розробки фармацевтичних препарата департаменту з бютехнологи ПАТ «Фармак», E-mail: i. omelchenko@farmak. ua. Ярних Т. Г., д. фарм. н., професор, зав. каф. технологй лтв, Нацюнальний фармацевтичний ушверситет.
Янчук I. Б., к. фiз. -мат. н., провщний фахiвець лаборатори розробки фармацевтичних препаратов департаменту з бютехнологи ПАТ «Фармак». Борщевський Г. I., к. фарм. н., начальник лаборатори розробки фармацевтичних препарапв департаменту з бютехнологи ПАТ «Фармак». Сведения об авторах:
Омельченко И. А., соискатель без отрыва от производства, Национальный фармацевтический университет, специалист лаборатории разработки фармацевтических препаратов департамента по биотехнологии ПАО «Фармак», E-mail: i. omelchenko@farmak. ua. Ярных Т. Г., д. фарм. н., профессор, зав. каф. технологии лекарств, Национальный фармацевтический университет.
Янчук И. Б., к. физ. -мат. н., ведущий специалист лаборатории разработки фармацевтических препаратов департамента по биотехнологии ПАО «Фармак».
Борщевский Г. И., к. фарм. н., начальник лаборатории разработки фармацевтических препаратов департамента по биотехнологии ПАО «Фармак». Information about authors:
Omelchenko I. A., Postgraduate Student of National Pharmaceutical University Specialist of Laboratory of Drugs Technology Development, JSC «Farmak».
Yarnykh T. G., MD, PhD, Doctor of Pharmacy, Head of Department of Pharmacy Technology, National Pharmaceutical University Yanchuk I. B., MD, PhD, Specialist of Laboratory of Drugs Technology Development, JSC «Farmak». Borshchevskiy G. I., MD, PhD, Head of Laboratory of Drugs Technology Development, JSC «Farmak».
Надшшла в редакщю 15. 09. 2015 р.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой