Παρασκευή και χαρακτηρισμός στερεών μορφών προβιοτικών
Creators: name: Μπουκουβάλα, Παρασκευή Μιχαήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Προβιοτικά
Δισκία
Βιωσιμότητα
Probiotics
Tablets
Viability

description: Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται ένα συνεχώς αυξανόμενο ενδιαφέρον γύρω από τη χρήση των προβιοτικών για την επαναφορά και τη διατήρηση της ισορροπίας της χλωρίδας του εντέρου. Το ενδιαφέρον αυτό δεν εστιάζεται μόνο στη κατανάλωση των προβιοτικών, αλλά και στη παραγωγή και διάθεση αυτών. Ένα από τα ευρέως χρησιμοποιούμενα προβιοτικά είναι ο Lactobacillus acidophilus, ο οποίος ανήκει στα γαλακτικά βακτήρια. Στη παρούσα εργασία διερευνάται η δυνατότητα παρασκευής δισκίων του γαλακτοβάκιλλου (Lactobacillus acidophilus), με συγκεκριμένα πολυμερή που χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική τεχνολογία, ώστε να επιτευχθεί προστασία αυτού στο όξινο περιβάλλον του στομάχου, βοηθώντας την απελευθέρωση των ζωντανών βακτηριακών κυττάρων στο έντερο. Τα πολυμερή που χρησιμοποιήθηκαν για τη παρασκευή των δισκίων ήταν το HPMCAS και το Eudragit L100-55, καθώς και το Αλγινικό Νάτριο ως διογκωτικό μέσο, και επιλέχθηκαν ύστερα από χαρακτηρισμό συνολικά πέντε πολυμερών τα οποία ήταν το HPMCAS, L100-55, HPMCP-5, HPMCP-55 και το Αλγινικό Νάτριο. Παρασκευάστηκαν δισκία του Αλγινικού Νατρίου με τα πολυμερή σε αναλογίες 25:75, 50:50, 75:25 και σε πέντε διαφορετικές δυνάμεις συμπίεσης 100, 200,300, 400, 500Kg. Έτσι έγινε διαπίστωση τριών χαρακτηριστικών των υλικών που είναι η ικανότητα δισκιοποίησης, η συμπιεστότητα και η ικανότητα συμπύκνωσης. Πραγματοποιήθηκε καλλιέργεια και ανάπτυξη του Lactobacillus acidophilus σε υγρό θρεπτικό υλικό (M.R.S broth), καθώς και λυοφιλοποίηση αυτού, ώστε να ακολουθήσει η παρασκευή των δισκίων με τα δύο πολυμερή HPMCAS και Eudragit L100-55 και το Αλγινικό Νάτριο ως έκδοχα και το γαλακτοβάκιλλο. Η αναλογία εκδόχων- γαλακτοβακίλλου ήταν πάντα 1:1, ενώ το τελικό βάρος κάθε δισκίου ήταν 100mg. Και στα δισκία με γαλακτοβάκιλλο υπήρχαν δύο διαφορετικές αναλογίες Αλγινικού Νατρίου-πολυμερούς για κάθε ένα από τα δύο πολυμερή. Αυτές ήταν Αλγινικό Νάτριο- πολυμερές 50:50 και 25:75. Η δισκιοποίηση πραγματοποιήθηκε σε συσκευή δοκιμών δισκιοποίησης εφοδιασμένη με αισθητήρες δύναμης - μετατόπισης, με άσκηση δύο διαφορετικών πιέσεων 90MPa και 170MPa, ενώ τα δισκία που παρασκευάστηκαν είχαν διάμετρο 6mm. Τα δισκία υποβλήθηκαν σε δοκιμασίες μέτρησης μηχανικών ιδιοτήτων όπως μηχανική αντοχή και δύναμη εξώθησης από τη μήτρα, καθώς και σε δοκιμασίες βιωσιμότητας μετά από έκθεση των δισκίων σε όξινο περιβάλλον. Μέσα από αυτή τη διαδικασία και με τη χρήση κλασικής μικροβιολογικής μεθόδου, η οποία βασίζεται στην άμεση παρατήρηση και μέτρηση του αριθμού των βακτηρίων ως colony forming units (CFUs), μετρήθηκε η βιωσιμότητα του γαλακτοβακίλλου μετά τη διαδικασία της έκθεσης στο όξινο περιβάλλον σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα των 30, 60,90min. Παράλληλα με τη διαδικασία έκθεσης των δισκίων στο όξινο μέσο έγινε και μέτρηση του δείκτη διόγκωσης των δισκίων. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνεται ότι ο συνδυασμός του Αλγινικού Νατρίου με το L100-55 προστατεύει καλύτερα το Lactbacillus acidophilus στο όξινο περιβάλλον, δίνοντας τις υψηλότερες τιμές βιωσιμότητας.
description: In recent years there has been an increasing interest in the use of probiotics in order to restore and maintain the balance of bowel flora. This interest is not only focused on the consumption of probiotics, but also on their production and disposal. One of the widely used probiotics is Lactobacillus acidophilus, which is a part of the lactic acid bacteria family. This paper explores the possibility of creating tablets of Lactobacillus acidophilus by using certain polymers used in pharmaceutical technology in order to achieve its protection in the acidic environment of the stomach by enabling to release the living bacterial cells in the intestine. The polymers used to make the tablets were HPMCAS and Eudragit L100-55, as well as sodium alginate as a bulking agent, and were selected after characterizing a total of five polymers which were HPMCAS, L100-55, HPMCP-5, HPMCP -55 and Sodium Alginate. Sodium Alginate tablets were originally prepared with the polymers at 25:75, 50:50, 75:25 ratio and at five different compressive forces of 100, 200, 300, 400, 500 Kg. Three characteristics of the materials were found to be essential to be measured in order to create tablets, which were Tabletability, Compressibility and Compactabiliity. In the beginning, cultivation and growth of Lactobacillus acidophilus was carried out in M.R.S broth medium, followed by lyophilization. The preparation of the tablets with the two polymers HPMCAS and Eudragit L100-55 and sodium alginate as excipients and the lactobacillus followed. The ratio of excipients - lactobacilli was always 1: 1, with the final weight of each tablet being 100mg. For both polymers, two different ratios of polymer-sodium alginate were used in the Lactobacillus tablet.These were Sodium Alginate-polymer 50:50 and 25:75 ratio. Compaction was performed on the Gamlen D-Series Press instrumentation apparatus, in two different pressures of 90MPa and 170MPa, and the tablets prepared were 6mm in diameter. After tablet preparation was completed and their mechanical properties such as fracture load, tensile strength and extrusion force from the matrix were messured, followed the procedure of exposing the tablets to an acidic environment for up to 90 minutes. Through this process and by using a classical microbiological method based on direct observation and measurement of the number of bacteria as colony forming units (CFUs), the viability of Lactobacillus in the tablet after the exposure to the acidic environment was measured at specific time intervals of 30, 60, 90min. Along with this process of exposing the tablets to the acidic medium, the swelling of the tablets was also measured. In conclusion, this work examines the behavior and resistance of Lactobacillus acidophilus, after compaction and exposure to acidic environment. The combination of Sodium Alginate and Eudragit L100-55 was shown to protect Lactobacillus acidophilus in the acidic environment, by preserving the highest viability.