СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА, ОБЛАДАЮЩЕГО ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫМ ДЕЙСТВИЕМ
METHOD FOR PREPARATION OF DRUG WITH ANTI-INFLAMMATORY ACTION

Изобретение относится к области фармации и касается способа получения средства из растительного сырья, обладающего противовоспалительной активностью.
В настоящее время уделяется большое внимание изучению, разработке и внедрению в практику лекарственных противовоспалительных препаратов, поскольку воспалительные заболевания широко распространены, страдают ими лица различного возраста, нередко эти заболевания сопровождаются тяжелыми клиническими проявлениями и являются причиной частичной или полной утраты трудоспособности больших контингентов населения.
Несмотря на то что современный арсенал противовоспалительных лекарственных препаратов насчитывает значительное число, вопрос изыскания новых высокоэффективных средств, не оказывающих побочного действия, остается весьма актуальным. Это связано с тем, что «идеальных» лекарств не бывает и не все препараты противовоспалительного действия отвечают высоким требованиям эффективности и безопасности. В качестве прототипа нами был выбран официнальный препарат «Калефлон» (Caleflonum) (Россия) [3]. Однако фармакотерапевтическая эффективность его не обеспечивает желаемого результата.
Целью изобретения является повышение противовоспалительной активности средства за счет более высокого содержания действующих веществ (тритерпеноидов, флавоноидов, алкалоидов, оксикоричных кислот, дубильных веществ, антоцианов, полисахаридов).
Для достижения указанной цели растительный материал (сырье) - плоды граната (22.7 г), кору корицы (45.4 г), плоды кардамона (68.1 г), плоды перца длинного (90.8 г), корень имбиря (113.5 г), плоды яблони (136.2 г), корни девясила (136.2 г), плоды кориандра (181.6 г), плоды солодки (204.3 г) экстрагируют 50% этиловым спиртом в соотношении сырье : экстрагент, равном 1: (14-16) (с учетом коэффициента водопоглощения), при температуре 60°С и постоянном перемешивании. Процесс повторяют трижды. Время экстракции при 1-ом и 2-ом контактах фаз - 60 мин, при 3-ем контакте фаз - 30 мин. Объединенные извлечения упаривают до 1/3 первоначального объема и очищают сепарированием. Очищенный экстракт доупаривают до 1/5 первоначального объема, высушивают в вакуумной сушилке при температуре 60°С в течение 8 ч и измельчают на мельнице пропеллерного типа. Получают 270.0 г готового продукта, что составляет 27.0±0.5% от массы воздушно-сухого сырья.
Предложенный способ позволяет получить конечный продукт, под условным названием экстракт сухой «девясил-9», представляющий собой мелкодисперсный порошок коричневого цвета с приятным запахом и сладковатым вкусом, с содержанием влаги - не более 5%.
Способ иллюстрируется нижеследующими примерами.
Пример 1
Плоды граната (22.7 г), кору корицы (45.4 г), плоды кардамона (68.1 г), плоды перца длинного (90.8 г), корень имбиря (113.5 г), плоды яблони (136.2 г), корни девясила (136.2 г), плоды кориандра (181.6 г), плоды солодки (204.3 г) измельчают на мельнице до размера частиц диаметром 1 мм (сито №10 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 14 л 50% этилового спирта в соотношении сырье - экстрагент, равном 1:14, с учетом коэффициента водопоглощения сырья. Экстрагируют при температуре 60°С и постоянном перемешивании в течение 60 мин. Извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник. Проводят еще две экстракции в течение 60 и 30 мин, подавая каждый раз в экстрактор 50% спирт в количестве, равном объему слитого извлечения (1-ый слив - 10.85 л, 2-ой слив - 9.80 л, 3-ий слив - 9.60 л). Объединенные извлечения упаривают до 1/3 первоначального объема и очищают сепарированием. Очищенный экстракт доупаривают до 1/5 первоначального объема, высушивают в вакуумной сушилке при температуре 60°С в течение 8 ч и измельчают на мельнице пропеллерного типа. Получают 270.3 г готового продукта, что составляет 27.06% от массы воздушно-сухого сырья. Экстракт сухой «девясил-9» представляет собой мелкодисперсный порошок коричневого цвета с приятным запахом и сладковатым вкусом; комкуется, содержание влаги - 4.05%.
Острая токсичность экстракта сухого «девясил-9» определялась на белых беспородных мышах-самцах с исходной массой 20.0±1.0 г при внутрибрюшинном и внутрижелудочном введениях растворенного в воде экстракта. Каждую дозу экстракта сухого испытывали на 10 животных. Наблюдение за животными вели в течение 14 дней. Регистрировали наблюдаемые признаки интоксикации, проводили вскрытие и осмотр погибших животных. Результаты исследований показали, что при внутрибрюшинном введении больших доз экстракта сухого «девясил-9» белым мышам наблюдаются признаки интоксикации, выражающиеся в замедлении ориентировочной реакции, резких движениях, появлением тонических, а затем тонико-клонических судорог. Животные погибали при явлениях сердечно-сосудистой недостаточности преимущественно в течение суток от введения экстракта сухого «девясил-9». LD50 по Керберу при внутрибрюшинном введении экстракта сухого «девясил-9» 1960±60.76 мг/кг. При внутрижелудочном введении данного средства в максимально возможной дозе, гибель животных не регистрировалась, и не наблюдалось явных признаков интоксикации. Эти данные позволяют отнести испытуемый экстракт сухой «девясил-9» к группе малотоксичных веществ по классификации Сидорова [7].
В дальнейшем было исследовано влияние экстракта сухого «девясил-9» на основные фазы воспалительного процесса.
Влияние экстракта сухого «девясил-9» на альтернативную стадию воспаления
Исследования проведены на 55 белых крысах линии Вистар обоего пола с исходной массой 160-180 г, содержащихся на стандартном рационе вивария.
При определении противовоспалительной активности данного средства использовали классические модели асептического воспаления, позволяющие оценить влияние экстракта сухого «девясил-9» на основные стадии процесса, а также выявить некоторые аспекты механизма его противовоспалительного действия.
О характере влияния испытуемого средства на альтерацию тканей и интенсивность процессов регенерации судили по динамике заживления кожно-мышечного дефекта у крыс, индуцированного подкожным введением 0.5 мл 9% уксусной кислоты с одновременным введением раствора декстрана в дозе 300 мг/кг массы животного [5].
Первое введение водного раствора экстракта сухого «девясил-9» в дозе 100 мг/кг, осуществляли внутрижелудочно за 1 час до введения флогогенных агентов, а затем ежедневно 1 раз в сутки на протяжении всего эксперимента (29 дней). Животные контрольной группы получали эквиобъемное количество дистиллированной воды по аналогичной схеме.
В качестве препарата сравнения другой группе крыс вводили водный раствор «Калефлона» в изоэффективной дозе 100 мг/кг массы животного.
Площадь некротизированной ткани оценивали планиметрическим методом на 9-е и 29-е сутки эксперимента.
Планиметрию зоны деструкции ткани проводили на 7-е, 14-е и 21-е сутки от начала эксперимента.
Как следует из данных, проведенных в таблице 1, экстракт сухой «девясил-9» в указанном объеме оказывает противовоспалительное действие, о чем свидетельствуют уменьшение степени альтерации тканей и повышение интенсивности регенераторных процессов в очаге воспаления. Введение белым крысам экстракта сухого «девясил-9» оказывает антиальтеративное действие, снижая степень деструкции ткани при воздействии флогогенного агента. Так, на 9-е и 29-е сутки эксперимента площадь повреждения тканей снижается на 32% и 46% соответственно по сравнению с контролем (табл. 1).
Пример 2
Плоды граната (22.7 г), кору корицы (45.4 г), плоды кардамона (68.1 г), плоды перца длинного (90.8 г), корень имбиря (113.5 г), плоды яблони (136.2 г), корни девясила (136.2 г), плоды кориандра (181.6 г), плоды солодки (204.3 г) измельчают до размера частиц диаметром 1 мм (сито №10 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 15 л 50% этилового спирта в соотношении сырье - экстрагент 1:15 с учетом коэффициента водопоглощения. Экстрагируют при температуре 60°С и постоянном перемешивании в течение 60 минут. Извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник. Проводят еще две экстракции в течение 60 и 30 мин, подавая каждый раз в экстрактор 50% спирт в количестве, равном объему слитого извлечения (1-ый слив - 11.25 л, 2-ой слив - 10.60 л, 3-ий слив - 10.50 л.). Объединенные извлечения упаривают до 1/3 первоначального объема и очищают сепарированием. Очищенный экстракт доупаривают до 1/5 первоначального объема, высушивают в вакуумной сушилке при температуре 60°С в течение 8 ч и измельчают на мельнице пропеллерного типа. Получают 270.6 г готового продукта, что составляет 27.09% от массы воздушно-сухого сырья. Сухой экстракт представляет собой мелкодисперсный порошок коричневого цвета с приятным запахом и сладковатым вкусом; комкуется, содержание влаги - 4.05%.
Влияние экстракта сухого «девясил-9» на экссудативную стадию воспаления
Опыты проведены на 62 белых крысах линии Вистар обоего пола с исходной массой 160-180 г, у которых воспроизводили острое асептическое воспаление путем субплантарного введения в правую заднюю лапку 0.1 мл 2% раствора формалина [4].
3
Оценку влияния экстракта сухого «девясил-9» на экссудативную фазу воспалительной реакции проводили на моделях острого асептического воспаления у животных с использованием флогогенных агентов с различными механизмами противовоспалительного действия (формалин, декстран (СНСООН), гистамин). Асептическое воспаление у крыс в соответствующих группах вызывали путем однократного субплантарного введения в заднюю конечность белых крыс 0.1 мл 3% раствора формалина [4], 6% водного раствора декстрана в объеме 0.1 мл и 0.1% раствора гистамина гидрохлорида в объеме 0.1 мл [5]. Водные растворы экстракта сухого «девясил-9» и препарата «Калефлон» в соответствующих группах животных вводили внутрижелудочно за 1 час до инъекции, а затем через 5 и 18 часов. Оценку антиэкссудативного действия вычисляли, рассчитывая процент угнетения отека по отношению к контролю.
Экстракт сухой «Девясил-9» оказывает существенное антиэкссудативное действие, о чем свидетельствуют уменьшение выраженности отека конечности животных при асептическом воспалении, индуцированном формалином - на 47%, декстраном и гистамином - на 22% по сравнению с аналогичными показателями у животных контрольной группы (табл. 2). При этом антиэкссудативная активность экстракта сухого «девясил-9» превосходит таковую у препарата сравнения - «Калефлона». Пример 3
Плоды граната (22.7 г), кору корицы (45.4 г), плоды кардамона (68.1 г), плоды перца длинного (90.8 г), корень имбиря (113.5 г), плоды яблони (136.2 г), корни девясила (136.2 г), плоды кориандра (181.6 г), плоды солодки (204.3 г) измельчают на мельнице до размера частиц диаметром 1 мм (сито №10 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстракционный аппарат с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 16 л 50% этилового спирта в соотношении сырье - экстрагент 1:16 с учетом коэффициента водопоглощения. Экстрагируют при температуре 60°С и постоянном перемешивании в течение 60 минут. Извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник. Проводят еще две экстракции в течение 60 и 30 мин, подавая каждый раз в экстрактор 50% спирт в количестве, равном объему слитого извлечения (1-ый слив - 12.25 л, 2-ой слив - 11.6 л, 3-ий слив - 10.5 л). Объединенные извлечения упаривают до 1/3 первоначального объема и очищают сепарированием. Очищенный экстракт доупаривают до 1/5 первоначального объема, высушивают в вакуумной сушилке при температуре 60°С в течение 8 ч и измельчают на мельнице пропеллерного типа. Получают 270.8 г готового продукта, что составляет 27.11% от массы воздушно-сухого сырья. Экстракт сухой «девясил-9» представляет собой мелкодисперсный порошок коричневого цвета с приятным запахом и сладковатым вкусом; комкуется, содержание влаги - 4.05%.
Влияние экстракта сухого «девясил-9» на пролиферативную стадию воспаления
Влияние экстракта сухого «девясил-9» на образование фиброзно-грануляционной ткани. Исследования проведены на 48 белых крысах линии Вистар обоего пола с исходной массой 180-200 г, путем подкожной имплантации в область спинки стерильных ватных шариков массой 15 мг в асептических условиях по методу Ф.П. Тринуса [8]. Исследуемые средства вводили в таких же дозах, как и в предыдущих опытах внутрижелудочно один раз в сутки в течение 7 дней. На 8-е сутки животных эвтаназировали методом декапитации и осторожно извлекали ватные шарики с гранулемами и сразу же взвешивали их в сыром виде и после высушивания при температуре 60°С в течение 24 часов (до постоянной массы). О влиянии исследуемых средств на процессы пролиферации судили по разности масс гранулем у крыс опытной и контрольной групп (табл. 3).
При определении влияния исследуемого средства на пролиферативную стадию воспаления установлено, что средняя масса соединительнотканной капсулы в очаге воспаления возрастает на 7.8% по сравнению с показателями у животных с контрольной группы (табл. 3), т.е. обладает умеренным пролиферативным действием.
Таким образом, внутрижелудочное введение экстракта сухого «девясил-9» в дозе 100 мг/кг массы животного при остром асептическом воспалении оказывает антиальтеративное и антиэкссудативное действие, а также способствует ускорению регенерации, в результате чего наблюдается заживление ткани на более ранних сроках патологического процесса. Указанные эффекты подтверждают наличие у испытуемого средства выраженной противовоспалительной активности.
Очевидно, что реализация указанного действия экстракта сухого «девясил-9» обеспечивается высоким содержанием в нем биологически активных веществ, таких как тритерпеноиды, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, дубильные вещества, органические кислоты, алкалоиды, антоцианы, полисахариды и другие водорастворимые вещества [6]. Известно, что указанные вещества оказывают антиоксидантное, мембраностабилизирующее, противовоспалительное действие. Этим можно объяснить выраженное противовоспалительное действие экстракта сухого «девясил-9».
По фармакологической эффективности экстракт сухой «девясил-9» превосходит действие препарата сравнения - «Калефлон».
На основании качественного фитохимического анализа [9] в полученном сухом экстракте установлено наличие следующих биологически активных веществ.
1. Тритерпеноиды. При использовании пластинок «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ» (система растворителей хлороформ - этанол - вода, 26:14:3) на хроматограмме обнаруживается ликуразид в виде доминирующего желтого или желтовато-оранжевого пятна с величиной Rf около 0.5, а глицирризиновая кислота - в виде фиолетового флуоресцирующего пятна (254 нм) с величиной Rf около 0.3 (на уровне ГСО глицирама).
2. Органические кислоты. Методом ТСХ на пластинках «Silufol UV254», в системе 96% этанол - концентрированный раствор аммиака - вода (60:10:3) - на хроматограмме должно быть не менее четырех пятен коричневого цвета, соответствующих винной, лимонной, яблочной и щавелевой кислотам.
3. Фенолкарбоновые кислоты. Двумерная восходящая хроматография на бумаге марки FN-12 в системах растворителей:
- н-Бутанол- уксусная кислота- вода (4:1:2);
- 15% уксусная кислота.
При просмотре хроматограммы в УФ-свете, после обработки парами аммиака, идентифицированы со стандартными образцами:
f
- кофейная кислота - R=0.80 (А), 0.42 (Б);
f
- хлорогеновая кислота - R=0.67 (А), 0.70 (Б).
4. Флавоноиды. При использовании пластинок «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ» (система растворителей хлороформ - метанол - вода, 26:14:3) на хроматограмме обнаруживается пятна ликвиритина (Rf около 0.6), ононина (Rf около 0.7), ликвиритигенина и изоликвиритигенина (Rf около 0.8), а также формононетин, кверцетин, апигенин, кемпферол, изорамнетин, рутин.
Количественное определение
Для количественного анализа экстракта сухого «девясил-9» предложено использование содержания глицирризиновой кислоты. Применение государственного стандартного образца глицирама (моноаммониевая соль глицирризиновой кислоты) обусловлено тем, что глицирризиновая кислота - вещество нестабильное, что препятствует использованию данного соединения в качестве государственного стандартного образца.
При количественном определении содержания глицирризиновой кислоты в электронном спектре экстракта сухого «девясил-9» содержится один интенсивный максимум поглощения при длине волны 258±2 нм (фиг. 1), коррелирующий с таковым глицирризиновой кислоты и глицирама.
Методика количественного определения содержания глицирризиновой кислоты в экстракте сухом «девясил-9»
0.5 г (точная навеска) экстракта сухого помещают в колбу коническую со шлифом вместимостью 250 мл, прибавляют 20 мл спирта 95% и перемешивают. Далее добавляют 50 мл 3% ацетонового раствора кислоты трихлоруксусной и нагревают в течение 10 мин. После охлаждения полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр, колбу промывают двумя порциями 3% ацетонового раствора кислоты трихлоруксусной по 10 мл, фильтруя через тот же фильтр. К полученному фильтрату прибавляют по каплям раствор аммиака концентрированный до появления обильного осадка (рН от 8.3 до 8.6 по универсальному индикатору). Раствор с осадком переносят на беззольный фильтр, помещенный в воронку Бюхнера. Колбу и фильтр промывают 50 мл ацетона в три приема. Осадок с фильтром переносят в колбу, в которой проводилось осаждение, растворяют в 50 мл воды, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора водой до метки (раствор А). 1 мл раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят объем раствора водой до метки (раствор Б). Оптическую плотность раствора Б измеряют на спектрофотометре при длине волны 258 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм, используя в качестве раствора сравнения воду.
Параллельно измеряют оптическую плотность раствора Б ГСО глицирама. Содержание глицирризиновой кислоты в экстракте в пересчете на глицирам в процентах (X) рассчитывают по формуле:
O
0
где D - оптическая плотность испытуемого раствора (Б) при длине волны 258 нм; D - оптическая плотность раствора ГСО глицирама (Б) при длине волны 258 нм; m - масса экстракта сухого в граммах; m - масса ГСО глицирама в граммах.
Ошибка единичного определения с доверительной вероятностью составляет 4.78% (табл. 4).
Определено, что суммарное содержание тритерпеноидов, в пересчете на глицирризиновую кислоту в экстракте сухом при доверительной вероятности 95% составило 24.15%. Ошибка единичного определения не превышает 5%, результаты эксперимента можно считать удовлетворительными.
Количественная оценка проводилась по выходу экстрактивных веществ [1, 2] и суммы тритерпеноидов. Метрологические характеристики представлены в табл. 5.
Предложенный способ получения достаточно прост, не требует сложной схемы очистки, позволяет получать продукт постоянного состава. Технология может быть внедрена на предприятиях, выпускающих лекарственные препараты.
Для выявления оптимальных технологических режимов нами были изучены основные факторы, влияющие на процесс экстрагирования растительного сырья: природа экстрагента, его соотношение с сырьем, температурный режим, степень измельчения сырья, продолжительность и количество экстракций.
В качестве экстрагентов были использованы вода и этиловый спирт различных концентраций (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 96%).
Как видно из табл. 6, оптимальным экстрагентом является 50% этиловый спирт, так как позволяет добиться максимального выхода суммы тритерпеноидов с учетом выхода экстрактивных веществ.
Оптимальную степень измельчения определяли для экстракта сухого в целом. Количественную оценку проводили по выходу экстрактивных веществ и суммы тритерпеноидов в пересчете на глицирризиновую кислоту. На основании полученных данных (табл.7) и с учетом того, что слишком мелкое измельчение растительного материала ведет к загрязнению извлечения труднофильтруемыми высокомолекулярными соединениями, измельчение сырья следует проводить совместно до размера частиц 1 мм.
В связи с тем, что в исходном растительном сырье содержатся термолабильные вещества, изучение влияния температуры на процесс экстракции проводили в интервале температур от 20 до 60°С. Данные представлены в табл.8, оптимальная температура экстракции - 60±5°С.
При изучении влияния соотношения сырье: экстрагент на процесс экстракции установлено (табл. 9), что с увеличением количества экстрагента возрастает выход экстрактивных веществ и суммы тритерпеноидов в пересчете на глицирризиновую кислоту, но рост этот для соотношений 1:16 и выше незначителен, поэтому для предотвращения дополнительного расхода экстрагента выбрано соотношение равное 1:(14-16) (с учетом коэффициента водопоглощения).
Для определения продолжительности и необходимого количества экстракций установлено время достижения равновесных концентраций экстрактивных веществ и тритерпеноидов в системе сырье: экстрагент в ходе трехкратной экстракции. Для этого проводили экстракцию измельченного сырья 50% этиловым спиртом в соотношении 1:14 на водяной бане при температуре 60°С и постоянном перемешивании в колбе с обратным холодильником. Извлечения, полученные через определенные промежутки времени (15, 30, 45, 60, 75, 90 мин) в процессе трех экстракций, анализировали на содержание экстрактивных веществ и тритерпеноидов. Установлено, что равновесные концентрации устанавливаются при 1-ом и 2-ом контактах фаз через 60 мин, при 3-ем контакте фаз через 30 мин (табл. 10). Трехкратная экстракция обеспечивает достаточно полное истощение сырья - извлекается до 96% действующих веществ.
Предлагаемый способ, по сравнению с известным, позволяет получить препарат постоянного состава с более высокой противовоспалительной активностью за счет более высокого содержания действующих веществ (тритерпеноидов, флавоноидов, алкалоидов, оксикоричных кислот, дубильных веществ, антоцианов, полисахаридов).
Посчитать экономическую эффективность предлагаемого способа в настоящее время не представляется возможным, однако вышеуказанные преимущества в сочетании с простой схемой получения способствуют рациональному использованию лекарственного растительного сырья и открывают перспективу внедрения данного способа в фармацевтическую промышленность.
Источники информации
1. Государственная Фармакопея СССР. Вып. 1. Общие методы анализа / МЗ СССР. - 11-е изд., доп. - М.: Медицина, 1987. - 336 с.
2. Государственная Фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье /МЗ СССР. - 11-е изд., доп.- М.: Медицина, 1989. - 400 с.
3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М., 2008. - 1200 с.
4. Монцевичюте-Эрингене Е.В. Упрощенные математико-статические методы в медицинской исследовательской работе // Патол. физиол. и экспер. Терапия. 1964. - №4. -С. 71-78.
5. Ойвин И.А., Шетель С.Л. Методика изучения местных нарушений капиллярной проницаемости //Материалы по патогенезу воспаления и патологии белков крови. - Душанбе. 1961. - №5. - С. 167-173/.
6. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 4. Семейства Caprifoliaceae-Lobeliaceae. - СПб.; М., 2011. - 630 с.
7. Сидоров К.К. О классификации токсичности ядов при парентеральных способах ведения //Токсикология новых промышленных химических веществ. - М. - 1973. - Вып. 13. - С. 47-51.
8. Тринус Ф.П., Мохорт Н.А., Клебанов Б.М. Нестероидные противовоспалительные средства. - Киев. - 1975. - 56 с.
9. Химический анализ лекарственных растений. Учебное пособие для фарм. ВУЗов. /Под ред. проф. Н.И. Гринкевич. - М., 1983. - 176 с.