Остеоартроз (ОА) – наиболее распространённая форма поражения суставов, проявляющаяся болью в суставах на фоне скрыто или явно протекающего синовита, деформацией суставов и нарушением функциональных возможностей опорно-двигательного аппарата.
Широко используемая симптоматическая терапия (аналгетики, НПВП) имеет вспомогательное значение, а вопрос применения болезньмодифицирующих фармакологических препаратов долгое время оставался открытым. Исследования последних лет привели к пересмотру точки приложения и оценки патогенетической значимости большинства лекарственных средств, применяемых сегодня, и обусловили разработку новых препаратов, способных замедлять или останавливать прогрессирование заболевания. В настоящее время задачи лечения ОА заключаются в купировании воспалительного процесса и хондропротективных мероприятиях (НПВП и структурно-модифицирующие средства – хондропротекторы). Однако, наиболее рациональным, безопасным и перспективным методом коррекции дегенеративно-дистрофических и воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата (ОДА) является комплексное использование природных и преформированных бальнеофакторов совместно с фармакологическими препаратами [1].
Известно, что применение синтетических лекарственных препаратов имеет ограниченные показания из-за ряда побочных эффектов, в связи с чем, представляется перспективным использование при различной патологии ОДА бальнеофакторов, модифицированных (усиленных) биологически активными веществами в частности, растительного происхождения. Показано, что лекарственные препараты, содержащие в составе комплекс веществ природного происхождения в физиологически обоснованных количествах, способны стимулировать адаптационные реакции организма [1].
Целью настоящего исследования стала разработка космецевтического средства крем-бальзама «Сустанорм», включающего в себя активные природные субстанции с высокой реакционной способностью (электролиты, вещества с низким значением рН, эфирные масла и флюидные экстракты). Экспериментально-теоретический подбор вспомогательных веществ (эмульгаторов) способных придать системе стабильность и адекватные показатели динамической вязкости, обеспечивающие приемлемые потребительские свойства и сроки хранения продукта соответствующие требованиям ГОСТ 52343-2005.
В состав крем-бальзама «Сустанорм» входят: глюкозамин, бишофит, димексид, имбиря и сабельника СО2-экстракты, терпентинное масло очищенное, гвоздики эфирное масло и вспомогательные вещества.
В качестве вспомогательных веществ, влияющих на стабильность и свойства эмульсий мы вводили в состав крем-бальзама следующие эмульгаторы: Nikkomulese WO-NS, Emulsiphos, Драгосан W/O P, Dimodan HP, Лецитин Сойбар, Nikkomulese LH, Grindsted PGPR90, Radias 7887, Nikkomulese 41, BRB 6373, Палсгаард.
Нами было разработано и исследовано 11 составов препарата (табл. 1).
Таблица 1
Технологическая карта к крем-бальзаму для тела «Сустанорм» экспериментальный состав
№ п/п |
Компонент |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Этап приготовления водорастворимой составляющей |
||||||||||||
1 |
Вода очищенная |
66 |
66 |
66 |
66 |
66 |
66 |
66 |
43 |
66 |
55,1 |
32 |
2 |
Бишофит |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
3 |
Глюкозамина сульфат |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Жирорастворимая фракция |
||||||||||||
4 |
Масло растительное соевое |
8,51 |
3,51 |
5,51 |
8,01 |
7,01 |
8,51 |
8,51 |
16,6 |
8,51 |
15 |
26 |
5 |
Масло растительное пальмовое |
4,59 |
4,59 |
4,59 |
4,59 |
4,59 |
4,59 |
4,59 |
18 |
4,59 |
8 |
8,1 |
6 |
Воск пчелиный |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
7 |
Масло какао |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
8 |
Сабельника СО2-экстракт |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
9 |
Имбиря СО2- экстракт |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
Эф. масло гвоздики |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
11 |
Терпентинное масло очищенное |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
12 |
Консервант Нипагин |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
13 |
Консервант Нипазол |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
14 |
Nikkomulese WO-NS |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
Emulsiphos |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
16 |
Драгосан W/O P |
- |
7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
17 |
Dimodan HP |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
- |
18 |
Лецитин Сойбар |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
19 |
Nikkomulese LH |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3,5 |
- |
- |
- |
20 |
Grindsted PGPR90 |
- |
- |
- |
- |
3,5 |
- |
- |
- |
2 |
- |
- |
21 |
Radias 7887 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
- |
- |
22 |
Nikkomulese 41 |
- |
- |
- |
2,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
23 |
BRB 6373 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
- |
24 |
Палсгаард |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
25 |
Итого: |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Описание образцов
Образец №1: представляет собой гомогенную однородную массу, без вкраплений, молочного цвета, структура стабильная.
Образец №2: имеет две фазы – твердая (беловатого цвета) и жидкая (мутный раствор, желтоватого цвета); твердая фаза представляет собой плотную массу похожую на зернистый творог.
Образец №3: имеет две фазы – твердая (светло-желтого цвета) и жидкая (мутный раствор, светло-желтого цвета, с частицами мази); твердая фаза представляет собой кашицеобразную массу распределенную равномерно по всему объему.
Образец №4: представляет собой однородную жидкую фазу цвета топленого молока, по консистенции напоминающая «питьевой йогурт».
Образец №5: представляет собой гомогенную однородную массу, без вкраплений, молочного цвета, структура стабильная.
Образец №6: имеет две фазы – твердая (желтоватого цвета) и жидкая (прозрачный раствор, желтоватого цвета); твердая фаза представляет собой плотную массу, уплотненную в комки.
Образец №7: имеет две фазы – твердая (светло-желтого цвета) и жидкая (раствор желтого цвета); твердая фаза представляет собой вязкую массу, уплотненная в комки.
Образец №8: представляет собой гомогенную однородную массу, без вкраплений, с желтоватым оттенком; при комнатной температуре мазь текучая.
Образец №9: представляет собой гомогенную однородную массу, без вкраплений, молочного цвета.
Образец №10: имеет две фазы – твердая (светло-желтого цвета) и жидкая (раствор желтого цвета); твердая фаза представляет собой плотную массу, уплотненную в комки.
Образец №11: представляет собой гомогенную массу, напоминающую кондитерский крем, выступает водная фракция.
К важным технологическим показателям мягких лекарственных форм относятся структурно-механические свойства, которые влияют на такие терапевтические и потребительские показатели, как высвобождаемость лекарственных веществ, экструзию из туб, удобство и легкость нанесения на поверхность. К структурно-механическим свойствам относятся эффективная и динамическая вязкость, предельное напряжение сдвига, механическая стабильность и другие. Эти показатели определяют в ходе реологических исследований.
В этой связи, следующим этапом было определение реологических параметров крем-бальзамов.
Все образцы были подвергнуты реологическим испытаниям [2]. Наилучшие результаты показали составы № 1, № 5, № 8.
Пробоподготовка: Гомогенизация 5 мин. при вращении 500 об/мин.
Методика: Упруго-вязко-пластичные свойства мазей исследовались на вискозиметре Brookfield RVDV II+Pro (серийный номер RTP75198) производства Brookfield engineering Laboratories, Middeleboro, USA. Вискозиметр допущен к применению в РФ (Сертификат № 7334 Госстандарта России о регистрации в Государственном реестре средств измерений за №19122-99). Расчет данных проводили с помощью компьютерной программы «WinGather».
Измерения проводили при температуре образца 20ºС. Шпиндели вращали в исследуемом образце при 12 последовательно увеличивающихся скоростях, при этом регистрировали показания (среднее значение четырех показаний в секундах) – напряжение сдвига, скорость сдвига, вязкость, температура [2].
Разрушение структуры проводили с помощью мешалки Heidolph RZR 2102 Control при максимальной скорости (1000 об/мин) в течение 10 минут, после чего, остановив вращение прибора на 10 минут, регистрировали показания прибора на каждой из 12 скоростей сдвига при их уменьшении.
Результаты исследования реологических параметров разработанных крем-бальзамов, содержащих различные вспомогательные вещества приведены в табл. 2-4.
Для изучения тиксотропных свойств строили кривые кинетики деформации исследуемого крем-бальзама в координатах: скорость сдвига – напряжение сдвига в области изменения градиентов скорости течения от малых к большим и от больших к малым по данным таблицы 1-3. Полученная кривая на рисунке 1-3 показывает, что нисходящая вместе с восходящей образуют петлю гистерезиса, характерную для структурированных систем [3].Наличие петли гистерезиса указывает на то, что исследуемые крем-бальзамы обладают тиксотропными свойствами. Наличие тиксотропных свойств у исследуемого объектов характеризует намазываемость, способность к выдавливанию из туб и другие потребительские свойства. Площадь и форма петли гистерезиса указывает на способность крем-бальзама к восстановлению структуры после механического воздействия и сохранению формы [3].
Построенные кривые течения также подтверждают, что крем-бальзамы являются структурированной системой.
Одним из современных методов исследования внутрисистемного взаимодействия в эмульсиях является метод визуализации межфазного взаимодействия.
Таблица 2
Реологические параметры крем-бальзама «Сустанорм» (состав № 1)
№ |
mPa/s |
Дс -1 |
напряжение сдвига, н/м2 |
вязкость, Ра/с |
1 |
86333 |
12 |
1060 |
86,333 |
2 |
69600 |
15 |
1020 |
69,6 |
3 |
57412 |
17 |
976 |
57,412 |
4 |
47400 |
20 |
928 |
47,4 |
5 |
39727 |
22 |
872 |
39,727 |
6 |
31890 |
25 |
808 |
31,89 |
7 |
26000 |
30 |
780 |
26 |
8 |
21257 |
35 |
764 |
21,257 |
9 |
18300 |
40 |
732 |
18,3 |
10 |
15200 |
45 |
684 |
15,2 |
11 |
14880 |
50 |
672 |
14,88 |
12 |
12333 |
60 |
644 |
12,333 |
12 |
3762 |
60 |
896 |
3,762 |
11 |
3880 |
50 |
788 |
3,88 |
10 |
4050 |
45 |
728 |
4,05 |
9 |
4150 |
40 |
668 |
4,15 |
8 |
4457 |
35 |
624 |
4,457 |
7 |
4831 |
30 |
592 |
4,831 |
6 |
5340 |
25 |
532 |
5,34 |
5 |
5680 |
22 |
496 |
5,68 |
4 |
5850 |
20 |
468 |
5,85 |
3 |
6353 |
17 |
436 |
6,353 |
2 |
6800 |
15 |
420 |
6,8 |
1 |
7431 |
12 |
388 |
7,431 |
Рис. 1. Реограмма течения крем-бальзама «Сустанорм» (состав № 1)
Таблица 3
Реологические параметры крем-бальзама «Сустанорм» (состав № 5)
№ п/п |
mPa/s |
Дс -1 |
напряжение сдвига, н/м2 |
вязкость, Ра/с |
1 |
63600 |
5 |
317 |
63,6 |
2 |
40900 |
10 |
409 |
40,9 |
3 |
36417 |
12 |
436 |
36,417 |
4 |
31667 |
15 |
475 |
31,667 |
5 |
29353 |
17 |
499 |
29,353 |
6 |
26550 |
20 |
531 |
26,55 |
7 |
23320 |
25 |
583 |
23,32 |
8 |
20833 |
30 |
625 |
20,833 |
9 |
19143 |
35 |
670 |
19,143 |
10 |
17375 |
40 |
703 |
17,375 |
11 |
16667 |
45 |
750 |
16,667 |
12 |
15640 |
50 |
784 |
15,64 |
12 |
21800 |
50 |
953 |
21,8 |
11 |
20520 |
45 |
922,5 |
20,52 |
10 |
23450 |
40 |
913 |
23,45 |
9 |
24314 |
35 |
868 |
24,314 |
8 |
25767 |
30 |
774 |
25,767 |
7 |
26900 |
25 |
627 |
26,9 |
6 |
27300 |
20 |
588 |
27,3 |
5 |
28353 |
17 |
556 |
28,353 |
4 |
28133 |
15 |
516 |
28,133 |
3 |
30083 |
12 |
458 |
30,083 |
2 |
32200 |
10 |
436 |
32,2 |
1 |
46400 |
5 |
336 |
46,4 |
Рис. 2. Реограмма течения крем-бальзама «Сустанорм» (состав №5)
Таблица 4
Реологические параметры крем-бальзама «Сустанорм» (состав № 8)
№ п/п |
mPa/s |
Дс -1 |
напряжение сдвига, н/м2 |
вязкость, Ра/с |
1 |
2,02E+04 |
5 |
100,4 |
20,16 |
2 |
10800 |
10 |
105,2 |
10,8 |
3 |
8900 |
12 |
107,6 |
8,9 |
4 |
7440 |
15 |
111,6 |
7,44 |
5 |
6753 |
17 |
115,2 |
6,753 |
6 |
5900 |
20 |
118,4 |
5,9 |
7 |
4960 |
25 |
124,4 |
4,96 |
8 |
4333 |
30 |
130 |
4,333 |
9 |
3863 |
35 |
135,6 |
3,863 |
10 |
3520 |
40 |
140,8 |
3,52 |
11 |
3253 |
45 |
146,4 |
3,253 |
12 |
3032 |
50 |
151,2 |
3,032 |
12 |
3448 |
50 |
173,2 |
3,448 |
11 |
3644 |
45 |
164 |
3,644 |
10 |
3970 |
40 |
158,8 |
3,97 |
9 |
4434 |
35 |
155,2 |
4,434 |
8 |
5040 |
30 |
151,2 |
5,04 |
7 |
5936 |
25 |
148,8 |
5,936 |
6 |
7240 |
20 |
144,8 |
7,24 |
5 |
8376 |
17 |
142,4 |
8,376 |
4 |
9307 |
15 |
139,6 |
9,307 |
3 |
11400 |
12 |
137,2 |
11,4 |
2 |
13600 |
10 |
135,6 |
13,6 |
1 |
25520 |
5 |
125,6 |
25,52 |
Рис. 3. Реограмма течения крем-бальзама «Сустанорм» (состав №8)
Методика: для визуальной оценки межфазного взаимодействия использовали метод оптической микроскопии. Для чего использовали оптический инвертированный микроскоп Olympus GX51 с цифровой фиксацией видимого поля. Фиксируя изображения с одной точки поля зрения при увеличении х50, х100 и х200 раз.
Измерения проводили при температуре образца 20ºС. Каплю образца помещали на предметное стекло, после чего образец равномерно распределялся на поверхности в микрослой при помощи специального устройства поставляющегося в комплекте с микроскопом.
Результаты визуализации представлены на микрофотографиях, сделанных при увеличении х200. Анализ изображений:
равномерное тёмное поле с прозрачными включениями шаровидной или слегка овальной формы с плавными очертаниями напоминающими вакуоли растительных клеток размером не более 50 мкм равномерно распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 4. Эмульсия (образец № 1)
равномерное темное поле с включениями различной правильной и неправильной вытянутой формы, с непрозрачным содержимым, с правильными краями размером от 10 до 100 мкм неравномерно, локализовано распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 5. Эмульсия (образец № 4)
равномерное тёмное поле с включениями различной неправильной вытянутой формы, с разорванными краями размером от 10 до 100 и более мкм неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 6. Эмульсия (образец № 5)
равномерное темное поле с включениями различной неправильной вытянутой звездчатой формы, с непрозрачным содержимым, с неправильными разорванными краями размером от 1 до 200 мкм неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа.
Рис. 7. Эмульсия (образец № 8)
Нестабильные эмульсии выглядят следующим образом:
неравномерное светлое поле с разнообразными включениями различной правильной и неправильной вытянутой формы, с размытыми не цельными краями размером от 1 до 50 мкм неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 8. Эмульсия (образец № 11)
равномерное серое поле с неоформленными размытыми включениями различной неправильной вытянутой формы, размером от 1 до 50 мкм неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 9. Эмульсия (образец № 9)
тёмное поле с мелкими хаотично расположенными включениями неправильной овальной, шарообразной и вытянутой формы, с размытыми краями размером от 1 до 10 мкм, с отдельными визикулами правильной формы, неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 10. Эмульсия (образец № 2)
равномерное серое поле с включениями различной правильной и неправильной причудливой вытянутой формы, с непрозрачным содержимым, с неправильными неоформленными краями размером от 10 до 100 мкм неравномерно, локализовано распределенными в видимом поле микроскопа;
Рис. 11. Эмульсия (образец № 10)
неравномерное темно-серое поле с включениями различной неправильной причудливой вытянутой формы, с непрозрачным содержимым, с неправильными неоформленными краями размером от 100 до 1000 мкм неравномерно распределенными в видимом поле микроскопа
Рис. 12. Эмульсия (образец № 11)
Анализ изображений, сопоставляемый с внешним описанием образцов, а также данные изучения вязко-пластичных свойств различных образцов позволяют сделать выводы о том, что эмульсии, представляющие собой на микрофотографиях равномерное тёмное поле с прозрачными включениями шаровидной или слегка овальной формы с плавными очертаниями, размером не более 50 мкм, равномерно распределенными в видимом поле микроскопа, являются устойчивыми при хранении, имеют хорошие потребительские свойства. При анализе вязко-пластичных свойств образуют петлю гистерезиса.
В свою очередь анализ микропрепаратов с эмульсиями, не отвечающими реологическим требованиям, показал, что эти образцы являются неустойчивыми при хранении и не годны к применению. При анализе вязко-пластичных свойств не образуют петли гистерезиса.
Для установления срока годности исследуемого крем-бальзама. Пять параллельных серий препарата заложили на хранение в естественных условиях [4]. Отбор проб для установления соответствия ГОСТу Р52343-2005 проводили каждые 6 мес. в течение 2-х лет. Затем 1 раз в месяц в течение полугода.
На протяжении 30 месяцев наблюдения отклонений от требований ГОСТа не обнаружено. Таким образом, в соответствии с требованиями действующей НД, установили срок годности крем-бальзама «Сустанорм» в течение 2 лет.
Библиографическая ссылка
Компанцев Д.В., Кульгав Е.А., Науменко С.В., Сысуев Б.Б. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЭМУЛЬСИЙ, СОДЕРЖАЩИХ СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ НА ПРИМЕРЕ КРЕМ-БАЛЬЗАМА «СУСТАНОРМ» // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 5-3. – С. 457-464;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6810 (дата обращения: 29.11.2024).