Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,731

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЭМУЛЬСИЙ, СОДЕРЖАЩИХ СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ НА ПРИМЕРЕ КРЕМ-БАЛЬЗАМА «СУСТАНОРМ»

Компанцев Д.В. 1 Кульгав Е.А. 1 Науменко С.В. 1 Сысуев Б.Б. 2
1 Пятигорский медико-фармацевтический институт филиал ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ
2 Волгоградский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФ
Целью настоящего исследования стала разработка космецевтического средства крем-бальзама «Сустанорм», включающего в себя активные природные субстанции с высокой реакционной способностью.
остеоартроз
терапия
эмульсия
сильные электролиты
1. Алексеева, Л.И. Новые направления терапии остеоартроза / Л.И. Алексеева // Фарматека. – 2003. – №5 . – С. 20-21.
2. ГОСТ 25276-82. Полимеры. Метод определения вязкости ротационным вискозиметром при определении скорости сдвига. – Введ. 01.01.84 б/о. – М.: Изд-во стандартов, 1993. – 34 с.
3. Изучение реологических свойств гелевых основ производных целлюлозы / Л.М. Ганичева [и др.] // Актуальные проблемы фармацевтической науки и образования: итоги и перспективы: материалы юбил. межвуз. Науч.-практич. конф. профес.-препод. состава. – Пермь: ПГФА, 2000. – С.150.
4. Методические подходы к экспериментальному изучению дерматотропных средств /Н.Ю. Фролов [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2009 – Т. 72, №5. – С. 56–60.

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

komp1.tiff

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

komp2.tiff

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

komp3.tiff

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;

komp4.tif

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;

komp5.tif

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;

komp6.tif

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.

komp7.tif

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;

komp8.tif

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;

komp9.tif

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;

komp10.tif

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;

komp11.tif

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

komp12.tif

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: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=6810 (дата обращения: 11.12.2017).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252