Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Заболевания опорно-двигательного аппарата (ОДА) относятся к одной из распространенных патологий среди населения. Артрит, полиартрит и спондилоартрит часто служат причиной инвалидизации, полной или частичной потери трудоспособности. Главным патогенетическим звеном при данных заболеваниях является процесс воспаления. Соответственно, ведущей группой лекарственных препаратов, применяемых в терапии заболеваний ОДА, являются противовоспалительные препараты (нестероидные или стероидные – в зависимости от стадии и степени тяжести заболевания). Однако абсолютное большинство из них являются синтетическими препаратами, которые при длительном применении оказывают негативное влияние на желудочно-кишечный тракт, почки, кроветворные органы и др. [3]. В то же время известно, что растительные биологически активные вещества (БАВ) проявляют значительно меньшее или вовсе не проявляют побочного действия.

Одним из наиболее перспективных видов лекарственного растительного сырья (ЛРС) для внедрения в клиническую практику при заболеваниях суставов, является кора различных видов ивы [5]. Данное растение весьма распространено на территории Европейской части Российской Федерации (произрастает более 80 видов) [2]. Этот факт повышает актуальность изучения его фармакологических свойств. В Северо-Кавказском регионе произрастает около 20 видов ивы. Нами выбраны для изучения побеги ивы трехтычинковой (SalixtriandraL.), имеющей один из лучших показателей продуктивности при культивировании в районе Кубано-Приазовской низменности [6].

В настоящее время наметилась тенденция роста производства лекарственных препаратов и биологически активных добавок на основе измельченного нативного лекарственного сырья. Эта древнейшая и самая простая лекарственная форма привлекает исследователей своей биодоступностью, низкой токсичностью и удобством применения [1]. В связи с этим актуально определение технологических свойств порошка побегов ивы трехтычинковой, влияющих на процесс объемного дозирования полученного готового продукта – порошка растения – на фармацевтическом производстве.

Цель работы: изучить противовоспалительную активность и ульцерогенное действие порошка побегов ивы трехтычинковой, а также его технологические характеристики, влияющие на получение потенциального лекарственного средства.

Материалы и методы исследования.

Исследование проводили на образцах побегов ивы трехтычинковой, собранных в г. Пятигорске Ставропольского края в пойме реки Подкумок в конце мая  2014 года. В качестве сырья заготавливали только молодые (текущего года) облиственные, неодревесневшие побеги.Для измельчения побегов ивы, имеющих волокнистую структуру, была применена траворезка, с помощью которой достигали размера частиц 3 мм. Дальнейшее измельчение сырья до размера частиц менее 1 мм (оптимального для приема внутрь) проводили на мельнице с ротационным ножом. Стандартного состояния измельченного сырья достигали просеиванием через сито соответствующего диаметра. Очистку от пыли осуществляли просеиванием через сито с размером отверстий 0,2 мм.

Из измельченных побегов ивы трёхтычинковой и коры ивы белой, взятой в качестве препарата сравнения [4], готовили суспензии, используя в качестве растворителя  воду очищенную. Для устойчивости суспензии порошок ЛРС растирали с 1-2 каплями Твина-80, а затем порциями воды очищенной порошок из побегов и коры  количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили водой очищенной до метки. Рассчитанное количество действующего вещества для крысы массой 200 г. содержалось в 2 мл суспензии. Исследуемые объекты вводились в дозе 68 мг/кг (соответствует приему человеком, массой 70 кг, 800 мг порошка в сутки).

Кора ивы является известным источником «природных салицилатов» (преобладает фенольный гликозид салицин), поэтому кроме порошка коры ивы белой препаратом сравнения являлась и ацетилсалициловая кислота (АСК) в дозе 125 мг/кг, соответствующей приему человеком, массой 70 кг,  1,5 г АСК в сутки. Вещество также вводилось в виде водной суспензии на Твине-80 в объеме 2 мл.

Изучаемые измельченные побеги ивы трехтычинковой и кора ивы белой, а также  препарат сравнения в эквивалентном объеме вводили с помощью зонда в желудок в течение 7 дней. Контрольным животным вводили физиологический раствор таким же способом [7].

Оценку противовоспалительной активности проводили на  модели ватной гранулемы (хроническое пролиферативное воспаление) [9]. Для проведения эксперимента было использовано 4 группы животных по 6 особей в каждой  (крысы-самцы линии Wistar весом 220-240 г). Животные первой группы служили контролем, второй получали суспензию порошка побегов ивы трёхтычинковой, третьей – суспензию порошка коры ивы белой; четвертой – суспензию АСК. Во время эксперимента животные содержались в стандартных условиях вивария ПМФИ на пищевом рационе со свободным доступом к корму и воде, находящейся в стандартных питьевых бутылочках.

У белых наркотизированных крыс (хлоралгидрат в дозе 350 мг/кг) в области спины выстригалась шерсть. В асептических условиях ножницами делался разрез кожи и подкожной клетчатки длиной около 1 см. Пинцетом в подкожной клетчатке через разрез формировалась полость, куда помещался простерилизованный ватный шарик с точной  массой 15 мг. На полученную  рану накладывалось два шва. Через 7 дней (на восьмые сутки) эксперимента имплантированный шарик с образовавшейся вокруг него грануляционной тканью извлекался, взвешивался, затем высушивался до постоянной массы при 60-65оС. Величину экссудативной фазы воспаления рассчитывали по разнице в массе (мг) шарика до и после высушивания, а величину пролиферативной фазы устанавливали по разнице в массе (мг) высушенного шарика с его исходной массой 15 мг.

Результаты опытов обрабатывали методом вариационной статистики  с использованием t-критерия Стьюдента.

Следующим этапом наших исследований было определение ульцерогенного действия (наиболее характерный для противовоспалительных лекарственных препаратов побочный эффект). Поскольку исследуемые объекты вводились испытуемым животным в течение 7 дней, данный эксперимент можно считать субхроническим введением.

С целью изучения  ульцерогенного действия порошка побегов ивы трёхтычинковой  опытных животных декапитировали под хлоралгидратным наркозом, извлекали желудки, рассекали по малой кривизне и промывали в 0,9% физиологическом растворе для удаления содержимого и оценивали степень влияния исследуемых веществ на слизистую оболочку. Степень повреждения желудка оценивали в баллах: 0 баллов – отсутствие повреждений, 1 балл – единичные незначительные повреждения (1 или 2 точечных кровоизлияния); 2 балла – множественные повреждения (эрозии, точечные кровоизлияния); 3 балла  – значительные и множественные повреждения слизистой оболочки; 4 балла – грубые повреждения, охватывающие всю поверхность слизистой оболочки (массивные кровоизлияния, эрозии, перфорации). Кроме того, симптомы, предшествующие образованию деструкции в желудке и указывающие на определённые трофические нарушения в его слизистой (отёк, гиперемия, инъекция сосудов, кровоизлияния), оценивали в 0,5 балла.

Определение технологических характеристик. Наиболее быстрым и удобным методом определения фракционного состава является ситовой анализ. Определение фракционного состава проводили согласно методике ОФС 42-0136-09 «Ситовой анализ»  Государственной Фармакопеи РФ XII издания.

Определение степени сыпучести порошков и насыпного объема проводили в соответствии с ОФС 42-0137-09 «Степень сыпучести порошков» Государственной Фармакопеи РФ XII издания.

Условно принята следующая характеристика порошкообразных веществ по их сыпучести: отличная (8,6-12,0 г/с), хорошая (6,6-8,5 г/с), удовлетворительная (3-6,5 г/с), допустимая (2,-3 г/с), плохая (1-2 г/с), очень плохая (<1г/с).

Насыпная плотность – определяется отношением массы свободно насыпанного материала к занимаемому им объему, выражается в кг/м3 и рассчитывается по формуле (3):

.  (3)

В зависимости от значения насыпной плотности порошкообразные вещества условно подразделяют на весьма тяжелые (rн>2000 кг/м3), тяжелые (rн>1100 кг/м3), средние (rн>600 кг/м3), легкие (rн<600 кг/м3).

Результаты исследования и их обсуждение

При оценке противовоспалительного действия испытуемых объектов получены следующие данные (табл.1).

Таблица 1

Результаты определения противовоспалительной и ульцерогенной активности порошка  побегов ивы трехтычинковой и коры ивы белой  в сравнении с ацетилсалициловой кислотой

Объект	Противовоспалительная активность		Ульцерогенная активность (баллы)
	Экссудация, мг	Пролиферация, мг
Контроль	200,0±10,50	34,2±2,23	0
АСК, 125 мг/кг	116,53±8,00	24,71±1,53	3,8±0,134*
Побеги ивы, 68 мг/кг	118,6±8,87* -41%	22,4±2,18* -35%	0,3±0,023*#
Кора ивы, 68 мг/кг	125,2±16,14* -37%	27,2±5,26	0,6±0,0047*#
Примечание: *- достоверно по отношению к контролю, #-достоверно по отношению к АСК

Как следует из экспериментальных данных, порошки, полученные из коры ивы трехтычинковой и побегов ивы белой, достоверно уменьшили экссудацию по сравнению с контрольной группой на 41% и 37 % соответственно. Сравнение этого показателя не выявило достоверных отличий порошка коры ивы белой и побегов ивы трехтычинковой от препарата сравнения – АСК. По ограничению экссудации порошок побегов ивы также достоверно не отличался от порошка коры ивы, хотя последний и проявил большую антиэкссудативную активность.

Анализ влияния объектов исследования на пролиферативную стадию воспаления показал, что порошок коры ивы белой достоверно угнетает образование грануляционной ткани на 35 % по отношению к контрольной группе. Порошок побегов ивы трехтычинковой хотя и снижал уровень пролиферации на 20%, но эти данные были недостоверными (нет достоверных отличий от контрольной группы животных). Сравнение этого показателя для порошка коры ивы не выявило достоверных отличий от АСК.

Таким образом, в опытах на крысах на модели хронического пролиферативного воспаления (ватной гранулемы) измельченный порошок побегов ивы трехтычинковой в эффективной дозе 68 мг/кг обладает достоверной антиэкссудативной и антипролиферативной активностью сопоставимой с лекарственным средством АСК.Выявленные эффекты порошков коры и побегов ивы трёхтычинковой способствуют регенерации тканей в очаге воспаления. 

При оценке ульцерогенного действия выявлено, что в дозе 125 мг/кг АСК вызывала повреждение слизистой желудка у 90-100% животных, степень повреждения слизистой оболочки желудка составила 3,8 балла.  АСК в дозе 125 мг/кг вызывала слущивание клеток эпителия, геморрагическое воспаление слизистой оболочки желудка. Минимальная степень повреждения наблюдалась при применении суспензии, полученной из побегов ивы трехтычинковой (0,3 балла). Слабое ульцерогенное действие (0,6) проявилось и под влиянием  коры ивы белой (наблюдалась лёгкая гиперемия).

            Исследования по определению технологических свойств порошка побегов ивы трехтычинковой касались изучения некоторых факторов, влияющих на процесс объемного дозирования (фракционного состава, насыпной плотности и сыпучести) [8].

Фракционный состав или распределение частиц порошкообразного вещества по размерам, оказывает значительное влияние на стабильность порошкованной массы и ритмичную работу дозирующей машины. Наиболее быстрым и удобным методом определения фракционного состава является ситовой анализ. Определено, что порошок ивы трехтычинковой побегов неоднороден, в нем преобладают фракции с размером частиц более 1 мм (35,5%) и с размером частиц 0,5-1 мм (31,1%).

Обеспечение выполнения одного из основных требований к качеству порошка – однородности дозирования – зависит от сыпучести материала. Сыпучесть (текучесть) – способность порошкообразного вещества высыпаться под силой собственной тяжести и обеспечивать равномерное заполнение матричного канала. Сыпучесть является комплексной характеристикой ряда физико-химических свойств веществ, таких как – форма и плотность частиц, влажность, гигроскопичность и др. Исходя из расчетных данных, представленных в таблице 2, все фракции порошка ивы трехтычинковой побегов обладают хорошей сыпучестью.

Таблица 2

Результаты определения фракционного состава, сыпучести и насыпной плотности порошка побегов ивы трехтычинковой

Наименование показателя	Размер фракции порошка, мм
	более 1,0	от 0,5  до 1,0	от 0,25  до 0,5	менее 0,25
Mасса фракции порошка, г	53,25	46,65	44,85	5,25
Состав фракции порошка, %	35,5	31,1	29,9	3,5
Сыпучесть, г/с	5,9	6,6	8,5	8,9
Насыпная плотность, г/см3	0,399	0,530	0,328	0,322

Насыпная плотность зависит от формы, размера частиц и влажности порошкообразных веществ. Насыпная плотность была определена у каждой фракции (табл.2). Результаты исследования насыпной плотности показали, что все фракции порошка ивы трехтычинковой побегов можно условно отнести к  легким порошкам.

Результаты технологических исследований свидетельствуют о возможности непосредственного объемного дозирования порошка побегов ивы трехтычинковой при производстве потенциального лекарственного препарата.

Заключение:

1.    Измельченные порошки побегов ивы трехтычинковой и коры ивы белой в эффективной дозе 68 мг/кг в экспериментах на крысах линии Wistar на модели хронического пролиферативного воспаления обладают достоверной антиэкссудативной и антипролиферативной активностью сравнимой с лекарственным средством кислотой ацетилсалициловой.

2.    Определены технологические характеристики (фракционный состав, насыпная плотность и сыпучесть) порошка побегов ивы трехтычинковой, которые свидетельствуют о возможности его объемного дозирования на фармацевтических производствах.

3.    Результаты исследования свидетельствуют о перспективности дальнейшего всестороннего изучения растительного сырья различных видов ивы с целью последующего внедрения в медицинскую практику.

Рецензенты:

Погорелый В.Е.,д.б.н.,профессор,профессор кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии,Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пятигорск;

Доркина Е.Г., д.б.н., доцент,заведующая кафедрой биологической химии и микробиологии, Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пятигорск.