Автореферат и диссертация по медицине (14.04.01) на тему: Разработка технологии рыбьего жира "Витойл" в мягких желатиновых капсулах
Автореферат диссертации по медицине на тему Разработка технологии рыбьего жира "Витойл" в мягких желатиновых капсулах
На правах рукописи
ЗАПОРОЖСКАЯ ЛАРИСА ИВАНОВНА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЫБЬЕГО ЖИРА «ВИТОЙЛ» В МЯГКИХ ЖЕЛАТИНОВЫХ КАПСУЛАХ
14.04.01 — технология получения лекарств
диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук
005540664 14 Н0Я 2013
Диссертационная работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Гаммель доктор фармацевтических наук, профессор кафедры
управления и экономики фармации и фармацевтичес-Ирина Владимировна кой технологии ГБОУ ВПО «Нижегородская государ-
ственная медицинская академия» Минздрава России
Молохова доктор фармацевтических наук, профессор кафедры
промышленной технологии ГБОУ ВПО «Пермская Елена Игоревна государственная фармацевтическая академия» Мин-
доктор фармацевтических наук, заведующая кафедрой фармации факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Защита состоится «17» декабря 2013 года в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава РФ по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава РФ по адресу: 614070, г. Пермь, ул. Крупской, д. 46.
Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства образования и науки Российской Федерации http://www.mon.gov.ru « » ноября 2013 г. и на сайте ГБОУ ВПО ПГФА Минздрава России http://www.pfa.ru « » ноября 2013 г.
Автореферат разослан «_» ноября 2013 г.
Ученый секретарь Диссертационного совета
Д 208.068.0 кандидат фармацевтических наук ^П ^ Слепова Н.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Баланс эссенциальных омега-3 и омега-6 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) в организме человека служит индикатором липидного обмена (Гаммель И.В., 1998; Назаров П.Е., 2009). Многочисленными экспериментальными исследованиями определены механизмы фармакологического действия омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях, характеризующихся нарушением липидного обмена (Гайковская Л.Б., 2010; Васьковский В.Е., 2010).
Основным источником получения омега-3 ПНЖК служит рыбий жир или жиры других гидробионтов. При производстве рыбьего жира обычно используют жир печени или мышечный жир морских промысловых рыб. Известны публикации по применению в качестве сырьевых источников рыбьего жира пресноводных сиговых рыб (Кутузова И.В., 1996). Несомненный интерес вызывает изучение возможности использования для этой цели рыбьего жира пресноводных осетровых, относящихся к жирным рыбам (классификация Кизеветтера И.В., 1973), так как жирнокислотный состав липидов рыб определяется их видовой принадлежностью. Особенности фракционного и жирнокислотного состава липидов амурских осетровых рыб изучены и свидетельствуют о высокой биологической ценности рыбьего жира осетра амурского (Харенко E.H., 2004).
Однако современная экологическая ситуация, которая характеризуется высоким уровнем загрязнения, невозможностью токсикологического нормирования и регулирования загрязнения морских и речных водоемов, определяет перспективность исследования возможности получения рыбьего жира из осетровых рыб, искусственно выращиваемых на рыбоводческих хозяйствах. Несомненно, поиск новых экологически безопасных сырьевых источников рыбьего жира, промышленных способов получения осетрового жира в рациональной лекарственной форме приобретает актуальное значение.
Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования - поиск новых сырьевых источников рыбьего жира и разработка промышленной технологии получения осетрового рыбьего жира «Витойл» в рациональной лекарственной форме (мягкие желатиновые капсулы) для лечения аллергических дерматитов.
Реализация поставленной цели достигалась решением следующих задач
- провести комплексный маркетинговый анализ российского фармацевтического рынка лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище, содержащих рыбий жир;
- осуществить сравнительный анализ фракционного и жирнокислотного состава липидов морских и пресноводных видов рыб, в том числе рыб искусственного разведения в установках замкнутого водоснабжения российских рыбоводных хозяйств;
- предложить новый экологически защищенный сырьевой источник рыбьего жира и разработать технологию получения осетрового жира «Витойл» на основе промышленной рыбопереработки осетровых видов рыб;
- изучить физико-химические показатели качества; провести химико-токсикологический анализ; теоретически обосновать и экспериментально подтвердить способ стабилизации и сроки хранения осетрового жира «Витойл»;
- предложить состав, разработать промышленную технологию получения мягких желатиновых капсул осетрового жира «Витойл» при сравнении ротационно-матричного и капельного методов промышленного капсулирования;
- определить физико-химические показатели качества и стабильность осетрового жира «Витойл» в мягких желатиновых капсулах;
- исследовать противоаллергическую фармакологическую активность осетрового жира «Витойл» в мягких желатиновых капсулах.
Научная новизна. Впервые на основе маркетингового анализа аптечных продаж проведена комплексная оценка объемов потребления и перспектив развития российского фармацевтического рынка лекарственных препаратов (ЛП) и биологически активных добавок к пище (БАД), содержащих рыбий жир.
Впервые экспериментально обоснована целесообразность использования жира осетровых рыб, выращиваемых в искусственных условиях, как более безопасного сырьевого источника в сравнении с жирами пресноводных и морских рыб природной среды обитания. Проведенные физико-химический и химико-токсикологический анализы жира пресноводных осетровых рыб искусственного разведения позволили предложить новый экологически защищенный сырьевой источник омега-3 и омега-6 ПНЖК - внутренний депонированный жир Осетра русского Acipenser guldenstadti Brandt.
Разработана промышленная технология получения осетрового рыбьего жира «Витойл» из отходов рыбопереработки Осетра русского, искусственно выращиваемого на рыбоводческих хозяйствах Нижегородской области. Предложенный способ стабилизации осетрового жира «Витойл» введением 0,4% d-a-токоферола обеспечивает его стабильность в течение 24 мес. (хранение при температуре +4+2°С).
Предложен состав и разработана промышленная технология получения стабильного осетрового жира «Витойл» в мягких желатиновых капсулах на основании научно-методологического подхода путем изучения возможности использования двух современных промышленных методов капсулирования - капельного и ротаци-онно-матричного.
Экспериментально доказана противоаллергическая фармакологическая активность осетрового рыбьего жира «Витойл» на модели контактного аллергического дерматита у морских свинок.
Практическая значимость и внедрение результатов работы. На основании проведенных исследований разработаны:
-стабильный при хранении осетровый жир «Витойл»;
-технологическая инструкция получения осетрового жира «Витойл» (акт внедрения от 02 ноября 2012 г. ГНУ «Институт биоорганической химии HAH Беларуси»; акт внедрения от 03 декабря 2012 г. ООО «Мулинское рыбоводное хозяйство»);
- ТУ 9281-001-13488538-2012 «БАД к пище ««Витойл»». Осетровый рыбий
-стабильные при хранении мягкие желатиновые капсулы осетрового жира «Витойл»;
-технологическая инструкция получения мягких желатиновых капсул осетрового жира «Витойл» (акт внедрения от 06 ноября 2012 г. РУП «Белмедпрепараты»; акт внедрения от 24 апреля 2013 г. ООО «Полярис»);
- ТУ 9281-002-13488538-2012 «Осетровый рыбий жир «Витойл» в капсулах»;
- методические рекомендации по маркетинговым исследованиям ЛП и БАД, содержащих рыбий жир (акт внедрения от 24 апреля 2013 г. ООО «Полярис»).
Осетровый рыбий жир ««Витойл»» в мягких желатиновых капсулах внедрен в лечебный процесс ГБУ «Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» (акт внедрения № 046/12 от 04 марта 2013 г. в комплексном восстановительном лечении больных с поверхностными ожогами; акт внедрения 047/12 от 04 марта 2013 г. в комплексном восстановительном лечении больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями тазобедренного сустава).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на областной научной конференции «Результаты и перспективы научных исследований в фармации» (Нижний Новгород, 2011 и 2012 гг.); Межрегиональной НПК гастроэнтерологов ПФО «Актуальные проблемы лечебного питания» (Нижний Новгород, 2011 г.); XII международном медицинском форуме «Модернизация здравоохранения — основа повышения качества и доступности медицинской помощи» секция: «Влияние отечественной Фарминдустрии на качество лечебного процесса» (Нижний Новгород, 2011г.); VII международной online научно-практической конференции «Научная дискуссия: вопросы медицины» (Москва, 2012 г.); в III межрегиональной НПК ПФО «Актуальные вопросы питания населения» (Нижний Новгород, 2013 г.); Российской научно-практической конференции «Актуальные вопросы повышения качества последипломной подготовки фармацевтических кадров» (Казань, 2013 г.); III всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы фармацевтической науки и практики» (Владикавказ, 2013 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.
Личное участие автора. Данные, приведенные в диссертации, получены при непосредственном участии автора на этапах постановки задач и их выполнения, статистической обработки, анализа и интерпретации полученных результатов, написания публикаций. Основная часть экспериментальных исследований выполнена лично автором. Под руководством профессора В.Г. Байкова в лаборатории химии пищевых продуктов ФГБУ НИИ питания РАМН автором были проведены: физико-химический анализ, анализ фракционного и жирнокислотного состава липидов исследуемых образцов рыбьего жира.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтической науки. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом
научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации по теме: «Поиск новых сырьевых источников ПНЖК и разработка их лекарственных форм» (РК -208.019.02 номер государственной регистрации 01201063249).
Положения, выносимые на защиту:
- Результаты маркетинговой оценки российского фармацевтического рынка ЛП и БАД, содержащих рыбий жир.
- Результаты поиска новых, экологически защищенных сырьевых источников и способов получения рыбьего жира из осетровых видов рыб искусственного разведения на основе промышленной рыбопереработки.
- Результаты изучения физико-химических и химико-токсикологических показателей осетрового жира «Витойл».
- Результаты исследования стабильности и обоснования способа стабилизации осетрового жира «Витойл».
- Результаты исследования по обоснованию состава и промышленной технологии мягких желатиновых капсул осетрового жира «Витойл».
- Результаты изучения показателей качества и стабильности мягких желатиновых капсул осетрового жира «Витойл».
- Результаты исследования противоаллергической фармакологической активности осетрового жира «Витойл» и его лекарственной формы - мягких желатиновых капсул.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.01 - технология получения лекарств. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно по пунктам 2, 3, 4 паспорта специальности - технология получения лекарств.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 21 рисунок. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей описание объектов и методов исследования и обсуждение результатов собственных исследований (3 главы), общих выводов, списка цитируемой литературы, включающего 158 источников, из которых 49 на иностранных языках, 12 документов в Приложении.
Во введении изложены актуальность, цель и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость работы, представлены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе представлен обзор литературы по теме диссертации, включающий биологическую роль ПНЖК, механизмы опосредованного участия омега-3 и омега-6 ПНЖК в процессах воспаления, аллергии и перспективы применения рыбьего жира, содержащего ПНЖК, в терапии дерматологических заболеваний. Рассмотрены основные сырьевые источники и методы получения рыбьего жира и промышленные способы получения мягких желатиновых капсул — рациональной лекарственной формы рыбьего жира.
Вторая глава посвящена характеристике объектов, материалов и методов исследования.
В третьей главе представлены результаты маркетинговых исследований сегмента ЛП и БАД, содержащих рыбий жир, с использованием статистических обработок общероссийских аптечных продаж.
Четвертая глава содержит сравнительный анализ фракционного и жирно-кислотного состава липидов различных сырьевых источников рыбьего жира. Обоснован выбор нового экологически защищенного сырьевого источника - рыбьего жира Осетра русского. Определены основные технологические параметры получения осетрового рыбьего жира на основе промышленной рыбопереработки и приведены результаты изучения стабильности.
В пятой главе представлены результаты исследований по разработке состава мягких желатиновых капсул и технологии промышленного капсулирования осетрового жира «Витойл» капельным и ротационно-матричным методами. Приведены результаты определения физико-химических показателей качества и стабильности осетрового рыбьего жира «Витойл» в мягких желатиновых капсулах. Установлена противоаллергическая активность осетрового рыбьего жира «Витойл».
В приложении представлены материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объекты и методы исследования.
Виды рыб семейства осетровых (Acipenseridae), искусственно выращиваемых в рыбоводных хозяйствах на территории Нижегородской области: Осетр русский Acipenser guldenstadti Brandt, Сибирский осетр Acipenser baerii (подвид baerii), Стерлядь Acipenser ruthenus L, Бестер (Huso huso X Acipenser гиЛепш)(Белуга x Стерлядь).
В работе использовали осетровый рыбий жир «Витойл», (ТУ 9281-00113488538-12), осетровый рыбий жир «Витойл» в капсулах (ТУ 9281-002-1348853812), d-a-токоферол (Serva), желатин пищевой, желатин медицинский, глицерин, нипагин, воду очищенную.
Органолептические свойства рыбьего жира (внешний вид, цвет, запах и вкус, прозрачность) определяли по ГОСТ 7631 и 7636. Основные физико-химические показатели рыбьего жира (плотность, температура плавления, показатель преломления, число омыления, йодное и кислотное число) изучали по методикам, изложенным в ГФ (XI изд.). Массовую долю неомыляемых веществ, относительную плотность, массовую долю воды и примесей нежирового характера, перекисное число определяли по методикам ГОСТ 7636. Фракционный состав липидов рыбьего жира анализировали методом ТСХ (Кирхнер, 1981). Количественное определение липид-ных фракций проводили денситометрией пластинок ТСХ на приборе Chromoscan-3-М (UK). Анализ жирнокислотного состава липидов осетровых рыб осуществляли путем превращения жирных кислот триглицеролов в метиловые эфиры и идентификации последних методом газожидкостной хроматографии с использованием расчетного метода «внутренней нормализации» пиков. Степень ненасыщенности рыбь-
его жира рассчитывали по формуле (Ponton et al., 1980). Кинетику окисления рыбьего жира изучали манометрическим методом по кинетике поглощения кислорода в установках типа Варбурга (Цепалов В.Ф., 1959). Содержание токсичных соединений и элементов в рыбьем жире определяли по методическим указаниям МУ 5178-90, МУ 2142-80, МУ 2142-80, МУК 4.4.1.011-93 и ГОСТ 26932-86. Исследование микробиологической чистоты осуществляли по методике ГФ (XII изд.).
С целью выбора оптимальной технологии получения мягких желатиновых капсул осетрового рыбьего жира «Витойл» изучены технологические схемы капсу-лирования: капельным и ротационно-матричным методами на установке МПГ-58 (МГП «Гранула», г. Санкт-Перетбург, капельный метод) и на автоматической поточной линии типа SSC-1 фирмы Leiner (Великобритания, метод прессования) в промышленных условиях РУП «Белмедпрепараты» и ООО «Полярис».
Оценку качества мягких желатиновых капсул осетрового жира ««Витойл» проводили в соответствии с требованиями ГФ (XI изд.) по внешнему виду, прозрачности, цвету, распадаемости, допустимым отклонениям от средней массы и однородности дозирования.
Фармакологическиую противоаллергическую активность изучали в опытах in vivo на модели контактного аллергического дерматита у морских свинок.
При проведении маркетингового анализа использовали статистические данные общероссийских аптечных продаж за 2008-2012 гг. международной аналитической компании IMS Heals. Стратификация произведена в сегмент зарегистрированных ЛП (код А11СЗ [VITAMIN А & D COMBS]) и Б АД (код Z98A2 [SOTC PRODUCT] единой АТХ классификации, содержащих в качестве основного действующего вещества рыбий жир. Рассмотрение рыночной ситуации с широким диапазоном внешних и внутренних причинно-следственных связей проводили, применяя системный анализ. Аналитико-прогностические методы и программно-целевое планирование использовали при выработке обобщенных рекомендаций определения маркетинговой стратегии и тактики, на основе которых программируется и планируется вся маркетинговая деятельность.
При обработке полученных результатов применяли метод вариационно-статистического анализа с использованием критерия достоверности по Стьюденту (ГФ XI изд.). В работе принят критерий достоверности Р^0,05.
Анализ рынка ЛП и БАД, содержащих рыбий жир
Проведен маркетинговый анализ сегмента аптечных продаж рынка ЛП и БАД, содержащих рыбий жир. Динамика изменений сегмента за пять лет демонстрирует ежегодное увеличение ассортимента на 8-14 торговых наименований. Сегмент ЛП и БАД, содержащих рыбий жир, на рынке представлен как монокомпонентными, так и комбинированными продуктами. Превалирующая форма выпуска: жидкая (флаконы) и мягкие желатиновые капсулы.
На диаграммах (рис. 1 и рис. 2) показано, что за последние четыре года значительно увеличились продажи монокомпонентного рыбьего жира в капсулированной форме. Рыбий жир в жидкой форме (флаконы) занимает долю рынка, составляющую 5%, и в 2012 году наблюдается снижение его продаж.