диоскорея кавказская для чего применяется
Инновационная технология таблеток «ДИОСКЛЕФИТ», на основе Диоскореи Кавказской
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что атеросклероз является одной из главных причин высокой общей смертности в современном урбанизированном обществе [1–3]. Он развивается как хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа вследствие нарушения липидного и белкового обмена и сопровождается отложением холестерина и некоторых фракций липопротеидов при их избыточном присутствии в кровотоке [4–6].
Существует множество представлений о механизмах возникновения атеросклеротических отложений («бляшек») и их профилактики, однако все они сводятся к обоснованной необходимости контролировать уровень концентрации в крови так называемого «плохого» холестерина [7].
На сегодняшний день установлено, что правильное питание является важным, но не единственным фактором, влияющим на развитие атеросклероза, в частности, роль жиров животного происхождения в патогенезе пересматривается и они подвергаются своеобразной реабилитации, в то время как на первый план выходит полиэтиологическая теория, включающая множество причин атеросклероза ― малоподвижный образ жизни, диабет, вредные привычки, воспалительные процессы и др. [2, 4, 7].
Одним из факторов развития атеросклероза и сопутствующих ему заболеваний является недостаточное поступление в организм минорных и эссенциальных биологически активных веществ (БАВ) животного и растительного происхождения, например полиненасыщенных жирных кислот (омега-3, омега-6 и др.), мелатонина, токоферолов, водорастворимых витаминов, полифенолов, фитостеринов, тритерпенов, сапонинов и др. [8, 9]. Ставшая уже хронической нехватка данных веществ в повседневном рационе человека, определяет актуальность исследований по созданию новых лекарственных препаратов и функциональных разработок, призванных обеспечить организм необходимым количеством природных БАВ, обладающих антиатеросклеротической и противовоспалительной активностью.
Целью данной работы является обобщение литературных данных об опыте медицинского применения корневищ с корнями диоскореи в терапии сердечно-сосудистых заболеваний, обоснование состава и разработка технологии таблеток «Диосклефит», содержащих сумму БАВ диоскореи кавказской, вербены лекарственной и клевера лугового. Новизна проводимых исследований заключается в использовании в составе таблеток нативного высушенного лекарственного растительного сырья (ЛРС) в виде высокодисперсного, так называемого микронизированного, порошка, а также полученного из того же сырья полиэкстракта, позволяющего исключить введение традиционно применяемых вспомогательных компонентов.
Опыт применения диоскореи в терапии сердечно-сосудистых заболеваний
Диоскорея кавказская ― эндемичное растение Кавказа, встречается главным образом в западной части Закавказья ― в Краснодарском крае, Республике Адыгея, а также в Абхазии [10, 11]. Естественные запасы диоскореи очень ограничены, поэтому она была занесена в Красную книгу, введена в культуру. Перемены, произошедшие в постсоветское время, привели к тому, что на сегодняшний день государственное промышленное возделывание диоскореи не осуществляется. Опытное промышленное производство сырья диоскореи кавказской становится задачей малых частных коммерческих предприятий.
Лекарственным растительным сырьем диоскореи служат подземные органы ― корневища с корнями, которые заготавливаются в течение всего вегетативного периода, с конца апреля до глубокой осени.
Биологически активные вещества в составе корневищ с корнями диоскореи кавказской представлены стероидными сапонинами, содержание которых может достигать 10 % от массы высушенного сырья [10, 12]. Основным соединением сапониновой природы, определяющим активность препаратов диоскореи, является рамноглюкозид диосгенина ― диосцин (рисунок 1) [10, 13].
Рисунок 1. Химическое строение диосцина
Таким образом, создание на основе диоскореи кавказской лекарственного препарата, предназначенного для комплексной терапии заболеваний, вызванных гиперхолестеринемией, атеросклерозом различной локализации, хронической гипертонией, реабилитации после инсульта и инфаркта, является актуальной задачей.
Инновационные подходы в технологии препаратов диоскореи
Основными целевыми биологически активными веществами, извлекаемыми из корневищ с корнями диоскореи, являются сапонины. Технология, по которой получают очищенную сумму водорастворимых сапонинов диоскореи, включает в себя несколько основных стадий.
Собранное в течение всего вегетационного периода сырье, высушенное и измельченное до размера частиц не более 7 мм, исчерпывающе извлекают спиртом 80 % методом дробной мацерации. Извлечения фильтруют, упаривают в роторно-пленочном испарителе под вакуумом до полного удаления спирта. Водный остаток охлаждают и выдерживают при температуре не выше 10 °С для осаждения нерастворимых в воде компонентов, которые затем отделяют на фильтре.
Фильтрат упаривают на роторном испарителе под вакуумом до густой консистенции, выгружают в горячем виде на рабочую поверхность полочного вакуум-сушильного шкафа и сушат до остаточной влажности не более 3,5 %. Выход субстанции от исходного сырья может варьировать от 9 % до 50 % и более. Готовый продукт (экстракт сухой) представляет собой аморфный порошок от светло-коричневого с желтоватым оттенком до коричневого цвета, гигроскопичный; при попадании на слизистую оболочку способен вызывать раздражение. Стандартизуется субстанция методом спектрофотометрии по содержанию суммы фуростаноловых агликонов, которых в пересчете на диосгенин должно быть не менее 1,0 %, или по содержанию сапонинов в пересчете на диосцин, которых должно быть не менее 17 %.
Одним из перспективных направлений развития фитотехнологий является включение в состав лекарственной формы стандартизованного ЛРС в виде мелкодисперсного порошка. В частности, такие подходы реализованы в лекарственных препаратах «Аллохол, таблетки, покрытые оболочкой», «Таблетки от кашля», биологически активной добавке к пище «Гинкготропил» и др. [28, 29, 30]. Данное направление активно развивается компанией «Витаукт» (Республика Адыгея) при создании новых функциональных разработок, включая таблетки «Диосклефит» (Diosklephyt). Включение лекарственного растительного сырья в виде высокодисперсного порошка в состав таблеток является прогрессивным направлением, имеющим ряд достоинств, среди которых основные – сохранение нативного комплекса БАВ, соответственно придание современного дизайна растительным компонентам, хорошо зарекомендовавшим себя в народной и официнальной медицине, точность дозирования, удобства и преимущества таблеток как лекарственной формы.
Компоненты таблеток «Диосклефит» подобраны с учетом потенциальных полезных свойств БАВ включенных в него лекарственных растений, опыта их практического применения в народной медицине и в составе многочисленных разработок, относящихся к лечебной и профилактической медицине и здоровому питанию (из расчета на одну таблетку):
Вербена лекарственная (Verbena officinalis L, сем. вербеновые ― Verbenaceae) ― многолетнее травянистое растение высотой до 1 м. Стебель прямостоячий, кверху ветвистый; нижние листья черешковые, обратнояйцевидные, трехраздельные; верхние – сидячие, ланцетовидные; цветки мелкие, светлолиловые, собраны в длинные тонкие колосовидные тирсы. Вербена встречается в европейской части России, на Кавказе, в Центральной Азии.
Трава вербены заготавливается во время цветения, содержит эфирное масло, иридоиды (аукубин, вербеналин), тритерпеновые сапонины (лупеол, урсоловая кислота), кумарины, флавоноиды (артеметин), стерины (β-ситостерин). Вербены трава входит в Британскую травяную фармакопею и фармакопеи ряда европейских стран как сырье, обладающее противолихорадочным, потогонным и противомалярийным действием. В народной медицине вербена используется многогранно, в основном при простудных заболеваниях, опухолях различного генеза, как общеукрепляющее, а также при заболеваниях печени и почек, для очистки крови и др. [25].
Клевер луговой, или клевер красный (Trifolium pratense L., сем. бобовые – Fabaceae) – многолетнее травянистое растение с ветвистым стеблем высотой 15–50 см. Листья тройчатосложные, листочки нижних листьев яйцевидные, верхних – эллиптические, со слегка заостренной верхушкой. Соцветия головчатые, реже яйцевидные, книзу окружены верхушечными листьями с расширенными прилистниками.
Цветки мотыльковые, от розового до темно-красного цвета.
Цветки клевера, как и трава, содержат эфирное масло, флавоноиды (трифолин, формононетин, ононин, генистеин, кверцетин и др.), кумарины, обладающие эстрогенными свойствами, витамины, стерины (β-ситостерин). По экспериментальным данным, флавоноиды клевера обладают противосклеротическим и анаболическим действием. В народной медицине трава и цветки клевера в составе сборов применяется как отхаркивающее, мочегонное, желчегонное и противосклеротическое средство [25].
Сырье данных растений входит в состав сборов и комплексных препаратов, предназначенных для лечения и профилактики атеросклероза, нарушений обменных процессов и для улучшения капиллярного кровотока [27, 31, 32]. К ним, в частности, относятся биологически активная добавка к пище «Вербена ― чистые сосуды» (капли для приема внутрь, сбор. капсулы), лекарственный препарат «Атероклефит» (экстракт для приема внутрь жидкий) [27, 31].
Наиболее активным классом БАВ, определяющим полезные фармакологические свойства таблеток «Диосклефит», являются сапонины диоскореи кавказской.
Учитывая ограниченные запасы диоскореи в природе, компания «Витаукт» успешно реализует перспективную задачу ― обеспечить собственные потребности в корневищах с корнями диоскореи кавказской путем введения ее в культуру на плантациях. Сырье вербены лекарственной и клевера лугового заготавливается от дикорастущих растений в соответствии с правилами сбора, сушки и хранения ЛРС.
Схема производства таблеток «Диосклефит» представлена на рисунке 2 и состоит из следующих основных стадий:
Рисунок 2. Схема производства таблеток «Диосклефит»: A ― корневища с корнями диоскореи кавказской; Б ― цветки (соцветия) клевера лугового; В ― трава вербены лекарственной; Г ― смесь ЛРС в порошкованном виде; Д ― влажные гранулы; Е ― сухие откалиброванные гранулы; Ж ― таблетки; З ― готовая продукция.
Одной из особенностей представленной схемы является использование на стадии влажного гранулирования полиэкстракта, полученного из входящей в состав фитопрепарата смеси ЛРС методом т.н. «каскадной» экстракции, описанной в работе [33]. Включение полиэкстракта в состав фитопрепарата позволило исключить традиционные для данной лекарственной формы вспомогательные компоненты.
Сушка лекарственного растительного сырья проводится в установке для инфракрасной сушки «Ураган-100Г» (Россия). Перед загрузкой сырья проверяется чистота внутренней поверхности сушилки, загрузочного бункера, конвейерных лент. Загрузку сырья осуществляют через подающий транспортер, который состоит из бункера-накопителя и транспортирующей сетчатой ленты из нержавеющей стали. Сырье попадает на конвейерные ленты, которые движутся одна навстречу другой, и проходит сквозь ряд инфракрасных излучателей. Одновременно происходит подача сухого воздуха внутрь установки и отвод влажного воздуха.
Сушку осуществляют до достижения остаточной влажности не более 5 %, оптимальной для его последующего измельчения и просеивания. Контроль остаточной влажности осуществляется сразу после окончания процесса до выгрузки, которая проводится только после достижения требуемого уровня. Охлаждение сырья происходит конвекцией чистого воздуха, после чего сырье выгружается в емкость и передается на стадию измельчения и просеивания. Исследуется также возможность использования озонированного воздуха на стадии охлаждения с целью снижения микробной обсемененности ЛРС.
Сухое растительное сырье подают на роторно-вихревую мельницу РВМ-22 «Флаттор» (Россия). Измельчение происходит с помощью горизонтального ножа, быстро вращающегося в помольной камере. Степень измельчения зависит от скорости подачи и выгрузки измельчаемого материала. Измельченное сырье собирают в емкости, взвешивают. К емкостям прикрепляют идентификационные этикетки и направляют на стадию «Приготовление массы для таблетирования». На этой стадии расчетное количество измельченного растительного сырья загружают в смеситель-гранулятор марки HLSG-100 (Китай), смешивают до однородности и постепенно, с помощью перистальтического насоса через распылитель подают водно-спиртовой полиэкстракт из смеси равных частей корневищ с корнями диоскореи кавказской, травы вербены лекарственной и цветков клевера лугового, который служит на данной стадии увлажнителем.
Равномерно увлажненная и перемешанная масса должна быть однородной, образовывать комки при сжатии. В таком виде масса подвергается влажному гранулированию.
Гранулирование влажной массы для таблетирования осуществляют в грануляторе с диаметром сит 1–5 мм. В загрузочный бункер влажную массу подают порциями, затем пропущенная сквозь сита масса поступает на стадию сушки.
Сушка гранулята осуществляется в сушилке-грануляторе марки FL-B45 (Китай). Процесс осуществляется до остаточной влажности не более 5 % при температуре подаваемого воздуха не выше 60 °С. Высушенная гранулированная масса переносится в промежуточные емкости и передается на сухое гранулирование, которое заключается в калибровке высушенной гранулированной массы через сита с размером ячеек 2 мм. Откалиброванную массу принимают в сухие чистые емкости, взвешивают, прикрепляют идентификационные этикетки и передают на стадию «Таблетирование».
Для получения таблеток используют пуансоны плоскоцилиндрической формы с фаской диаметром 12 мм. В загрузочные бункеры таблеточной машины РТМ-41 (Украина) порциями загружают таблеточную массу, регулируя глубину заполнения матрицы и устанавливая массу таблетки в пределах 0,650 г.
Регулируя усилие прессования, добиваются необходимой прочности таблеток. Таблетки принимают в сухие чистые емкости, взвешивают, герметично закрывают, прикрепляют идентификационные этикетки и передают на стадию «Фасовка, упаковка, маркировка», одновременно ведут отбраковку таблеток по внешнему виду.
Некондиционные таблетки собирают в емкости, взвешивают, прикрепляют идентификационные этикетки и передают на стадию грануляции в переработку (стадия «Приготовление массы для таблетирования»). Загрязненные таблетки, пыль с таблеточной машины собирают отдельно, взвешивают, прикрепляют идентификационные этикетки и отправляют на утилизацию.
Лекарственная форма представляет собой плоскоцилиндрические таблетки, от светло-зеленого с коричневатым оттенком до зеленовато-коричневого цвета, со слабым характерным запахом; возможны более темные и более светлые вкрапления.
Фасовка таблеток осуществляется с помощью многоканального счетно-фасовочного автомата PAY2000I (Китай) в баночки по 60, 90 или 180 штук. Для завинчивания крышек используют автомат PС2000III (Китай). Нанесение этикеток и маркировку осуществляют на этикетировочном автомате модели PF2000II-C (Китай).
Анализ литературных данных, посвященных применению диоскореи и ее препаратов в народной и официальной медицине, показывает высокую фармакотерапевтическую эффективность стероидных сапонинов, производных диосгенина, в профилактике и лечении атеросклероза и связанных с его развитием заболеваний ― артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, ишемического инсульта, инфаркта миокарда. Влияние комплекса БАВ корневищ с корнями диоскореи на патогенез атеросклероза включает в себя несколько направлений, среди которых основные ― коррекция процесса всасывания холестерина из желудочно-кишечного тракта, препятствие адсорбции липопротеидов и холестерина в сосудистую стенку, прямое воздействие на функции печени, активизация местного кровотока и др.
Опыт практического применения диоскореи кавказской, вербены лекарственной и клевера лугового в терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы послужил основанием для создания инновационного препарата ― таблеток «Диосклефит», в состав которых входит нативный комплекс БАВ исследуемых лекарственных растений. В ходе исследований, проведенных специалистами компании «Витаукт», был подобран состав таблеток, отработаны все стадии их промышленного производства, предложены оптимальные способы подготовки растительного сырья, обосновано использование в качестве связующего компонента полиэкстракта, полученного из того же сырья методом «каскадной» экстракции.