Проекты

Разработка состава и технологии получения шипучей таблетки с экстрактом черники

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Фармацевтическая технология»

Направление работы: Фармацевтическая технология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1329
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

В настоящее время человек с самого юного возраста ежедневно много времени проводит у экранов телефона, планшета, компьютера и телевизора. Длительное влияние на глаза раздражающих факторов неизбежно ведёт к снижению уровня зрения, поэтому сейчас часто встречаются заболевания, связанные с нарушением зрения. Для профилактики данных заболеваний применяют биологически активные добавки, созданные на основе экстракта черники.

Цель

Разработать состав и технологию получения шипучей таблетки с экстрактом черники.

Задачи

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Подобрать оптимальные условия и получить сухой экстракт черники.

3. Подобрать состав шипучей таблетки.

4. Составить технологическую схему получения шипучей таблетки с экстрактом черники.

5. Провести контроль качества полученного средства.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Замороженные плоды черники обыкновенной

• Химические реагенты (25%-й раствор этилового спирта, 10%-й раствор железо (III) аммония сульфат (железоаммонийные квасцы), хлорид калия, 2М раствор соляной кислоты, ацетат натрия, лимонная кислота, сорбитол, полиэтиленгликоль, сахаринат натрия, аспартам)

• Кофемолка

• Спектрофотометр

• Ротационной испаритель

• Ступка

• Ручной гидравлический пресс

Описание

Для получения сухого сырья замороженные плоды черники высушили в сушильном шкафу и измельчили при помощи кофемолки. Экстрагирование проводили многократно в течение пятнадцати минут с использованием магнитных мешалок. В качестве экстрагента выступал 25%-й раствор этилового спирта. Полученные экстракты автор отфильтровал через бумажный фильтр.

 

Подбор количества экстракций и соотношения сырья: экстрагент проводили на основе содержания антоцианов, которое определи методом рН-дифференциальной спектрофотометрии согласно методике, описанной в ГОСТ Р 53773-2010 «Продукция соковая. Методы определения антоцианинов». Буферный раствор со значением pH 1,0 получили путём смешивания растворов KCl и HCl. Для приготовления второго раствора использовали двумолярную HCl.

Для приготовления буферного раствора со значением рН 4,5 использовали раствор ацетата натрия. Значение pH до нужной величины автор довёл с помощью концентрированной соляной кислоты. В две мерные колбы налили некоторый объём пробы и довели до метки буферными растворами. Отобрали 1 мл раствора и поместили в спектрофотометр.

Оптическую плотность вычислили по формулам.

Высушивание полученного жидкого экстракта автор проводил в 2 этапа. Сначала из экстрактов удалили спирт этиловый на ротационном испарителе, затем разлили по пластиковым флаконам и лиофильно высушили. Остаточное содержание спирта в сухом экстракте определили в соответствии с ОФС.1.1.0008.15 Остаточные органические растворители: для спирта этилового (3 класс опасности) с содержанием не более 0,5% методом «Потеря в массе при высушивании».

Определение количественного содержания дубильных веществ в сухом экстракте провели спектрофотометрией с использованием градуировочного графика. В мерную колбу объёмом 10 мл вносили аликвоту экстракта 0,5 мл и доводили дистиллированной водой до метки. Регистрировали спектры поглощения полученного раствора в диапазоне длин волн 190–350 нм.

По максимуму поглощения при 260 нм или 275 нм с использованием уравнения градуировочного графика определяли количественное содержание галловой кислоты или танина, соответственно, в сухом экстракте.

Для построения градуировочных графиков танина и галловой кислоты провели серию из пяти стандартных растворов различных концентраций танина или галловой кислоты, соответственно, в воде дистиллированной. Аликвоты исходного стандартного раствора налили в мерную колбу вместимостью 10 мл и довели дистиллированной водой до метки. Регистрировали спектры поглощения полученных растворов в диапазоне длин волн 190–350 нм. Для каждого провели не менее трёх спектрофотометрических измерений.

Проанализировав составы нескольких препаратов, представленных в виде шипучих таблеток, выделили основные их компоненты: винная или лимонная кислота, гидрокарбонат натрия или безводный карбонат натрия, сорбитол, сахаринат натрия, макрогол, аспартам. За основу взяли состав таблетки «Асковит». Масса одной таблетки составляет 3000 мг. Просмотрев составы нескольких препаратов, содержащих антоцианы черники, выбрали среднее содержание экстракта, пересчитали на него все составляющие компоненты. Шипучие таблетки получили методом прямого прессования.

Для этого в ступке автор смешивал все необходимые компоненты в определённом соотношении и тщательно растирал. Из полученной массы отбирали навески массой 3 г, помещали в матрицу между двумя пуансонами и проводили прессование.

Для проведения испытания на однородность массы согласно ОФС.1.4.2.0009.15 «Однородность массы» дозированных лекарственных форм» случайным образом отбирали 10 дозированных единиц и определяли массу каждой из них. Для проведения испытания таблетки на распадаемость согласно ОФС.1.4.2.0013.15 «Распадаемость таблеток и капсул» шипучую таблетку поместили в стакан, содержащий 200 мл воды, в течение 5 минут она должна полностью раствориться. Испытание проводили при температуре от +15 °C до +25 °C и повторили на пяти образцах.

Для проведения качественной реакции на антоцианы использовали 10%-й спиртовой раствор гидроксида натрия. При добавлении нескольких капель раствора к экстракту выпал осадок оливково-зелёного цвета. Для качественной реакции на дубильные вещества применили 10%-й раствор железа (III) аммония сульфата. При добавлении нескольких капель раствора к экстракту наблюдалось чёрно-зелёное окрашивание.

Количественное содержание антоцианов и дубильных веществ в шипучей таблетке определяли теми же методами, что для сухого экстракта: рН- дифференциальной спектрофотометрией и УФ-спектрофотометрией с использованием градуировочного графика. В качестве исходного раствора использовали раствор после анализа на распадаемость.

Результаты

1. Подобраны оптимальные условия для получения экстракта черники: сырье: экстрагент (1:20), количество экстракций – 5.

Зависимость количества антоцианов в экстракте от вида сырья и числа экстракций

2. Получен и охарактеризован сухой экстракт черники: содержание антоцианов – 4,22%, галловой кислоты – 1,73%, танина – 2,91%, остаточное содержание спирта этилового – 0,1%.

3. Подобран состав шипучей таблетки с экстрактом черники: содержание экстракта в одной таблетке массой 3 г – 870 мг.

4. На основе экспериментальных данных составлена технологическая схема получения шипучей таблетки с сухим экстрактом черники из замороженных или сухих плодов. Преимуществом данной схемы является стадия рекуперации спирта при высушивании экстракта.

5. Изготовлена шипучая таблетка и проведён контроль качества полученного препарата по показателям: описание, однородность массы, распадаемость, подлинность, количественное содержание веществ. Все показатели соответствуют требованиям XIV издания Государственной фармакопеи Российской Федерации.

Выводы

Экспериментально подтверждено, что высушенные и замороженные плоды черники являются взаимозаменяемыми для получения экстракта.

Перспективы использования результатов работы

Разработанный состав и технология получения шипучей таблетки с экстрактом черники могут быть применены на практике при лабораторном и промышленном получении биологически активной добавки с экстрактом черники.

Сотрудничество с вузом при создании работы

РТУ МИРЭА

Мнение автора

«Тема моего исследования очень интересна и позволяет погрузиться в мир науки. Я рада, что мне и другим ученикам предоставили возможность поработать в лабораториях и провести своё собственное исследование. Конференция «Старт в медицину» помогла мне понять, что научная деятельность – это действительно то, чем я хочу заниматься в жизни»