LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

MEDICINOS AKADEMIJA FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

GIEDRIUS ČIUŽELIS

GELIŲ SU DAŽINIŲ CIBERŽOLIŲ (CURCUMA LONGA L.) ŠAKNŲ EKSTRAKTU TECHNOLOGINIS FUNKCIONALIZAVIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof. habil. dr. Arūnas Savickas Konsultantas

Prof. Alvydas Pavilionis

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU

Farmacijos fakulteto dekanė prof. dr., Ramunė Morkūnienė 2018 -....-....

GELIŲ SU DAŽINIŲ CIBERŽOLIŲ (CURCUMA LONGA L.) ŠAKNŲ EKSTRAKTU TECHNOLOGINIS FUNKCIONALIZAVIMAS

Magistro baigiamasis darbas

Konsultantas Darbo vadovas

Prof. Alvydas Pavilionis Prof. habil. dr. Arūnas Savickas 2018 - ... - ... 2018 - ... - ...

Recenzentas Darbą atliko ... Magistrantas

Giedrius Čiuželis 2018 - ....- .... 2018 - ....- ....

TURINYS

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 10

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11

1.1. Periodontitas (parodontozė) ... 11

1.2. Epidemiologija ... 11

1.2.1. Gydymas ... 12

1.3. Dažinė ciberžolė ... 13

1.3.1. Augalinė vaistinė žaliava ... 13

1.3.2. Farmakologinės savybės ... 13

1.3.3. Dažinės ciberžolės cheminė sudėtis ... 14

1.3.3.1. Fenoliniai junginiai...14

1.3.3.2. Seskviterpenai...15

1.3.3.3. Kurkuminas...15

1.4. Ciberžolės sausasis ekstraktas ... 16

1.5. Geliai ... 16

1.5.1. Gelių susidarymas ... 17

1.5.2. Hidrogeliai ... 18

1.5.3. Hidroalkoholiniai geliai ... 19

1.5.3.1. Hidroalkoholinių gelių sudėtis...19

1.5.4. Gelių panaudojimas ... 20 1.6. Gelifikuojančios medžiagos ... 20 1.6.1. Hidroksipropilceliuliozė ... 22 1.6.2. Carbopol Ultrez 21 ... 22 1.7. Literatūros apibendrinimas ... 23 2. TYRIMO METODIKA ... 25

2.1. Tyrime naudotos medžiagos ir aparatūra ... 25

2.1.1. Tyrime naudotos medžiagos ... 25

2.1.2. Tyrime naudota aparatūra ... 25

2.2.1. Gelių gamyba ... 26

2.2.2. Dažinės ciberžolės cheminės sudėties įvertinimas ... 26

2.2.2.1. UV spektrofotometrija...26

2.2.2.2. Efektyvioji skysčių chromatografija...27

2.2.3. Mikrobiologinis tyrimas ... 27

2.2.4. Laikymas klimatinėje spintoje ... 28

2.2.5. Tekstūros analizė ... 28

2.2.6. pH reikšmės nustatymas ... 28

2.2.7. Centrifugavimas ... 29

2.2.8. Fizinio stabilumo tyrimas ... 29

2.2.9. Statistinė analizė ... 29

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 30

3.1. Kurkumino kiekio įvertinimas ... 30

3.1.1. Kurkuminoidų, išreikštų kurkuminu, kiekio nustatymas... 30

3.1.2. Kurkumino kiekio įvertinimas ciberžolės sausajame ekstrakte ... 31

3.2. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu sudėties sudarymas ir gamyba ... 31

3.3. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu antimikrobinio aktyvumo įvertinimas ... 32

3.4. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu fizinio stabilumo vertinimas ... 36

3.5. Gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu centrifugavimas ... 39

3.6. Hidroalkoholinių gelių tekstūros analizės vertinimas ... 40

3.7. Hidroalkoholinių gelių su ciberžolės sausuoju ekstraktu pH vertinimas ... 47

4. IŠVADOS ... 51

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 52

6. LITERATŪRA ... 54

G. Čiuželio magistro baigiamasis darbas/ mokslinis vadovas prof. habil. dr., Arūnas Savickas; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Medicinos akademijos, Farmacijos fakulteto, Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra – Kaunas, 2018.

Pavadinimas: gelių su dažinių ciberžolių (Curcuma longa L.) šaknų ekstraktu technologinis funkcionalizavimas.

Tyrimo objektas: dažinių ciberžolių (Curcuma longa L.) šaknų ekstraktas, dažinių ciberžolių gelis. Darbo tikslas: pagaminti gelį su dažinių ciberžolių (Curcuma longa L.) šaknų ekstraktu bei įvertinti skirtingų koncentracijų dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto ir skirtingų gelifikuojančių medžiagų įtaką gelio stabilumui, antimikrobiniam aktyvumui.

Darbo uždaviniai: nustatyti dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto cheminę sudėtį. Pagaminti gelius su skirtingais polimerais bei dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto koncentracijomis. Įvertinti gelių su skirtingomis gelifikuojančiomis medžiagomis, dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto koncentracijomis mikrobiologinį aktyvumą. Nustatyti gelių fizikinį stabilumą, vertinant gelių fizines savybes, atliekant centrifugavimo testą. Įvertinti gelifikuojančių medžiagų ir skirtingų dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto koncentracijų poveikį gelių stabilumui. Įvertinti temperatūros poveikį gelių stabilumui.

Metodika: spektrofotometriniu, ESC metodu, įvertinti dažinės ciberžolės šaknų miltelių, ekstrakto cheminę sudėtį. Naudojant skirtingas bakterijų kolonijas, įvertinti gelių antimikrobinį aktyvumą. Fizikinis stabilumas vertintas atliekant: pH nustatymą, fizinių savybių įvertinimą, centrifugavimo testą, tekstūros analizę, temperatūros kontrolę. Gelių stabilumas vertintas skirtingais laiko tarpais.

Rezultatai: didžiausias kurkuminoidų kiekis nustatytas sausajame ekstrakte (22,47 %), iš jų 50,09 % sudarė kurkuminas. Geriausiu antimikrobiniu aktyvumu pasižymėjo geliai su HPC ir 0,4 ir 0,5 % dažinės ciberžolės ekstrakto koncentracija. Gelių, laikytų skirtingose temperatūrose, fizikiniam stabilumui nustatyti atliktas centrifugavimo testas, fizinių savybių vertinimas. Stabiliausi geliai buvo su Carbopol Ultrez 21 polimeru. Vertinant gelifikuojančių medžiagų, dažinės ciberžolės ekstrakto įtaką gelio stabilumui nustatyta, kad stabiliausi geliai buvo pagaminti su Carbopol Ultrez 21, su visomis dažinės ciberžolės koncentracijomis (0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5), nes stebimas mažiausias tekstūros analizės pokytis bei statistiškai nežymūs pH pakitimai. Taip pat nustatyta, kad gelių stabilumas priklauso nuo gelifikuojančių medžiagų savybių ir dažinės ciberžolės ekstrakto konc.entracijos. Temperatūros įtaką gelių stabilumui: stabiliausi geliai buvo pagaminti su Carbopol Ultrez 21, geliuose stebimi statistiškai nereikšmingi pH pokyčiai, gelių fizinės savybės, centrifugavimo testas atitiko keliamus reikalavimus, gauti stabiliausi tekstūros analizės rezultatai.

Išvados: tinkamiausi geliai pagaminti su Carbopol Ultrez 21 gelifikuojančia medžiaga su visomis dažinės ciberžolės ekstrakto konc. Tinkamiausios laikymo sąlygos - kambario temperatūroje (25±2o

G. Čiuželis. Technological functionalization of gels made with turmeric (Curcuma longa L.) root extract. Scientific supervisor prof. habil. dr. Arūnas Savickas; Lithuanian University of Health Sciences, Academy of Medicine, Faculty of Pharmacy, Department of Drug Technology and Social Pharmacy, Kaunas, 2018.

Title: Technological functionilization of gels made with turmeric (Curcuma longa L.) root extract. The aim of survey: to prepare gels with turmeric (Curcuma longa L.) root extract and evaluate the influence of different concentrations of turmeric dry extract and gel polymers on gel stability and antimicrobical activity.

Tasks: evaluate turmeric preparation chemical composition; prepare gels with turmeric root extract and different gel polymers. Evaluate microbiological activity of gels made with different gel polymers and concentrations of turmeric extract. Asses physical stability using centrifuge test and organoleptic analysis. Determine different gel polymer and concentration of turmeric extract influence on gel stability. Evaluate the influence of temperature on gel stability.

Methods: using spectrophotometric, HPLC method determine chemical composition of turmeric root powder, extract; antimicrobial activity of gels were determined using different bacterial colonies, asses gels physical stability using pH value settings, centrifuge test, texture analysis, analysis of physical properties, temperature control. In order to evaluate the stability of gels over time, analysis tests were repeated three times (after making, after 2 months and 4 months).

Results: chemical analysis: the highest count of curcuminoids were estimated in turmeric dry extract (22,47 %), curcumin compiled 50,09 %. Gels with hydroxypropilcellulose characterized the best antimicrobical activity with 0,4 and 0,5 % turmeric extract. Physical stability of gels, held in room temperature and climate cell evaluated using centrifuge test and physical characteristics. Gels made with Carbopol Ultrez 21 were the most stable, compared with other gel materials. The most stable gels were made with Carbopol Ultrez 21 with all concentrations of turmeric extract, since these gels were observed with the least change in texture and statistically non important changes in pH value throughout the study period. The study showed that stability of gels depends on concentration of turmeric extract and gel material properties. Evaluating the influence of temperature of gel stability showed that the most stable gels were made with Carbopol Ultrez 21, gels were observed with no significant change in pH value, gel physical properties and centrifuge test met the requirements, gels texture properties were the most stable.

Conclusions: according to the results of the study, the optimum gels can be prepared using Carbopol Ultrez 21 gelifying agent with all concentrations of turmeric dry extract (0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5). The most suitable storage conditions are at room temperature (25±2o

SANTRUMPOS

% - procentai

Ph. Eur. - Europos farmakopėja pav. - paveikslas

°C - laipsniai išreikšti Celsiju cm - centimetrai mm - milimetrai nm - nanometrai µm - mikrometrai HPC - hidroksipropilceliuliozė g - gramai

ml/min - mililitrai per minutę µL - mikrolitrai

g·sec - gramai per sekundę konc. - koncentracija min. - minutės

pH - vandenilio jonų koncentracijos matas UV - ultravioletinė spinduliuotė

TFA - trichloracto rūgštis ACN - acetonitrilas m/o - mikroorganizmai KS - klimatinė spinta

Exponent - programa, skirta efektyviai naudoti tekstūros analizatorių.

Gelis - dispersinė sistema, sudaryta iš mažiausiai dviejų fazių, kai viena fazė yra disperguota medžiaga, o kita fazė - skysta.

Hidroalkoholinis gelis - vandeniniai geliai, kurie savo sudėtyje turi vandens, alkoholio, propilenglikolio arba polietilenglikolio.

Hidrofobinis - netirpus vandenyje.

Hidrogelis - hidrofilinių polimerų grandinių tinklas, ištirpęs vandens pagrinde. Homogeniškas - sudarytas iš vienodo tipo molekulių.

Homopolimerai - iš vienos rūšies monomerų sudarytas polimeras.

Karbopolis - pavadinimas, kuriuo vadinama visa poliakrilo rūgšties polimerų serija. Kopolimerai - iš keletos monomerų sudarytas polimeras.

Kurkuminoidai - fenoliniai junginiai, kurie yra pagrindiniai aktyvūs dažinės ciberžolės junginiai. Periodontas - audiniai, esantys apie dantis ir jiems suteikiantys atramą.

Periodontitas - viena dažniausiai plintančių burnos ertmės uždegiminių ligų, susijusi su periodonto pakitimais.

Polimeras - tai medžiagos, sudarytos iš daugybės besikartojančių struktūrinių vienetų, vadinamų monomerais.

ĮVADAS

Periodontitas – viena dažniausių dantų ligų pasaulyje, užimanti antrą vietą po dantų ėduonies. Ligos paplitimas pasaulyje siekia iki 50 % visos populiacijos ir iš šio procento, apie 10 % pacientų serga sunkios formos periodontitu. Paradantozė yra uždegiminės kilmės liga, susijusi su periodonto pakitimais. Liga sukelia progresuojantį alveolinių kaulų netekimą, periodonto kišenės formavimąsi, todėl suprastėja audinio palaikomosios, atraminės funkcijos ir atsiranda rizika iškristi dantims [1-4].

Uždegiminės ligos atsiradimas susijęs su prasta burnos ertmės higiena, susidarant dantų apnašoms, vėliau susiformuojant akmenims, kuriuose esantys mikroorganizmai ardo dantenas - kyla uždegimas. Ligai gydyti pirmiausia reikia užtikrinti tinkamą burnos higieną: skiriami antiseptiniai skalavimo skysčiai, specialios pastos su vaistažolėmis. Uždegimui gydyti skiriami vietiniai antibiotikai. Sunkioms būklėms skiriama chirurginė intervencija. Kadangi uždegiminę ligą sukelia gram - neigiamos bakterijos, gydymo klinikiniam efektyvumui padidinti skiriami vietinio veikimo preparatai. Šiuo atveju odontologijoje geliams teikiamas prioritetas dėl farmakoekonominių ir farmakoterapinių savybių [4,7-10].

Gelis – dispersinė sistema, kuri yra sudaryta iš mažiausiai dviejų fazių, kai viena fazė yra disperguota medžiaga, o kita fazė - skysta. Pagal savo sandarą, geliai pasižymi kietiems kūnams būdingomis savybėmis, nepaisant to, kad dažniausiai geliai yra skystos, drebučių formos. Geliai, sudaryti iš hidrofilinių polimerų ir vandens, vadinami hidrogeliais. Papildomai naudojant alkoholį ar jų mišinius, gaunami hidroalkoholiniai geliai. Suformuotos gelinės struktūros užtikrina tinkamą medžiagos pernešimą, atpalaidavimą, sukeliama vietinį poveikį. Geliai pasižymi stabilumu, ekonomiškumu, geromis fizinėmis savybėmis, paprastu vartojimu bei nesukelia alerginių reakcijų. Dėl šių savybių geliai naudojami ne tik farmacijoje, bet ir kitose pramonės srityse. [25-41].

Formuojant gelinę sistemą, kaip gelifikuojančias medžiagas galima naudoti hidroksipropilceliuliozę ir Carbopol Ultrez 21. Medžiagų pasirinkimą lemia geras suderinamumas su kitais komponentais, įeinančiais į gelio sudėtį. Taip pat paprasta technologinė dalis, ekonomiškumas, fizinės savybės [34-44].

Siekiant geliams suteikti antimikrobinį poveikį, į gelių sudėtį buvo įterptas dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) šaknų ekstraktas. Sausasis ekstraktas – tai oranžinės spalvos, malonaus kvapo milteliai, pasižymintys plačiomis farmakologinėmis savybėmis: antimikrobinėmis, antioksidacinėmis, antivirusinėmis, priešuždegiminėmis, antigrybeliniu, antimutageniniu bei antikancerogeniniu aktyvumu [13-19]. Šiomis savybėmis pasižymi ciberžolėje esantys fenoliniai junginiai, kurkuminoidai, iš kurių pagrindinis – kurkuminas [19,20].

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas – pagaminti gelį su dažinių ciberžolių (Curcuma longa L.) šaknų ekstraktu bei įvertinti skirtingų koncentracijų dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto ir skirtingų gelifikuojančių medžiagų įtaką gelio stabilumui, antimikrobiniam aktyvumui.

Darbo uždaviniai:

1. Nustatyti dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) šaknų ekstrakto cheminę sudėtį.

2. Remiantis moksline literatūra sudaryti hidroalkoholinių gelių receptūras bei pagaminti gelius su skirtingomis dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto koncentracijomis.

3. Įvertinti gelių su skirtingomis gelifikuojančiomis medžiagomis ir dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) šaknų ekstrakto koncentracijomis mikrobiologinį aktyvumą.

4. Nustatyti pagamintų gelių fizikinį stabilumą, vertinant gelių fizines savybes ir atliekant centrifugavimo testą.

5. Įvertinti gelifikuojančių medžiagų ir skirtingų dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) šaknų ekstrakto koncentracijų poveikį gelių stabilumui.

6. Įvertinti temperatūros poveikį gelių stabilumui.

Darbo naujumas ir praktinė reikšmė

Nors periodontitas plačiai paplitusi uždegiminė liga, tačiau vaistinėse nėra parduodamas nei vienas preparatas, skirtas tiesiogiai gydyti periodontitą. Simptominiam gydymui galima įsigyti įvairių burnos skalavimo skysčių ar dantų pastų su įvairiomis augalinėmis žolelėmis, todėl gelis su dažinės ciberžolės šaknų ekstraktu būtų tinkamas fitoterapinis vaistinis preparatas gydant periodontitą. Gelis su dažinės ciberžolės ekstraktų gali būti naudojamas kaip papildoma priemonė kartu vartojant ir kitus sintetinius vaistinius preparatus ligos slopinimui.

Kadangi ciberžolės preparatai yra sunkiai tirpūs, darbo metu buvo siekiama ištirpinti ir įterpti į gelinį pagrindą kuo didesnę koncentraciją dažinės ciberžolės ekstrakto. Pagal darbe naudotą metodiką pavyko ištirpinti iki 0,5 % koncentracijos sausojo dažinės ciberžolės preparato, tačiau tai gali padėti ateityje tobulinti gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu metodologiją. Gaminant gelius, darbe tiriamos gelifikuojančios medžiagos: Carbopol Ultrez 21 ir hidroksipropilceliuliozės technologinės ypatybės, fizikinės savybės atliekant įvairius stabilumo testus, tekstūros analizę. Gauti tyrimo rezultatai gali būti naudingi gaminant gelinius preparatus su dažinės ciberžolės šaknų ekstraktu.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Periodontitas (parodontozė)

Periodontitas arba paradontozė, tai viena dažniausiai plintančių burnos ertmės uždegiminių ligų, susijusi su periodonto pakitimais (audiniai, esantys apie dantis ir jiems suteikiantys atramą) [1]. Žodis periodontitas, tai tik bendras terminas į kurį įeina keletas būklių, pavyzdžiui, lėtinis periodontitas, agresyvus periodontitis ir su sisteminėmis ligomis susijęs periodontitis, nekrozinis periodontitis [4]. Liga sukelia progresuojantį alveolinių kaulų netekimą, periodonto kišenės formavimąsi, todėl suprastėja audinio palaikomosios, atraminės funkcijos ir atsiranda rizika iškristi dantims. Periodontitą sukelia mikroorganizmai, kurie prisitvirtina ir auga ant danties paviršiaus. Taip pat ligą gali sukelti per stiprus imuninės sistemos atsakas į besivystančią mikroorganizmų populiaciją. Šie mikroorganizmai yra gram neigiamos bakterijos - Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia ir Treponema denticola, grėsmingai vadinamos ,,raudonuoju kompleksuˮ [1,2]. Pagal kitus mokslininkus, padidėjęs stresas taip pat gali būti vienas iš veiksnių, skatinančių periodontito atsiradimą [3].

Norint nustatyti paradontozę taikomi klinikiniai, rentgenolginiai tyrimai, kai zondu tinkrinami minkštųjų dantenų audiniai, esantys apie dantis bei įvertinama paciento rentgenograma, norint nustatyti, kokį kiekį kaulinio audinio apie dantis pacientas prarado [4].

1.2. Epidemiologija

Paradontozė yra labai dažna, pasaulyje pagal dantų ligas užima antrą vietą po dantenų ėduonies. Šios ligos paplitimas pasaulyje siekia apie 30-50 % visos populiacijos, tačiau tik 10 % žmonių turi sunkios formos periodontitą. 2010 metais buvo nustatyta, kad apie 750 milijonų žmonių, arba apie 10,8% visos populiacijos kenčia nuo pasikartojančio (lėtinio) periodontito. Kaip ir kitos panašaus tipo ligos, ši burnos ertmės uždegiminė liga susijusi su prasta higiena bei paprasčiausios medicininės priežiūros stoka. Periodontitas labiau paplitęs žemą ekonominį lygį turinčiose valstybėse, regionuose, todėl dažnai paradontozė siejama su socialiniu modeliu, tai yra, žmonės iš žemesnės socioekonominės padėties kenčia labiau, nei žmonės, iš aukštesnės socioekonominės padėties. Gerėjant gyvenimo kokybei – mažėja tikimybė susirgti šia liga. Lyginant su europiečiais, žmonės gyvenantys Izraelyje, šiaurės Afrikoje, pietų Azijoje ar prie Viduržemio jūros, turi didesnę tikimybę susirgti paradontoze [6,7].

1.2.1. Gydymas

Dantenų priežiūros kombinacija kartu su chirurginėmis procedūromis bei tinkamu burnos ertmės higienos palaikymu yra efektyvus būdas gydant paradontozę. Tačiau šis gydymo būdas ne visiems pacientams yra pakankamai efektyvus, nes skiriasi ligos sudėtingumas. Uždegiminei ligai išgydyti vartojami per os ar vietinio veikimo antibiotikai, kurie padidina gydymo klinikinį efektyvumą [4].

Paradontozė yra susijusi su dantenų akmenimis, todėl pirmiausia atliekama pirminė periodonto terapinė procedūra, kurios tikslas – nuvalyti visus esamus akmenis po dantenų linija, kadangi ten kaupiasi daugybė kenkėjiškų anaerobinių mikroorganizmų, kurie kaip maisto šaltinį vartoja - naikina kaulus, dantenas, jungiamąjį audinį [8]. Dažniausias dantenų uždegimo gydymas - antimikrobinių tirpalų injekcijos. Dažniausiai naudojamas tokio tipo tirpalas yra vandenilio peroksidas. Tirpalas patenka į periodonto kišenę naudojant mažus injekcijų aplikatorius arba plaunant visą burnos ertmę. Šie procesai suardo anaerobinių mikroorganizmų kolonijas bei vartojant kasdien efektyviai sumažina infekcijų bei uždegimų tikimybę. Taip pat yra ir kitų medžiagų (pvz.: burnos skalavimo skysčiai), veikiančių panašiai kaip vandelio peroksidas, tačiau jų kainos ir efektyvumo santykis mažesnis, nes kiti preparatai yra trumpo veikimo arba neveikia dantenų akmenų formavimosi [7]. Pasitaiko atvejų, kai vien dantų akmenų valymo ir šaknies tvarkymo procedūrų nepakanka kontroliuojant ligos eigą dėl jos sunkumo. Tokiu atvejų pacientui duodami vartoti antibiotikai ar jų deriniai, kurie padidina gydymo efektyvumą. Periodontitui gydyti dažniausiai vartojamas metronidazolas arba amoksicilinas, tačiau jų vartojimas yra ribotas dėl sukeliamų alerginių reakcijų, periodonto pažeidimus sukeliančių bakterijų atsparumo vaistams bei didelių vaistinių preparatų kainų. Nors šie vaistai yra efektyvūs gydant prieš gram-neigiamas anaerobines bakterijas ir slopina jų nukleino rūgšties sintezę (svarbu bakterijų dauginimuisi), tačiau dėl sukeliamų neigiamų reakcijų mokslininkai ieško alternatyvių antimikrobinių junginių, kurie pasižymėtų didesniu naudos-rizikos santykiu [8,9].

Chirurginio gydymo pacientams prireikia, jeigu po giliojo valymo ir vaistinių preparatų išlieka uždegimas ir/ar giliosios (periodonto) kišenės. Esant tokioms situacijoms, atliekama audinių pašalinimo operacija (angl. flap surgery), kurios metu pašalinami susikaupę dantų akmenys arba norint palaikyti sritį švarią sumažinamos periodonto kišenės. Operacijos metu pakeliamos dantenos ir pašalinami susikaupę akmenys. Vėliau dantenos kruopščiai susiuvamos taip, kad periodonto audinys būtų prigludęs prie danties. Dėl periodontito padarytos žalos atliekamos ir dantenų, kaulų persodinimo operacijos, kurių metu siekiama paspartinti kaulo augimą įstatant natūralų ar dirbtinį kaulą į burnos ertmės vietą, kurioje sumažėjo kaulinis audinys arba atstatyti prarastą dantenų dalį [10].

1.3. Dažinė ciberžolė

Dažinė ciberžolė (lot. Curcuma longa, angl. Turmeric ) – priklauso imbierinių šeimai, ciberžolių genčiai ir dažniausiai auga pietų ir pietryčių Azijoje. Daugiametis žolinis augalas užauga iki 90 – 100 cm aukščio, augimui reikalinga 20-30°C temperatūra. Augalo šaknų sistema sudėtinga. Nuo šakniastiebių išauga plonos šaknys. Ciberžolės gumbas yra beveik apvalus apie 4 cm diametro, gelsvai pilkos spalvos. Jo paviršiuje yra randai – tai lapų liekanos. Gumbo keli šoniniai pumpurai išsivysto į cilindrinius požeminius ūglius, vienas iš kurių pailgėja ir iš viršūninio pumpuro duoda pradžią naujam gumbo pavidalo šakniastiebiui, kuris pagal tą pačia eigą vystosi toliau. Iš pumpuro, esančio viršūninėje dalyje, išauga stiebas. Stiebą dengia prielapiai, kurių pažastyse formuojasi vamzdelio formos, triskiaučiai, gelsvos spalvos žiedai. Dažinės ciberžolės stiebas turi daug šakų. Lapai pražanginiai, išsidėstę dvejomis eilėmis, jų struktūra suskirstytą į lapkotį, lapo dangalus bei lapo kraštus. Iš lapų dangalų formuojasi netikrieji stiebai. Lapkočio ilgis siekia nuo 50 cm iki 115 cm, o lapų kraštai dažniausiai yra apie 76 – 115 cm ilgio. Lapų plotis siekia 30 – 45 cm, lapai lancetiški, pailgos elipsės formos, vientisos žalios spalvos, švelnūs, ties lapo galu siaurėjantys [11-13,19].

1.3.1. Augalinė vaistinė žaliava

Kaip augalinė vaistinė žaliava naudojamos dažinės ciberžolės šaknys. Augalinė žaliava yra cilindrinės formos, turinti aromatinį kvapą, gelsvai pilkos spalvos, lūžio vietoje auksiniai geltonos spalvos. Šaknys naudojamos gauti kurkuminoidus, į kuriuos įeina pagrindinis tiriamasis natūralus pigmentas kurkuminas, demetoksikurkiminas, bisdemetoksikurkiminas, ciklo kurkuminas bei aliejingos dervos. Sausos dažinės ciberžolės šaknys vidutiniškai turi apie 2-5 % eterinių aliejų bei 2-9 % kurkumino [11,19]

1.3.2. Farmakologinės savybės

Per pastarąjį dešimtmetį mokslininkai plačiai pradėjo nagrinėti dažinę ciberžolę tiek iš biologinės, tiek iš cheminės pusės. Farmakologiniu požiūriu, ciberžolės šaknų ekstraktas pasižymi itin plačiomis farmakologinėmis savybėmis, kurios padeda apsisaugoti nuo įvairių ligų dėl savo antioksidacinio [15], antimikrobinio [16], antivirusinių savybių [17], priešuždegiminio poveikio [14]. Taip pat pasižymi antigrybeliniu aktyvumu [18], antimutageniniu bei antikancerogeninėmis savybėmis. Dažinės ciberžolės ekstraktą galimą naudoti gydant gyvačių įkandimus, Alzhaimerio ligą, esant širdies sutrikimams, taip pat ekstraktas pasižymi antiparazitinėmis savybėmis [13,19].

1.3.3. Dažinės ciberžolės cheminė sudėtis

Iki šios dienos dažinė ciberžolė yra plačiausiai chemiškai ištirtas ciberžolių genties augalas, kuriame aptikta apie 235 junginiai. Didžiąją dalį šių junginių sudaro fenoliniai junginiai ir terpenoidai, įskaitant 22 diarilheptanoidus (žinomi kaip kurkuminoidai), diarilpentanoidus, 8 fenilpropenus ir kitus fenoliniusi junginius. Taip pat aptinkami ir 68 monoterpenai, 2 alkaloidai, 109 seskviterpenai, 5 diterpenai, 3 triterpenoidai, 4 sterolius, aptikta ir riebiųjų rūgščių, steroidų, angliavandenių ir kitų junginių. Pagrindiniai dažinės ciberžolės bioaktyvūs junginiai yra kurkuminoidai ir eteriniai aliejai, pasižymintys įvairiu bioaktyvumu in vivo ir in vitro bioanalizės metu. Didžioji dalis kurkuminoidų kaupiama šakniastiebiuose. Lapų ir žiedų eteriniuose aliejuose dažniausiai aptinkama monoterpenai, o šaknyse ir šakniastiebiuose – seskviterpenai. Kurkuminoidų ir eterinių aliejų kiekis ir sudėtis priklauso nuo augalo geografinės padėties, šaltinio, kultivavimo, ekstrahavimo, sandėliavimo sąlygų. Skirtingų ekstrahavimo metodų taikymas gali suteikti skirtingos cheminės sudėties ekstraktus. Šaknų, miltelių, ekstrakto bei šakniastiebių kokybės kontrolė priklauso nuo kurkuminoidų kiekio (kurkumino, demetoksikurkumino, bisdemetoksikurkumino), o dažinės ciberžolės aliejų ir oleoresino produktų kokybės kontrolė priklauso nuo ar-turmerono, a-turmerono, ß-turmerono kiekio [19,20].

1.3.3.1. Fenoliniai junginiai

Kurkuminoidai priklauso diarilheptanoidų arba difenilheptanoidų grupei, turinčiai aril-c7-aril skeletą. Šios grupės cheminiai junginiai yra pagrindiniai aktyvūs dažinės ciberžolės junginiai, kurie dėl savo biologinių savybių bei geltono pigmento dažnai naudojami ne tik medicinoje, bet ir maisto pramonėje. Dažinės ciberžolės šaknyse šių polifenolių aptinkama apie 3-15 %, įskaitant kurkuminą kaip pagrindinį junginį. Pagrindiniai kurkuminoidų atstovai yra kurkuminas, demetoksikurkuminas bei bisdemetoksikurkuminas (1 pav.) [19-21].

Bisdemetoksikurkuminas

1 pav. Pagrindiniai fenolinių junginių atstovai - kurkuminoidai [21]

1.3.3.2. Seskviterpenai

Dažinės ciberžolės sausose šaknyse randama apie 2 – 5 % eterinių aliejų, kurių didžiąją dalį sudaro seskviterpenai. Eteriniai aliejai atsakingi už aromatinį kvapą ir skonį. Svarbiausi ketoniniai seskviterpenų atstovai yra ar-turmeronas, a-turmeronas, ß-turmeronas, kurie pasižymi priešuždegiminiu, hepatoprotekciniu, virškinimą gerinančiu poveikiu. Jie sudaro apie 40 % visu eterinių aliejų, esančių dažinės ciberžolės šaknyse [19].

1.3.3.3. Kurkuminas

Kurkuminas žinomas kaip diferuloilmetanas ar pagal IUPAC (1E,6E) -1,7-bis (4-hidroksi-3-metoksifenil)-1,6-heptadien-3,5-dionas, kurio cheminė formulė C21H20O6 bei molekulinė masė 368.38.

2 pav. Struktūrinė kurkumino formulė [13,19,20]

Šis fenolinis junginys yra hidrofobinis, todėl yra mažai tirpus vandenyje, tačiau gerai tirpsta poliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip etanolis, metanolis, acetonnitrilas, chloroformas, etilo acetatas. Mažai tirpsta hidrokarbonatų tirpikliuose, pavyzdžiui, cikloheksane, heksane [20,22].

Tai pagrindinis dažinės ciberžolės cheminis junginys, pasižymintis įvairiomis farmakologinėmis savybėmis, kurios naudojamos vėžinių ligų profilaktikai, uždegimams gydyti arba kaip potencialus terapinis preparatas prieš lėtines ligas. Kurkuminas pasižymi stipriomis

antioksidacinėmis savybėmis, dėl kurių vyksta lipidų peroksidacijos slopinimas kepenų mikrosomose, lėtėja uždegiminių junginių, tokių kaip: prostaglandinų ir leukotrienų formavimąsis [13,22].

Kurkuminas pasižymi plačiomis farmakologinėmis savybėmis dėl specifinio veikimo mechanizmo: blokuoja reaktyviojo deguonies formavimąsi, slopina ciklooksigenazes bei kitus fermentus, susijusius su uždegiminiais procesais. Taip pat, sutrikdo ląstelių signalo perdavimo funkcijas įvairiais procesais, įskaitant baltymo kinazės C veikimo slopinimą; inhibuoja navikinių ląstelių proliferaciją bei stabdo auglių augimą [13].

Remiantis kurkumino farmakokinetika ir toksiniu poveikiu nustatyta, kad didžioji dalis kurkumino, iki 75 %, pašalinama su išmatomis ir tik nedidelė dalis su šlapimu. Ištyrus kraujo plazmą nustatyta, kad junginys blogai absorbuojasi iš virškinimo žarnyno ir praeina išankstines transformacijas, dėl kurių pasikeičia kurkumino aktyvumas [13].

1.4. Ciberžolės sausasis ekstraktas

Gelių technologiniam funkcionalizavimui atlikti, dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) preparatai (sausasis šaknų ekstraktas ir milteliai) įsigyti iš didmeninio platinimo įmonių.

Laboratorijos sąlygomis, sausąjį ekstraktą galima pagaminti naudojant laboratorinį malūnėlį, kai sausosios dažinės ciberžolės šaknys susmulkinamos į miltelius. Toliau milteliai padalijami į keletą lygių dalių ir ekstrahuojami etanoliniais tirpalais ultragarsinėje vonelėje vieną valandą. Vėliau gautas ekstraktas koncentruojamas naudojant rotacinį garintuvą, esant 40o_{C temperatūrai, vakuumo sąlygoms}

bei filtruojamas Whatman'o popieriniais filtrais. Siekiant išlaikyti ciberžolės sausojo ekstrakto bioaktyvumą – preparatas sausai užšaldomas ir paliekamas -20oC temperatūroje tolimesniems tyrimams. [38].

1.5. Geliai

Gelis apibūdinamas kaip dispersinė sistema, kuri yra sudaryta iš mažiausiai dviejų fazių, kai viena fazė yra disperguota medžiaga, o kita fazė – skysta. Skystajai fazei gali būti parenkamas bet koks skystis (skystieji angliavandeniliai, vanduo, aliejus), tačiau dažniausiai kaip tirpiklis naudojamas vanduo. Pagal savo sandarą geliai pasižymi kietiems kūnams būdingomis savybėmis, nepaisant to, kad dažniausiai geliai yra skystos, drebučių formos. Tvirtumo ir adhezinių savybių jiems suteikia disperguotos medžiagos trimatis susijungimas su skystąja faze. Disperguotos molekulės jugiasi cheminiais ryšiais arba fizikinėmis sąveikomis. Gelius galima suformuoti jiems koaguliuojant ir

koalescuojant zoliams, susidarant trimačiam tinklui. Kadangi geliai, pagal masę ir tūrį, sudaryti daugiausiai iš skystos fazės, todėl jų tankis yra artimas gelį sudarantiems skysčiams.

Pagal konsistenciją gelius galima gauti nuo minkštų drebučių formos iki elastingos medžiagos. Geliam suformuoti, naudojami atitinkami polimerai, vadinami gelifikuojančiomis medžiagomis [32,33,34].

1.5.1. Gelių susidarymas

Kad suprastume gelių susidarymo procesą, gelius galima suskirstyti į pirminę, antrinę ir tretinę struktūrą. Pirminės struktūros dalelių dydis Ao

- nm, sudaryta iš vienakrypčių agreguotų polimero molekulių. Antrinės struktūros dalelių dydis nm - μm, sudarytas iš įvairių agregatų, tokių kaip micelių, skaidulų, juostų, pūslelių bei klosčių. Tretinės struktūros dalelių dydis μm - mm. Gelio tinklas suformuojamas sąveikaujant atskiriems, pavieniams agregatams (micelėms, klostėms, juostoms ir kt.) [37].

Tarpusavyje susisukusios skaidulos suformuoja trimačius gelių tinklus. Skaidulos gali būti dviejų tipų: tuščiavidurės skaidulos pripildytos skysčių arba kietosios skaidulos. Geliai, pagaminti naudojant gelifikuojančias medžiagas, stabilizuojami kietosiomis skaidulomis. Dispersinės sistemos gaminamos gelifikuojančias medžiagas tirpinant tirpiklyje, esant aukštesnei temperatūrai. Vėliau kambario temperatūroje (apie 25o

C) gelis aušinamas. Vykstant preparato vėsimui gali įvykti trys procesai [37]:

1. Dėl didelės agregacijos būklės gali susidaryti kristalai;

2. Atsitiktinės agregacijos metu susiformuoja amorfinės nuosėdos;

3. Tarpinės agregacijos proceso metu tarp kristalų ir amorfinių nuosėdų susidarymo gali susiformuoti gelis.

Suformuotos gelinės struktūros užtikrina: vaistinės medžiagos pernešimą epidermio, dermos sluoksniuose, sukeliamą vietinį poveikį ir lėtą veikliosios medžiagos atpalaidavimą. Esant geram odos laidumui, vaistinė medžiaga gali prasiskverbti pro giliuosius odos audinius ir sukelti sisteminį poveikį [37].

1.5.2. Hidrogeliai

Hidrogeliai yra hidrofilinių polimerų grandinių tinklas, kuris gali absorbuoti nuo 10-20 % iki kelių šimtų kartų savo sausos masės vandenyje. Hidrogeliai chemiškai stabilūs, tačiau laikui bėgant gali degraduoti ir galiausiai suirti ir ištirpti. Kai tinklas išlaikomas stabilus dėl molekulių tarpusavio susijungimo ar antrinių jėgų, įskaitant joninių, vandenilinių ar hidrofobinių, tokie hidrogeliai vadinami ,,grįžtamaisiais" arba ,,fiziniais" geliais [23].

Fiziniai hidrogeliai yra ne homogeniški, kadangi susijungusių molekulių grupės ar hidrofobiškai, joniškai susijusios sritys gali sukelti nehomogeniškumus. Fiziniuose geliuose laisvų grandinių galai ar grandinių kilpos gali parodyti trumpalaikius tinklo trūkumus. Kartais fiziniai geliai gali susiformuoti iš konkanavalino A su polimeriniu cukrumi arba iš polimerinio biotino ir avidino. Šios tarpusavio sąveikos yra grįžtamos ir gali būti nutraukiamos atsiradus fizinių sąlygų pakitimams, pavyzdžiui, joninės jėgos, pH, temperatūros ar sukeliamo streso pokyčiams. Taip pat, šios sąveikos gali nutrūkti, jei į sudėtį įterpiama specifinių ištirpintos medžiagos priemaišų, kurios konkuruoja su polimero ligandais dėl afininės baltymo vietos [23,24].

Kai hidrogelių tinklai susijungę kovalentinėmis jungtimis, geliai vadinami ,,cheminiais" arba ,,ilgalaikiais". Cheminius hidrogelius galima sukurti kovalentiniais ryšiais jungiant hidrofilinius polimerus arba verčiant hidrofobinius polimerus į hidrofilinius, taip pat juos sujungiant kovalentiniais ryšiais į vientisą tinklą. Kartais sudarant hidrogelius, sujungimai tarp polimerų nebūtini. Tinklinėje būsenoje hidrogelyje susijungusios molekulės pusiausvyros padidėjimas vandeniniuose tirpaluose priklauso nuo molekulių tarpusavio jungimosi tankumo. Cheminiai hidrogeliai, kaip ir fiziniai hidrogeliai, nėra homogeniški. Jie dažniausiai turi vietas, kuriose molekulės tankiai susijungusios, šios vietos vadinamos ,,kekėmis". Jos pasiskirsčiusios regionuose, kuriuose yra mažas susijungusių molekulių tankis. Tokį pasiskirstymą nulemia molekules tarpusavyje jungiančių ryšių sukeliama hidrofobinė agregacija, vedanti į padidėjusių jungčių kiekį turinčias ,,kekes". Kai kuriais atvejais formuojant gelius gali įvykti fazių atsiskyrimas ir vandens pripildytos tuštumos ar makroporos susiformuoja. Tai priklausano nuo tirpiklio sudėties, temperatūros bei disperguotų kietųjų dalelių koncentracijos. Cheminiuose geliuose laisvų grandinių galai parodo gelio tinklo defektus, kurie neturi

teigiamos įtakos tinklo elastingumui. Grandinės kilpos ir surišimai - tai kiti tinklo defektai, kurie taip pat neturi teigiamos įtakos ilgalaikiam tinklo elastingumui [23,24].

Fiziniams ir cheminiams hidrogeliams sudaryti yra daugybė skirtingų makromolekulių struktūrų, tokių kaip: susijungusių cheminiais ryšiais ar susipynusių tinklų linijiniai homopolimerai; linijiniai kopolimerai; slopinami ar pervesti iš hidrofobinių į hidrofilinius kopolimerai; polijonų- daugiavalenčių, polijonų-polijonų ar vandenilinių ryšių kompleksai; hidrofobinių sričių stabilizuoti hidrofiliniai tinklai bei fiziniai deriniai. Hidrogeliai taip pat gali būti įvairiausių fizinių formų: puskietės formos (minkšti kontaktiniai lęšiai), supresuotų miltelių matricos (oraliai vartojamos piliulės ar kapsulės), mikrodalelės (žaizdų gydymui ar bioadheziniai laikikliai), dangalai (kateterių, implantų, kapsulių, piliulių ar kapiliarinės elektroforezės vidinės kapiliarų sienos dangalai), membranos arba plėvelės (naudojamos kaip talpyklos, transderminių vaistų pernešimui į reikiamą vietą), kapsuliuotos kietosios medžiagos (osmosinės pompos), skysčiai (šildant dar šaldant suformuoja gelius) [23,24].

1.5.3. Hidroalkoholiniai geliai

Vandeniniai geliai, kurie savo sudėtyje turi vandens, alkoholio, propilenglikolio arba polietilenglikolio ir šiuo atveju, yra gelifikuojami su karbopoliais arba celiuliozės dariniais, vadinami hidroalkoholiniais geliais. Paprastai geliams gaminti naudojami skirtingų koncentracijų vandens ir alkoholių mišiniai, kurie apibūdinami kaip hidroalkoholiniai geliai. Šio tipo pagrindai suformuojami siekiant optimizuoti nepolinių vaistų įvedimą į organizmą. Nors alkoholiai yra naudingi padidinant nepolinių vaistų tirpumą, jų panaudojimas kaip papildomų tirpiklių kartu su hidrofiliniais polimerais yra dažnai ribotas [39-41].

Polimerinių tirpalų reologines savybes nulemia ne tik polimero-polimero konformacija, išsidėstymas, bet taip pat ir koncentracija, polimero – tirpiklio poveikis. Hidroalkoholių mišiniuose gelifikacijos procesas yra veikiamas alkoholio – polimero tarpmolekulinės savęikos, dėl šios priežasties alkoholio naudojimas formuojant stabilius hidroalkoholinius gelių pagrindus yra ribojamos dėl ne vandeninių tirpiklių suderinamumo su gelifikuojančiomis medžiagomis [39 - 41].

1.5.3.1. Hidroalkoholinių gelių sudėtis

Hidroalkoholiniai geliai, lyginant su įprastais hidrogeliais, pasižymi vienoda sudėtimi, tik papildomai naudojami įvairūs alkoholiai, kaip medžiagų tirpumą gerinantys tirpikliai. Savo sudėtyje

hidroalkoholiniai geliai turi: vandenį, alkoholį, neutralizatorių, drėkiklį bei gelifikuojančią medžiagą (polimerą) [39,40,41].

1.5.4. Gelių panaudojimas

 Dirbtinių audinių inžinerijoje. Šioje srityje jie naudojami kaip karkasas, kuriuose gali būti žmogaus ląstelių, kurios gali regeneruoti audinius [27,28].

 Ląstelių kultūrų kultivavimui naudojami hidrogeliu dengti šulinėliai.

 Aplinkai jautrūs hidrogeliai, žinomi kaip ,,protingieji" geliai. Šio tipo geliai sugeba jausti pH, temperatūros, metabolitų koncentracijos pokyčius, ko pasekoje atpalaiduoja tam tikrą dalį medžiagos.

 Prailginto atpalaidavimo vaistų sistemos.

 Suteikia geresnę absorbciją, tirpumą bei nekrozinių ir fibrozinių audinių šalinimą.

 Hidrogeliai, kurie yra atsakingi už specifines molekules, pavyzdžiui gliukozę ar antigenus, naudojami kaip biosensoriai [29].

 Naudojami sauskelnėse sugerti šlapimą, higienos servetėlėse [30].

 Kontaktiniuose lęšiuose (silikoniniai hidrogeliai, poliakrilamidai ir kt.).

 EEG ir ECG medicininiai elektrodai, kuriuose naudojami hidrogeliai, sudaryti iš polimerų (polietilenoksido, polivinilpirolidono).

 Rektalinių vaistų patekimui ir diagnozei.

 Sausringose vietovėse naudojamos granulės vandeniui sulaikyti, siekiant palaikyti dirvožemio drėgnumą.

 Nudegimų ar kitų sunkių sužeidimų gydymui. Užtepti hidrogeliai palaiko drėgną aplinką, skatina žaizdos gyjimą.

 Vietinių vaistų patekimo šaltinis, ypatingai joninių vaistų, kurie patenka jontoforezės būdu.

 Medžiagos kopijuojančios gyvūnų gleivinės audinį, kurios naudojamas mukoadhezinių vaistų patekimo savybių tyrimams [25,26,31,36].

1.6. Gelifikuojančios medžiagos

Daugybė įvairiausių polimerų/gelifikuojančių medžiagų naudojama geliams suteikti struktūrinį tinklą, padidinti gelių dispersinę klampą, tai pagrindinės medžiagos, formuojant gelinę sistemą. Dauguma jų yra didelės molekulinės masės junginiai, gaunami natūraliu arba sintetiniu būdu.

Tokio tipo medžiagoms priklauso gamtinės dervos, karbomerai bei celiuliozės dariniai. Didžioji dalis šių polimerų pasižymi vandeninėje terpėje aktyviomis funkcijomis, bei keletas polimerų, galinčių gelifikuoti nepolinius skysčius [34,36].

Gelifikuojančias medžiagas tirpale galima apibūdinti kaip funkcines molekules, koloidines daleles ar polimerų pirmtakus. Kad susiformuotų vienmatės, dvimatės ar trimatės sistemos, polimerai per silpnas sąveikas sudaro agregatus. Gelifikacijai labai svarbi tirpumo savybė, kadangi susiformavus netirpiems polimerams/agregatams, tirpale gali įvykti kristalizacija arba amorfinis nusėdimas. Kristalizacija ar nuosėdų susidarymas, tai negrįžtamas terpės atsiskyrimo procesas. Didžiausia leistina koncentracija siekia iki 10 %, tačiau dažniausiai geliuose randama nuo 0,5 % iki 2 % gelifikuojančių medžiagų. Viršijant leistinas normas, geliuose gali susiformuoti drebučiai ir pakisti gelio reologinės savybės [34,35,36].

Gelius formuojantys polimerai skirstomi į: [36]: A. Naturalūs polimerai 1. Agaras; 2. Alginatai; 3. Karageninas; 4. Tragakantas 5. Pektinas; 6. Ksantanas; 7. Gelano sakai;

8. Guaro sakai ir kiti sakai; 9. Chitozanas.

B. Pusiau sintetiniai polimerai 1. Celiuliozės dariniai; 2. Karboksimetilceliuliozė; 3. Metilceliuliozė

4. Hidroksipropilceliuliozė

5. Hidroksipropil (metil celiuliozė); 6. Hidroksietilceliuliozė ir kt. C. Sintetiniai polimerai 1. Karbomerai; 2. Karbopolis 934 3. Karbopolis 940; 4. Karbopolis 980 ir kt.;

6. Poliakrilamidas;

7. Polietilenas ir jo kopolimerai. D. Neorganinės medžiagos

1. Klijai;

2. Mikrokristalinis silicio dioksidas. E. Kitos medžiagos

1. Vaškas;

2. Etilo esterių vaškas; 3. Aliuminio stearatai.

1.6.1. Hidroksipropilceliuliozė

Hidroksipropilceliuliozė (HPC) – tai pusiau sintetinis polimeras, kuris dėl savo didelio tirpumo vandenyje yra vienas svarbiausių celiuliozės cheminių darinių. HPC yra celiuliozės eteris, kuriame kai kurios atsikartojančių gliukozių OH- grupės naudojant propileno oksidą pakeistos į hidroksipropilo grupes. Dėl savo didelio kristališkumo, HPC tirpumas vandenyje ir organiniuose tirpikliuose priklauso nuo gliukozės fragmentuose esančių hidroksipropilo grupių. Optimaliausias tokių grupių skaičius per vieną gliukozės žiedą - keturios. Hidroksipropilceliuliozė turi hidrofilinių ir lipofilinių grupių, todėl turi žemą kritinę temperatūra (45o_{C). Esant žemesnei temperatūrai nei 45}o

C - HPC yra tirpus vandenyje, temperatūrai viršijus kritinį tašką - netirpsta vandenyje (susiformuoja nuosėdos). Priklausomai nuo HPC koncentracijos vandenyje, ši medžiaga gali suformuoti skystus kristalus ir įvairias mezofazes, pvz.: želatiną [42,43].

Farmacijoje hidroksipropilceliuliozė dažniausiai naudojama kaip tirštinanti medžiaga, emulsiklis arba kaip agregatų formavimąsi slopinanti medžiaga. Priklausomai nuo HPC koncentracijos ir/ar vandeninio tirpalo temperatūros – gelinėms sistemoms formuojantis hidroksipropilceliuliozė sudaro ganėtinai klampius tirpalus. Klampūs tirpalai, pvz. geliai, kremai yra puiki farmacinė forma siekiant prailginto vaistinės medžiagos atpalaidavimo [43].

1.6.2. Carbopol Ultrez 21

Poliakrilo rūgšties polimerai formuojami tarpusavyje kryžminėmis jungtimis sujungiant modifikuotas akrilo rūgšties molekules. Tarpusavyje sujungus N skaičių akrilo rūgščių suformuojamos

pirminio polimero dalelės (skersmuo nuo 0,2µm - 6,0µm) iš kurių susiformuoja struktūrinis polimerinių grandinių tinklas, sudarantis atitinkamą polimerą.

1 cheminė reakcija. Akrilo rūgščių modifikuotas kryžminių jungčių susidarymas [44]

Suformuotas Carbopol Ultrez 21 polimeras yra vienas naujesnių carbopol polimerų, pasižymintis geresne elektrolitų tolerancija, didesnis gelių skaidrumas bei klampa. Šios savybės leidžia padidinti norimos farmacinės formos stabilumą.

Ultrez 21 polimerai yra purūs, baltos spalvos, silpno specifinio kvapo milteliai, kuriuos subėrus ant vandens paviršiaus - išbrinksta, padidindami savo tūrį iki 1000 kartų. Išbrinkę karbopoliai suformuoja gleives primenančią dispersiją (kai pH apie 3), kurią neutralizavus su šarminėmis medžiagomis ar kitais neutralizatoriais, suformuojamas skaidrus, malonaus kvapo gelis. Kad gelis pilnai susiformuotų, reikia jonizuoti visas karboksilines grupes, esančias polimere - polimero susijungusios grandinės išsivynioja. Kai pH yra ribose 6,5-7,5, gaunamas optimaliausios klampos gelis [44].

Farmacijos pramonėje Ultrez 21 bei kiti karbopoliai naudojami dėl didelio efektyvumo, vidutinio elektrolitų toleravimo, lengvo naudojimo būdo. Pagal savybes gali būti naudojami kaip emulsikliai, reologinių savybių modifikatoriai. bei tirštinančios medžiagos, suteikiančios farmacinei formai stabilumo. Karbopoliai pasižymi šiomis savybėmis būtent dėl akrilo rūgštyje esančių karboksilo grupių [44].

1.7. Literatūros apibendrinimas

Paradontozė – tai viena dažniausiai plintančių burnos ertmės uždegiminių ligų, susijusi su periodonto pakitimais. Liga sukelia progresuojantį alveolinių kaulų netekimą, periodonto kišenės formavimusi, ko pasekoje suprastėja audinio palaikomosios, atraminės funkcijos ir atsiranda rizika iškristi dantims.

Dažinės ciberžolės šaknų ekstraktas, kuris yra gaminamų gelių sudėtinė dalis, pasižymi ypač plačiu farmakologiniu poveikiu. Nagrinėjant mokslinę literatūrą pasirinkta į gelių sudėtį įterpti skirtingas ciberžolės ekstrakto koncentracijas, stebint gelinės sistemos stabilumo priklausomybę nuo ciberžolės koncentracijos.

Gelis – dispersinė sistema, kuri yra sudaryta iš mažiausiai dviejų fazių, kai viena fazė yra disperguota medžiaga, o kita fazė – skysta. Suformuotos gelinės sistemos užtikrina vaistinės medžiagos tolygų atpalaidavimą odos sluoksnyje bei sukeliamą vietinį poveikį.

Geliams gaminti, kaip gelifikuojančios medžiagos pasirinktos hidroksipropilceliuliozė bei Carbopol ultrez 21. Polimerai pasirinkti dėl ekonomiškos, paprastos gamybos technologijos, atskirų komponentų tarpusavio suderinamumo bei gelyje esančios veikliosios medžiagos atpalaidavimo.

2. TYRIMO METODIKA

2.1. Tyrime naudotos medžiagos ir aparatūra

2.1.1. Tyrime naudotos medžiagos

 Išgrynintas vanduo (Ph. Eur. 01/2008:0008);

 Glicerolis (Carl Roth GmbH + Co. KG, Vokietija);

 Etanolis (AB ,,Stumbrasˮ, Kaunas, Lietuva);

 Dažinės ciberžolės sausasis ekstraktas (Naturalin Bio - Resources., Ltd, Kinija);

 Dažinės ciberžolės šaknų milteliai (Ph. Eur. 01/2015:2543);

 Dažinės ciberžolės (Curcuma longa L.) standartas (Sigma - Aldrich®, Vokietija);

 Mitybinė agaro terpė (BBL, JAV);

 Natrio hidroksidas (Ph. Eur. 01/2005:0677);

 Hidroksipropilceliuliozė (Ph. Eur. 01/2017:0337);

 Carbopol® Ultrez 21™ (Lubrizol, JAV);

 Propilenglikolis (Sigma - Aldrich® Chemie GmbH, Vokietija).

2.1.2. Tyrime naudota aparatūra

 Vandens vonelė su ultragarsu Sonorex Digitec (Bandelin, Vokietija),

 Tekstūros analizatorius TA.XT.plus (Gambica, Didžioji Britanija),

 Svarstyklės ABT 120 - 4M (Kern & Sohn GmbH, Vokietija),

 Svarstyklės Ad510 (Axis, Lenkija),

 Klimatinė spinta Climacell (MMM, Medcenter Einrichtungen GmbH, Vokietija),

 pH - metras Data Line pH - Meter (Winlab®, Vokietija),

 pH - metras pH/ION 7320 (WTW, Vokietija).

 Maišyklė Eurostar 200 digital ( IKA®, Vokietija),

 Magnetinė kaitinimo plytelė IDL MSH - 20A (Labortechnik GmbH, Vokietija),

 Centrifūga 3 - 18KS (Sigma®, Vokietija),

 UV spektrofotometras UV - 1800 (Shimatzu, Japonija),

 Chromatografas Waters 2695 (Alliance, JAV) ir fotodiodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters, JAV),

2.2 Metodai

2.2.1. Gelių gamyba

Gelinių pagrindų gamyba su hidroksipropilceliulioze: į indą supilamas kambario temperatūros išgrynintas vanduo (nuo 75,6 iki 76,0 ml) bei supilamas propilenglikolio tirpalas (etanolis su propilenglikoliu, santykiu 7:3; 9,8 ml) su ištirpusiu dažinės ciberžolės ekstraktu (nuo 0 iki 0,5 g). Po to suberiama 4 g hidroksipropilceliuliozės ir išmaišoma, kol susidaro suspensija. Susiformavus suspensijai įpilamas 10 % glicerolis, įdedamas magnetinis strypelis ir pastatomas ant magnetinės maišyklės MSH - 20A. Maišymas vyksta, kol susiformuoja gelis. Mišinio maišymo trukmė - 15 min. Proceso metu palaikoma pastovi temperatūra 40oC ± 2oC. Gauto gelio pH koreguojama 18 % natrio šarmu iki reikiamos pH reikšmės (6,2 - 7,3). pH tiriamas pH - metru pH/ION 7320 (WTW, Vokietija).

Gelinių pagrindų gamyba su karbomeru Ultrez 21: į indą supilamas kambario temperatūros išgrynintas vanduo (nuo 77,1 iki 77,7 ml) bei propilenglikolio tirpalas (etanolis su propilenglikoliu. santykiu 7:3; 9,8 ml) su ištirpusiu dažinės ciberžolės ekstraktu (nuo 0 iki 0,5 g). Vėliau pasveriama 0,8 g karbomero Ultrez 21 ir tolygiai išbarstomas ant tirpiklių paviršiaus. Karbomero milteliai paliekami, kol išbrinksta. Brinkimas trunka apie 5 min. Išbringus supilama 10 % glicerolio. Masė maišoma su EUROSTAR 200 digital maišykle prie 100 apsk./min (IKA®, Vokietija). Maišymo metu neutralizuojama 18 % natrio šarmu, kol susiformuoja klampus, skaidrus gelis. Maišymo trukmė - 10 min. Gauto gelio pH nustatomas pH - metru pH/ION 7320 (WTF, Vokietija).

Dažinės ciberžolės šaknų ekstrakto įterpimas į gelinio pagrindo tirpiklį: prieš įterpimą į gelinį pagrindą, buvo norima nustatyti ciberžolės ekstrakto tirpumą. Atsvertas reikiamas kiekis ciberžolės suberiamas į 50 ml talpos karščiui atsparią plokščiadugnę kolbą, pilama 9,8 ml propilenglikolio tirpalo(etanolis ir propilenglikolis, santykiu 7:3), supurtoma ir talpinama į ultragarso Sonorex Digitec vonelę 15 min, esant 30o_{C. Vėliau ciberžolės tirpalas iš lėto supilamas į išgrynintą}

vandenį ir gerai sumaišomas.

2.2.2. Dažinės ciberžolės cheminės sudėties įvertinimas

2.2.2.1. UV spektrofotometrija

Dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto bei šaknų miltelių fenolinių junginių, t.y. kurkuminoidų, išreikštų kurkumino kiekiu, kiekybinis nustatymas UV spektrofotometru pagal farmakopėjoje nurodytą metodą ( Ph.Eur. 01/2015:2543).

Absorbcijos dydžiui nustatyti naudojamas UV - 1800 240V IVDD prietaisas, esant bangos ilgiui 425 nm. Kaip palyginamasis tirpalas naudojamas 96 % etanolis (Ph.Eur. 2.2.25). Pagal Europos farmakopėjoje nurodytą metodiką paruoštas tiriamasis tirpalas pilamas į kruopščiai išvalytą kvarcinę kiuvetę ir analizuojama absorbcija. Tyrimas kartojamas 3 kartus, kambario temperatūroje 25 ± 2 o

C. Iš absorbcijos (A) apskaičiuojamas kurkuminoidų, išreikštų kurkuminu, kiekis procentais:

2.2.2.2. Efektyvioji skysčių chromatografija

Dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto cheminės sudėties nustatymui atlikti pasirinktas efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) tyrimo metodas, pasižymintis tikslumu, patikimais rezultatais, greita analize.

Tyrimas atliktas naudojantis ESC ,,Waters 2695ˮ (Alliance, JAV) bei detektorius ,,Waters 996ˮ PDA. Kurkuminas ir kiti kurkuminoidų grupės junginiai nustatyti esant 420 nm UV spektro bangos ilgiui. Analizei atlikti naudota: 250 x 4,6 mm, 5 µm ACE C18 kolonėlė (ACT, Škotija);

mobilioji fazė susidedanti iš 0,1 % trichloracto rūgšties (TFA) : acetonitrilo (ACN) (santykiu 45:55). Tekėjimo greitis 1 ml/min. Mėginių injekcijos tūris 10 µL.

Kurkumino kiekybiniam įvertinimui nustatyti taikytas kalibracinio grafiko sudarymas. Kurkumino kalibracinis grafikas buvo sudarytas iš 7 taškų, kai koncentracijos ribos 178,00 - 5,56 mg/ml. Sudarius kalibracinį grafiką, įvertintas junginio tiesiškumas, kuris atitiko duotus parametrus, kai R2= 0,999965.

2.2.3. Mikrobiologinis tyrimas

Mikrobiologinis tyrimas, nustatant gelių antimikrobinį poveikį, atliktas gelius pagaminus, po 2 mėn. ir 4 mėn.

Pirmiausia paruošiama 18 Petri lėkštelių, bakterijų suspensija bei agaras. Bakterijų suspensija (0,5 ± 3%) paruošiama su McFarland DEN - 1 densitometru. Į Petri lėkšteles įpilama po 1 ml paruoštos bakterijų suspensijos. Vėliau pilama 12 ml ±1 ml mitybinės agaro terpės ir kruopščiai sumaišoma su suspensija. Pora minučių palaukiama, kol agaras sustingsta (stingsta prie 40 o

C). Paruoštos Petri lėkštelės talpinamos į termostatą 15 min. esant 32o_{C ±1} o_{C temperatūrai. Lėkštelių}

talpinimo į termostatą tikslas - dangtelių išdžiovinimas. Išėmus iš termostato Petri lėkšteles į kiekvieną įstatomi 7 vamzdeliai, į kuriuos dedami geliai su skirtingomis veikliosios medžiagos koncentracijomis, kontrolinis gelis bei 2 tirpalai su minimalia (0,1 konc.) ir maksimalia (0,5 konc.) ištirpinta dažinės ciberžolės ekstrakto koncentracija.

Petri lėkštelėse tirtos pasėtos m/o kultūros ir antibakterinis poveikis prieš jas : S. Aureus, S.Epidermis, E. Coli, P. Aeruginosa, K. Pneumoniae, B. Cereus, E. Faecalis, P. Vulgaris, C. Albicans.

2.2.4. Laikymas klimatinėje spintoje

Norint nustatyti temperatūros poveikį gelių stabilumui, geliniai mėginiai buvo patalpinti į klimatinę spintą, kurioje buvo laikomi 4 mėn., esant 38±0,5 o_{C temperatūrai bei 80 proc. santykinei}

drėgemi. Gelinius pagrindus išėmus iš klimatinės spintos buvo vertinamos jų fizinės savybės, tekstūros analizė, pH, centrifugavimo stabilumas. Geliniai mėginiai tirti pagaminus, po 2 mėn ir po 4 mėn.

2.2.5. Tekstūros analizė

Analizei atlikti naudoti gelių mėginiai po pagaminimo, po 2 mėn. ir po 4 mėn., kurie buvo tiriami TA.XT.plus tekstūros analizatoriumi (Gambica, Didžioji Britanija). Prieš mėginių matavimą, paruošiamas tekstūros analizatorius: prisukama tarpinė, pritvirtinama speciali plokštuma bei parenkamas tinkamo dydžio diskelis. Taip pat, specialus plastikinis indas užpildomas apie 75 % jo tūrio geliniu mėginiu. Diskelis nuleidžiamas iki tokio aukščio, kad atstumas tarp gelio paviršiaus ir diskelio būtų minimalus. Tyrimui atlikti analizatorius yra prijungtas prie stacionaraus kompiuterio, naudojant Exponent programą parenkami geliams matuoti skirti parametrai. Gelių analizės metu buvo tiriamos 4 savybės: kietumas, konsistencija, klampos indeksas bei lipnumas. Kiekvieno tyrimo metu, testas atliktas po 3 kartus.

2.2.6. pH reikšmės nustatymas

Pagamintų gelių pH reikšmės tirtos naudojantis pH - metru Data Line pH - Meter (Winlab®, Vokietija). Kiekvieno tyrimo metu buvo imti 2 g gelinio mėginio, kurie inde ištirpinami maišant su 20 ml distiliuoto vandens. Gauta dispersija filtruojama pro popierinį filtrą į atskirą indą. Prieš talpinant pH - metro elektrodą į tiriamąjį tirpalą, elektrodas nuplaunamas distiliuotu vandeniu. Patalpinus prietaiso elektrodą į tiriamąjį tirpalą, laukiama kol nusistovės pH reikšmė ekrane. Po kiekvieno tyrimo prietaiso

elektrodas nuplaunamas distiliuotu vandeniu. Kiekvieno gelio pH matavimas atliekamas po 3 kartus. Iš viso pH reikšmės matuotos tris kartus: gelius pagaminus, po 2 mėn. ir po 4 mėn.

2.2.7. Centrifugavimas

Diferencinio centrifugavimo testas buvo atliekamas su ką tik pagamintais, po 2 mėn. ir po 4 mėn geliais, kurie buvo laikomi kambario temperatūros bei termostato sąlygomis. Centrifugavimas - tai pagreitinto stabilumo tyrimas, kai geliai yra veikiami didele centrifūgos jėga, kurios metu galima vizualiai stebėti gelinių pagrindų ir tirpiklių fazių atsiskyrimą, veikliosios medžiagos nuosėdų iškritimą. Tyrimui atlikti naudota 3 - 18 KS centrifūga (Sigma®, Vokietija). Į mėgintuvėlius dedama po 2 ml skirtingų gelių mėginių. Centrifūgoje nustatomi parametrai: 3000 apsisukimų/ per minutę, trukmė - 5 minutės, temperatūra - 25 oC. Po kiekvieno centrifūgavimo proceso mėginiai išimami iš prietaiso ir vizualiai kruopščiai apžiūrimi. Centrifugavimo testas kiekvienam mėginiui ištirti atliktas po 3 kartus.

2.2.8. Fizinio stabilumo tyrimas

Geliai buvo laikomi kambario sąlygomis bei klimatinėje spintoje. Vizualiai apžiūrint, buvo vertinamos fizinės savybės: spalva, skaidrumas, homogeniškumas, kvapas. Kiekvieno gelio fizikiniai pokyčiai vertinti tris kartus, tyrimas atliktas tris kartus (pagaminus, po 2 mėn. ir po 4 mėn.).

2.2.9. Statistinė analizė

Gauti duomenys apdoroti naudojant Microsoft® Office Excel 2010 programą. Susisteminus gautus duomenis, apskaičiuotas aritmetinis vidurkis bei standartinis nuokrypis. Siekiant nustatyti rezultatų skirtumų reikšmingumą, taikytas T- test. Skirtumai reikšmingi, kai p<0,05.

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1. Kurkumino kiekio įvertinimas

3.1.1. Kurkuminoidų, išreikštų kurkuminu, kiekio nustatymas

4 pav. Dažinės ciberžolės skirtingų preparatų cheminė analizė

Ciberžolės preparatams analizuoti panaudota farmakopėjoje pateikta metodika (Ph.Eur. 01/2015:2543). Gauti tyrimo rezultatai pateikiami 4 paveiksle.

Vertinant rezultatus nustatyta, kad didžiausias kiekis kurkuminoidų, išreikštų kurkuminu, nustatytas dažinės ciberžolės šaknų sausajame ekstrakte 22,47 proc., o sutrintų šaknų milteliuose atitinkamai 3,45 proc. (ciberžolė iš Indijos) bei 3,20 proc. (ciberžolės milteliai iš vietinės Kauno parduotuvės). Skirtumai galimi dėl skirtingų preparatų tipų bei kokybės.

Sausasis ekstraktas, tai gryni milteliai, kurių sudėtyje yra apie 95 proc. kurkuminoidų (likę 5 proc. maltodekstrinai). Ekstraktas gaunamas ekstrakcijos būdų, ekstrahuojant dažinės ciberžolės miltelius su 96 procentų etanoliu. Sausasis ekstraktas yra išvalytas nuo galimų priemaišų, naudojamas preparatų gamyboje, mokslinių tyrimų praktikoje.

Įprastiniai dažinės ciberžolės šaknų milteliai, tai farmakopėjoje nurodytu metodu iš ciberžolės šaknų pagaminami preparatai, kurie gali turėti apie 40 proc. priemaišų ir dažniausiai naudojami kaip prieskoniai.

3.1.2. Kurkumino kiekio įvertinimas ciberžolės sausajame ekstrakte

Siekiant gauti detalesnius dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto cheminės sudėties duomenis, tyrimui atlikti naudotas ESC chromatografas ,,Waters 2695ˮ, kurio pagalba nustatytas kurkumino kiekis sausajame ekstrakte. Gauta ESC chromatograma pateikiama 5 paveiksle.

5 pav. Dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto chromatograma kurkuminui nustatyti, naudojant ESC ,,Waters 2695ˮ

Tyrimo metu nustatytas kurkumino sulaikymo laikas - 8,01 min, smailių plotas 810681. Ištyrus chromatogramą nustatyta kurkumino koncentracija ciberžolės sausajame ekstrakte - 116,561 mg/ml, tai atitinka 50,09 proc viso kurkuminoidų kiekio, esančio sausajame ekstrakte. Remiantis moksliniais straipsniais, galima teigti, kad antroje vietoje, pagal kiekį (sulaikymo laikas 6,92 min) yra bisdemetoksikurkuminas, kuris atitinka 38,80 proc. viso kurkuminoidų kiekio [45].

3.2. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu sudėties

sudarymas ir gamyba

Išanalizavus mokslinę literatūrą, tyrimui atlikti, eksperimentiniu būdu buvo pagaminti 10 gelių, su skirtingomis ciberžolės ekstrakto koncentracijomis (0; 0,1; 0,2; 0,4 ir 0,5 %). Eksperimentiniu būdu bei nagrinėjant mokslinę literatūrą, geliams pagaminti naudotos skirtingos gelifikuojančios medžiagos bei jų kiekiai (4 procentai - hidroksipropilceliuliozė bei 0,8 procentai - Carbopol Ultrez 21). Eksperimentiniu būdu bei nagrinėjant mokslinę literatūrą gelių gamyboje parinktos pagalbinės

medžiagos: kaip drėkiklis naudotas 10 procentų glicerolis; atitinkamas kiekis neutralizatoriaus 18 % NaOH ir 9,8 procentai propilenglikolio tirpalas, ištirpintas 70 % etanolyje, santykiu 7:3.

Visų pagalbinių medžiagų kiekis geliuose buvo identiškas, išskyrus veikliosios medžiagos, vandens bei neutralizatoriaus. Pagamintų gelių sudėtys pateikiamos 1 lentelėje.

Dažinės ciberžolės sausojo ekstrakto skirtingos koncentracijos pasirinktos, siekiant įvertinti sausojo ekstrakto poveikį gelio stabilumui. Ekstrakto koncentracijos pasirinktos eksperimentiniu būdu, analizuojant mokslinius tyrimus.

Gelių gamybai pasirinktos skirtingos gelifikuojančios medžiagos: hidroksipropilceliuliozė bei Carbopol Ultrez 21. Polimerai pasirinkti siekiant įvertinti skirtingų polimerų poveikį gelio stabilumui. Gelifikuojančių medžiagų koncentracijos pasirinktos išnagrinėjus mokslinius tyrimus bei atliekant eksperimentinę gelių gamybą.

1 lentelė. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų ekstraktu sudėtis.

(H0; H0,1; H0,2; H0,4; H0,5) - ciberžolės sausojo ekstrakto kiekis (%), esantis gelių su hidroksipropilceliulioze sudėtyse; (C0; C0,1; C0,2; C0,4; C0,5) - ciberžolės sausojo ekstrakto kiekis

(%), esantis gelių su Carbopol Ultrez 21 sudėtyse.

3.3. Hidroalkoholinių gelių su dažinės ciberžolės šaknų sausuoju ekstraktu

antimikrobinio aktyvumo įvertinimas

Siekiant atlikti kokybinį mikrobiologinį tyrimą, buvo pagaminti geliai su skirtingomis ciberžolės sausojo ekstrakto koncentracijomis (0; 0,1; 0,2; 0,4 bei 0,5). Tyrimas atliktas trejais laiko tarpais (po pagaminimo, po 2 mėn. ir po 4 mėn.).

Medžiagos (%)

Gelifikuojančios medžiagos, gelio kodas

Hidroksipropilceliuliozė Carbopol Ultrez 21 H0 H0,1 H0,2 H0,4 H0,5 C0 C0,1 C0,2 C0,4 C0,5 Gelifikuojanti medžiaga 4 4 4 4 4 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Dažinės ciberžolės sausasis ekstraktas 0 0,1 0,2 0,4 0,5 0 0,1 0,2 0,4 0,5 Glicerolis 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Propilenglikolio tirpalas 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 9.8 18% NaOH 0,15 0,11 0,11 0,11 0,11 1,70 1,70 1,80 1,80 1,80 Išgrynintas vanduo 76,0 76,0 75,9 75,7 75,6 77,7 77,6 77,4 77,2 77,1 Viso, g: 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

2 lentelė. Hidroalkoholinių gelių antimikrobinio aktyvumo įvertinimas skirtingo laiko atžvilgiu. Ge li fikuojanti medž iaga La iko i nter va las (mė n.) Bakterijų kultūra Tiria

masis gelis (konc

) S.aure us S.e piderm idi s E.c oli P.ae rugi nosa K . pne umoniae B.c ere us E. fae cali s P.v ulgar is C .albi cans Hidro ksipropil ce li uli oz ė P o pa ga m ini m o H0 + + - - ± + + - - H0,1 + + + ± ± + + ± ± H0,2 + + + + ± + + + + H0,4 + + + + ± + + + + H0,5 + + + + ± + + + + P o 2 mėn. H0 + + - - ± ± - - - H0,1 + + ± ± ± + + - ± H0,2 + + + ± ± + + ± + H0,4 + + + + ± + + + + H0,5 + + + + ± + + + + P o 4 mėn. H0 + + - - ± - - - - H0,1 + + ± ± ± ± ± - - H0,2 + + ± ± ± ± + ± ± H0,4 + + + ± ± + + + + H0,5 + + + + ± + + + + C arbopo l Ult re z 21 P o pa ga m ini m o C0 + + - - ± ± + - - C0,1 + + + ± ± + + ± + C0,2 + + + + ± + + + + C0,4 + + + + ± + + + + C0,5 + + + + ± + + + + P o 2 mėn. C0 + + - - - ± - - - C0,1 + + ± ± - ± ± - ± C0,2 + + + + ± + + ± ± C0,4 + + + + ± + + + + C0,5 + + + + ± + + + + P o 4 mėn. C0 + + - - - - C0,1 + + ± - - ± ± - - C0,2 + + ± + - ± ± ± ± C0,4 + + ± + ± + + + + C0,5 + + + + ± + + + +

(H0; H0,1; H0,2; H0,4; H0,5) - ciberžolės sausojo ekstrakto kiekis (%), esantis gelių su hidroksipropilceliulioze sudėtyse; (C0; C0,1; C0,2; C0,4; C0,5) - ciberžolės sausojo ekstrakto kiekis

(%), esantis gelių su Carbopol Ultrez 21 sudėtyse.

(+) - gelis pasižymėjo antibakteriniu poveikiu, susidarė sterili zona; (±) - gelis pasižymėjo antibakteriniu poveikiu, tačiau sterili zona nesusidarė; (-) - geliai nepasižymėjo antibakterinėmis

savybėmis.

Gelių, pagamintų su hidroksipropilceliuliozę antimikrobinių savybių vertinimas. Gauti tyrimo rezultatai pateikiami 2 lentelėje. Iš rezultatų matyti, kad po pagaminimo geliai su skirtingomis ciberžolės sausojo ekstrakto koncentracijomis (H0,1; H0,2; H0,4; H0,5) slopino visas m/o kultūras:

S.aureus, S.epidermidis, E.coli, P.aeruginosa, K. pneumoniae, B.cereus, E.faecalis, P. vulgaris, C.albicans, išskyrus kontrolinis gelis (H0), kuris nepasižymėjo antimikrobinėmis savybėmis prieš E.coli, P.aeruginosa, P. vulgaris bei C.albicans.

Po dviejų mėnesių atlikus pakartotinį tyrimą, rezultatai išliko panašūs: papildomai nustatyta, kad kontrolinis gelis (H0) nepasižymėjo antibakterinėmis savybėmis prieš E. faecalis m/o kultūrą. Taip pat nustatyta, kad gelis (H0,1) neslopino P.vulgaris m/o kultūros augimo.

Po keturių mėnesių pakartotinai atlikus tyrimą pastebima, kad geliai (H0,2; H0,4 ir H0,5) pasižymėjo m/o kultūras slopinančiu poveikiu visą tyrimo laikotarpį, tačiau gelių (H0 ir H0,1) antibakterinės savybės laiko atžvilgiu silpnėja: kontrolinis gelis (H0) neslopino B.cereus m/o kultūros, o mažiausią sausojo ekstrakto konc. turintis gelis (H0,1) neslopino C. albicans m/o kultūros.

Gelių, pagamintų su Carbopol Ultrez 21 antimikrobinių savybių vertinimas. Gauti tyrimo rezultatai pateikiami 2 lentelėje. Pagal gautus tyrimo duomenis matyti, kad po pagaminimo geliai su skirtingomis ciberžolės sausojo ekstrakto koncentracijomis (H0,1; H0,2; H0,4; H0,5) slopino visas m/o kultūras: S.aureus, S.epidermidis, E.coli, P.aeruginosa, K. pneumoniae, B.cereus, E.faecalis, P. vulgaris, C.albicans, išskyrus kontrolinis gelis (H0), kuris nepasižymėjo antimikrobinėmis savybėmis prieš E.coli, P.aeruginosa, P. vulgaris bei C.albicans.

Po dviejų mėnesių atlikus pakartotinį tyrimą, rezultatai išliko panašūs: papildomai nustatyta, kad kontrolinis gelis (H0) nepasižymėjo antibakterinėmis savybėmis prieš E. faecalis bei K.pneumoniae m/o kultūras. Taip pat nustatyta, kad gelis (H0,1) neslopino P.vulgaris ir K.pneumoniae m/o kultūrų augimo.

Po keturių mėnesių pakartotinai atlikus tyrimą pastebima, kad tik du geliai (H0,4 ir H0,5) pasižymėjo m/o kultūras slopinančiu poveikiu visą tyrimo laikotarpį. Gelių (H0 ir H0,1) antibakterinės savybės laiko atžvilgiu silpnėja: kontrolinis gelis (H0) neslopino B.cereus m/o kultūros, o mažiausią sausojo ekstrakto konc. turintis gelis (H0,1) neslopino C. albicans bei P.aeruginosa m/o kultūrų augimo. Pagal gautus duomenis pastebima, kad gelis (H0,2) taip pat neslopino vienos iš bakterijų kolonijų dauginimosi - K.pneumoniae.