(1)5 priedas DARBAS ATLIKTAS VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDROJE PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Cinamonų miltelių tablečių gamyba ir analizė“

(1)

5 priedas

DARBAS ATLIKTAS VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDROJE

PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ

Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Cinamonų miltelių tablečių gamyba ir analizė“.

1. Yra atliktas mano paties (pačios).

2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-12 Monika Peleckaitė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

2020-05-12 Monika Peleckaitė

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO

2020-05-12 Arūnas Savickas

(2)

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE (KLINIKOJE, INSTITUTE)

2020-05-12 Jurga Bernatonienė

(aprobacijos data ) (katedros (klinikos, instituto) vedėjo (-os) (vadovo (-ės)) (parašas) vardas, pavardė)

Baigiamojo darbo recenzentas

(vardas, pavardė) (parašas)

Baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

(data) (gynimo komisijos sekretoriaus (-ės) vardas, pavardė) (parašas)

(3)

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

MONIKA PELECKAITĖ

Cinamonų miltelių tablečių gamyba ir analizė

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas:

Prof. habil. dr. Arūnas Savickas

Darbo konsultantas:

Prof. dr. Alvydas Pavilonis

KAUNAS, 2020

(4)

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS MEDICINOS AKADEMIJA

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanė prof. dr. Ramunė Morkūnienė Data

Cinamonų miltelių tablečių gamyba ir analizė

Magistro baigiamasis darbas

Konsultantas Darbo vadovas

Prof. dr. Alvydas Pavilonis Prof. habil. dr. Arūnas Savickas

Data Data

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantė Monika Peleckaitė

Data Data

KAUNAS, 2020

(5)

Turinys

SANTRAUKA ... 5

SUMMARY ... 6

ĮVADAS ... 7

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 8

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 9

1.1 Cinamonų rūšys, morfologiniai požymiai, paplitimas ... 9

1.2 Cinamonų žaliava ir jos cheminė sudėtis ... 9

1.3 Cinamono panaudojimas ir farmakologinis poveikis ... 11

1.3.1 Cinamonas II tipo cukrinio diabeto gydyme ... 12

1.3.2 Cinamono poveikis cholesteroliui ... 13

1.3.3 Antimikrobinis poveikis ... 14

1.3.4 Kitas cinamono poveikis ... 15

1.4 Tabletės, jų kategorijos ir keliami kokybės reikalavimai ... 16

1.5 Tablečių gamyba ... 17

1.5.1 Tiesioginis presavimas ... 18

1.5.2 Sausasis granuliavimas ... 18

1.5.3 Drėgnasis granuliavimas ... 19

1.6 Milteliai ir jiems keliami reikalavimai ... 20

2. TYRIMO METODIKA ... 21

2.1 Tyrimo objektas ... 21

2.2 Tyrime naudotos medžiagos ir prietaisai ... 21

2.3 Cinamonų miltelių technologinis vertinimas ... 22

2.3.1 Miltelių frakcinės sudėties nustatymas ... 22

2.3.2 Birumo ir kūgio kampo nustatymas ... 22

2.3.3 Suberiamojo tankio nustatymas ... 23

2.4 Cinamonų miltelių antimikrobinis poveikis ... 24

2.4.1 Antimikrobinio aktyvumo nustatymas ... 25

(6)

2.5 Pagalbinių medžiagų parinkimas ir miltelių mišinių gamyba ... 26

2.6 Drėgnasis tabletuojamųjų mišinių granuliavimas ... 27

2.7 Cinamonų miltelių mišinių tabletavimas ... 28

2.8 Tablečių kokybės vertinimas ... 28

2.8.1 Tablečių išvaizdos vertinimas ... 29

2.8.2 Tablečių vidutinė masė ... 29

2.8.3 Nedengtų tablečių dilumas ... 29

2.8.4 Tablečių tvirtumas spaudimui ... 30

2.8.5 Tablečių suirimo testas ... 30

2.8.6 Bendro fenolinių junginių kiekio nustatymas ... 30

2.8.7 Tablečių stabilumo tyrimas ... 31

2.9 Duomenų analizės metodai ... 31

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 32

3.1 Cinamonų miltelių technologinės savybės ... 32

3.2 Cinamonų miltelių antimikrobinis aktyvumas ... 33

3.3 Cinamonų miltelių mišinių birumo ir takumo vertinimas ... 34

3.4 Granuliuotų miltelių mišinių technologinių savybių vertinimas ... 35

3.5 Pagamintų tablečių kokybės vertinimas ... 37

3.5.1 Tablečių išvaizda ir vidutinė masė ... 38

3.5.2 Tablečių atsparumas dilumui ... 39

3.5.3 Tablečių kietumas ... 39

3.5.4 Tablečių suirimas ... 40

3.5.5 Bendras fenolinių junginių kiekis cinamonų milteliuose ir tabletėse ... 40

3.5.6 Cinamonų miltelių tablečių stabilumo tyrimas ... 41

4. IŠVADOS ... 44

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 45

6. LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 46

(7)

SANTRAUKA

M. Peleckaitės magistro baigiamasis darbas „Cinamonų miltelių tablečių gamyba ir analizė“.

Mokslinis vadovas prof. habil. dr. A. Savickas; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos fakulteto Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra. Kaunas, 2020

Darbo tikslas – parinkus tinkamą gamybos technologiją, pagaminti nedengtas cinamonų miltelių tabletes ir atlikti jų kokybinę analizę. Darbo uždaviniai – įvertinti cinamonų miltelių technologines savybes bei antimikrobinį aktyvumą ir spektrofotometrinės analizės metodu nustatyti juose esantį bendrąjį fenolinių junginių kiekį, parinkti tinkamą cinamonų miltelių tablečių sudėtį ir gamybos technologiją, įvertinti pagamintų tablečių kokybę. Tyrimo objektas - ceiloninių cinamonų (Cinnamomum verum J.Presl) milteliai ir iš jų su pasirinktomis pagalbinėmis medžiagomis pagamintos tabletės.

Tyrimo metodika: farmakopėjiniais metodais įvertintos technologinės ceiloninių cinamonų miltelių savybės, taip pat nustatytas jų antimikrobinis aktyvumas. Bendras fenolinių junginių kiekis nustatytas spektrofotometriniu metodu su Folin – Ciocalteu reagentu. Atsižvelgiant į gautus rezultatus, parinktos pagalbinės medžiagos, įvertintas jų mišinių su cinamonų milteliais birumas, tyrimai tęsti su mišiniu, kurio birumas buvo geriausias, didinant cinamono kiekį. Tabletės pagamintos drėgnojo granuliavimo būdu. Vertinant pagamintų tablečių kokybę, vadovautasi farmakopėjiniais metodais.

Rezultatai ir išvados: ceiloninių cinamonų milteliai buvo smulkūs, pasižymėjo blogu birumu.

Antimikrobinis tyrimas parodė, kad 0,5 g cinamonų miltelių sėkmingai slopino pasirinktų standartinių mikroorganizmų kultūrų augimą. Bendras fenolinių junginių kiekis cinamonų milteliuose – 358 ± 0,02 mg/g GRE. Nustačius miltelių mišinių su pagalbinėmis medžiagomis birumą, nuspręsta tyrimus tęsti su mišiniu, kuriame buvo Prosolv SMCC HD 90 (mikrokristalinės celiuliozės ir bevandenio koloidinio silicio dioksido mišinys) ir magnio stearato. Suformuluotos trys sudėtys, kuriose cinamonų milteliai sudarė 50%, 75% ir 85% visos miltelių masės. Dėl blogo birumo mišiniai granuliuoti 10%

vandeniniu polivinilpirolidono tirpalu. Drėgnoji granuliacija pagerino miltelių mišinių birumą iki 3,9 karto, tinkamu birumu pasižymėjo miltelių mišiniai su 50% (5 g/s) ir 75% (4,3 g/s) cinamono. Tabletuoti visi trys mišiniai bei cinamonų miltelių granuliatas. Atlikus pagamintų tablečių analizę, nustatyta, kad kokybiškos buvo tabletės su 75% cinamonų miltelių – šių tablečių vidutinė masė 0,195 ± 0,015 g, dilumas 0,72%, atsparumas traiškymui 39 N, vidutinis suirimo laikas 5 min 47 s, o bendras fenolinių junginių kiekis jose – 342 ± 0,02 mg/g GRE. Tabletes laikant klimatinėje spintoje esant 38 ± 1 ºC temperatūrai ir 75 ± 5% santykinei drėgmei 3 mėn., statistiškai reikšmingų jų kokybės pokyčių nenustatyta.

(8)

SUMMARY

Master thesis of M. Peleckaitė „Production and analysis of cinnamon powder tablets”.

Scientific supervisor prof. dr. habil. A. Savickas; Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Pharmacy, Department of Drug Technology and Social Pharmacy. Kaunas, 2020

The aim is to produce uncoated cinnamon powder tablets and perform their qualitative analysis after selecting the right production technology. The objectives of the thesis are to evaluate the technological properties and antimicrobial activity of cinnamon powder and to determine the total amount of phenolic compounds in it by the method of spectrophotometric analysis, and, after selecting the right composition and production technology, evaluate the quality of the produced tablets. The object of the study is powder of Ceylon cinnamon (Cinnamomum verum J. Presl) and tablets made from them with selected excipients.

Methodology: the technological properties of Ceylon cinnamon powder were evaluated by pharmacopoeial methods, as well as their antimicrobial activity. The total amount of phenolic compounds was determined spectrophotometrically with Folin – Ciocalteu reagent. Based on the results obtained, the excipients were selected and the flowability of their mixtures with cinnamon powder was evaluated. Studies were continued with the mixture with the best flowability by increasing the amount of cinnamon. The tablets were made by wet granulation. Pharmacopoeial methods were used to assess the quality of the tablets produced.

Results and conclusions: Ceylon cinnamon powder was fine and characterized by poor flowability. The antimicrobial study showed that 0.5 g of cinnamon powder successfully inhibited the growth of selected standard microorganism cultures. The total amount of phenolic compounds in cinnamon powder was 358 ± 0.02 mg/g GAE. Following the determination of the flowability of the powder mixtures with excipients, it was decided to continue the study with a mixture of Prosolv SMCC HD 90 (a mixture of microcrystalline cellulose and colloidal anhydrous silica) and magnesium stearate.

Three formulations were formulated in which cinnamon powder accounted for 50%, 75%, and 85% of the total powder weight. Due to the poor flowability, the mixtures were granulated with a 10% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone. The wet granulation improved the flowability of the powder mixtures up to 3.9 times, with powder mixes with 50% (5 g/s) and 75% (4.3 g/s) cinnamon showing good flowability. All three mixtures and cinnamon powder granulate were tableted. Analysis of the manufactured tablets showed that the tablets with 75% cinnamon powder were of good quality. These tablets had an average weight of 0.195 ± 0.015 g, a wear of 0.72%, a crush resistance of 39 N, a mean disintegration time of 5 min 47 s, and the total amount of phenolic compounds in them was 342 ± 0.02 mg/g GAE. No statistically significant changes in tablet quality were observed when the tablets were stored in a climate cabinet at 38 ± 1 ºC and 75 ± 5% relative humidity for 3 months.

(9)

ĮVADAS

Augant susirūpinimui dėl įvairių sintetinių medžiagų, kurios patenka į žmogaus organizmą su maistu, vaistais ar kosmetika, didėja domėjimasis natūraliais produktais. Daugelis augalų, naudojamų tradicinėje medicinoje, savo sudėtyje turi natūralių, biologiškai aktyvių medžiagų, pasižymi sveikatai palankiu poveikiu ir nesukelia nepageidaujamų reakcijų. Daugiau nei 65% pasaulio gyventojų tiki tradicinės medicinos teikiama nauda [1,2].

Terminas „cinamonas“ paprastai reiškia Cinnamomum zeylanicum Blume arba Cinnamomum aromaticum Nees rūšies medžių džiovintą žievę ar ją sumalus gautus miltelius. Kaip prieskonis cinamonas naudojamas tūkstančius metų: jo pavadinimas ne kartą minimas Senajame Testamente, randama įrodymų, kad cinamonas senovės Egipte naudotas jau 3000 m. pr. Kr. balzamuojančio skysčio gamyboje. Tradicinėje Indijos medicinoje – ajurvedoje – cinamonų žievė naudota kaip pykinimą, vėmimą ir viduriavimą slopinanti, pilvo pūtimą mažinanti ir organizmą stimuliuojanti žaliava [2].

Šiuolaikiniai tyrimai patvirtina, kad cinamonas pasižymi spazmus mažinančiu, antimikrobiniu, priešuždegiminiu, burnos ertmės infekcijas slopinančiu poveikiu. Dėl priešuždegiminių ir antioksidacinių savybių cinamono poveikis gali būti neuroprotekcinis, hepatoprotekcinis, kardioprotekcinis bei gastroprotekcinis. Taip pat cinamonų žievės milteliai gali padėti mažinti bendrojo cholesterolio kiekį ir padėti esant hiperglikemijai. Manoma, kad dažniausiai už cinamono poveikį yra atsakingas cinamono aldehidas [2,3,4].

Į vaistinius augalus galima žvelgti kaip į chemijos laboratorijas, kuriose sintetinamos tam tikros vaistinės medžiagos [5]. Šias medžiagas patogiau vartoti ne tiesiogiai, o išgavus iš augalo ir sukūrus pasirinktą farmacinę formą – tirpalus, tabletes, kapsules ir t.t. Populiariausia iš jų ilgus metus laikomos tabletės. Net ir esant plačiam pasirinkimui, tabletės sudaro apie 80% visų suvartojamų farmacinių formų.

Pagrindinės to priežastys – stabilumas, gamybinio proceso paprastumas, medžiagų dozavimo tikslumas [6]. Į norimos formos, dydžio, kietumo tabletę suspaudžiamas veikliųjų ir pagalbinių medžiagų mišinys – tai gali būti atliekama presuojant tiesiogiai, bet neretai pasitelkiama granuliacija, siekiant pagerinti medžiagų mišinio savybes. Vaistinių augalinių žaliavų veikliosios medžiagos, esančios tabletėse, yra paprastai ir saugiai vartojamos, užtikrinant tolygų medžiagų dozavimo tikslumą ir taip padedant siekti norimo poveikio.

Šiuo metu Lietuvos vaistinių preparatų rinkoje yra vienintelis vaistas, savo sudėtyje turintis cinamonų eterinio aliejaus. Cinamonų ekstraktas gali būti aptinkamas keliuose normaliai gliukozės koncentracijai palaikyti skirtuose maisto papilduose, tačiau nėra nei vieno preparato, savo sudėtyje turinčio cinamonų miltelių. Būtent dėl to šio darbo tikslas buvo pagaminti kokybiškas tabletes, kuriose veiklioji medžiaga būtų cinamonų miteliai.

(10)

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas:

Parinkus tinkamą gamybos technologiją, pagaminti nedengtas cinamonų miltelių tabletes ir atlikti jų kokybinę analizę.

Darbo uždaviniai:

1. Įvertinti cinamonų miltelių technologines savybes ir jų antimikrobinį aktyvumą.

2. Spektrofotometrinės analizės metodu nustatyti bendrąjį fenolinių junginių kiekį cinamonų milteliuose.

3. Parinkti tinkamą cinamonų miltelių tablečių sudėtį ir gamybos technologiją.

4. Įvertinti pagamintų tablečių kokybę.

(11)

1. LITERATŪROS APŽVALGA 1.1 Cinamonų rūšys, morfologiniai požymiai, paplitimas

Cinamonas yra prieskonis, gaunamas iš kai kurių Lauramedinių (Lauraceae) šeimos cinamono (Cinnamomum) genties augalų žievių. „Tikruoju“ cinamonu vadinama džiovinta ceiloninių cinamonų (Cinnamomum verum J.Presl arba Cinnamomum zeylanicum Blume) – visžalių augalų, kurie kilę iš Šri Lankos – žievė. Prieskonis taip pat gaminamas iš kiniškojo cinamono – Cinnamomum cassia L. arba Cinnamomum aromaticum Nees – ir Saigono cinamono (Cinnamomum Loureiroi Nees)[1,2,7].

Cinnamomum zeylanicum B. pavadinimas kilęs iš buvusio Šri Lankos pavadinimo – Ceilono – ir parodo šio augalo kilmės vietą. Cinnamomum genčiai priklauso apie 250 augalų, paplitusių Pietryčių Azijos šalyse, pvz., Vietname, Indonezijoje, taip pat Australijoje, Kinijoje, Indijoje, Madagaskare [8].

Cinamono medis yra tropinis, visžalis augalas, natūraliose augimvietėse galintis užaugti iki 7 metrų aukščio. Kultivuojant augalą kaip prieskonio šaltinį, jis dažniausiai auginamas kaip krūmas iki 3 metrų aukščio. Optimali temperatūra cinamonų medžių augimui ≈ 20–30 ºC. Žievė, iš kurios ir gaminamas prieskonis, pasižymi maloniu kvapu. Lapai ovalūs, pailgi, 7–18 cm ilgio, kiek aštraus, kartoko skonio. Žiedai žalsvi, kvapnūs, o vaisiai – purpurinės, apie 1 cm ilgio uogos, turinčios vieną sėklą. Cinamono genties augalai klesti esant karštam, drėgnam atogrąžų klimatui, nedideliame aukštyje.

Jei dirvožemis per drėgnas, cinamono žievė būna kartesnė [2,8].

1.2 Cinamonų žaliava ir jos cheminė sudėtis

Prieskonis gaminamas pašalinant žievę nuo šoninių augalo šakų ir ją sudžiovinant. Prieš džiovinimą nuo žievės pašalinamas išorinis kamštinis sluoksnis [4]. Sudžiūvusi žievė matinė, 0,2– 0,7 mm storio, susiraičiusi į ritinėlį – cinamono lazdelę. Išorinė išdžiovintos žievės dalis šviesiai ruda, o viduje – kiek tamsesnė, paviršius nelygus, išilgai briaunotas, lūžis – trumpas, suskaidytas (1 pav.).

(12)

1 pav. Cinamonų žievės lazdelės

Cinamonų žievės lazdelės pasižymi tuo pačiu maloniu kvapu ir aštriu, saldoku skoniu, kaip ir nedžiovinta žievė [4,10].

Cinamonų žievėje yra 22,6% angliavandenių, 4,65% baltymų ir 20,3% skaidulų, taip pat vitaminų B1, B2 ir C. Pagrindinės medžiagos, kurių randama cinamonų žievėje – cinamono aldehidas, dervos, kondensuoti taninai, manitolis, kumarinai ir eterinis aliejus. Žievėje gausu mineralinių medžiagų: magnio, kalio, kalcio, fosforo, mangano, taip pat geležies, cinko, chromo [8].

Iš cinamonų išgaunamos medžiagos gali būti suskirstytos į dvi pagrindines grupes – polifenolinius junginius ir lakiuosius fenolius. Cinamonų žievėje ir cinamonų milteliuose bendras fenolinių junginių kiekis, priklausomai nuo pasirinkto ekstrakcijos būdo, gali svyruoti nuo 94,3 iki 592,3 mg/g galo rūgšties ekvivalentų (GRE) [9]. Polifenoliniams junginiams, randamiems cinamone, priklauso vanilinės, kavos, protokatecho, ferulinės, p-kumaro ir galo rūgštys [2]. 2 paveiksle pavaizduotos kai kurių polifenolinių junginių struktūrinės formulės: 1 – vanilinė rūgštis, 2 – galo rūgštis, 3 – protokatecho rūgštis.

2 pav. Polifenolinių junginių formulės

(13)

Lakiųjų junginių cheminė sudėtis priklauso nuo augalo organo, kuriame šie junginiai nustatomi.

Cinamonų žievėje eterinio aliejaus gali būti 1–4%, iš kurių 62–90% sudaro cinamono aldehidas, 1–10%

eugenolis, 1–5% cinamilo acetatas [2,10,11]. 3 paveiksle pavaizduotos šių junginių struktūrinės formulės: 1 – cinamono aldehidas, 2 – eugenolis, 3 – cinamilo acetatas.

3 pav. Lakiųjų junginių formulės

Taip pat žievės eteriniame aliejuje nustatomas eugenolio acetatas, cinamilo alkoholis, benzaldehidas, linalolis, metil–eugenolis [8]. Cinamonų lapų eteriniame aliejuje gausu eugenolio (70–

95%) ir cinamono aldehido (1–5%), iš žiedų bei vaisių išgautame eteriniame aliejuje daugiausia cinamilo acetato ir kariofileno, o šaknyse randama iki 60% kamparo [2,10].

1.3 Cinamono panaudojimas ir farmakologinis poveikis

Kaip prieskonis cinamonas naudojamas tūkstančius metų. Didelė jo dalis naudojama maisto pramonėje šokolado, aštrių saldainių, nealkoholinių ir alkoholinių gėrimų gamyboje, taip pat kaip dažiklis konditerijoje ir muilo gamyboje [3,7]. Cinamonu gardinamas karštas vynas, sirupai, arbatos, kava, dribsniai ir kulinariniai gaminiai [8].

Cinamonų žievė naudojama kaip pykinimą, vėmimą, viduriavimą bei pilvo pūtimą slopinantis, apetitą ir virškinimą gerinantis preparatas, taip pat esant burnos ertmės infekcijoms [4,8]. Fenoliniai junginiai, esantys cinamonų miltelių ekstrakte, mažina oksidacinį stresą ir turi antiuždegiminių savybių, dėl kurių cinamonas pasižymi stipriu neuroprotekciniu, hepatoprotekciniu, kardioprotekciniu ir gastroprotekciniu poveikiu [4,10,12]. Cinamonų eterinis aliejus vartojamas esant padidėjusiam nervingumui, širdies ir kraujagyslių darbui stimuliuoti, tačiau didelės jo dozės gali sukelti methemoglobinemiją ar nefritą [4].

(14)

1.3.1 Cinamonas II tipo cukrinio diabeto gydyme

Cukrinis diabetas (CD) – liga, kai insulinas netinkamai reguliuoja angliavandenių apykaitą, taip sukeldamas gliukozės kiekio kraujyje padidėjimą ar sumažėjimą. Yra du CD tipai: I tipo cukrinis diabetas vadinamas nuo insulino priklausomu, o II tipo CD – nuo insulino nepriklausomas. Būtent pastarasis, II tipo cukrinis diabetas, paplitęs labiau – juo serga 90–95% visų cukriniu diabetu sergančių žmonių. Prognozuojama, kad cukriniu diabetu sergančių žmonių skaičius pasaulyje 2030 m. išaugs iki 366 mln., tad kyla poreikis tirti diabeto ir jo komplikacijų riziką mažinančius terapinius metodus, kurie būtų ir veiksmingi, ir nebrangūs [12].

Dar 1990m. Ali Khan kartu su kitais mokslininkais iš cinamono išskyrė nenustatytą faktorių, pavadindami jį „insuliną potenciuojančiu“ ir įrodė jo gebėjimą palengvinti diabeto ir kitų ligų, susijusių su atsparumu insulinui, požymius ir simptomus [12]. Manoma, kad cinamono poveikį gliukozės koncentracijai kraujyje lemia cinamono aldehidas – jis skatina insulino išsiskyrimą ir didina jautrumą insulinui. Atliekant tyrimus su gyvūnais pastebėta, kad vandeninis cinamonų ekstraktas padidina peroksisomų proliferatorių aktyvinamų receptorių (PPAR), kurie yra transkripcijos veiksniai, reguliuojant atsparumą insulinui ir adipogenezę, ekspresiją, todėl pagerėja lipidų ir gliukozės metabolizmas [13,14,15]. Prabėgus 3 savaitėms po vandeninio cinamonų ekstrakto 30 mg ir 300 mg/kg kūno svorio dozės, žiurkių organizme gliukozės sunaudojimas padidėjo priklausomai nuo suvartotos dozės. Vandeninis cinamonų ekstraktas pastebimai sumažino alanino, kuris kepenyse virsta piruvatu ir yra naudojamas kaip substratas gliukoneogenezei, absorbciją žiurkių žarnyne [15].

Kinijoje buvo atliktas atsitiktinių imčių, dvigubai aklas klinikinis tyrimas, kurio metu buvo analizuojamas cinamonų ekstrakto poveikis glikozilinto hemoglobino (HbA1c) ir gliukozės kiekiui kraujyje pacientams, sergantiems II tipo cukriniu diabetu. 66 pacientai buvo suskirstyti į tris grupes:

placebo, mažą (120 mg/d) ir didelį (360 mg/d) kiekį cinamonų ekstrakto vartojusius. Visose grupėse pacientai vartojo gliklazidą visus 3 tyrimo mėnesius. Pacientams, vartojusiems mažas ir dideles cinamonų ekstrakto dozes, glikozilinto hemoglobino (HbA1c) ir gliukozės kiekis kraujyje nevalgius sumažėjo, o placebo grupėje jie nepakito. Tyrimo rezultatai pavaizduoti 4 pav. Visose 3 grupėse bendrojo cholesterolio, didelio ir mažo tankio lipoproteinų cholesterolio bei kepenų transaminazių kiekis kraujyje nepakito [16].

(15)

4 pav. Cinamonų ekstrakto poveikis II tipo CD sergantiems pacientams [16]

Insulinas taip pat dalyvauja lipidų metabolizme, tad galima teigti, jog cinamono vartojimas padeda reguliuoti lipidų kiekį organizme: pacientams, kuriems diagnozuotas metabolinis sindromas ir kurie 12 savaičių kasdien vartojo 500 mg cinamono vandeninio ekstrakto, kūno riebalų kiekis sumažėjo 0,7% (tuo tarpu placebo grupėje padidėjo 0,4%) [17].

Kita vertus, tikėtinas ir cinamono poveikio sumažėjimas jį vartojant ilgiau: teigiamas cinamono poveikis gliukozės kiekiui kraujyje ir pagerėjęs jautrumas insulinui pranyko jau po 2 dienų nutraukus 14 dienų trukusį 3 g/d. cinamono vartojimą sveikiems pacientams [18]. Gali būti, kad teigiamas cinamono poveikis pasireiškia tiems pacientams, kurių glikozilinto hemoglobino (HbA1c) kiekis yra didesnis, nei rekomenduojama sergant II tipo CD: pacientams, kurių HbA1c kiekis tyrimų pradžioje buvo 6,86% ir 7,4%, jis pakito iki 6,83% ir 7,5% (rekomenduotinas HbA1c – iki 7%). Tuo tarpu pacientams, kurių HbA1c kiekis tyrimų pradžioje buvo 8,47% ir 8,22%, šis rodiklis atitinkamai sumažėjo iki 7,64% ir 7,86%. Šie duomenys leidžia daryti prielaidą, kad cinamonas neturi nuo dozės priklausomo efekto, o pati dozė turėtų būti parenkama atsižvelgiant į pradinį paciento glikozilinto hemoglobino kiekį [19].

1.3.2 Cinamono poveikis cholesteroliui

Cinamono sudėtyje esantys polifenoliniai junginiai skatina glikogeno sintezę ir slopina glikogenolizę, ir, kaip minėta anksčiau, aktyvina PPAR (peroksisomų proliferatorių aktyvinamų receptorių) ekspresiją, todėl pagerėja lipidų metabolizmas. Atlikus tyrimų, kuriais siekta įvertinti cinamono vartojimo naudą cholesterolio koncentracijai, metaanalizę, nepastebėtas statistiškai

8,93 8,9 8,92 8,92 9

11,21

8,93 8,23 8 8,71

7,99

9,59

0 2 4 6 8 10 12

Placebo 120mg/d 360mg/d Placebo 120mg/d 360mg/d

HbA1c (%) Gliukozės konc.nevalgius, mmol/l

Cinamonų ekstakto poveikis II tipo CD sergantiems pacientams

Prieš tyrimą Po tyrimo

(16)

reikšmingas didelio ar mažo tankio lipoproteinų sumažėjimas, tačiau reikšmingai sumažėjo trigliceridų (– 0,27 mmol/l) ir bendrojo cholesterolio (– 0,36 mmol/l) koncentracijos [11].

Šios metaanalizės metu nebuvo rasta ryšio tarp lipidų parametrų pokyčio ir vartotos cinamono dozės, bet nustatytas reikšmingas ryšys tarp cinamono sukelto terapinio atsako ir jo vartojimo trukmės.

Ilgesnė vartojimo trukmė buvo koreliuojama su mažesniu cinamono poveikiu bendrojo cholesterolio, mažo tankio lipoproteinų ir bendro trigliceridų kiekio sumažėjimui, tačiau neturėjo reikšmingos įtakos didelio tankio lipoproteinų koncentracijos mažėjimui [11].

1.3.3 Antimikrobinis poveikis

Viena iš labiausiai žinomų cinamonų ekstraktų, eterinių aliejų ir jų komponentų savybių yra antimikrobinis poveikis prieš gramteigiamas ir gramneigiamas bakterijas, grybelius, kurie gali sukelti įvairias ligas ar pagreitinti maisto, kosmetikos ar vaistinių preparatų degradacijos produktų atsiradimą.

Cinamono antimikrobinį poveikį lemia cinamono aldehidas – aromatinis aldehidas, slopinantis aminorūgščių dekarboksilazės aktyvumą. Šis elektroneigiamas junginys įsiterpia į biologinius procesus, susijusius su elektronų perdavimu, ir reaguoja su azoto turinčiais komponentais (baltymais ir nukleorūgštimis), todėl slopina mikroorganizmų augimą [20].

Cinamonų ekstraktas pažeidžia bakterijų ląstelių membranas ir mitochondrijų lipidus, todėl jie tampa pralaidesni, ląstelės netenka vandens bei įvairių medžiagų ir ilgainiui žūsta. Priešgrybelinis cinamonų aliejaus poveikis pasireiškia slopinant ergosterolio biosintezę, taip smarkiai pažeidžiant ląstelės membranos struktūrą ir sukeliant tarpląstelinių jonų, baltymų pasišalinimą iš ląstelės, bei pažeidžiant grybelių ląstelių metabolizmą [1].

Gramneigiamos bakterijos (pvz., Escherichia coli) turi storą lipopolisaharidų sluoksnį, dengiantį ląstelės sienelę. Ši struktūra atsparesnė hidrofobinėms medžiagoms (cinamonų eteriniam aliejui), palyginti su gramteigiamu Staphylococcus aureus, kuris turi vieną peptidoglikano sluoksnio struktūrą, o tai leidžia daryti prielaidą, kad cinamonas stipriau veikia gramteigiamas bakterijas: minimali slopinanti cinamonų eterinio aliejaus koncentracija (MSK, mažiausia koncentracija, slopinanti 90 proc.

bakterijų kolonijų augimą standartinėse terpėse) ir E. coli, ir S. aureus buvo 1 mg/ml, o minimali baktericidinė koncentracija (MBK, mažiausia koncentracija, kuri sunaikina 99,9% kolonijų) E. coli nustatyta 4 mg/ml, du kartus didesnė, nei S. aureus (2 mg/ml) [21].

(17)

5 pav. Cinamonų ekstrakto ir eterinio aliejaus MSK [20]

Iš 5 pav. pateiktų duomenų matyti, kad gramteigiamoms bakterijoms (Bacillus cereus, B.

subtilis, Staphylococcus aureus, S. epidermidis, Listeria monocytogenes, Micrococcus luteus) cinamono etanolinio ekstrakto MSK buvo mažesnės, nei gramneigiamoms bakterijoms (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas auruginosa), vadinasi, pastarąsias bakterijas cinamonų ekstraktas veikia silpniau, nei gramteigiamas. Taip pat nustatyta, kad 2,5% cinamonų aliejus veiksmingai slopino beveik visų bakterijų kolonijų augimą, t.y., pasižymėjo platesniu antimikrobinio aktyvumo prieš įprastas bakterijas ir grybelius spektru, nei etanolinis ekstraktas [20].

Acetoninis cinamonų ekstraktas pasižymi stipresniu poveikiu prieš Streptococcus mutans nei ciprofloksacinas bei stipresniu poveikiu prieš Candida albicans nei amfotericinas B. Abu paminėti mikroorganizmai sukelia dantų ėduonies atsiradimą, kurio gydymui ir galėtų būti panaudotas cinamonų ekstraktas [22].

1.3.4 Kitas cinamono poveikis

Be jau minėtų savybių, cinamonas pasižymi antioksidaciniu poveikiu ir gali sumažinti oksidacinį stresą. Oksidacinis stresas gali būti apibūdinamas kaip disbalansas tarp organizme susidarančių laisvųjų radikalų ir nuo jų apsaugančių antioksidantų kiekio. Cinamonų eterinio aliejaus antioksidacinis aktyvumas nustatytas plonasluoksnės chromatografijos metodu, vertinant 2,2-difenil-1- pikrilhidrazilo (DPPH) ir β–karotino/linolo rūgšties tirpalų spalvų išblukimą. Abejų atvejų rezultatas parodė, kad cinamonų eterinis aliejus pasižymi puikiu antioksidaciniu aktyvumu [23]. Oksidacinis stresas laikomas tikėtinu veiksniu, galinčiu sąlygoti atsparumą insulinui, kuris būdingas antsvorio turintiems žmonėms. 12 savaičių trukęs tyrimas, kuriame dalyvavusių žmonių kūno masės indeksas (KMI) buvo nuo 25 iki 45, parodė, kad 500 mg/d. cinamono dozė padėjo sumažinti oksidacinį stresą ir 0,7% sumažino bendrą kūno riebalų kiekį [24].

(18)

Cinamonų ekstraktas gali paskatinti kolageno gamybą bei būti naudingas odos senėjimo gydyme [25]. Cinamonų ekstraktas taip pat gali sustabdyti vykstantį β–amiloido polipeptidų (Aβ) fibrilizacijos procesą ir išardyti iš anksto suformuotus pluoštus, kurie atsiranda sergant Alzheimerio liga, taip padedant sumažinti pažinimo funkcijų sutrikimus [26].

Lyginant cinamonų ekstrakto ir doksorubicino (antraciklinų grupės antibiotiko, sukeliančio antinavikinį poveikį dėl citotoksinio veikimo) gebėjimą sukelti apoptozę (ląstelių žūtį) melanomos ląstelėse, nustatyta, kad cinamonų ekstraktas pasižymėjo panašiu poveikiu melanomos ląstelėms, kaip ir doksorubicinas, bei sukėlė mažesnį toksinį poveikį sveikoms ląstelėms. Šis cinamonų ekstrakto poveikis gali padėti kuriant veiksmingus priešnavikinius ar papildomus ir alternatyvius vaistus įvairių vėžio formų gydymui [27].

1.4 Tabletės, jų kategorijos ir keliami kokybės reikalavimai

Tabletės – kieta vaisto forma, kurių vienoje dozėje yra viena ar daugiau vaistinių veikliųjų medžiagų. Jos pagaminamos presuojant vienodus vaistinių medžiagų ar vaistinių bei pagalbinių medžiagų mišinių dalelių tūrius. Tablečių gamyboje naudojamos pagalbinės medžiagos – įvairūs skiedikliai, rišikliai, ardomosios, slidinamosios, sutepamosios ir vaistų veikimą ilginančios medžiagos, dažikliai. Tabletės skirtos vartoti per burną ir gali būti nuryjamos nesmulkintos, kai kurias tabletes prieš nuryjant reikia sukramtyti, ištirpinti ar disperguoti vandenyje arba palaikyti burnos ertmėje, jei siekiama, kad veiklioji medžiaga išsiskirtų būtent ten.

Dažniausiai tabletės būna apvalaus cilindro, kurio galai išgaubti ar plokšti, formos, tačiau gali būti ir kvadratinės, žiedo, lapo formos. Tabletėse gali būti pažymėtos vagelės laužimui ar kitokie simboliai. Tabletės – viena populiariausių vaistų formų dėl paprastos ir nebrangios gamybos, patogaus dozavimo ir gero stabilumo, lyginant su pusiau kietomis ar skystomis vaistų formomis [28,29,30,31].

Peroraliam vartojimui skirtos tabletės gali būti skirstomos į šias kategorijas:

• Nedengtos tabletės;

• Dengtos tabletės;

• Skrandžio sultims atsparios tabletės;

• Modifikuotai vaistines medžiagas atpalaiduojančios tabletės;

• Šnypščiančios tabletės;

• Tirpios tabletės;

• Disperguojamos tabletės;

• Burnoje disperguojamos tabletės;

• Kramtomosios tabletės;

(19)

• Geriamieji liofilizatai [28].

Tabletės privalo atitikti pagrindinius Europos farmakopėjoje jų kokybei keliamus reikalavimus – tirpimo, surimo, dilumo bei tvirtumo. Taip pat nustatomas tablečių masės bei turinio vienodumas. Vertinant šiuos parametrus, remiamasi Europos farmakopėjoje nurodytais metodais:

• Kietų vaisto formų tirpimo testas (Ph. Eur. 01/2012, 2.9.3);

• Vienadozių preparatų masės vienodumas (Ph. Eur. 01/2008, 2.9.5);

• Vienadozių preparatų turinio vienodumas (Ph. Eur. 01/2008, 2.9.6);

• Nedengtų tablečių dilumas (Ph. Eur. 01/2010, 2.9.7);

• Tablečių atsparumas traiškymui (Ph. Eur. 01/2008, 2.9.8).

Tam tikrų mikroorganizmų buvimas farmaciniuose produktuose taip pat daro įtaką jų kokybei, todėl svarbu užtikrinti pagamintų tablečių mikrobiologinę kokybę laikymo ar transportavimo metu (Ph. Eur. 01/2014, 5.1.4) [28].

1.5 Tablečių gamyba

Tabletės gaminamos suspaudžiant miltelius ar miltelių agregatus, gautus granuliavimo metu.

Idealiu atveju vienos ar kelių veikliųjų medžiagų ir pagalbinių medžiagų mišinys tiesiogiai presuojamas iki norimos formos, matmenų, svorio ir kietumo, tačiau dažniausiai norint pasiekti reikiamas vaistinės formos savybes ir gauti tinkamos kokybės tabletes, dažnai reikia pagerinti medžiagos sutankinimo ir birumo savybes. Jos paprastai pagerėja paverčiant smulkius miltelius į didesnius aglomeratus drėgno arba sauso granuliavimo būdu. Taigi, trys pagrindiniai tablečių gamybos būdai yra tiesioginis presavimas, drėgnasis granuliavimas ir sausasis granuliavimas [6,29,32].

Taip pat tabletės gali būti gaminamos taikant naujesnius metodus, pvz.:

• Lydančioji granuliacija (milteliams sulipinti naudojamas lydantis rišiklis, todėl nereikia tirpiklio);

• Sublimacija (sublimacijos būdu iš jau supresuotos tabletės pašalinama sublimuojanti medžiaga, tabletėje atsiranda daug porų, todėl šis metodas tinkamas šnypščiančių ir tirpių tablečių gamyboje);

• 3-D spausdinimas (sukuriami specifiniai sluoksniai iš medžiagų miltelių ir rišančių skysčių);

• Masės išstūmimas (tablečių masės suminkštinama, išspaudžiama per specialų švirkštą, kad būtų išgauta cilindrinė forma, ir sukarpoma įkaitintu peiliu į lygias dalis – tabletes) [33].

(20)

1.5.1 Tiesioginis presavimas

Tai paprastas ir ekonomiškas tablečių gamybos būdas. Procesą sudaro vos trys stadijos: miltelių susmulkinimas, maišymas ir suspaudimas. Palyginus su tablečių gamyba drėgnosios granuliacijos būdu, tabletės, paruoštos tiesioginio presavimo būdu, paprastai yra stabilesnės, nes galutiniame produkte yra mažesnis drėgmės kiekis. Šis gamybos būdas parankus gaminant tabletes, kurių sudėtyje yra termolabilių ir drėgmei jautrių medžiagų, kurias neigiamai paveiktų granuliacijos metu naudojami granuliuojantys skysčiai ir aukšta temperatūra. Be to, tiesioginio presavimo metu neretai reikia mažiau pagalbinių medžiagų, o tai leidžia sumažinti gamybos išlaidas [6,34].

Kita vertus, tiesioginis presavimas riboja vaistinės medžiagos kiekį tabletėse – šis metodas tinkamas, kol kiekis neviršija 30% ar apie 50 mg. Taip pat metodas nėra tinkamas medžiagoms, pasižyminčioms mažu suberiamuoju tankiu ar blogu birumu, nes po presavimo tabletės gali būti per plonos ir netvirtos. Maišant ant vaisto dalelių ar pagalbinių medžiagų gali susidaryti statiniai krūviai, dėl kurių dalelės gali sukibti į didesnius grūdelius, kuriuose medžiagų pasiskirstymas nebus tolygus [6].

1.5.2 Sausasis granuliavimas

Granuliavimo metu smulkūs milteliai virsta gerai byrančiomis ir besipresuojančiomis granulėmis. Granuliuojant medžiagas ir jų mišinius, galima ne tik pagerinti miltelių ar jų mišinių birumą, bet ir užkirsti kelią miltelių mišinių sudedamųjų dalių atsiskyrimui, sumažinti pavojų, susijusį su toksiškomis dulkių dalelėmis tvarkant, transportuojant miltelius, palengvinti dozavimą. Granulės paprastai užima mažesnį tūrį ir yra tankesnės nei miltelių mišinys, todėl jas patogiau laikyti ir transportuoti [32,33].

Sausojo granuliavimo metu granulės formuojamos nenaudojant skysto tirpalo, nes produktas gali būti jautrus drėgmei ir šilumai. Šis būdas apima tabletės sudedamųjų dalių sutankinimą naudojant tabletavimo mašiną arba specialiai suprojektuotas mašinas, o prieš galutinį suspaudimą į tabletę atliekamas malimas ir sijojimas. Taikant šį metodą, pirminės dalelės sujungiamos esant aukštam slėgiui.

Tai atliekama dviem procesais: arba didelio galingumo tabletavimo mašinoje pagaminama didelė tabletė, arba milteliai suspaudžiami tarp dviejų ritinėlių ir gaunami dideli jų „dribsniai“ . Abiem atvejais šie tarpiniai produktai sumalami, kad būtų gaunamos granulės, kurios paprastai sijojamos siekiant atskirti norimo dydžio frakciją. Vėliau iš granulių tabletavimo mašinose pagaminos norimos formos ir dydžio tabletės[33,34].

(21)

Sausasis granuliavimas - gana paprasta, už drėgnąjį granuliavimą ekonomiškesnė technika, žymiai pagerinanti medžiagų tankį. Sausam granuliavimui nereikia vandens ar organinių tirpiklių, todėl tai yra patrauklus metodas tabletuojant medžiagas, kurios yra jautrios drėgmei ir šilumai. Deja, sausojo granuliavimo metu išsiskiria gana daug dulkių ir gali pablogėti miltelių sutankinimas [32].

1.5.3 Drėgnasis granuliavimas

Drėgnasis granuliavimas – plačiausiai farmacijos pramonėje taikomas granuliavimo procesas.

Jo metu pirminis sausų miltelių mišinys sulipinamas į didesnes daleles panaudojant granuliuojantį skystį.

Šio skysčio sudėtyje esantis tirpiklis turi būti daugiau ar mažiau lakus, kad galėtų išgaruoti ir nebūtų toksiškas. Drėgnojo granuliavimo procesą sudaro šios stadijos:

1. Vaistinių ir pagalbinių medžiagų sumaišymas;

2. Rišamojo (granuliuojančio) skysčio paruošimas;

3. Rišamojo skysčio ir miltelių masės sumaišymas;

4. Grubus šlapios masės sijojimas per tinkamo dydžio sietą (šiame etape naudojami sietai su platesniu angelių skersmeniu);

5. Granulių džiovinimas;

6. Išdžiūvusių granulių sijojimas (naudojami sietai su mažesniu angelių skresmeniu);

7. Granulių sumaišymas su pudrinančiomis medžiagomis [34,35].

Po to gautos granulės tabletuojamos. Yra keletas drėgnojo granuliavimo technikų: atvirkštinis drėgnasis granuliavimas, granuliavimas garais, terminės adhezijos granuliavimas, lydomoji granuliacija ir t.t. [36]. Drėgnojo granuliavimo privalumai ir trūkumai pateikiami 1 lentelėje.

1 lentelė. Drėgnojo granuliavimo privalumai ir trūkumai [34]

Privalumai Trūkumai

• Pagerina birumą, padidina miltelių tankį.

• Pagerina spalvotų ir tirpių vaistinių medžiagų pasiskirstymą, jei jų pridedama į rišamąjį skystį.

• Sumažina dulkių atsiradimą.

• Apsaugo nuo miltelių išsisluoksniavimo.

• Hidrofobinius paviršius padaro labiau hidrofiliškais.

• Dėl darbo, vietos, laiko, specialios įrangos ir energijos sąnaudų procesas brangus.

• Procesą apsunkina ilgesnė technologinių stadijų seka.

• Dėl ilgo proceso didėja technologiniai nuostoliai.

• Netinkamos termolabilios ir drėgmei jautrios medžiagos.

• Proceso metu padidėja jau esantis bet koks nesuderinamumas tarp medžiagų.

(22)

Nepaisant lentelėje pateikiamų trūkumų, drėgnasis granuliavimas yra labiausiai paplitusi granuliavimo technika. Drėgnosios granuliacijos metu susidariusios granulės būna didesnės, o dalelių dydis jose vienodesnis, nei sausosios granuliacijos būdu pagamintose granulėse. Taip pat drėgnojo granuliavimo būdu pagamintos granulės pasižymi geresnėmis takumo savybėmis, o iš šių granulių pagamintos tabletės yra ne tokios trapios [31].

1.6 Milteliai ir jiems keliami reikalavimai

Milteliai – kieta vaistų forma, kurios sudėtyje yra kietų, sausų, įvairaus smulkumo dalelių. Ši vaistų forma gali būti ir dozuota, ir nedozuota. Pagal vartojimo būdą milteliai skirstomi į vartojamus per burną ir skirtus išoriniam vartojimui. Miltelių sudėtyje būna viena ar daugiau veikliųjų medžiagų su pagalbinėmis medžiagomis arba be jų.

Siekiant pagaminti kokybiškas tabletes, jų gamybai skirti milteliai turi atitikti Europos farmakopėjoje keliamus reikalavimus. Vertinami šie parametrai: miltelių frakcinės sudėtis, birumas (kartu vertinamas ir išbyrėjusių miltelių kūgio kampas), suberiamasis tankis. Atlikus šiuos testus, galima nuspręsti, ar milteliai bus tinkami tablečių gamybai, parinkti pagalbines medžiagas ir gamybos technologiją [28].

(23)

2. TYRIMO METODIKA 2.1 Tyrimo objektas

Šio darbo tyrimo objektas – ceiloninių cinamonų (Cinnamomum verum J.Presl) milteliai ir iš jų su pasirinktomis pagalbinėmis medžiagomis pagamintos tabletės.

2.2 Tyrime naudotos medžiagos ir prietaisai

Tyrimui naudotos medžiagos:

• Cinamonų lazdelės (Lebensbaum „Ceilono cinamonų lazdelės, ekologiškos“, Vokietija, kilmės šalis – Šri Lanka);

• Išgrynintas vanduo (LSMU laboratorija, Lietuva);

• Etanolis 96,6 % (v/v) („Stumbras“, Lietuva);

• Magnio stearatas (AppliChem, Vokietija);

• Magnio karbonatas (AppliChem, Vokietija);

• Polivinilpirolidonas (Sigma – Aldrich Chemie GmbH‖, Vokietija);

• Silicifikuota mikrokristalinė celiuliozė „Prosolv SMCC HD 90“ (JRS Pharma, Vokietija);

• Standartinis Folin – Ciocalteu reagentas (Sigma Aldrich, Vokietija);

• Natrio karbonatas (Sigma – Aldrich Chemie GmbH, Šveicarija);

Tyrime naudoti prietaisai:

• Laboratorinės analizinės svarstyklės (0,001 tikslumu) (Precisa, Šveicarija);

• Centrifuginis malūnas ZM 200 (Retsch, Vokietija);

• Grūstuvai, piestelės, porcelianinės lėkštelės (Duran Group, Vokietija);

• Matavimo mėgintuvėliai ir kolbos (Duran Group, Vokietija);

• Sietų rinkinys granuliavimui (RETSCH, Vokietija);

• Džiovinimo spinta (Memmert GmbH + Co.KG, Vokietija);

• Vibracinis prietaisas miltelių birumui ir kūgio kampui nustatyti (ERWEKA; Vokietija);

• Tabletavimo mašina (Dott. Bonapace, Italija);

• Prietaisas dilumui nustatyti (ERWEKA; Vokietija);

• Prietaisas tvirtumui nustatyti SOTAX HT1 (SOTAX, Šveicarija);

• Spektrofotometras (Shimadzu Europa GmbH, Vokietija);

(24)

• Automatinės pipetės (Eppendorf AG, Vokietija);

• Membraniniai filtrai (Frisenette, Danija).

2.3 Cinamonų miltelių technologinis vertinimas

Cinamonų žievė sumalta malūnu iki smulkių miltelių (7 pav). Prieš pasirenkant pagalbines medžiagas ir gaminant tabletes, atliktas šių miltelių technologinis ir antimikrobinio aktyvumo vertinimas. Nustatytas miltelių birumas, kūgio kampas, suberiamasis tankis. Atsižvelgiant į rezultatus, parinktos reikiamos pagalbinės medžiagos ir tinkama gamybos technologija.

2.3.1 Miltelių frakcinės sudėties nustatymas

Gautiems milteliams atliktas sietų testas (Ph. Eur. 01/2008:20912). Milteliai sijoti per keturis sietus, kurių angelių dydis nuo 560 µm iki 125 µm. Atsverta 30 g miltelių, jie suberti ant stambiausio sieto ir sijoti 5 min, sijotuvui vibruojant 300–400 kartų/min. greičiu. Ant kiekvieno sieto likę milteliai pasverti ir paskaičiuotas kiekvienos frakcijos kiekis, atsižvelgiant į sijoti pasvertos žaliavos kiekį (30 g).

2.3.2 Birumo ir kūgio kampo nustatymas

Šiuo tyrimu nustatomas miltelių (arba granulių) byrėjimas iš piltuvėlio (Ph. Eur. 01/2008:

20916). Pasveriama 30 g tiriamosios medžiagos ir supilama į vibracinio prietaiso piltuvėlį. Vienu metu įjungiamas prietaisas ir chronometras, milteliai 20 sekundžių purtomi. Po 20 sekundžių piltuvėlio sklendė atidaroma ir matuojama, per kiek laiko iš piltuvėlio į surinkimo indą išbyrės visi milteliai.

Bandymas kartojamas tris kartus ir apskaičiuojamas rezultatų vidurkis. Birumas turi būti ne mažesnis nei 4–5 g/s ir yra apskaičiuojamas pagal šią formulę:

B_c= m t-20

Bc – birumas, (g/s);

m – tyrimui pasvertų miltelių masė, (g);

t – visas tyrimo laikas, (s);

20 – purtymo laikas, (s).

(25)

Bandymų duomenų vidurkis skaičiuojamas pagal formulę:

𝑉_𝑐 = ∑𝐵 𝑛 n – bandymų skaičius (šiuo atveju – 3).

Laisvai išbyrėjusių miltelių (arba granulių) kūgio kampas nustatomas to paties tyrimo metu.

Kūgio kampas matuojamas tarp išbyrėjusių miltelių kūgio ir horizontalaus paviršiaus, ant kurio milteliai išbyrėjo. Birumas vertinamas pagal 2 lentelę, kuri sudaryta remiantis Ph. Eur. 2.9.36

2 lentelė. Birumo vertinimas pagal kūgio kampą Birumas Kūgio kampas (laipsniais)

Puikus 25-30

Geras 31-35

Vidutinis 36-40

Priimtinas 41-45

Blogas 46-55

Labai blogas 56-65

Labai labai blogas >66

2.3.3 Suberiamojo tankio nustatymas

Suberiamasis tankis pamatuotas SOTAX TD1 prietaisu, ant kurio platformos pritvirtinamas 100 ml sugraduotas cilindras. Į cilindrą supilamas tikslus pasvertas medžiagos kiekis ir nustatomas pradinis tūris. Įvedama miltelių masė ir tūris, kurį ta masė užima, nustatomi parametrai ir prietaisas paleidžiamas. Miltelių tūris fiksuojamas prietaise po 10, 490, 750 ir 1250 sutankinimų (arba iki tada, kai miltelių kiekis cilindre nebekinta). Po paskutinio sutankinimo įvedus galutinį nekintamą tūrį, prietaisas pateikia sutankintą masę (Tap density), laisvai suberiamą masę (Init density), suspaudimo indeksą (Compressibility index) ir Hausner koeficientą (Hausner ratio).

Miltelių suberiamasis tankis gali būti paskaičiuojamas ir iš formulės:

ρ_𝑁^𝑚𝑎𝑥 = ^𝑚_𝑉

ρ_𝑁^𝑚𝑎𝑥 – suberiamasis tankis, (g/cm³);

m – į cilindrą subertų miltelių masė, (g);

V – miltelių tūris cilindre po supurtymo, (cm³).

(26)

Atlikus šį tyrimą, pagal gautas suspaudimo indekso ir Hausner koeficiento reikšmes, įvertinamas miltelių takumas (birumas). Jis vertintas naudojantis Europos farmakopėjoje pateikta lentele (Ph. Eur. 01/2010:20936). Milteliai tinkami tabletavimui, jei jų takumas yra puikus, geras arba vidutinis (3 lentelė).

3 lentelė. Takumas pagal Suspaudimo indeksą ir Hausner koeficientą.

Suspaudimo indeksas (%) Takumas Hausner koeficientas

1-10 Puikus 1,00 - 1,11

11-15 Geras 1,12 - 1,18

16-20 Vidutinis 1,19 - 1,25

21-25 Priimtinas 1,26 - 1,34

26-31 Blogas 1,35 - 1,45

32-37 Labai blogas 1,46 - 1,59

>38 Labai labai blogas >1,6

2.4 Cinamonų miltelių antimikrobinis poveikis

Norint įsitikinti, ar tyrimuose naudojamas cinamonas pasižymi literatūroje aprašomomis antimikrobinėmis savybėmis, nuspręsta įvertinti jo antimikrobinį poveikį gramteigiamoms ir gramneigiamoms bakterijoms bei Candida albicans grybeliui. Šis vertinimas atliktas pagal metodiką, kurią reglamentavo EARSS (European Antimicrobial Resistance Surveillance System) ir EUCAST (The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing). Naudotas difuzijos į standųjį mitybinį agarą metodas.

Standartinės mikroorganizmų kultūros paruoštos remiantis mikroorganizmų kultivavimo protokolais. Antimikrobinio aktyvumo poveikiui nustatyti panaudotos 10 standartinių mikroorganizmų kultūrų:

1. Staphylococcus aureus ATCC 25923 – gramteigiamos grupės mikroorganizmas;

2. Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 – gramteigiamos grupės mikroorganizmas;

3. Enterococcus faecalis ATCC 29212 – gramteigiamos grupės mikroorganizmas;

4. Escherichia coli ATCC 25922 – gramneigiamos grupės mikroorganizmas;

5. Klebsiella pneumoniae ATCC 13883 – gramneigiamos grupės mikroorganizmas;

6. Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 – gramneigiamos grupės mikroorganizmas;

7. Bacillus cereus ATCC 11778 – gramteigiamos grupės mikroorganizmas;

8. Bacillus subtilis ATCC 6633 – gramteigiamos grupės mikroorganizmas;

9. Proteus vulgaris ATCC 8427 – gramneigiamos grupės mikroorganizmas;

(27)

10. Candida albicans ATCC 10231 – grybelis.

2.4.1 Antimikrobinio aktyvumo nustatymas

Nesporinės kultūros (Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa) 24 valandas auginamos 35 – 37 ºC temperatūroje, prieš tai jas patalpinus į Miulerio – Hintono agarą. Iš bakterijų kultūrų gauta suspensija ruošiama steriliame fiziologiniame 0,9% natrio chlorido tirpale. Į švarų skaidraus stiklo mėgintuvėlį įpilama tirpalo ir standartiniu indikatoriumi „Standart indikator McFarland”

nustatomas suspensijos drumstumas (jis rodo bakterijų kiekį tirpale). Kai suspensijos drumstumas yra 0,5 McFarland vieneto, suspensija yra standartizuota. Tokio dydžio drumstumas rodo, kad 1 ml mėgintuvėlyje esančios suspensijos yra apie 1,5 × 10⁸bakterijų ląstelių.

Sporinės kultūros (Bacillus cereus, Bacillus subtilis) taip pat auginamos 35 – 37 ºC temperatūroje, prieš tai jas patalpinus į Miulerio – Hintono agarą, tačiau jų auginimo laikas ilgesnis ir trunka 7 dienas. Po 7 dienų kultūros nuplaunamos fiziologiniu tirpalu nuo agaro paviršiaus, 30 min.

kaitinama 70 ºC temperatūroje ir praskiedžiama fiziologiniu tirpalu, kol sporų koncentracija būna 10×10⁶ – 100×10⁶ bakterijų 1 ml suspensijos.

Candida albicans kultūra taip pat patalpinta į Miulerio - Hintono agarą, 24 valandas auginta specialioje temperatūrinėje spintoje, esant 30 ºC temperatūrai. Vėliau kultūra nuplaunama nuo agaro fiziologiniu tirpalu suspensija standartizuojama.

Naudojamas difuzijos į standųjį mitybinį agarą metodas. Tiriamas 0,1, 0,25, 0,45 ir 0,5 g cinamonų miltelių antimikrobinis aktyvumas. Atsveriami nurodyti kiekiai cinamonų miltelių ir patalpinami į sterilias Petri lėkšteles. Imama po dvi lėkšteles kiekvienam cinamono kiekiui: į dvi lėkšteles pilama 0,1 g cinamono, į kitas dvi – 0,25 g ir t.t. Paimama ir dar viena lėkštelė, kuri buvo kontrolinė.

Į kiekvieną lėkštelę pilama po 15 ml 45-50 ºC Miulerio – Hintono agaro ir labai gerai išmaišoma. Kai agaras sustingsta, lėkštelės suskirstomos į 10 segmentų, į kuriuos sėjama 0,5 McFarland vieneto drumstumo standartinės mikroorganizmų kultūros suspensijos. Petri lėkštelių segmentai ir į juos pasėtos kultūros parodytos 6 paveiksle.

(28)

1. Staphylococcus aureus ATCC 25923 2. Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 3. Enterococcus faecalis ATCC 29212 4. Escherichia coli ATCC 25922 5. Klebsiella pneumoniae ATCC 13883 6. Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 7. Bacillus cereus ATCC 11778

8. Bacillus subtilis ATCC 6633 9. Proteus vulgaris ATCC 8427 10. Candida albicans ATCC 10231

6 pav. Standartinių mikroorganizmų kultūrų sėjimas

Pasėjus kultūras į lėkšteles su Miulerio – Hintono agaru ir cinamonų milteliais, kultivuojama termostate ir laikoma kambario temperatūroje 24 val. Antimikrobinis aktyvumas vertinamas praėjus 48 val.

2.5 Pagalbinių medžiagų parinkimas ir miltelių mišinių gamyba

Įvertinus cinamonų miltelių technologines savybes, parinktos pagalbinės medžiagos. Jos pasirinktos siekiant suteikti tabletuojamam mišiniui būtinas technologines savybes ir užtikrinti gaminamų tablečių kokybę.

Tabletuojamiems mišiniams pagaminti buvo panaudotos šios pagalbinės medžiagos:

• Magnio stearatas – apsaugo nuo mišinio prilipimo prie tabletavimo mašinos puansonų;

• Magnio karbonatas – tablečių užpildas, sudarantis reikiamą tabletės masę;

• Polivinilpirolidonas – ardomoji medžiaga, užtikrinanti tablečių suirimą ir padidinanti jų veikliosios medžiagos išsiskyrimo greitį;

• Prosolv SMCC HD 90 (Prosolv) – mikrokristalinės celiuliozės (tablečių užpildo) ir bevandenio koloidinio silicio dioksido (ardomosios medžiagos) mišinys.

Iš pasirinktų pagalbinių medžiagų ir cinamono miltelių sudarytos tokios receptūros:

(29)

1 mišinys

Cinamonų milteliai 15,0 Polivinilpirolidonas 7,5 Magnio karbonatas 7,5

2 mišinys

Cinamonų milteliai 15,0 Magnio karbonatas 15,0

3 mišinys

Cinamonų milteliai 15,0 Polivinilpirolidonas 15,0

4 mišinys

Cinamonų milteliai 15,0 Prosolv 14,7

Magnio stearatas 0,3

5 mišinys

Cinamonų milteliai 15,0 Magnio karbonatas 14,7 Magnio stearatas 0,3

Pasirinkus nurodytas sudėtis, atsverti reikalingi medžiagų kiekiai ir milteliai sumaišyti grūstuvėje remiantis sudėtinių miltelių maišymo taisyklėmis iki vienalytės masės. Pagaminus miltelių mišinius, įvertinti jų birumai, kūgio kampai ir suberiamieji tankiai. Atsižvelgiant į 8 pav. ir 7 lentelėje pateiktus rezultatus, nuspręsta toliau dirbti su 4 mišiniu, didinant jame cinamonų miltelių kiekį.

Sudarytos dar dvi receptūros:

4B mišinys

4C mišinys

Įvertinus ir šių miltelių mišinių birumą (9 pav.), tolimesni tyrimai atlikti su 4, 4B ir 4C mišiniais, kuriuose cinamono kiekis sudarė atitinkamai 50%, 75% ir 85% viso mišinio kiekio.

2.6 Drėgnasis tabletuojamųjų mišinių granuliavimas

Įvertinus pasirinktų mišinių technologines savybes ir siekiant jas pagerinti, nuspręsta tabletes gaminti drėgnojo granuliavimo būdu. Kaip granuliuojamasis skystis pasirinktas 10% polivinilpirolidono vandeninis tirpalas. Jis pagamintas atsvėrus 10 g polivinilpirolidono ir ištirpinus šį medžiagos kiekį 90 ml išgryninto vandens.

(30)

Gaminant granuliatus, cinamonų milteliai sumaišyti su pagalbinėmis medžiagomis grūstuvėse, laikantis sudėtinių miltelių maišymo taisyklių. Tuomet ant miltelių mišinio po truputį pilamas granuliuojamasis skystis. Milteliai, esantys grūstuvėje, maišomi piestele, siekiant užtikrinti tolygų granuliuojančio skysčio pasiskirstymą ir tolygų miltelių sudrėkinimą. Granuliuojamasis skystis pilamas ir milteliai maišomi tol, kol pasiekia reikiamą konsistenciją – paėmus tabletuojamos masės gabalėlį ir numetus jį iš 15 – 20 cm aukščio, gabalėlis turi nesubyrėti. Fiksuojama, koks kiekis granuliuojančio skysčio buvo panaudotas mišinių granuliavimui: 4 mišiniui – 13,5 ml, 4B mišiniui – 15 ml, 4C mišiniui – 18 ml 10% polivinilpirolidono vandeninio tirpalo. Kartu atliktas ir cinamonų miltelių be jokių pagalbinių medžiagų granuliavimas, kuriam sunaudota 19,5 ml 10% polivinilpirolidono vandeninio tirpalo.

Drėgna masė pertrinta per sietą „Nr. 2“, kurio angelių diametras 2000 μm. Granulės pasveriamos ir džiovinamos džiovykloje 55 ºC temperatūroje tol, kol jų masė nebekinta – t.y., iki optimalios drėgmės. Po džiovinimo granulės ir vėl pertrinamos per sietą „Nr. 2“.

Po granuliavimo įvertintos granuliatų technologinės savybės. Nustatytas jų birumas (10 pav.), kūgio kampas, suberiamasis tankis (11 pav.). Bandymams atlikti naudota po 30 g kiekvieno granuliato.

Bandymai atlikti po 3 kartus ir skaičiuotas rezultatų vidurkis.

2.7 Cinamonų miltelių mišinių tabletavimas

Tabletuoti 4, 4B ir 4C mišiniai, taip pat – cinamonų miltelių be pagalbinių medžiagų granuliatas. Pasveriama po 20 g kiekvieno tabletuojamojo mišinio, šis kiekis supilamas į tabletavimo mašinos piltuvą ir tabletuojama. Iš 4 mišinio pagamintos 98, iš 4B – 101, iš 4C – 86 tabletės. Iš granuliuotų cinamonų miltelių pagamintos 3 tabletės, dėl jų sutrupėjimo tabletę spustelint pirštais, daugiau tablečių pagaminta nebuvo. Pagamintos tabletės įvertinamos vizualiai ir sudedamos į plačiakakles talpykles, atliekami tolimesni tyrimai.

2.8 Tablečių kokybės vertinimas

Pagaminus tabletes, atlikti jų kokybiniai vertinimai. Nustatyta vidutinė tablečių masė, dilumas, atsparumas traiškymui, atliktas suirimo testas, taip pat įvertintas polifenolinių junginių kiekis pagamintose tabletėse ir cinamonų milteliuose. Atsižvelgiant į gautus rezultatus, įvertintas tablečių tinkamumas vartojimui.