3.1. Kinetika tepelnej degradácie

Podľa relevantných štúdiícistancheje obyčajná bylina, ktorá je známa ako "zázračná bylina, ktorá predlžuje život". Jeho hlavnou zložkou jecistanozid, ktorý má rôzne účinky ako naprantioxidant, protizápalové, apodpora imunitnej funkcie. Mechanizmus medzi cistanche abielenie kožespočíva v antioxidačnom účinku cistancheglykozidy. Melanín v ľudskej koži je produkovaný oxidáciou tyrozínu katalyzovanou otyrozináza, a oxidačná reakcia si vyžaduje účasť kyslíka, takže dôležitým faktorom sa stávajú bezkyslíkaté radikály v teleovplyvňujúce produkciu melanínu. Cistanche obsahuje cistanozid, ktorý je antioxidantom a môže tak znížiť tvorbu voľných radikálov v teleinhibícia produkcie melanínu.

Kliknite na položku Cistanche Herba

Ďalšie informácie:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

kde C je koncentrácia CP (µg/ml), t je inkubačný čas (min), k je rýchlostná konštanta degradácie (min-1) a n je poradie reakcie, kde n=0 je nultého rádu a n=1 je prvého rádu. Poradie degradácie liečiva bolo určené pomocou grafických metód. Zostávajúca koncentrácia CP a prirodzený logaritmus zostávajúcej CP boli vynesené do grafu proti času na predpovedanie degradácií nultého rádu a prvého rádu. Výsledky sú znázornené na obrázku 2a,b. Na stanovenie korelačného koeficientu (r2) bola pridaná lineárna regresia. Ako je uvedené v tabuľke 1, získané hodnoty r2 z reakčných grafov prvého rádu boli blízke 1, čo naznačuje, že tepelná degradácia CP sledovala kinetiku prvého rádu. Kinetické parametre získané prispôsobením kinetického modelu prvého rádu sú uvedené v tabuľke 2. Výsledky ukazujú, že zvýšená teplota by mohla významne spôsobiť zvýšenie rýchlosti degradácie CP. Výsledky tiež potvrdzujú, že CP v CP-F mal významne vyššiu stabilitu ako v CP-P a CP-W (p < 0,05).

Vplyv zrýchlenia teploty na rýchlosť chemických reakcií je všeobecne opísaný Arrheniovou rovnicou [29], čo je vzťah medzi rýchlostnou konštantou a teplotou, ako je znázornené v rovnici (7):

kde k je reakčná rýchlostná konštanta kinetiky prvého rádu (min−1 ), A je frekvenčný faktor, Ea je aktivačná energia (cal mol−1 ), R je plynová konštanta (1,987 cal mol−1K−1 ) a T je absolútna teplota v stupňoch Kelvina. Stanovenie Arrheniovho parametra je založené na grafe prirodzeného logaritmu k voči prevrátenej hodnote absolútnej teploty (1/T). Odhad vhodnej rýchlosti alebo rýchlostnej konštanty degradácie CP je dôležitým krokom pri predpovedaní stability CP v každej formulácii. Z výsledkov Arrheniusove grafy poskytujú dobrý opis degradácie CP, ako je zrejmé z linearity (r 2=0,99) grafov, ako je vidieť na obrázku 2c pre všetky formulácie. Hodnota Ea pre degradáciu CP v každej formulácii sa vypočítala podľa Arrheniových grafov. Zistilo sa, že hodnota Ea CP v CP-F bola vyššia ako v CP-P a CP-W s hodnotami 33.06 ± {{20}},83 17,01 ± 0,69, respektíve 11,87 ± 0,49 kcal/mol. Výsledky naznačujú, že aktivačná energia pre degradáciu CP v nanovlákennom filme je približne dvakrát vyššia ako CP v roztoku polyméru a trikrát vyššia ako CP vo vodnom roztoku. Tieto výsledky ukazujú vysoký potenciál nanovlákennej fólie na ochranu CP pred tepelnou degradáciou.

3.2. Kinetika degradácie CP UV svetlom

Hodnotenie fotostability liečiv a formulácií je základnou otázkou pre vývoj formulácií. Činidlá na bielenie zubov, ako je peroxid vodíka a CP, sú fotosenzitívne činidlá [3{{1{13}}}},31]; preto ich formulované produkty môžu počas výroby a skladovania degradovať. V tejto štúdii sa testy fotostability formulácií uskutočňovali pod UV svetlom. Ako je znázornené na obrázku 3a, potom, čo boli vzorky vystavené UV svetlu počas 1 hodiny, CP-F vykazoval vyšší podiel zostávajúceho CP ako CP-P a CP-W. Obsah CP v CP-P a CP-W sa výrazne znížil v porovnaní s počiatočným meraním (p < 0,05), zatiaľ čo obsah CP-F sa významne nelíšil od počiatočného merania. Zostávajúce CP všetkých formulácií vykazovali významný rozdiel od počiatočného merania (p < 0,05) po 4 hodinách vystavenia UV svetlu.

Degradačné profily CP pri vystavení UV svetlu sú znázornené na obrázku 2. Vynesením údajov podľa degradácie prvého rádu sa získal lineárny vzťah, ako je znázornené na obrázku 3b, s r2 blízkou 1, ako je uvedené v tabuľke 3 Z týchto výsledkov sa ukázalo, že reakčná rýchlostná konštanta CP v CP-F je významne nižšia ako v CP-W a CP-P. Výsledky ukazujú, že nanovlákenný film zabránil degradácii CP z UV svetla. Uvažuje sa tiež, že tuhá dávková forma má ochranné vlastnosti proti UV žiareniu podstatne väčšie ako kvapalná, napr. roztok, dávková forma.

3.3. Dlhodobá stabilita CP-F

Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie [32] odporúčanie testovacej podmienky pre dlhodobú stabilitu produktov bolo 25 ± 2 stupne /60 ± 5 percent RH alebo 30 ± 2 stupne /75 ± 5 percent RH počas minimálnej doby 12 alebo 6 mesiacov. V tejto štúdii sa dlhodobé skladovanie uskutočňovalo pri priemernej teplote 25 ± 2 stupne počas 12 mesiacov. Na porovnanie vplyvu teploty a vlhkosti bola použitá vysoká teplota 45 ◦C. Z klimatických zón IV bola zvolená vlhkosť 75 percent a porovnaná s nízkou vlhkosťou 30 percent. Podmienky skladovania 25 ◦C/30 percent RH, 25 ◦C/75 percent RH a 45 ◦C/30 percent RH boli použité počas 12 mesiacov. Skúmali sa zmeny fyzikálno-chemických vlastností, tj farby, morfológie, vnútornej štruktúry, molekulárnej interakcie, mechanických vlastností a mukoadhezívnych vlastností. Zisťovali sa aj postupné zmeny obsahu CP v CP-F udržiavané pri troch podmienkach.

3.4. Zmeny farby po dlhodobom skladovaní

Farebné parametre CP-F skúmané kolorimetrickými meraniami sú uvedené v tabuľke 4. Spočiatku bol CP-F biely, pretože sa získala vysoká hodnota L*. Pre stupeň zeleno-červenej bol CP-F achromatický, pretože hodnota* bola blízka 0, a pre stupeň modro-žltej bol CP-F mierne modrý, keďže bola prezentovaná negatívna hodnota b*. Rozdiely medzi hodnotami L*, a* a b* CP-F uložených pri 25 ◦C/30 percent RH neboli významné, čo naznačuje, že farba CP-F sa udržiavala na 25 ◦C/30 percent RH počas 12. mesiacov sa nezmenil. Hodnota L* CP-F uložená pri 45 ◦C/30 percent RH bola najnižšia v porovnaní s inými podmienkami, čo naznačuje významný pokles svetlosti vzoriek. CP-F udržiavaný pri 25 ◦C/75 percent RH a 45 ◦C/30 percent RH vykazoval vysokú negatívnu hodnotu a* a vysokú pozitívnu hodnotu b*, čo naznačuje, že zelená a žltá v tejto vzorke sa zmenili. Uvádza sa, že nanovlákenné filmy obsahujúce PVA sa môžu po tepelnom rozklade zmeniť na žlté alebo hnedé [33]. Preto bola zmena farby CP-F pravdepodobne spôsobená rozkladom PVA, ktorý bol prítomný vo filmoch. Medzi rôznymi podmienkami skladovania neboli zistené žiadne významné rozdiely v hodnotách ∆E. Keďže hodnota ∆E bola nižšia ako 3, zmenu farby bolo ťažké rozlíšiť vnímaním ľudského oka [34].

3.5. Morfologické zmeny po dlhodobom skladovaní

SEM snímky povrchovej morfológie a priemeru nanovlákien v nanovlákenných filmoch pred a po udržiavaní v testovacích podmienkach skladovania sú uvedené na obrázku 4. Spočiatku CP-F vykazoval hladkú vláknitú štruktúru s rozsahom priemerov v nanorozmeroch, bez akýchkoľvek nežiaduce časti. Po skladovaní pri 25 ◦C/30 percent RH počas 12 mesiacov vykazoval CP-F mierne defekty v priamke. Nebol však pozorovaný žiadny významný rozdiel v priemernom priemere. Priemerné priemery 237 ± 57 nm a 267 ± 72 nm boli zistené pre CP-F pri počiatočnom meraní a po skladovaní pri 25 °C/30 percent RH počas 12 mesiacov.

Po skladovaní pri 25 ◦C/75 percent RH počas 12 mesiacov vykazoval CP-F odlišnú morfológiu od počiatočného merania a zmenila sa vláknitá štruktúra. Nanovlákna sa spojili a štruktúra vlákien v nano veľkosti takmer chýbala. Nanovlákna si nedokázali zachovať pôvodnú štruktúru. Tieto javy sa vyskytli aj pri CP-F po skladovaní pri 45 ◦C/30 percent RH počas 12 mesiacov. Tento CP-F ukázal zlúčenie nanovlákien. Zistilo sa, že zvyšné vlákna vykazovali prerušenú a trhanú štruktúru. Z týchto výsledkov sme usúdili, že vysoká teplota a vysoká vlhkosť sú dôležitými faktormi, ktoré ovplyvňujú morfológiu CP-F. Uvádza sa, že vysoké teploty môžu zničiť nanovlákenný film na báze PVA [35]. V tejto štúdii bolo hlavným zložením nanovlákien CP-F PVA a PVP a výsledky ukázali, že CP-F sa po vystavení vysokým teplotám stal krehkým a chýbala štruktúra nanovlákna.

3.6. Zmeny vnútornej štruktúry po dlhodobom skladovaní

Obrazce XRD intaktných CP a CP-F pred a po uskladnení sú zobrazené na obrázku 5. Intaktné CP vykazovali ostré identické píky pri 14°, 23° a 28°, čo naznačuje, že vnútorná štruktúra CP bola kryštalická forma. Kryštalické píky CP chýbali v XRD zázname čerstvo pripraveného CP-F. Vymiznutie CP kryštalických píkov indikovalo, že liečivo bolo dobre začlenené do nanovlákenného filmu technikou elektrostatického zvlákňovania a CP sa premenil z kryštalického stavu na amorfný. Tento halo vzor bol tiež nájdený v CP-F po skladovaní pri 25 °C/30 percent RH počas 12 mesiacov, čo naznačuje, že k rekryštalizácii CP nedošlo počas dlhodobého skladovania v tomto stave.

Avšak XRD obrazce uloženého CP-F pri 25 °C/75 percent RH a 45 °C/30 percent RH ukázali vysoké identické kryštalické píky CP pri 22 ° a 25 °. Okrem toho vrcholy XRD pri 46◦, 49◦ a 50◦ CP-F po skladovaní pri 45 ◦C/30 percent RH mali vyššiu intenzitu ako pri skladovaní CP-F pri 25 ◦C/75 percent RH. Tieto píky možno súvisia s močovinou, pretože sa podobajú vzorom píkov práškovej močoviny. Vo všeobecnosti CP disocioval na peroxid vodíka a močovinu [36]. Produkty degradácie peroxidu vodíka sú kyslík a voda [37] a tieto produkty sa môžu počas skladovania stratiť. Močovina bola degradačným produktom, ktorý zostal vo formulácii. Amorfná močovina čiastočne rekryštalizovala ako kryštalická forma za podmienok skladovania; preto boli viditeľné niektoré kryštalické píky močoviny. Počas skladovania môže dôjsť k rekryštalizácii liečiv a polymérov [38]. Podmienky skladovania, ako je teplota a vlhkosť, by mohli spustiť molekulárnu mobilitu liečiva, čo by mohlo urýchliť rekryštalizáciu amorfného liečiva [39,40]. Okrem toho môže preskupenie amorfného stavu na kryštalickú fázu sprevádzať proces termooxidácie v pevnom stave [41]. Výsledky tejto štúdie naznačujú, že vysoká teplota a vysoká vlhkosť urýchlili degradáciu CP a zvýšili rekryštalizáciu liečiva.

3.7. Zmeny tepelného správania po dlhodobom skladovaní

Tepelné správanie CP-F pred a po skladovaní v rôznych podmienkach charakterizovaných DSC je znázornené na obrázku 6. Zistilo sa, že DSC termogram intaktného CP vykazoval ostrý endotermický pík pri 92 °C. Dve široké endotermické krivky prázdneho nanovlákenného filmu boli pozorované pri 68 a 213 ◦C. DSC termogram CP-F ukázal dva široké píky podobné slepému pokusu, avšak píky boli mierne posunuté. Prvý endotermický široký vrchol CP-F sa objavil pri približne 87 ◦C a ďalší široký pík sa objavil pri približne 194 ◦C. Môže to byť spôsobené interakciou medzi CP a pomocnými látkami v nanovlákennom filme. Okrem toho neprítomnosť vrcholu topenia CP v píku v termograme CP-F naznačuje, že CP bol dispergovaný do nanovlákenného filmu ako amorfná forma.

Po dlhodobom skladovaní pri 25 °C/30 percent RH vyzeral DSC termogram CP-F podobne ako počiatočný stav CP-F, bez pozorovaných vrcholov topenia reprezentujúcich kryštalické charakteristiky CP alebo polymérov. Výsledky naznačujú, že amorfný CP zostal stabilný v nanovlákennom filme. Avšak endotermický pík pri 118 °C bol pozorovaný v CP-F skladovanom pri 25 °C/75 percent RH. Uvádza sa, že typ polyméru a podmienky skladovania majú silný vplyv na vlastnosti v tuhom stave [42]. PVA a PVP sú hydrofilné polyméry a často hygroskopické: tieto polyméry môžu absorbovať veľké množstvo vlhkosti z prostredia [43–45]. Preto je možné, že PVA a PVP prítomné v CP-F absorbujú vodu z vysokej vlhkosti 75 percent RH. Medzitým degradácia CP poskytuje peroxid vodíka a močovinu, ktoré sa môžu ďalej rozkladať na vodu a amoniak [37]. Preto endotermický vrchol termogramu CP-F, ktorý sa objavil pri 118 ◦C, môže predstavovať vrchol dehydratácie vody filmu po sorpcii vody z degradácie CP a vysokú vlhkosť skladovacej nádoby počas skladovania.

Viac informácií: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501