3.1. Kinetika toplotne razgradnje

Glede na ustrezne študije,cistancheje navadno zelišče, ki je znano kot »čudežno zelišče, ki podaljšuje življenje«. Njegova glavna sestavina jecistanozid, ki ima različne učinke kot nprantioksidant, protivnetno, inspodbujanje imunske funkcije. Mehanizem med cistančo inbeljenje koželeži v antioksidativnem učinku cistančeglikozidi. Melanin v človeški koži nastaja z oksidacijo tirozina, ki jo kataliziratirozinaza, oksidacijska reakcija pa zahteva sodelovanje kisika, zato postanejo radikali brez kisika v telesu pomemben dejavnikvpliva na proizvodnjo melanina. Cistanche vsebuje cistanozid, ki je antioksidant in lahko zmanjša nastajanje prostih radikalov v telesu.zaviranje proizvodnje melanina.

Kliknite na Cistanche Herba

Za več informacij:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

kjer je C koncentracija CP (µg/mL), t je inkubacijski čas (min), k je konstanta hitrosti razgradnje (min-1) in n je vrstni red reakcije, kjer je n=0 ničelni red in n=1 je prvi red. Vrstni red razgradnje zdravila smo določili z grafičnimi metodami. Preostala koncentracija CP in naravni logaritem preostalega CP sta bila narisana v odvisnosti od časa za napoved degradacije ničelnega oziroma prvega reda. Rezultati so prikazani na sliki 2a,b. Dodana je bila linearna regresija za določitev korelacijskega koeficienta (r 2 ). Kot je predstavljeno v tabeli 1, so bile dobljene vrednosti r 2 iz reakcijskih grafov prvega reda blizu 1, kar kaže, da je toplotna razgradnja CP sledila kinetiki prvega reda. Kinetični parametri, dobljeni s prilagajanjem kinetičnega modela prvega reda, so prikazani v tabeli 2. Rezultati kažejo, da bi lahko povišana temperatura znatno povečala stopnjo razgradnje CP. Rezultati tudi potrjujejo, da je imela CP v CP-F znatno večjo stabilnost kot v CP-P in CP-W (p < 0.05).

Učinek pospeška temperature na hitrost kemijskih reakcij je na splošno opisan z Arrheniusovo enačbo [29], ki je razmerje med konstanto hitrosti in temperaturo, kot je prikazano v enačbi (7):

kjer je k konstanta hitrosti reakcije prvega reda kinetike (min−1), A je faktor frekvence, Ea je aktivacijska energija (cal mol−1), R je plinska konstanta (1,987 cal mol−1K−1) , in T je absolutna temperatura v stopinjah, Kelvin. Določitev Arrheniusovega parametra temelji na grafu naravnega logaritma k proti recipročni vrednosti absolutne temperature (1/T). Ocena ustrezne hitrosti ali konstante hitrosti za razgradnjo CP je pomemben korak pri napovedovanju stabilnosti CP v vsaki formulaciji. Iz rezultatov Arrheniusove ploskve zagotavljajo dober opis degradacije CP, kot je razvidno iz linearnosti (r 2=0.99) ploskev, kot je prikazano na sliki 2c za vse formulacije. Vrednost Ea za razgradnjo CP v vsaki formulaciji je bila izračunana glede na Arrheniusove krivulje. Ugotovljeno je bilo, da je bila vrednost Ea CP v CP-F višja od vrednosti v CP-P in CP-W, z vrednostmi 33.06 ± {{20}}.83 , 17,01 ± 0,69 oziroma 11,87 ± 0,49 kcal/mol. Rezultati kažejo, da je aktivacijska energija za razgradnjo CP v nanovlaknenem filmu približno dvakrat višja od CP v raztopini polimera in trikrat višja od CP v vodni raztopini. Ti rezultati kažejo velik potencial nanovlaknenega filma za zaščito CP pred toplotno degradacijo.

3.2. Kinetika razgradnje CP z UV svetlobo

Vrednotenje fotostabilnosti zdravil in formulacij je bistveno vprašanje za razvoj formulacij. Sredstva za beljenje zob, kot sta vodikov peroksid in CP, so fotosenzitivna sredstva [3{{10}},31]; zato se lahko njihovi formulirani izdelki med proizvodnjo in skladiščenjem razgradijo. V tej študiji so bili testi fotostabilnosti formulacij izvedeni pod UV svetlobo. Kot je prikazano na sliki 3a, potem ko so bili vzorci 1 uro izpostavljeni UV svetlobi, je CP-F pokazal večji delež preostalega CP kot CP-P in CP-W. Vsebnost CP v CP-P in CP-W se je značilno zmanjšala v primerjavi z začetno meritvijo (p < 0,05), medtem ko se vsebnost CP-F ni bistveno razlikovala od začetne meritve. Preostale CP vseh formulacij so pokazale značilno razliko od začetne meritve (p < 0,05) po 4 urah izpostavljenosti UV svetlobi.

Profili razgradnje CP pod izpostavljenostjo UV-svetlobi so prikazani na sliki 2. Če izrišemo podatke glede na razgradnjo prvega reda, smo dobili linearno razmerje, kot je prikazano na sliki 3b, z r 2 blizu 1, kot je prikazano v tabeli 3 Iz teh rezultatov se je pokazalo, da je konstanta reakcijske hitrosti CP v CP-F znatno nižja od tiste v CP-W in CP-P. Rezultati kažejo, da je nanovlakneni film preprečil razgradnjo CP zaradi UV svetlobe. Velja tudi, da ima trdna oblika zdravila UV-zaščitne lastnosti bistveno večje kot tekoča, npr. raztopina, oblika zdravila.

3.3. Dolgoročna stabilnost CP-F

Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije [32] je bilo priporočilo preskusnega pogoja za dolgotrajno stabilnost izdelkov 25 ± 2 stopinji /60 ± 5 odstotkov RH ali 30 ± 2 stopinji /75 ± 5 odstotkov RH za najmanjše obdobje 12 oziroma 6 mesecev. V tej pričujoči študiji je dolgoročno skladiščenje potekalo pri povprečni temperaturi 25 ± 2 stopinji 12 mesecev. Za primerjavo učinkov temperature in vlažnosti smo uporabili visoko temperaturo 45 ◦C. Vlažnost 75 odstotkov je bila izbrana iz podnebnih con IV in primerjana z nizko vlažnostjo 30 odstotkov. Tako so bili pogoji shranjevanja 25 ◦C/30 odstotkov relativne vlažnosti, 25 ◦C/75 odstotkov relativne vlažnosti in 45 ◦C/30 odstotkov relativne vlažnosti uporabljeni 12 mesecev. Raziskovali smo spremembe fizikalno-kemijskih lastnosti, to je barve, morfologije, notranje strukture, molekularne interakcije, mehanskih lastnosti in mukoadhezivnih lastnosti. Določene so bile tudi postopne spremembe vsebnosti CP v CP-F, ki so bile vzdrževane pri treh pogojih.

3.4. Spremembe barve po dolgotrajnem shranjevanju

Barvni parametri CP-F, raziskani s kolorimetričnimi meritvami, so prikazani v tabeli 4. Na začetku je bil CP-F bel, saj je bila pridobljena visoka vrednost L*. Za stopnjo zeleno-rdeče je bil CP-F akromatičen, saj je bila vrednost* blizu 0, za stopnjo modro-rumene pa je bil CP-F rahlo moder, saj je bila predstavljena negativna vrednost b*. Razlike med vrednostmi L*, a* in b* CP-F, shranjenih pri 25 ◦C/30 odstotkih RH, niso bile pomembne, kar kaže, da je bila barva CP-F shranjena pri 25 ◦C/30 odstotkih RH 12 mesecev ni bilo spremenjeno. Vrednost L* za CP-F, shranjeno pri 45 ◦C/30 odstotkih RH, je bila najnižja v primerjavi z drugimi pogoji, kar kaže na znatno zmanjšanje svetlosti vzorcev. CP-F, vzdrževan pri 25 ◦C/75 odstotkov relativne vlažnosti in 45 ◦C/30 odstotkov relativne vlažnosti, je pokazal visoko negativno vrednost a* in visoko pozitivno vrednost b*, kar kaže na spremembo zelene in rumene barve tega vzorca. Poročali so, da se lahko nanovlaknasti filmi, ki vsebujejo PVA, po termični razgradnji spremenijo v rumene ali rjave [33]. Zato je bila sprememba barve CP-F verjetno posledica razgradnje PVA, ki je bil prisoten v filmih. Med različnimi pogoji shranjevanja ni bilo zaznati bistvenih razlik v vrednostih ∆E. Ker je bila vrednost ∆E nižja od 3, je bilo spremembo barve težko razločiti s človeškim očesom [34].

3.5. Morfološke spremembe po dolgotrajnem shranjevanju

SEM slike površinske morfologije in premera nanovlaken v nanovlaknenih filmih pred in po shranjevanju pri preskusnih pogojih shranjevanja so predstavljene na sliki 4. Na začetku je CP-F pokazal gladko vlaknasto strukturo z razponom premera v nanovelikosti, brez kakršnega koli nezaželenih delov. Po shranjevanju pri 25 ◦C/30 odstotkih relativne vlažnosti 12 mesecev je CP-F pokazal rahle napake ravne črte. Vendar pa ni bilo opaziti bistvene razlike v povprečnem premeru. Povprečna premera 237 ± 57 in 267 ± 72 nm sta bila ugotovljena za CP-F pri začetni meritvi oziroma po 12-mesečnem shranjevanju pri 25 ◦C/30 odstotkih RH.

Po 12-mesečnem shranjevanju pri 25 ◦C/75 odstotkih RH je CP-F pokazal drugačno morfologijo od začetne meritve in vlaknasta struktura je bila spremenjena. Nanovlakna so se zlila in strukture vlaken v nanovelikosti skoraj ni bilo. Nanovlakna niso mogla ohraniti prvotne strukture. Ti pojavi so se zgodili tudi pri CP-F po 12-mesečnem shranjevanju pri 45 ◦C/30 odstotkih RH. Ta CP-F je pokazal združevanje nanovlaken. Ugotovljeno je bilo, da so preostala vlakna pokazala prekinjeno in strgano strukturo. Iz teh rezultatov smo menili, da sta visoka temperatura in visoka vlažnost pomembna dejavnika, ki vplivata na morfologijo CP-F. Poročali so, da lahko visoke temperature uničijo nanovlaknasti film na osnovi PVA [35]. V tej študiji je bila glavna sestava nanovlaken CP-F PVA in PVP, rezultati pa so razkrili, da je CP-F, potem ko je bil izpostavljen visokim temperaturam, postal krhek, struktura nano vlaken pa je bila odsotna.

3.6. Notranja struktura se spremeni po dolgotrajnem shranjevanju

XRD vzorci nepoškodovanega CP in CP-F pred in po shranjevanju so prikazani na sliki 5. Nepoškodovani CP je pokazal ostre enake vrhove pri 14◦, 23◦ in 28◦, kar kaže, da je notranja struktura CP kristalinična oblika. Kristalni vrhovi CP niso bili v XRD vzorcu sveže pripravljenega CP-F. Izginotje kristalnih vrhov CP je pokazalo, da je bilo zdravilo dobro vgrajeno v nanovlakneni film s tehniko elektropredenja, CP pa je bil pretvorjen iz kristalnega stanja v amorfno stanje. Ta halo vzorec je bil ugotovljen tudi v CP-F po 12-mesečnem shranjevanju pri 25 ◦C/30 odstotkih RH, kar kaže, da do rekristalizacije CP ni prišlo med dolgotrajnim shranjevanjem v tem stanju.

Vendar so XRD vzorci shranjenega CP-F pri 25 ◦C/75 odstotkov RH in 45 ◦C/30 odstotkov RH pokazali visoke identične kristalne vrhove CP pri 22◦ in 25◦. Poleg tega so bili vrhovi XRD pri 46◦, 49◦ in 50◦ CP-F po shranjevanju pri 45 ◦C/30 odstotkih RH večje intenzivnosti kot pri shranjevanju CP-F pri 25 ◦C/75 odstotkih RH. Ti vrhovi so morda povezani s sečnino, saj so podobni vzorcem vrhov sečnine v prahu. Na splošno se CP disociira na vodikov peroksid in sečnino [36]. Produkta razgradnje vodikovega peroksida sta kisik in voda [37] in ti produkti se med skladiščenjem lahko izgubijo. Sečnina je bila produkt razgradnje, ki je ostal v formulaciji. Amorfna sečnina je v pogojih shranjevanja delno rekristalizirala kot kristalinična oblika; zato je bilo vidnih nekaj kristalnih vrhov sečnine. Med shranjevanjem lahko pride do rekristalizacije zdravil in polimerov [38]. Pogoji shranjevanja, kot sta temperatura in vlažnost, lahko sprožijo molekularno mobilnost zdravila, kar lahko pospeši rekristalizacijo amorfnega zdravila [39, 40]. Poleg tega lahko preureditev amorfnega stanja v kristalno fazo spremlja proces termooksidacije v trdnem stanju [41]. Rezultati te študije kažejo, da sta visoka temperatura in visoka vlažnost pospešili razgradnjo CP in povečali rekristalizacijo zdravila.

3.7. Spremembe toplotnega obnašanja po dolgotrajnem shranjevanju

Toplotno obnašanje CP-F pred in po shranjevanju v različnih pogojih, označenih z DSC, je prikazano na sliki 6. Ugotovljeno je bilo, da je termogram DSC nepoškodovanega CP pokazal oster endotermni vrh pri 92 ◦C. Dve široki endotermni krivulji slepega nanovlaknastega filma sta bili opaženi pri 68 in 213 ◦C. DSC termogram CP-F je pokazal dva široka vrhova, podobna slepemu vzorcu, vendar sta bila vrhova nekoliko premaknjena. Prvi endotermni široki vrh CP-F se je pojavil pri približno 87 ◦C, drugi široki vrh pa se je pojavil pri približno 194 ◦C. To je lahko posledica interakcije med CP in pomožnimi snovmi v nanovlaknenem filmu. Poleg tega je odsotnost talilnega vrha CP v vrhu v termogramu CP-F nakazovala, da je bil CP razpršen v nanovlaknasti film kot amorfna oblika.

Po dolgotrajnem shranjevanju pri 25 °C/30 odstotkih relativne vlažnosti je bil DSC termogram CP-F podoben tistemu iz začetnega stanja CP-F, brez vrhov taljenja, ki bi predstavljali kristalne značilnosti CP ali opaženih polimerov. Rezultati kažejo, da je amorfni CP ostal stabilen v nanovlaknenem filmu. Vendar pa je bil endotermni vrh pri 118 ◦C opažen v CP-F, shranjenem pri 25 ◦C/75 odstotkih RH. Poročali so, da vrsta polimera in pogoji shranjevanja močno vplivajo na lastnosti trdnega stanja [42]. PVA in PVP sta hidrofilna polimera in pogosto higroskopna: ti polimeri lahko absorbirajo veliko količino vlage iz okolja [43–45]. Zato je izvedljivo, da bi PVA in PVP, prisotna v CP-F, absorbirala vodo iz visoke vlažnosti 75 odstotkov RH. Medtem pri razgradnji CP nastaneta vodikov peroksid in sečnina, ki se lahko nadalje razgradita v vodo in amoniak [37]. Zato bi lahko endotermni vrh termograma CP-F, ki se je pojavil pri 118 ◦C, predstavljal vrh dehidracije vode filma po sorpciji vode zaradi razgradnje CP in visoko vlažnost posode za shranjevanje med časom shranjevanja.

Za več informacij: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501