3.1. Κινητική Θερμικής Αποδόμησης

Σύμφωνα με σχετικές μελέτες,κιστανάκιείναι ένα κοινό βότανο που είναι γνωστό ως «το θαυματουργό βότανο που παρατείνει τη ζωή». Το κύριο συστατικό του είναισιστανοζίτη, που έχει διάφορα αποτελέσματα όπως π.χαντιοξειδωτικό, αντιφλεγμονώδη, καιπροαγωγή της ανοσοποιητικής λειτουργίας. Ο μηχανισμός μεταξύ cistanche καιλεύκανση δέρματοςέγκειται στην αντιοξειδωτική δράση του κιστάνιγλυκοσίδες. Η μελανίνη στο ανθρώπινο δέρμα παράγεται από την οξείδωση της τυροσίνης που καταλύεται απότυροσινάσηκαι η αντίδραση οξείδωσης απαιτεί τη συμμετοχή οξυγόνου, έτσι οι ρίζες ελεύθερες από οξυγόνο στο σώμα γίνονται σημαντικός παράγονταςεπηρεάζουν την παραγωγή μελανίνης. Το Cistanche περιέχει cistanoside, το οποίο είναι ένα αντιοξειδωτικό και μπορεί να μειώσει τη δημιουργία ελεύθερων ριζών στο σώμα.αναστέλλοντας την παραγωγή μελανίνης.

Κάντε κλικ στο Cistanche Herba

Για περισσότερες πληροφορίες:

david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501

όπου C είναι η συγκέντρωση του CP (μg/mL), t είναι ο χρόνος επώασης (min), k είναι η σταθερά του ρυθμού αποικοδόμησης (min−1 ) και n είναι η σειρά της αντίδρασης όπου n=0 είναι μηδενική σειρά και n=1 είναι πρώτης τάξης. Η σειρά αποικοδόμησης του φαρμάκου προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας γραφικές μεθόδους. Η υπόλοιπη συγκέντρωση του CP και ο φυσικός λογάριθμος που απομένουν CP σχεδιάστηκαν σε συνάρτηση με το χρόνο για την πρόβλεψη υποβαθμίσεων μηδενικής τάξης και πρώτης τάξης, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 2α,β. Η γραμμική παλινδρόμηση προστέθηκε για να προσδιοριστεί ο συντελεστής συσχέτισης (r2). Όπως παρουσιάζεται στον Πίνακα 1, οι τιμές r2 που λήφθηκαν από τα διαγράμματα αντίδρασης πρώτης τάξης ήταν κοντά στο 1, υποδηλώνοντας ότι η θερμική αποικοδόμηση της CP ακολουθούσε την κινητική πρώτης τάξης. Οι κινητικές παράμετροι που λαμβάνονται από την προσαρμογή του μοντέλου κινητικής πρώτης τάξης φαίνονται στον Πίνακα 2. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αυξημένη θερμοκρασία θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντικά αύξηση του ρυθμού αποικοδόμησης της CP. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν επίσης ότι το CP στο CP-F διέθετε σημαντικά υψηλότερη σταθερότητα από ό,τι στο CP-P και το CP-W (p < 0.05).

Η επίδραση της επιτάχυνσης της θερμοκρασίας στον ρυθμό των χημικών αντιδράσεων περιγράφεται γενικά από την εξίσωση Arrhenius [29], η οποία είναι η σχέση μεταξύ της σταθεράς ταχύτητας και της θερμοκρασίας, όπως φαίνεται στην Εξίσωση (7):

όπου k είναι η σταθερά ταχύτητας αντίδρασης της κινητικής πρώτης τάξης (min−1 ), A είναι ο συντελεστής συχνότητας, Ea είναι η ενέργεια ενεργοποίησης (cal mol−1 ), R είναι η σταθερά αερίου (1,987 cal mol−1K−1 ) και T είναι η απόλυτη θερμοκρασία σε βαθμούς, Kelvin. Ο προσδιορισμός της παραμέτρου Arrhenius βασίζεται σε διάγραμμα του φυσικού λογάριθμου του k έναντι του αντίστροφου της απόλυτης θερμοκρασίας (1/T). Η εκτίμηση του κατάλληλου ρυθμού ή σταθεράς ρυθμού για την αποικοδόμηση CP είναι ένα σημαντικό βήμα για την πρόβλεψη της σταθερότητας της CP σε κάθε σκεύασμα. Από τα αποτελέσματα, τα διαγράμματα Arrhenius παρέχουν μια καλή περιγραφή της υποβάθμισης της CP, όπως φαίνεται από τη γραμμικότητα (r 2=0.99) των διαγραμμάτων όπως φαίνεται στο Σχήμα 2γ για όλες τις συνθέσεις. Η τιμή Ea για την αποικοδόμηση CP σε κάθε σκεύασμα υπολογίστηκε σύμφωνα με τα διαγράμματα Arrhenius. Διαπιστώθηκε ότι η τιμή Ea του CP στο CP-F ήταν υψηλότερη από εκείνη στα CP-P και CP-W, με τιμές 33.06 ± {{20}}.83 , 17,01 ± 0,69 και 11,87 ± 0,49 kcal/mol, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα πρότειναν ότι η ενέργεια ενεργοποίησης για την αποικοδόμηση CP στο νανοϊνώδες φιλμ είναι περίπου δύο φορές υψηλότερη από την CP στο διάλυμα πολυμερούς και τρεις φορές υψηλότερη από την CP στο υδατικό διάλυμα. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν το υψηλό δυναμικό του νανοϊνώδους φιλμ για την προστασία του CP από τη θερμική αποικοδόμηση.

3.2. Κινητική αποικοδόμησης της CP από το υπεριώδες φως

Η αξιολόγηση της φωτοσταθερότητας των φαρμάκων και των σκευασμάτων είναι ένα ουσιαστικό ζήτημα για την ανάπτυξη σκευασμάτων. Οι παράγοντες λεύκανσης των δοντιών όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου και η CP είναι φωτοευαίσθητοι παράγοντες [3{{10}},31]; Ως εκ τούτου, τα παρασκευασμένα προϊόντα τους μπορεί να αποικοδομηθούν κατά την κατασκευή και την αποθήκευση. Στην παρούσα μελέτη, οι δοκιμές φωτοσταθερότητας των σκευασμάτων πραγματοποιήθηκαν υπό υπεριώδες φως. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3α, αφού τα δείγματα εκτέθηκαν σε υπεριώδη ακτινοβολία για 1 ώρα, το CP-F έδειξε υψηλότερη αναλογία CP που απομένει από τα CP-P και CP-W. Η περιεκτικότητα CP των CP-P και CP-W μειώθηκε σημαντικά σε σύγκριση με την αρχική μέτρηση (p < 0,05), ενώ αυτή της CP-F δεν ήταν σημαντικά διαφορετική από την αρχική μέτρηση. Το υπόλοιπο CP όλων των σκευασμάτων έδειξε σημαντική διαφορά από την αρχική μέτρηση (ρ < 0,05) μετά από 4 ώρες έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία.

Τα προφίλ αποικοδόμησης της CP υπό έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία φαίνονται στο Σχήμα 2. Σχεδιάζοντας τα δεδομένα σύμφωνα με την υποβάθμιση πρώτης τάξης, λήφθηκε η γραμμική σχέση όπως φαίνεται στο Σχήμα 3β, με το r 2 κοντά στο 1, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3 Από αυτά τα αποτελέσματα, η σταθερά του ρυθμού αντίδρασης του CP στο CP-F αποδείχθηκε ότι είναι σημαντικά χαμηλότερη από εκείνη στα CP-W και CP-P. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι το νανοϊνώδες φιλμ απέτρεψε την αποικοδόμηση της CP από το υπεριώδες φως. Θεωρείται επίσης ότι η στερεή μορφή δοσολογίας έχει ιδιότητες προστασίας από την υπεριώδη ακτινοβολία σημαντικά μεγαλύτερες από την υγρή, π.χ. διάλυμα, δοσολογική μορφή.

3.3. Μακροπρόθεσμη σταθερότητα του CP-F

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας [32], η σύσταση της συνθήκης δοκιμής για τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα των προϊόντων ήταν 25 ± 2 βαθμοί /60 ± 5 τοις εκατό RH ή 30 ± 2 βαθμοί /75 ± 5 τοις εκατό RH για μια ελάχιστη περίοδο 12 ή 6 μήνες, αντίστοιχα. Στην παρούσα μελέτη, η μακροχρόνια αποθήκευση διεξήχθη σε μέση θερμοκρασία 25 ± 2 βαθμούς για 12 μήνες. Για να συγκριθούν οι επιπτώσεις της θερμοκρασίας και της υγρασίας, χρησιμοποιήθηκε υψηλή θερμοκρασία 45 ◦C. Μια υγρασία 75 τοις εκατό επιλέχθηκε από τις κλιματικές ζώνες IV και συγκρίθηκε με τη χαμηλή υγρασία 30 τοις εκατό. Έτσι, χρησιμοποιήθηκαν οι συνθήκες αποθήκευσης 25 ◦C/30 τοις εκατό RH, 25 ◦C/75 τοις εκατό RH και 45 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες. Διερευνήθηκαν οι αλλαγές στις φυσικοχημικές ιδιότητες, π.χ. χρώμα, μορφολογία, εσωτερική δομή, μοριακή αλληλεπίδραση, μηχανικές ιδιότητες και βλεννοπροσφυτικές ιδιότητες. Προσδιορίστηκαν επίσης οι σταδιακές αλλαγές στην περιεκτικότητα CP στο CP-F που διατηρείται στις τρεις συνθήκες.

3.4. Αλλαγές χρώματος μετά από μακροχρόνια αποθήκευση

Οι χρωματικές παράμετροι του CP-F που διερευνήθηκαν από τις χρωματομετρικές μετρήσεις φαίνονται στον Πίνακα 4. Αρχικά, το CP-F ήταν λευκό καθώς λήφθηκε υψηλή τιμή L*. Για τον βαθμό του πράσινου-κόκκινου, το CP-F ήταν αχρωματικό καθώς η τιμή* ήταν κοντά στο 0 και για τον βαθμό του μπλε-κίτρινου, το CP-F ήταν ελαφρώς μπλε καθώς παρουσιάστηκε μια αρνητική τιμή b*. Οι διαφορές μεταξύ των τιμών L*, a* και b* του CP-F που αποθηκεύτηκαν σε 25 ◦C/30 τοις εκατό RH δεν ήταν σημαντικές, υποδεικνύοντας ότι το χρώμα του CP-F διατηρήθηκε στους 25 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες δεν άλλαξε. Η τιμή L* του CP-F που αποθηκεύτηκε στους 45 ◦C/30 τοις εκατό RH ήταν η χαμηλότερη σε σύγκριση με άλλες συνθήκες, υποδηλώνοντας σημαντική μείωση της ελαφρότητας των δειγμάτων. Το CP-F που διατηρήθηκε στους 25 ◦C/75 τοις εκατό RH και 45 ◦C/30 τοις εκατό RH έδειξε υψηλή αρνητική τιμή α* και υψηλή θετική τιμή b*, υποδεικνύοντας ότι το πράσινο και το κίτρινο αυτού του δείγματος άλλαξαν. Έχει αναφερθεί ότι οι νανοϊνώδεις μεμβράνες που περιέχουν PVA μπορούν να αλλάξουν σε κίτρινο ή καφέ μετά από θερμική αποσύνθεση [33]. Επομένως, η αλλαγή χρώματος του CP-F πιθανότατα οφειλόταν στην αποσύνθεση του PVA που υπήρχε στα φιλμ. Μεταξύ των διαφόρων συνθηκών αποθήκευσης, δεν εντοπίστηκαν σημαντικές διαφορές στις τιμές ΔE. Καθώς η τιμή ΔE ήταν χαμηλότερη από 3, η αλλαγή χρώματος ήταν δύσκολο να διακριθεί από την αντίληψη του ανθρώπινου ματιού [34].

3.5. Μορφολογικές αλλαγές μετά από μακροχρόνια αποθήκευση

Οι εικόνες SEM της μορφολογίας της επιφάνειας και της διαμέτρου των νανοϊνών στα νανοϊνώδη φιλμ πριν και μετά τη διατήρηση στις συνθήκες αποθήκευσης δοκιμής παρουσιάζονται στο Σχήμα 4. Αρχικά, το CP-F εμφάνισε μια λεία ινώδη δομή με εύρος διαμέτρου σε νανομεγέθη, χωρίς καμία ανεπιθύμητα μέρη. Μετά από αποθήκευση στους 25 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες, το CP-F έδειξε ελαφρά ελαττώματα ευθείας γραμμής. Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στη μέση διάμετρο. Οι μέσες διαμέτρους 237 ± 57 και 267 ± 72 nm βρέθηκαν για το CP-F στην αρχική μέτρηση και μετά την αποθήκευση στους 25 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες, αντίστοιχα.

Μετά από αποθήκευση στους 25 ◦C/75 τοις εκατό RH για 12 μήνες, το CP-F εμφάνισε διαφορετική μορφολογία από την αρχική μέτρηση και η ινώδης δομή άλλαξε. Οι νανοΐνες συγχωνεύτηκαν και η δομή των ινών σε νανομεγέθη σχεδόν απουσίαζε. Οι νανοΐνες δεν μπορούσαν να διατηρήσουν την αρχική δομή. Αυτά τα φαινόμενα συνέβησαν επίσης με το CP-F μετά από αποθήκευση στους 45 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες. Αυτό το CP-F έδειξε τη συγχώνευση των νανοϊνών. Βρέθηκε ότι οι υπόλοιπες ίνες έδειξαν διακοπείσα και σχισμή γραμμή δομή. Από αυτά τα αποτελέσματα, θεωρήσαμε ότι η υψηλή θερμοκρασία και η υψηλή υγρασία είναι οι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη μορφολογία του CP-F. Έχει αναφερθεί ότι οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να καταστρέψουν το νανοϊνώδες φιλμ που βασίζεται σε PVA [35]. Στην παρούσα μελέτη, η κύρια σύνθεση των νανοϊνών του CP-F ήταν PVA και PVP και τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι το CP-F, αφού υποβλήθηκε σε υψηλές θερμοκρασίες, έγινε εύθραυστο και η δομή των νανοϊνών απουσίαζε.

3.6. Αλλαγές εσωτερικής δομής μετά από μακροχρόνια αποθήκευση

Τα μοτίβα XRD του ανέπαφου CP και CP-F πριν και μετά την αποθήκευση εμφανίζονται στο Σχήμα 5. Το Intact CP εμφάνισε αιχμηρές ίδιες κορυφές σε 14◦, 23◦ και 28◦, υποδεικνύοντας ότι η εσωτερική δομή του CP ήταν κρυσταλλική μορφή. Οι κρυσταλλικές κορυφές της CP απουσίαζαν στο πρότυπο XRD του πρόσφατα παρασκευασμένου CP-F. Η εξαφάνιση των κρυσταλλικών κορυφών CP έδειξε ότι το φάρμακο ενσωματώθηκε καλά στο νανοϊνώδες φιλμ με την τεχνική ηλεκτροϊνοποίησης και το CP μετατράπηκε από κρυσταλλική κατάσταση σε άμορφη κατάσταση. Αυτό το μοτίβο αλογόνου βρέθηκε επίσης στο CP-F μετά από αποθήκευση στους 25 ◦C/30 τοις εκατό RH για 12 μήνες, υποδεικνύοντας ότι η ανακρυστάλλωση CP δεν έλαβε χώρα κατά τη διάρκεια μιας μακροχρόνιας περιόδου αποθήκευσης σε αυτήν την κατάσταση.

Ωστόσο, τα πρότυπα XRD του αποθηκευμένου CP-F κάτω από 25 ◦C/75 τοις εκατό RH και 45 ◦C/30 τοις εκατό RH έδειξαν υψηλές πανομοιότυπες κρυσταλλικές κορυφές CP στους 22◦ και 25◦. Επιπλέον, οι κορυφές XRD στους 46◦, 49◦ και 50◦ CP-F μετά την αποθήκευση στους 45 ◦C/30 τοις εκατό RH ήταν υψηλότερης έντασης από εκείνη της αποθήκευσης CP-F στους 25 ◦C/75 τοις εκατό RH. Αυτές οι κορυφές πιθανώς σχετίζονται με την ουρία καθώς μοιάζουν με τα σχήματα κορυφής της σκόνης ουρίας. Γενικά, η CP διασπάστηκε σε υπεροξείδιο του υδρογόνου και ουρία [36]. Τα προϊόντα αποικοδόμησης του υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι το οξυγόνο και το νερό [37] και αυτά τα προϊόντα μπορεί να χαθούν κατά την αποθήκευση. Η ουρία ήταν το προϊόν αποικοδόμησης που παρέμεινε στη σύνθεση. Η άμορφη ουρία είχε μερικώς ανακρυσταλλωθεί ως κρυσταλλική μορφή υπό τις συνθήκες αποθήκευσης. ως εκ τούτου κάποιες κρυσταλλικές κορυφές ουρίας ήταν ορατές. Μπορεί να συμβεί ανακρυστάλλωση φαρμάκων και πολυμερών κατά την αποθήκευση [38]. Οι συνθήκες αποθήκευσης όπως η θερμοκρασία και η υγρασία θα μπορούσαν να ενεργοποιήσουν τη μοριακή κινητικότητα του φαρμάκου, η οποία μπορεί να επιταχύνει την ανακρυστάλλωση του άμορφου φαρμάκου [39,40]. Επιπλέον, η αναδιάταξη της άμορφης κατάστασης στην κρυσταλλική φάση μπορεί να συνοδεύεται από τη διαδικασία θερμοοξείδωσης στη στερεά κατάσταση [41]. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδηλώνουν ότι η υψηλή θερμοκρασία και η υψηλή υγρασία επιτάχυναν την αποικοδόμηση της CP και αύξησαν την ανακρυστάλλωση του φαρμάκου.

3.7. Αλλαγές στη θερμική συμπεριφορά μετά από μακροχρόνια αποθήκευση

Η θερμική συμπεριφορά του CP-F πριν και μετά την αποθήκευση στις διαφορετικές συνθήκες που χαρακτηρίζονται από DSC φαίνεται στο Σχήμα 6. Βρέθηκε ότι το θερμόγραμμα DSC ανέπαφου CP εμφάνισε μια απότομη ενδόθερμη κορυφή στους 92 ◦C. Δύο ευρείες ενδόθερμες καμπύλες του τυφλού νανοϊνώδους φιλμ παρατηρήθηκαν στους 68 και 213 ◦C. Το θερμόγραμμα DSC του CP-F έδειξε δύο ευρείες κορυφές παρόμοιες με το τυφλό, ωστόσο, οι κορυφές ήταν ελαφρώς μετατοπισμένες. Η πρώτη ενδόθερμη ευρεία κορυφή του CP-F εμφανίστηκε περίπου στους 87 ◦C και μια άλλη ευρεία κορυφή εμφανίστηκε περίπου στους 194 ◦C. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε μια αλληλεπίδραση μεταξύ της CP και των εκδόχων στο νανοϊνώδες φιλμ. Επιπλέον, η απουσία της αιχμής τήξης CP στο θερμόγραμμα CP-F υποδηλώνει ότι η CP διασπείρεται στο νανοϊνώδες φιλμ ως άμορφη μορφή.

Μετά από μακροχρόνια αποθήκευση στους 25 ◦C/30 τοις εκατό RH, το θερμόγραμμα DSC του CP-F φαινόταν παρόμοιο με αυτό της αρχικής κατάστασης του CP-F, χωρίς αιχμές τήξης που αντιπροσωπεύουν τα κρυσταλλικά χαρακτηριστικά του CP ή των πολυμερών που παρατηρήθηκαν. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το άμορφο CP παρέμεινε σταθερό στο νανοϊνώδες φιλμ. Ωστόσο, η ενδόθερμη κορυφή στους 118 ◦C παρατηρήθηκε στο CP-F που αποθηκεύτηκε στους 25 ◦C/75 τοις εκατό RH. Έχει αναφερθεί ότι ο τύπος του πολυμερούς και οι συνθήκες αποθήκευσης έχουν ισχυρό αντίκτυπο στις ιδιότητες στερεάς κατάστασης [42]. Τα PVA και PVP είναι υδρόφιλα πολυμερή και συχνά υγροσκοπικά: αυτά τα πολυμερή μπορούν να απορροφήσουν μεγάλη ποσότητα υγρασίας από το περιβάλλον [43-45]. Ως εκ τούτου, είναι εφικτό ότι τα PVA και PVP που υπάρχουν στο CP-F θα απορροφούν νερό από την υψηλή υγρασία 75 τοις εκατό RH. Εν τω μεταξύ, η αποδόμηση της CP αποδίδει υπεροξείδιο του υδρογόνου και ουρία, τα οποία μπορούν περαιτέρω να διασπαστούν σε νερό και αμμωνία [37]. Επομένως, η ενδόθερμη κορυφή του θερμογράμματος CP-F που εμφανίστηκε στους 118 ◦C μπορεί να αντιπροσωπεύει την κορυφή αφυδάτωσης του νερού του φιλμ μετά την ρόφηση του νερού από την αποικοδόμηση του CP και την υψηλή υγρασία του δοχείου αποθήκευσης κατά τη διάρκεια του χρόνου αποθήκευσης.

Για περισσότερες πληροφορίες: david.deng@wecistanche.com WhatApp:86 13632399501