Разработка и совершенствование методов стандартизации стоматологических средств и материалов, содержащих эвгенол тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 15.00.02, кандидат химических наук Шабалина, Ангелина Эдуардовна

• Шабалина, Ангелина Эдуардовна
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Шабалина, Ангелина Эдуардовна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ СТАНДАРТИЗАЦИИ В СОВРЕМЕННОЙ СТОМАТОЛОГИИ.

1.1. Стандартизация стоматологических материалов, современные аспекты.

1.2. Стандартизации фармацевтических препаратов, содержащих эвгенол.

1.3. Стоматологические материалы, содержащие эфирные масла и их основные компоненты.

1.4. Основные источники получения эвгенола.

1.5. Эвгенол стоматологический: химическое строение, физико-химические свойства, применение в стоматологии.:.

1.5.1. Контроль качества препарата «Эвгенол стоматологический» по Техническим условиям (9336-058-45814830-01).

1.5.2. Качественные реакции на эвгенол.

1.5.3. Определение примесей.

1.5.4. Фармакологическое действие и области применения эвгенола в стоматологической практике.

1.6. Стоматологические материалы на основе эвгенола.

1.7. Антибактериальная активность эвгенола стоматологического.

1.8. Токсичность и клинические проявления при отравлении эвгенолом.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования.

2.1.1. Характеристика жидких эвгенолсодержащих стоматологических материалов для антисептической обработки корневых каналов.

2.1.2. Характеристика пломбировочных материалов на основе эвгенола.

2.2. Стандартные образцы.

2.3. Оборудование и реактивы.

2.3.1. Основные характеристики газового хроматографа «Agilent 6890N» с масс-селективным детектором «Agilent 6890N».

2.3.2. Устройство динамического парафазного анализатора «Gerstel MPS 2».

2.4. Валидация метода обнаружения и количественного определения эвгенола методом ГХ-МС с применением метода равновесной паровой фазы.

2.5. Статистическая обработка результатов количественного определения эвгенола.

2.6. Определение класса исследуемого пломбировочного материала методом ГХ-МС с применением равновесной паровой фазы.

2.6.1. Рентгенофлуоресцентный анализатор.

2.6.2. Калибровка прибора «Спектроскан» для количественного анализа.

2.6.3. Определение матрицы исследуемого пломбировочного материала.

2.7. Вспомогательное оборудование.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика определения подлинности и чистоты «Эвгенола Стоматологического».

3.1.1. Характеристика внешнего вида «Эвгенола Стоматологического».

3.1.2. Определение плотности «Эвгенола Стоматологического».

3.1.3. Растворимость «Эвгенола Стоматологического».

3.1.4. Определение подлинности химическими реакциями.

3.1.5. Определение показателя преломления.

3.1.6. Определение чистоты исследуемых стоматологических материалов в тонком слое сорбента и УФ-спектрофотометрии.

3.2. Определение примесей, входящих в состав исследуемых стоматологических материалов методом ГХ-МС.

3.3. Определение концентрации эвгенола в стоматологической продукции (метод равновесной паровой фазы с ГХ-МС).

3.4. Метрологические характеристики разработанного метода количественного определения эвгенола ГХ-МС с применением равновесной паровой фазы.

3.5. Стандартизация стоматологических материалов на основе эвгенола.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и совершенствование методов стандартизации стоматологических средств и материалов, содержащих эвгенол»

Стандартизация лекарственных препаратов - важнейшая экономическая задача фармации в совершенствовании современного производства, необходимая для обеспечения населения высокоэффективными и высококачественными препаратами. Это требование является одной из основных задач фармацевтической науки. Однако поступлению надлежащих продуктов на мировой рынок должны сопутствовать ряд мероприятий, позволяющих гарантировать их качество. Совершенно очевидно, что эффективность лечения теснейшим образом связана с качеством используемых материалов, требования к которым заложены в нормативной документации с учетом последних достижений науки [51, 53, 74].

Все увеличивающееся число доступных на фармацевтическом и стоматологическом рынке лекарственных средств, тенденция роста фальсифицированной продукции требуют внедрения новых фармакопейных методов анализа и контроля качества готовых лекарственных форм, что обеспечивает их безопасность и эффективность. В последнее время особый интерес для фармацевтов во всем мире представляет разработка новых современных физико-химических и физических методов, а также измерительных приборов для контроля качества лекарственных средств.

Участились случаи обращения населения в Министерство Здравоохранения и социального развития РФ по вопросу оказания некачественной стоматологической помощи. Это связано далеко не только с наличием малоквалифицированного персонала, а еще и с естественным развитием рынка стоматологических материалов, который сопровождается ростом контрафактной и низкокачественной продукции, контроль за которой осуществляется по стандартам стоматологической отрасли [107].

Особое место в этой проблеме занимают эвгенолсодержащие стоматологические материалы, которые составляют более трети стоматологической продукции, имеющей в своем составе компоненты эфирных масел. Широта применения эвгенола, получаемого из различных частей гвоздичного дерева и базилика эвгенолового, обусловлена спектром его фармакологического действия: антибактериальное, антисептическое, противовоспалительное и ра-нозаживляющее, местнообезболивающее, отвлекающее, спазмолитическое; при этом обладая меньшей токсичностью, отсутствием привыкания, хорошей переносимостью по сравнению с синтетическими аналогами (хлоргекседин, триклозан и др.). Эвгенол в пломбировочных материалах выполняет роль связующего, девитализирующего и противовоспалительного звена [95, 107].

Анализ нормативной и патентной документации показал, что определение подлинности и доброкачественности материалов, основанное на идентификации индивидуальных компонентов, заявленного состава с последующей их количественной оценкой требованиям НД на стоматологические материалы не предусмотрено, а основными критериями определения подлинности стоматологических материалов являются лишь рабочие технические характеристики (время деформации, относительное удлинение, адгезивные свойства (прилипание к дентину), совместимость с гипсом, твердость на излом, время отверждения, коэффициент усадки, и т.д.). Определение этих свойств, безусловно, важны, но недостаточны для полноты определения качества стоматологической продукции.

Эвгенол один из наиболее эффективных антисептиков, используемых в стоматологии, как монопрепарат для антисептической обработки корневых каналов, а также в качестве комплексных препаратов для временного и постоянного пломбирования. Наличие посторонних примесей будет ухудшать процесс схватываемости цемента, уменьшая бактерицидный эффект препаратов, а также снижать прочностные характеристики образовавшегося цемента, более того, часть примесей может оказывать и токсическое действие на организм (LD5CbBr~2680 мг/кг) [52, 54, 130].

Создание современных методов стандартизации, позволяющих контролировать подлинность и качество материалов на основе эвгенола, а также определять источник его получения и примесный состав, является, безусловно, актуальным вопросом для фармацевтической науки.

Заметим, что современная химическая литература пестрит сообщениями об успешном использовании методов хромато-масс-спектрометрии, применении баз данных и систем компьютерной идентификации для решения самых разнообразных научных и прикладных задач. Многолетний опыт работы различных химико-токсикологических лабораторий, в которых эксплуатируются системы компьютерной идентификации веществ, подтверждает важную роль информационных технологий (в сочетании с современной приборной базой спектрального анализа) в повышении эффективности качественного и количественного анализа [130].

Все вышесказанное предопределило выбор актуальной темы разработки и совершенствования методов стандартизации стоматологических средств и материалов, содержащих эвгенол, позволяющих контролировать подлинность и качество материалов на основе эвгенола, а также определять источник его получения и примесный состав. Практическая значимость работы также связана с разработкой метода обнаружения и количественного определения эвгенола в различных стоматологических средствах, пломбировочных материалах и препаратах, поскольку, в доступной нам литературе имеются данные, лишь по анализу эвгенола и его аналогов в биологических жидкостях человека [147, 154], что связано с имеющимися в судебно-медицинской практике случаями смертельного отравления эвгенолом и его изоме-ром-изоэвгенолом. В стоматологической практике известны также случаи попадания пломбировочного материала в пазухи носа, что сопровождается воспалительными процессами, обусловленными ростом различного рода грибов и вызывает одентогенный синусит. Также часто воспалительный процесс может достигать и лобных долей, с развитием фронтитов. Причем, как показывает практика, различные пломбировочные материалы вызывают рост разной патогенной микрофлоры, поэтому определение именно класса цемента, попадание которого в пазухи носа, сопровождается ростом определенного рода микроорганизмов, может существенно облегчить терапию пациента, с подбором соответствующих препаратов (чаще всего антибиотиков) [52].

Таким образом, разработка современных методов стандартизации позволяющих обнаружить, определить подлинность, качество и количественную оценку входящего в состав не только стоматологических средств эвгенола, а также в пломбировочные материалы является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явилась разработка методики обнаружения, определения подлинности и количественной оценки эвгенола, входящего в состав лекарственных средств и материалов, применяемых в стоматологии, с последующей стандартизацией изучаемых объектов.

Задачи исследования.

- Определить показатели качества исследуемых эвгенолсодержащих материалов различных фирм-производителей, а также предложить показатели подлинности с учетом определения таковых в фармацевтической продукции.

- Разработать экспресс-методику определения эвгенола и примесей методом хроматографии в тонком слое сорбента (с использованием разных проявителей).

- Установить методом ГХ-МС примесный состав исследуемых препаратов с целью определения источника получения эвгенола (природный и/или синтетический).

- Разработать методику обнаружения и количественного определения эвгенола в стоматологических материалах (в том числе, пломбировочных) методом равновесной паровой фазы с применением газовой хроматографии и масс-спектрального детектирования.

- Предложить методику стандартизации и разработать НД на стоматологические средства и материалы на основе эвгенола.

Научная новизна.

- Проведена оценка качества стоматологических материалов «Эвгенола стоматологического» фирмы «Омега Дент», «Радуга-Р», «ВладМива», по критериям растворимость в различных растворителях, определение показателя преломления, плотность, качественные реакции на функциональные группы), регламентируемым НД на фармацевтические препараты.

- Предложены и обоснованы современные физико-химические методы определения подлинности и качества исследуемой продукции (цемента на основе оксида цинка с эвгенолом, «Гутасиллера», «Кариосана» и антисептического раствора), методом спектрофотометрии в УФ области и хроматографии в тонком слое сорбента.

- Разработаны методики определения чистоты «Эвгенола стоматологического» различного происхождения экспресс-методом хроматографии в тонком слое сорбента.

- Изучен примесный состав исследуемых материалов, исследования положены в основу идентификации источника получения эвгенола, а также в раздел ТУ «Примеси».

- Впервые разработаны рекомендации к разделам «Подлинность» и «Содержание индивидуальных компонентов» в ТУ на «Эвгенол стоматологический».

- Методом газовой хроматографии с масс-селективным детектированием в анализируемых объектах установлены основные примесные соединения: ацетилэвге-нол, p-кариофиллен, Р-кариофиллена оксид, ванилин, изоэвгенол, 3-метокси-б-аллилфенол, бензойная кислота, толуол, в случае синтетического источника получения.

- Разработаны методики количественного определения эвгенола в стоматологических материалах на основе эвгенола, а также в пломбировочном материале, в основе которого лежит современный физико-химический метод: метод равновесной паровой фазы с применением капиллярной газовой хроматографии и масс-спектрального детектирования.

Теоретическая и практическая значимость.

На основании результатов проведенных исследований нами подготовлены ТУ «Эвгенол стоматологический». Результаты диссертационного исследования необходимы в оценке качества стоматологических материалов, что повысит качество эвгенолсодержащей продукции, уменьшит поступление фальсификатов и сократит количество побочных реакций в результате стоматологического лечения, оказанного с применением лекарственных средств содержащих эвгенол.

Проведенное исследование показало необходимость изменения существующего подхода к оценке качества эвгенолсодержащих стоматологических материалов, основанное лишь на оценке технических характеристик: предложено дополнить нормы определения качества современными физико-химическими методами: спектрофотометрией в УФ-области, хроматографией в тонком слое сорбента, ГХ-МС (с применением равновесной паровой фазы).

Определены физико-химические показатели (плотность, показатель преломления) качества «Эвгенола стоматологического» фирмы («Омега Дент», «ВладМива», «Радуга-Р»), Разработаны новые методики идентификации и количественного определения эвгенола в комплексных стоматологических средствах и пломбировочных материалах, которые легли в основу проекта НД на «Эвгенол стоматологический».

Внедрение результатов исследования в практику.

Разработаны проекты ТУ: «Эвгенол стоматологический»; «Цементы стоматологические на основе оксида цинка и эвгенола».

Проведено внедрение разработанных методик идентификации, разделения, определения чистоты в контрольно-аналитическую лабораторию Главного Управления по контролю качества лекарственных средств и медицинской техники республики Узбекистан, о чем имеется акт внедрения №29/3254 от 15 октября 2007 года.

Фрагменты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс стоматологического факультета ММА им. И.М. Сеченова и медицинского факультета стоматологического отделения Российского университета дружбы народов.

Положения, выдвигаемые на защиту

- Данные по определению показателей подлинности и качества стоматологических материалов, содержащих эвгенол.

- Выбор оптимальных параметров для разделения эвгенола и его примесей в тонком слое сорбента (экспресс-методика).

- Определение подлинности методом спектрофотометрии в УФ области спектра.

- Методика количественного определения эвгенола в жидких стоматологических материалах его содержащих.

- Методика обнаружения и количественного определения эвгенола в пломбировочных материалах.

- Результаты исследования по теоретическому и экспериментальному обоснованию необходимости внедрения современных физико-химических методов в НД на эвгенолсодержащие стоматологические материалы.

Апробация работы.

Основные результаты исследования доложены на:

- X Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (Москва, 2007 г.);

- IV Научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создание функциональных продуктов» (Москва, 2007);

- Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы медико-криминалистических, судебно-химических и химико-токсикологических экспертных исследований» (Москва, 2007).

- Научно - практическая конференция, посвященная 65-летию судебно - медицинской экспертизы Вооруженных Сил Российской Федерации (Москва, 2008).

- К вопросу стандартизации эвгенолсодержащих материалов в стоматологической практике//Журнал Естественные и технические науки . — 2008. — №2. — С. 176178 (соавт.: Саломатин Е.М., Симонов Е.А.).

- Метод исследования эвгенола // Журнал Судебно-медицинская экспертиза. -2008,-№5.

- О разработке методик определения подлинности и качества эвгенолсодержащих стоматологических материалов // Вестник Московского Государстенного Университета. - Т.49. - №10. - 2008. (Нестерова О.В., Кузьменко А.Н., Попков В.А.).

Публикации по результатам исследования: опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи, 1 тезисы.

Объем и структура диссертации: диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 94 рисунка, 59 таблиц и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, общих выводов, библиографического указателя включающего 187 источников и Приложений.

Заключение диссертации по теме «Фармацевтическая химия и фармакогнозия», Шабалина, Ангелина Эдуардовна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Подводя итог проделанной работе, прежде всего, хотелось бы отметить, значительные пробелы в стандартизации в столь важной категории лекарственных препаратов, как «Стоматологические материалы», будь то антисептические средства различного назначения или пломбировочные материалы клинического назначения. Основываясь на такой стандартизации стоматологических материалов, большинство НД которых нормируют лишь физико-химические свойства, нами предложены методики для оп-редления подлинности и качества стоматологической эвгенолсодержащей продукции, базируемые на определении индивидуальных компонентов заявленного состава.

2. Проведенная оценка качества препарата «Эвгенол стоматологический» трех фирм-производителей, по показателям, нормируемым ТУ (9336-058-45814830-01), выявила, что лишь «Эвгенол стоматологический» фирмы «Омега Дент» соответствует требованиям ТУ по критериям подлинности (внешний вид, качественные реакции, определение примесей). В то же время, препарат «Эвгенол стоматологический» фирм «ВладМива» и «Радуга-Р» не соответствовали ТУ по вышеприведенным показателям.

3. Разработанный нами метод хроматографии в тонком слое сорбента, благодаря своей экспрессности, доступности и невысокой стоимости, необходимо использовать на этапе предварительной оценки содержания основных компоненов и примесей в эвгенолсодержащей стоматологической продукции. Применение данного метода в сочетании с различными проявителями (раствор анисового альдегида 5%, раствор ванилина в 70% серной кислоте) позволило выявить основные примеси, присутствующие в исследуемых материалах. Подобранная в ходе исследования оптимальная система растворителей бензол-хлороформ (9:1) позволила выявить такие примеси, как ацетилэвгенол и кариофиллен.

4. С помощью разработанной методики в предложенной системе растворителей гексан-этилацетат (17:3) в препарате «Антисептический раствор» фирмы «Омега Дент» была обнаружена токсичная примесь - изоэвгенол.

5. В результате скрининговых анализов методом ГХ-МС были определены примеси, как «природного», так и «синтетического» происхождения. К первым относятся тер-пиноиды, сопутствующие эвгенолу при получении его из эфирного масла, ко вторым относятся различные аллил-производные, получаемые, как сопутствующие компоненты при синтетическом способе получения эвгенола. Количественная оценка эвгенола в жидких моно- и комплексных препаратах осуществлялась методом ГХ-МС с применением равновесной парогазовой фазы. Предел обнаружения данным методом составил 1 мкг/мл для жидких стоматологических материалов и 25 мкг/г для твердых образцов (Rta6c. = 14.83-14.93). Метод обладает хорошей устойчивостью (к меняющимся условиям хроматографирования), а также селективностью и специфичностью. Метрологические характеристики метода позволяют применять его для определения эвгенола в пломбах, имевших длительный контакт с биосредами организма.

6. Установлено, что препараты значительно различаются по количественному содержанию эвгенола и примесей («Эвгенол стоматологический» фирмы «Омега Дент» 90.48%, «ВладМива» 71.59%, «Радуга-Р» 64.38%, при заявленных 99.6% эвгенола). Это говорит о недостаточной степени очистки стоматологических материалов и связано с отсутствием методик определения эвгенола в жидких субстанциях стоматологических материалов на его основе.

7. На основании подобранных оптимальных условий для ТСХ анализа, разработанных и обоснованных методик качественного и количественного анализа эвгенола, входящего в состав анализируемых препаратов, высокоспецифичным методом ГХ-МС с применением равновесной парогазовой фазы, обладающего удовлетворительной точностью и хорошей воспроизводимостью, предложен проект ТУ, позволяющий регламентировать качество эвгенола, входящего в состав стоматологических материалов по комплексу показателей.

8. На основании проведенных исследований обоснована необходимость комплексного подхода к стандартизации эвгенолсодержащей стоматологической продукции, что позволит уменьшить количество побочных явлений, а значит, повысить эффективность оказания стоматологической помощи с применением данных материалов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Шабалина, Ангелина Эдуардовна, 2008 год

1. Алексеева Т.А., Теплицкая Т.А. Спектрофлуориметрические методы анализа ароматических углеводородов в природных и техногенных средах. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. -215 с.

2. Алямовский В.В. Клинико-технологические условия применения светоотверждаемых композиционных пломбировочных материалов. Красноярск, 2000. - 126 с.

3. Алямовский В.В. Светоотверждаемые композитные пломбировочные материалы и клинико-технологические условия их применения // Автореферат диссертации доктора медицинских наук. Омск, 2000. - С.29-38.

4. Ароматы и запахи в культуре: В 2 кн. / Сост. О.Б.Вайнштейн, М.: Новое лит. Обозрение, 2003.

5. Артемова А. Ароматы и масла исцеляющие и омолаживающие. Спб: Диля, 2004.

6. Артемьев Б.В., Розынов Б.В., Михеева О.С. // Журн. аналит. химии. 1980. - Т.35. - С. 335-341.

7. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ. Пер. с англ.-М.: Мир, 1982.-488 с.

8. Безъязыкова А.Н., Смирнов Ю.Н., Кривошеева Л.В. и др. // Гигиена и санитария. 1989. -№ 11.- С.68-71.

9. Березкин В.Г., Герасименко В.А., Набивач В.М. // Журн.аналит.химии. 1996. - Т.51, №4. - С.410-418.

10. Браун Д.В. Ароматерапия. М.: ФАИН-ПРЕСС, 2004.

11. Васильев А.Н. Научные вычисления в Microsoft Excel. М.: Издательский дом "Вильяме", 2004. - 512 с.

12. Вершинин В.И. // Журн. аналит. химии. 2000. - Т.55, № 5. - С. 468-476.

13. Вершинин В.И., Дерендяев Б.Г., Лебедев К.С. Компьютерная идентификация органических соединений. М.: Наука, 2002. - С.102-123.

14. Вершинин В.И., Топчий В.А., Медведовская И.И. // Журн. аналит. химии. 2001. -Т.56, № 4. - С. 457-465.

15. Вигдергауз М.С., Арутюнов Ю.И., Курбатова С.В., Колосова Е.А. // Журн. ана-лит.химии.- 1994.-Т.49,№ 10. С. 1067-1072.

16. Вигдергауз М.С., Курбатова С.В. Организация ЭВМ-банка справочных данных по хро-матографическому удерживанию органических соединений и использование его для анализа объектов окружающей среды. Горький: Горьковский госуниверситет, 1990. — С.3-10.17