Разбиране на съотношенията растение/екстракт в ботаническите екстракти

Настоящата добра производствена практика за хранителни добавки (cGMP) изисква установяването на качествени параметри за всеки компонент, използван в производството на хранителна добавка, за да се гарантира, че са изпълнени спецификациите за идентичност, чистота, сила, състав и ограничения на замърсителите.* Съответствие с Спецификациите на съставките на ботаническия екстракт се осигуряват чрез използване на научно валидни методи за анализ, резултатите от които се отчитат в сертификати за анализ (CoAs). Въпреки това CoAs рутинно включват допълнителни данни, които не подлежат на проверка чрез методи за анализ. Такава описателна информация може да включва съотношения растение към екстракт, които са съотношения на количеството ботанически артикул, използван при производството на екстракта, към количеството на получения екстракт. Съотношенията растение към екстракт могат да бъдат подвеждащи, когато значението им не е ясно разбрано.

Щракнете тук, за да получите екстракт от Cistanche с 30 процента ехинакозид

Съотношения растение/екстрактне описвайте напълно ботаническите екстракти, тъй като други важни фактори влияят върху състава на крайните екстракти, като качеството на суровия изходен материал (както може да се определи от фармакопейните стандарти), използвания разтворител(и) за екстракция, продължителността и температурата на екстракцията и процентното съдържание и вида на присъстващите ексципиенти. Други важни качествени описания могат да включват съставни "пръстови отпечатъци". Въпреки тези проблеми, съотношенията растение/екстракт често се използват като мярка за силата на екстракта за изчисляване на дозировката. Тази статия дефинира и изяснява значението на съотношенията растение към екстракт и тяхната правилна употреба при описване и етикетиране на съставки на ботанически екстракти и готови продукти, които ги съдържат.

1. Въведение

Ботаническите екстракти са съставени от извлечена материя, получена от изходни материали от ботанически произход [Фармакопея на САЩ (USP)]. Те са резултат от разтварянето на разтворими растителни съставки в екстракционни разтворители и отделянето им от неразтворените растителни материали. Ботаническият екстракт е дефиниран като „сложна, многокомпонентна смес, получена след използване на разтворител за разтваряне на компонентите на ботаническия материал“ (Dentali, 2013). Суровите ботанически екстракти (тези без добавени ексципиенти) се наричат ​​естествени или истински екстракти. Ексципиентите често се добавят към екстрактите, за да се подобрят техните характеристики за обработка на материала, за стандартизиране на концентрациите на съставките и за други функционални цели. Терминът "ботанически екстракт" тук се отнася до всички видове екстракти, независимо от връзката между идентифицираните съставки и биоактивността (силата) на екстракта.

Въпреки че растителните екстракти могат да бъдат подложени на допълнителна обработка за обогатяване на съдържанието на определен химичен клас съставки, след като бъдат изолирани като фракция или като пречистени единични съставки, тези изделия и изцедени сокове не се считат за ботанически екстракти. Освен това, екстрактите не включват химически модифицирани растителни съставки, освен когато артефактите са резултат от процеси на нагряване или екстракция. В допълнение, за целите на тази статия, терминът растителен или ботанически се използва в широк смисъл, за да включва водорасли, гъбички и лишеи, както и растителни продукти като ексудати или смоли от маслена гума.

Ботаническите екстракти могат да бъдат описани отчасти чрез съотношението растение към екстракт на ботаническия изходен суров материал (известен още като биомаса), от който са направени, към получените естествени или готови екстракти. Насоките на Европейската агенция по лекарствата (EMA) [Европейска агенция по лекарствата (EMA), 2010] се отнасят за съотношението на изходния материал към съотношението истински/нативен екстракт като DER истински (съотношение лекарство към истински екстракт)† и обясняват как да се разкрие процент истински/нативен екстракт с процента помощни вещества за готови екстракти. DER се използва като част от характеристиката на якостта на екстракта, т.е. количеството изходен материал, използван за получаване на единица екстракт. Билковите монографии на общността от EMA използват DER, заедно с информация за екстракционния разтворител, за определяне на еквиваленти на суров изходен растителен материал при сравняване на екстракти и за оценка на дозите на екстракта според добре установени или традиционни употреби на растения.

Съотношенията растение/екстракт могат да позволят определянето на еквивалентите на суровината на екстракта, въпреки че крайният химичен състав може да варира в зависимост от качеството на изходния растителен материал и условията на екстракция. Тясната сравнимост на екстрактите, известна също като тяхната фитоеквивалентност (Австралийско правителство. Министерство на здравеопазването, 2011 г.), не може да бъде определена без подробно сравнение на разтворителя(ите) и използваните производствени процеси, понякога допълнено с изчерпателни сравнения на химичния състав на екстрактите композиции.

Тази статия първо предоставя преглед на ботаническите екстракти, включително техните различни видове и форми, стандартизация и категоризация. Допълнителни раздели обясняват концепцията за съотношенията растение към екстракт и често срещаните погрешни схващания. Дадени са също препоръки за това как да се прилага съотношението растение към екстракт при етикетирането и неговата приложимост към дозировката на еквиваленти на растителен материал.

2 Ботанически екстракти

Ботанически екстракти, както е определено в Общата глава на USP<565>Ботанически екстракти [Фармакопея на САЩ (USP)] често се използват като съставки в хранителни добавки. Ботаническите екстракти, които отговарят на монографиите на USP за ботанически екстракти, трябва да бъдат получени от ботанически статии, които също отговарят на съответните монографии на USP. Екстракти могат да бъдат произведени за концентриране на желаните съставки, намаляване на съдържанието на нежелани съставки или примеси, подобряване на срока на годност и производство на последователен материал за тестване на претендираните ползи. В зависимост от вида на ботаническия материал и използваната технология за екстракция, преди екстракцията суровият изходен материал може да бъде подложен на различни видове предварителни обработки, включително рязане и смилане за намаляване на размера на частиците и оптимизиране на експозицията на повърхността, обезмасляване и др.

Съставът на ботаническите екстракти от едно и също растение може да варира значително в зависимост от използвания разтворител(и) за екстракция, температурата и продължителността на екстракцията и процесите, използвани за изсушаване на екстрактите. Други източници на вариации включват стъпките, предприети за концентриране или отстраняване на целевите съставки или класове от съставки и съединенията, образувани по време на екстракцията или по-нататъшната обработка. Допълнителни вариации в състава на ботаническите екстракти, направени с помощта на същия растителен вид и растителна част като изходни материали, могат да възникнат поради генетични фактори, условия на околната среда и земеделски практики. Управлението на естествените вариации в изходния материал и използването на стандартизирани процедури за екстракция може да послужи за създаване на екстракти с постоянен състав. Подходящи инертни вещества (ексципиенти) често се добавят към екстрактите чрез гранулиране или други процедури, за да действат като носители или разредители, които подобряват физическите характеристики на работа, като течливост и смесваемост. Ексципиентите могат също така да улеснят производството на прах, да намалят образуването на бучки и да подобрят хомогенността, бионаличността, стабилността и други характеристики. Помощните вещества могат също да се използват за стандартизиране на екстракта до определено съдържание на една или повече съставки.

Според USP General Chapter<565>Ботанически екстракти [Фармакопея на САЩ (USP)], ботаническите екстракти могат да бъдат класифицирани според физическото им състояние като течни (напр. течни екстракти и тинктури), полутвърди (меки) или твърди (сухи) форми. Тези физически форми са дефинирани в таблица 1.

3 Стандартизация на растителни екстракти

Различни организации определят стандартизацията на ботанически екстракт по различен начин

Американската асоциация за билкови продукти (AHPA) (Американската асоциация за билкови продукти, 2003 г.), водещата организация за търговия с билки в Съединените щати, определя стандартизацията като „пълен набор от информация и контрол, който служи за оптимизиране на последователността от партида към партида на ботанически продукт. Стандартизацията се постига чрез намаляване на присъщата вариация на естествения състав на продукта чрез практики за осигуряване на качеството, прилагани към селскостопански и производствени процеси." AHPA (Американската асоциация за билкови продукти, 2021 г.) посочва, че „всъщност стандартизацията – когато се извършва правилно – включва много повече от просто контролиране на съдържанието на конкретно маркерно съединение … Тя включва голямо разнообразие от суровини и контрол на процеса, както и използване на последователна рецепта."

Маркерните съединения са съставки, които могат или не могат да бъдат свързани с терапевтична активност и често се използват като контроли в процеса. Те също могат да помогнат за демонстриране на идентичност, когато са специфични за разглежданата ботаническа суровина. От друга страна, нивата на маркерното съединение може да не варират пропорционално с други съединения с по-голямо значение по отношение на терапевтичната активност, поради разлики в генетиката, условията на отглеждане или стабилността по време на обработка и съхранение.

EMA категоризира „стандартизирани екстракти“ като такива, при които идентифицираните съставки се разбират като напълно отчитащи доказаната терапевтична активност на екстракта [Европейска агенция по лекарствата (EMA), 2010]. Връзката на идентифицираните съставки с биологичната активност на екстракта може не винаги да е ясна. Awang (2004) отбелязва, че идентичността на съставките, отговорни за биологичната активност на растителния екстракт, рядко е ясно установена, дори с биотестове и клинични проучвания, и множество съставки могат да бъдат активни в различна степен и в различни отношения. Няколко примера за биоактивни съставки в „стандартизираните екстракти“ включват слабителните сеннозиди от листата на сена, хепатопротективните силимаринови флавонолигнани от плодовете на белия трън и гингеролите против гадене от коренището на джинджифила.

Елиминирането на нежелани съставки, така наречените отрицателни маркери, от екстрактите също се счита за форма на стандартизация. Примери за отрицателни маркери включват невротоксичните туйони, открити в вратигата, и хепатотоксичните пиролизидинови алкалоиди, открити в черния оман и други билки. Маркерните съединения включват съставки, които са характерни за конкретен вид или сорт растение и по този начин са полезни за стандартизация, но може да не са изцяло отговорни за планираната терапевтична активност. Примерите включват партенолид в треска и ехинакозид в Echinacea angustifolia и E. pallida.

Биоанализите на екстракти могат да осигурят известна мярка за терапевтична активност, въпреки че рядко се използват за стандартизация. Класически пример е използването на in vivo биотестове с жаби, котки и гълъби за стандартизиране на екстракти от дигиталис (Dieuaide et al., 1935; Lehman, 1936). В друг пример, биотестът се препоръчва като начин за осигуряване на възпроизводима фармакологична активност (ефективност) на ботаническото латексово лекарство от драконова кръв (Croton lechleri) (Министерство на здравеопазването и човешките услуги на САЩ, 2012 г.). Въпреки че могат да бъдат полезни за стандартизиране на екстракти за измерване на ефикасността, предизвикателствата при стандартизацията, базирана на биоанализ, включват цена, сложност и демонстриране на връзката с клинично значими ефекти при хора.

Стандартизация към активни или маркерни съставки и биотестове, които отразяват основните механизми на действие, са описани от van Breemen et al. (2007). Хъбард и др. (2019) съобщават, че последните разработки в биоинформатиката и технологията за биоанализ са направили възможно да се обърне внимание на голям брой фитохимични съставки в растителен екстракт и потенциалното разнообразие на техните биологични ефекти. Това позволява много по-голямо ниво на детайлност за характеризиране на характеристиките, които могат да се използват за стандартизация на растителни екстракти.

4 Категоризация на ботанически екстракти

В допълнение към класификацията на екстрактите по отношение на това дали са течни, меки или сухи, към гореспоменатата категория на EMA „стандартизирани екстракти“ се присъединяват две други категории екстракти, а именно „количествени екстракти“ и „други екстракти“, в зависимост от върху връзката между известните съставки и биологичната активност на екстракта [Европейска агенция по лекарствата (EMA), 2010]. За разлика от стандартизираните екстракти, определени от EMA, в количествено определени екстракти идентифицираните съставки отчасти, но не напълно, отчитат биоактивността на екстракта. В този случай и за „други екстракти“, които нямат връзка между идентифицираните съставки и биоактивността на екстракта, целият екстракт се счита за активен материал.

Суровите екстракти могат да бъдат обработени допълнително или може да се извърши селективна екстракция в началото, за да се концентрират определени класове фитохимикали или да се намали съдържанието на нежелани съставки, или и двете. Екстракт от листа на Gymnema, съдържащ NLT от 5.0 процента гимнемични киселини като USP пречистен екстракт от Gymnema и USP прахообразен екстракт от гинко, който съдържа NLT 22.0 процента и NMT 27.0 процента флавонол гликозиди и NLT 5,4 процента и NMT 12.0 процента терпенови лактони са примери за екстракти, в които специфичните съставки са подобрени. Деглициризиран екстракт от корен на женско биле и безкофеинов екстракт от листа на зелен чай с концентрирано съдържание на катехини като USP прахообразен безкофеинов екстракт от зелен чай представляват екстракти, в които са отстранени специфични съставки.

Тези специализирани екстракти попадат в континуум на химическа сложност от селективни и полупречистени ботанически екстракти или екстрактни фракции, които концентрират фитохимичен клас, до изолиран клас фитохимични съставки, до едно съединение (Фигура 1). В зависимост от степента на химическо пречистване, последните два примера може вече да не се считат за екстракти. Примери за концентрирани съставни класове съединения включват сеннозиди, извлечени от листчета на сена или шушулки на сена (USP Sennosides) и куркуминоиди, извлечени от коренище на куркума (USP Curcuminoids).

Питай за още:

Имейл:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/телефон: плюс 86 15292862950