Фосфолипидная композиция экдистена, обладающая адаптогенной и гепатопротекторной активностью

Фосфолипидная композиция экдистена, обладающая адаптогенной и гепатопротекторной активностью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Одной из наиболее важных проблем современной фармакологии является создание новых лекарственных форм, которые характеризуются увеличением биодоступности биологически активных веществ при введении в организм и повышением терапевтической эффективности.

В последнее десятилетие исследователи уделяют существенное внимание не только поиску новых биологически активных веществ (БАВ), но и повышению эффективности уже существующих лекарств и БАВ путем конструирования систем для их транспорта в организме.

Большим преимуществом обладают наносистемы транспорта на основе фосфолипидов, т.к. фосфолипидные наночастицы (липосомы, мицеллы) биодеградируемы, биологически инертны, не вызывают аллергических, антигенных или пирогенных реакций. Поверхность таких наночастиц, в сравнении с другими частицами, легко модифицируется для обеспечения тех или иных свойств (например, направленности доставки). Фосфолипидные наночастицы благодаря химической структуре способны служить переносчиками как для растворимых, так и для нерастворимых в биологических жидкостях (гидрофобных) БАВ [1, 2].

Первыми и наиболее распространенными наносистемами транспорта на современном фармацевтическом рынке являются липосомы. БАВ, встроенное в гидрофильное или гидрофобное окружение, в составе липосом защищено от преждевременной деградации в кровотоке, снижается скорость его элиминации и появляется возможность постепенного его высвобождения - пролонгация действия БАВ. Увеличение биодоступности, пролонгированности действия позволяют снизить дозы БАВ.

Эффективность фосфолипидных наночастиц как коллоидных переносчиков лекарств определяется в основном их размерами - оптимально до 30 нм, что обеспечивает уникальную возможность внедрения частиц в области щелевых межклеточных контактов, ширина которых в некоторых участках может составлять 30-50 нм [3,4].

Размер частиц имеет решающее значение, не только увеличивая всасывание биологически активной субстанции, переносчиком которой они являются, но и снижая вероятность поглощения ретикуло-эндотелиальной системой. С уменьшением размера существенно увеличивается эффективная площадь поверхности. Это особенно важно для липофильных БАВ, т.к. способствует увеличению их включения. Таким образом, при уменьшении размера коллоидных переносчиков для БАВ возрастает «емкость» [5].

При инъекционном введении фосфолипидная система транспорта облегчает проникновение БАВ в составе наночастицы в клетку, что создает условия для его доставки внутрь клетки и доступа к субклеточным структурам, являющимся часто мишенью действия многих БАВ [6].

Разработана система доставки на основе фосфатидилхолина для включения лекарственных средств - патент RU №2373924, представляющая собой наночастицы размером 10-30 нм. Биологически активные вещества, снабженные фосфолипидной системой транспорта, обладают большей биодоступностью при пероральном введении [7].

Известны наносистема для включения биологически активных соединений и способ ее получения - патент RU №2391966. Изобретение касается стабильной при хранении наносистемы с размером частиц до 10-30 нм, получаемой на основе растительных фосфолипидов и мальтозы и предназначенной для включения в фосфолипидную наночастицу биологически активных соединений, в частности, лекарственных средств, и способа ее получения [8], однако в указанном документе нет указаний на увеличение активности вводимых в состав фосфолипидных наночастиц лекарственных средств и никаких сведений о количественных оценках достигаемой активности.

Предлагаемое изобретение относится к медицине и фармакологии и касается фосфолипидной композиции экдистена, с размером частиц основной фракции 10-30 нм, обладающей гепатопротекторной и адаптогенной активностью, низкой токсичностью, способной осуществлять транспорт лекарственного вещества в организме с обеспечением его высокой биодоступности, стабильной при хранении, получаемой на основе растительного сырья: фосфатидилхолина сои и фитоэкдистерона - экдистена.

Экдистен - природное соединение стероидной структуры из корней и корневищ левзеи сафлоровидной.

Соединение оказывает тонизирующее действие, способствует усилению процессов синтеза белка в организме. Под влиянием препарата повышается физическая работоспособность. Гормоноподобными свойствами (несмотря на сходство по структуре со стероидными соединениями) не обладает. В отличие от анаболических стероидов не проявляет андрогенного, антигонадотропного, тимолитического эффектов, не влияет на функциональные возможности коры надпочечников [9].

Было показано, что экдистен обладает выраженными адаптогенными свойствами [9, 10], вместе с тем, обнаружены также и гепатопротекторные свойства препарата [11-12].

На основе сухого экстракта левзеи сафлоровидной в НИИ фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения РАМН получено новое запатентованное гемореологическое средство для коррекции повышенной вязкости крови при гипертензии и инфаркте миокарда, где в реализации указанного действия ведущую роль играют фитоэкдистероиды, обладающие гемореологической активностью [13].

В Сибирском государственном медицинском университете (г. Томск) совместно с институтом общей химии (г. Новосибирск) наряду с разработкой лекарственных средств психостимулирующего действия на основе левзеи сафлоровидной, созданы лекарственные формы препарата Полистан - таблетки и ампульные растворы, обладающие антиоксидантными, адаптогенными свойствами и противометастатическим действием. Они могут использоваться в медицинской практике для повышения неспецифической устойчивости организма, при осложненных формах ишемической болезни сердца и мозга, а также компонента противоопухолевой терапии.

При разработке лекарственных препаратов на основе растительного сырья, в частности, на основе левзеи сафлоровидной, крайне актуальным является вопрос повышения биодоступности фитоэкдистероидов. В первую очередь это связано с невозобновляемостью источников растительного сырья, сложностью и трудоемкостью операций по уборке, очисткие от загрязнений, промывке и сушке сырья, а также использованием в технологии выделения фитоэкдистероидов большого количества растворителей, в частности этилового спирта, что повышает пожароопасность производства.

Наиболее близкой лекарственной формой является препарат экдистен - таблетки по 0,005 г.

Препарат назначают взрослым при астенических и астено-депрессивных состояниях, связанных с ослаблением белок-синтезирующих процессов, при длительных интоксикациях, инфекциях, неврастении, неврозах, артериальной гипотензии, во время интенсивных спортивных тренировок.

Препарат имеет ряд противопоказаний. При применении экдистена у больных с лабильной нервной системой возможны побочные действия: бессонница, повышение артериального давления [9].

Данных недостатков лишена разработанная, согласно изобретению, фосфолипидная композиция экдистена.

Более того, экспериментально было установлено, что фосфолипиды, в частности, фосфатидилхолин обладает синергизмом в отношении экдистена. Так, адаптогенная активность экдистена значительно увеличивается, что нельзя получить простым смешиванием ингредиентов.

В соответствии с изобретением описывается фосфолипидная компзиция экдистена, обладающая адаптогенной и гепатопротекторной активностью, в виде фосфолипидных наночастиц размером 10-30 нм, включающая фосфатидилхолин, экдистен и мальтозу при следующем соотношении компонентов, % масс.:

Фосфатидилхолин	20-43
Мальтоза	55-78
Экдистен	2-8

Используемый фосфатидилхолин является основным компонентом высокоочищенного растительного соевого фосфолипида, содержание фосфатидилхолина в котором не менее 78-95% масс. Другие фосфолипидные компоненты могут содержаться в количествах, не превышающих допустимые (лизофосфатидилхолина до 4% масс. следовые количества других фосфолипидов).

В качестве вспомогательных фармакологически допустимых веществ композиция содержит мальтозу для возможности получения лиофильно высушенного порошка, способного после растворения в физиологическом растворе или воде полностью восстанавливать свою структуру (в частности, размер частиц).

Материалы и методы

В работе использовались следующие материалы:

1. Соевый фосфолипид марки Липоид С 100 фирмы Липоид, Германия.

2. Мальтозы моногидрат фирмы MERCK, Германия.

3. Вода для инъекций (по ФС №42-4587-95).

4. Экдистен разработан в ИХРВ АН РУз на основе экдистерона, одного из самых распространенных в природе фитоэкдистероидов [10, 11].

Способ получения композиции и методы ее контроля могут быть продемонстрированы следующими примерами.

Пример 1 Способ получения композиции

Навеску соевого фосфолипида 0,508 мг (0,68 ммоль) и экдистена 25, 0 мг (0,05 ммоль) добавляют к водному раствору мальтозы 0,737 мг (2,15 ммоль), гомогенизируют методом роторно-статорной гомогенизации в течение 3-х мин при температуре не выше 45°C до получения однородной мелкодисперсной первичной суспензии. Затем суспензию помещают в приемную емкость гомогенизатора высокого давления. Гомогенизируют циклически при давлении 1000 бар ± 10%. Раствор между последующими циклами пропускают через холодильник с водяным охлаждением, не допуская его нагрева выше 55°C.

Процесс гомогенизации продолжают до достижения прозрачности 50-60% (контролируют по светопропусканию при 660 нм в кювете с длиной оптического пути 1 см). Затем производят стерилизующую и стандартизующую фильтрацию на установке Millipore Corporation (США), пропуская через предфильтр из стекловолокна и мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм. Полученную ультратонкую эмульсию разливали во флаконы по 10 мл и лиофилизовали. После регидратации высушенной фосфолипидной композиции экдистена определяли ее физико-химические характеристики. Основные характеристики фосфолипидных композиций экдистена представлены в таблице 1.

Проведена серия экспериментов при различном соотношении компонентов: мальтозы, фосфолипида и экдистена. Полученные данные представлены в таблице 2.

Установлено, что наиболее оптимальным для получения фосфолипидных частиц малого размера с включенной субстанцией является соотношение компонентов фосфолипид : мальтоза 1:4. Поэтому для дальнейших экспериментов на животных нами была выбрана композиция под номером 2 в таблице 2.

Пример 2. Сравнение биодоступности экдистена при пероральном введении в свободном виде и в составе фосфолипидных наночастиц.

О биодоступности судят по количеству экдистена, попавшего в кровь после внутрижелудочного введения препаратов, содержащих экдистен в свободном виде или в составе фосфолипидной композиции.

Исследование проводят на крысах, содержащихся в виварии при естественной смене режима светового периода и на стандартной диете. Перед экспериментом за 14-16 часов у животных убирают корм, оставляя свободный доступ к воде. Животных делят на две группы по 3 в каждой. Одной группе животных вводят экдистен, суспендированный в 10% растворе мальтозы, другой - фосфолипидную композицию экдистена.

Приготовление растворов для внутрижелудочного введения:

А) к содержимому флакона добавляют 4 мл воды. Концентрация экдистена по ВЭЖХ полученной эмульсии составляет 3,4 мг/мл;

Б) готовят суспензию свободного экдистена такой же концентрации.

Перед введением препаратов, содержащих экдистен, из хвостовой вены у животных подопытной группы производят забор крови. Затем животным внутрижелудочно вводят соответствующий раствор в объеме 2 мл (вводимая доза по экдистену составляет ~20 мг/кг. Через 15, 30, 45, 60 и 90 минут из хвостовой вены производят забор крови в пробирки с ЭДТА с тщательным перемешиванием, не допуская образования сгустков.

Для определения содержания экдистена к 50 мкл крови добавляют 450 мл метанола при интенсивном перемешивании. Через 3-5 минут центрифугированием производят осаждение белков. Супернатант отбирают в виалы для масс-спектрометрического определения экдистена в крови животных экспериментальных групп.

Результаты показывают, что при введении фосфолипидной композиции экдистена через 20 минут содержание экдистена в крови более чем в 3 раза выше, чем при введении его в свободном виде. Через 40 минут содержание экдистена в крови для двух препаратов одинаково, через 60 минут - он практически не наблюдается в крови. Таким образом, при введении экдистена в составе фосфолипидной композиции эффективность его всасывания увеличивается в 3 раза и повышается скорость его выведения.

Сравнительные результаты содержания экдистена в крови крыс представлены на рис. 1.

Пример 3. Сравнение эффективности гепатопротекторного эффекта экдистена в свободном виде и в составе фосфолипидной композиции на модели острого лекарственного гепатита.

Оценку гепатозащитного действия обоих препаратов проводят на крысах-самцах массой 160-180 г. Экдистен (Э) и его фосфолипидную композицию (Э-ФЛ) вводят внутрижелудочно с помощью специального зонда из расчета 5 мг экдистена/кг в течение 5 суток. В течение первых двух дней для развития токсического поражения печени животным наряду с исследуемыми препаратами с трехчасовым интервалом вводят парацетамол в дозе 0,25 г/100 г массы тела в виде 25% водной суспензии согласно [2]. По окончании введения исследуемых препаратов крыс забивают декапитацией под легким эфирным наркозом.

О фармакотерапевтической эффективности вводимых препаратов судят по общепринятым биохимическим и физиологическим показателям, отражающим функциональное состояние печени: активности аланин- и аспартат-аминотрансфераз (АлАТ и АсАТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), а также общего содержания белка в крови. Ниже показано изменение показателей крови экспериментальных животных, характеризующих работу печени (таблица 3).

Развитие острого гепатита у животных контрольной группы приводило к выраженному поражению печени. Так, из таблицы 3 видно, что активность в сыворотке крови АлАТ повышалась на 195.7%, АсАТ - на 57.1%, ЩФ - на 45.5%. Общее содержание белка в сыворотке крови понижалось на 11.4%. У животных, которым наряду с парацетамолом вводили экдистен и его фосфолипидную композицию, показатели функционального состояния печени существенно отличались от соответствующих значений контрольных животных. При этом фосфолипидная композиция экдистена в большей степени предохраняла печень от поражения, чем экдистен в свободном виде, т.к. при введении Э-ФЛ активность ферментов-маркеров цитолиза гепатоцитов практически не изменялась. Активность ЩФ (маркер холестаза) под действием Э и Э-ФЛ была ниже контрольного уровня на 21.2 и 30.0% и слегка повышена в группе, получавшей Э, и не отличалась от таковой для интактных животных.

Представленные результаты свидетельствуют о развитии острого гепатита у животных контрольной группы, сопровождающееся выраженным поражением печени. У животных, которым наряду с парацетамолом вводили экдистен или его фосфолипидную композицию, показатели функционального состояния печени существенно отличались от соответствующих значений контрольных животных (различия достоверны). При этом фосфолипидная композиция экдистена в большей степени предохраняла печень от поражения, чем экдистен в свободном виде, так, при введении Э-ФЛ активность ферментов-маркеров цитолиза гепатоцитов практически не отличалась от результатов в группе интактных животных. Активность АлАТ и АсАТ при введении экдистена была только на 20.2 и 3.2% выше интактных значений (ниже контрольного уровня на 59.4 и 34.4%). Активность ЩФ (маркер холестаза) под действием Э и Э-ФЛ была ниже контрольного уровня на 21.2 и 30.0% и слегка повышена в группе, получавшей Э, и не отличалась от таковой для интактных животных. Холестерин крови в случае введения Э был выше интактного уровня только 10.7%, а под действием ЭЛ полностью нормализовался.

В таблице 4 представлена абсолютная и относительная масса печени после введения парацетамола.

Как следует из представленных данных, у крыс с острым токсическим гепатитом, не получавших лечение, печень значительно увеличена в размерах, диффузно утолщена, а ее абсолютная масса превосходит массу печени интактных животных более чем на 30%, при этом ее относительная масса увеличена более чем в 2 раза по сравнению с интактными животными, что свидетельствует о токсической гиперплазии печени. У животных, получавших экдистен (Э) или экдистен в фосфолипидных наночастицах (Э-ФЛ), абсолютная и относительная масса печени приближается к таковой у интактных животных, причем показатели для Э-ФЛ существенно лучше, чем для Э.

Таким образом, по показателям, характеризующим работу печени, можно утверждать, что фосфолипидная композиция экдистена обладает более выраженным гепатопротекторным действием по сравнению со свободным экдистеном.

Пример 4. Исследование адаптогенной активности экдистена

В первой серии экспериментов проведены исследования адаптогенного действия свободного экдистена по сравнению с экстрактом элеутерококка.

Испытуемый в этом случае экдистен вводили внутрижелудочно при помощи специального зонда сразу после фиксации животных в дозе 5 мг/кг.

Референс-препаратом был экстракт элеутерококка жидкий (аптечный вариант), вводимый аналогичным образом в дозе 0,2 мл/100 г массы тела (предварительно деалкоголизированный), проявляющий в соответствующих экспериментах выраженную способность адаптировать организм животных к стрессирующему воздействию [14]. Результаты исследования представлены в таблице 5.

Из таблицы 5 видно, что относительная масса надпочечников увеличивалась по отношению к интактным животным на 33,0%, одновременно в них наблюдалось падение содержания аскорбиновой кислоты и холестерина

на 47,4 и 42,6%, соответственно. Масса тимуса уменьшалась на 36,6%, а селезенки на 45,3%, в желудке наблюдались отчетливые изъязвления. Масса печени также заметно уменьшалась, в ней наблюдалось падение содержания гликогена (на 45,6%) и заметная активация процессов перекисного окисления липидов, о чем свидетельствовало повышение на 67,2% содержания малонового диальдегида (МДА).

Таким образом, установлено, что экдистен препятствует гипертрофии надпочечников, а также уменьшению в них запасов аскорбиновой кислоты и холестерина. Экдистен достоверно защищает тимус и селезенку от инволюции, препятствует резкому уменьшению массы печени и оказывает выраженную тенденцию к нормализации в ней содержания гликогена и МДА. Экдистен также значительно ослабляет трофические нарушения в слизистой желудка, достоверно уменьшая в ней количество кровоточащих изъязвлений. По всем исследуемым параметрам экдистен превосходит известное адаптогенное средство - раствор элеутерококка.

Во второй серии экспериментов проведены сравнительные исследования адаптогенного действия свободного экдистена и в составе фосфолипидной композиции.

Эксперименты были выполнены на мышах-самцах массой 19-29 г. Стресс-реакцию вызывали подвешиванием за дорзальную шейную складку на 24 часа (после окончания опыта мышей мгновенно забивали под легким эфирным наркозом). Фосфолипидную композицию экдистена, препарат сравнения и контрольный препарат вводили внутрижелудочно при помощи специального зонда из расчета 5 мг/кг непосредственно перед началом эксперимента. Полученные данные представлены в таблице 6.

Из таблицы 6 видно, что независимо от характера стрессорного влияния у животных наблюдалась гипертрофия надпочечников со значительным снижением в них аскорбиновой кислоты и холестерина, инволюция тимико-лимфатической системы, многочисленные изъязвления в слизистой желудка.

Данные проведенного эксперимента подтверждают, что композиция экдистена, включенного в фосфолипидные наночастицы, проявляет более высокий эффект по предупреждению стрессорного воздействия на организм по сравнению с экдистеном.

Проведенные исследования доказывают, что описываемая композиция экдистена в составе фосфолипидных наночастиц не только достоверно превосходит адаптогенный эффект собственно экдистена и экстракта элеутерококка, но и все исследуемые показатели практически приближаются к соответствующим показателям интактных животных.

Таким образом, описываемая фосфолипидная композиция, содержащая экдистен в составе фосфолипидных частиц, обладает выраженным одновременным адаптогенным и гепатопротекторным действием, превосходящим в этом плане эффект самого экдистена.

Данная композиция ранее не использовалась по указанным показаниям. Активные компоненты - экдистен и фосфатидилхолин не только не подавляют друг друга, но неожиданно обнаруживают одновременно значительное усиление как адаптогенного, так и гепатопротекторного действия.

На основе этой композиции может быть разработано эффективное инновационное лекарственное средство, обладающее одновременно адаптогенным и гепатопротекторным действием.

ЛИТЕРАТУРА

1. Wang Q, Gong Т, Sun X, Zhang Z. Structural characterization of novel phospholipid lipid nanoparticles for controlled drug delivery. Colloids Surf В Biointerfaces. 2011 Jun 1; 84(2): 406-12.

2. Battaglia L, Gallarate M. Lipid nanoparticles: state of the art, new preparation methods and challenges in drug delivery. Expert Opin Drug Deliv. 2012 May; 9(5): 497-508.

3. Vllasaliu D, Exposito-Harris R, Heras A, Casettari L, Garnett M, Ilium L, Stolnik S. Tight junction modulation by chitosan nanoparticles: comparison with chitosan solution. Int J Pharm. 2010 Nov 15; 400(1-2): 183-93.

4. Ipatova OM, Torkhovskaia TI, Medvedeva NV, Prozorovskil VN, Ivanova ND, Shironin AV, Baranova VS, Archakov AI. [Bioavailability of oral drug formulations and methods for its improvement]. Biomed Khim. 2010 Jan-Feb; 56(1):101-19. [Article in Russian].

5. Ghadiri M, Fatemi S, Vatanara A, Doroud D, Najafabadi AR, Darabi M, Rahimi AA. Loading hydrophilic drug in solid lipid media as nanoparticles: statistical modeling of entrapment efficiency and particle size. Int J Pharm. 2012 Mar 15; 424(1-2): 128-37.

6. Wasan, et.al., Nat Rev Drug Discov. 2008, 7(1): 84-99).

7. Патент RU 2373924.

8. Патент RU №2391966.

9. М.Д. Машковский. Лекарственные средства. M., 2010. с. 135.

10. Сыров В.Н. Об адаптогенных свойствах фитоэкдистероидов. Докл. АНРУз., 1966, №11. - С 61-64.

11. Сыров В.Н., Хушбактова З.А., Набиев А.Н. Экспериментальное изучение гепатопротекторных свойств фитоэкдистероидов и неробола при поражении печени четыреххлористым углеродом. - Эксперим. и клин. фармакол. - 1992. - №3. с. 61-65.

12. Скакун Н.П., Шманько В.В. Состояние перекисного окисления липидов и желчеобразования при поражении печени парацетамолом. - Фармакол. и токсикол. - 1984. - Т. XLVII, №4. - С. 105-108.

13. Патент RU №2475249.

14. Брехман И.И., Элеутерококк, Изд-во «Наука», Ленинград отд., 1968; Дардымов И.В. Женьшень, элеутерококк. М.: Изд-во «Наука», 1976; Яременко К.В. Оптимальное состояние организма и адаптогены. СПб.: Изд-во «ЭЛБИ-СПб», 2008.

Фосфолипидная композиция экдистена, обладающая адаптогенной и гепатопротекторной активностью, в виде фосфолипидных наночастиц размером 10-30 нм, включающая фосфатидилхолин растительного происхождения, экдистен и мальтозу при следующем соотношении компонентов, % масс.:

Фосфатидилхолин	20-43
Мальтоза	55-78
Экдистен	2-8