CC BY
60
MohammedA.A., Pavlova, L.A., Maksimov L.A.
EMULSIFYING AND ADSORPTION CAPACITY OF COMPONENTS AS JUSTIFICATION DOSAGE FORM EMULSION BASED ON THEM, AND THEIR MECHANISM OF LIPID-LOWERING EFFECT
First MGMU named after Sechenova, Moscow, Russia
Abstract
Atherosclerosis is a result of the complex interaction of cholesterol with the cellular components of blood vessel wall, which is a substrate of many pathogenic CVD, remains the leading cause of death in industrialized countries. Among the potential anti-atherosclerotic drugs the use of natural products based on garlic - which possess a moderate lipid lowering effect, are characterized as well tolerated, have few side effects with cheapness and plei-otropic effect - seems to be an actual topic. The use of natural multicomponent form based on garlic also appears to be promising. The dosage form of such a charge is dictated by the components by which it is made up. Have in base of such a complex hypolipidemic drug a garlic powder, amaranth oil and fiber powder of chitosan, take an oil emulsion as pharmaceutical form to include those components, seems to be the most optimal one for interior use (Emulsa ad usum internum), where garlic is assigned the role of an emulsifier , while fibers are the stabilizers.
Key words: Atherosclerosis, antisclerotic therapy, cholesterol, cardio-vascular diseases, risk, dietary fibers, Omega-3-Fatty acids, garlic
Мухаммед А.А., Павлова Л.А., Максимов М.Л.
ЭМУЛЬГИРУЮЩАЯ И АДСОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ КОМПОНЕНТОВ КАК ОБОСНОВАНИЕ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ В ВИДЕ ЭМУЛЬСИИ НА ИХ ОСНОВЕ, И МЕХАНИЗМОВ ИХ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, город Москва, Россия
Резюме
Атеросклероз - результат сложного взаимодействия холестерина крови с клеточными компонентами сосудистой стенки, являющийся патогенетическим субстратом многих ССЗ, остается основной причиной смертности в индустриально развитых странах. Среди потенциальных антиатеросклеротических лекарственных средств актуальным представляется применение натуральных препаратов на основе чеснока, обладающих умеренным гиполипидемическим действием, и характеризующихся хорошей переносимостью, минимумом побочных эффектов и низкой стоимостью, а
—-------д^СФС^з------—
~390~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
также обладающих плейотропным действием. Многообещающим здесь также предстаёт сочетанное применение природного поликомпонентного сбора на его основе. Лекарственная форма такого сбора продиктована его комплексной составляющей. Имеяя в основе комплексного препарата гиполидемического действия порошок чеснока, масло амаранта и волокняной порошок (хитозан), оптимальной формой представилась масляная эмульсия для внутреннего применения (Emulsa ad usum internum ), где чесноку отводилась роль эмульгатора, а волокнам - стабилизатора.
Ключевые слова: атеросклероз, антиатеросклеротическая терапия, холестерин, сердечно-сосудистые заболевания, риск, пищевые волокна, Омега-З-ПНЖК, чеснок
Атеросклероз (АС) является этиологической основой большинства ССЗ и признан "неинфекционной пандемией XXI века" [1]. Согласно прогнозам исследователей, к 2020г. число смертей от ССЗ достигнет во всем мире около 25 млн. в год, почти 50% из них составит смертность от ИБС [2,3,4,5].
В настоящее время АС является наиболее распространённым и социально значимым заболеванием в мире, а его клинические проявления, ведущее место среди которых занимают ишемическая болезнь сердца (ИБС) и инфаркт миокарда (ИМ) в течении последних десятилетий прочно занимают первое место в структуре заболеваемости и смертности в экономически развитых странах [6].
На развитие атеросклероза оказывает влияние комплекс этиологических факторов. Тем не менее, основной причиной развития заболевания является увеличение в циркулирующей крови уровня ХС и развитие гиперхолестерине-мии, что может быть связано, как с избыточной калорийностью пищи, избыточным содержанием в ней насыщенных жирных кислот и углеводов (высокорафинированных), так и с эндогенными расстройствами [7 -10]. Известно, что уменьшение уровня ХС или ХС ЛПНП даже на 1% ведет к уменьшению риска смерти от ИБС на 2% [11].
Среди большого многообразия средств, применяемых для коррекции ФР атеросклероза (в первую очередь, ги-перлипидемии), ведутся поиски наиболее оптимальных, безопасных, эффективных, обладающих плейотропным, многофакторным действием, уточняются показания к применению тех или иных препаратов. Однако тактика снижения уровня липидов в крови дискутируется [12-17]. При умеренной гиперли-пидемии применение современных мощных липидснижающих средств может оказаться экономически и клинически нерациональным. В связи с этим, актуальным представляется применение натуральных препаратов на основе чеснока, обладающих умеренным гиполи-пидемическим действием [18-20], и характеризующихся хорошей переносимостью, минимумом побочных эффектов и низкой стоимостью, а также обладающих плейотропным действием. Не менее актуальным здесь также предстаёт сочетанное применение природного поли-компонентного сбора на его основе.
Цель настоящей работы состояла в исследовании сочетанного применения чеснока вкупе с одним из представителей Омега-3-ПНЖК и пищевых волокон, как альтернативу широкому спектру медикаментозных препаратов, применяемых в лечении гиперлипидемии и опаснейшего из её осложнений - атеросклероза. Преимуществом данного подхода
—---------д^СФС^з-------------—
~ 391 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
было не столько создание некого противовеса статинам, сильнейшим на сегодняшний день препаратам борьбы с различными формами гиперлипидемий, сколько акцентировать внимание на синергическом эффекте комплекса природных компонентов, каждый из которых по-отдельности известен своими гиполи-пидемическими и антиатерогенными свойствами. По силе данный суммарный эффект был призван потеснить гиполи-пидемический эффект никотиновой кислоты, и в относительной степени даже фибратов. Примечательно, что исследованные природные компоненты не имеют побочного действия по сравнению со статинами и другими известными на фармацевтическом рынке синтетическими препаратами гиполипидемиче-ского действия.
Лекарственная форма поликомпо-нентного сбора была продиктована его комплексной составляющей. Имеяя в основе своего препарата порошок чеснока, растительное масло и волокняной порошок, оптимальной формой представилась масляная эмульсия для внутреннего применения (Emulsa ad usum internum), где чесноку отводилась роль эмульгатора, а волокнам согласно [21] - роль стабилизатора.
Именно химический состав чеснока стал отправной точкой в изучении его эмульгирующих способностей, недостаточно освещённых в литературе. Известно, что наряду с сераорганическими веществами в состав чеснока входят: белки, углеводы, эфирные масла, макроэлементы и микроэлементы, витамины, фитостерины, фитонциды, сапонины, гликозиды, простагландины, органические кислоты, азотсодержащие вещества и многие другие. Учитывая, что конечной целью исследования было получе-
ние комплексного препарата, то для приготовления эмульсии были использованы уже упомянутые растительные масла, известные своим липидснижаю-щим действием (амарантовое масло, оливковое и льняное). Продукты, богатые на пищевые волокна (пектины, хито-зан и альгинаты) должны были быть добавлены позже, в качестве стабилизатора к уже образовавшейся эмульсии (масло + чеснок), показавшей лучшую эмульгирующую способность.
Эмульсии - это гетерогенные системы, состоящие из двух жидкостей, в которых одна распределена в другой в виде капелек, защищённых адсорбционной оболочкой (эмульгатор). Внутренняя (дисперсная) фаза эмульсии для перо-рального применения состоит из жирного или эфирного масла, внешняя (дисперсионная) из воды [22]. Согласно указанной работе, с тем, чтобы затем обосновать выбор эмульсии как лекарственной формы для поликомпонентного препарата на основе чеснока, была рассмотрена его эмульгирующая способность. Результаты, полученные в ходе настоящего исследования, позволили выдвинуть гипотезу о ранее не заявленном механизме гиполипидемического действия чеснока, основанном на эмульгирующих свойствах этого продукта.
Полученные результаты на базе НИИ Фармации ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. Сеченова при помощи камеры Горяева и количественного определения содержания жира в процентном эквиваленте согласно [22], подтвердили выдвинутые предположения об эмульгирующем эффекте чеснока. Результаты показали зависимость эмульгирующего действия чеснока от использованного в приготовлении эмульсии масла. Лучшие свои эмульгирующие свойства порошок
—---------д^СФС^з-------------—
~ 392 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
чеснока показал в льняном, затем амарантовом, и только после, в оливковом маслах. Этот эффект можно объяснить гидрофильностью эмульгатора, а также наличием в льняном масле наибольшего количества полярных групп, соответствующих данной гидрофильности. Оливковое масло, соответственно, содержит в своём составе большее количество гидрофобных групп. К тому же, велика вероятность наличия в исследуемых маслах различной степени примесей, равно как и присутствие электролитов в воде, что в свою очередь сказывается на результатах, и находит отражение в разнящейся эмульгирующей способности чесночного компонента.
С точки зрения технологии, данный аспект позволяет рекомендовать указанные растительные масла, в дополнении к их липидснижающим свойствам, в качестве внешней фазы эмульсии - избранной лекарственной формы для комплексного препарата на основе чеснока, растительных масел и пищевых волокон, которая призвана гарантировать наилучшую биодоступность компонентов препарата.
Эмульгирующая способность чеснока с точки зрения фармакологии, позволяет выдвинуть гипотезу об эмульгирующем механизме действия препаратов на его основе. Согласно полученным данным, чеснок, подобно выделяемым в просвет кишечника желчным кислотам, может эмульгировать липиды в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Это в свою очередь, способствует ускорению метаболизма липидов и выводу их из организма, препятствует повышению их уровня в крови и кумуляции в тканях. Ранее, в многочисленных работах снижение холестерина (ХС) при помощи чеснока было обусловлено лишь подавле-
нием его синтеза в печени главным образом на уровне ГМГ-КоА-редуктазы [2327].
В соответствии с изложенной в [28], методикой дополненной [29], в рамках проведенного исследования были определены адсорбирующие (липидсвя-зывающие) свойства энтеросорбентов хитозана, альгинатов и пектина в отношении триглицеридов и жирных кислот, подобно тому, как это происходит в организме.
Проведённая на базе НИИ Фармации ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. Сеченова работа показала, что сорбционная ёмкость хитозана превосходит аналогичную у альгинатов, и незначительно уступает таковой у пектинов.
Будучи гетерогенными соединениями, структура природных некрахмальных полисахаридов значительно варьирует в зависимости от источника получения, методов экстракции и обработки и условий проведения эксперимента. В некоторых работах, опубликованных на протяжении последних десяти лет, описывались закономерные связи между структурой некрахмальных полисахаридов и такими физико-химическими свойствами, как вязкость [30], были предприняты единичные попытки установить связь структуры некрахмальных полисахаридов с их фармакологической активностью, например, с гипохолесте-ринемическим действием [31], воздействием на активность микрофлоры кишечника [32], сорбцией желчных кислот [33]. В рамках [34] была установлена зависимость связывающей способности природных полисахаридов в отношении холевой кислоты с их степенью этерифи-кации. Так, пектины с высокой степенью этерификации в несколько раз эффективней связывают холевые кислоты, по сравнению с низкоэтерифицированными
—---------д^СФС^з-------------—
~ 393 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
пектинами. Полученные данные подтверждались в экспериментах in vivo. Было сделано заключение о том, что при применении некрахмальных полисахаридов в качестве липид-нормализующих средств, наиболее целесообразно использовать вязкие высокоэтерифициро-ванные их формы [35]. Пектин в нашем эксперименте обладал наиболее высокой степенью эстерефикации.
Учитывая, что целью исследования было разработать комплексный препарат на основе не только энтеросорбентов, но и растительных масел, состав которых образуют, как триглицериды, так и жирные кислоты, следует принять во внимание сам факт способности изучаемых
сорбентов адсорбировать на своей поверхности жировую субстанцию, как таковую. Примечательно, что незначительно уступая в сорбционных свойствах пектину, хитозан тем самым менее склонен адсорбировать на себе масло амаранта, обладающее мощным гиполипи-демическим эффектом.
Таким образом, ранее нигде не упомянутые механизмы действия поликом-понентного гиполипидемического средства на основе чеснока, пищевых волокон и Омега-3-ПНЖК довольно веско обосновывают целесообразность их сочетанного применения, и служат дополнением к уже известному благотворному влиянию на липидный профиль каждого из этих компонентов по отдельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шальнова, С.А. Факторы, влияющие на смертность от сердечнососудистых заболеваний в российской популяции /
2. Шальнова С.А., Деев А.Д., Оганов Р.Г., Кардиоваскуляр. терапия и профилактика. -
2005.-№4(1).-С.4-9.
3. American Heart Association. Statistical Fact Sheet - Population. International Disease Statistics. Dallas. Tex: American Heart Association. -2003.,
4. World Health Organization. The World Health Report 2002: Reducing risks, Promoting healthy life. Geneva: World Health Organization. —2002
5. Assmann G, Cullen P, Schulte H, Simple scoring scheme for calculating the risk of acute coronary events based on the 10-year follow-up of the prospective cardiovascular Muenster (PROCAM) study, Circulation. 2002;105(3):310-315
6. Calhoun D.A. Aldosterone and Cardiovascular Disease Smoke and Fire Circulation Dec
2006, 114 2572-2574
7. Furchgott R. F. , Zavadski J. V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine Nature 1980,288 373- 376
8. Moncada S, Higgs A The L-arginine-nitric oxide pathway N Engl J Med 1993,329 20022012
9. Vercauteren M, Remy E, Devaux С Dautreaux B, Henry J-P Bauer F, Mulder P, van Huijsduijnen RH Bombrun A, Thuillez C, and Richard V Improvement of Peripheral Endothelial Dysfunction by Protein Tyrosine Phosphatase Inhibitors in Heart Failure Cireulanon, Dec 2006, 114 2498-2507
10. Волкова, Э.Г. Сохраняется ли важность немедикаментозных методов лечения у пациентов высокого сердечно-сосудистого риска / Э.Г. Волкова // Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство 2005» (18-22 апреля 2005г., г.Москва). - М., 2005. - С.9-11.,
11. Интенсификация in vivo свободнорадикального окисления липопротеидов низкой плотности в плазме крови больных ИБС при терапии ингибитором HMG-CoA-редуктазы
—--------д^СФС^з------------—
~ 394 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
правастатином и подавление липопероксидации убихиноном Qi0 / В.З. Ланкин, А.К.. Тихазе, В.И. Каминная и- др. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 2000. - Т. 129, No2. - С. 176179.
12. Карачаров, А.Т. Коррекция гиперлипидемии у больных ИБС препаратами чеснока / А.Т. Карачаров, И.М. Храмченко // II - ая науч.-практ. конф. 574-го Воен. клинич. госпиталя "Современные технологии диагностики и лечения раненых и больных в поликлинике и стационаре" (20 мая 1999г., г. Москва). - М., 1999. - С.80-81.
13. Кобалава, Ж.Д. Спорные и нерешенные вопросы стратегии интенсивного ведения кардиологических пациентов с множественными факторами риска / Ж.Д. Кобалава // Рос. Нац. конгр. «Человек и лекарство 2005» (18-22 апреля 2005г., г.Москва). -М.,2005.-С.4-7.
14. Кухарчук, В.В. Актуальные вопросы лечения атеросклероза / В.В. Кухарчук // Терапевт, арх. - 1996. -No12. - С.5-7.
15. Собенин, И.А. Многофакторная профилактика атеросклероза и атеросклеротических заболеваний / И.А. Собенин, А.Н. Орехов // Medicina-Altera. -1999. - No3. - С.7-16.
16. Аникин, В.В. О влиянии чесночного препарата Алисата на состояние липидного обмена у больных стенокардией / В.В. Аникин // Актуальные вопросы фармакологии: сб. науч. тр., посвящ. 90-летию проф. М.М. Десницкой) / Тверская гос. мед. академия. - 1999. - С.92-93.
17. Моисеев, С В . Квай: нужен ли чеснок при атеросклерозе? / С В .Моисеев // Клинич. фармакология и терапия. - 1997. - No6(4). - С.61- 62.
18. Собенин, И.А. Многофакторная профилактика атеросклероза и атеросклеротических заболеваний / И.А. Собенин, А.Н. Орехов // Medicina-Altera. -1999. - No3. - С.7-16
19. Мансурханова И. М., Приготовление некоторых лекарственных форм на эмульсионной основе. Дис. канд. фармац. наук. 1967. Стр. 171-173
20. Моисеев, СВ. Квай: нужен ли чеснок при атеросклерозе? / СВ. Моисеев // Клинич. фармакология и терапия. - 1997. - №6(4). - С.61- 62.
21. Gerhardt, R. Multiple inhibitory effects of garlic extract on cholesterol biosynthesis in hepatocytes / R. Gerhardt //lipids. - 1993. - Vol. 28. - P.613-619.
22. Gebhardt, R & Beck, H: Differential inhibitory effects of garlic-derived organosulfur compounds on cholesterol biosynthesis in primary rat hepatocyte culture. Lipids 1996, 31:12691276
23. Waldstein J. Et al. Biopolimer L 112, a chitosan with fat binding properties and potential as a weight reducing agent: a review of in vitro and vivo experiments// Chitosan per os. Ed. R. A. A. Muzzarelli - Atec, Grottammare. - 2000. - P. 65 - 76
24. Куприна Е.Э., Осипова Е.В., Бачище Е.В., Разработка методики и оценка липидсвязы-вающей способности энетеросорбентов - пищевых волокон in vitro// Рыбная промышленность №3, 2004. Стр. 44-46
25. Хотимченко М.Ю, Сорбционные свойства и фармакологическая активность некрахмальных полисахаридов, Дис. на соиск. учёной степени д.м.н., Владивосток-2011
—---------д^СФС^з-------------—
~ 395 ..
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ - головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ).
