CC BY
57
3. Ивашкин В.Т., Трухманов А.С., Маев И.В. Физиологические основы моторно-звакуаторной функции пищеварительного тракта // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2007. -№ 5.-С. 1-11.
4. Маев И.В., Самсонов А.А., Андреев Д.Н. и др. Дифференцированная тактика лечения синдрома функциональной диспепсии // Медицинский совет. - 2012. -№ 9. - С. 13-20.
5. Печкуров Д.В., Пахомова И.А., Порецкова Г.Ю. Факторы риска функциональной диспепсии у детей младшего школьного возраста // Практическая медицина. -2011. - № 48. - С. 96-100.
6. Ситникова Е.Г. Вегетативный гомеостаз при моторных нарушениях верхних отделов пищеварительного тракта у детей // Российский журнал гастроэнтерологии,
гепатологии, колопроктологии. - 2006. - № 5. - С. 108.
7. Шептулин А.А., Визе-Хрипунова М.А. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь и функциональные заболевания желудочно-кишечного тракта: есть ли какая-то связь?// Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2010. - № 4. -С. 44-48.
Сведения об авторах
Михайлова Людмила Аркадьевна - доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры физиологии ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет имени проф.В. Ф. Войно-Ясенецкого МЗ РФ.
Адрес: 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка д. 1; тел. 8(391) 2283640; е-шай: krasphysioI@maiI.ru.
Желонина Лариса Генриховна - кандидат медицинских наук, ассистент кафедры поликлинической педиатрии и пропедевтики детских болезней с курсом ПО ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет имени проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого МЗ РФ.
Адрес: 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка д. 1; тел. 8(391) 2283640; е-шай: jel67@mail.ru.
Фармация и фармакогнозия
© ХАРИТОНОВА Е. В., КАЛЕНИКОВА Е. И., ГОРОДЕЦКАЯ Е. А., МЕДВЕДЕВ О. С.
УДК: 615.032; 615.033
ФАРМАКОКИНЕТИКА СОЛЮБИЛИЗИРОВАННОГО Ш010 В СОСТАВЕ ПРЕПАРАТА КУДЕСАН ПРИ ПАРЕНТЕРАЛЬНЫХ ПУТЯХ ВВЕДЕНИЯ
Е. В. Харитонова, Е. И. Каленикова, Е. А. Городецкая, О. С. Медведев ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Министерства образования и науки РФ, ректор - академик РАН В. А. Садовничий; факультет фундаментальной медицины, декан - академик РАН и РАМН В. А. Ткачук, кафедра фармакологии, зав. - д. м. н., проф. О. С. Медведев; кафедра фармацевтической химии, фармакогнозии и организации фармацевтического дела, зав. - д. фарм. н., доцент Е. И. Каленикова.
Резюме. Фармакокинетику солюбилизированного СоО10 в составе препарата кудесан раствор при внутримышечной и внутривенном введении (10 мг/кг), включая динамику содержания в сердце и печени, изучали на крысах Wistaг в течение 48 ч. Определение СоО10 в биологических образцах проводили с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с кулонометрическим детектированием. Динамика плазменных концентраций СоО10 введенного внутривенно, удовлетворительно описываетсямоноэкспоненциальной функцией (Я2= 0,994). Абсолютная биодоступность солюбилизированного СоО10при внутримышечном введении составила 17%, при введении внутрь - 0,3%. Парентеральные пути введения обеспечивали повышение и длительное поддерживание высоких уровней Со010в плазме крови, сердце и печени. Полученные результаты подтверждают перспективность разработки парентеральных лекарственных форм Со010 для применения их в терапии острых сердечно-сосудистых состояний.
Ключевые слова: коэнзим 010 Со010 убидекаренон, убихинон, фармакокинетика.
Убидекаренон (убихинон, коэнзим Q10 CoQ10) как фармацевтическая субстанция представляет собой желтооранжевые кристаллы без вкуса и запаха. CoQ10 растворим в диэтиловом эфире, плохо растворим в этаноле, практически нерастворим в воде (The 14th Edition of the Japanese Pharmacopoeia). Нерастворимость в воде и ограниченная растворимость в жирах являются причинами крайне низкой биодоступности CoQ10 при приеме внутрь, оцененной в 1-2% [10]. Производители биологически активных добавок и препаратов, содержащих убидекаренон, для увеличения его абсорбции прибегают к использованию различных
способов, одним из которых является солюбилизация. Солюбилизированный Со01(| является основным действующим веществом препарата для приема внутрь кудесан раствор (Аквион, Москва, Россия), который в эксперименте возможно вводить не только внутрь, но и внутримышечно, и внутривенно.
Со010 - обязательная составляющая всех тканей и органов. Он необходим для нормальной жизнедеятельности живых организмов и особую значимость представляет для функционирования тканей с высоким уровнем энергетического обмена, таких как сердечная мышца,
печень и мозг [1]. Во всех клетках человека Со010 является участником дыхательной цепи митохондрий, где его функция заключается в переносе электронов с NADH-дегидрогеназного и сукцинатдегидрогеназного комплексов (комплексы I, II соответственно) на цитохром Ь5 (комплекс III) [3, 4]. В организме Со010 существует в восстановленной (убихинол, Со010Н2) и окисленной (убихинон, Со010) формах:
СоО + е- + Н+ ^ •ОН
•ОН+ е-+ Н+ ^СоОН,,
где • ОН - убисемихинонный радикал.
С возрастом его содержание в организме уменьшается, что может быть сопряжено с развитием патологических состояний. По данным экспериментальных и клинических исследований СоО10 обладает кардиопротекторной эффективностью [2, 8]. Пероральные формы препаратов СоО10 характеризуются крайне низкой биодоступностью, что обусловливает необходимость длительного регулярного применения для достижения терапевтического эффекта. Актуален поиск путей повышения биодоступности СоО10 для возможного применения в ургентных ситуациях.
Цель исследования - изучение биодоступности солюбилизированного СоО10 в составе препарата кудесан раствор (Аквион, Москва, Россия), а так же динамики содержания СоО10 в сердце и печени крыс при парентеральных путях введения.
Материалы и методы
Протокол фармакокинетического исследования
Исследование выполнено на самцах крыс Wistar массой 250-300 г. СоО10 (10 мг/кг) вводили крысам внутримышечно (в/м) или внутривенно (в/в). На протяжении двух суток после инъекции СоО10 животных не кормили, не ограничивая доступ к воде.
Для в/в введения препарата крысам имплантировали катетер в бедренную вену. Отбор образцов крови осуществляли через катетер, имплантированный в бедренную артерию: при в/м введении - до и спустя 1; 1,5; 4; 6; 8; 10; 12; 24; 32; 48 ч после инъекции (п=4), при в/в введении - до и через 0,1; 0,25; 1; 3; 5; 7; 9; 12; 24; 32; 48 ч после инъекции (п=4).
В отдельной серии экспериментов изучалась динамика уровней СоО10 в органах после в/м или в/в инъекции. Образцы левого желудочка сердца (ЛЖ) и печени отбирали спустя 2; 4; 6; 12; 24; 48 ч после в/м введения и через 0,25; 0,5; 2; 6; 12; 24; 32; 48 ч после в/в введения, используя по 4 животных на каждую временную точку.
Контрольную группу составляли интактные животные, получавшие инъекцию физиологического раствора в том же объеме. Биологические материалы замораживали и хранили при -20°С до проведения анализа.
Анализ CoQl0
Экстракцию CoQ10 из плазмы крови и гомогенатов тканей проводили по методике LassA. [7] с некоторой модификацией [5]. Измельчение образцов левого желудочка сердца, печени, мозга крыс проводили с помощью ультразвукового гомогенизатора SONOPLUSmini 20 («BANDE-LINelectronic», GmbHCo.KG, Германия).
К плазме и гомогенатам тканей добавляли этанол и n-гексан (1:2:5), тщательно встряхивали в течение 10 мин, центрифугировали при 3000 об/мин в течение 3 мин и отбирали верхний слой n-гексана. Процедуру экстракции повторяли, добавив n-гексан. Порции экстракта объединяли, упаривали досуха и растворяли в аликвоте этанола.
Хроматографический анализ проводили на жидкостном хроматографе «Стайер» (Аквилон, Россия) методом обра-щеннофазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в изократическом режиме, используя колонку Phenomenex, LunaC18, 150х4,6 мм, 5|1м. Подвижная фаза состояла из 0,3% NaCl (в/о) в смеси этанол:метанол:7% HClO4 (975:15:10). Скорость подачи элюента 1,4 мл/мин.
Содержание CoQ10 в плазме и гомогенатах определяли электрохимически (ЭХ) с помощью кулонометрического детектора «Coulochem II» с ячейкой модели 5011 (ESA, США). Окисленную форму CoQ10 в экстрактах биологического материала перед внесением на колонку восстанавливали до CoQ10H2 добавлением раствора натрия тетрагидробората в этаноле. Полноту восстановления проверяли повторным добавлением аликвоты раствора восстановителя. Время удерживания CoQ10H2 составляло 10,0 мин (рис. 1). ЭХ-детектирование CoQ10H2 осуществляли в окислительном режиме при напряжениях -50мВ/ + 350мВ на первом/ втором электродах. Регистрацию и обработку хроматографических данных проводили с помощью компьютерной программы фирмы «Environmental Sciences Associate, Inc.» (США). Площадь под фармакокинетическими кривыми рассчитывали методом трапеций.
0 5 Ю МИН
Рис. 1. Хроматограмма, полученная при анализе стандартного разведения Со01д в этаноле после предварительного восстановления до Со01дН2
0 50 100 150 200 250
Концентрация, мкг/мл
Рис. 2. Градуировочный график, построенный по результатам ВЭЖХ-ЭХ анализа модельных смесей убихинона с плазмой крови. Данные представлены по результаты 4-х определений для каждой концентрации.
Для определения СоО10 в образцах плазмы был построен градуировочный график по результатам анализа модельных смесей убихинона с плазмой крови (рис. 2). Серию стандартных разведений СоО10 в этаноле готовили с использованием субстанции убидекаренона производства фирмы Капека (Япония).
Статистическая обработка
Данные рисунков и графиков представлены в виде средних значения ± стандартная ошибка.
Результаты и обсуждение
Кинетические кривые для в/м и в/в путей введения приведены на рис. 3. Ранее нами было показано, что раствор солюбилизированного СоО10 при введении внутрь обеспечивает повышенный уровень СоО10 в плазме крови крысы на протяжении, как минимум, двух суток, по истечении которых его концентрации все еще превышают фоновую в 2 раза [6]. Внутривенное и внутримышечное пути введения обеспечивают многократно большие концентрации в плазме крови, которые к исходу вторых суток превышают фоновую в 10 раз.
Данные, представленные в полулогарифмической шкале, демонстрируют, что на протяжении 48 ч динамика плазменных концентраций СоО10 введенного внутривенно, удовлетворительно описывается моноэкспоненциальной функцией ^2= 0,994; рис. 3а). Однако, практически полное соответствие экспериментальных данных аппроксимирующему их уравнению в пределах от 0 до 32 часов ^2 = 0,999) допускает возможность последующего замедления темпа снижения концентрации, неявно выраженного за прослеженный период (рис. 3б).
При внутримышечном введении препарата абсолютная биодоступность СоО10 составила 17%. Оценка биодоступности солюбилизированного СоО10 при введении
внутрь с привлечением данных, полученных ранее для того же препарата [6], показала, что его абсолютная биодоступность составляет 0,3%, а относительная биодоступность по сравнению с внутримышеч-ным -1,6%.
После в/м введения СоО10 (рис. 4а) его концентрация в ЛЖ спустя 2 часа была увеличена на 41%, достигала максимального содержания (160%) через сутки и значимо не менялась в последующие 24 часа. После в/в введения (рис. 4б) в течение первых 2-х часов в миокарде наблюдался сходный прирост СоО10 в пределах 37 - 44%. Через 6 ч после в/в введения концентрация СоО10 достигала своего максимума и составляла 173% относительно контрольной группы. К концу первых суток отмечено некоторое снижение содержания СоО10 до уровня первых двух часов после введения и поддерживание этого уровня вплоть до 48 ч. Таким образом, парентеральные пути введения обеспечивают значимое повышение содержания СоО10 в ЛЖ на протяжении как минимум 2-х суток.
В печени динамика концентраций СоО10 накопительная (рис. 4). После в/м введения максимальный прирост СоО10 (487%) отмечен спустя 24 ч, после в/в введения - спустя 48 часов (783%). Полученные данные демонстрируют, что печень является органом, депонирующим СоО10. Высокий прирост СоО10 в печени связан, по-видимому, с липофильными свойствами СоО10. Липофильность убихинона определяет и основной путь его экскреции -с желчью [9]. Следовательно, за период наблюдения снижение концентраций СоО10 в плазме крови происходит в основном за счет поступления в печень, а представленная на рис. 3 кинетическая функция описывает фазу распределения при в/в введении солюбилизированного убидекаренона.
Таким образом, парентеральные пути введения обеспечивают повышение и длительное поддерживание высоких уровней СоО10 не только в плазме крови, но и сердце и печени. Полученные результаты подтверждают перспективность разработки парентеральных лекарственных форм СоО10 для применения их в терапии острых сердечно-сосудистых состояний.
20
а Ь)
Рис. 3. Кинетические кривые Со01(1 при внутримышечном (В/М) и внутривенном (В/В) введении в пределах от 0 до 48 ч (а); кинетическая кривая СоО10при В/В введении в пределах от 0 до 32 ч (б).
2 4 6 12 24 48 0,25 0,5 2 6 12 24 48
Часы Часы
2 4 6 12 24 48 0,25 0,5 2 6 12 24 48
Часы Часы
Рис. 4. Прирост СаО10 (относительно контроля)в тканях крыс после внутримышечного (а) и внутривенного (б) введения солюбилизированного СоОюв составе препарата кудесан раствор (Аквион, Москва, Россия) в дозе 10 мг/кг.
Примечание: * - р<0,05 относительно контроля.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 12-04-01246-а и РФФИ№И-04-00894а.
PHARMACOKINETICS OF SOLUBILIZED COQ10
IN COMPOSITION OF QUDESAN AT PARENTERAL INJECTION
E. V. Kharitonova, E. I. Kalenikova,
E. A. Gorodetskaya, O. S Medvedev Lomonosov Moscow State University,
Faculty of Fundamental Medicine
Abstract. Pharmacokinetics in the solubilized CoQ10 in composition of Qudesan solution at intramuscular and intravenous injections (10 mg / kg ), including the dynamics of content in the heart and the liver was studied on Wistar rats during 48 hours. Determination of CoQ10 in biological samples was performed with the help of HPLC with coulometric detection. The dynamics of the plasma concentrations of CoQ10, injected intravenously, is satisfactorily described by monoexponential function (R2 = 0,994). The absolute bioavailability of solubilized CoQ10 at intramuscular injection was 17%, when administered inside - 0.3 %. Parenteral injection provides increasing and prolonged maintenance of high levels of CoQ10 in the blood plasma, heart and liver. The results confirm the prospects of development of parenteral dosage forms of CoQ10 for use in the treatment of acute cardiovascular conditions.
Key words: Coenzyme Q10, CoQ10, ubidecarenone, ubiquinone, pharmacokinetics.
Литература
1. Burke B.E., Neuenschwander R., Olson R.D. Randomized, double-blind, placebo-controlled trial of coenzyme Q10 in isolated systolic hypertension // South. Med. J. -2001. - Vol. 94, № 11. - P. 1112-1117.
2. Cocchi M.N., Giberson B., Berg K. et al. Coenzyme Q10 levels are low and associated with increased mortality in post-cardiac arrest patients // Resuscitation. - 2012. -Vol. 83, № 8. - P. 991-995.
3. Crane F.L. Biochemical functions of coenzyme Q10 // J. Am. Coll, Nutr. - 2001. - Vol. 20, № 6. - P. 591-598.
4. Crane F.L., Hatefi Y., Lester R.L., Widmer C. Isolation of a qui-none from beef heart mitochondria // Biochim. Biophys. Acta. - 1957. -Vol. 25, № 1. - P. 220-221.
5. Kalenikova E.I., Gorodetskaya E.A., Kolokolchikova E.G. et al. Chronic administration of coenzyme Q10 limits postinfarct myocardial remodeling in rats // Biochemistry (Mosc). -2007. - Vol. 72, № 3. - P. 332-338.
6. Kalenikova E.I., Gorodetskaya E.A., Medvedev O.S. Pharmacokinetics of coenzyme q10 // Bull. Exp. Biol. Med. - 2008. - Vol. 146, № 3. - P. 313-316.
7. Lass A., Sohal R.S. Comparisons of coenzyme Q bound to mitochondrial membrane proteins among different mammalian species // Free Radic. Biol. Med. - 1999. - Vol. 27, № 1-2. - P. 220-226.
8. Lee B.J., Huang Y.C., Chen S.J., et al. Coenzyme Q10 supplementation reduces oxidative stress and increases antioxidant enzyme activity in patients with coronary artery disease // Nutrition. - 2012. - Vol. 28, № 3. - P. 250-255.
9. Turunen M., Olsson J., Dallner G. Metabolism and function of coenzyme Q // Biochim. Biophys. Acta. - 2004. -Vol. 1660, № 1-2. - P. 171-199.
10. Zhang Y., Aberg F., Appelkvist E.L. et al. Uptake of dietary coenzyme Q supplement is limited in rats // J. Nutr. -1995. - Vol. 125, № 3. - P. 446-453.
Сведения об авторах
Харитонова Екатерина Викторовна - аспирант кафедры фармакологии факультета фундаментальной медицины ФГБОУВПОМосковский государственный университет имени М. В. Ломоносова Минобрнауки РФ.
Адрес: 119192, г. Москва, Ломоносовский проспект, д. 31, кор. 5; тел. 8 (495) 9329911; е-mail: kharitonova1988@mail,ru,
Каленикова Елена Игоревна - доктор фармацевтических наук, доцент, заведующая кафедрой фармацевтической химии, фармакогнозии и организации фармацевтического дела факультета фундаментальной медицины ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова Минобрнауки РФ.
Адрес: 119192, г. Москва, Ломоносовский проспект, д. 31, кор. 5; тел. 8 (495) 9329911; е-mail: eikaleni@fbm.msu.ru.
Городецкая Евгения Ароновна - кандидат биологических наук, доцент кафедры фармакологии факультета фундаментальной медицины ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Минобрнауки РФ.
Адрес: 119192, г. Москва, Ломоносовский проспект, д. 31, кор. 5; тел. 8 (495) 9329830; е-mail: gorodeag@mail.ru.
Медведев Олег Стефанович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Минобрнауки РФ.
Адрес: 119192, г. Москва, Ломоносовский проспект, д. 31, кор. 5; тел. 8 (495) 9329832; е-mail: oleg.omedvedeV@gmail.com.
