Разработка состава и биологический скрининг биологически активных добавок к пище, содержащих морской кальций Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ХИМИЯ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

УДК 615.453.6:612.392

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И БИОЛОГИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК К ПИЩЕ, СОДЕРЖАЩИХ МОРСКОЙ КАЛЬЦИЙ

© 2006 г. С.А. Власова, Э. Ф. Степанова, А.М. Сампиев

Biologically active additive to the food, containing sea calcium and a syrup of a guelder-rose is developed. Its pharmacological researches are carried out and the expressed protective activity of the offered composition is established.

В настоящее время в медицинской практике пересматривается роль ряда хорошо известных и распространенных лекарственных и парафармацевтических средств, которые проходят переоценку благодаря вновь выявленным аспектам фармакологического действия. К таким «обновленным» объектам относятся препараты кальция, фармакологическое действие которых обусловлено ионами кальция - неотъемлемыми элементами тканей и жидкостей организма.

Соли кальция достаточно долго и успешно используются как лекарственные и лечебно-профилактические препараты при дефиците кальция. Особенно подчеркивается значимость препаратов кальция в гериатрической и педиатрической практике (как увеличивающих костную плотность) [1].

Много работ посвящено антиаллергическому действию ионов кальция. Видимо, поэтому сегодня наблюдается резкое увеличение числа лекарственных препаратов и биологически активных добавок (БАД), содержащих соли кальция, однако в этом значительном перечне превалируют зарубежные БАД к пище - их примерно 65 %. В этих составах кальций представлен в виде солей: ас-корбата, глюконата, пантотената. Это «Супер-антиокси-дант» (США), Брест-Кейр (США), Гипоалергин (Россия), «Виусид» (Испания), Ювитал (США), «Антикариес» (Россия) и др.

Проанализировав БАД, содержащие соли кальция, из Федерального реестра БАД к пище, мы насчитали 56 БАД и только 5 из них содержат карбонат кальция. Все эти 5 БАД зарубежного производства.

Учитывая тот обоснованный интерес, который в настоящее время проявляют ученые и производственники к солям кальция, в качестве объекта исследования нами был выбран один из «технологических вариантов» кальция карбоната - морской кальций, который получается как побочный продукт при переработке раковин моллюсков, гребешков и кораллов.

Нами был проведён спектральный полуколичественный анализ на приборе ДФС-8-1 методом испарения. В результате сравнительных исследований было показано, что содержание наиболее значимых элементов для организма выше в морском кальции, нежели в традиционной его форме (Р - 0,2 %, Мп - 0,1 %), что позволило предположить возможность его перорального введения [2].

Коралловый (морской) кальций следует воспринимать как БАД. Морской кальций имеет перспективу

стать лекарственным средством от старости и болезней. Нет в мире такого водоема, в котором не присутствовали бы его соли.

Основная роль кальция в организме - это ощелачивание среды, т. е. препятствие развитию синдрома «больной клетки» [3], что актуально при коррекции воспалительных процессов.

Нами разработан состав и технология БАД к пище на основе морского кальция и сиропа калины. В процессе разработки состава использованы такие дополнительные компоненты, как премикс, в который входят аскорбиновая и лимонная кислоты, витамин Б3. И параллельно с морским кальцием исследован карбонат кальция с теми же добавками [4, 5].

Основная технологическая схема состоит из 2 этапов: получение сиропа калины - базовой части сиропа; введение в него морского кальция (рисунок).

Основные технологические особенности этих этапов заключаются в создании стабильной гетерогенной системы-суспензии со стабилизаторами и консервантами, а также биологическом и фармакологическом обосновании состава.

Выбор сочетания морского кальция и лимонной кислоты неслучаен, так как образующийся цитрат кальция в сравнении с глюконатом кальция лучше переносится и более эффективен при пероральном применении.

Ионизированный кальций служит важнейшим регулятором процессов, таких как мышечное сокращение, сопряжение стимуляция-секреция, последовательность реакций свёртывания крови, активность многих ферментов свёртывания крови, возбудимость клеточных мембран [6].

Ион кальция и парные ему ионы фосфата и цитрата присутствуют в плазме крови в концентрациях, близких к пределу растворимости их солей.

Наиболее эффективными являются цитраты, фосфаты и хондроэтинфосфаты кальция, входящие в состав морского кальция (В.Дж. Маршал, 2000). Эти субстраты хорошо всасываются при пероральном введении, что показывают проведённые нами эксперименты.

Первым этапом было исследование выбранного объекта на острую токсичность, которую определяли по методу Кербера на 4 группах крыс, по 6 животных в каждой. При этом наблюдение проводили в течение 2 недель за двигательной активностью, наличием судорог, тонусом скелетной мускулатуры, дыханием, ок-

раской видимых слизистых оболочек, размером зрачка, реакцией на раздражители, состоянием кожного покро-количеством и консистенцией фекальных масс, моче- ва и шерсти, потреблением воды и пищи, массой тела отделением и окраской мочи, координацией движений, (табл. 1).

ВР 1.1. Подготовка

производственных помещений

ВР 1.2. Подготовка

технологического оборудования

ВР 1.3. Подготовка персонала

ВР 1.4. Подготовка

технологической одежды

ВР 2.1. Подготовка сырья

ВР 2.2. Отвешивание сырья

ВР 2.3. Подготовка тары

ТП 3.1. Отжим сока

ТП 3.2. Фильтрация сока

ТП 3.3. Варка сиропа

ТП 3.4. Отстаивание

и фильтрация сиропа

ТП 4.1. Приготовление концентрата с кальцием

ТП 4.2. Введение концентрата кальция и ВВ в сироп калины

УМО 5.1. Фасовка

УМО 5.2. Маркировка

готовой продукции

УМО 5.3. Упаковка

ВР 1. Кб Санитарная подготовка производства

1

ВР 2. Кх, Кт Подготовка сырья

*

ТП 3. Кт, Кх Получение сиропа из плодов калины

> (

ТП 4. Кт, Кх Получение суспензии морского кальция

>

УМО 5. Кт, Кх Кб Фасовка, маркировка, упаковка

Потери

Потери

->■ Готовый продукт на склад

Технологическая схема производства суспензии морского кальция

Таблица 1

Результаты исследования острой токсичности морского кальция

Доза, мг/кг Количество выживших крыс Количество погибших крыс Z D DZ, m = 6

20 24 0 0 180 0

200 24 0

400 24 0 0 200 0

2000 24 0 0 1600 0

7000 24 0 0 5000 0

Примечание. Б - шаг дозы; Ъ - разница между выжившими и погибшими животными в смежных дозах.

В процессе наблюдений не выявлено отклонений по вышеуказанным показателям в сравнении с контрольной группой животных, получавших очищенную воду.

LD50 = (LD100 х D)/Z, следовательно, LD50 > 7000 мг/кг. Это показывает, что интрагастральное введение карбоната кальция морского в дозе 7000 мг/кг не приводило к гибели животных, т.е. по табуляции классов токсичности данный объект относится к практически нетоксичным при введении per об [7].

Далее нами проводились сравнительные исследования in vivo по определению концентрации ионов

кальция в сыворотке крови после введения животным суспензии с морским кальцием и традиционных лекарственных форм, содержащих кальций (табл. 2). Изучение всасывания ионов кальция из предложенной композиции проводили на белых крысах-самцах массой 180200 г путем интрагастрального однократного введения лекарственного средства, применяемого в дозе 80 мг/кг веса тела в пересчете на кальций. Эвтаназию животным осуществляли путём декапитации и в полученной сыворотке крови определяли кальций мурексидным методом [8-10].

Таблица 2

Результаты определения концентрации ионов кальция в сыворотке крови

Лекарственная форма Концентрация ионов кальция (ммоль/л) в сыворотке крови (М ± ш) после введения, ч

Время после введения, ч

0 1 2 3 4 5 6

Таблетки кальция глюконата 2,00±0,04 3,94±0,16 4,36±0,42 3,00±0,24 2,52±0,44 2,33±0,18 2,08±0,21

Суспензия с морским кальцием, премиксом (Д3) и сиропом калины 2,24±0,25 Р > 0,05 3,08±0,16 Р > 0,05 7,18±0,36 Р < 0,05 3,82±0,22 Р < 0,05 3,44±0,18 Р < 0,05 2,91±0,10 Р < 0,05 2,26±0,25 Р < 0,05

Суспензия с морским кальцием 1,66±0,10 Р > 0,05 2,52±0,06 Р > 0,05 3,72±0,14 Р > 0,05 3,60±0,24 Р > 0,05 2,24±0,18 Р > 0,05 1,92±0,04 Р > 0,05 1,70±0,08 Р > 0,05

Суспензия с классическим карбонатом кальция 1,88±0,14 Р > 0,05 3,28±0,3 Р > ,05 3,06±0,16 Р > 0,05 2,78±0,36 Р > 0,05 2,46±0,24 Р > 0,05 1,82±0,20 Р > 0,05 1,86±0,12 Р > 0,05

Примечание. Р - достоверность различий с контролем.

Для расчета биодоступности лекарственных форм с кальцием относительно препарата сравнения - таблеток кальция глюконата - рассчитывали интегральные площади (АиС) под кривыми, построенными по данным табл. 2 для каждой лекарственной формы, и выражали её в мкг-ч/мл [11]. Для таблеток кальция глюконата АИС составила 18,19 мкг-ч/мл, для суспензии морского кальция с премиксом и сиропом калины - 22,68, для суспензии морского кальция - 15,68, для суспензии с карбонатом кальция - 15,27 мкг-ч/мл.

Биодоступность определяли по формуле

АI]С лекарственной формы . „„„. Биодоступность =-■ ши /о.

АиС таблеток ппоконата кальция

Таким образом, биодоступность суспензии карбоната кальция составила 83,95 %; с морским кальцием - 86,20; с морским кальцием, премиксом и сиропом -124,68 % относительно препарата сравнения - таблеток кальция глюконата. Следовательно, наибольшей биодоступностью обладала предлагаемая лекарственная композиция - суспензия морского кальция с премиксом и сиропом калины, что определило наши дальнейшие фармакологические исследования.

Биодоступность морского кальция в предлагаемом лекарственном средстве оказалась значительней, чем у традиционного препарата - кальция глюконата, и составила 124,68 %.

Предложенная нами технология основана на том, что витамин Б3 способствует реализации фармакологического действия кальция как «вторичного мессен-джера» и регуляторных эффектов, а лимонная кислота используется не только как корригент, но и в качестве компонента метаболической терапии - интермедиата лимоннокислого цикла. Сироп калины - фитокомп-лекс, содержащий каротиноиды, которые в достаточном количестве представляются в качестве проокси-дантов, что необходимо для нивелирования процессов свободно-радикального окисления в сочетании с ан-тиоксидантами - биофлавоноидами сиропа и аскорбиновой кислотой. Такое сочетание, по нашему мнению,

Кубанский государственный медицинский университет, Пятигорская государственная фармацевтическая академия

является оптимальным в плане коррекции воспалительных процессов.

Проведённые исследования позволяют сделать вывод о перспективности дальнейших исследований фармакологической активности предложенного лекарственного средства и использования его в практике коррекции аллергических реакций, воспалительного процесса, заболеваний, сопровождающихся кровотечениями, гиповитаминоза Б.

Литература

1. Триус Ф.П. Фармакотерапевтический справочник. Киев, 1988.

2. Тюлькова Е.И., Семенов Д.Г., Самойлов М.О. Участие кальциевой и фосфоинозитидной систем внутриклеточной регуляции в адаптации нейронов: Материалы междунар. съезда (4; 29 июня - 1 июля 2000 г.; Великий Новгород). СПб., 2000. С. 114-115.

3. Сернов Л.Н., Гацура В.В. Элементы экспериментальной фармакологии. М., 1969.

4. Левченко В.И., Носовицкая С.И., Штейнград М.В. Сравнительное изучение эффективности консервирующих средств и разработка условий консервирования сахарного сиропа // Всесоюз. науч. конф. по совершенствованию производства лекарственных и галеновых препаратов. Ташкент, 1969. С. 98-99.

5. Бондаренко А.И. // Фармация. 1984. Т. 33. № 6. С. 70-71.

6. Мари Р., Греннер Д., Мейс П., Родуэлл В. Биохимия человека. Т. 2: Пер. с англ. М., 1998.

7. Hodhe, БТеНпег. Ашг. Мг., 1941.

8. Клиническая биохимия: Пер. с англ. М.; СПб., 2000.

9. Бауман В.К. Всасывание кальция в тонком кишечнике // Регуляция фосфорно-кальциевого обмена в норме и патологии: Сб. науч. ст. Рига, 1987. С. 5-32.

10. Изучение влияния фармацевтических факторов на высвобождение лекарственных веществ из лекарственных форм. Современные методы оценки качества готовых лекарственных средств. М., 1992.

11. Стрелков Р.Б. // Фармакология и токсикология. 1986. № 4. С. 100-104.

26 мая 2006 г.