Биологически активная композиция адаптогенного действия
Владельцы патента RU 2620562:
Федеральное бюджетное учреждение "Государственный институт лекарственных средств и надлежащих практик" (ФБУ "ГИЛС и НП") (RU)
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к биологически активной композиции, обладающей адаптогенными, хладопротекторным, антигипоксическим действиями, оказывающей влияние на гематологические показатели периферической крови. Биологически активная композиция, выполненная в форме таблетки, обладающая адаптогенными, хладопротекторным, антигипоксическим действиями, оказывающая влияние на гематологические показатели периферической крови, содержит гемоглобин, янтарную кислоту, коэнзим Q10, рибофлавин, аскорбиновую кислоту, источник меди, источник кобальта и вспомогательные вещества, при определенном соотношении компонентов. Вышеописанная композиция позволяет повысить адаптационные процессы в организме человека. 5 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области медицины, конкретно к парафармацевтической промышленности, производящей препараты лечебного и профилактического назначения, и представляет собой комплекс биологически активных веществ и минералов. Изобретение заключается в том, что является биологически активной композицией, содержащей в качестве биологически активных веществ гемоглобин, янтарную кислоту, коэнзим Q10, в качестве витаминов - рибофлавин и аскорбиновую кислоту, в качестве минералов - медь и кобальт, взятых с учетом физиологических потребностей организма, и вспомогательные вещества при определенном соотношении компонентов. Изобретение обеспечивает создание препарата для перорального применения в виде таблеток, капсул, который обладает адаптогенными, хладопротекторным, антигипоксическим действиями, а также оказывает влияние на гематологические показатели периферической крови и может быть использован как самостоятельное вспомогательное средство или как добавка к пище при состояниях, связанных со снижением адаптационных процессов в организме, а именно: неблагоприятные воздействия внешней среды, экстремальные физические нагрузки, с том числе у спортсменов, состояния после перенесенных заболеваний, пожилой возраст и пр.
Изобретение относится к области медицины, конкретно к парафармацевтической промышленности, производящей препараты лечебного и профилактического назначения, и представляет собой комплекс биологически активных веществ и минералов. Действие препарата основано на активизации ферментативных процессов цикла Кребса, увеличении синтеза АТФ за счет активации быстрого метаболического кластера митохондрий. Предложенный комплекс нормализует энергетический метаболизм, стимулирует иммунную защиту организма, ускоряет восстановление работоспособности после переутомления, уменьшает повреждающее действие неблагоприятных факторов внешней среды, оказывает благоприятное влияние на процессы гемопоэза.
Среди препаратов для перорального применения, обладающих адаптогенным действием, известны комплексные препараты, содержащие действующие вещества, которые участвуют в обменных процессах в организме, повышают энергетический потенциал клеток и их устойчивость к гипоксии.
Известна композиция, содержащая янтарную кислоту, вещества, обладающие витаминным действием - рибофлавина мононуклеотид натрия и никотинамид [1]. Проведенные экспериментальные исследования показали, что данная композиция активирует процессы обмена веществ и снижает утомляемость при физических нагрузках. Однако известно, что снижение адаптационных процессов в организме ведет за собой и нарушение функции эритропоэза, а данная композиция не содержит компонентов, способствующих восстановлению уровня гемоглобина в организме.
Известна биологически активная добавка противоанемического действия в виде твердой лекарственной формы без покрытия оболочкой, включающая сульфат железа, медный купорос, аскорбиновую, лимонную кислоты и янтарную кислоту, цветочную пыльцу и овес [2]. В качестве источника железа данная БАД содержит сульфат железа. Длительное применение препаратов, содержащих неорганическое железо, приводит к развитию гастрита и язвы желудка.
Механизм всасывания неорганического железа весьма сложен, основное количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке, а также в начальной части тощей кишки. Захват ионов железа слизистой оболочкой предполагает окисление двухвалентного железа в мембране микроворсинок кишечника в трехвалентное. Вследствие этого, препараты, содержащие неорганическое железо, требуют кишечнорастворимого покрытия.
Известна композиция для профилактики железодефицитной анемии, которая содержит источник железа, источник меди, витамины B1, B3, B6, B9, B12, аскорбиновую кислоту, экстракт листьев крапивы, экстракт листьев земляники, пантогематоген и вспомогательные вещества [3]. Существенным недостатком изобретения является то, что в качестве источника железа в данной композиции применяется карбонил железа, являющийся высокотоксичным соединением, выделяющим монооксид углерода. При всасывании через неповрежденную кожу, вдыхании пыли или аэрозолей карбонилов, проглатывании токсическое действие реализуется, в частности, из-за способности карбонилов карбонилировать гемоглобин с образованием карбоксигемоглобина, неспособного связывать кислород [4].
Задачей данного изобретения является создание биологически активной композиции, содержащей в качестве биологически активных веществ - гемоглобин, янтарную кислоту, коэнзим Q10, в качестве витаминов - рибофлавин и аскорбиновую кислоту, в качестве минералов - медь и кобальт и вспомогательные вещества.
Поставленная задача решается тем, что состав композиции разрабатывался с учетом предполагаемого фармакологического действия. Он должен обладать антигипоксическим действием, оказывая положительный эффект на процессы энергообразования в клетке, внутриклеточные аэробные процессы, уменьшать продукцию свободных радикалов. Действие препарата должно быть направлено на активизацию ферментативных процессов цикла Кребса, увеличение синтеза АТФ за счет активации быстрого метаболического кластера митохондрий. Препарат должен нормализовать энергетический метаболизм, стимулировать иммунную защиту организма, ускорять восстановление работоспособности после переутомления, уменьшать повреждающее действие неблагоприятных факторов внешней среды, оказывать благоприятное влияние на процессы эритропоэза. Количественный состав основных действующих компонентов препарата разрабатывался с учетом норм физиологических потребностей человека [5].
Вспомогательные вещества представляют собой стандартные наполнители, связующие, разрыхлители и антифрикционные вещества, широко применяющиеся в пищевой и фармацевтической промышленности при производстве твердых лекарственных форм в количествах, обеспечивающих известные технологии их изготовления.
В качестве вспомогательных веществ композиция может содержать лактозу, магния стеарат, тальк, целлюлозу микрокристаллическую, крахмал, натрия кроскармелозу, поливинилпирролидон низкомолекулярный и пр.
Состав компонентов на 1 таблетку (450 мг):
| Основные вещества: | |
| Гемоглобин, мг | 200 |
| Янтарная кислота, мг | 50,0 |
| Аскорбиновая кислота, мг | 30,0 |
| Рибофлавин, мг | 0,6 |
| Коэнзим Q10, мг | 10,0 |
| Медь (CuSO4×5H2O), мг | 1,31 |
| Кобальт (CoSO4×7H2O), мг | 0,016 |
| Вспомогательные вещества: | Остальное |
Способ исполнения изобретения заключается в смешении компонентов, увлажнении, грануляции, высушивании массы и прессовании. Технологической формой приготовления композиции могут быть таблетки (покрытые или непокрытые оболочкой) и капсулы. Фармакологические эффекты и высокая биодоступность обусловлены комплексным воздействием входящих в состав препарата компонентов.
Железо (Fe) (в составе гемоглобина Hb) - необходимый элемент для эритропоэза, в составе Hb и миоглобина обеспечивает транспорт кислорода в ткани; принимает участие в работе ферментов цикла Кребса, реакциях восстановления и окисления, а также синтезе жирных кислот и глюкозы; оптимизирует функции дофамина. Железо вовлечено в процесс доставки кислорода в энергетические молекулы белка - цитохромы.
Оно необходимо для выработки гормонов щитовидной железы, регулирующих обменные процессы.
Железо вовлечено в синтез соединительной ткани и определенных передатчиков импульсов мозга, также значимо для поддержания иммунной системы. Всасывание железа, входящего в состав гема, резко отличается от всасывания ионизированного железа. Всасывание гема происходит значительно более интенсивно, чем всасывание неорганического пищевого железа.
Рибофлавин (витамин B2) - катализатор процессов клеточного дыхания. В организме витамин B2 фосфорилируется и превращается в рибофлавинфосфорную кислоту и флавинадениннуклеотид (фосфорный эфир) (FAD); в соединении с белком они функционирует как простетическая группа флавопротеиновых ферментов, активирующих сукцинадегидрогеназу и другие окислительно-восстановительные реакции цикла Кребса (цикл трикарбоновых кислот - это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород). При этом за один цикл образуются 3 молекулы никотинамидадениндинуклеотида NADH, 1 молекула флавинадениндинуклеотида FADH2 и 1 молекула аденозинтрифосфорной кислоты АТФ. Электроны, находящиеся на NADH и FADH2, в дальнейшем переносятся на дыхательную цепь, где в ходе реакций окислительного фосфорилирования образуется АТР.
Янтарная кислота (ЯК) - эндогенный внутриклеточный метаболит цикла Кребса, выполняющий в клетках организма универсальную энергосинтезирующую функцию. При участии кофермента FADH2 янтарная кислота митохондриальным ферментом сукцинатдегидрогеназой быстро трансформируется в фумаровую кислоту и далее в другие метаболиты цикла трикарбоновых кислот. Стимулирует аэробный гликолиз и синтез АТР в клетках.
Янтарная кислота улучшает тканевое дыхание за счет активации транспорта электронов в митохондриях.
Янтарная кислота является адаптогеном, увеличивает сопротивляемость организма неблагоприятным факторам внешней среды. Она стимулирует процесс поступления кислорода в клетки, облегчает стресс, восстанавливает энергообмен, нормализует процесс производства новых клеток, улучшает память и физическую выносливость, оптимизирует механизмы регуляции и метаболизм.
Коэнзим Q10 (убихинон) - эссенциальное липофильное, эндогенно синтезируемое вещество, которое обнаруживается в различных концентрациях в тканях всех аэробных организмов, является компонентом цепи переноса электронов и играет ключевую роль в окислительном фосфорилировании и синтезе АТР. Конечным эффектом действия коэнзима Q10 в этих процессах является образование высокоэнергетического аденозинтрифосфата из аденозинмоно- и дифосфата. Коэнзим Q10 располагается в митохондриях клеток, где и происходит образование энергии путем аэробного дыхания для поддержания и продления активной жизнедеятельности зрелых клеток организма; происходит процесс восстановления функций стареющих клеток; увеличивается сила иммунного ответа клеток и их устойчивость к перегрузкам, стрессам и другим неблагоприятным воздействиям; улучшается работа тканей и органов сердечно-сосудистой системы, печени, почек, состояние кожи; замедляются процессы биологического старения.
Кофермент Q10 необходим для нормального функционирования тканей с высоким уровнем энергетического обмена. Наибольшая концентрация кофермента Q10 - в тканях сердечной мышцы. Содержание коэнзима Q10 в организме в процессе старения резко сокращается.
Аскорбиновая кислота регулирует окислительно-восстановительные процессы, оказывает выраженное антиоксидантное действие, обладает восстановительными свойствами.
Аскорбиновая кислота участвует в регуляции углеводного обмена, процессе свертывания крови, нормализации проницаемости капилляров, биосинтетическом образовании стероидных гормонов, синтезе коллагена и проколлагена, в процессах кроветворения и регенерации тканей.
При введении железа в организм необходимо учитывать особенности его метаболизма, главным образом особенность его всасывания в желудочно-кишечный тракт. Для успешной утилизации железа и необходима аскорбиновая кислота, образующая с железом растворимое хелатное соединение, которое хорошо всасывается в пищеварительном тракте. Витамин С приводит к быстрому увеличению содержания железа в сыворотке крови, приводя к восстановлению его нормальной концентрации в организме.
Медь - принимает участие в реализации эффектов витаминов А, Е, Р, РР, С и Fe; стимулирует синтез Hb, фагоцитоз, рост, развитие и воспроизведение всех тканей; влияет на митохондриальное и микросомальное окисление многих эндогенных веществ, включая аминокислоты, биологически активные амины, жиры; оказывает важнейшую роль в синтезе коллагена и эластина
Комплекс IV цикла Кребса состоит из цитохромов А и A3, которые, помимо гема, содержат ионы меди.
Кобальт - антагонист серотонина, участвует в обмене жирных кислот, восстановлении метионина, метаболизме фолиевой кислоты, активно участвует в синтезе белка, ферментативных процессах и образовании гормонов щитовидной железы и надпочечников.
Кобальт наряду с медью и железом принимает участие в процессах кроветворения, в усвоении железа, в костном мозге стимулирует образование эритроцитов.
Таким образом, все компоненты препарата являются естественными метаболитами организма и напрямую или опосредованно влияют на процессы цикла Кребса и окислительного фосфорилирования. Метаболическая энергокоррекция, антигипоксическая и антиоксидантная активность препарата, определяющие фармакологические свойства и лечебную эффективность составляющих, обусловлены взаимодополняющим действием гемоглобина, рибофлавина, коэнзима Q10, янтарной кислоты и неорганических ионов кобальта и меди.
Более подробно предлагаемое техническое решение описано с помощью примера конкретного выполнения, не ограничивающего изобретения.
Пример 1.
Приготовление массы для таблетирования
1. Приготовление увлажнителя
2,92 г CuSO4×5H2O растворяют в 140 мл воды очищенной, после полного растворения добавляют 0,04 г сульфата кобальта и доводят объем водой, очищенной до 230 мл.
Раствор приливают к 40,0 г Повидона К 30. Перемешивают до полного растворения.
2. Крахмал кукурузный просеивают через сито 0,5 мм.
3. Компоненты измельчают и смешивают в следующей последовательности: аскорбиновая кислота - 66,7 г, янтарная кислота - 111,1 г, лактоза - 110,0 г, рибофлавин -1,34 г, коэнзим Q10 - 22,2 г, микроскопическая целлюлоза - 25,0 г, кроскармелоза натрия - 20,0 г, крахмал кукурузный - 146,3 г и гемоглобин - 444,4 г.
3. Увлажнитель добавляют порционно, тщательно перемешивая компоненты. Полученную увлажненную массу гранулируют.
4. Массу для таблетирования сушат при комнатной температуре 18°C до относительной влажности 3-5%, пробивают через сито с размером ячеек 0,5 мм и опудривают 10 г магния стеаратом. Выход массы для таблетирования 935,12 г.
5. Прессование массы осуществляют обычным способом. Средняя масса таблетки 450 мг.
Свойство предлагаемого лекарственного средства активировать процессы обмена веществ было установлено экспериментально.
Исследование проведено на нелинейных мышах самцах и крысах самцах, которым ежедневно на протяжении 10 дней перорально вводили препарат в виде суспензии на 1% крахмальном геле. Животные контрольных групп получали эквивалентный объем крахмального геля при аналогичном способе и частоте применения. Для оценки адаптогенного действия препарата, его способности увеличивать физическую выносливость организма (актопротекция) и повышать устойчивость к низким температурам (хладопротекция) использовали экспериментальные модели холодового стресса и принудительного плавания.
Холодовой стресс осуществляли посредством острого охлаждения при температуре -18°C в течение 60 минут с ограничением подвижности. В соответствии с современными представлениями о терморегуляции, температура тела складывается из температуры ядра и температуры периферии, в том числе и выступающих участков. Поэтому о способности экспериментального животного поддерживать функцию терморегуляции судили по изменению температуры в разных точках тела: в области ушных раковин (правое ухо - tпу, левое ухо - tлу) и носа - tн, отражающих сосудистые реакции на холод, а также под хвостом у анального отверстия - tхв, близкой к температуре ядра тела. Для измерения температуры разных участков тела крыс после проведения холодового теста использовали инфракрасный электронный медицинский термометр «B.Well», модель WF-1000.
Предельную физическую нагрузку моделировали в тесте принудительного плавания с грузом, составляющим 10% от массы тела животного, при температуре воды 26°C. Время удержания на плаву (Tпл) до первого захлебывания измеряли в секундах.
Традиционно эффективность биологически активных веществ, обладающих адаптогенными свойствами, оценивается при гипоксических нагрузках в силу универсальности данного состояния при различных экстремальных воздействиях и доказанной взаимосвязи с различными нозологическими формами патологии.
Антигипоксические свойства препарата изучены на модели нормобарической гипоксической гипоксии, посредством помещения мышей в емкость объемом 0,5 л с водяным замком, позволяющим обеспечить постоянное увеличение количества углекислого газа за счет поступления выдыхаемого животными воздуха. По мере потребления животными кислорода, его концентрация в термокамере снижается, что приводит к гибели животных. После остановки дыхания животное быстро извлекали из термокамеры. В качестве показателей, характеризующих устойчивость животного к гипоксии, использовали:
Т1 - время потери позы, сек;
Т2 - время до остановки дыхания, сек;
Т3 - время реституции (период от прекращения дыхания до восстановления активной позы), сек;
Kинд - коэффициент индивидуальной устойчивости, рассчитываемый по соотношению Т2/Т3.
При определении количества эритроцитов аликвоту цельной крови разводили в соотношении 1:200 физиологическим раствором. Определение количества эритроцитов проводили не позже 2-3 часов после разведения. Для определения количества лейкоцитов соответствующее количество цельной крови разводили в соотношении 1:20 3% раствором уксусной кислоты с метиленовой синью (для прокрашивания клеточных ядер). Для подсчета количества эритроцитов и лейкоцитов использовалась камера Горяева.
Для определения количества тромбоцитов пробу цельной крови разводили 1:20 1% раствором оксалата аммония. Подсчет тромбоцитов проводился с помощью счетчика форменных элементов крови PS-5.
Для определения количества ретикулоцитов мазок окрашивался крезиловым бриллиантовым зеленым, количество ретикулоцитов подсчитывалось с использованием микроскопа при 900-кратном увеличении.
Содержание гемоглобина определяли с помощью фотометра Ai204.
Для определения содержания гематокрита пробу крови центрифугировали на центрифуге СМ70 в течение 15 мин, после чего содержание гематокрита определяли по соотношению длины столбика клеток к общей длине.
Острую токсичность препарата изучали в соответствии с методическими рекомендациями. Животные распределялись по группам случайным образом методом рандомизации. В качестве критериев приемлемости рандомизации считали отсутствие внешних признаков заболеваний и гомогенность групп по весу тела (±10%). В эксперимент взяты животные с начальной массой тела 17±1 г.
Накануне введения животных лишали пищи за 4 часа, доступ к воде оставался свободным. Изучаемый препарат вводили перорально в виде суспензии на 1% крахмальном геле в диапазоне доз от 1 000 до 6 000 мг/кг. Животные контрольных групп получали эквивалентное количество крахмального геля. Максимально возможный объем при однократном внутрижелудочном введении мышам составляет 0,5 мл. Допускается дробное введение препаратов с низкой токсичностью (за период до 6 часов). Наблюдение за поведением и состоянием животных осуществляли в течение 14 дней. Каждая группа сравнения включала по 6 животных. Оценивали динамику массы тела животных контрольных и экспериментальных групп на протяжении всего периода наблюдения (фон, 1 неделя, 2 недели). По завершении эксперимента подопытных животных умерщвляли в CO2-установке для эвтаназии. Животных вскрывали, оценивали макроскопическую картину.
Экспериментальные данные подвергали статистической обработке общепринятым методом, степень достоверности отклонений показателей подопытных животных от контроля оценивали по непараметрическому U-критерию Манна-Уитни. Межгрупповые различия считали достоверными при р<0,05.
В таблицах для каждой из групп представлены экспериментальные данные в виде средних арифметических значений величин со стандартной ошибкой (M±m).
Результаты исследования
После курсового применения препарата установлено выраженное актопротекторное действие препарата согласно достоверному возрастанию времени удержания на плаву в 2,4 раза по сравнению с контролем в тесте принудительного плавания с дополнительной нагрузкой (таблица 1).
При моделировании холодового стресса (нахождение при температуре -18°C в течение 60 минут) препарат оказывал хладопротекторное действие. У животных после курсового применения препарата зафиксировано статистически значимое повышение температуры ушных раковин в среднем на 4°C и ректальной температуры на 5,7°C при сопоставлении с аналогичными показателями у контрольных животных (таблица 2).
На модели нормобарической гипоксической гипоксии продемонстрировано антигипоксическое действие препарата по статистически достоверному увеличению коэффициента индивидуальной устойчивости, определяемого как соотношение времени наступления второго атонального вдоха к времени реституции (времени восстановления позы). Коэффициент индивидуальной устойчивости к гипоксии после курсового применения препарата увеличился на 19% по сравнению с контролем (таблица 3).
У интактных животных курсовое применение препарата способствовало стимулированию гемопоэза: в периферической крови отмечено достоверное повышение концентрации гемоглобина на 8%, содержания эритроцитов на 13% и гематокрита на 14% относительно значений соответствующих показателей у животных контрольной группы (таблица 4).
Этот эффект, вероятно, обусловлен стимуляцией процессов эритропоэза в кроветворной ткани костного мозга, сопровождающейся увеличением синтеза глобина. Рибофлавин необходим для образования липидной стромы эритроцитов, а комплекс микроэлементов улучшает усвоение железа, активируя ферменты.
Эксперимент по изучению острой токсичности проведен на нелинейных мышах обоего пола, изучаемый препарат вводили перорально в виде суспензии на крахмальном геле в диапазоне доз от 1000 до 6000 мг/кг. При однократном пероральном введении изученного препарата мышам (самцам и самкам) в указанных дозах смертность животных не зафиксирована. Величина LD50 при пероральном введении не достигнута и составляет более 6000 мг/кг. Общее состояние и поведение животных носили нормальный характер и не отличались от таковых у животных из контрольных групп. Динамика массы тела животных после применения изученного препарата для всех доз носила сопоставимый характер с контрольными группами и соответствовала физиологической норме (таблица 5).
Различий в макроскопической картине вскрытия животных из экспериментальных групп при сопоставлении с контролем не зафиксировано. Результаты исследования острой токсичности позволяют отнести препарат к IV классу малотоксичных соединений (ГОСТ 12.1.007-76) и 5 классу практически нетоксичных лекарственных веществ (классификация токсичности по Hodge и Sterner). Значение показателя LD50 для препарата составляет более 6000 мг/кг при пероральном введении.
Препарат при пероральном применении в дозах 250 мг/кг (для мышей) и 120 мг/кг (для крыс) оказывает адаптогенное (актопротекторное и хладопротекторное), антигипоксическое действие и стимулирует гемопоэз. Изучена острая токсичность препарата при пероральном применении в диапазоне доз от 1000 мг/кг до 6000 мг/кг. В изученном диапазоне доз летальность животных и симптомы интоксикации не зафиксированы. Значение показателя LD50 не достигнуто и составляет более 6000 мг/кг.
Источники информации:
1. Алексеева Л.Е., Коваленко А.Л. Адаптогенный лекарственный препарат для перорального применения. Патент Российской Федерации № 2228745, кл. МПК A61K A61P. Дата публикации 16.04.2003.
2. Пилат Т.Л. Биологически активная добавка противоанемического действия «анти-анемин». Патент Российской Федерации № 2192872, кл. МПК A23L A61K A61P. Дата публикации 20.11.2002.
3. Гурьянов Ю.Г. Композиция для профилактики железодефицитной анемии. Патент Российской Федерации № 2491948, кл. МПК A61K A61P. Дата публикации 10.09.2013.
4. Elschenbroich, С. Organometallics. - Weinheim: Wiley-VCH, 2006.
5. «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. MP 2.3.1.2432-08». - 2008.
Биологически активная композиция, выполненная в форме таблетки, обладающая адаптогенными, хладопротекторным, антигипоксическим действиями, оказывающая влияние на гематологические показатели периферической крови, содержащая гемоглобин, янтарную кислоту, коэнзим Q10, рибофлавин, аскорбиновую кислоту, источник меди, источник кобальта и вспомогательные вещества при следующем соотношении компонентов, вес.:
| Активные вещества: | |
| Гемоглобин, мг | 200 |
| Янтарная кислота, мг | 50,0 |
| Аскорбиновая кислота, мг | 30,0 |
| Рибофлавин, мг | 0,6 |
| Коэнзим Q10, мг | 10,0 |
| Медь в виде CuSO4×5H2O, мг | 1,31 |
| Кобальт в виде CoSO4×7H2O, мг | 0,016 |
| Вспомогательные вещества: | Остальное до 450 мг |
