КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ КАПИЛЛЯРОПРОТЕКТИВНОЙ АКТИВНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ ДИГИДРОКВЕРЦЕТИНА, И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
DIHYDROQUERCETIN-BASED COMPOSITION POSSESSING CAPILLARY-PROTECTIVE ACTIVITY AND ITS PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к производству биологически активных средств на основе растительного сырья.
Известна биологически активная добавка к пище «Капилар» [Свидетельство о государственной регистрации №77.99.23.3.У.2264.3.06 от 05.03.2006], в качестве действующей основы которой используется флавоноид дигидрокверцетин. Недостатком этого препарата является низкая биодоступность дигидрокверцетина из-за его низкой водорастворимости - ~1 г/литр. Вследствие этого эффективность препарата не достигает теоретически возможной, как если бы действующее вещество - дигидрокверцетин - обладал повышенной растворимостью в водных растворах.
Известен способ получения быстрорастворимых композиций лекарственных средств и биологически активных добавок путем механической обработки ударно-истирающими воздействиями смесей биологически активных веществ кислотной природы с карбонатами металлов до образования агломерированных частиц размером 30-300 микрометров. Однако вышеуказанный способ применим только к биологически активным веществам - органическим кислотам - образующим соли со щелочными и щелочноземельными металлами (патент №2288594 от 2006 г.).
2+
2+
2+
Известно получение из водных растворов комплексов дигидрокверцетина с ионами Ca, Mg и Cu (Авт. Дисс. на соиск. Кхн, Иоффе И.Д., Нижегородский гос. техн. ун-т 2002 г.). Источниками этих ионов являются водорастворимые соли - сульфаты, хлориды и ацетаты. Комплексы щелочноземельных металлов образуются с длительным - более 2 месяцев индукционным периодом. Комплекс меди образуется быстрее, однако выпадает в осадок, то есть его растворимость ниже растворимости исходного дигидрокверцетина. Все полученные комплексы являются индивидуальными химическими соединениями - производными дигидрокверцетина. При образовании этих соединений изменяется электронная структура молекул, что отражают характерные спектры поглощения в УФ и видимом диапазоне, которые отличаются от аналогичных спектров исходных соединений.
Недостатком известного способа является то, что получают новые вещества с неизвестными фармакологическими характеристиками, которые не могут без специальных испытаний использоваться в составе БАД и лекарственных средств. Кроме того, комплексы на основе ионов меди обладают повышенной токсичностью и полностью неприменимы в составе БАД и лекарственных средств.
Задачей настоящего изобретения является создание сухой пероральной композиции на основе дигидрокверцетина, обладающей повышенной фармакологической (капилляропротективной) активностью.
Технический результат заключается в повышении растворимости субстанции дигидрокверцетина в водной среде и повышении капилляропротективного действия дигидрокверцетина по сравнению с базовой активностью дигидрокверцетина.
Поставленная задача решается тем, что композиция, обладающая капилляропротективной активностью на основе дигидрокверцетина, дополнительно содержит основной карбонат магния в соотношении от 4:1 до 1:4 по весу соответственно, а также способом получения этой композиции, характеризующимся тем, что смешивают субстанции дигидрокверцетина и основного карбоната магния в соотношении от 4:1 до 1:4 по весу соответственно и далее смесь подвергают механической обработке путем ударно-истирающих воздействий до образования агломератов измельченных частиц с размерами от 1 до 70 микрон.
В основу выбора состава композиции положена обнаруженная зависимость повышения водорастворимости дигидрокверцетина в суспензиях с карбонатами щелочноземельных металлов. Известно, что молекулы дигидрокверцетина обладают слабыми кислотными свойствами. Вместе с тем, соли дигидрокверцетина и щелочных и щелочноземельных металлов в чистом виде не выделены, вероятно, вследствие его малой кислотности.
Тем не менее, обнаружено повышение его растворимости при увеличении pH растворов. В таблице 1 представлены данные по растворимости субстанции дигидрокверцетина в водном растворе в зависимости от pH.
Таблица 1.
pH
Концентрация, г/л
4,7
0,64
6,8
0,95
7,1
1,87
7,26
2,5
7,43
3,16
7,67
5,2
8,00
10,2
С другой стороны, известно, что практически нерастворимые в нейтральной воде карбонаты щелочноземельных металлов в водных суспензиях увеличивают ее pH в слабощелочную область.
3
2
2
3
2
2
Из фармакологически применимых карбонатов щелочноземельных металлов - карбонатов кальция и магния - выбран основной карбонат магния (3MgCO×Mg(OH)×2HO или MgCO×Mg(OH)×2HO), как обеспечивающий более значительное повышение pH в водных суспензиях. Таким образом, путем сочетания вышеуказанных факторов достигается результат увеличения растворимости дигидрокверцетина в водной суспензии порошкообразных смесей дигидрокверцетина и основного карбоната магния. Соотношения компонентов дигидрокверцетина и основного карбоната магния выбраны от 4:1 до 1:4 по весу соответственно. При этом увеличение содержания дигидрокверцетина более, чем в представленном соотношении, не позволяет достичь существенного для фармакологического эффекта увеличения растворимости, а снижение его содержания менее, чем в представленном соотношении, приведет к избытку вспомогательного вещества - карбоната магния и, следовательно, к излишней массе единичной дозы лекарственного средства или БАД.
Кроме того, в основу способа получения композиции положено обнаруженное явление агрегации (агломерации) частиц твердых веществ при интенсивной механической обработке ударно-истирающими воздействиями, например, в шаровых мельницах. При этом, если обрабатывается смесь различных порошкообразных веществ, то сначала происходит измельчение исходных частиц, а затем их агрегация с образованием агломератов композитного состава. Таким образом, можно получать твердую дисперсную систему веществ потенциальных реагентов, подготовленных к ускоренному взаимодействию под влиянием внешних воздействий, в частности при гидратации. В настоящем изобретении использовано это явление агрегации для получения композиции дигидрокверцетина и основного карбоната магния. Для этого смеси этих веществ подвергаются механической обработке ударно-истирающими воздействиями в мельницах, где происходит одновременное смешение, измельчение и агрегация измельченных частиц исходных компонент. Порошки исходных веществ дигидрокверцетина и основного карбоната магния могут иметь размеры частиц от 1 до 100 микрон. На фиг.1 представлена микрофотография порошка субстанции основного карбоната магния. На фиг.2 представлена микрофотография порошка субстанции дигидрокверцетина (ДГК).
В результате механической обработки образуется полидисперсный порошок с размерами частиц от ~1 до 70 микрон. На фиг.3 представлена микрофотография механически активированной смеси ДГК и карбоната магния при соотношении 3:2 по весу соответственно.
Большие частицы (10-50 микрон) преимущественно представляют собой композитные агломераты более мелких частиц. За счет образования прочных агломератов частиц получаемый порошок не подвержен расслаиванию на исходные компоненты при хранении, перегрузке, таблетировании. В случае растворения «неагломерированной» смеси порошков реагентов частицы по отдельности диспергируются в воде и происходит медленное (несколько часов) растворение дигидрокверцетина. Процесс механической обработки проводится без добавления воды, в «сухих» условиях. Полученные порошкообразные композиции дигидрокверцетина и основного карбоната магния могут смешиваться с другими веществами целевого назначения и использоваться в дозированном виде - «рассыпок» порошков и гранул, а также таблеток.
Таким образом, согласно приведенному описанию, обнаруженное нами явление повышения растворимости дигидрокверцетина из композиций с основным карбонатом магния, а также образование агломератов частиц этих веществ в условиях интенсивных ударно-истирающих воздействий отвечает критерию новизны.
Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.
1. Исследование растворимости дигидрокверцетина из композиций с основным карбонатом магния.
3
3
Смеси дигидрокверцетина от различных производителей с основным карбонатом магния, взятые в соотношениях 1:4, 3:2 и 4:1 по весу соответственно, были подвергнуты обработке ударно-истирающими воздействиями в шаровой валковой мельнице ВМ-1 до получения порошков, состоящих преимущественно из агломерированных частиц. Затем была определена растворимость дигидрокверцетин, для чего 3 г навески исследуемого материала растворяли в 50 см дистиллированной воды при +20°C на магнитной мешалке (60-100 об/мин). Аликвоты раствора (по 5 см) отбирались через 20 мин и 2 часа после начала растворения и немедленно фильтровались. Концентрация ДГК в отобранных аликвотах определялась с помощью ВЭЖХ. Полученные данные показывают, что во всех случаях исследованных твердых дисперсных систем ДГК с использованными вспомогательными веществами, его равновесная концентрация в водном растворе достигается уже за 20 мин перемешивания. В таблице 2 представлены данные по растворимости ДГК в механохимически полученных композициях с карбонатами кальция и магния.
Таблица 2.
№ п.п.
Содержание ДГК, вес.%
Содержание основного карбоната магния, вес.%
Соотношение ДГК и основного карбоната магния
Растворимость ДГК, г/л
Увеличение растворимости ДГК, p
2
60,0*
40,0
3:2
13,00
17,3
3
60,0**
40,0
3:2
24,30
32,4
4
60,0***
40,0
3:2
20,00
26,7
5
60,0****
40,0
3:2
7,60
20,0
6
20,0*
80,0
1:4
13,5
34,7
7
80,0*
20,0
4:1
4,17
11,0
* - дигидрокверцетин, производитель №1** - дигидрокверцетин, производитель №2*** - дигидрокверцетин, производитель №3**** - дигидрокверцетин, производитель №4
Во всех случаях имеет место значительное повышение растворимости ДГК в композициях с основным карбонатом магния по сравнению с растворимостью чистого дигидрокверцетина.
2. Сравнительное исследование гипотензивных свойств образцов дигидрокверцетина с разными весовыми соотношениями компонентов.
-5
Образцы тестировали в концентрации, аналогичной 25 мг для человека, т.е. 0,053 мг/мл в пересчете на содержание дигидрокверцетина. Эксперимент проводили в трех режимах: моновоздействие, лечебный режим (с предварительным нанесением норадореналина в концентрации 10 М) и исследование микроциркуляции. Тестированию подвергалась субстанция дигидрокверцетина (содержание ДГК не менее 98% по весу), а также ее композиции с основным карбонатом магния в различных весовых соотношениях (4:1; 3:2 и 1:4), полученные по данному способу.
Результаты исследований приведены в таблицах 3-5. В таблице 3 представлена характеристика по скорости венозного кровотока (параметр Vs) при моновоздействии (в % от начальной точки).
Таблица 3.
Тестируемый состав
5 мин
10 мин
30 мин
60 мин
Физиологический раствор
-3,6±2,2
3,2±1,6
4,3±1,1
2,8±1,6
Дигидрокверцетин (98%)
-2,2±1,5
-7,6±3,8
-9,5±1,9
-6,6±3,8
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (4:1)
-4,6±3,0
-1,2±0,6
1,3±0,7
-1,2±0,6
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (3:2)
2,4±0,9
-3,7±1,0
-1,6±0,6
1,3±0,5
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (1:4)
-1,6±0,6
1,1±0,6
1,8±1,2
3,2±1,8
3
При воздействии физиологического (контрольного) раствора изменение скорости кровотока составило около 3-4% и к концу исследования практически нивелировалось. Представленные данные свидетельствуют о том, что все три образца дигидрокверцетина с MgCO незначительно отличались по своему действию на скорость кровотока от контроля (физиологического раствора), тогда как дигидрокверцетин (98%) проявлял гипотензивную активность - снижение скорости венозного кровотока примерно на 7-9%, начиная с 10 минуты исследования.
В таблице 4 представлена характеристика по скорости венозного кровотока (параметр Vs) при лечебном режиме (в % от начальной точки).
Таблица 4.
Тестируемый состав
5 мин
10 мин
30 мин
60 мин
Норадреналин+Физиологический раствор
42,6±2,3
48,5±4,1
33,1±4,3
18,4±2,9
Норадреналин+Дигидрокверцетин (98%)
38,6±3,4
32,7±2,9
22,9±2,4
11,8±2,9
Норадреналин+Дигидрокверцетин:MgCO<sub>3</sub> (4:1)
40,7±3,7
36,3±3,0
18,6±4,0
9,7±3,9
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (3:2)
38,8±3,4
36,8±3,5
20,4±3,9
10,0±3,6
Норадреналин+Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (1:4)
39,3±3,7
38,9±4,5
19,0±3,5
13,1±4,5
При моделировании условий повышенного артериального давления норадреналином в контроле наблюдалось повышение скорости кровотока в среднем на 40% и максимально достигало 48% на 10 мин исследования. При воздействии всех исследуемых препаратов, содержащих дигидрокверцетин, действие норадреналина снижалось примерно одинаково (в среднем на 10-15%) и проявлялось в интервале 10-30 мин после введения препаратов.
В таблице 5 представлена характеристика по скорости кровотока в микрососудах (параметр Vs), (в % от начальной точки).
Таблица 5.
Тестируемый состав
5 мин
10 мин
30 мин
60 мин
Физиологический раствор
-4,1±1,7
2,6±1,0
4,3±1,7
3,3±1,7
Дигидрокверцетин (98%)
3,2±0,9
2,5±0,9
3,4±1,8
5,5±2,6
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (4:1)
14,6±3,9
14,2±4,1
6,6±1,7
6,4±2,1
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (3:2)
15,6±2,9
13,2±3,4
12,8±3,7
8,4±3,2
Дигидрокверцетин: MgCO<sub>3</sub> (1:4)
-4,4±2,7
2,4±1,0
2,6±1,0
-4,1±2,5
3
3
В таблице 5 представлены данные, полученные при изучении воздействия образцов дигидрокверцетина на микроциркуляцию крови. Контрольный (физиологический) раствор, как и в таблице 1, незначительно изменял ток крови в микрососудах. Усиление микроциркуляции на 12-17% в первые 10 мин наблюдалось при воздействии, когда соотношение дигидрокверцетин: MgCO составляло 4:1 и 3:2, после чего скорость кровотока возвращалась к норме. Образец, в котором дигидрокверцетина 98%, и образец, в котором соотношение дигидрокверцетин: MgCO составляло 1:4, значительного изменения скорости кровотока не вызывали, но последний на 60 минуте исследования проявлял небольшую гипотензивную активность.
Таким образом, испытания полученной композиции дигидрокверцетина и основного карбоната магния показали улучшенные характеристики растворимости дигидрокверцетина и его фармакологического действия.
Кроме того, при растворении полученных композиций молекулы дигидрокверцетина не подвергаются каким-либо изменениям, что подтверждается хроматографическими анализами ВЭЖХ. С помощью заявленного нами состава и способа получения твердой композиции удается достичь увеличенной водорастворимости дигидрокверцетина немедленно после растворения композиции без его химических изменений, что явным образом отличается от ранее технических решений - комплексов дигидрокверцетина и ионов металлов, которые не улучшают фармакологические свойства.