Исследование фармакологических свойств разработанных суппозиториев с кислотой янтарной и экстрактом прополиса

УДК 615.3

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗРАБОТАННЫХ СУППОЗИТОРИЕВ С КИСЛОТОЙ ЯНТАРНОЙ И ЭКСТРАКТОМ ПРОПОЛИСА

Е.В. Симонян, Ю.В. Шикова, В.А. Лиходед, Г.П. Григорьева, А.Д. Ермолаев, А.В. Чернов, А.В. Епифанова, А.Т. Юмагужина

Цель - разработка технологии новой лекарственной формы кислоты янтарной с улучшенными биофармацевтическими свойствами и исследование некоторых фармакологических свойств. Суппозитории готовили методом выливания. Антимикробное действие суппозиториев оценивали в опытах in vivo в отношении штаммов микроорганизмов Staphylococcus аигеиБ штамм 209, Escherichia coli штамм М-17, Pseudomonas aeruginosa штамм 4/1 и Candida dbicans штамм 18/1. Наличие мембранопротекторного и антиоксидантного действия оценивали в опыте на биологической модели, представляющей среду, содержащую парамеции (Parameti-cum caudatum). Антитоксический эффект в отношении тяжелых металлов определяли в опытах in vitro комплексонометрически. Для разработки оптимального состава и технологии суппозиториев с янтарной кислотой и экстрактом прополиса было использовано 12 различных композиций, из которых наиболее полное высвобождение кислоты янтарной наблюдалось из составов, содержащих ПЭГ 4000. Установлено, что суппозитории с кислотой янтарной в разведении 1:100 оказывают неселективное антимикробное действие в отношении грам-положительных, грам-отрицательных бактерий и дрожжеподобных грибов, проявляют мембраностабилизирующий и антиоксидантный эффект, уменьшают токсическое воздействие тяжелых металлов. С целью улучшения биофармацевтических свойств кислоты янтарной разработана технология получения ректальной лекарственной формы, обладающей комплексным действием.

Ключевые слова: кислота янтарная, суппозитории, антимикробный, антиоксидантный, мембраностабилизирующий эффект.

Введение. Диапазон лечения янтарной кислотой довольно широк: она стимулирует нервную систему, применяется в качестве антитоксического, антистрессового, противовоспалительного средства, укрепляет деятельность почек и кишечника, эффективно помогает при алкоголизме. Ее используют при головной боли и головокружениях, а также при различных заболеваниях сердца и расстройствах сна. Небольшие дозы янтарной кислоты в виде пищевых добавок способствуют формированию стойкого иммунитета, лечат многие кожные заболевания, в том числе такие, как экзема, диатез, нейродермит. Полезна она при аллергии, многих женских заболеваниях, остеохондрозе. При неблагоприятных условиях, стрессе, увеличении физических нагрузок расход янтарной кислоты повышается, возникает ее дефицит, а следом -ощущение усталости и недомогания. Янтарная кислота всегда нужна организму, поэтому искусственно полученное вещество в настоящее время активно используется для лечения и профилактики [1].

В настоящее время кислота янтарная выпускается только в виде порошка и таблеток по 0,1 г. Однако людям с повышенной кислотностью таблетки применять следует с осторожностью. Поэтому создание новой лекарственной формы является актуальной задачей.

Материал и методы. В процессе исследований для разработки оптимального состава и технологии суппозиториев с янтарной кислотой и экстрактом прополиса было использовано 12 различных композиций, из которых наиболее полное высвобождение кислоты янтарной происходило из четырех следующих составов, приведенных в табл. 1.

Для выбора оптимального состава нами были изучены следующие показатели: высвобождение кислоты янтарной, время полного растворения или температура плавления. Результаты представлены в табл. 2.

Установлено, что наиболее оптимальными свойствами обладал образец № 4. Для улучшения биофармацевтических свойств нами были приготовлены подобные образцы с различным соотношением компонентов и добавлением

Проблемы здравоохранения

Таблица 1

Составы суппозиторных композиций с кислотой янтарной и экстрактом прополиса

Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4

ПЭГ 4000 - 1,0; вода очищенная - 1 мл; кремофор - 1,25; лутрол - 0,75; кислота янтарная - 0,1; экстракт прополиса 10 % -0,4 мл ПЭГ 4000 - 1,0; вода очищенная - 1 мл; глицерин- 0,5; лутрол - 1,0; кислота янтарная - 0,1; экстракт прополиса 10 % - 0,4 мл Масло какао - 2,0; вода очищенная - 0,5 мл; твин 80- 0,3; лутрол - 0,75; кислота янтарная - 0,1; экстракт прополиса 10 % -0,4 мл ПЭГ 4000 - 0,5; ПЭГ 1500 - 0,5; ПЭГ 4000 - 0,5; вода очищенная - 0,5 мл; кремофор - 1,0; лутрол - 0,75; кислота янтарная - 0,1; экстракт прополиса 10 % -0,4 мл

Таблица 2

Изучение фармацевтической доступности суппозиториев в опытах in vitro

№ состава Высвобождение кислоты янтарной, % Диаметр окрашенной зоны (диффузия в агар), мм Время полного растворения/ температура плавления

15 мин 30 мин 45 мин 60 мин 15 мин 30 мин 45 мин 60 мин

1 36,7 48,5 69,4 81,5 17 19 21 26 19 мин

2 38,4 41,7 50,9 76,5 18 20 21 23 19 мин

3 12,8 38,7 54,8 76,5 14 17 21 23 37,5 °С

4 49,4 74,6 96,7 97,8 24 27 29 31 18 мин

дополнительных вспомогательных веществ. Изменение соотношений ПЭГ приводит к ухудшению процесса высвобождения, увеличению времени полного растворения. Добавление твина 80 способствует лучшему высвобождению, а при количественном определении методом спектрофотометрии растворы получаются прозрачными, не требующими фильтрования. На основании проведенных исследований определили оптимальный состав суппозиториев:

ПЭГ 400 - 0,5; ПЭГ 1500 - 0,5; ПЭГ 4000 -

0,5; кремофор 1,0; твин 80 - 0,1; вода очищенная 0,5 мл; кислота янтарная 0,1; экстракт прополиса 0,4 мл.

Для изучения антимикробного действия суппозиториев нами был проведен эксперимент in vivo в отношении штаммов микроорганизмов Staphylococcus аureus штамм 209, Escherichia coli штамм М-17, Pseudomonas aeruginosa штамм 4/1 и Candida аlbicans штамм 18/1. В день эксперимента готовили извлечение исследуемого образца. Для этого измельченный суппозиторий взбалтывали в течение 10 мин с 10 мл стерильного изотонического раствора натрия хлорида, а затем фильтровали через стерильный фильтр. Из полученного раствора делали разведения 1:10, 1:100 и 1:1000 [2]. Для опыта в стерильные пробирки отмеряли по 0,9 мл каждого разведения и в каждую вносили по 0,1 мл предварительно подготовленной взвеси суточной

культуры одного из микроорганизмов в физиологическом растворе в концентрации 108 КОЕ/мл. Для контроля роста микроорганизмов в стерильные пробирки без определяемых веществ вносили по 0,9 мл стерильного 0,9 % раствора натрия хлорида и по 0,1 мл тест-культуры. Пробирки инкубировали 24 ч при температуре 37 °С, после чего визуально учитывали антимикробную эффективность по изменению прозрачности пробы и определяли минимальную ингибирующую концентрацию вещества. Исследования проводили в трех повторах.

Для определения мембранопротекторного действия была использована биологическая модель, представляющая собой среду, содержащую парамеции (Рагашейсиш саЫаШш). Для этого в 0,05 мл среды, содержащей 5-10 парамеций, добавляли 0,05 мл раствора суппозитория, приготовленного следующим образом: навеску суппозитория массой 0,1 г растворяли в 1 мл воды при нагревании, а затем фильтровали через беззольный фильтр. Параллельно проводили такое же исследование, используя в качестве контроля 0,05 мл воды очищенной [3].

Для определения металлосвязывающей активности проводили исследование с солями цинка и серебра. Содержание катионов тяжелых металлов определяли трилонометрически в среде аммиачного буферного раствора в присутствии кислоты янтарной и раствора,

полученного растворением суппозитория в воде. При этом строго соблюдали значение рН, чтобы избежать кислой среды и преждевременного наступления точки эквивалентности.

Результаты и обсуждение. Было установлено, что суппозитории с кислотой янтарной в разведении 1:100 оказывают неселективное антимикробное действие в отношении грам-положительных, грам-отрицательных

бактерий и дрожжеподобных грибов. Это связано с тем, что в недиссоциированном виде органические кислоты являются липофиль-ными и могут легко проникать через мембрану бактериальной клетки в цитоплазму. Оказавшись внутри клетки, где pH имеет приблизительно нейтральное значение, эти кислоты диссоциируют, высвобождая протоны. Это приводит к распространению движущей силы протона, подавляющей ферментную систему, перенос биогенных веществ, аминокислот, энергетический обмен и синтез ДНК. Бактерицидное действие органических кислот может также возникнуть в результате скопления анионов внутри клетки. Снижение pH внутри клетки приводит к тому, что микробная клет-

ка использует свою энергию для выведения протонов наружу, что приводит к ее истощению. В результате активации хромофорных группировок происходит потенцирование антибактериального эффекта кислоты янтарной и прополиса при совместном присутствии.

При определении мембранопротекторного действия в качестве индикатора (токсиканта), повреждающего преимущественно липидную часть мембраны, использовали 1 % раствор пероксида водорода (в объеме, равном взятому количеству культуры парамеций -G,G5 мл), который in vivo расщепляется до пе-рекисных радикалов, инициирующих процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) мембран. Индикатор, повреждающий преимущественно белковую структуру биомембраны, -14 % этиловый спирт (G,G5 мл), приводящий к денатурации ферментных и мембранных белков. В остром опыте было установлено, что добавление экстракта прополиса в чистом виде губительно действует на клеточные структуры парамеций. Время остановки их в 14 % спирте этиловом и растворе перекиси водорода в присутствии экстракта прополиса составляет, соответственно, G,18 ± G,G1 и

Таблица 3

Результаты количественного определения цинка сульфата в присутствии кислоты янтарной, кислоты янтарной и экстракта прополиса, суппозиториев с кислотой янтарной

№ п/п Содержание цинка сульфата, % Содержание цинка сульфата в присутствии G,1 г кислоты янтарной Содержание цинка сульфата в присутствии 0,1 г кислоты янтарной и экстракта прополиса Содержание цинка сульфата в растворе растворенного суппозитория

1 1GG,2 85,2 78,9 79,3

2 99,9 81,7 80,5 79,9

3 1GG,3 8б,1 79,8 79,б

4 1GG,2 79,8 79,7 79,8

5 99,8 8G,4 81,5 8G,3

б 99,8 81,1 80,3 8G,9

Х ср 1GG,G3 82,38 80,11 79,9б

Таблица 4

Результаты количественного определения серебра нитрата в присутствии кислоты янтарной, кислоты янтарной и экстракта прополиса, суппозиториев с кислотой янтарной

№ п/п Содержание серебра нитрата, % Содержание серебра нитрата в присутствии G,1 г кислоты янтарной Содержание серебра нитрата в присутствии 0,1 г кислоты янтарной и экстракта прополиса Содержание серебра нитрата в растворе растворенного суппозитория

1 1GG,2 74,8 72,1 72,б

2 1GG,G 75,3 71,9 71,4

3 1GG,3 77,1 72,3 72,G

4 1GG, 1 74,4 70,8 71,8

5 99,8 75,1 75,1 7G,3

б 1GG,2 7б,1 73,1 72,1

Х ср 1GG,1 75,4б 72,55 71,7

Проблемы здравоохранения

0,07 ± 0,01 мин. Однако при введении в контроль водного раствора кислоты янтарной и извлечения из суппозиторной массы раствора модельной смеси кислоты с экстрактом происходит увеличение времени остановки до 9,7 ± 0,4 и 4,9 ± 0,3 мин соответственно, что доказывает не только мембраностабилизирующий, но и антиоксидантный эффект исследуемого комплекса. В хроническом опыте изучали влияние кислоты янтарной и извлечения из исследуемой лекарственной формы на характер движения и активность парамеций. Было установлено, что добавление в водный раствор парамеций водного раствора модельной смеси сопровождается увеличением их количества в течение 3 сут более чем в 2,6 раз по сравнению с контролем и не влияет на характер и форму движения.

Определение содержания солей тяжелых металлов в присутствии кислоты янтарной и приготовленных суппозиториев показало уменьшение их концентрации. Результаты представлены в табл. 3, 4.

Данные таблиц свидетельствуют о снижении концентрации солей тяжелых металлов в присутствии кислоты янтарной и ее лекарственной формы.

Заключение. 1. На основании проведенных биофармацевтических исследований раз-

работан оптимальный состав суппозиториев с янтарной кислотой и экстрактом прополиса.

2. Изучена антимикробная активность суппозиториев с кислотой янтарной и экстрактом прополиса и установлено, что в разведении 1:100 суппозитории обладают выраженным бактерицидным эффектом в отношении Ps. aeruginosa и C. albicans.

3. Исследован мембраностабилизирующий и дезинтоксикационный эффект суппозиториев с кислотой янтарной.

Литература

1. Фармакологическая активность янтарной кислоты и ее лекарственные формы / А.Л. Коваленко, Н.А. Белякова, М.Г. Роман-цов, Л. С. Алексеева // Врач. - 2000. - № 4. -С. 26-27.

2. Изучение антимикробной активности некоторых двухосновных карбоновых кислот в сочетании с прополисом / Ю. С. Шишкова, Е.В. Симонян, О.С. Абрамовских, Ю.В. Шико-ва и др. //Мед. альманах. - 2014. - Т. 31, № 1. -С. 99-101.

3. Антиоксидантный и мембраностабилизирующий эффект таурина / М.А. Огай, Э. Ф. Степанова, Д.Б. Холодов, В.А. Николаевский // Вестник ВГУ. Серия «Химия. Биология. Фармация». - 2011. - № 1. - С. 186-191.

Симонян Елена Владимировна, кандидат фармацевтических наук, доцент, заведующий кафедрой химии фармацевтического факультета, Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск), elenasimonian@yandex.ru.

Шикова Юлия Витальевна, доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармацевтической технологии с курсом биотехнологии, Башкирский государственный медицинский университет (Уфа), shikmann@mail.ru.

Лиходед Виталий Алексеевич, доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармацевтической технологии с курсом биотехнологии, Башкирский государственный медицинский университет (Уфа), shikmann@mail.ru.

Григорьева Галина Павловна, аспирант кафедры патологической физиологии и химии фармацевтического факультета, Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск), galgrigoryeva@gmail.com.

Ермолаев Андрей Дмитриевич, студент 5-го курса фармацевтического факультета, ЮжноУральский государственный медицинский университет (Челябинск), tajiuctpo@yandex.ru.

Чернов Александр Владимирович, студент 5-го курса фармацевтического факультета, Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск), mypochta92@ gmail.com.

Епифанова Алина Валерьяновна, аспирант кафедры фармацевтической технологии с курсом биотехнологии, Башкирский государственный медицинский университет (Уфа), epifanova-av@ mail.ru.

Юмагужина Алина Тимерьяновна, провизор-интерн кафедры химии фармацевтичекого факультета, Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск), alina.yumaguzhina.88@mail.ru.

Поступила в редакцию 22 мая 2014 г.

Bulletin of the South Ural State University Series “Education, Healthcare Service, Physical Education” _________________________________2014, vol. 14, no. 3, pp. 61-65

STUDYING PHARMACOL OGICAL PROPERTIES OF DEVELOPED SUPPOSITORIES WITH SUCCINIC ACID AND PROPOLIS EXTRACT

E.V. Simonyan, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, elenasimonian@yandex.ru,

Yu.V. Shikova, Bashkir State Medical University, Ufa, Russian Federation, shikmann@mail.ru,

V.A. Likhoded, Bashkir State Medical University, Ufa, Russian Federation, shikmann@mail.ru,

G.P. Grigoryeva, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, galgrigoryeva@gmail.com,

A.D. Ermolaev, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, tajiuctpo@yandex.ru,

A.V. Chernov, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, mypochta92@gmail.com,

A.V. Epifanova, Bashkir State Medical University, Ufa, Russian Federation, epifanova-av@mail.ru,

A.T. Yumaguzhina, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, alina.yumaguzhina.88@mail.ru

Objective: to develop technology of new pharmaceutical form of succinic acid with enhanced biopharmaceutical properties and to study some pharmacological properties. Material and methods: suppositories were made using the pouring technique. Antimicrobic effect of suppositories was estimated in experiments in vivo on strains of Staphylococcus аureus strain 209, Escherichia coli strain М-17, Pseudomonas aeruginosa strain 4/1 h Candida albicans strain 18/1. Membrane-protective and antioxidant effects were tested experimentally on biological model that was made as medium containing paramecia (Pa-rameticum caudatum). Antitoxic effect on heavy metals was measured in experiments in vitro by complexometry. Results: to develop optimum composition and technology of suppositories we used 12 different compounds of which the most complete release of succinic acid was observed from compositions containing PEG 4000. We found out that suppositories with succinic acid at a dilution of 1:100 have non-selective antimicrobic effect on gram-positive, gram-negative bacteria and yeast-like fungi, have membrane-stabilizing and antioxidant effects, decrease toxic effect of heavy metal. Findgings: to enhance bio-pharmaceutical properties of succinic acid we developed technology of producing of rectal pharmaceutical form possessing complex effect.

Keywords: succinic acid, suppositories, antimicrobic, antioxidant, membrane-stabilizing effect.

References

1. Kovalenko A.L., Belyakova N.A., Romantsov M.G., Alekseeva L.S. [The Pharmacological Activity of Succinic Acid and Its Dosage Forms]. Vrach [Doctor], 2000, no. 4, pp. 26-27.

2. Shishkova Yu.S., Simonian E.V., Abramovskikh O.S., Shikova Yu.V. [Study of Antimicrobial Activity of Some of Dicarboxylic Acids in Combination with Propolis]. Meditsinskiy al'manakh [Medical almanac], 2014, vol. 31, no. 1, pp. 99-101.

3. Ogay M.A., Stepanova E.F., Kholodov D.B., Nikolaev V.A. [Antioxidant and Membrane-Stabilizing Effect of Taurine]. Vestnik VGU. Ser. Khimiya. Biologiya. Farmatsiya [Herald VSU Series. Chemistry. Biology. Pharmacy], 2011, no. 1, pp. 186-191.

Received 22 May 2014