композиция с повышенной фармакологической активностью на основе дигидрокверцетина и растительных полисахаридов (варианты)

Формула изобретения

1. Композиция на основе дигидрокверцетина с повышенной фармакологической активностью, характеризующаяся тем, что она представляет собой порошкообразную смесь флавоноидов дигидрокверцетина и арабиногалактана из лиственницы сибирской или лиственницы Гмелина в соотношении от 1:5 до 1:20, полученную путем ударно-истирающего воздействия с механической энергией не менее 20-40 Дж/г в течение 4 ч.

2. Композиция на основе дигидрокверцетина с повышенной фармакологической активностью, характеризующаяся тем, что она представляет собой порошкообразную смесь флавоноида дигидрокверцетина и гликопротеина из акации японской в соотношении от 1:5 до 1:20, полученную путем ударно-истирающего воздействия с механической энергией не менее 20-40 Дж/г в течение 4 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности производства лекарственных средств с улучшенными фармакологическими характеристиками на основе дигидрокверцетина.

Из уровня техники известен «Капилар» [1], содержащий дигидрокверцетин. Недостатком этого препарата является низкая биодоступность дигидрокверцетина из-за его плохой водорастворимости - ~ 1 г/литр. Вследствие этого эффективность препарата не достигает теоретически возможной, как если бы действующее вещество - дигидрокверцетин - обладал повышенной растворимостью в водных растворах.

Наиболее близким техническим решением задачи является водорастворимая лекарственная композиция по патенту РФ № 2337710 от 2008 г. [2]. В патенте описан способ получения водорастворимых композиций малорастворимых лекарственных субстанций. Для этого смесь малорастворимого лекарственного вещества и арабиногалактана, взятых преимущественно в соотношениях от 1:5 до 1:20 по весу, подвергают обработке в шаровых мельницах, в частности планетарных. При этом происходит диспергирование молекул лекарственных веществ из его «начального» кристаллического состояния в избыток твердой матрицы арабиногалактана. Во время растворения этой твердой дисперсии высвобождение лекарственного вещества происходит в виде его водорастворимых комплексов.

Недостатком прототипа является необходимость использования интенсивных механических воздействий для достижения «молекулярного смешения» твердых компонентов. Это требует высоких энергозатрат, большей длительности процесса обработки, может приводить к частичной химической деструкции компонентов. Кроме того, не все органические вещества - лекарственные субстанции - могут подвергаться такому «диспергированию» по причине особенностей физико-химических свойств. Еще одним недостатком прототипа является использование в качестве комплексообразователя только арабиногалактана, хотя известен достаточно широкий круг других фармакологически приемлемых полисахаридов, также перспективных для такого использования.

Задачей настоящего изобретения является создание композиции и способа ее получения, обеспечивающее повышение растворимости субстанции дигидрокверцетина в водной среде и повышение его фармакологического действия.

Поставленная задача решается благодаря заявляемому составу композиции и способу ее получения. Состав композиции включает следующие вещества: дигидрокверцетин и растворимые пищевые волокна (арабиногалактан лиственницы сибирской или Гмелина либо гликопротеин из акации японской).

Предложено два варианта композиции.

По первому варианту предложена композиция на основе дигидрокверцетина с повышенной фармакологической активностью, представляющая собой порошкообразную смесь флавоноидов дигидрокверцетина и арабиногалактана из лиственницы сибирской или лиственницы Гмелина, взятых при массовом соотношении, равном 1:5-20 соответственно, полученную путем ударно-истирающего воздействия с механической энергией не менее 20-40 Дж/г в течение 4 часов.

По второму варианту предложена композиция на основе дигидрокверцетина с повышенной фармакологической активностью, представляющая собой порошкообразную смесь флавоноида дигидрокверцетина и гликопротеина из акации японской, взятых при массовом соотношении, равном от 1:5-20 соответственно, полученную путем ударно-истирающего воздействия с механической энергией не менее 20-40 Дж/г в течение 4 часов.

Смесь подвергают обработке в шаровых мельницах, в частности планетарных или валковых, до достижения дозы механической энергии, воздействующей на обрабатываемую порошкообразную смесь, не менее 20-40 Дж/г.

Арабиногалактан [3, 4] является полисахаридным метаболитом эндемиков сибирской лесной флоры лиственницы сибирской (Larix sibirica) и лиственницы Гмелина (Larix Gmelinii) и легко выделяется из древесины указанных деревьев. Содержание арабиногалактана составляет до 15% от веса сухой древесины. Химически арабиногалактан представляет собой полисахарид гребенчатого строения с м.м. 9-18 кДа. Главная цепь состоит из звеньев галактозы, боковые цепи - из звеньев арабинозы и галактозы. Эта особенность строения, по нашему мнению, может способствовать образованию прочных межмолекулярных комплексов лекарственных препаратов, молекулы которых вероятнее всего связываются межмолекулярными водородными связями в пространстве, образованном боковыми цепями.

Аналогичными свойствами обладает также гликопротеин из камеди акации японской (торговая марка Фибрегам) [5], макромолекулы которого состоят из 95-99% арабиногалактана и глюкуроновой кислоты.

Дигидрокверцетин - растительный флавоноид, обладающий антиоксидантным и капилляропротектирующим действием, и растительные полисахариды - гликопротеин (фибрегам) и арабиногалактан - являются отличием от прототипа. Целесообразно использовать массовые соотношения дигидрокверцетин : арабиногалактан и дигидрокверцетин : гликопротеин, равные 1:5-20 соответственно. При увеличении относительного содержания дигидрокверцетина в композициях достигаемое увеличение растворимости за счет образования водорастворимых комплексов недостаточно для усиления биологической активности. При понижении содержания дигидрокверцетина в композициях они оказываются «перегружены» вспомогательными веществами - арабиногалактаном и Фибрегамом, что приводит к нежелательному увеличению общего веса дозы препарата, а также к увеличению его себестоимости.

Для получения композиций использован механохимический подход, заключающийся в обработке смеси твердых компонентов интенсивными механическими воздействиями - давлением и сдвиговыми деформациями, реализуемыми в экструдерах, а также преимущественно в различного типа мельницах, осуществляющих ударно-истирающие воздействия на вещества. Смесь флавоноидов дигидрокверцетина и арабиногалактана, взятых в массовых соотношениях, равных 1:5-20, подвергают механической обработке в шаровых мельницах. Данный способ получения смесей позволяет значительно повысить водорастворимость дигидрокверцетина по сравнению с получением смесей простым смешением компонентов (см. таблицы 1 и 2) и, как следствие, обуславливает его повышенную биологическую активность: ускорение микроциркуляции крови (см. фиг.5 и 6). При этом в экспериментах было обнаружено, что для достижения высокой водорастворимости дигидрокверцетина из заявляемых составов композиций нет необходимости использовать высокоинтенсивные механические воздействия и добиваться «молекулярного смешения» компонентов. В качестве количественного критерия интенсивности механического воздействия удобно использовать величину дозы энергии, передаваемой веществу, обрабатываемому в измельчительных аппаратах [5]. В заявляемом нами способе достаточно обеспечить дозу энергии механического воздействия на обрабатываемую композицию не менее 20 Дж/г, необходимую для измельчения и агрегации частиц компонентов, что примерно в 10-100 раз ниже, чем в прототипе. Такая энергия достигается в обычных шаровых мельницах с энергонапряженностью 1g. Возможность использования низких энергий механического воздействия также является отличием от прототипа.

Кроме того, в случае интенсивных - энергонапряженных - режимов механической обработки может происходит значительное снижение молекулярных масс полисахаридов. Так, при обработке в планетарной мельнице (доза механической энергии 250 Дж/г) средняя молекулярная масса арабиногалактана, определенная с помощью гель-проникающей хроматографии, изменяется от 17,3 кДа (исходное значение) до 11,9 кДа. В случае Фибрегама - от 526 кДа (исходное значение) до 210 кДа. Степень деструкции Фибрегама выше, чем у арабиногалактана, что согласуется с известными представлениями о большей чувствительности к механодеструкции для полимеров с более высокой молекулярной массой. В то же время при получении композиций на шаровой валковой мельнице (доза механической энергии 20 Дж/г) видимых изменений молекулярных масс макромолекул полисахаридов не происходит. С точки зрения использования изученных дисперсий в составе биологически активных добавок (БАД) и лекарственных средств, в технологических процессах их приготовления желательно избегать заметного изменения молекулярно-массовых характеристик полимерных материалов, так как в противном случае могут потребоваться дополнительные испытания и стандартизация продуктов. Вследствие этого, на основании совокупности полученных данных, необходимо использовать режим механической обработки в пределах доз механической энергии 20-40 Дж/г.

Настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Исследование растворимости дигидрокверцетина (ДГК) из композиций с растительными полисахаридами

Смеси дигидрокверцетина (наименование продукта - Лавитол, партия 613, ТУ 9325-001-70692152-07, массовая доля дигидрокверцетина - 88,65) с арабиногалактаном лиственницы сибирской или Гмелина (наименование препарата - Фибролар С, серия 60062008, ТУ 9363-021-39094141-08) или фибрегамом (гликопротеин из акации японской, наименование препарата - Фибрегам В, продукция изготовлена «Colloides Naturels International», 129, Chemin de Croisset B.P. 4151-76723 Rouen, Франция), взятые в массовых соотношениях, равных 1:5, 1:10 и 1:20, были подвергнуты обработке ударно-истирающими воздействиями в шаровой валковой мельнице ВМ-1, а также в планетарной мельнице АГО-2 в течение времени, достаточного для достижения механической энергии обработки в 20 Дж/г и 500 Дж/г соответственно. Мы также использовали прямое смешение порошкообразных компонентов путем интенсивного встряхивания их в закрытом сосуде (пробирке). Энергию механического воздействия в этом случае можно признать незначительной (менее 5 Дж/г). Затем была определена растворимость дигидрокверцетина, для чего 0,4 г навески исследуемого материала растворяли в 5 мл дистиллированной воды при +24°С на магнитной мешалке (400 об/мин) в течение 24 часов. Концентрация ДГК в растворе определялась с помощью ВЭЖХ. Полученные данные по растворимости приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Состав/Массовые соотношения	Способ получения	Доза механической энергии, Дж/г	Растворимость ДГК в воде, г/л*	Увеличение растворимости ДГК
ДГК/Арабиногалактан 1:20	без м/а	<5	1,07	1,7
м/а в АГО 10 мин	250	4,01	6,3
м/а в ВМ 4 часа	20	4,31	6,7
ДГК/Арабиногалактан 1:10	без м/а	<5	1,02	1,6
м/а в АГО 10 мин	250	2,85	4,5
м/а в ВМ 4 часа	20	3,75	5,9
ДГК/Арабиногалактан 1:5	без м/а	<5	0,99	1,6
м/а в АГО 10 мин	250	1,55	2,5
м/а в ВМ 4 часа	20	2,45	3,9
* Растворимость ДГК в воде - 0,63 г/л.

Из таблицы 1 следует, что происходит увеличение растворимости ДГК в воде из композиций ДГК/Арабиногалактан.

Таблица 2
Состав/Массовые соотношения	Способ получения	Доза механической энергии, Дж/г	Растворимость ДГК в воде, г/л*	Увеличение растворимости ДГК
ДГК/гликопротеин (Фибрегам) 1:20	без м/а	<5	1,04	1,7
м/а в АГО 10 мин	250	3,52	5,6
м/а в ВМ 4 часа	20	6,34	10,1
ДГК/гликопротеин (Фибрегам) 1:10	без м/а	<5	0,84	1,3
м/а в АГО 10 мин	250	2,75	4,4
м/а в ВМ 4 часа	20	5,55	8,8
ДГК/гликопротеин (Фибрегам) 1:5	без м/а	<5	0,74	1,2
м/а в АГО 10 мин	250	2,37	3,8
м/а в ВМ 4 часа	20	2,83	4,5
* Растворимость ДГК в воде - 0,63 г/л.

Из таблицы 2 следует, что происходит увеличение растворимости ДГК в воде из композиций ДГК/гликопротеин (Фибрегам).

Во всех случаях имеет место повышение растворимости дигидрокверцетина до ~ 7 раз, в зависимости от состава композиций и способа их получения. Так, механохимическая обработка позволяет повысить растворимость в 2-5 раз, по сравнению с необработанными смесями компонентов. Увеличение массы арабиногалактана или гликопротеина (фибрегама) в смеси (в пределах заявленного интервала массового соотношения компонентов) также способствует повышению растворимости в 2-3 раза.

Пример 2. Сравнительное исследование биологической активности механически активированных композиций дигидрокверцетина с арабиногалактаном и гликопротеином (фибрегамом)

Образцы тестировали в концентрации 0,052 мг/мл в пересчете на содержание дигидрокверцетина. Тестированию подвергалась субстанция дигидрокверцетина, а также ее композиции с арабиногалактаном и фибрегамом при различных массовых соотношениях (1:5; 1:10 и 1:20).

Объектом исследования были сосуды хориоаллантоисной оболочки (ХАО) 10-дневных куриных эмбрионов. Исследования проводили методом ультразвуковой доплерография с использованием прибора «Минимакс-Доплер-К» (Санкт-Петербург). Перед началом экспериментов куриные эмбрионы инкубировали при 37,8-38,0°С в течение суток. Далее яйцо помещали на фиксирующую подставку. От скорлупы освобождали всю воздушную камеру, после чего поверхность подскорлуповой оболочки смачивали изотоническим раствором. После этого удаляли подскорлуповую оболочку так, чтобы не повредить ХАО, и наслаивали 0,4 мл изотонического раствора (для предотвращения высыхания). Яйцо помещали в термостат на 20 мин для снятия травматического шока. В случае повреждения ХАО и возникновения кровотечения яйцо отбраковывали. Для оценки микроциркуляции выбирали капиллярную сеть. Датчик доплерографа располагали под углом 60° к исследуемому сосуду.

Доплерографию проводили в динамике следующих промежутков времени: 0; 5; 10; 30 и 60 минут. Нулевая точка соответствовала показателям, полученным после снятия травматического шока. 0,4 мл раствора исследуемого образца в изотоническом растворе наносили пипеткой на ХАО сразу после измерения показателей нулевой точки. В контрольной группе на ХАО наносили изотонический раствор. Регистрацию показателей начинали через 5 мин. По окончании каждого измерения яйцо помещали обратно в термостат. Эффект действия вещества вычисляли в процентах от начальной точки измерения по формуле:

изменение скорости кровотока (%)=((Vs)n-(Vs)o)/(Vs)o×100%;

где (Vs)n - линейная скорость кровотока в динамике измерений; (Vs)o - линейная скорость кровотока в нулевой точке. Результаты исследований приведены на фиг.1 и 2. На фиг.1 показано влияние композиций дигидрокверцетина с арабиногалактаном на микроциркуляцию ХАО куриного эмбриона. На фиг.2. показано влияние композиций дигидрокверцетина с гликопротеином (фибрегамом) на микроциркуляцию ХАО куриного эмбриона.

Микроциркуляция сосудов хориоаллантоисной оболочки под воздействием композиций дигидрокверцетина увеличивалась пропорционально увеличению содержания вспомогательных веществ (фиг.1 и 2). Композиции дигидрокверцетина с фибрегамом оказывали более сильное действие на микроциркуляцию, чем сочетания с арабиногалактаном. Так, максимальный эффект наблюдался при массовом соотношении дигидрокверцетина с арабиногалактаном, равном 1:20, за 10 мин эксперимента и составил 9,1%, а дигидрокверцетина с фибрегамом при том же массовом соотношении и времени - 15,3%. Усиление микроциркуляции при воздействии чистого дигидрокверцетина составило 3,2% за 10 мин наблюдения и 5,5% за 60 мин исследования.

Таким образом, механохимическая обработка дигидрокверцетина с арабиногалактаном и гликопротеином повышает способность дигидрокверцетина усиливать микроциркуляцию сосудов ХАО.

Испытания полученной композиции дигидрокверцетина с арабиногалактаном и гликопротеином (фибрегамом) показали улучшенные характеристики растворимости дигидрокверцетина и его фармакологического действия - усиления микроциркуляции.

Литература

1. Биологически активная добавка к пище «Капилар», Свидетельство о государственной регистрации № 77.99.23.3.У.2264.3.06 от 05.03.2006.

2. Патент РФ № 23337710 от 2008 г.

3. Е.Н.Медведева, В.А.Бабкин, Л.А.Остроухова, Арабиногалактан лиственницы - свойства и перспективы развития (обзор), Химия растительного сырья, 1 (2003), с.27-37.

4. Медведева С.А., Александрова Г.П., Дубровина В.И. и др., Арабиногалактан лиственницы - перспективная полимерная матрица для биогенных металлов, Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровское сообщение, 7 (2002), с.45-49.

5. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. Москва, 1968.