|
СКАЧАТЬ (239.0 Кб в архиве, формат pdf) |
|
|
ПРИ ПУБЛИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ ССЫЛКА НА ИСТОЧНИК ОБЯЗАТЕЛЬНА !!! |
|
Повышение растворимости экдистерона с использованием 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина
Миронов В.А. к.т.н., Назаров А.К., Волков В.Л.
Экдистероиды – являются стероидными гормонами, которые регулируют линьку и репродукцию членистоногих. Обнаружение в 1966 г. молекул фитоэкдистероидов в некоторых видах растений сделало их легкодоступными в достаточных количествах для исследований на млекопитающих и разработки на их основе лекарственных препаратов.
Исследования лиганд-рецепторного взаимодействия показали, что экдистероиды не связываются с рецепторами гормонов позвоночных животных. Данный факт, по-видимому, обусловлен тем, что данные соединенияпо своей структуре незначительно отличаются от стероидных гормонов млекопитающих. Несмотря на эти различия, проведенные фармакологические исследования установили влияние экдистероидов на различные физиологические процессы у млекопитающих и человека.
В экспериментах по изучению влияния экдистерона (20-Е) на экспрессию белка в клетках млекопитающих было показано, что экдистероиды стимулируют синтез белка в печени мышей за счет увеличения эффективности аппарата трансляции. Также было показано, что, введенный peros крысам, 20-Еснимает гипергликемию, вызванную либо глюкагоном, либо аллоксаном. Установлено, что экдистероиды стимулируют включение глюкозы в гликоген и белок в печени мышей и более общее расходование глюкозы в тканях. Кроме того экдистероиды являются гипохолестеринимическими агентами. Их действие заключается в уменьшении биосинтеза холестерина и увеличении его катаболизма. Результаты этих исследований явились основанием для создания нового лекарственного препарата “Экдистен”, относящегося к группе адаптогенов, и ряда БАВ на основе экдистерона.
Исследования физико-химических свойств показали, что экдистерон практически не растворим в воде, данное обстоятельство может способствовать снижению его адсорбции из желудочно-кишечного тракта и как следствие выразиться в неудовлетворительной биодоступности при высокой биологической эффективности и как следствие снижение общего фармакологического действия. Одним из решений по устранению данного недостатка может стать повышение растворимости действующего вещества в воде с помощью производных циклодекстринов.
В качестве соединений, улучшающих растворимость лекарственных веществ, в мировой практике используют циклодекстрины – олигосахариды с гидрофобной полостью и гидрофильной внешней поверхностью. Наиболее широкое практическое применение получил 2-гидроксипропил-β-циклодекстрин. Он может образовывать с лекарственными веществами “комплексы включения”, в результате чего происходит улучшение их биофармацевтических свойств (растворимость и биологическая доступность), что создает возможность уменьшить дозы действующих веществ и снизить вероятность появления побочных эффектов.
Таким образом, изучение образования комплексов включения экдистерона с 2-гидроксипропил-β-циклодекстрином имеют большое практическое значение для целей получения новых перспективных лекарственных форм, обладающих повышенной биодоступностью на основе экдистерона.
Экспериментальная часть
В работе использовали субстанции экдистерона с содержанием основного вещества 95% (ChemHuanDou Китай) и 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина с содержанием основного вещества 97% (AcrosOrganics), остальные реактивы и растворители имели чистоту не ниже “х.ч.”. Все измерения проводили при комнатной температуре (25 ± 0,01)оС, эксперименты повторяли по 3 раза при проведении измерений в каждой точке не менее 2 раз, данные усредняли.
Содержание экдистерона в аликвотах определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС) с использованием жидкостного хроматографа “ThermoScientific” (модель Accela), с насосом Accela 1250 pump, встроенным дегазатором, оборудованный системой автоматического ввода пробы AccelaAutosampler с масс-спектрометрическим детектором Finnigan LXQ фирмы “ThermoScientific” с электрораспылительной ионизацией при атмосферном давлении, оснащенный хроматографической колонкой HYPERSIL GoldaQ длиной 150 мм и внутренним диаметром 2,1 мм, размер сорбента 3 мкм и ЭВМ Dell фирмы “Dellelectronics” с программным обеспечением для сбора и обработки данных XCalibur, версия 2.0.6.
На первом этапе исследований проводили выбор оптимальных условий хроматографирования и работы масс-спектрометра. В результате подобрали оптимальные условия, приведенные ниже.
Для хроматографического разделения использовали градиентный режим элюирования с применением 3-х компонентной подвижной фазы: компонент А – деионизированная вода; компонент В – ацетонитрил марки “для ВЭЖХ”; компонент C – 1% раствор муравьиной кислоты в деионизированной воде.
Температура термостата колонки была установлена 40°С, объем ввода пробы составлял 0,001 мл, время анализа – 20 мин.
Условия работы масс-спектрометра представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Условия работы масс-селективного детектора LXQ “ThermoScientific”
|
Масс-спектрометрический |
Масс-спектрометр LXQ “ThermoScientific” с источником ионизации ESI |
|
Режим источника ионизации |
положительная ионизация |
|
Режим детектирования |
детектирование в режиме полного ионного тока от 100 до 1000 Da |
|
Полярность детектируемых ионов |
детектирование положительных ионов |
|
Температура газа-осушителя |
350°С |
|
Скорость потока |
5 ед. |
|
Скорость потока |
10 |
|
Скорость потока газа |
40 ед. |
|
Напряжение на капилляре |
5,5 кВ |
|
Температура капилляра |
350°С |
О подборе оптимальных условий свидетельствуют результаты анализа растворов стандартных образцов экдистерона приведенные на рисунках 1,2.
На следующем этапе определяли линейность градуировочного графика. Для этого были приготовлены градуировочные растворы с концентрациями экдистерона в метиловом спирте от 5,0•10-3 мг/мл до 10 мг/мл. Линейность градуировочного графика и стабильность измерений наблюдалась в диапазоне концентраций от 1,0•10-2 мг/мл до 0,5 мг/мл. Градуировочный график представлен на рис. 3.
Коэффициент корреляции составлял 0,999, что позволило использовать данный график для количественного определения экдистерона.
Следующим этапом работы было изучение растворимости экдистерона в присутствии 2-гидроксипропил-
β-циклодекстрина.Растворимость экдистерона в дистиллированной воде составила 4 мг/мл. При исследовании растворимости в присутствии 2-гидроксипропил-
β-циклодекстрина исходили из того, что максимальное молярное отношение не должно превышать 1/3 (экдистерон/2-гидроксипропил-β-циклодекстрин). Для этого готовили образцы с различным содержанием циклодекстрина при постоянной концентрации экдистерона. Состав исследуемых образцов представлен в таблице 2.Таблица 2 – Содержание экдистерона и циклодекстрина в исследумыхобразцах
|
№ образца |
Содержание экдистена, мг |
Содержание циклодекстрина, мг |
Содержание воды, мл |
|
1 |
100 |
10 |
1 |
|
2 |
100 |
20 |
1 |
|
3 |
100 |
30 |
1 |
|
4 |
100 |
40 |
1 |
|
5 |
100 |
50 |
1 |
|
6 |
100 |
60 |
1 |
|
7 |
100 |
70 |
1 |
|
8 |
100 |
80 |
1 |
|
9 |
100 |
90 |
1 |
|
10 |
100 |
100 |
1 |
|
11 |
100 |
150 |
1 |
|
12 |
100 |
200 |
1 |
|
13 |
100 |
250 |
1 |
|
14 |
100 |
300 |
1 |
|
15 |
100 |
350 |
1 |
|
16 |
100 |
400 |
1 |
|
17 |
100 |
500 |
1 |
|
18 |
100 |
550 |
1 |
|
19 |
100 |
600 |
1 |
Для определения растворимости эксдистерона в присутствии циклодекстрина в воде образцы растворов тщательно перемешивали с использованием ротатор-миксера в течение 20 мин при комнатной температуре, затем центрифугировали при 4,4 тыс. об/мин в течение 20 минут. Надосадочный слой отбирали и пропускали через фильтрующую насадку Spartan с размерами пор 0,2 мкм. Из фильтратов отбирали по 0,1 мл раствора и перерастворяли в 19,9 мл метилового спирта. Далее из каждой виалы отбирали по 0,001 мл раствора и анализировали при условиях приведенных выше.
График изменения растворимости экдистерона в растворе от концентрации 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина приведен на рис.4.
Полученные данные свидетельствуют, что в присутствии 2-гидрокси-пропил-β-циклодекстрина растворимость экдистерона увеличивается, максимальное значение составило около 70,0 мг/мл.
Таким образом, растворимость экдистерона в присутствии 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина увеличилась примерно в 17 раз, что свидетельствует о специфических межмолекулярных взаимодействиях в исследуемой системе. Максимального значения растворимость экдистерона достигает в присутствии циклодекстрина в концентрации 400–500 мг/мл. Полученные данные об изменении растворимости экдистерона в присутствии циклодекстрина могут быть использованыпри разработке новых лекарственных форм.
Выводы
1. Доказана возможность увеличения растворимости экдистерона в воде в присутствии 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина в 17 раз и составляет 70 мг/мл.
2. Разработана методика количественного определения экдистерона в водном растворе, для оценки степени растворимости его в воде в присутствии 2-гидроксипропил-β-циклодекстрин.