Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Исследование возможности получения энтеросорбентов на основе активированного угля и полисахаридов

2

2 АПР 1996

На правах рукописи

ФИЛИППОВА СВЕТЛАНА ЮРЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ

ЭНТЕРОСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ И ПОЛИСАХАРИДОВ

15.00.02 - фармацевтическая химия и фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пятигорск - 1996 г.

Работа выполнена в Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Научный руководитель:заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор фармацевтических наук, профессор Беликов В.Г.

Официальные оппоненты:

Доктор химических наук, профессор Маршаякин М.Ф.

Кандидат химических наук, доцент Вогдашев H.H.

Ведущее учреждение - Всероссийский научно- исследовательский институт фармации.

Защита состоится 'HS' Жи,I- 1996 года в часов на заседании диссертационного совета Д 084.45.01 по защитам диссертаций при Пятигорской государственной фармацевтической академии (357533, г. Пятигорскг, пр. Калинина, 11).

Автореферат разослан " " 1996 года.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пятигорской государственной фармацевтической академии (пр. Калинина, 11).

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор фармацевтических наук, профессор

Е.В.Компачцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В последние годы отмечен повышенный интерес к энтеросорбции. Это обстоятельство обусловлено многими причинами, в том числе появлением новых классов сорбентов, имеющих большую сорбционную емкость (СКН, СКТ-6А, КАУ и др.), а также введением в практику энтеросорбции ряда препаратов, зарекомендовавших себя в качестве эффективных гемосорбентов (СУГС, АУВ, ФТД-Д и др.). Однако в углубленном исследовании нуждаются вопросы, связанные с созданием рациональных лекарственных форм энтеросорбентов, а также использованием в их технологии вспомогательных веществ, обусловливающих улучшение биофармацевтических свойств препаратов.

Вспомогательные вещества, вводимые в состав лекарственных форм, снижают адсорбционную способность активированного угля (АУ). В то же время некоторые из них, в частности полисахариды, в относительно высоких дозах обладают собственной биологической активностью, способствуя выведению из организма экзогенных и эндогенных токсических продуктов, а также оказывая механическое и осмотическое влияние на перистальтику кишечника. Поэтому разработка сочетания АУ и полисахаридов и создание на этой основе.оптимальной лекарственной формы, в которой бы сохранялись ценные для энтеросорбции свойства обоих компонентов^ является весьма актуальным.

Возрастающие требования к качеству лекарственных средств обусловливают совершенствование способов контроля их качества. Несмотря на широкое внедрение в медицинскую практику новых сорбентов, методики контроля их адсорбционной способности практически не претерпели существенных изменений. Между тем широкие

фармакологические исследования по изучению механизма действия знтеросорбентов и факторов, влияющих на их адсорбционные свойства, не нашли отражения в фармакопейных статьях по оценке качества АУ и его таблеток. Кроме того, существующие методики определения адсорбционной способности АУ не позволяют давать сравнительную оценку различным углеродным сорбентам. Поэтому столь актуальна разработка-унифицированной методики определения адсорбционной способности знтеросорбентов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы является экспериментально-теоретическое обоснование и разработка способов получения знтеросорбентов, содержащих активированный уголь в сочетании с полисахаридами, и исследование их биофармацевтических свойств.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести комплекс исследований по изучению степени влияния различных фармацевтических факторов на адсорбционную способность лекарственных форм АУ.

2.Осуществить научно-обоснованный выбор вспомогательных веществ, позволяющих повысить адсорбционные свойства АУ в лекарственных формах.

3.Провести комплекс исследований по выявлению оптимального состава и рациональной технологии получения лекарственной формы АУ в сочетании с полисахаридами.

4.Изучить адсорбционные и кинетические характеристики разработанной на основе сочетания АУ и полисахаридов лекарственной формы.

5.Исследовать специфическую активность и биологическую 4 безвредность разработанной лекарственной формы энтеросорбента.

6.Разработать унифицированную методику определения адсорбционной способности углеродных сорбентов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. На основании проведенных исследований дано теоретическое и экспериментальное обоснование влияния фармацевтических факторов на адсорбционную способность АУ. Впервые осуществлена попытка научно-экспериментального обоснования способов получения комбинированной лекарственной формы энтеро-сорбента, включающей два компонента с сорбционной активностью. В опытах in vitro установлено повышение адсорбционной способности такого сочетания по сравнению с адсорбционными свойствами каждого из компонентов в отдельности. Установлена высокая адсорбционная способность нового энтеросорбента, содержащего АУ в сочетании с полисахаридами, по отношению к ионам тяжёлых металлов, значительно превышающая адсорбционную способность таблеток АУ.

Экспериментально в опытах на.животных показано, что разработанные гранулы АУ с пектином эффективны для лечения как острых, так и хронических свинцовых интоксикаций, благодаря эффективному извлечению депонированного во внутренних органах свинца и выведению его из организма через кишечник.

На основании изучения адсорбционных и кинетических характеристик АУ и его лекарственных форм осуществлён выбор условий определения адсорбционной способности энтеросорбентов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Разработана унифицированна* методика определения адсорбционной способности АУ и его лекарственных форм по отношению к антипирину. Предлагаемая методик, имеет преимущество перед существующей, поскольку позволяет коли чественно . оценивать адсорбционную способность и проводить срав нение различных углеродных адсорбентов.

На основе сочетания АУ и цитрусового пектина разработан

оптимальный состав и рациональная лекарственная форма энтеросор-бента - гранулы, имеющая выраженную детоксицирующую активность. Гранулы АУ с пектином имеют преимущество перед таблетками АУ по адсорбционной способности, которая в наибольшей степени выражена по отношению к ионам тяжелых металлов.

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ. Методика определения адсорбционной v способности АУ и таблеток АУ "Карболен" прошла апробацию в условиях ОТК Ирбитского химико-фармацевтического завода. Получен положительный отзыв. Разработанная лекарственная форма АУ прошла доклинические фармакологические и токсикологические исследования на базе института Медицины Труда и Экологии Человека г.Ангарска. Получено заключение о положительном влиянии нового знтеросорбен-та на течение свинцовой интоксикации, а также рекомендации по его апробации в клинике с целью дальнейшего использования для профилактики и лечения подострых и хронических'отравлений тяжёлыми металлами.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫДВИГАЕМЫЕ КА ЗАЩИТУ:

- теоретическое и экспериментальное обоснование сочетанного применения АУ и полисахаридов;

- результаты биофармацевтических исследований сочетаний АУ и пектина, состав и технология новой лекарственной формы знтеро-сорбента;

- методики количественного определения адсорбционной способности изучаемых энтеросорбентов для оценки их качества и проведения технологических и биофармацевтических исследований;

- результаты сравнительных экспериментальных исследований адсорбционной способности полученных гранул АУ с пектином в условиях in vitro, а также в эксперименте на животных с моделью

подострого свинцового отравления.

СВЯЗЬ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ С ПРОБЛЕМНЫМ ПЛАНОМ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК. Диссертационная работа выполнена по плану научно-исследовательских работ Пятигорской государственной фармацевтической академии, (номер государственной регистрации 01910008623) I соответствует проблеме "Фармация" межведомственного научного совета N 47 АМН РФ, секция "Фармацевтическая химия".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты исследований доложены на:

- научных конференциях Пятигорской государственной фармацевтической академии (Пятигорск 1994, 1995, 1996 гг.).

По материалам диссертации опубликовано 4 работы и 5 работ направлено в центральную печать.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы (1 глава), экспериментальное части (4 главы), выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 174 страницах машинописного текста, включающего 28 таблиц и 25 рисунков. Библиографический указатель включаеа 231 источник, из них 47 иностранные.

Работа выполнена на кафедре фармацевтической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии.

•" Определение удельной поверхности и характера пор АУ, используемого в исследованиях, проводилось на базе АО "Ангарская нефтехимическая компания" В.С.Тихоновым. Исследования эффективности знтеросорбента на экспериментальных животных проводилис; на базе научно-исследовательского института Медицины Труда Экологии Человека г.Ангарска под руководством и совместно с ру ководителем лаборатории токсикологических исследований, д.м.н В.В.'Бенеманским и сотрудником лаборатории, к.м.н. А.В.Лизаревым

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ И УНИФИЦИРОВАННАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО АДСОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ

Для объективной оценки используемого в экспериментальных исследованиях АУ, были определены по адсорбции азота его удельная поверхность и характер пористой структуры. Порометрические характеристики АУ, рассчитанные с использованием ЭВМ на основании полученных изотерм адсорбции и десорбции азота, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика АУ, используемого в эксперименте

Параметры Поверхность

Удельная поверхность (по БЭТ) Удельная поверхность (по Лэнгмюру) ДКР по адсорбции азота, суммарная поверхность пор между 8,50 и 1500,0-10"8 см ДКР по десорбции азота, суммарная. поверхность пор между 8,50 и 1500,0-10 ° см Поверхность микропор 466,328 м*/г 633,962 м /г 198,637 м2/г 230,391 м2/г 275,0696 м /Г

Параметры Объем

ДКР по адсорбции азота, суммарный объем пор между 8,50 и 1500,0-10~8 см ДКР по десорбции азота, суммарный объем пор между 8,50 и 1500,0-10"3 см Объем микропор 0,209 см3/г 0,224 см^/Г 0,129 с»Г/г

Параметры Размер пор

Средний радиус пор (2У/Ю~8 см по Лэнгмюру) Средний радиус пор (ДКР по адсорбции азота) Средний радиус пор (ДКР по десорбции азота) 10,515-10"8 см 21,064-Ю-8 см 19,407-10~8 СМ

Анализ полученных результатов показывает, что используемый в исследованиях АУ характеризуется развитой поверхностью микро- и мезопор, которые играют определяющую роль в извлечении веществ с низкой и средней молекулярной массой.

Кроме характеристики удельной поверхности АУ. важное значе-

ние в его стандартизации имеет оценка адсорбционной способности. Её определение, нашедшее отражение в НТД, заключается в адсорбции метиленового синего из 0,15% раствора. Данная методика имеет полуколичественный характер и не позволяет проводить сравнительную оценку различных углеродных сорбентов. Вместе с этим возникает необходимость унификации и разработки новых методик-определения адсорбционной способности энтеросорбентов. В то же время их стандартизация только по метиленовому синему является недостаточной. В соответствии с современными представлениями о механизмах энтеросорбции целесообразно в качестве модели адсорбирующихся соединений использовать вещество, которое позволит моделировать ксенобиотики и эндотоксины как по молекулярной массе, так и по физико-химическим свойствам.

В качестве модели адсорбирующегося вещества использовали антипирин. Выбор был обусловлен следующими причинами. Антипирин имеет низкую молекулярную массу (м.м.188,23), как и большинство ксенобиотиков, и по структуре является близким к биологически активным гетероциклическим соединениям. Кроме того, антипирин легко растворяется как в воде, так и в кислотах и щелочах. Последнее обстоятельство позволяет использовать его в качестве модели веществ как с основными, так и с кислотными свойствами. Кроме того, антипирин широко используется в различных фармакологических исследованиях и хорошо зарекомендовал себя как тестирующее вещество.

С целью разработки унифицированной методики определения адсорбционной способности сорбентов по отношению к антипирину изучали его. адсорбцию на АУ и таблетках АУ производства п/о "Дарни-ца" г..Киева, Курского комбината лекарственных средств и йрбитс-кого химико-фармацевтического завода.

В качестве модельных использовали однокомпонентные растворы

антипирина в 0,01 М растворе соляной кислоты, рН которого примерно соответствовала кислотности желудочного сока. Опыты по адсорбции проводили в статических условиях по классическим методикам с использованием навески сорбента 0,1 г и 25 мл модельных растворов с содержанием в них антипирина от 1 до 5 мг/мл. Содержание антипирина в исходном и равновесном с сорбентом растворах определяли обратным иодометрическим методом.

Изучение адсорбционных и кинетических характеристик АУ и его таблеток позволило разработать методику определения адсорбционной способности этих сорбентов. В методике унифицировано соотношение сорбента и модельного раствора, продолжительность их контакта, а также содержание антипирина в модельном растворе. Кроме того, в методику введён количественный показатель, отражающий количество миллиграммов антипирина, адсорбированного 1 г сорбента.

Приготовление исходного раствора антипирина: 0,5 г антипирина растворяют в 100 мл 0,01 м раствора соляной кислоты (раствор А). 15 мл раствора А с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят объем раствора 0,01 М соляной кислотой до метки (Раствор Б).

Унифицированная методика определения адсорбционной способности АУ и его лекарственных форм: около 0,1 г (точная навеска) АУ (или порошка растертых таблеток АУ) помещают в колбу с притертой пробкой вместимостью 100 мл. Прибавляют 25 мл раствора 1 антипирина' (раствор Б), закрывают колбу пробкой и оставляют на 30 минут, периодически взбалтывая. Содержимое колбы фильтруют, отбрасывая первые 10 мл фильтрата. Переносят 10 мл фильтрата в колбу для титрования, прибавляют 0,6 г ацетата натрия, 0,2 мл разведенной уксусной кислоты и 25 мл 0,1 моль/л раствора иода. Колбу закрывают пробкой и тщательно перемешивают 5 минут. Затем

добавляют 5 мл хлороформа и взбалтывают до полного растворения осадка. Титруют 0,1 моль/л раствором тиосульфата натрия, прибавляя к концу титрования индикатор - крахмал. Параллельно проводят контрольный опыт в колбе вместимостью 100 мл, добавляя к ОДг АУ 25 мл 0,01 М раствора соляной кислоты.

Содержание антипирина в исходном растворе определяют в 25мл раствора антипирина (раствор Б) иодометрическим методом.

Адсорбционную способность АУ и его лекарственных форм (А, мг/г) рассчитывают по формуле:

Сисх ~ Сравн

А = - мг/г, где

а

а - точная навеска сорбента, г;

Сисх и Сравн - содержание антипирина в исходном и равновесном с сорбентом растворах соответственно, мг,

■ Результаты определения адсорбционной способности АУ и его таблеток "Карболен" представлены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты определения адсорбционной способности АУ и таблеток АУ по отношению к антипирину

Сорбент Метрологические характеристики

X, мг/г 5х ±ДХ £| %

АУ (в порошке) 180.59 0.924 2.18 1 21

Таблетки угля активированного "Карболен" 108.97. 0.395 0.93 0 85

Как следует из данных таблицы 2, предлагаемая методика характеризуется хорошей воспроизводимостью. Относительная ошибка определения не превышает ±1,3%.

Простота выполнения анализа, доступность реактивов и хорошая воспроизводимость результатов свидетельствуют о возможности использования -методики для определения адсорбционной способности углеродных энтеросорбентов. В то же время разработанные унифицированные условия позволяют количественно оценивать адсорбционную способность и на ее основании проводить сравнение различных лекарственных форм АУ.

Предлагаемая нами методика была апробирована на различных образцах АУ и его таблеток в ОТК Ирбитского ХФ8.

2. ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФЭРМЫ ЭНТЕРОСОРБЕНТА

Полученные нами результаты по изучению адсорбции антипирина на различных сорбентах подтверждают данные литературы о снижении адсорбционной способности АУ в таблетках по сравнению с АУ в порошке. С целью обоснования оптимальной лекарственной формы знте-росорбента мы изучали влияние на адсорбционную способность АУ различных фармацевтических факторов.

Нами было установлено, что вспомогательные вещества, традиционно применяющиеся в технологии таблеток АУ, а именно: сахар, крахмал, белая.глина, желатин, метилцеллюлоза, содержащиеся в сорбенте до 4-5%, существенного влияния на характер и величину адсорбции антипирина не оказывают. В то же время увеличение в сорбенте доли вспомогательных веществ до 10% и более приводит к снижению адсорбции антипирина на АУ. Возможно, это объясняется некоторым уменьшением адсорбирующей поверхности АУ под влиянием

вспомогательных веществ (в случае применения сахара, крахмала), либо снижением содержания АУ в навеске образца (в случае применения белой глины).

Сравнительное изучение адсорбционной способности АУ, его таблеток и гранулятов различного состава показало, что наибольшее влияние на снижение величины адсорбции антипирина оказывает процесс прессования. Это позволило сделать вывод, что наиболее оптимальной лекарственной формой для АУ являются гранулы.

При получении лекарственной формы АУ необходимо использование вспомогательных веществ, которые, наряду с обеспечением оптимальной прочности и распадаемости гранул, способствовали улучшению биофармацевтических характеристик сорбента. Наряду с этим стояла задача повышения адсорбционной способности и избирательности сорбента по отношению к ионам тяжелых металлов. Это объясняется тем обстоятельством, что АУ относится к молекулярным сорбентам и адсорбция электролитов для него менее характерна.

Поэтому представляло интерес изучить влияние на адсорбционную способность АУ различных полисахаридов, содержащих функциональные группы, способные к образованию хелатных комплексов с ионами металлов. Из полисахаридов для использования их в технологии лекарственных форм АУ представляют интерес пектины, натрия альгинат и натриевая соль.карбоняиметаяцеллюлозы № КМЦ). Натрия альгинат и Иа КМЦ достаточно широко применяются в технологии твердых лекарственных форм. Кроме того, известны таблетки АУ "КМ", содержащие около 2.25% На КМЦ. Однако в литературе нет экспериментальных сведений о степени влияния Иа КМЦ на адсорбционную способность АУ.

В качестве адсорбирующейся модели тяжелых металлов использовали ацетат свинца. Навеска сорбента составляла 0,5 г. Объем модельного раствора ацетата свинца в 0,1 М растворе уксусной кислоты равнялся 25 мл с содержанием в нем ионов свинца в пределах от 1,5 до ЗОмг/мл. Ионы свинца в исходном и равновесном с сорбентом растворах определяли обратным комплексонометрическим методом.

Результаты исследования адсорбции ацетата свинца на сорбентах, содержащих наряду с АУ натрия альгинат, Иа КМЦ и пектин (таблица 3), показали, что сочетание АУ с полисахаридами повышает способность сорбентов связывать ионы свинца. В связи с этим целесообразными были исследования по изучению зависимости адсорбционных свойств от соотношения в сорбенте АУ и соответствующего полисахарида.

Наибольший интерес из полисахаридов представляют пектины благодаря своим ценным терапевтическим свойствам: кроме способности связывать тяжелые металлы, для них характерно послабляющее действие. Данное свойство пектина тем более ценно, что при хронической свинцовой интоксикации возможно нарушение эвакуации кишечного содержимого, которое может усугубляться при введении больших доз АУ.

В исследованиях использовали цитрусовый пектин, стандартизованные образцы которого были любезно предоставлены кафедрой неорганической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Обобщённые результаты по изучению влияния различного содержания пектина в сорбенте на адсорбцию антипирина и ионов свинца представлены в таблице 3.

Таблица 3

Адсорбция антипирина и ионов свинца на сорбентах различного состава

■ Сорбент Величина адсорбции

ионов свинца из 0,1 М раствора антипирина из 0,02 М раствора

мг/г % мг/г %

Цитрусовый пектин 56.6 7.0

АУ 72.0 7.7 194.2 20.4

АУ + 5% пектина 92.6 10.6 193.5 20.1

АУ + 102 пектина 98.4 10.9 149.8 14.9

АУ + 25% пектина 120.3 14.1 138.0 14.4

АУ + 4% ЫаКМЦ 96.9 11.7 172.2 17.7

АУ +5% натрия 102.9 12.9 197.7 19.8

альгината

Таблетки 48,9 5.4 120.6 . 12.5

"Карболен"

Как следует из указанных данных, величина адсорбции антипирина на сорбенте, содержащем до 5% пектина, не изменяется по сравнению с адсорбцией данного вещества на АУ. При увеличении в сорбенте содержания пектина происходит снижение адсорбции антипирина. Можно предположить, что пектины, содержащиеся в большом количестве в сорбенте, частично адсорбируясь на внешней поверхности частиц АУ, препятствуют прохождению молекул антипирина в поры сорбента.

При адсорбции ионов свинца пектины наряду с АУ связывают металлы. Так, при увеличении содержания пектина в сорбенте до 25% извлечение ионов свинца из раствора, по сравнению с их адсорбцией на АУ, возрастает более чем в 1,5 раза.

При обосновании состава энтеросорбента учитывали необходи-

мость связывания и выведения из организма как ионов тяжёлых металлов, так и эндотоксинов, образующихся в результате поражения органов при циркуляции соединений металлов в организме. Основой для разработки гранул послужила композиция, состоящая из 75% АУ и 25% пектина. При данном сочетании компонентов, наряду с повышением величины адсорбции ионов свинца, адсорбция антипирина не ниже, чем на АУ в таблетках.

Экспериментально было установлено, что содержание в сорбенте 25% пектина позволяет исключить из состава сорбента вспомогательные вещества и получить при этом гранулы, характеризующиеся достаточной механической прочностью и хорошей распадаемостью. Причем разработанный нами способ получения сорбента позволяет использовать пектин как в качестве связывающего, так и разрыхляющего вещества.

С соблюдением технологических требований " нами разработан проект лабораторного регламента получения гранул АУ с пектином. Способ изготовления гранул сводится к следующему: в фарфоровую ступку помещают 12 г АУ, 3 г пектина, смешивают и добавляют 15 мл 1% раствора пектина, приготовленного заранее. Увлажнённую массу тщательно перемешивают и гранулируют, протирая её через сито с диаметром отверстий 2 мм. Сушат в тонком слое при комнатной температуре в течение 20-24 часов. Полученные гранулы АУ с пектином представляют собой крупинки неправильной формы чёрного цвета. По внешнему виду, размерам, распадаемости и механической прочности соответствуют требованиям ГФ XI.

3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АДСОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПРЕПАРАТОВ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ÏN VITRO

Для сравнительного исследования таблеток и гранул АУ In vit-

го использовали два показателя: величину адсорбции и кинетику адсорбции.

Эксперименты проводили на разработанных нами моделях, позволяющих осуществить сравнительную оценку адсорбционной способности АУ и его лекарственных форм. При этом для более полной характеристики свойств изучаемых сорбентов оценивали их адсорбционную способность по отношению к веществам с низкой молекулярной массой (на примере антипирина), средней молекулярной массой (на примере витамина Ваг), а также к ионам свинца и ртути (II).

На рисунках 1 и 2 представлены изотермы адсорбции антипирина и ионов свинца на АУ в различных лекарственных формах. Кроме того, в таблице 4 приведены величины адсорбции ионов свинца и ртути (II) на различных сорбентах, определённые в аналогичных условиях эксперимента.

Изотермы адсорбции антипирина на сорбентах

1 2 3 4 5 мг/нл

1-АУ; 2 - таблетки АУ "Карболен"; 3 - гранулы АУ с пектином. Рис.1.

Изотермы адсорбции ионов свинца на сорбентах

5 10 15 20 мг/мл

1 - АУ; 2 - таблетки АУ "Карболен"; 3 - гранулы АУ с пектином.

Рис.2.'

Таблица 4

Характеристика адсорбционной способности различных сорбентов по отношению к ионам тяжелых металлов

Сорбент Адсорбционная способность по отношению к ионам, мг/г

свинца (II) ртути(П)

АУ таблетки АУ гранулы АУ с пектином 62,66+0,10 35,76+1,2 108,9 +1,1 75,9+3,1 25,5+2,7 104,8+2,6

Нами установлено, что адсорбция веществ с низкой и средней молекулярной массой на гранулах АУ с пектином снижена по сравнению с адсорбцией этих веществ на АУ, но она выше, чем на АУ в

таблетках. В то же время сочетание в одной лекарственной форме АУ и пектина позволяет повысить адсорбцию ионов тяжёлых металлов в среднем в 1,5 раза по сравнению с АУ и более чем в 3 раза по сравнению с таблетками АУ.

Результаты'исследований по кинетике адсорбции показали, что новая лекарственная форма АУ - гранулы, а также содержание 25Z пектина в сорбенте не влияют на скорость адсорбции этих веществ.

Экспериментально в опытах in vitro установлено, что гранулы АУ с пектином имеют преимущество по адсорбционной способности и перед чистым пектином. Так, рассчитанная комплексообразующая способность цитрусового пектина равна 56,6 мг/г, что соответствует 7% извлечения ионов свинца из раствора (табл. 3). В аналогичных условиях эксперимента адсорбция ионов свинца на АУ и гранулах АУ с пектином соответственно равна 72 мг/г и 120,3 мг/г, что составляет 7,7 и 14Х извлечения (табл. 3).

Таким образом, результаты сравнительных исследований адсорбционной способности различных сорбентов позволяют сделать вывод, что разработанные нами гранулы АУ с пектином по способности к извлечению ионов тяжёлых металлов превосходят каждый из компонентов, входящих в состав гранул, в отдельности. Кроме того, новая -лекарственная форма энтеросорбента по способности к извлечению веществ с низкой и средней молекулярной массой превосходит традиционную лекарственную форму АУ - таблетки.

Разработка гранул АУ с пектином была продиктована целью получения энтеросорбента, эффективного для лечения и профилактики отравлений тяжёлыми металлами. Поэтому, учитывая целевое назначение полученных гранул, нами рекомендовано испытание их адсорбционной способности проводить по отношению к антипирину и ионам свинца.

Адсорбционная способность гранул АУ с пектином по отношению к антипирину, определённая по разработанной нами унифицированной методике, составляет 117,84±0,36 иг/г. Сравнение данной величины со значениями адсорбционной способности АУ и его таблеток (табл.1) подтверждает выводы, полученные на основании изучения изотерм адсорбции антипирина на АУ в различных лекарственных формах (рис. 1).

Кроме того, нами разработана методика определения адсорбционной способности гранул АУ с пектином по отношению к ионам свинца. Значение адсорбционной способности по ионам свинца составляет 108,87+1,10 мг/г (£=1,01%) (табл. 4). Таким образом, использование двух методик позволяет более полно характеризовать адсорбционную способность гранул АУ с пектином.

4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ В РАЗЛИЧНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМАХ- '

Учитывая, что процесс знтеросорбции в той или иной мере зависит от всех компонентов биожидкостей организма, а также от меняющегося в различных отделах желудочно-кишечного тракта значения рН, нам представлялось оправданным и необходимым проведение исследований на экспериментальных животных.

Эксперимент был проведён на белых беспородных крысах, которым создавали модель подострого свинцового отравления введением ацетата свинца. На фоне течения- свинцовой интоксикации две группы животных получали для лечения соответствующий сорбент.

Основным критерием течения свинцовой интоксикации и эффективности лечения животных сорбентами было содержанке свинца в биосубстратах и внутренних органах крыс. Определение ионов свинца проводили атомно-абсорбционным методом. Результаты эксперимента представлены в таблице 5.

Таблица 5

Содержание свинца в биосубстратах и внутренних органах крыс при подострой свинцовой интоксикации и лечении препаратами АУ

; Показатели ¡Исходный Фон! После ¡Через 4 нед.'Через 4 нед.¡Через 4 нед.!

! (1-я группа | затравки ¡без лечения ¡при введенш-при введении'

'! . | ! 2-я группа ¡таблеток. АУ ¡гранул АУ с !

' ! 1 ¡3-я группа ¡нектоном |

' , ! |4—я группа |

1____ _____ _____;____________________________________________|..................! ________________|

}Свинец в моче, 0.123+0,012 0.280+0,08* 0,175+0,03 ¡0,107+0,012*¡0,087+0,014*|

| мг/ил | ! ,

;Свинец Б кале. 0,313+0.057 11,62+0,91* 0.347+0,02*¡0,410+0,025*!0.910+0.180*|

кг/г | ! 1

свинец в печени, 0,190+0.015 | 0,532+0,03 ¡0.317+0.039*10,353+0,055

мг/г ; 1 ; |

Свинец в почках. 0.262+0.039 ' | 0.945+0.12 ¡0,542+0,030*¡0,687+0.070 ;

МГ/Г I ! I I ! |

Свинец в костях,¡0,618+0,030 . | 8,425+0,69 : 11,9+0,42* ; 5,44+0,21* |

мг/кл : ! ! | I !

* - Р<0,05

Как следует из представленных экспериментальных данных, по прошествии четырех недель уровень содержания свинца у крыс второй группы, не получавших лечение, по сравнению с уровнем содержания свинца в биосубстратах после окончания затравки, достоверно снизился в кале и имел тенденцию к снижению в моче. Так, содержание свинца в кале крыс второй группы составляет около 0,347 мг/г, что практически приближается к исходному фону (0,313 мг/г).. Эти результаты свидетельствуют о том, что к этому зремени у животных, не получавших лечение, выведение свинца из организма практически заканчивается. Однако при значительном снижении уровня свинца в биосубстратах у животных данной группы сохраняется высокое содержание свинца во внутренних органах.

Иная закономерность наблюдается у животных, которые получали сорбенты. Введение препаратов АУ (третья и четвертая группы) привело к достоверному снижению количества свинца в моче по сравнению с нелеченной группой животных (вторая группа). Содер-

жание свинца в кале, наоборот, достоверно возрастало. При этом в значительно большей степени (при сравнении третьей и четвертой групп) выведение свинца через кишечник увеличивалось у животных, получавших гранулы АУ с пектином (четвертая группа). Для данной группы животных эта величина к исходу четырех недель лечения составила 0,910+0,18 мг/г, что в два раза выше, чем у третьей группы крыс, и почти в три раза выше, чем у второй группы.

Показательным является снижение уровня свинца в органах-депо, причем наиболее характерно уменьшение его содержания в костной ткани. Так, у затравленных животных, не получавших сорбент, по истечении шести недель после окончания затравки обнаруживалось около 8,5 мг/г свинца в костях. В то же время содержание свинца в костях крыс, которым вводили гранулы АУ с пектином, по истечении этого же срока составило около 5,5 мг/г. Между тем, по значительному содержанию свинца в кале данной группы животных можно судить, что процесс выведения свинца иэ организма не завершен и продолжается довольно интенсивно по сравнению со второй и третьей группами животных.

Таким образом, при введении подопытным животным гранул АУ снижение уровня свинца в моче и костях и его повышение в кале выражено в достоверно большей степени,чем от введения таблеток АУ. Это свидетельствует о более высокой эффективности гранул АУ с пектином как энтеросорбента.

По результатам проведённых исследований получено заключение Института Медицины Труда и Экологии Человека г.Ангарска, на базе которого проводились биологические эксперименты. В нём отмечено положительное влияние нового энтеросорбента на течение свинцовой интоксикации и дача рекомендация его апробации в клиниках с целью возможного использования для профилактики и лечения по-дострых и хронических отравлений тяжёлыми металлами.

- 23 -ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Исследованы в опытах in vitro адсорбционные и кинетические характеристики АУ и его лекарственных форм и показано, что для таблеток АУ характерно снижение адсорбционной способности по сравнению с АУ.

2. Изучено влияние фармацевтических факторов на адсорбционные свойства лекарственных форм энтеросорбентов и показано, что снижение - адсорбционной способности таблеток АУ в 'наибольшей степени обусловлено процессом прессования.

3. Установлено, что содержание полисахаридов в составе углеродных энтеросорбентов повышает их способность связывать тяжелые металлы.

4.. Теоретически обоснованы оптимальный состав и технология получения, новой лекарственной формы энтеросорбента - гранул АУ с пектином.

5. Проведены биофармацевтические исследования гранул АУ с пектином в экспериментах in vitro и установлено, что предлагаемая новая лекарственная форма АУ превышает адсорбционную способность таблеток АУ в отношении веществ с низкой и средней молекулярной массой, а также ионов тяжёлых металлов.

6i,В опытах in vitro доказано, что разработанные гранулы АУ с пектином по способности к извлечению ионов тяжелых металлов превосходят каждый из компонентов, входящих в состав гранул, в отдельности.

7, Изучена в экспериментах на животных возможность использования гранул АУ с пектином для лечения свинцовых интоксикаций и установлено, что их применение усиливает выведение свинца через кишечник и уменьшает его содержание во внутренних органах.

8. В опытах на животных доказано, что применение гранул АУ с пектином позволяет выводить из организма свинец не только посту-

пающий внутрь, но и депонированный во внутренних органах. Это делает перспективным использование гранул для лечения как острых, так и хронических отравлений соединениями свинца.

9. Обоснован выбор антипирина в качестве адсорбирующейся модели, позволяющей объективно оценивать способность углеродных сорбентов связывать эндотоксины и ксенобиотики.

10.Разработана унифицированная методика определения адсорбционной способности углеродных сорбентов по отношению к антипирину. Относительная ошибка определения не превышает ±1,3%.

11.Разработана методика определения адсорбционной способности гранул АУ с пектином по отношению к ионам свинца. Относительная ошибка определения не превышает +1%.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Беликов В.Г., Филиппова С.Ю., Тираспольская С.Г. Сравнение способов оценки качества активированного угля с помощью ме-тиленового синего // Региональн. конф. по фармации , фармакологии и подготовке кадров (49; 1994; Пятигорск): Материалы ... -Пятигорск, 1994. - С.90.

2. Беликов В.Г., Филиппова С.Ю. Определение адсорбирующей способности активированного угля // Охрана окружающей среды, вопросы экологии и контроль качества продукции.- М., 1995.-Вып.1.- С.1-3.

3. Филиппова С.Ю. Сравнительная оценка адсорбционной способности таблеток и гранул активированного угля // Региональн. конф. по фармации , фармакологии и подготовке кадров (50; 1995; - Пятигорск): Материалы ... - Пятигорск, 1995. - С.77.

4. Беликов В.Г., Филиппова С.Ю. Адсорбция ионов ртути на активированном угле и его препаратах // Региональн. конф. по фармации , фармакологии и подготовке кадров (50; 1995; Пятигорск): Материалы ... - Пятигорск; 1995. - С.33.