ЛЕКАРСТВЕННОЕ СРЕДСТВО "ГАСТРОПЕК" ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК A61K9/20 A61K35/39 A61K35/74 A61P1/14 

Изобретение относится к области медицины, в частности к лекарственным средствам, применяемым для лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушениями процессов пищеварения (3). Основными показаниями к применению лекарственных препаратов пищеварительных ферментов являются: хронический панкреатит с внешнесекреторной недостаточностью; панкреаэктомия, рак поджелудочной железы, заболевания печени и желчных путей, резекция желудка, тонкой кишки, хронический энтерит, гастрит с секреторной недостаточностью, пожилой возраст, погрешности в диете при приеме жирной, непривычной или трудноперевариваемой пищи и др.

Известно, что для лечения этих заболеваний применяется Панкреатин (9), который компенсирует дефицит ферментов поджелудочной железы, содержит экскреторные панкреатические ферменты липазу, амилазу, протеазу, трипсин, химотрипсин, способствует расщеплению белков (до аминокислот), жиров (до глицерина и жирных кислот) и крахмала (до декстринов и моносахаридов) и нормализует процессы пищеварения. Панкреатин присутствует как в отечественных лекарственных формах, так и зарубежных, и его содержание широко варьирует. Так, Панкурмен (Германия) - содержит 35 мг панкреатина; Панкреофлат (Германия) - 170 мг; Фестал Н (Германия) и Энзистал (Индия) - по 192 мг; Дигестал (США) - 200 мг; Панкреон 10000 (Германия) - 250 мг; Креон (Франция) - 300 мг. Отечественный препарат Панкреатин содержит 250 мг. Известно, что помимо панкреатина в состав некоторых лекарственных средств, таких как Дигестал, Ипентал, Панзинорм, Тагестал, Фестал, Холензим и Энзистал включены компоненты желчи, обеспечивающие эмульгацию жиров. В состав таблеток Вигератин входят панкреатин и экстракт печени лиофилизированный; в Панзинорм - холевая кислота, гидрохлориды аминокислот; в Панкурмен - экстракт куркумы; в Зимоплекс - диметикон. Известно, что препараты Абомин, Дигестал, Ипентал, Тагестал, Фестал и Энзистал дополнительно содержат целлюлазу и гемицсллюлазу, которые способствуют расщеплению растительной клетчатки (6, 7). Однако присутствие только целлюлаз в лекарственных средствах не может обеспечить полное переваривание растительной пищи и для ее расщепления необходимы также пектолитические ферменты, такие как пектиназы и пектатлиазы.

Анализ препаратов, применяемых при нарушениях пищеварения, показал, что нет ни одного лекарственного средства, выпускаемого промышленно, которое бы содержало ферменты пектолитичсского действия, способного расщеплять пектин и протопектин растительной ткани фруктов и овощей (6, 8).

Одним из аналогов к заявляемому изобретению является патент № 1375857, Великобритания, 27 ноября 1974 г. приоритет ФРГ 7 ноября 1970 г. № 2053948, "Фермент, разрушающий растительный материал, процесс его получения и использования в составах для пищеварения" (4), существенным недостатком которого является то, что фермент действует только на растительную часть потребляемой пищи. В результате потребуется дополнительный прием лекарственных средств, таких как Панкреатин, Фестал и т.п. для переваривания белков, жиров и крахмалистых углеводов. Другим недостатком этого изобретения является значительная масса фермента на единицу дозы - до 200 мг, тогда как в заявляемом изобретении доза фермента пектатлиазы составляет 25 мг. Кроме того, данный фермент промышленно не производится, поэтому сравнить его мацерирующие свойства с заявляемым препаратом не представляется возможным.

Ближайшим прототипом по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому лекарственному средству Гастропек является препарат Панкреатин и его синонимы - Креон, Мезим-форте, Панкреон 10000, Панцитрат. Существенным недостатком этих лекарственных средств является то, что они не достаточно полно способствуют перевариванию пищи растительного происхождения, так как ферменты панкреатина не способны расщеплять пектин и протопектин, составляющие основу межклеточных веществ и "цементирующие" растительную ткань. Эту функцию осуществляют пектолитические ферменты, например пектатлиаза.

Целью изобретения является создание нового лекарственного средства с широким спектром действия, способствующего перевариванию и усвоению пищи как животного, так и растительного происхождения, и способа его применения для лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушениями процессов пищеварения, обладающего в отличие от всех имеющихся в настоящее время пищеварительных препаратов высокой активностью фермента пектатлиазы, обеспечивающего эффективное расщепление пектина и протопектина растительной пищи; и полным набором ферментов Панкреатина для расщепления белков, жиров и крахмалистых углеводов.

Цель изобретения достигнута путем разработки лекарственного средства Гастропек, состоящего из оригинальной субстанции Гастролиазы, содержащей фермент пектатлиазу, и субстанции Панкреатина, содержащей ферменты - протеазу, амилазу и липазу.

Субстанция Гастролиаза представляет собой очищенный фермент пектатлиазу (4.2.2.2.) и обладает способностью мацерировать, т.е. расщеплять межклеточные вещества растительной ткани, в слабощелочной зоне рН за короткий промежуток времени (2-4 ч). Фермент пектатлиаза получен из культуральной жидкости продуцента Bacillus macerans BS-04, выращенного методом глубинного культивирования при аэрации на специально разработанной среде. Молекулярная масса фермента пектатлиазы, определенная методом гель-фильтрации составляет 41000-42000 D. Изоэлектрическая точка установлена методом изоэлектрофокусировки и находится в диапазоне рН 9,4, пектатлиаза стабильна в зоне рН 6,5-8,5, проявляет оптимальную специфическую активность в зоне 7,5-8,2 при температуре 35-40°С и активируется ионами кальция.

В результате соединения Панкреатина и Гастролиазы в одной таблетке при оптимальном их содержании создано лекарственное средство Гастропек с широким спектром действия, способствующее перевариванию и усвоению как белков, жиров, крахмала, так и некрахмалистых полисахаридов растительной пищи.

Фермент пектатлиаза путем мацерации растительной ткани обеспечивает большую доступность компонентов потребляемой пищи для действия панкреатических ферментов, что подтверждают данные, полученные при исследовании специфической активности препарата Гастропек in vitro.

Человек и многие другие всеядные не способны переваривать клеточные стенки растений вследствие того, что у них нет анатомических и физиологических возможностей, которые имеются у травоядных. Большая часть растительной пищи представляет собой грубоволокпистую массу, которая не имеет питательной ценности, так как не усваивается в процессе пищеварения. Поэтому применение пектатлиазы в составе предлагаемого лекарственного средства целесообразно и приводит к расщеплению пектина и протопектина растительной пищи до ненасыщенных ди- и тригалактуроновых кислот.

С целью определения лекарственной дозы субстанции Гастролиазы исследовали специфичность ее действия на растительные субстраты. При определении специфичности руководствовались Методическими Рекомендациями по экспериментальному изучению новых ферментных препаратов, предлагаемых для клинических испытаний (1). Использовали разнообразные виды растительных субстратов, наиболее часто применяемые в рационе питания. Оценку действия субстанции Гастролиазы проводили по степени мацерации (в %) этих растительных субстратов, которая выражалась в уменьшении содержания сухих веществ в субстрате за счет выхода из клеток растительной ткани растворимых легко усвояемых соединений. Кроме того, проводили определение накопления продуктов деградации пектиновых веществ, перешедших в растворимую форму и представляющих собой ненасыщенные галактуроновые кислоты, путем спектрофотометрирования их оптической плотности в кварцевых кюветах с толщиной поглощающего свет слоя 1 см при длине волны 235 нм (2).

В качестве растительных субстратов использовали свежие и отварные овощи и фрукты в измельченном виде. Для определения специфического действия использовали стандартный препарат Гастролиазы с активностью пектатлиазы 3000000 ед./г. Для установления минимального количества Гастролиазы, необходимого для расщепления субстрата, исследовали различные количества фермента от 1000 до 12000 ед. на 20 г субстрата.

Таблица 1.
Специфичность действия Гастролиазы на свежие овощи№ п/пСубстратКоличество ферментаСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых веществ
(ΔD) НаименованиеМасса, гмгед.1МОРКОВЬ20,0 контроль--002 20,00,3100011,003,403 20,01,0300016,007,004 20,02,0600020,0010,805 20,03,0900030,1013,506 20,04,01200030,6013,901СВЕКЛА20,0 контроль--002 20,00,310007,100,983 20,01,0300015,603,344 20,02,0600022,909,005 20,03,0900031,5015,806 20,04,01200032,1016,001КАПУСТА20,0 контроль--002белокочанная20,00,310008,003,901 20,01,0300018,608,404 20,02,0600028,2010,005 20,03,0900032,2013,806 20,04,01200033,1014,101ТОМАТЫ20,0 контроль--002 20,00,3100010,004,503 20,01,0300020,0012,004 20,02,0600028,0014,005 20,03,0900036,0016,706 20,04,01200038,0017,2

Примеры табл.1 показывают, что максимальный процент мацерации установлен при воздействии 9000 ед. пектатлиазной активности (3 мг Гастролиазы с активностью 3000000 ед./г) на 20 г свежею субстрата. Дальнейшее увеличение количества Гастролиазы повышает процент мацерации незначительно и является нецелесообразным.

Таблица 2.
Специфичность действия Гастролиазы на отварные овощи№ п/пСубстратКоличество ферментаСтепень мацерации, % Продукты гидролиза пектиновых
веществ, ΔD НаименованиеМасса, гмгед.1МОРКОВЬ20,0 контроль--002 20,00,310006,00,803 20,01,0300010,51,204 20,02,0600015,06,405 20,03,0900027,212,006 20,04,01200027,912,601СВЕКЛА20,0 контроль--002 20,00,310006,370,303 20,01,030009,220,924 20,02,0600019,38,005 20,03,0900028,613,006 20,04,01200030,613,601КАПУСТА20,0 контроль--002белокочанная20,00,310005,04,403 20,01,0300015,66,604 20,02,0600020,28,005 20,03,0900028,112,206 20,04,01200028,513,501КАРТОФЕЛЬ20,0 контроль--002 20,00,3100021,00,23 20,01,0300032,01,34 20,02,0600040,02,35 20,03,0900043,02,56 20,04,01200043,62,981СМЕСЬ
ОВОЩЕЙ:20,0 контроль--00320,00,3100026,04,503картофель - 7 г20,01,0300035,26,904капуста - 6 г20,02,0600041,48,015морковь - 3 г20,03,0900046,610,206свекла - 4 г20,04,01200047,911,5

Примеры табл.2 показывают, что при обработке отварных овощей, таких как капуста, морковь, свекла, степень мацерации на 9-13 % ниже, чем на свежих, так как при тепловой обработке субстратов происходит их частичный гидролиз и переход некоторых веществ в растворимую форму. Наибольшая степень мацерации среди отварных субстратов установлена на картофеле, так как при тепловой обработке картофеля частично гидролизустся крахмал, содержание которого достигает 17-20%. Об этом свидетельствует и низкое накопление продуктов гидролиза пектиновых веществ (ненасыщенных галактуроновых кислот), содержание которых в супернатанте картофеля гораздо ниже, чем в случае других субстратов. Этим объясняется то, что общее содержание сухих веществ в субстратах в процессе предварительной термообработки уменьшается. Установлено, что максимальная мацерация отварных субстратов также, как и при действии фермента на свежие субстраты, наблюдается при соотношении 3 мг (9000 ед.) Гастролиазы на 20 г субстрата.

Таблица 3.
Специфичность действия Гастролиазы на свежие фрукты№ п/пСубстратКоличество фермента,Степень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых
веществ, ΔD НаименованиеМасса, гмгед.1ГРУША20,0 контроль--002 20,00,3100020,46,43 20,01,0300025,010,14 20,02,0600030,114,25 20,03,0900039,019,56 20,04,01200039,820,81ЯБЛОКО20,0 контроль--003 20,00,3100021,29,83 20,01,0300028,214,34 20,02,0600036,616,85 20,03,0900045,922,36 20,04,01200046,224,31СЛИВА20,0 контроль--002 20,00,3100025,05,83 20,01,0300035,69,94 20,02,0600040,215,05 20,03,0900046,118,96 20,04,01200047,121,1

Примеры табл.3 показывают, что при воздействии Гастролиазы па свежие фрукты происходит повышение степени мацерации по сравнению со свежими овощами в среднем на 10%, так как содержание пектина и нерастворимого протопектина во фруктах выше (5). Установлено, что максимальная мацерация фруктов и овощей как в отварном, так и в свежем виде наблюдается при действии 3 мг (9000 ед) Гастролиазы на 20 г субстрата. Установлено, что содержание продуктов гидролиза пектиновых веществ увеличивается с повышением концентрации фермента и достигает максимума при концентрации Гастролиазы 3 мг (9000 ед) на 20 г субстрата, что согласуется со степенью мацерации субстратов.

По данным Института питания, количество потребляемой человеком растительной пищи в сутки составляет не менее 500 г, поэтому на это количество потребуется 75 мг (с активностью 3000000 ед./г) - 225000 ед. Гастролиазы, т.е. по 25 мг три раза в день.

Установлено, что оптимальными условиями действия Гастролиазы является слабощелочная зона рН и температура 37°С, что соответствует условиям тонкого кишечника, где происходят процессы основного переваривания и усвоения пищи. Пища, попадая в желудок, подвергается кислотному гидролизу под воздействием желудочного сока, поэтому исследовали действие Гастролиазы на субстраты, предварительно обработанные желудочным соком. Субстраты, после двухчасовой выдержки в желудочном соке "ЭКВИН" при температуре 37°С и перемешивании, подщелачивали до значения рН 8,0 и подвергали воздействию Гастролиазы в течение 6 ч. Исследования проводили как на свежих, так и отварных овощах. Примеры приведены в табл. 4 и 5.

Таблица 4.
Специфичность действия Гастролиазы на свежие субстраты, обработанные желудочным соком№ п/пСубстратКоличество ферментаКол-во желуд. сока, млСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых веществ,
ΔD НаименованиеМассамгед. 1МОРКОВЬ20,0 контроль-----7 20,0--1511,40,53 20,03,090001542,112,91СВЕКЛА20,0 контроль-----2 20,0--1515,30,763 20,03,090001541,614,21КАПУСТА20,0 контроль-----2белокочанная20,0  159,60,453 20,03,090001543,413,91СМЕСЬ 20,0 контроль---- 2ОВОЩЕЙ:20,0--1512,60,623капуста - 8 г20,03,090001544,214,6 морковь - 4 г       свекла - 2 г       томаты - 6 г      1ГРУША20,0 контроль-----2 20,0--159,41,23 20,03,090001545,620,11ЯБЛОКО20,0 контроль-----2 20,0--1511,81,53 20,03,090001556,822,4

Таблица 5.
Специфичность действия Гастролиазы на отварные овощи, обработанные желудочным соком№ п/пНаименование субстратаМасса субстрата, гКоличество ферментаКол-во желуд. сока, млСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектин-х веществ, ΔD   мгед.   1МОРКОВЬ20,0 Контроль-----2 20,0--1513,30,453 20,03,090001538,4511,91СВЕКЛА20,0 Контроль-----2 20,0--1512,60,623 20,03,090001542,014,11КАПУСТА 20,0 Контроль-----2белокочанная20,0--159,60,553 20,03,090001538,812,11КАРТОФЕЛЬ20,0 Контроль-----2 20,0--1523,40,23 20,03,090001559,42,61СМЕСЬ ОВОЩЕЙ:20,0 Контроль     2картофель - 7 г20,0--1524,10,43капуста - 5 г20,03.090001554,912,6 морковь - 3 г       свекла - 5 г      

Из примеров в табл.4 и 5 видно, что за счет кислотного гидролиза в растворимую фазу переходит от 9 до 15% сухих веществ. Наиболее высокий процент кислотного гидролиза (до 23%) наблюдается па картофеле, так как крахмал, содержание которого в составе картофеля составляет 15-20%, более активно подвергается гидролизу кислотой желудочною сока в отличие от других полисахаридов растительных субстратов, таких как целлюлоза, гемицеллюлоза, глюканы и пектины. Последующая обработка отварных овощей Гастролиазой увеличивает степень мацерации от 38% до 42%, а на картофеле до 59,4%. Частичный кислотный гидролиз субстратов желудочным соком интенсифицирует процесс расщепления растительной пищи Гастролиазой.

В связи с тем, что заявляемое лекарственное средство содержит две субстанции: Гастролиазу и Панкреатин, провели исследования но их совместимости.

Так как содержание панкреатина и известных лекарственных средствах колеблется от 0,192 г (Фестал) до 0,2 г (Дигестал, Панзинорм) в одной таблетке, поэтому среднее его содержание приняли как 0,2 г. Содержание Гастролиазы в одной таблетке установлено как 0,025 г.

Для исследования совместимости комплекса ферментов Панкреатина и Гастролиазы смешивали 0,2 г Панкреатина и 0,025 г Гастролиазы. Смесь растворяли в 100 мл фосфатного буферного раствора с рН 8,0 и выдерживали при температуре 37±0,5°С в течение 6 ч. Затем определяли остаточную активность ферментов. Активность пектатлиазы определяли путем спектрофотометрирования ненасыщенных продуктов реакции пектолиза, имеющих максимальную оптическую плотность при длине волны 235 нм (2), активность амилазы, протеазы и липазы Панкреатина определяли в соответствии с ФС 42-3647-98 (9). Примеры приведены в табл.6.

Таблица 6.
Динамика совместимости комплекса ферментов Панкреатина и ГастролиазыФерментные препаратыГастролиазаПанкреатинЧерез 6 часов инкубацииНаименованиеКоличество, мгАктивность, ед.Активность, ед.  ПектатлиазаАмилазаПротеазаЛипазаПектатлиазаАмилазаПротеазаЛипазаГастролиаза2575000   70800   Панкреатин200-150040130,0-145038,2124,5Гастролиаза2575000   70200   ++        Панкреатин200 150040130,0 143537,6123,2

Из примеров табл.6 видно, что ферменты Панкреатина и Гастролиазы не оказывают ингибирующего влияния на активности друг друга.

Специфичность действия композиции Гастролиазы с Панкреатином изучали на смесях растительных субстратов. Количество Панкреатина рассчитывали в соответствии с Инструкцией по применению - по 1-2 таблетке 3 раза в день (содержание Панкреатина в 1 таблетке 0,1 г), в сутки (от 0,3 г до 0,6 г). Поэтому на 20 г растительной пищи использовали от 12 мг до 24 мг Панкреатина и 3 мг Гастролиазы.

Ход эксперимента: В шесть химических стаканов вносили субстрат, желудочный сок и выдерживали при температуре 37°С и встряхивании со скоростью 60 об/мин в течение 2 ч. Затем pH субстратов доводили до значения 8,0; вносили определенные количества Гастролиазы и Панкреатина, растворенные в 0,001 М фосфатном буфере (табл.7), инкубировали при температуре 37°С и встряхивании со скоростью 60 об/мин в течение 6 ч

Таблица 7№
стакановМасса
субстрата, гОбъем, млМасса, мгжелудочный сокфосфатный буферГастролиазаПанкреатин120,0 (контроль)1515--220,015153,0-320,01515-12,0420,01515-24,0520,015153,012,0620,015153,024,0

Для сравнения эффекта действия ферментов субстраты аналогичным образом обрабатывали Гастролиазой и Панкреатином по отдельности. Использовали смесь овощей как отварных, так и свежих, в композиции, употребляемой в пищу в виде салатов. Примеры приведены в табл.8.

Таблица 8.
Специфичность действия композиции Гастролиазы с Панкреатином№ опытаСубстратСубстанцииСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых в-в, ΔD НаименованиеМасса, гГастролиачаПанкреатин, мг     мгед.   1Смесь свежих
овощей20,0 котроль-----20,03,09000-45,1015,60Капуста - 6 г20,0--12,04,900,25Морковь - 6 г20,0--24,07,600,37Яблоки - 5 г20,03,0900012,049,417,4Лук репка - 3 г20,03,0900024,056,5018,32Смесь отварных
овощей20,0 котроль-----20,03,09000-43,012,4Картофель - 8 г20,0--12,027,91,8Морковь - 4 г20,0--24,029,62,4Свекла - 4 г20,03,0900012,059,322,6Капуста - 4 г20,03,0900024,068,324,23Смесь отварных
овощей20,0 котроль-----20,03,09000-45,011,6Картофель - 5 г20,0--12,022,91,2Морковь - 5 г20,0--24,028,11,9Свекла - 5 г20,03,0900012,062,423,7Капуста - 5 г20,03,0900024,070,125,31

Из примеров табл.8 установлено, что при действии Панкреатина на свежие овощи степень мацерации растительных субстратов незначительна и составляет 4-7%. На смеси отварных овощей, содержащих картофель (опыт 2, 3, табл.8) степень гидролиза субстрата достигает 29-54%, что является результатом действия амилазы Панкреатина, эффективно действующей на субстраты, содержащие крахмал. Чем больший процент содержания картофеля в смеси овощей, тем выше процент гидролиза субстратов.

Исследование специфичности действия композиции Гастролиазы с Панкреатином на растительные субстраты, предварительно обработанные желудочным соком, показало эффективность действия композиции. Совместное действие Гастролиазы с Панкреатином обеспечивает более эффективный гидролиз растительных субстратов за счет мацерации растительных тканей Гастролиазой, в результате чего субстраты становятся более доступными для действия ферментов Панкреатина. Таким образом, действие композиции субстанций Гастролиазы с Панкреатином более эффективно, чем их действие в отдельности.

При разработке лекарственного средства Гастропек учитывалось свойство субстанций Гастролиазы и Панкреатина инактивироваться в кислой среде, поэтому для защиты ядра таблетки заявляемого средства от действия желудочного сока использовали известные вспомогательные вещества и кишечно-растворимое пленочное покрытие, защищающее таблетку в зоне рН 1,2-6,0 и сохраняющее ее активность в зоне рН 7,0-8,5, соответствующего значениям рН кишечника.

Состав таблетки Гастропек: Гастролиаза - 0,025 г, содержащие не менее 70000 ед. пектатлиазной активности: Панкреатина - 0,200 г. содержащие не менее 36 ед. протеолитической активности: вспомогательные вещества (микрокристаллическая целлюлоза, лактоза, крахмал кукурузный, натрий хлорида, оксипропилметилцеллюлоза, магния стеарат). Масса ядра-таблетки - 0,35 г, масса таблетки, покрытой кишечно-растворимой оболочкой - 0,36 г ±5%.

Внешний вид: таблетки белого или белого с сероватым отгснком цвета, покрытые кишечно-растворимой оболочкой, двояковыпуклой формы, на поперечном разрезе видна серая однородная масса.

Для реализации заявляемого изобретения исследовали специфическую и общую фармакологическую активности препарата Гастропек in vitro.

При изучении специфического действия лекарственного средства Гастропек на растительные субстраты в качестве препаратов сравнения были использованы - Панкреатин; Мезим-форте (содержащие только панкреатин) и Фестал; Энзистал (содержащие панкреатин и фермент гемицеллюлазу).

Использовали измельченные растительные субстраты и их смеси как в свежем, так и в отварном виде.

Ход эксперимента

В химические стаканы помещали по 150 г субстрата, добавляли по 150 мл натурального желудочного сока "ЭКВИН" и выдерживали при температуре 37±0,5°С и встряхивании 60 об/ч в течение 2 ч, имитируя работу желудка. Затем содержимое стаканов подщелачивали до рН 8,0, вносили Гастропек и препараты сравнения и выдерживали при температуре 37±0,5°С и встряхивании со скоростью 60 об/ч в течение 6 ч. По истечении 6 ч содержимое стаканов центрифугировали при 10000 об/мин в течение 15 мин. Затем надосадочную жидкость сливали, а осадок дважды промывали дистиллированной водой по 50 мл и центрифугировали. Промытый осадок переносили в бюксы, предварительно доведенные до постоянной массы, и высушивали до постоянной массы при 105°С.

Действие лекарственного средства оценивали но уменьшению массы субстрата (степень мацерации) в результате воздействия Гастропека и препаратов сравнения и выражали в процентах по отношению опытной пробы к контрольной.

Степень мацерации рассчитывали по формуле:

где:

М₀ - масса абсолютно сухого остатка субстрата опытной пробы;

М_к - масса абсолютно сухого остатка субстрата контрольной пробы.

В супернатанте, полученном после первого отделения биомассы субстрата, определяли накопление продуктов гидролиза пектина и протопектина - ненасыщенных галактуроновых кислот путем спектрофотометрировання их оптической плотности (1). Количество продуктов гидролиза пектиновых веществ определяли по разнице оптических плотностей (ΔD) супсрнатанта опытных и контрольной проб. В супернатанте определяли также количественное содержание растворимых углеводов (2).

Действие Гастропека и препаратов сравнения исследовали на смесях отварных и свежих субстратов в различных композициях. В качестве препарата сравнения использовали препарат Фестал, который содержит как ферменты панкреатина, так и гемицеллюлазу и, следовательно, должен осуществлять гидролиз гемицеллюлозы растительного субстрата. Примеры представлены в табл.9 и 10.

Таблица 9.
Действие Гастропека и Фестала на свежие овощи СубстратНаименование препаратаКол-во препарата, таблеткаСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых в-в, ΔDУглеводы, г НаименованиеМасса, г     1МОРКОВЬ150Контроль-10,1000,992 150Гастропек132,8612,358,103 150Гастропек238,7513,728,924 150Фестал222,100,867,221СВЕКЛА150Контроль-15,001,422 150Гастропек139,2214,159,803 150Гастропек242,7115,3210,604 150Фестал225,130,419,121КАПУСТА150Контроль-9,000,842 150Гастропек145,6213,764,843 150Гастропек249,5114,915,634 15Фестал226,311,0604,73

Из приведенных примеров видно, что степень мацерации отварных овощей меньше на 7-8% по сравнению со степенью мацерации свежих овощей. Исследование различных дозировок Гастропека показало, что существенной разницы действия препарата по степени мацерации при использовании различных концентраций препарата (1 или 2 таблетки) не наблюдается. При внесении 2 таблеток Гастропека степень мацерации увеличивается незначительно, всего на 4-10% в зависимости от вида субстрата. Примеры, представленные в табл.9; 10, показывают, что степень мацерации растительного субстрата, обработанного Фесталом, на 17-20% ниже по сравнению со степенью мацерации растительного субстрата при действии Гастропека. Более высокий уровень мацерации субстратов лекарственным средством Гастропек объясняется тем, что за счет разрушения межклеточных соединений в растительной ткани облегчается доступ к субстрату ферментам Панкреатина, в результате чего увеличивается образование растворимых углеводов, содержащихся в овощах и фруктах в виде полисахаридов. В результате количество углеводов, перешедших в раствор под действием Гастропека на 15-20% больше, чем при действии Фестала на растительный субстрат.

Таблица 10.
Действие Гастропека и Фестала на отварной субстрат№ п/пСубстратНаименование препаратаКол-во таблеток, штСтепень мацерации, %Продукты гидролиза пектиновых в-в, ΔDУглеводы, г наименованиемасса, г     1МОРКОВЬ150Контроль-12,1201,112 150Гастропек131,2011,807,803 150Гастропек232,8012,528,134 150Фестал216,800,407,711СВЕКЛА150Контроль-11,600,01,302 150Гастропек135,2115,409,133 150Гастропек238,1216,7010,104 150Фестал219,640,709,321КАПУСТА150Контроль-8,6000,82 150Гастропек141,1214,804,023 150Гастропек245,5115,125,314 150Фестал224,140,724,811КАРТОФЕЛЬ150Контроль-22,1606,302 150Гастропек169,8622,9023,633 150Гастропек271,3425,1224,504 150Фестал254,600,9323,13

Сравнительное исследование действия препаратов ближайших аналогов и Гастропека проводили и на смесях растительных субстратов. Примеры, представленные в табл.11, показывают, что наибольший эффект по степени мацерации субстрата наблюдается при использовании Гастропека, который достигает 52-54%. В случае применения Панкреатина и Мезим-форте степень мацерации составляет всего 6-9%. Под действием Фестала и Энзистала растительные субстраты расщепляются на 23-30% за счет гемицеллюлазы. присутствующей в этих препаратах, которая гидролизует гемицеллюлозу растительных субстратов. При действии на отварные субстраты указанных препаратов (смесь 3, табл.11) закономерности изменения степени мацерации остаются теми же, по абсолютные цифры на 2-4% ниже, чем при действии на свежие субстраты.

При действии препаратов на смеси отварных субстратов, содержащих картофель (смесь.4, 5; табл.№ 11) степень мацерации выше, чем на смеси отварных субстратов без картофеля. При использовании Гастропека она составляет 69-75% в зависимости от содержания картофеля в смеси. Панкреатин и Мезим-форте осуществляют гидролиз субстрата на 45-58%, что объясняется присутствием амилазы, входящей в состав комплекса ферментов Панкреатина, гидролизующей крахмал. Препараты Энзистал и Фестал за счет присутствия в них гемицеллюлазы при действии на смесь субстратов с картофелем обеспечивают их гидролиз на 51-61%.

Таблица 11.
Действие Гастропека и препаратов сравнения на смесь растительных субстратов№ п/пСубстратНаименование лекарственного средстваКол-во таблеток, шт.Степень мацерации, %Продукты гидролиза субстрата
(ΔD), % НаименованиеМасса, г  1Смесь сырая №1150Контроль-00 Капуста 60 г Гастропек256,619,12 Морковь 25 г Панкреатин29,10,20 Томаты 30 г Мезим-форте28,30,10 Перец сладкий 35 г Фестал227,40,35   Энэистал229,20,422Смесь сырая №2150Контроль-00 Яблоко 40 г Гастропек254,824,33 Морковь 50 г Панкреатин27,60,11 Капуста 60 г Мезим-форте28,10,10   Фестал228,60,38   Энзистал230,20,513Смесь №3
отварная150Контроль-00  Гастроиск252,818,93 Свекла 30 г Панкреатин28,90,90 Морковь 30 г Мезим-форте26,390,33 Капуста 50 г Фестал223,60,94 Томаты 40 г Энзистал225,11,014Смесь №4
отварная150Контроль-00  Гастропек269,321,51 Картофель 35 г Панкреатин247,20,52 Свекла 30 г Мезим-форте245,10,51 Морковь 30 г Фестал251,31,56 Капуста 50 г Энзистал 53,41,605Смесь №5
отварная150Контроль-00  Гастропск275,4122,82 Картофель 70 г Панкреатин258,600,34 Свекла 20 г Меэим-форте255,420,11 Морковь 30 г Фестал261,300,90 Капуста 30 г Энзистал263,400,84

Сравнительный анализ Гастропека с пищеварительными ферментными препаратами (Панкреатин, Фестал, Энзистал, Мезим-форте) показал, что эффективность действия на растительные субстраты Гастропека на 17-25% выше.

Действие Гастропека на пектиновые вещества растительных субстратов подтверждается образованием продуктов их гидролиза - ненасыщенных галактуроновых кислот, содержание которых в супернатанте составляет 22-24% от контроля. В случае использования препаратов сравнения накопление продуктов гидролиза пектиновых веществ, содержащихся в растительном субстрате, практически не происходит и составляет всего 0,1-1%, что объяснимо наличием незначительного количества свободных галактуроновых кислот.

Внесение 2-х таблеток лекарственного средства Гастропека на 150 г растительного субстрата увеличивает степень его мацерации только на 3-5%, в сравнении с действием 1 таблетки на такое же количество субстрата. Поэтому при нормальном питании рекомендовано применение Гастропека по 1 таблетке 3 раза в день непосредственно перед или во время приема пищи не разжевывая, либо по 2 таблетки 3 раза в день при переедании.

Сравнительное изучение специфичности действия Гастропека и препаратов Панкреатин, Мезим-форте, Фестал, Энзистал показало, что Гастропек обеспечивает более полное расщепление растительных субстратов - на 18-20% выше по сравнению с препаратами Фестал, Энзистал, содержащими в своем составе фермент гемицеллюлазу, и на 22-25% выше в сравнении с препаратами, содержащими только панкреатин (Панкреатин, Мезим-форте).

Специфическую активность лекарственных средств Гастропека in vivo определяли по степени усвоения питательных веществ и балансу по основным элементам метаболизма животных, а именно по азоту, кальцию и фосфору. В качестве сравнения использовали известные ферментные препараты - Панкреатин и Энзистал. Установлено, что при приеме Гастропека абсолютная величина прироста массы тела выше, чем при приеме Энзистала и Панкреатина.

Изучение усвоения питательных веществ (10) у группы подопытных животных при кормлении обычным рационом с введением Гастропека показало, что применение Гастропека, Панкреатина и Энзистала увеличивает процент усвоения корма по таким показателям, как: сухое вещество, органические соединения, протеин, жир, клетчатка и биологические энергетические вещества. При введении животным Гастропека коэффициент усвоения по всем показателям выше по сравнению с контрольной группой животных и на 6-10% выше, чем при применении Панкреатина и Энзистала. Наибольшие отличия наблюдаются при переваривании клетчатки животными подопытных групп, где коэффициенты усвоения при применении Гастропека на 17,6% выше, чем у животных контрольной группы и на 11,5-7,5% выше, чем при применении Панкреатина и Энзистала соответственно.

У группы подопытных животных, принимавших Гастропек в оптимальной дозе, процент усвоения азота на 5% и 3,5% превышал эти показатели по сравнению с группами животных, получавших Панкреатин и Энзистал соответственно. Проведенные исследования по балансу (11) макроэлементов таких, как кальций и фосфор показали, что все три препарата способствуют более эффективному расщеплению продуктов питания и усвоению кальция и фосфора. Однако при использовании Гастропека фосфора усваивается на 11,4% больше по сравнению с группами животных, получавших Панкреатин и на 6,1% по сравнению с Энзисталом, а кальция усваивается на 5,3% и 4,9% больше по сравнению с Панкреатином и Энзисталом соответственно.

Стабильное и достоверное в течение длительного времени увеличение массы тела подопытных животных, получавших Гастропек, и существенное превышение этого показателя по сравнению с показателями, полученными при применении Панкреатина и Энзистала, позволило сделать вывод о более высокой специфичности композиции пищеварительных ферментов препарата Гастропек.

Таким образом, препарат Гастронек способствует более эффективному и полному перевариванию пищи, ее расщеплению и, как следствие, всасыванию и усвоению питательных веществ, чем известные лекарственные ферментные препараты. применяемые при нарушениях процессов пищеварения.

Доклиническое токсикологическое исследование Гастропека проведено в ООО "ТОКСОФАРМ" на экспериментальной базе лаборатории фармакологии и химиотерапии ГУ НИИНА им. Г.Ф.Гаузе РАМП в соответствии с "Руководством по экспериментальному (доклиничсскому) изучению новых фармакологических веществ", 2000 г. (12).

Исследования острой токсичности Гастропека проведены на мышах SHK по методу Литчфилда и Уилкоксона в модификации З. Ротта (13). На протяжении наблюдения состояние и поведение подопытных животных не отличалось от нормы. Определить дозы, характеризующие токсичность препарата, не представлялось возможным, так как из-за низкой токсичности введение максимально возможных доз его не приводило к гибели мышей. Также острую токсичность препарата Гастропек исследовали (13) на крысах Wistar при однократном применении в желудок. При вскрытии животных на 30 сутки макроскопических изменений в органах не обнаружено. Изучение острой токсичности Гастропека показало, что при однократном применении препарата в максимально возможных количествах смертельных доз достигнуть не удается, поэтому препарат относится к группе препаратов с малой токсичностью. В хронических экспериментах на крысах показано, что препарат хорошо переносится животными. Во всех изученных дозах препарат не приводит к нарушениям функций органов и систем и не влияет на структуру внутренних органов.

Исследования по хронической токсичности Гастропека проведены на крысах линии Wistar (13). На всем протяжении эксперимента отклонений в поведенческих реакциях животных не отмечалось. Ни в одном случае не отмечено явлений мидриаза и экзофтальмии. Животные подопытных групп хорошо переносили введения препарата. нормально прибавляли в массе тела.

При исследовании периферической крови крыс в подопытных и контрольных группах животных не отмечено существенных различий (14, 15). Изменений морфологического состава лейкоцитов не обнаружено ни в одной из групп. Изменений свертывающей системы не обнаружено ни в одной группе ни на один срок. Анализ биохимических показателей крови указывает на отсутствие у животных признаков интоксикации после применения препарата Гастропек. Такие показатели, как общий белок, глюкоза, ферменты электролиты практически не изменялись во все сроки наблюдения. При исследовании функции почек в подопытных группах крыс диуретических нарушений не выявлено.

При изучении сердечно-сосудистой системы животных (16), получавших Гастропек в течение 30 дней, отклонений от нормы не обнаружено.

Состояние центральной нервной системы крыс не нарушалось. Установлено, что 30-кратное ежедневное введение препарата Гастропек не оказывало какого-либо действия на ЦНС подопытных животных.

При определении массовых коэффициентов внутренних органов достоверных различий в подопытных и контрольной группах не выявлено. При вскрытии животных макроскопических изменений внутренних органов не обнаружено.

Патоморфологическое исследование внутренних органов крыс проводили после перорального введения Гастропека. Повреждений структуры органов и тканей не обнаружено.

Исследование хронической токсичности препарата Гастропек, примененного перорально ежедневно в течение 30 суток в разовых дозах 250 и 500 мг/кг (что составляет 100 и 200 терапевтических доз для человека) показало, что препарат хорошо переносится животными. Препарат, примененный даже в высокой дозе, суммарно составившей 15000 мг/кг не приводит к изменениям и состоянии и поведении животных, не вызывал гибели.

Физиологические тесты показали, что препарат Гастропек не влияет на показатели периферической крови, не нарушает функции печени, почек, сердечно-сосудистой системы и ЦНС.

Установлено, что препарат Гастропек не обладает аллергизирующими, анафилактогенными и иммунотоксическими свойствами, не влияет на основные звенья гуморального и клеточного иммунитета.

Изучение репродуктивной токсичности Гастропека и его влияния на генеративную функцию провели на крысах Wistar (12). Установлено, что препарат Гастропек не влияет на генеративную функцию подопытных крыс.

Исследование эмбриотоксических свойств Гастропека проводили в соответствии с рекомендациями (12) на крысах-самках Wistar. Установлено, что введение Гастропека не приводит к нарушению прироста массы тела самок по сравнению с контролем. Гастропек при введении в желудок в дозах 250 и 500 мг/кг не вызывает увеличения эмбриональной смертности, изменения массы и размера плодов. Изучение внутренних органов плодов (17) также не выявило отличий от контроля в подопытных группах животных. Установлено, что потомство подопытных крыс по показателю эмоционально-двигательного развития не отличается от контроля. Препарат не оказывает эмбрио- и фетотоксического действия, регистрируемого в антенатальном и постнатальном периоде развития и повреждающего эффекта на генеративную функцию животных при введении в желудок во всех изученных дозах.

Таким образом, препарат Гастропек не обладает аллергизирующими, анафилактогенными и иммунотоксическими свойствами, не влияет на основные звенья гуморального и клеточного иммунитета. Тератогенные и эмбриотоксические эффекты не выявлены.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические Рекомендации по экспериментальному изучению новых ферментных препаратов, предлагаемых для клинических испытаний. Москва, 1981 г.

2. Starr M.P., Moran F. "Eliminative split of pectin substances by phyto-pathogonic soft - rot bacterio", Sci, 1962, v.135, p.920-921.

3. Лекарство и человек. Мир лекарств. Москва, РЛС - 2001 г.

4. Y.Graham and J.W.Sockman, Gastroenterology; 83(3), c.638-644, 1982. Патент № 1375857 от 27.11.1974 г. Великобритания "Фермент, расщепляющий растительный материал, процесс его получения и использование в составе лекарственных средств для улучшения процессов пищеварения".

5. Л.В.Донченко. Технология пектина и пекгинопродуктов. Москва, 2000 г.

6. Регистр лекарственных средств России, 97/98, Ремако, Москва, 1997.

7. Д.В.Чижиков, О.А.Беляев, Лекарственные формы для заместительной терапии недостаточности пищеварения (обзор), ВНИИСЭНТИ, Москва, 1988.

8. В.А.Быков, Н.Б.Демина, Н.Н.Катаева, В.А.Кеменова, В.Л.Багирова. Ферментные препараты, применяемые при недостаточности процессов пищеварения (обзор), Химико-фарм. жур., Москва, т.34, № 3, с.3-7, 2000.

9. ФС 42-3647-98.

10. Методы определения переваримости кормов и рационов. Москва, ВАСХНИЛ, 1969 г.

11. А.П.Дмитричснко, П.Д.Пшеничный. Кормление сельскохозяйственных животных. Ленинград, 1961 г.

12. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Москва. 2000 г.

13. Беленький М.Л. - Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л., 1963 г.

14. Кост Е.А. - Справочник по клиническим и лабораторным методам исследования. М. 1966г.

15. Кудрявцев А.А., Кудрявцева Л.А. - Клинич. гематология животных. М., 1974 г.

16. Ойвин И.А. - Ж. "Патологическая физиология и экспериментальная терапия", 1960. № 4, с.76.

17. "Методы биологии развития" под ред. Б.Л.Астаурова, М., "Наука", 1974, 217.

Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологии. Изобретение заключается в создании нового лекарственного средства - комплексного ферментного препарата пищеварительного действия, который включает фермент пектатлиазу, обеспечивающий эффективное расщепление межклеточных веществ растительной пищи, в частности пектина и протопектина, образуя гомогенную легко перевариваемую массу, способствует усвоению также той части растительной пищи, которая практически не усваивается организмом человека, что приводит к более полному перевариванию пищи, ее расщеплению и усвоению питательных веществ. Оптимальное содержание фермента пектатлиазы и Панкреатина в таблетке, покрытой кишечно-растворимой оболочкой, способствует быстрому и полному расщеплению пищи в кишечнике и имеет значительные преимущества в сравнении с известными пищеварительными препаратами. 2 н. и 3 з. п. ф-лы, 11 табл.

1. Лекарственное средство для улучшения процессов пищеварения, содержащее панкреатин, в который входят амилаза, липаза, трипсин, химотрипсин, и вспомогательные вещества, представляющее собой таблетку, покрытую кишечно-растворимой оболочкой, отличающееся тем, что дополнительно содержит фермент пектатлиазу, выделенную из культуральной жидкости бактериального продуцента Bacillus macerans BS-04, при следующем соотношении компонентов на ядро таблетки:

панкреатин 0,200 г и протеолитической активности не менее 36 ед.,

пектатлиаза 0,025 г и пектатлитической активности не менее 70000 ед.,

вспомогательные вещества до 0,35 г.