Фармакологічні та біофармацевтичні дослідження комбінації парацетамолу та N-ацетил-D-глюкозаміну як аналгетичного препарату

Автор(и)

  • Олена Анатоліївна Рубан Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2456-8210
  • Ігор Володимирович Зупанець Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-8762-0098
  • Тетяна Євгеніївна Колісник Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2682-0360
  • Сергій Констянтинович Шебеко Національний фармацевтичний університет, Україна http://orcid.org/0000-0001-9350-7588
  • Ольга Валеріївна Ващенко Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-7447-9080
  • Станіслав Михайлович Зимін Національний фармацевтичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-6245-7167
  • Олена Вікторівна Должикова Національний фармацевтичний університет, Україна http://orcid.org/0000-0002-1660-4613

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.253474

Ключові слова:

парацетамол, N-ацетил-D-глюкозамін, таблетка, щури, анальгетики, L-α-диміристоїлфосфатидилхолін (DMPC), диференціальна скануюча калориметрія (ДСК), ліпідна мембрана

Анотація

Мета. Експериментальний підбір співвідношення парацетамолу та N-ацетил-D-глюкозаміну (NAG) та дослідження комбінованої дози та біодоступності фармацевтичної композиції та активної фармацевтичної речовини (АФІ) у моделі клітинних біомембран.

Матеріали і методи. Використовували такі речовини: парацетамол, Actimask Acetaminophen (парацетамол, вкритий желатином), NAG. Для фармакологічних досліджень були використані лабораторні щури, що отримували тест-об'єкти внутрішньошлунково. Дослідження проводили на моделі запальної гіпералгезії за методом Рендалла-Селітто. Встановлено значення больового порогу до та після індукції патології.

Для біофармацевтичних досліджень використовували сухий L-α-димірістоілфосфатидилхолін, придбаний у Avanti Polar Lipids (чистота 99,9 %), гідратований відповідною кількістю двічі дистильованої води для отримання 70 % мас./мас. водна дисперсія. Дослідження диференційної скануючої калориметрії (ДСК) проводили з використанням мікрокалориметра DSC 1 (Mettler Toledo). Досліджувані лікарські засоби поміщали на дно тигля, потім додавали необхідну кількість ліпідної мембрани і цей момент брали за точку відліку часу (t=0). Потім тигель закривали кришкою і зразок піддавали послідовним температурним скануванням, нагріваючи від 0 до 35 ºC зі швидкістю сканування 2 ºC/хв. Процедуру повторювали до тих пір, поки не перестали спостерігатися зміни в профілях ДСК, тобто не було досягнуто рівноваги системи.

Результати. Експериментально доведено, що комбінація парацетамолу та NAG у співвідношенні 4:1 показала кращу знеболювальну ефективність. Дозу активних інгредієнтів було визначено як 50 мг/кг за сумою AФI. Встановлено активну взаємодію парацетамолу з двошаром біомембран і встановлено, що Actimask має гіршу швидкість проникнення в мембрану за рахунок покриття парацетамолу желатиновою оболонкою. NAG істотно не впливав на швидкість проникнення Актімаска через бішар мембран, але допоміжні компоненти таблетованої суміші значно покращували швидкість і повноту проникнення парацетамолу через бішар біомембран.

Висновки. Дослідження виявило найбільш ефективне співвідношення між парацетамолом і NAG у складі, яке становить 4:1. Наступним кроком було визначення дози АФІ, яка становить 50 мг/кг суми діючих речовин. Встановлено, що парацетамол має хорошу проникність через бішар біомембран, а таблетована маса значно покращує проникність парацетамолу

Біографії авторів

Олена Анатоліївна Рубан, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор, завідувачка кафедри

Кафедри заводської технології ліків

Ігор Володимирович Зупанець, Національний фармацевтичний університет

Кафедрa заводської технології ліків

Тетяна Євгеніївна Колісник, Національний фармацевтичний університет

Кандидат фармацевтичних наук, асистент

Кафедрa заводської технології ліків

Сергій Констянтинович Шебеко, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедрa клінічної фармакології та клінічної фармації

Ольга Валеріївна Ващенко, Державна наукова установа «Науково-технологічний комплекс «Інститут монокристалів» Національної академії наук України»

Доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник

Відділ наноструктурних матеріалів імені Ю. В. Малюкіна

Інститут сцинтиляційних матеріалів

Станіслав Михайлович Зимін, Національний фармацевтичний університет

Кандидат медичних наук, доцент

Кафедра клінічної фармакології та клінічної фармації

Олена Вікторівна Должикова, Національний фармацевтичний університет

Доктор фармацевтичних наук, доцент

Кафедра клінічної лабораторної діагностики

Посилання

  1. Zupanets, I. V., Ruban, O. A., Kolisnyk, T. E. (2019). The modern state of orally disintegrating tablets development. Ukrainian biopharmaceutical journal, 3 (60), 6–12. doi: http://doi.org/10.24959/170227
  2. International Association for the Study of Pain (2021). International Association for the Study of Pain. Available at: https://www.iasp-pain.org/
  3. Rachin, A., Sharov, M., Averchenkova, A., Vygovskaya, S., Nuvakhova, M. (2017). Chronic pain: from pathogenesis to innovative treatment. RMJ, 9, 625–631.
  4. International Association for the Study of Pain (2021). IASP News. Available at: https://www.iasp-pain.org/publications/iaspnews/?ItemNumber=8340&navItemNumber=643
  5. Takai, Y., Yamamoto-Mitani, N., Abe, Y., Suzuki, M. (2014). Literature review of pain management for people with chronic pain. Japan Journal of Nursing Science, 12 (3), 167–183. doi: http://doi.org/10.1111/jjns.12065
  6. Chronic pain: a literature review (2021). Saúde Coletiva: Uma Abordagem Multidisciplinar 3, 38–45.
  7. Sulik, R. V. (2016). Differential approach in the diagnosis and treatment of neuropathic pain. Pain Medicine Journal, 1, 51–56.
  8. Zupanets, I. V., Ruban, O. A., Ievtushenko, O. M., Kolisnyk, Т. E. (2020). Assortment research of analgesic drugs for chronic pain treatment on pharmaceutical market of Ukraine. Farmatsevtychnyi Zhurnal, 3, 16–28. doi: http://doi.org/10.32352/0367-3057.3.20.02
  9. Chronic pain: supporting safer prescribing of analgesics (2017). British Medical Association, 35.
  10. Nikles, C. J., Yelland, M., Del Mar, C., Wilkinson, D. (2005). The Role of Paracetamol in Chronic Pain: An Evidence-Based Approach. American Journal of Therapeutics, 12 (1), 80–91. doi: http://doi.org/10.1097/00045391-200501000-00011
  11. The International Agency for Research on Cancer. (1999). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans Vol. 73. Paracetamol. World Health Organization.
  12. Viktorov, A. P. (2010). Acetaminophen (paracetamol) – non-steroidal anti-inflammatory analgesic-antipyretic. Rational Pharmacotherapy, 14 (1), 42–47. Available at: https://rpht.com.ua/ru/archive/2010/1%2814%29/pages-42-47/acetaminofen-paracetamol-nesteroidnyy-protivovospalitelnyy-analgetik-antipiretik
  13. Agrawal, S., Khazaeni, B. (2021). Acetaminophen Toxicity. The National Center for Biotechnology Information. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441917/#article-17075.s2
  14. Farrell, S. E. (2021). Acetaminophen Toxicity: Practice Essentials, Background, Pathophysiology. Мedscape. Available at: https://emedicine.medscape.com/article/820200-overview
  15. Saleem, T. H., Abo El-Maali, N., Hassan, M. H., Mohamed, N. A., Mostafa, N. A. M., Abdel-Kahaar, E., Tammam, A. S. (2018). Comparative Protective Effects of N-Acetylcysteine, N-Acetyl Methionine, and N-Acetyl Glucosamine against Paracetamol and Phenacetin Therapeutic Doses–Induced Hepatotoxicity in Rats. International Journal of Hepatology, 2018, 1–8. doi: http://doi.org/10.1155/2018/7603437
  16. Qinna, N. A., Shubbar, M. H., Matalka, K. Z., Al-Jbour, N., Ghattas, M. A., Badwan, A. A. (2015). Glucosamine Enhances Paracetamol Bioavailability by Reducing Its Metabolism. Journal of Pharmaceutical Sciences, 104 (1), 257–265. doi: http://doi.org/10.1002/jps.24269
  17. Tulyakov, V. А. (2012). Development of antiarthritic drugs with chondroprotective, anti-inflammatory and analgesic action based on glucosamine amino sugar. NUPh.
  18. Sadchenko, A. O., Vashchenko, O. V. et. al. (2017). Some Characteristics of Interactions of Pharmaceuticals and Their Active Pharmaceutical Ingredients with Lipid Membranes. Biophysics, 62 (3), 701–711.
  19. Kasian, N. A., Pashynska, V. A., Vashchenko, O. V., Krasnikova, A. O., Gömöry, A., Kosevich, M. V., Lisetski, L. N. (2014). Probing of the combined effect of bisquaternary ammonium antimicrobial agents and acetylsalicylic acid on model phospholipid membranes: differential scanning calorimetry and mass spectrometry studies. Mol. BioSyst., 10 (12), 3155–3162. doi: http://doi.org/10.1039/c4mb00420e
  20. Guide for the care and use of laboratory animals (No. 8th) (2011). Washington: National Academies Press.
  21. Sharp, P., Villano, J. S. (2012). The Laboratory Rat (Laboratory Animal Pocket Reference). CRC Press, 399. doi: http://doi.org/10.1201/b13862
  22. Suckow, M. A., Hankenson, F., Wilson, R. P., Foley, P. L. (2019). American College of Laboratory Animal Medicine. The Laboratory Rat. Academic Press.
  23. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes (2010). Official Journal of the European Union.
  24. Hasani, A., Soljakova, M., Jakupi, M. H., Ustalar-Ozgen, S. Z. (2011). Preemptive analgesic effect of diclofenac: experimental in rats. Middle East Journal of Anesthesiology, 21 (3), 355–360.
  25. Randall, L. O., Selitto, J. J. (1957). A method for measurement of analgesic activity on inflamed tissue. Archives Internationales de Pharmacodynamie, 111 (4), 409–419.
  26. Nkeh-Chungag, N. B., Mxolisi Bekwa, P. C., Ndebia, J. E., Kayo, M., Mbafor, T. J., Iputo, E. J. (2010). Analgesic and anti-inflammatory properties of Oxyanthus unilocularis. Journal of Medicinal Plants Research, 4 (10), 932–939.
  27. Vogel, H. G. (2007). Analgesic, Anti-inflammatory, and Anti-pyretic Activity. Drug Discovery and Evaluation. Berlin, Heidelberg: Springer, 983–1116. doi: https//doi.org/10.1007/978-3-540-70995-4_9
  28. Guidance for industry: Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers (2005). Food and Drug Administration. Rockville: FDA.
  29. Botting, R. M. (2000). Mechanism of Action of Acetaminophen: Is There a Cyclooxygenase 3? Clinical Infectious Diseases, 31 (5), S202–S210. doi: http://doi.org/10.1086/317520
  30. Ince, I., Aksoy, M., Ahiskalioglu, A., Comez, M., Dostbil, A., Celik, M. et. al. (2015). A Comparative Investigation of the Analgesic Effects of Metamizole and Paracetamol in Rats. Journal of Investigative Surgery, 28 (3), 173–180. doi: http://doi.org/10.3109/08941939.2014.998798
  31. Islam, A. M., Al-Shiha, A. (2018). Foundations of Biostatistics. Springer. doi: http://doi.org/10.1007/978-981-10-8627-4
  32. Kasian, N. A., Vashchenko, O. V., Budianska, L. V., Brodskii, R. Y., Lisetski, L. N. (2019). Thermodynamics and kinetics of joint action of antiviral agent tilorone and DMSO on model lipid membranes. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes, 1861 (1), 123–129. doi: http://doi.org/10.1016/j.bbamem.2018.08.007
  33. Koynova, R., Caffrey, M. (1998). Phases and phase transitions of the phosphatidylcholines. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Reviews on Biomembranes, 1376 (1), 91–145. doi: http://doi.org/10.1016/s0304-4157(98)00006-9
  34. Lisetski, L. N., Vashchenko, O. V., Kasian, N. A., Sviechnikova, L. V. (2021). Lyotropic Liquid Crystal Phases of Phospholipids as Model Tools in Molecular Biophysics and Pharmacology. Soft Matter Systems for Biomedical Applications. Springer, 85–111. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-030-80924-9_4
  35. Sadchenko, A. O., Vashchenko, O. V., Puhovkin, A. Y., Kopeika, E. F., Kasian, N. A., Budianska, L. V. et. al. (2017). The characteristics of interactions of pharmaceuticals and their active ingredients with lipid membranes. Biophysics, 62 (4), 570–579. doi: http://doi.org/10.1134/s0006350917040194

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-28

Як цитувати

Рубан, О. А., Зупанець, І. В., Колісник, Т. Є., Шебеко, С. К., Ващенко, О. В., Зимін, С. М., & Должикова, О. В. (2022). Фармакологічні та біофармацевтичні дослідження комбінації парацетамолу та N-ацетил-D-глюкозаміну як аналгетичного препарату. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1(35), 28–36. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.253474

Номер

№ 1(35) (2022)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Olena Ruban, Ihor Zupanets, Tetiana Kolisnyk, Sergii Shebeko, Olga Vashchenko, Stanislav Zimin, Olena Dolzhykova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.