Автор публикации: Каленикова Е.И., Городецкая Е.А., Медведев О.С.

ФАРМАКОКИНЕТИКА КОЭНЗИМА Q10

Автор публикации: Каленикова Е.И., Городецкая Е.А., Медведев О.С. Опубликована: МГУ имени М.В.Ломоносова, факультет фундаментальной медицины, кафедра фармакологии (заведующий кафедрой – д.м.н., проф. О.С. Медведев). Изучена фармакокинетика порошка и раствора солюбилизированной формы коэнзима Q10 (CoQ10) после перорального введения крысам (10 мг/кг). Концентрации CoQ10 в плазме крови отслеживали в течение 2-х суток, определяя методом ВЭЖХ с электрохимическим детектированием. CoQ10 в солюбилизированной форме обладал большей степенью всасывания, создавая более высокие концентрации в плазме крови; в результате его биодоступность составила 264 % относительно порошка. Коэнзим Q10 (убихинон) в настоящее время рекомендован в качестве дополнения к традиционной терапии сердечно-сосудистых заболеваний [1; 7; 9]. Хотя коэнзим Q10 является липофильным соединением, растворимость его крайне ограничена и препараты часто характеризуются низкой биодоступностью [8]. На степень всасывания вещества наибольшее влияние оказывают физико-химические свойства его субстанции в составе препарата, следовательно, коэнзим Q10 в порошке, суспензии, масляном растворе, солюбилизированной форме и т. д., скорее всего, будет демонстрировать разную биодоступность. Однако исследований фармакокинетических характеристик субстанции и препаратов коэнзима Q10 чрезвычайно мало. Целью данной работы явилось изучение фармакокинетики порошка и раствора солюбилизированной формы коэнзима Q10 после однократного перорального введения крысам.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные животные и хирургические процедуры.

Исследование выполнено на самцах крыс линии Wistar массой 250–300 г. Животным в стерильных условиях под наркозом (пентобарбитал, 50 мг/кг внутрибрюшинно) имплантировали катетер в бедренную вену для последующего отбора образцов крови. Через сутки после операции бодрствующим животным натощак через зонд вводили в желудок коэнзим Q10 в дозе 10 мг/кг: крысам первой группы (n=7) – раствор солюбилизированного коэнзима Q10 (Кудесан, ЗАО Аквион, Москва, Россия), крысам второй группы (n=7) – порошок коэнзима Q10 в виде взвеси в 0,2 % растворе метилцеллюлозы. Отбор проб крови (по 0,3 мл) проводили до введения препарата и спустя 2, 3, 4, 5, 7, 9, 24, 36 и 48 ч. после введения. Образцы крови центрифугировали, плазму крови отбирали, замораживали и хранили при –20оС до проведения количественного анализа коэнзимов Q. На протяжении двух суток после введения коэнзима Q10 животных не кормили, не ограничивая доступ к воде.

Определение коэнзима Q10

Количественный анализ коэнзима Q10 в плазме крови проводили по методике [5] с некоторыми модификациями. К 100 мкл плазмы крови добавляли 220 мкл этанола и 550 мкл n-гексана, тщательно встряхивали в течение 10 мин., центрифугировали при 3000 об./мин. в течение 3-х мин. и верхний слой n-гексана отбирали в объеме 500 мкл. К остатку добавляли еще 550 мкл n-гексана и повторяли процедуру экстракции и отбора экстракта. Объединенный экстракт упаривали досуха, растворяли в 100 мкл этанола и восстанавливали окисленную форму коэнзимов Q9 и Q10 добавлением 10 мкл 5 % раствора натрия тетрагидробората в этаноле. 10 мкл восстановленного экстракта анализировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимическим детектированием на оборудовании фирмы «Environmental Sciences Associate, Inc.», (США): насос модели 580 и электрохимический детектор «Coulochem II». Условия проведения хроматографического анализа обеспечивали разделение коэнзимов Q9 и Q10, необходимое ввиду того, что доминирующей формой коэнзима Q у крыс является коэнзим Q9. Разделение проводили в изократическом режиме на колонке 150х4,6 мм с сорбентом С18 (5 мкм) при скорости потока элюэнта 1,3 мл/мин. Подвижная фаза содержала 0,3 % NaCl в смеси этанол-метанол-7 % HClO4 (970:20:10). Электрохимическое детектирование осуществляли с помощью аналитической ячейки (model 5011) при напряжении на первой паре электродов –50 мВ и +350 мВ – на второй. Время удерживания составило для коэнзимов Q9 и Q10 – 6,5 и 8,5 мин., соответственно. Регистрацию и обработку хроматографических данных проводили с помощью компьютерной программы фирмы «Environmental Sciences Associate, Inc.», (США).

Определение фармакокинетических характеристик коэнзима Q10

Для порошка и солюбилизированной формы коэнзима Q10 были определены и рассчитаны следующие параметры фармакокинетики: Tmax – время достижения максимальной концентрации, Cmax – величина максимальной концентрации, AUCo-t – площадь под фармакокинетической кривой “концентрация-время”, Cmax/AUCo-t – относительная скорость всасывания. Для солюбилизированной формы рассчитывали: f – относительную биодоступность исследуемой лекарственной формы по отношению к сравниваемой, определяемую отношением AUCo-t,T/AUCo-t,R, f' – относительную степень всасывания, определяемую отношением Cmax, T/Cmax, R. Значения параметров фармакокинетики были рассчитаны модельно-независимыми методами. Величину Cmax и время ее достижения определяли из фактических значений концентраций. Площадь под фармакокинетической кривой (AUCo-t) рассчитывали методом трапеций. Расчет биодоступности коэнзима Q10 производился методом сравнения площадей под кривыми зависимости концентрации коэнзима Q10 в плазме крови от времени, построенными для двух групп крыс.

Обработка результатов

Результаты представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (M±m). Межгрупповые различия оценивали, используя t-test. Различия считали значимыми при вероятности ошибки менее 5% (p<0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полученные величины времени достижения максимальной концентрации коэнзима Q10 в плазме (3–4 часа) свидетельствуют о медленной абсорбции коэнзима Q10 в желудочно-кишечном тракте вследствие его гидрофобности и большого молекулярного веса. Время достижения максимальной концентрации и относительная скорость всасывания порошка коэнзима Q10 и солюбилизированной формы достоверно не различались. Другие фармакокинетические параметры коэнзима Q10 в солюбилизированной форме существенно отличались от таковых в порошке (рис. 2). Средние значения концентраций коэнзима Q10 в плазме в течение суток после приема солюбилизированной формы были достоверно выше, чем после приема порошка (таблица 1). Максимальная концентрация в плазме крови после приема солюбилизированной формы была примерно в 3,3 раза выше, а площадь под кривой «концентрация-время» – в 2,6 раза больше по сравнению с порошком (таблица 2). Соответственно, биодоступность коэнзима Q10 в составе солюбилизированной формы относительно порошка составляла 264 %, а относительная степень всасывания – 329 % (таблица 2). Кинетические кривые коэнзима Q10 у нескольких животных имели дополнительные пики концентраций, наблюдавшиеся в интервале от 7 до 24 часов после введения вещества (рис. 3). Известно, что жирорастворимый коэнзим Q10 после всасывания в кишечнике захватывается из циркуляции тканями печени [3,13]. По-видимому, наличие дополнительных пиков концентраций коэнзима Q10, наблюдавшееся также в исследованиях на людях [10] и на морских свинках [11], является отражением феномена энтерогепатической циркуляции. Эпизоды повторного всасывания коэнзима Q10 обусловили ломаный характер кинетических кривых после максимума концентраций и исключили возможность корректного расчета контанты элиминации. Таким образом, коэнзим Q10 в солюбилизированной форме обладает несомненными преимуществами: большей степенью всасывания, более высокими концентрациями в плазме крови и в результате – большей биодоступностью. Это согласуется с имеющимися в литературе данными, показывающими, что при длительном приеме солюбилизированных форм плазменные концентрации коэнзима Q10 в 2–2,5 раза выше [4], а относительная биодоступность в 3–6 раз больше, чем при использовании порошка [6;12]. Фармакинетические преимущества солюбилизированной формы обусловили ее высокую эффективность в качестве кардиопротектора: хроническое пероральное введение приводило к повышению не только плазменных уровней коэнзима Q10 (в 2,5 раза), но и содержания его в миокарде крыс, что увеличивало выживаемость клеток миокарда в условиях ишемии и в итоге ограничивало размер постинфарктной зоны некроза [2].

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 05-0449809а, 05-04-49301а).

ЛИТЕРАТУРА

Аронов, Д.М. // Русский медицинский журнал. – 2004. – Т.12. – №15. – С. 905–909. Каленикова, Е.И., Городецкая, Е.А., Колокольчикова, Е. и др. // Биохимия. – 2007. – Т. 72. – №3. – С. 407–415. Bhagavan, H.N., Chopra, R.K. // Free Radical Res. – 2006. – V. 40. – P. 445–453. Chopra, R.K., Godman, R., Sinatra, S.T. and Bhagavan, H.N. // Int. J. Vitam. Nutr. Res. –1998. – V. 68. – №2. – P. 109–113. Lass, A. and Sohal, R. // Free Radic. Biol. & Med. – 1998. – V. 27. – P. 220–226. Miles, M., Horn, P., Miles, L. et al. // Nutr. Res. – 2002. – V. 22. – P. 919–929. Sarter, B. // J. Cardiovasc. Nurs. – 2002. – V. 16. – P. 9–20. Ullman, U., Metzner, J., Schulz, C. et al. // Journal of Medical Food. – 2005. – V. 8. – №3. – P. 397–399. Weant, K.A. and Smith, K.M. // Ann. Pharmacother. – 2005. – V. 39. – P. 1522–1526. Weiss, M., Mortensen, S.A., Rassing, M.R. et al. // Mol. Aspects Med. – 1994. – V. 15. – P. s273–s280. Yuzuriha, T., Takada, M., Katayama, K. // Biochim. Biophys. Acta. – 1983. – V. 759. – P. 286–291. Zaghloul, A., Gurley, B., Khan, M. et al. // Drug. Dev. Ind. Pharm. – 2002. – V. 28. – №10. – P. 1195–1200. Zhang, Y., Aberg, F., Appelkvist, E-L. et al. // J. Nutr. – 1995. – V. 125. – P. 446–453.
Рисунок 1
. Хроматограммы 2-х образцов плазмы крови крысы: до (а) и через 2 часа после (б) введения коэнзима Q10: 1 – коэнзим Q10, 2 – коэнзим Q9.

Таблица 1. Среднегрупповые значения прироста концентраций коэнзима Q10 в плазме крыс после приема порошка коэнзима Q10 и солюбилизированной формы

Время после приема (часы)

2

3

4

5

7

9

24

32

48

Прирост концентраций в плазме (нг/ мл):

– порошок

81±14

159±35

163±41

117±17

95±12

74±6

59±10

28±7

23±5

– солюбизированная форма

363±31

562±77

514±111

317±65

265±56

164±32

120±17

83±27

66±27

Достоверность различий

0,00002

0,0007

0,013

0,016

0,017

0,022

0,007

0,07

0,14

Таблица 2. Параметры фармакокинетики для солюбилизированной формы и порошка коэнзима Q10

 

Солюбизированная форма

Порошок

Достоверность различий

AUC0-48

(нг*час*мл-1)

6922±887

2627±350

0,001

С max (нг/ мл)

654±52

199±29

0,00001

Т max (часы)

3,3±0,3

4,3±0,5

н/д

С max / AUC0-48

0,103±0,016

0,018±0,015

н/д

f (%)

264

 

 

f’(%)

329

 



Рисунок 2. Среднегрупповые кинетические кривые прироста концентраций коэнзима Q10 для солюбилизированной формы (1) и порошка (2).

Рисунок 3. Индивидуальная кинетическая кривая коэнзима Q10 (солюбилизированная форма) с дополнительным пиком

Весь сайт