Використання клітин лінії Cасо-2 для прогнозування біодоступності ксенобіотиків

Abstract

Вступ. На базі проблемної лабораторії морфофункціональних досліджень НФаУ проведено дослідження біопроникності гліцираму – біологічно активної речовини з кореня солодки. Гліцирам – це тритерпеновий гліко- зид, який має широкий спектр фармакологічної активності. Однак виразність активності залежить від багатьох фармакокінетичних характеристик препарату, зокрема від біодоступності. Біодоступність у фармакології відо- бражає здатність лікарської речовини засвоюватися в організмі. Прийнято вважати, що проходження ліків через кишковий епітелій (моношар клітин) є головним бар’єром для препарату на його шляху проникнення в систе- му кровообігу. Визначення біодоступності субстанції гліцерам проведено in vitro на моделі клітин лінії Caco-2, які відтворюють більшість властивостей і характеристик диференційованих епітеліальних клітин кишечника. У фармацевтичному секторі України впроваджена в практику біофармацевтична система класифікації (БСК) діючих речовин. Відповідно до існуючої БСК діючі речовини за їх розчинністю у різних середовищах і за про- никністю розділені на 4 класи. Метою дослідження було визначити, до якого класу біофармацевтичної системи класифікації відноситься гліцирам. Матеріали та методи. Процедура визначення проникності на культурі клітин Сасо-2 складалася з наступ- них етапів: культивування клітин, інкубування клітин на мікропористому фільтрі (підготовка тест-системи), визна- чення тест-придатності системи (вимір трансепітеліального електричного опору, калібрування методу), визна- чення проникності стандартизованої субстанції гліцирам у порівнянні з внутрішнім стандартом пропранололу гідрохдоридом, кількісне визначення проникності дослідної субстанції методом ВРХ з УФ або МС-детектором. Результати та їх обговорення. В результаті проведеного експерименту з використанням моношару Сасо-2 отримано середнє значення проникності гліцираму (7,755 ± 0,517) Е-08 см/с. Ці дані свідчать, що субстанція гліцирам має низьку проникність через епітеліальний шар кишечника (менше 50 %). Враховуючи результати попередніх досліджень, в яких була встановлена висока розчинність гліцираму, можна віднести гліцирам згідно з біофармацевтичною системою класифікації до 3 класу. Висновки. Отримані результати досліджень обґрунтовують доцільність використання на основі гліцираму саме лікарських форм, які б минали бар’єр ентероцитів тонкого кишечника, зокрема песаріїв, гелів або кремів.

The biopermeability of glycyram, a biologically active substance from Glycyrrhiza glabra root was studied in the Problem Laboratory of Morphofunctional Studies of the National University of Pharmacy. Glycyram is a triterpene glycoside with a wide range of the pharmacological activity. However, the intensity of the activity depends on many pharmacokinetic characteristics of the drug, in particular on its bioavailability. Bioavailability in pharmacology reflects the ability of a medicinal substance to be absorbed in the body. It is generally assumed that passing drugs through the intestinal epithelium (a monolayer of cells) is a major barrier to the drug in its pathway into the circulatory system. The bioavailability of the glycyram substance was determined in vitro on a Caco-2 cell model reproducing most of the properties and characteristics of differentiated intestinal epithelial cells. The biopharmaceutical classification system (BCS) for active substances has been put into practice in the pharmaceutical sector of Ukraine. According to the existing BCS, the active substances are divided into 4 classes by their solubility in different media and permeability. Aim. To determine which class of the biopharmaceutical classification system glycyram belongs to. Materials and methods. The procedure for determining the permeability on a Caco-2 cell culture consisted of the following steps: cell cultivation, incubation of cells on a microporous filter (preparation of the test system), determination of the test suitability of the system (measurement of transepithelial electrical resistance, method calibration), determination of the permeability of the standardized substance glycyram compared to the internal standard – propranolol, quantitative determination of the test substance permeability by the HLC method with an UV or MS detector. Results and discussion. During the experiment using the Caco-2 monolayer the average permeability value of glyceram (7.755 ± 0.517) – E-08 cm/sec was found. These data indicate that the glycyram substance has a low permeability through the epithelial layer of the intestine (less than 50 %). Considering the results of the previous studies showing a high solubility of glycyram and its low permeability it is possible to refer glycyram to class 3 according to the biopharmaceutical classification system. Conclusions. The results of the studies obtained substantiate the feasibility of using glycyram-based dosage forms that would avoid passing the barrier of enterocytes of the small intestine, in particular pessaries, gels or creams.

Введение. На базе проблемной лаборатории морфофункциональных исследований НФаУ проведено иссле- дование биопроницаемости стандартизованной субстанции глицирам. Глицирам – это тритерпеновый глико- зид, выделенный из корня солодки голой, который имеет широкий спектр фармакологической активности. Однако выраженность активности зависит от многих фармакокинетических характеристик препарата, в частности от его биодоступности. Биодоступность в фармакологии отражает способность лекарственного вещества усваи- ваться в организме. Принято считать, что прохождение лекарств через кишечный эпителий (монослой клеток) является главным барьером для препарата на его пути проникновения в систему кровообращения. Определе- ние биодоступности субстанции глицирам проведено в условиях in vitro на модели клеток линии Caco-2, вос- производящих большинство свойств и характеристик дифференцированных эпителиальных клеток кишечника. В фармацевтическом секторе Украины внедрена в практику биофармацевтическая система классификации (БСК) действующих веществ. Согласно существующей БСК действующие вещества по их растворимости и проница- емости разделены на 4 класса. Целью исследования было определить, к какому классу биофармацевтической системы классификации относится глицирам. Материалы и методы. Процедура определения проницаемости на культуре клеток Сасо-2 состояла из следующих этапов: культивирование клеток, инкубирование клеток на микропористом фильтре (подготовка тест-системы), определение тест-пригодности системы (измерение трансэпителиального сопротивления, ка- либровка метода), определение проницаемости исследуемой субстанции по сравнению с внутренним стан- дартом пропранолола гидрохлоридом, количественное определение проницаемости исследуемой субстанции методом ВЖХ с УФ или МС-детектором. Результаты. В ходе проведенного эксперимента с использованием монослоя культуры клеток Сасо-2 уста- новлено среднее значение проницаемости глицирама (7,755 ± 0,517) Е-08 см/с. Эти данные свидетельствуют, что субстанция глицирам имеет низкую проницаемость через эпителиальный слой кишечника (менее 50 %). Учитывая ранее установленную высокую растворимость глицирама и его низкую проницаемость, глицирам соглас- но биофармацевтической системе классификации можно отнести к 3 классу веществ. Выводы. Полученные результаты исследований обосновывают целесообразность использования глици- рама как основу лекарственных форм, которые бы избегали преодоления барьера энтероцитов тонкого кишеч- ника, в частности пессариев, гелей, кремов.