摘要: 碳酸钙 D 3 作为一种常用的钙补剂剂,用于缺钙乏相关疾病的防治。本文报道了一种创新药物 ——复方 碳酸钙颗粒 (CCCGs)的药代动力学特性, 其在水中形成可溶解的碳酸钙和柠檬酸钙的络合物。将复方碳酸钙颗粒( CCCGs )和市面上常用的普通碳酸钙 D 3 ( CC) 在使用奥美拉唑抑制胃酸分泌的 5周龄小鼠与未处理的对照组小鼠进行比较。 结果表明: (1)与普通 碳酸钙 D 3 相比,复方碳酸钙颗粒( CCCGs )具有较好的体外水溶性; (2) 在对照组小鼠中,复方碳酸钙颗粒( CCCGs )给药后的钙吸收率与普通碳酸钙 D 3 ( CC)相当; (3)抑制胃酸分泌 条件下,给予复方碳酸钙颗粒( CCCGs )后,不影响钙的吸收,但给予普通碳酸钙 D 3 ( CC )后,钙的吸收有一定降低; (4) 复方 碳酸钙颗粒( CCCGs )不受植酸或单宁的影响,其钙的吸收速率稳定,但植酸或单宁对普通碳酸钙 D 3 ( CC )有一定影响; (5) 在正常小鼠组,复方碳酸钙颗粒( CCCGs )不抑制胃排空和肠道推进,也不改变胃肠激素。结果表明,相对于其它的钙补充剂,复方碳酸钙颗粒( CCCGs )的效疗可能更有优势,特别是对胃酸缺乏或伴胃肠系统障碍的婴儿、孕产妇和老年人,因为复方碳酸钙颗粒( CCCGs )具有稳定的钙吸收特性和较少的副作用。
关键字:碳酸钙;胃酸抑制;植酸;单宁;钙的吸收
钙是人体第五丰富的元素,约占人体重量的 1.5 - 2%,其中99%以上的成分储存在骨骼和牙齿中 [1] 。钙不仅是构建人体骨骼所必需的元素,而且还以钙离子的形式调节肌肉、神经等组织的生理活性 [2-4] 。美国医学研究所 (IOM)和美国国立卫生研究院(NIH)建议女性和65岁以上的男性每天摄入1200毫克至-1500毫克的钙 [5,6] 。一般来说,世界上许多地方,包括中国和其他环太平洋国家以及南美大部分地区,每天从食物中摄取的钙不足 400-500mg [7] 。患有与钙缺乏相关特殊情况的个体,如婴儿、青少年和老年 [8] ,或孕妇、哺乳期妇女或绝经后妇女 [9] ,可能需要钙补充剂 [10] 。例如,婴幼儿和青少年需要更多的钙来满足快速生长发育的需要。维持骨密度和预防骨质疏松性骨折需要足够的钙和维生素 D水平 [11,12] 。
钙补充剂主要分为无机钙、有机钙、 “天然 钙 ”和氨基酸钙制剂 [13] 。长期服用这些钙补充剂常会导致胃肠道症状,如腹胀、便秘、胀气,或三者兼而有之。钙的吸收受多种因素的影响,包括维生素 D水平、胃内和肠道内pH值 [15,16] 和胃肠动力 [17-19] 。很大程度上由于柠檬酸钙络合物的低解离常数( pKa), 它通常比普通碳酸钙 D 3 有更少的副作用。然而,大多数钙补充剂都受到的钙配合物,阴离子或胃和肠道内容物等限制其吸收。 [20]
近年来,我们发现了一种创新药 —— 复方碳酸钙颗粒 (CCCGs), 其在水中形成碳酸钙与柠檬酸的络合物。在这份报告中,我们比较了复方碳酸钙颗粒 (CCCGs)和 普通碳酸钙 D 3 ( CC )的效果。 (1) 奥美拉唑抑制胃酸的小鼠和正常小鼠和对钙的吸收率 ; (2) 研究了食物中植酸和单宁对钙离子吸收的影响。 (3)对照 研究小鼠胃排空、肠推进及胃肠激素胃动素 (MTL)、胃泌素(GAS)水平的影响。
1材料和方法
1.1 复方碳酸钙颗粒(CCCGs)的制备
复方碳酸钙颗粒(CCCGs)是根据一个专利文件所述进行制备。(中国,专利号为ZL201110139889.8)。简而言之,β-环糊精结合维生素D3和溶解在乙醇粘结剂包裹。再与碳酸钙粘合形成一组颗粒。另一组用粘合剂和酸性辅料混合,在酸性介质中形成颗粒。最后,两种颗粒混合形成复方碳酸钙颗粒(CCCGs)。这种新型CCCGS含有碳酸钙、维生素D、酸性辅料和粘结剂,配比为1:0.3-0.7:1-2:0.01-0.4。具体地说,酸性辅料是从柠檬酸、苹果酸、酒石酸和粘合剂中的一种或其任意组合中选择的,其组合物为聚维酮或羟丙基甲基纤维素或其组合。
1.2 实验动物
5周龄C57BL/6小公鼠从北京维通利华实验动物科技有限公司所购买。所有动物实验均经华中科技大学同济医学院动物保护与使用委员会批准。在特定的无致病性条件下(SPF),同济医学院实验动物中心(华中科技大学)建立了实验菌落。实验过程中,动物被置于23±2℃的笼中,以标准的实验室饲料和自来水喂养。
公鼠 (北京维通利华实验动物技术有限公司) 被喂入不含钙的食物 1周,( 每组 n = 8)。为了抑制胃酸分泌, 口服奥美拉唑 (20 mg/kg),每日剂量为20mg/kg,直至实验完成,并评估钙的吸收情况。在不同的 实验组中,分别添加植酸溶液 (0.5%)(日本东京化学工业)和单宁溶液(0.8%)(中国强生化学有限公司)。口服 普通碳酸钙 D 3 ( CC )(美国惠氏制药有限公司 )或柠檬酸钙(国药控股化学试剂有限公司),剂量见正文。 口服复方碳酸钙颗粒( CCCGs )三种剂量 (mg Ca/Kg BW)中的一种:90、180和360 mg Ca/Kg。
1.3 胃内pH值
给予奥美拉唑(20 mg/kg)1小时后处死小鼠,取胃。然后用4ml生理盐水冲洗胃的内部,直至彻底冲洗胃的内容物。然后测定漂洗液的pH值。
1.4 样品制备
用不含钙的食物喂养小鼠 1周,使小鼠体内原有残余钙代谢。用奥美拉唑(20mg/kg)建立低胃酸分泌模型。一小时后, 服用复方碳酸钙颗粒( CCCGs )或普通碳酸钙 D 3 ( CC )。分别于给药后 1、2、4、6、8、12、24小时采集尿液样本,记录排泄量(每组n=8)。经过一周的无钙喂养。连续给予 复方碳酸钙颗粒( CCCGs )、普通碳酸钙 D 3 ( CC )或柠檬酸钙 6天,最后3天 ,每天收集粪便样本。
1.5 尿液和粪便样本分析的一般程序
约 0.05g粪便样本(n=8)称重入锥形瓶。加入硝酸HNO 3 10mL,高氯酸0.5 mL(国药控股化学试剂有限公司),280℃加热至溶液完全蒸发,形成白色固体。冷却后,用0.025% (m/v)氯化锶溶液(国药控股化学试剂有限公司)稀释粪样和尿样。用原子吸收光谱法测定钙的含量。
1.6 火焰原子吸收光谱法(FAAS)
采用美国安捷伦公司的SpectrAA-240FS原子吸收光谱仪对原子吸收光谱进行了测量。采用空心阴极灯作为辐射源,测定粪便和尿钙水平。灯设为422.7 nm和10ma(狭缝宽度0.5 nm),样品置于空气-乙炔混合物中(乙炔流量2.00 L/min,氧化剂气体流量13.50 L/min)。背景校正方法采用BGC-D2。
1.7 钙的吸收
收集这些粪便样本,用 FAAS法测定钙水平:吸收=[(钙摄入-粪便钙)/钙摄入量]X 100%,计算正常小鼠或胃酸分泌抑制小鼠的表观钙吸收率 。采用 FAAS测定尿钙,取不同收集尿液时间范围内尿钙排泄量/时间X 100%计算尿钙平均排泄率。 复方碳酸钙颗粒( CCCGs ) CCCG 的相对生物利用度 (%)的估计为 给予复方碳酸钙颗粒( CCCGs )和普通碳酸钙 D 3 ( CC )后 24小时总样本钙水平的比值。
1.8 胃排空
通过测定营养半固体糊剂从胃中消失的速率,测定胃排空时间。这种浆料是逐步配制的。首先,将10g羧甲基纤维素钠溶于250毫升蒸馏水中。搅拌时依次加入16g奶粉、8g糖、8g淀粉、2g活性炭粉。这个过程产生了300毫升的黑色半固态糊状物。浆糊在4℃下保存。
喂服复方碳酸钙颗粒( CCCGs )或普通碳酸钙 D 3 ( CC )两周,(每组, n = 8)。然后,这些老鼠被剥夺了食物,但被允许在16小时内自由喝水。取0.8ml半固态糊剂(m),口服。20 min后处死颈椎脱位小鼠,称胃(m1),洗胃内容物,再称胃(m2)。胃排空率计算为100% - [(m1-m2)/m X 100%]。
1.9 肠推进
肠推进率是根据以前报道的程序所量化 [20,21] 。在计算胃排空的过程中,小鼠喂服复方碳酸钙颗粒( CCCGs )或普通碳酸钙 D 3 ( CC )两周 (每组 , n=8), 禁食禁水 16小时 。然后口服含 0.5%羧甲基纤维素钠的10%活性炭粉10ml /kg。30分钟后 采用颈椎脱位处死小鼠,剖腹探查小肠。确定肠道推进程度为活性炭推进距离与小肠总长度之比,为小肠总长度的一部分。
1.10 酶联免疫吸附实验(ELISA)
连续给予复方碳酸钙颗粒( CCCGs )或普通碳酸钙 D 3 ( CC )两周后,处死小鼠,小鼠眼窝采血,取血清。采用 ELISA试剂盒(南京建城生物科技有限公司)对奥美拉唑 处理组和未治疗组(对照组)小鼠血清胃动素 (MTL) 或胃泌素( GAS )进行检测。
1.11 统计分析
数据以平均标准差 (SD)表示。用 GRAPH PAD PRISM 5 进行统计分析。采用单因素方差分析 (ANOVA)检验多组间差异的统计学意义,采用t检验评价两组间的统计学比较。小于0.05的计算概率被认为是显著的。 |