Использование альгинатов в медицине и фармации

С каждым годом увеличиваются объемы потребления и производства лекарственных средств как в мире в целом, так и в России в частности. Так, например только в 2021 году в РФ ёмкость фармацевтического рынка выросла на 16% по сравнению с прошлым годом (с 2 037 млрд рублей  до 2 375 млрд рублей) [6].

Производимые лекарственные препараты выпускаются в разнообразных лекарственных формах, для которых, в свою очередь, применяется широкий перечень вспомогательных веществ.

Одними из таких вспомогательных веществ являются альгинаты, популяризированные в последние годы из-за поиска альтернатив пластиковым бутылкам и использования в молекулярной кухне, в том числе для производства искусственной икры. Такое их применение возможно благодаря покрытию, образующемуся при реакции с хлоридом кальция. Поэтому интересным представляется изучить возможность  использования альгинатов и для производства лекарственных препаратов

Альгинаты представляют собой соли альгиновой кислоты (Alginic acid) – гидрофильного коллоидного углевода, полисахарида. Получают экстрагированием с помощью щелочных растворов из клеточных стенок различных видов бурых водорослей, чаще всего рода ламинарий (Laminaria) [5, c. 1]

Альгиновая кислота может поглощать до 200-300 частей воды по отношению к своей массе, растворяется при низком pH, образуя вязкий гель с высоким pH [5, c. 1]. Одной из особенностей альгиновой кислоты является её способность связывать катионы тяжелых металлов, чем объясняется возможность использования в виде детоксиканта и радиопротектора.

Её натриевая соль, альгинат натрия, представляет собой белый аморфный порошок, медленно растворяющийся в воде с образованием мутных и вязких коллоидных растворов. Может поглощать до 20 частей воды по отношению к своей массе.

Альгиновая кислота применяется в пищевой и фармацевтической промышленности, биотехнологии,  зарегистрирована в виде пищевой добавки E400. Данные об использовании присутствуют в фармакопее США и фармакопее Евразийского союза. [7]

Современная медицина применяет альгинаты в трех основных направлениях:

• вспомогательные вещества для производства лекарственных форм;
• изделия медицинского назначения для местного гемостаза при наружных и внутриполостных кровотечениях;
• лекарственные средства и биологически активные добавки

Клиническое применение подтвердило полную их нетоксичность и отсутствие побочных эффектов, что позволило широко использовать в педиатрической практике при лечении целого ряда заболеваний [4, c.4]. Летальная доза составляет порядка 15 г/кг, что позволяет отнести альгинаты к малотоксичным веществам.

В фармацевтической технологии применяется в качестве загустителя, стабилизатора и связующего вещества для эмульсий и мазей  и разрыхлителя в составе таблеток. [3, c.11] В зарубежной практике альгинатные основы нашли применение как гидрофильные основы для мазей. При производстве пилюльных масс альгиновая кислота используется для связывания эмульгирующих жидкостей и склеивания гидрофобных твердых веществ [2, c.13].

В растворе альгинаты совместимы с множеством компонентов:  другими загустителями, сахарами, маслами и жирами, эмульгаторами и растворами солей щелочных металлов. Возможная же несовместимость является результатом реакции с двухвалентными катионами (за исключением магния) или реагентами, которые приводят к щелочной деградации или кислотному осаждению. При этом во многих случаях несовместимости можно избежать, используя комплексное образование иона металла или точный контроль рН.

Альгинатные материалы используются в медицинских изделиях в виде загущенного полимера, нанесенного на марлю, текстильные салфетки, из альгината производят губки для местного гемостаза при наружных и полостных повреждениях. Это их применение обусловлено способностью адсорбировать воду в большом количестве и структурировать жидкие растворы [1].

Как лекарственные средства альгинаты применяются в роли сорбирующих, антацидных средств, в комплексном лечении дисбактериоза, они обладают некоторыми иммуностимулирующими свойствами. Как БАД используется в роли источника пищевых волокон.

Также одним из недостатков альгинатов можно считать невозможность паровой стерилизации некоторых лекарственных форм, например гемолитических губок, для их стерилизации можно применять радиационный метод.

Поскольку альгинаты являются нетоксичными, безопасными, довольно удобными в роли вспомогательных веществ и производятся из водорослей, добыча которых только растет, их роль в медицине также ожидает рост в ближайшем будущем, возможно появление новых лекарственных форм на основе производных анальгиновой кисоты.