Биодоступность оксида и других соединений магния при пероральном приеме (обзор)

Биодоступность оксида и других соединений магния при пероральном приеме (обзор)

Барсук А.Л.

Магния оксид – химическое соединение с формулой MgO, белые кристаллы, нерастворимые в воде, пожаро- и взрывобезопасен. В медицине используется в качестве антацида и источника магния. В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E530 как регулятор pH. MgO содержит наибольшее количество элементарного магния среди всех соединений этого металла. Магния оксид является неорганическим соединением, к этой группе относятся также магния гидрооксид, сульфат, хлорид. Наряду с ними в качестве источника магния (Mg) используются органические соединения: пидолат, цитрат, глюконат, аспартат, аскорбинат, салицилат и оротат магния [1].

До настоящего времени нет точных данных о превосходстве того или иного препарата магния для перорального применения. Абсорбция из ЖКТ и другие фармакокинетические параметры пероральных соединений магния имеют ключевое значение для прогноза эффективности этих препаратов в качестве источника магния.

Существует распространенное мнение, что органические соединения магния лучше абсорбируются из ЖКТ, чем неорганические [1–3], однако результаты проведенных исследований далеко не всегда подтверждают эту точку зрения [4, 5], а подтверждающие порой проведены не совсем корректно. Например, в отечественном исследовании изучалась динамика концентрации магния в плазме крови и эритроцитах после однократного введения различных лекарственных форм препаратов магния. Исследование имело перекрестный дизайн. В нем приняли участие 16 добровольцев (11 мужчин и 5 женщин). Добровольцы участвовали в эксперименте повторно, между исследованиями с участием одного и того же добровольца соблюдался промежуток не менее 15 сут. Участники получали Магне В6 по 8 таблеток (Mg лактата дигидрат + пиридоксин, 384 мг в расчете на чистый Mg), Магне В6 по 3 ампулы (Mg лактата дигидрат + Mg пидолат + пиридоксин, 300 мг Mg). Препарат сравнения Берокка Плюс назначали, согласно инструкции, по 1 таблетке в сутки (Mg сульфат и карбонат, 100 мг Mg). Биодоступность оценивалась как площадь под кривой в плазме крови и эритроцитах. Различия в биодоступности между препаратами Магне В6 и контролем были статистически значимыми. Авторы отмечают существенно более высокую биодоступность органического магния в виде обеих форм Магне В6 по сравнению с препаратом сравнения – Берокка Плюс. Удивительно, что авторы сравнивают площади под кривой препаратов, в которых содержание магния отличается не менее чем в 3 раза [6].

Следует отметить, что, несмотря на активный интерес к роли магния в обменных процессах, влияния дефицита магния на развитие неврологической и сердечно-сосудистой патологии, патологии беременности и т. д., исследований, изучающих фармакокинетику пероральных препаратов магния, в т. ч. и его оксида, совсем мало [1].

В 1973 г. D.A. Cook опубликовал результаты крупного экспериментального исследования фармакокинетики неорганических соединений магния при пероральном приеме у крыс. Через 5 дней диеты с низким содержанием магния животные получили в течение 14 нед. магний в виде магния оксида или хлорида, или карбоната, или гидрокарбоната, или фосфата, или сульфата или силиката, либо остались на обедненной диете. После этого животных забили и с помощью спектрофотометрического метода были проанализированы уровни кальция и магния в бедренных костях, почках, моче, плазме, экскрементах, затем была рассчитана абсорбция магния: для карбоната она оказалась 64,9%; для хлорида – 61%, для оксида – 58%, для фосфата – 54,1%, для сульфата – 53,3%, для силиката – 54,2% [7].

В 1990 г. J.S. Lindberg и соавт. провели исследование in vitro и in vivo для сравнения абсорбции оксида и цитрата магния при приеме внутрь у человека. Сравнивалась растворимость 25 ммоль обоих веществ в 300 мл растворов соляной кислоты разной концентрации (0–24,2 mEq) и дистиллированной воде. Оксид магния практически не растворим в воде и лишь на 43% растворим в наиболее концентрированном растворе кислоты. Цитрат магния в дистиллированной воде имел растворимость 55% и лучше оксида был растворим в кислотных растворах. При восстановлении рН растворов до 7 титрованием с гидрокарбонатом ни цитрат, ни оксид не рекристаллизовывались. Здоровые добровольцы получали перорально 25 ммоль либо цитрата, либо оксида магния. По изменению мочевой экскреции магния судили об уровне абсорбции солей. Увеличение уровня магния в моче было существенно выше в группе добровольцев, получавших цитрат [8].

В 1990 г. T. Bohmer и соавт. опубликовали результаты исследования экскреции магния у здоровых молодых женщин-добровольцев (студентки) в течение 24 ч после применения магния в виде гидрооксида, цитрата, лактата магния или плацебо 3 р./сут в суточной дозе 15–20,6 ммоль. Все препараты существенно увеличили уровень мочевой экскреции магния, но статистических различий в мочевой экскреции между участниками, принимающими разные препараты магния, отмечено не было. Однако следует отметить, что в исследовании принимали участие всего 18 человек [9].

В 1994 г. S.A. Schuette и соавт. были опубликованы данные исследования кишечной абсорбции оксида магния и хелатного диглицината магния, меченных изотопом 26Mg, у пациентов (12 человек), перенесших резекцию подвздошной кишки. Исследование имело двойной слепой пересекающийся дизайн, доза 100 мг. Оксид и диглицинат магния показали биодоступность в 22,8 и 23,5% соответственно, однако была отмечена тенденция более высокого поглощения диглицината у 4 пациентов, у которых хуже всего всасывался оксид. Кроме того, пик плазменной концентрации изотопа после приема диглицината наступал раньше на 3,2±1,3 ч [10]. A.F. Walker и соавт. (2003) изучали сравнительную фармакокинетику соединений магния (оксид, цитрат и хелатное соединение магния с аминокислотой (amino-acid chelate – AAC) у здоровых добровольцев в двойном слепом рандомизированном плацебо-контролированном исследовании. Добровольцы без признаков дефицита магния были рандомизированы на 5 групп: получающих оксид магния по 300 мг/сут; цитрат магния – по 300 мг/сут; Mg ААС, а также 2 группы плацебо: в одной принимали целлюлозу, в другой – сорбитол. Препараты принимали 60 сут, обследовали пациентов после первых суток приема и после 60 дней терапии. Изучали уровни магния в крови (плазме и эритроцитах), моче и слюне с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Интересно, что во всех группах изначально средние уровни магния плазмы были ниже нормы. В плазме крови наиболее эффективным оказался цитрат. Он значимо увеличил уровни магния по сравнению с ААС после 60 дней терапии, однако статистической разницы между результатами в группе цитрата и оксида отмечено не было. В этом исследовании в слюне лишь в группе цитрата существенно увеличился уровень магния. Различий между группами по уровню магния в эритроцитах отмечено не было. Исследователи отмечают, что теоретически оксид магния должен вызывать послабляющий эффект, однако участники эксперимента, получавшие его, не отмечали подобного действия препарата [11].

C. Coudray и соавт. (2005) с помощью ряда тестов была исследована кишечная абсорбция и элиминация с мочой, а также накопление в организме крыс-самцов породы Вистар различных соединений магния. Крысы получали окись магния или магния хлорид, или сульфат, или карбонат, или ацетат, или пидолат, или глюконат, или цитрат, или лактат, или аспартат. Перед исследованием в течение 3 нед. крысы получали питание со сниженным содержанием магния (150 мг/кг). Затем крысы во всех группах получали одинаковое количество магния в виде различных его соединений (550 мг/кг массы). Эксперимент продолжали до 6 нед., а затем животных забили и измерили содержание магния в плазме, эритроцитах и костях с помощью точного метода – масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Плазменные уровни магния, содержание его в эритроцитах и костях после применения разных солей не продемонстрировали существенных отличий с тенденцией к превосходству при применении глюконата магния. Наконец, были исследованы фекальное и мочевое выведение магния и рассчитана абсорбция магния из кишечника. Результаты демонстрируют отставание неорганических соединений магния (среди них лучше всасываются магния оксид и хлорид – 48,4% и 48,8% соответственно, хуже всего сульфат – всего 34,8%), а среди органических солей рекордсмен опять глюконат – 56,8%.

Авторы делают вывод, что при небольшом превосходстве органических соединений магния (особенно, глюконата магния) и некотором отставании магния сульфата все соединения магния способны всасываться и влиять на его уровни в крови и тканях [5].

В 2006 г. в журнале «Вопросы питания» были опубликованы результаты отечественного исследования [Конюхова О.С. и соавт.] фармакокинетики препаратов магния и витаминов, проведенного с участием 60 добровольцев, из которых 15 однократно перорально получили магнийсодержащие препараты Магнерот (500 мг магния оротат; в пересчете на Mg2+ – 32,8 мг) и еще 15 человек – Центрум (100 магния оксид; в пересчете на Mg – 60,3 мг). По результатам исследования авторы отмечают, что при приеме изучаемых препаратов магния в организме происходит равное по степени выраженности увеличение концентрации указанного элемента, однако при приеме магния оксида – в более поздние сроки [4].

Целью исследования, проведенного на базе Волгоградского государственного медицинского университета [Спасов А.А. и соавт., 2010], было сравнение скорости компенсации алиментарного дефицита магния (Mg после введения 8 неорганических и 12 органических солей магния), а также оценка способности витамина В6 ускорять компенсацию магниевого дефицита при комбинации его с солями магния. Для формирования дефицита магния 280 крыс получали магнийдефицитную диету (содержание магния не более 15 мг/кг) и дистиллированную воду в течение 7 нед. Группа интактных крыс (12 животных) получали магнийсбалансированную диету (содержание Mg – 500 мг на 1 кг диеты). Начиная с 49–го дня диеты животные получали соли магния (Mg хлорид, Mg сульфат, Mg оксид, Mg нитрат, Mg тиосульфат, Mg гидрофосфат, Mg карбонат, Mg трисиликат, Mg L-, D- и DL-аспарагинат, Mg L-, и DL-пироглутамат, Mg сукцинат, Mg глицинат, Mg оротат, Mg тауринат, Mg лактат) или их комбинацию с витамином В6 в дозе 50 мг элементарного магния и 5 мг витамина В6 на 1 кг массы тела. Было установлено, что магния L-аспарагинат наиболее эффективно и быстро компенсирует дефицит магния по сравнению со всеми другими его солями. Среди неорганических солей магния лидером по скорости компенсации дефицита магния являлся хлорид, причем эффективность хлорида следовала сразу за L–аспарагинатом, опережая другие органические и неорганические соли. Эффективность оксида не уступила ни лактату, ни оротату магния [13].

Изучение биодоступности препаратов магния при приеме внутрь продолжается. В Израиле в Медицинском центре им. Хаима Шиба совсем недавно было проведено комплексное сравнительное исследование двух соединений: оксида магния и цитрата магния. Под наблюдением был 41 здоровый доброволец, у которых не было диагностированных заболеваний сердца. Они были распределены методом случайной выборки на две группы. В течение одного месяца в каждой группе наблюдаемые получали один из двух препаратов, находящихся на израильском фармацевтическом рынке: магния цитрат под коммерческим названием Диаспораль магния (295,8 мг магния в одной таблетке) или оксид моногидрат магния под коммерческим названием Магнокс 520. По окончании этого месяца был сделан перерыв в приеме препаратов также на 1 мес., после чего, уже на 3-м мес. исследования, добровольцы вновь начали принимать препараты магния, но каждый доброволец уже получал второй для него препарат: т. е. те, кто получал вначале цитрат магния, на этот раз принимали оксид магния, и наоборот. Перед началом каждого месячного приема препаратов и по его завершении проводилось исследование концентраций магния в сыворотке крови и в клетках тканей организма добровольца, изучали активность тромбоцитов, концентрации электролитов в сыворотке крови. Добровольцев просили заполнять анкеты относительно качества их повседневной жизни. Было установлено, что прием оксида магния существенным образом повысил концентрацию магния в клетках организма, привел к снижению концентраций холестерина низкой плотности и С-реактивного белка. В то же время прием цитрата магния не привел к таким положительным изменениям лабораторных показателей. Функциональная активность тромбоцитов улучшилась под влиянием приема обоих препаратов [14].

Таким образом, результаты немногочисленных фармакокинетических исследований, определяющих особенности всасывания различных солей магния из ЖКТ, демонстрируют целый ряд факторов, препятствующих изучению кишечной абсорбции препаратов магния.

Большинство исследований фармакокинетики соединений магния заключались в изучении уровня мочевой экскреции магния в течение суток и/или концентрации в плазме/сыворотке крови ионов магния, что дает возможность лишь для ориентировочной оценки кишечной абсорбции магния. При этом нельзя забывать, что уровни магния в плазме подвергаются гомеостатическому контролю и магний может из плазмы легко уходить в органы и ткани, и что плазменная концентрация не является точным показателем кишечной абсорбции магния. Более того, уровень магния в сыворотке крови может сохраняться в нормальных пределах даже при снижении общего количества магния в организме на 80% благодаря высвобождению микроэлемента из депо [15]. Можно сказать, что до настоящего времени нет единой общепринятой методики исследования влияния препаратов магния на его содержание в организме человека, и это очень затрудняет изучение любых фармакокинетических параметров данных соединений. Кроме того, обращают на себя внимание достаточно ограниченное число участников исследований фармакокинетики препаратов магния у человека и противоречащие друг другу результаты.

Некоторые авторы считают наиболее правильным изучение уровня магния в эритроцитах и/или лимфоцитах, а также его концентрацию в слюне, однако единого мнения по этому вопросу не существует [5, 16, 17].

Исходя из механизмов всасывания магния в кишечнике (пассивная диффузия по электрохимическому градиенту концентрации), можно предположить, что чем меньше растворимость, тем лучше абсорбция в ЖКТ. Но результаты сравнительных исследований указывают на то, что аутсайдером по биодоступности является не оксид магния (который практически не растворим), а сульфат, который имеет хорошую растворимость (33,7 г в 100 г воды при 20°C) [5, 13].

Mагния оксид, как и другие соединения магния, в экспериментальных исследованиях доказал способность успешно купировать дефицит этого элемента. К сожалению, вышеуказанные трудности при оценке биодоступности соединений магния препятствуют разработке методологии подобных исследований. Особенно сложно изучать фармакокинетику соединений магния у человека. Моделирование глубокого магниевого дефицита, изучение уровня магния в костях и других тканях, хорошо зарекомендовавшие себя в эксперименте, здесь неприменимы. Необходимо помнить, что организация объективных исследований фармакокинетических параметров соединений магния у человека должна учитывать необходимость контроля поступления магния с пищей, естественных циркадных (суточных) изменений уровня эндогенного магния в крови, определения емкости магниевых депо.

Список литературы

1. Громова О.А., Торшин И.Ю., Юргель И.С. Ретроспектива фармакокинетических исследований магниевых препаратов // Трудный пациент. 2009. № 6–7. С. 44–48.

2. Козловский В.А., Кутняк В.П., Шмалий В.И. Что нового можно предложить в кардиологии: догмы, парадигмы и стратегии // Клiнiчнi дослiджения. 2008. № 7(123). С. 68–70.

3. Чушков Ю.В. Современные возможности коррекции дефицита магния в акушерстве // РМЖ. 2012. № 17. С. 867–873.

4. Ших Е.В., Конюхова О.С., Красных Л.И. Результаты применения магнийсодержащих препаратов и различных нагрузочных доз витаминов В1 и В2 у добровольцев // Вопросы питания. 2006. № 6. С. 24–29.

5. Coudray C., Rambeau M., Feillet-Coudray C. et al. Study of magnesium bioavailability from ten organic and inorganic Mg salts in Mg-depleted rats using a stable isotope approach // Magnes Res. 2005. Vol.18(4). P. 215–223.

6. Громова О.А., Торшин И.Ю., Калачева А.Г. и др. Динамика концентрации магния в крови после приема различных магнийсодержащих препаратов // Фарматека. 2009. № 10. С. 63–68.

7. Cook D.A. Availability of magnesium: balance studies in rats with various inorganicmagnesium salts // J. Nutr. 1973. Vol. 103(9). P. 1365–1370.

8. Lindberg J.S., Zobitz M.M., Poindexter J.R., Pak C.Y. Magnesium bioavailability from magnesium citrate and magnesium oxide // J. Am. Coll. Nutr. 1990. Vol. 9(1). P. 48–55.

9. Bohmer T., Roseth A., Holm H. et al. Bioavailability of oral magnesium supplementation in female students evaluated from elimination of magnesium in 24-hour urine // Magnes. Trace. Elem.1990. Vol. 9(5). P. 272–278.

10. Schuette S.A., Lashner B.A., Janghorbani M. Bioavailability of magnesium diglycinate vs magnesium oxide in patients with ileal resection // JPEN J. Parenter. Enteral. Nutr. 1994. Vol. 18(5). P. 430–435.

11. Walker A.F., Marakis G., Christie S., Byng M. Mg citrate found more bioavailable than other Mg preparations in a randomised, double-blind study // Magnes Res. 2003. Vol.16(3). P.183–191.

12. Coudray C., Rambeau M., Feillet-Coudray C. et al. Study of magnesium bioavailability from ten organic and inorganic Mg salts in Mg-depleted rats using a stable isotope approach // Magnes. Res. 2005. Vol.18(4). P. 215–223.

13. Спасов А.А., Петров В.И, Озеров А.А. и др. Сравнительная фармакологическая активность органических и неорганических солей магния в условиях системной алиментарной гипомагнезиемии // Вестник Российской Академии медицинских наук. 2010. № 2. С. 29–37.

14. Шехтер М. Магний – минерал для здоровой жизни. www.navehpharma.co.il/ru/products_ magnox.php

15. Лебедев В.А., Пашков В.М. Буданов П.В. Клиническое значение дефицита магния у женщин с предменструальным синдромом // Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2008. № 7(1). С. 77–82.