test

Формулациски решенија на производите како додатоци во исхраната

со витамини и со минерали – нови трендови во самогрижата за постигнување оптимално здравје 

   1. Вовед 

Микронутритиентите се нормално присутни во мали количини во храната и во водата. Тоа се молекули кои му помагаат на организмот во борбата со разни инфекции и заболувања, преку повеќе биохемиски реакции и процеси, па оттука нивната правилна достапност/употреба има големо значење во ефикасното управување со јавното здравје и со добросостојбата на секоја индивидуа. Недостигот од микронутритиенти може да доведе до потхранетост (малнутриција) и до можност за појава на одредени заболувања. И покрај овие добропознати факти за значењето на микронутритиентите за здравјето, истражувањата укажуваат дека приближно 75 % од глобалната популација внесува помалку овошје и зеленчук од препорачаната дневна доза од 400 g. Ова ниско внесување се смета дека придонесува со 1,8 % во глобалното оптоварување на болестите, и тоа најмногу за кардиоваскуларни и за малигни заболувања (Melse-Boonstra, 2020).

Во согласност со експертскиот извештај на СЗО и на ФАО (WHO&FAO, 2004) кој се однесува на потребите од витамини и од минерали во хуманата нутритиенција заклучено е дека досегашните научни истражувања овозможија подобро разбирање на физиолошката улога на микронутритиентите и на потребата од нивно внесување во човековиот организам и дека има доволно стекнати знаења за здравствените последици од диетата со недостиг на микрохранливи материи. Сепак, во клучните заклучоци од овој извештај е наведено дека е неопходно воспоставување критериуми за дефинирање на степенот на сериозност врз јавното здравје од неисхранетост со микронутритиенти и, што е уште позначајно, развивање стратегии за соодветна превенција и контрола, при што особено значење имаат производите со витамини и со минерали како додатоци во исхраната.

  

   2. Витамините и минералите како додатоци во исхраната 

 

Употребата на додатоци во исхраната со витамини и со минерали значително се зголемува изминативе децении. Најновите податоци укажуваат дека на глобално ниво 50 – 75 % од популацијата ги користи рутински, а половина од неа ги употребува редовно. Корисниците ги употребуваат од повеќе причини, кои зависaт од полот, возраста, животниот стил, од здравствениот статус и сл., и тоа главно за одржување на здравјето и на добросостојбата, за спречување болести или при индицирана потреба од нивно внесување поради несоодветна исхрана. И покрај тоа, загрижувачки се податоците кои укажуваат дека витамините и минералите како додатоци во исхраната се користат и од лица без клинички знаци или симптоми на нивни недостиг, поради што нивната корисност е доведена во прашање (Hamulka et al., 2021).

Како пример би ги навеле најновите резултати поврзани со пандемијата на COVID 19, кои укажуваат дека употребата на витамините Д и Ц, на цинкот и на селенот има ефект само кај лица/пациенти со недостиг од овие микронутритиенти, а не постојат јасни и убедливи студии и докази кои ја поддржуваат употребата на витамините и на минералите при спречувањето и при третманот на COVID 19 кај здрави, добро исхранети лица. Во заклучоците е наведено дека е неопходна ефектна едукација на потрошувачите, во насока на нивно рационално користење (Hamulka et al., 2021). Тие не треба да ја заменат здравата и урамнотежена исхрана, туку би требало да се користат за да се коригира недостигот или за да се одржи соодветното внесување одредена хранлива материја.

Потребните дневни количини на микронутритиенти во човековиот организам се базираат на т.н. проценка на правилно/прифатливо внесување преку храната. Овој ранг се движи од проценета просечна потреба (како долна граница на внесување), препорачано внесување (како оптимална вредност), па сѐ до горна граница на внесување микронутритиенти која не резултира со ризик врз здравјето (слика 1) (WHO&FAO, 2004). Во согласност со ова, EFSA (European Food and Safety Authority) и FDA (Food and Drug Administration – САД) ги имаат дефинирано пристапите за внесување витамини и минерали, односно горната граница на внесување и дневните вредности. Тие се однесуваат на различни возрасни групи (новороденчиња, деца, адолесценти и возрасни лица), како и на специфични групи (бремени жени и жени во фаза на лактација) (EFSA, 2018; FDA, 2020).  

Слика 1. Функцијата на ризикот од дефицит и од преголемо внесување микронутритиенти, поврзана со исхраната (авторски дизајн: Додов Tијана, 2021; во согласност со WHO&FAO, 2004).

Потребата од внесување соодветни микронутритиенти зависи од тоа дали се работи за здрава индивидуа или за пациент со одреден здравствен проблем/заболување. Кај здравите индивидуи значајни фактори се: популациската група, особено социјално-економскиот статус, кој е поврзан со видот, со количината на внесена храна и со нејзиниот нутритивен статус; возраста, особено екстремните групи со побавен метаболизам (неонатална и повозрасна популација); специфичните состојби (бременост, лактација); физичката активност (нормална физичка активност или спортисти); навиките во исхраната (вид на внесен хранлив матрикс, несоодветна/неприспособена исхрана/диета, вегани и вегетаријанци и сезонски варијации во достапноста на одредена храна), како и намаленото искористување или зголеменото губење/екскреција кај пушачите и кај лицата кои често консумираат алкохол. Внимание е потребно кај пациентите со акутни или со хронични состојби и со соодветен медикаментозен третман (на пр. со антибиотици, со инхибитори на протонска пумпа, со диуретици и сл.), кај оние со променета апсорпција на микронутритиентите како резултат на одредено заболување во ГИТ (инфламаторни цревни заболувања, Кронова болест, целијакија и дијареја) и, секако, кај хоспитализираните пациенти (на пр. во единиците за интензивна нега) и кај пациентите во постоперативна фаза/третман.

Освен овие критични фактори што го условуваат оптималното внесување витамини и минерали во организмот, потребно е познавање и на нивната биорасположливост, и тоа како преку внесувањето храна така и преку употребата на додатоците во исхраната. Биорасположливоста на микронутритиентите внесени преку храната се однесува на количината/фракцијата на ингестираната хранлива материја, која станува достапна во организмот преку повеќе метаболитички и физиолошки процеси, односно на количината/фракцијата на ингестираната доза што се апсорбира во организмот, соодветно. Јасно е дека биорасположливоста зависи од сите фактори наведени погоре, но и од концентрацијата/дозата при употребата, хемиската форма, искористеноста и од ретенцијата во организмот. Научните истражувања за биорасположливоста на микронутритиентите се особено значајни бидејќи биорасположливоста ги одредува корисните ефекти при физиолошките нивоа на внесување, но и природата и сериозноста на несаканите ефекти при прекумерно внесување.

Варијациите во биорасположливоста може да се должат на неколку фактори. Најпрвин, на разликите во хемиската форма на микронутритиентот, како на пр. тетрахидрофолната киселина, која е природно достапна, но е подложна на оксидативна деградација, и фолната киселина, како синтетска стабилна форма, која се користи во додатоците на исхраната. Оттука, хемиската форма е значајна за определување на хранливиот статус на поединецот и на хранливата доза и за дефинирање на горната граница на внесување одреден микронутритиент. Значаен е и синергистичкиот ефект на различните микронутритиенти. На пример, внесувањето витамин Ц и нерастителна храна позитивно влијае врз апсорпцијата на железото. Присуството на мали количини на масти ја подобрува апсорпцијата на витамините А и Д, а црвеното вино и протеините позитивно влијаат врз апсорпцијата на цинкот. Предвид треба да се имаат и можните интеракции меѓу микронутритиентите и другите хранливи компоненти. Имено, зголеменото внесување цинк ја намалува апсорпцијата на железото и на бакарот, додека, пак, витаминот Д ги подобрува транспортот и апсорпцијата на калциумот, фосфорот и на магнезиумот. Оксалатите (присутни во спанаќот) и фитатите (присутни во сусамовото семе и во цереалиите) се богати со фосфат анјонски хелатори на минералите и на нијацинот, со што ја инхибираат нивната апсорпција (Pressman et al., 2017).

Биорасположливоста на микронутритиентите преку внесувањето храна/додатоци во исхраната е особено значајна кај популацијата над 50-годишна возраст. Во Холандија, на пример, 11 % од повозрасната популација е потхранета, а овој процент е значително поголем кај лицата кои имаат потреба од лична нега (35 %). Критични фактори се состојбата на ГИТ и намалениот ГИ-мотилитет, слабиот апетит, но и интеракцијата со др. лекови. Оваа возрасна група, вообичаено, прима хронична терапија со повеќе од 10 лекови и користи најмалку два различни производи како додаток во исхраната (Melse-Boonstra, 2020). Во САД над 70 % од лицата на возраст ≥ 65 год. користат различни витамини и минерали како додатоци во исхраната, за разлика од детската и од адолесцентната популација (~ 33 %) (Qato et al., 2018). Во прилог на ова се и податоците на СЗО кои покажуваат дека постарите возрасни ја формираат единствената најголема демографска група со непропорционален ризик од несоодветна исхрана и потхранетост (WHO, 2011), по што следува педијатриската популација (UNICEF, 2021). Во западните општества малнутрицијата, особено кај повозрасните лица, често е поврзана со одложено заздравување на раните, нарушена имунолошка функција, со слаба мускулна функција, проблеми со менталното здравје, нарушен квалитет на живот и со зголемена стапка на морбидитет и на морталитет (Sovianne ter et al., 2015).


   3.Дозирни форми на микронутритиентите како додатоци во исхраната

Со цел да се постигне оптимална биорасположливост и оттука корисност/ефикасност на применетата доза на додатоците во исхраната со витамини и со минерали, неопходни се познавања на карактеристиките на активните супстанции (pKa, растворливост, големина на честичките и врзувачки катјони) и на соодветниот формулациски развој на дозирната форма (вид: прашок, таблета и сл., избор на ексципиенси во формулацијата и соодветна технологија на нејзино производство) (Pressman et al., 2017).

Различни категории на дозирни форми се користат за производство на додатоците во исхраната со микронутритиенти. Како најсоодветни и најчесто користени се течните и цврстите форми.

Течните форми ги опфаќаат категориите на растворите, капките и на сирупите како конвенционални препарати. Тие се најсоодветни за детската популација, но може да се користат и кај возрасни лица кои имаат проблеми со голтањето. За да се постигне соодветно маскирање на мирисот и на вкусот на одредени активни супстанции или, пак, за да се добие раствор на липосолубилните супстанции, се користат различни технолошки пристапи.

Од цврстите форми се користат прашоци и гранули, тврди и меки желатински капсули и различни видови таблети.

Прашоците се едни од најстарите категории на дозирни форми. Претставуваат прашочни смеси на една или на повеќе активни супстанции и на соодветни ексципиенси. Изминативе години тие станаа сѐ поактуелни поради технолошката постапка за нивна обработка во форма на т.н. микрогранули. Имено, прашоците (т.н. сашети) за директна примена претставуваат обработени микрогранули. Предноста на микрогранулите е хомогеноста на смесата и оттука можноста за точно дозирање без сегрегација/раздвојување на компонентите во смесата и можноста за ефикасно маскирање на мирисот и на вкусот, а може и да се обложат и се соодветни за голтање без течност. За нивното производство се користи техниката на вртложна (т.н. fluid-bed) гранулација, која е софистицирана техника во фармацевтското производство. Добиените микрогранули се унифицирани по големина, со добри проточни карактеристики и со соодветна порозност, која овозможува брза дезинтеграција и растворање на активните компоненти, без дополнително внесување течност. Како еднодозни форми денес се нудат повеќе современи материјали како контактна амбалажа, кои обезбедуваат максимална заштита за производот и едноставност при примената.

Конвенционалните гранули претставуваат агломерати на прашочните смеси и главно се достапни како неподелени прашоци. Ги имаат истите предности како и микрогранулите, освен што не се наменети за директна употреба и предвидената доза корисникот е потребно да ја раствори или да ја диспергира во вода или во друга течност. Исто така, бидејќи се пакуваат во мултидозен контејнер, предвид треба да се имаат и можните проблеми поврзани со стабилноста на производот.

Од категоријата на капсули се користат тврдите и меките желатински капсули. Особено се интересни меките желатински капсули и тоа поради течното полнење и поради можноста за подобрување на биорасположливоста на активните компоненти преку соодветен избор на течниот вехикулум.

Палетата на таблети како дозирни форми ги опфаќа конвенционалните таблети како матрикс-системи, ефервесцентните таблети што се наменети за растворање во вода и посовремените решенија на обложени таблети, повеќеслојни таблети и сл.


   3.1 Повеќеслојните таблети како формулациско решение


Самиот термин „повеќеслојна таблета“ укажува на тоа дека се работи за прашочни смеси со различни ексципиенси што се компримирани во слоеви, последователно еден врз друг, и на тој начин се добива конечната таблета како дозирна форма. Може да се двослојни или повеќеслојни и претставуваат матрикс-системи. Предности на повеќеслојните над конвенционалните таблети се: можноста за вметнување две или повеќе супстанции во различни слоеви, поедноставеното производство кај фиксно-дозните комбинации, вметнувањето инкомпатибилни активни супстанции што се одвоени со индиферентен слој, обезбедувањето различни брзини на ослободување на активните супстанции од соодветните слоеви (брзо и одложено, или континуирано ослободување, и пулсно ослободување – временско или pH-зависно), постигнувањето соодветен дозен режим, подобрата биорасположливост, како и минималното оптоварување на ГИТ поради предвидливото ослободување на различните супстанции во различните сегменти од ГИТ, што, секако, би резултирало со поголема безбедност и со подобрена атхеренција од корисниците (Efentakis et al., 2008).

Вообичаено, првиот слој е со конвенционално, односно со брзо/мн. брзо ослободување, а другите слоеви содржат различни полимери што го одложуваат ослободувањето. Ова одложување на ослободувањето (т.н. lag-време) од другите слоеви може да е поврзано со промените во pH на средината по должината на ГИТ, за што се користат pH-зависни полимери, или може да е временско-одложено ослободување, кое е резултат на користењето полимери што постепено бабрат, гелираат или еродираат и, во согласност со овие механизми, временски го контролираат ослободувањето на активната супстанција (т.н. хронотерапевтски системи). Како главен недостиг на pH-зависните системи е варијабилноста на pH, во зависност од присутната храна или поради одредени заболувања што можат да влијаат врз промената на нормалната pH по должината на ГИТ. За разлика од нив, хронотерапевтските системи се независни од pH на средината и имаат предвидливо ослободување во организмот (Hua, 2020). Во зависност од избраните полимери и од нивната концентрација во слоевите, можно е да се постигне различно lag-време, по што следува ослободување на вклучените активни супстанции. На ваков начин ослободувањето по слоеви има пулсен карактер со ослободување на активните супстанции во точно предвидени временски периоди по администрацијата на дозирната форма.

Ова технолошко решение во дизајнот на повеќеслојните таблети со витамини и со минерали е особено значајно за постигнување максимална апсорпција во целните сегменти на ГИТ и за нивна соодветна биорасположливост. Имено, во различните слоеви може да се вклучат различни витамини и/или минерали, за кои е добро позната интеракцијата in vivo во ГИТ, или супстанции кои се чувствителни на киселата средина во желудникот. Истовремено, временски програмираното ослободување од различните слоеви соодветствува со транзитното време низ ГИТ, со што се постигнува точно таргетирање на ослободувањето на микронутритиентите во подолните сегменти на ГИТ, за кои научните сознанија укажуваат дека се региони на нивна апсорпција (слика 2).

Слика 2. Временски програмирано ослободување од повеќеслојни таблети (авторски дизајн: Додов Tијана, 2021).


   4. Самогрижа за постигнување оптимално здравје


Правилната употреба на витамините и на минералите како додатоци во исхраната е тесно поврзана со концептот на самогрижа, како еден актуелен, глобален тренд. Во согласност со СЗО, самогрижата е способност на поединците, на семејствата и на заедниците да промовираат здравје, да спречуваат болести, да го одржуваат здравјето и да се справат со болестите и со попреченостите, со поддршка или без неа на здравствен професионалец (WHO, 2009). Самогрижата ги опфаќа сегментите на употреба на козметички производи за лична нега, на медицински средства за нега на пациенти, на правилна исхрана и на додатоци во исхраната и на употреба на ОТЦ-лекови (лекови што се издаваат без лекарски рецепт).

Имајќи предвид дека на пазарот има голем број додатоци во исхраната, со витамини и со минерали, а имајќи ги предвид и фактите што укажуваат на чести грешки при дозирањето, како и на често удвојување на употребата со користење повеќе слични производи истовремено, и, секако, маркетинг-алатките преку кои на корисниците им се нудат нови, софистицирани технолошки решенија (таблети и капсули со продолжено или со континуирано ослободување или современи системи, како на пр. липозоми како носачи на различни витамини), голема улога имаат поддржаната грижа и советувањето дадено од здравствените професионалци. Така на пример, добро е познато дека освен витаминот Ц сите др. микронутритиенти ординирани во помали дози резултираат со подобрена апсорпција. Оттука, формулациите на дозирните форми со модифицирано ослободување (продолжено во текот на времето или континуирано испорачување определени количини) не ја афектира локацијата на максимална апсорпција по должината на ГИТ, што укажува дека овие формулациски решенија/производи не нудат значајни придобивки за корисникот/пациентот (Johnson et al., 2014). Наспроти нив, повеќеслојните таблети како формулациско решение нудат реални и поголеми придобивки, покажувајќи временски програмирано ослободување на активните супстанции, и тоа во согласност со нивната растворливост, стабилност и со местото на апсорпција во ГИТ.

Како што беше наведено и претходно, поддржаната грижа од здравствените професионалци има значајно место во самогрижата на секоја индивидуа. Најзначајната улога, секако, ја има фармацевтот, како добро обучен и лесно достапен здравствен професионалец, кој, според направената проценка на состојбата на индивидуата/пациентот, може да даде препорака и совети за правилен и за најсоодветен избор на производ (според составот и според видот на дозирната форма), земајќи ги предвид сите горенаведени индивидуални фактори што може да влијаат врз биорасположливоста на микронутритиентите и врз нивната корисност во организмот.


   5. Заклучок

Потрошувачката на додатоците во исхраната со витамини и со минерали покажува значаен, континуиран раст во изминатите години. Нивната употреба е корелирана со полот (почесто ги користат женските во споредба со машките индивидуи) и со возраста (особено повозрасната популација), а нивната примена е позитивно колерирана и со степенот на образование и со социјално-економскиот статус. Дополнително на ова, овој кластер ги вклучува и индивидуите со здрав животен стил, кај кои употребата на витамините и на минералите придонесува за севкупен подобар квалитет во диететската исхрана.

Имајќи предвид дека на пазарот се присутни повеќе производи што содржат витамини и минерали, исклучително се значајни едукацијата на корисниците/пациентите во насока на правилен избор на производ, особено на видот на дозирната форма; советите поврзани со режимот на дозирање и со можните интеракции со др. лекови или храна и, секако, правилниот избор направен врз основа на добро препознатлив производител, чии воспоставени стандарди ги гарантираат квалитетот и безбедноста на производот.


Референции

Efentakis et al., 2008. Formulation study and evaluation of matrix and three-layer tablet sustained drug delivery systems based on Carbopols with isosorbite mononitrate. AAPS PharmSci 9(3), 917-923. doi:10.1208/s12249-008-9084-2. 

EFSA, 2018. Summary of tolerable upper intake levels–version 4. https://www.efsa.europa.eu/sites/default/files/assets/

UL_Summary_tables.pdf

https://www.accessdata.fda.gov/scripts/

interactivenutritionfactslabel/assets/

InteractiveNFL_Vitamins&MineralsChart_March2020.pdf

Hamulka, et al., 2021. Dietary Supplements during COVID-19 Outbreak. Results of Google Trends Analysis Supported by PLifeCOVID-19 Online Studies. Nutrients 2021, 13, 54. https://dx.doi. org/10.3390/nu13010054. 

Hua, 2020. Advances in oral drug delivery for regional targeting in the gastrointestinal tract - Influence of physiological, pathophysiological and pharmaceutical factors. Frontiers in Pharmacology 11. DOI=10.3389/fphar.2020.00524. 

Johnson et al., 2014. Bioavailability of AREDS1 micronutrients from softgel capsules and tablets: a pilot study. Mol. Vis. 20, 1228.  

Melse-Boonstra, 2020. Bioavailability of micronutrients from nutrient-dense whole foods: Zooming in on dairy, vegetables, and fruits.  Frontiers in Nutrition 7, 101.

https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00101

Pressman et al., 2017. Bioavailability of micronutrients obtained from supplements and food: A survey and case study of the polyphenols. Toxicology Research and Application. 

https://doi.org/10.1177/2397847317696366

Qato et al., 2018. Prevalence of Dietary Supplement Use in US Children and Adolescents, 2003-2014. JAMA Pediatr. 172(8), 780–782. doi:10.1001/jamapediatrics.2018.1008. 

Sovianne ter et al., 2015. Micronutrient intakes and potential inadequacies of community-dwelling older adults: a systematic review. British Journal of Nutrition 113, 1195–1206. 

https://doi.org/10.1017/S0007114515000203

UNICEF, 2021.

UNICEF-WHO-The World Bank: Joint child malnutrition estimates – levels and trends – 2021 edition - UNICEF DATA). 

WHO&FAO, 2004.

https://www.who.int/publications/i/item/9241546123

WHO, 2011.

http://www.who.int/ageing/publications/global_health.pdf

WHO, 2009. Self-care in the context of primary health care: Report of the Regional Consultation, Bangkok, Thailand. New Delhi: World Health Organization, Regional Office for South-East Asia.

https://apps​.who.int​/iris/handle/10665/206352

Проф. д-р Марија Главаш Додов

Фармацевтски факултет, УКУМ, Скопје