FARMACIJOS FAKULTETAS VAISTŲ CHEMIJOS KATEDRA
KAROLINA JAČUNSKAITĖ
ESTROGENINĖMIS SAVYBĖMIS PASIŽYMINČIŲ AUGALINĖS KILMĖS
VEIKLIŲJŲ JUNGINIŲ PALYGINAMASIS TYRIMAS IR PAPRASTŲJŲ
APYNIŲ (Humulus lupulus) SPURGŲ VARTOJIMO MENOPAUZĖS
SIMPTOMAMS MAŽINTI PROGNOZĖ
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovė:
doc. dr. A. Dagilytė
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS FARMACIJOS FAKULTETAS VAISTŲ CHEMIJOS KATEDRA
TVIRTINU:
Farmacijos fakulteto dekanas V. Briedis Data
ESTROGENINĖMIS SAVYBĖMIS PASIŽYMINČIŲ AUGALINĖS KILMĖS VEIKLIŲJŲ JUNGINIŲ PALYGINAMASIS TYRIMAS IR PAPRASTŲJŲ APYNIŲ (Humulus lupulus)
SPURGŲ VARTOJIMO MENOPAUZĖS SIMPTOMAMS MAŽINTI PROGNOZĖ
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovė: doc. dr. A. Dagilytė Data
Recenzentas: Darbą atliko:
Vardas, pavardė, parašas Magistrantė
Karolina Jačunskaitė
Data Data
TURINYS
SANTRAUKA ... 4
SUMMARY ... 6
SANTRUMPOS ... 8
ĮVADAS ... 10
1. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 11
2. LIERATŪROS APŽVALGA ... 12
2.1. Hormonų reikšmė ... 12
2.2. Hormoninių preparatų vartojimo tendencijos Lietuvoje ... 13
2.3. Menopauzė ... 15
2.3.1. Menopauzės aktualumas ir svarba ... 15
2.3.2. Menopauzės medikamentinis gydymas ... 17
2.3.3. Menopauzės nemedikamentinis gydymas ... 19
2.4. Fitoestrogenai ... 19
2.5. Augaliniai preparatai ... 20
2.6. Estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių junginių apžvalga ... 23
3. TYRIMO METODIKA ... 27
3.1. Kiekybinis flavonoidų nustatymas apynių spurguose ... 27
3.1.1. Tyrimo objektas ... 27
3.1.2. Tyrimo metodikos parinkimas ... 27
3.1.3. Ekstrahentai ir reagentai ... 28
3.1.4. Tyrimo metodas ... 28
3.1.5. Nuodžiūvio nustatymas augalinėse žaliavose ... 29
3.2. Veikliųjų medžiagų farmakokinetinių savybių prognozė ... 30
4. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 34
4.1. Bendrojo flavonoidų kiekio įvertinimas apynių spurguose ... 34
4.2. Apynių veikliųjų medžiagų bei pasirinktų vaistinių junginių farmakokinetinių savybių įvertinimas ... 35
4.3. Estrogenų ir jų sintetinių analogų struktūros palyginimas su fitoestrogenais ... 45
4.4. Fitoestrogenų estrogeninio aktyvumo palyginimas ... 48
IŠVADOS ... 52
PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 53
MOKSLINIŲ PUBLIKACIJŲ SĄRAŠAS ... 54
SANTRAUKA
Estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalinės kilmės veikliųjų junginių palyginamasis tyrimas ir paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų vartojimo menopauzės simptomams
mažinti prognozė
K. Jačunskaitės magistro baigiamasis darbas/ mokslinis vadovas doc. dr. A. Dagilytė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, Farmacijos fakulteto, Vaistų chemijos katedra. – Kaunas.
Darbo tikslas: apžvelgti hormoninių preparatų vartojimo tendencijas Lietuvoje ir estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalinės kilmės veikliųjų junginių pritaikymo galimybes siekiant mažinti menopauzės simptomus, bei prognozuoti paprastojo apynio terapines galimybes, kaip alternatyvą pakaitinei hormonų terapijai.
Darbo uždaviniai:
1. Remiantis literatūros duomenimis atlikti hormoninių preparatų vartojimo Lietuvoje palyginamąją analizę bei estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalinės kilmės veikliųjų junginių pritaikymo galimybes menopauzės simptomams mažinti.
2. Nustatyti bendrą flavonoidų kiekį skirtingose paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų veislėse.
3. Palyginti paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų ir kitų estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalų veikliųjų medžiagų farmakokinetines savybes su pasirinktų panašiu veikimu pasižyminčių cheminių vaistų farmakokinetinėmis savybėmis in silico.
4. Remiantis atlikta analize prognozuoti paprastųjų apynių spurgų žaliavos tinkamumą menopauzės simptomams mažinti ir pateikti rekomendacijas.
Metodai: bendrasis flavonoidų kiekis nustatytas dviejose komercinėse apynių spurgų žaliavose ir trijose Vytauto Didžiojo Kauno botanikos sode augintose paprastųjų apynių spurgų žaliavose. Analizė atlikta UV spektrofotometrijos metodu. Paprastojo apynio veikliųjų medžiagų farmakokinetinių savybių prognozė atlikta programa ACD/I-Lab Suite 2.0, buvo lyginti estrogeninėmis savybėmis pasižymintys steroidinės ir nesteroidinės kilmės junginiai. Statistinė analizė atlikta naudojant „Microsoft Office Excel 2010“ ir „Statistica“ programas. Apskaičiuotas aritmetinis vidurkis, statistinis nuokrypis, reikšmingumo lygmuo.
Rezultatai: nustačius bendrą flavonoidų kiekį apynių spurgų veislėse gauta, kad veislė „Marinka“ kaupia daugiausiai flavonoidų – 0,40 proc.- veislė „Fredos taurieji“ – 0,39 proc. Mažiau flavonoidų aptikta komerciniuose mėginiuose: „Dr. P. Karvelis“ apynių spurgų žaliavoje – 0,20 proc., „Acorus calamus“ apynių spurgų žaliava kaupia 0,28 proc. flavonoidų. Apynių spurgų veislių mišinyje rasta 0,30 proc. flavonoidų. Įvertinus tirtų junginių farmakokinetines savybes nustatyta, kad visiems
junginiams prognozuojamos panašios fizikocheminės savybės, palanki pasyvioji absorbcija ir lipofilišumas. Estradioliui, dietilstilbestroliui (DES), 8-prenilnaringeninui (8-PN), izoksantohumoliui, matairesinoliui ir medikogoliui prognozuojamas biologinis pasisavinimas mažesnis nei 30 proc. 8-PN pasiskirstymo tūriu, pasyviąja absorbcija, jungimusi su plazmos baltymais, tirpumu yra artimas genisteinui ir daidzeinui, kurie kaip sojos izoflavonoidai jau ilgai vartojami maisto papildų pramonėje. Lyginant junginių gebą jungtis prie estrogenų receptorių artimiausi estradioliui yra prenilnaringeninas (8-PN) ir ksantohumolis. Tiriant saugumą nustatyta, kad genotoksiškumo riziką padidina šios veikliosios medžiagos: biochaninas A, daidzeinas, genisteinas, medikogolis ir kumestrolis.
Išvados:
1. Menopauzės simptomams gydyti Lietuvoje estrogenų vartojimas mažėja, kai estrogenų- progestogenų derinių vartojimas didėja, taip pat kaip alternatyvi terapija populiarėja izoflavanoidų preparatai.
2. Bendras flavonoidų kiekis rastas nuo 0,2 proc. iki 0,4 proc., didžiausias flavonoidų kiekis nustatytas apynių spurgų veislėje „Marinka“, beveik dvigubai mažesnis- komerciniuose pavyzdžiuose.
3. Lyginant paprastųjų apynių veikliąsias medžiagas su estradioliu ir dietilstilbestroliu, nustatyta, kad prenilnaringenino farmakokinetinės savybės artimos dietilsilbestroliui ir estradioliui, 8-prenilnaringenino geba jungtis prie estrogenų receptorių yra artimiausia natūraliam estrogenui- estradioliui, lyginant su kitais tirtais junginiais.
4. Paprastieji apynių spurgai gali būti vartojami menopauzės simptomams lengvinti dėl jų sudėtyje esančių veikliųjų medžiagų estrogeninio poveikio ir palankių farmakokinetinių savybių, kurios leistų šio augalo preparatus vartoti per os.
SUMMARY
A comparative research of estrogen like active compounds of herbal origin and forecast of simple hop‘s (Humulus lupulus) cones usage to reduce menopausal symptoms
K. Jačunskaitės Master's thesis. Research supervisor Assoc. Prof. A. Dagilytė; Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Pharmacy, Department of Medicinal Chemistry. - Kaunas
Aim: To review the hormone medications consumption in Lithuanian market research on the application of herbal origin active substances with the estrogen properties for reducing the symptoms of menopause, to justify therapeutic potential of a hops, as an alternative to hormone replacement therapy.
Tasks:
1. Based on literature data to perform a comparative analyse of the hormone medications consumption in Lithuania, to study the application of herbal origin active substances with active compounds containing the properties of estrogen to reduce the symptoms of menopause. 2. Identify the overall flavonoid content in the different hops (Humulus lupulus) varieties.
3. To compare pharmacokinetic characteristics of the simple hops (Humulus lupulus) cone’s and other plant’s active compounds having esterogen- like poperties with pharmacokinetic characteristics of the synthetic medications that have similar effect in silico.
4. To justify the plain raw hops cones suitability to reduce the symptoms of menopause and make recommendations based on the analysis.
Methodology: The total flavonoid content was determined in the raw material of two commercial hop cones and raw material of three hop cones samples cultivated in Vytautas the Great Kaunas Botanical Garden. The analysis was carried out by UV spectrophotometry method. The prediction of Simple hop active substances’ pharmacokinetic properties was done by using the program ACD / I-Lab Suite 2.0, compounds with estrogen, estrogen- like properties, steroidal and non-steroidal origin compounds were compared. Statistical analysis was performed using Microsoft Office Excel 2010 and" Statistika "programs.
Results: Research the total flavonoid content of hops cones varieties showed that a variety of "Marinka" collects the highest flavonoid - 0.40 percent . Variety "Fredos Taurieji" collects 0.39 percent. There was less flavonoids found in commercial samples: "Dr . P. Karvelis" hops cones in the raw - 0.20 percent. "Acorus Calamus“ hops cones in raw collects 0.28 percent flavonoids. Mixture of hops cones varieties contained 0.30 percent flavonoids. The evaluation of pharmacokinetic properties of tested compounds showed that for all compounds are predicted similar physiochemical properties,
conductive passive absorption and lipophilicity. Diethylstilbestrol (DES), estradiol, 8- prenilnaringenin (8- PN), isoxanthohumol, matairesinol, medicagol had predictable bioavailability lower than 30 percent. 8-PN volume distribution, passive absorption, binding to plasma proteins and solubility is close to genistein and daidzein which like soy isoflavones have been used in dietary supplements industry for a long time. Comparing the compounds ability to connect to the estrogen receptor, prenilnaringenin (8- PN ) has showed to have closest profile to estradiol. When investigating the safety it was found that these active substances- biochanin A, daidzein, genistein, medicagol and cumestrol may cause an increase of the genotoxicity risk.
Conclusions:
1. The estrogens preparations are used for treatment of menopausal symptoms in Lithuania, but their consumption is going to reduce, when consumption of estrogen-gestagens combinations increasing slightly every year, also a popularity of the isoflavones preparations is gaining as an alternative therapy.
2. The total flavonoid content was found varied from 0.2% to 0.4% and the highest amount of flavonoids found on hop cones variety "Marinka" - 0.4%, while commercial samples contained nearly half the amount.
3. Comparing hops active substances with estradiol and diethylstilbestrol, it was found that 8- prenilnaringenin pharmacokinetic properties are quite similar to the diethylstilbestrol and estradiol, 8- prenilnaringenin ability to conjugate to the estrogen receptor can be treated like the closest to natural estrogen –estradiol, if to compare to other investigated compounds. 4. Common hop cones can be used to alleviate the symptoms of menopause due the presence of
active substances with strong estrogenic- like effects and favorable pharmacokinetic properties, which allow to consume the herbal medical formulations per os.
PADĖKA
Norėčiau padėkoti už konsultacijas ir paprastųjų apynių žaliavas Kęstučiui Obelevičiui, VDU Kauno botanikos sodo jaunesniajam mokslo darbuotojui, KMAIK lektoriui, magistrinio darbo vadovei už nuoširdų darbą ir kantrybę, bei draugams ir artimiesiems už palaikymą.
SANTRUMPOS
8-PN – 8 – prenilnaringeninas
ADME (angl. Absorption, Distrubution, Metabolism, Excretion) – absorbcija, pasiskirstymas, metabolizmas ir pašalinimas
AGP – - glikoproteinai CNS – centrinė nervų sistema
DDD – Pasaulinės sveikatos organizacijos nustatyta vaisto vidutinė terapinė dienos (paros) dozė DES – dietilstilbestrolis
DNR – deoksiribonukleorūgštis ER – estrogenų receptoriai
HSA – žmogaus serumo albuminai (angl. human serum albumin)
IC 50 (angl. Inhibitory Concentration Fifty) – slopinamoji cheminio junginio koncentracija, sukelianti 50 proc. slopinimo sistemoje
in silico – procesas atliekamas pasitelkiant kompiuterio ir kompiuterinių modeliavimo metodų pagalbą in vitro – eksperimentas atliekamas dirbtinės izoliacijos sąlygomis
log BB – junginio skverbimosi į smegenis laipsnio logaritmas
log P – neutralios junginio formos pasiskirstymo tarp vandens ir n-oktanolio koeficientas log PS – junginio perėjimo per kraujo-smegenų barjerą greičio logaritmas
log RBA – junginio poveikio endokrininei sitstemai logaritmas
log , – junginio tirpumas vandenyje, išreiškiamas kaip sočiosios koncentracijos (mmol/ml) logoritmas
MTL – mažo tankio lipoproteinai
per os (lot.) – medžiagos įvedimo į organizmą būdas per burną
P-gp (angl. P-glycoprotein) – MDR1 membraninis baltymas, atsakingas už ląstelei svetimų cheminių medžiagų pašalinimą
PPB% (angl. plasma protein binding %) – susijungimo su plazmos baltymais procentinis santykis PHT – pakaitinė hormonų terapija
SDG – sekoizolaricirezinolio diglikozidas
TPSA (angl. Topological Polar Surface Area) – topologinis polinis paviršiaus plotas UV – ultravioletinė spinduliuotė
V d (angl. Volume of distribution) – pasiskirstymo tūris VV – veikimo vienetas
ĮVADAS
Darbe nagrinėjama paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų vaistinės augalinės žaliavos vartojimo pagrįstumas moteriškųjų lytinių hormonų disbalanso sukeliamos menopauzės simptomams gydyti. Prasidėjęs klimakterinis periodas, pasireiškiantis varginančiais ir diskomfortą sukeliančiais simptomais, dažnai gydomas pakaitine hormonų terapija, kuri sąlygoja sunkių pašalinių reiškinių bei ligų atsiradimą, todėl natūralios priemonės būtų perspektyvi alternatyva [8]. Problema: dėl ilgėjančios gyvenimo trukmės ir socialinių veiksnių bei dėl vis anksčiau pasireiškiančių menopauzės simptomų klimakterinis periodas ilgėja. Todėl siekiant užtikrinti gerą gyvenimo kokybę moterims klimakteriniu laikotarpiu, svarbu išnagrinėti visas galimas priemones menopauzės simptomams lengvinti.
Menopauzės simptomų tokių kaip karščio pylimai, vaginalinis sausumas, nuotaikų svyravimai, nuovargis, irzlumas, depresija, osteoporozė siekiama išvengti atstatant sumažėjusį estrogeno ir progesterono kiekį į normos ribas naudojant pakaitinę hormonų terapiją (PHT) [72]. Pakaitinė hormonų terapija sėkmingai sumažina menopauzės simptomus ir pagerina moterų gyvenimo kokybę, tačiau PHT padidina krūtų ir kitų reprodukcinės sistemos organų, piktybinių procesų vystymosi riziką, didėja tromboembolijų tikimybė. Dėl šios priežasties dauguma moterų kenčiančių nuo menopauzės simptomų atsisakė PHT [48].
Alternatyva pakaitinei hormonų terapijai yra fitoestrogenus kaupiančių augalų varojimas. Populiariausi šiuo metu rinkoje naudojami augalai menopauzės simptomams lengvinti yra sojos, raudonojo dobilo, šalavijo izoflavanoidai, bet perspektyviausias ir stipriausiomis estrogeninėmis savybėmis pasižymintis augalas yra paprastasis apynys kauopiantis izoflavoną 8- prenilnaringeniną [92]. Europos žolininkai apynius vartojo nuo viduramžių menopauzės metu ir po jos, teigdami, jog apyniai padeda sureguliuoti hormoninę pusiausvyrą, tokį poveikį lemia apyniuose rastas didelis augalinio estrogeno prenilaringenino kiekis. Apyniai buvo vartojami ir nuskausminimui, osteoporozei, virškinimui pagerinti, miegui sukelti bei kaip raminanti, kirminus varanti priemonė, bei alaus gamyboje [100]. Siekiant palyginti izoflavanoidus kaupiančių augalų veiksmigumą atlikta daug tyrimų [32,45,50, 91].
Dėl natūralaus terapijos poreikio ir pasaulinių tendencijų kurti fitoestrogenų preparatus, skirtus menopauzės simptomams lengvinti, pasirinkta nagrinėti estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių vaistinių augalų veiksmingumą ir saugumą. Beje, iki šiol nėra registruotų paprastojo apynio preparatų skirtų menopauzės simptomų lengvinimui. Dėl apynio kaupiamo 8- PN stiprių estrogeninių savybių pasirinkta šį augalą ištirti ir įvertinti galimybes jį pritaikant mažinti menopauzės simptomus.
1. DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Darbo tikslas: Apžvelgti hormoninių preparatų vartojimo tendencijas Lietuvoje ir estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalinės kilmės veikliųjų junginių pritaikymo galimybes siekiant mažinti menopauzės simptomus, bei prognozuoti paprastojo apynio terapines galimybes, kaip alternatyvą pakaitinei hormonų terapijai.
Darbo uždaviniai:
1. Remiantis literatūros duomenimis atlikti hormoninių preparatų vartojimo Lietuvoje palyginamąją analizę bei estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalinės kilmės veikliųjų junginių pritaikymo galimybes menopauzės simptomams mažinti.
2. Nustatyti bendrą flavonoidų kiekį skirtingose paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų veislėse.
3. Palyginti paprastųjų apynių (Humulus lupulus) spurgų ir kitų estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių augalų veikliųjų medžiagų farmakokinetines savybes su pasirinktų panašiu veikimu pasižyminčių cheminių vaistų farmakokinetinėmis savybėmis in silico.
4. Remiantis atlikta analize prognozuoti paprastųjų apynių spurgų žaliavos tinkamumą mažinti menopauzės simptomams ir pateikti rekomendacijas.
2. LIERATŪROS APŽVALGA
2.1. Hormonų reikšmė
Mokslininkas E. H. Sarling 1905 m. hormonus apibūdino, kaip specifines, fiziologiškai aktyvias medžiagas, kurios yra išskiriamos į kraują, limfą. Hormonai humoraliniu keliu perduoda informaciją, veikia organizmo struktūrą ir funkcijas, reguliuoja medžiagų apykaitą, ląstelių augimą, endokrininių liaukų bei centrinės nervų sistemos (CNS) funkcijas [2].
Hormonai pagal cheminės struktūros ypatumus skirstomi į aminorūgščių darinius, peptidus, baltymus ir steroidus [2]. Hormonai sintetinami vidinės sekrecijos liaukose ir CNS neuronų, virškinimo trakto, trombocitų ląatelęs, todėl organizme funkcionuoja ir difuzinė neuroendokrininė sistema, šios sistemos hormonai pasižymi autokrininiu ir parakrininiu poveikiu [13].
Hormonų pagal fizikines ir chemines savybes ir jų nevienodą receptorių išsidėstymą ląstelėse skirstomi į du veikimo mechanizmus: hormonai veikiantys per ląstelių membranų receptorius ir hormonai veikiantys per viduląstelinius receptorius. Tai tikrieji steroidiniai hormonai, kurių receptoriai citoplazmoje ir tiroidiniai hormonai, retinoatas bei kalcitriolis, kurių receptoriai yra branduolyje [10]. Steroidinių hormonų veikimo mechanizmas apima aštuonias stadijas (1 pav).
Pirmosios stadijos metu vyksta steroidinių hormonų ir kraujo pernašos baltymų kompleksų disociacija, išsiskiriant hormonui; 2 stadijos metu vyksta laisvo hormono difuzija į citoplazmą arba branduolį; 3 stadija - hormonas jungiasi su neaktyviu citoplazmos arba branduolio receptoriumi, sekančios (4) stadijos metu vyksta hormono ir citoplazmos ar branduolio receptoriaus komplekso aktyvinimas, susidarant aktyviai, gebančiai saveikauti su DNR formai; 5 stadija – hormono-citoplazmos receptoriaus komplekso pernaša į branduolį; 6 stadija – aktyvinto hormono-receptoriaus komplekso jungimasis su specifiniais hormonams jautriais elementais DNR molekulėje; 7 stadija – naujų baltymų, koduojamų hormonams jautrių genų, sintezė; 8 stadija – ląstelių taikinių metabolinio aktyvumo ar fenotipo pokyčiai, kuriuos sukelia sintetinti baltymai.
Lentelė 1. Hormonų, veikiančių per viduląstelinius receptorius, šaltiniai ir biologinė reikšmė [11]
HORMONAI ŠALTINIS POVEIKIS
Steroidai
Androgenai Sėklidės Atsako už antrinių vyriškųjų
lytinių požymių vystymąsi, palaiko anabolizmą
Estrogenai Kiaušidės Skatina gimdos ir pieno laukų
vystymąsi ir augimą, anaboliškai veikia kaulus, didina kraujyje esančių DTL kiekį
Gliukokortikoidai Antinksčiai Skatina katabolizmą ir
gliukoneogenezę
Mineralkortikoidai Antinksčiai Skatina natrio jonų rezorbciją inkstuose
Progesteronas Kiaušidės Skatina gimdos audinio
augimą, palaiko moteriškuosius antrinius lytinius požymius Nesteroidai
Tiroidiniai hormonai ( ) Skydliaukė Atsako už augimą ir daugelį metabolinių procesų
Taigi hormonai atlieka svarbų vaidmenį mūsų organizme, pagrindinės hormonų organizme atliekamos funkcijos yra organizmo vystimosi ir elgsenos reguliavimas, organizmo prisitaikymo procesai ir fiziologinių organizmo reakcijų reguliavimas (1 lentelė). Sutrikus hormonų disbalansui pasireiškia ligos pakeičiančios mūsų gyvenimą.
2.2. Hormoninių preparatų vartojimo tendencijos Lietuvoje
Hormonai labai stipriai įtakoja organizmo sklandų veikimą, ir net menkiausi sutrikimai lemia sunkius padarinius kiekviename žmogaus gyvenimo tarpsnyje. Dažnai pasitaiko hormonų įtakotų sutrikimų organizme. Siekiant juos pašalinti vartojami hormoniniai preparatai, taikoma pakaitinė
hormonų terapija. Norint išsiaiškinti hormoninių preparatų vartojimo tendencijas apžvelgta valstybinės vaistų tarnybos kontrolės (VVKT) pateikta „Vaistų suvartojimo 2012 m. statistika“. Ši statistika rengiama naudojant didmeninio platinimo įmonių kas mėnesį teikiamas ataskaitas apie parduotas vaistinių preparatų pakuotes. Duomenys rodo, kad receptinių vaistų pakuočių buvo parduota 65 proc. visų paduotų vaistų. Bendras vaistinių preparatų suvartojimas išaugo iki 989 DDD/1000 gyventojų/per dieną [17].
Pagal valstybinės vaistų kontrolės tarnybs pateiktą „Vaistų suvartojimo 2012 m. statistiką“ 2013 metais- lytinių hormonų ir lytinę sistemą veikiančių vaistų lyginant su 2011m. suvartojimas 2012 metais išaugo nuo 16,061 iki 16,334 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Hipofizės ir pogumburio hormonų bei jų analogų suvartojimas nuo 2010 m. vis didėjo ir 2012 m. siekė 0,289 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Priekinės hipofizės skilties hormonų ir jų analogų taip pat didėjo, 2012 m.- 0,133 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Užpakalinės hipofizės skilties hormonų suvartojimas augo iki 0,145 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Pogumburio hormonų suvartojimas kito sekančiai: 2009 m.- 0,010, 2010 m.- 0,011, 2011 m.- 0,022, 2012 m.-0,011 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Kasos hormonų tendencijos nekito – visais metais suvartojama 0,001 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Skydliaukę veikiančių vaistų suvartojimas sparčiausiai augo: 2009 m.- 8,824, 2010 m.- 10,340, 2011 m.- 11,354, 2012 m.- 13,025 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Mineralkortikoidų ir gliukokortikoidų suvartojimas taip pat augo atitinkamai 2012 m. siekė suvartojimas 0,056 ir 8,162 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną (2 pav.). Lytinių hormonų ir lytinę sistema veikiančių vaistų vartojimas yra susijęs su skydliaukę veikiančiančių vaistų vartojimu, nes sutrikusi skydliaukės veikla taip pat įtakoja ir lytinę sistemą, taip atsiranda poreikis vartoti ir lytinius hormonus.
2 pav. Hormoninių preparatų suvartojimas 2012 metais Lietuvoje
0,145 0,133 0,011 13,025 0,001 0,056 8,162 16,334 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Užpalkalinės hipofizės skilties hormonai Priekinės hipofizės skilties hormonai ir analogai Pagumburio hormonai Skydliaukę veikiantys vaistai Kasos hormonai Mineralokortikoidai Gliukokortikoidai Lytiniai hormonai ir lytinę sistemą veikiantys…
Sistemiškai veikiančių hormonų, išskyrus lytinius hormonus suvartota daugiausiai ir jų suvartojimas kasmet auga. 2012 m. šios grupės vaistų buvo suvartota 34,602 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Androgenų suvartotų hormoninių preparatų skaičius kito sekančiai: 2009 m.- 0,069, 2010 m.- 0,060, 2011 m.- 0,075, 2012 m.- 0,071 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Estrogenų suvartojimas nuo 2009 m. iki 2012 m. proporcingai mažėjo ir 2012 m. buvo 0,727 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Progestogenų suvartojimas kito sekančiai: 2009 m.- 1,012, 2010 m.- 0,922, 2011 m.- 0,899, 2012 m.-0,936 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. 2012 metais suvartojimas šių vaistų buvo didesnis nei pastaraisiais dvejus metus. Tuo tarpu, gonadotropinų suvartojimas kas met vis mažėjo. Progesteronų ir estrogenų derinių preparatų vartojimas kas met augo ir 2012 m. siekė 1,333 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną. Daugiausiai iš jų yra suvartojama Dienogestas+ Etinilestradiolis derinio- 0,647 DDD/1000 Lietuvos gyventojų/per dieną (3pav.).
3 pav. Moeriškųjų lytinių hormonų vartojimo tendencijų dinamika
Iš pateiktos statistikos matyti, kad hormoninių preparatų suvartojama daugiau, ir žmonės dažniau susiduria su ligomis, kurias išprovokavo hormonų disbalansas. Hormonų disbalanso priežastis gali būti, netinkamas gyvenimo būdas, stresas, vaistų šalutinis poveikis, genetika, nutukimas, vėžys. Lytinių hormonų ir lytinę sistemą veikiančių vaistų ir skydliaukę veikiančių vaistų suvartojimas yra didžiausias. Šių grupių vaistų kas metus suvartojama vis daugiau.
2.3. Menopauzė
2.3.1. Menopauzės aktualumas ir svarba
Remiantis 2012 m. VVKT pateikta „Vaistų suvartojimo 2012 m. ataskaita“, 2013m. atliktas pilotinis tyrimas „Hormoninių preparatų vartojimo tendencijos“, kuriame buvo apklausta 40
vaistininkų. Iš atlikto tyrimo išryškėjo gairės, kad daugiausiai yra suvartojama skydliaukę veikiančių vaistų ir lytinių hormoninių preparatų (kontracepcinių tablečių). Estrogenų (estradiolio, estrioio, tibolono) suvartojimas pasak vaistų suvartojimo statistikos mažėjo, o progestogenų ir estrogenų derinių nežymiai kas metais didėjo. Remiantis VVKT ataskaita ir pilotinio tyrimo gairėmis, kurios sutapo, buvo pasirinkta detaliau analizuoti moteriškų lytynių hormonų grupę, kurie dažniausiai vartojami kaip kontracepcijos priemonė arba pakaitinei hormonų terapijai. Pasirinkta nagrinėti menopauzė, nes šiuo periodu užbaigiamas vaisingasis moters gyvenimo etapas, kiaušidėse išsenka kiaušinėlių rezervas, o kraujyje natūraliai randamų lytinių hormonų estrogenų ir progesteronų kiekis pradeda mažėti [64]. Nors moterų kenčiančių nuo klimakterinio periodo sukeliamų simptomų vis daugėja, 2012 m. VVKT pateikta „Vaistų suvartojimo 2012 m. ataskaita“ rodo, kad estrogenų 2012 m. suvartota mažiau nei ankstesniaisiais metais.
Menopauzė nulėmusių estrogenų ir progesteronų trūkumą, taip pat lemia moters blogą nuotaiką, dirglumą, karščio pylimus, nuotaikų kaitą, greitą nuovargį, makšties sausumą [6]. Kai kurioms moterims išsivysto osteoporozė, širdies ir kraujagyslių ligos, vaginalinės ligos. 2013 metais atlikto tyrimo metu nustatyta, kad priešlaikinė menopauzė pasireiškia 1 proc. moterų iki 40 metų amžiaus. Tokiais atvejais moterims gresia neurologinės ligos, nuotaikos svyravimai, išeminės širdies ligos, pasireiškia nevaisingumas, osteoporozė [72].
Menopauzė darosi vis aktualesne problema, nes vidutinė moters gyvenimo trukmė ilgėja, o menopauzės pradžia ankstėja. Dauguma moterų sulaukusios 40 metų jau ima jausti pirmuosius klimakterinio periodo simptomus, kurie yra nulemti estrogenų trūkumo moters organizme. Vidutiniu menopauzės amžiumi laikoma 51 metų riba, jei menopauzė prasideda ankščiau 40 metų ji laikoma ankstyvąja [8]. Iškyla problema: menopauzės simptomus kenčiančių moterų skaičius vis didėja, o klimakterinio periodo laikas ilgėja, todėl labai svarbu pagerinti gyvenimo kokybę moterims klimakteriniu laikotarpiu.
Klimakterinis periodas – tai pereinamasis laikotarpis nuo moters lytinio brandumo pabaigos iki senatvės pradžios. Skirstoma į periodus:
Premenopauzė – tai laikotarpis kurio metu mažėja estrogenų gamyba, pasireiškia pirmieji požymiai, t.y. mėnesinės trumpam pranyksta, sutrumpėja, gali trukti 4 metus iki visiškos mėnesinių pabaigos;
Menopauzė – tai visiška mėnesinių pabaiga, t.y. menstruacijų nebuvimas paskutinių 12 mėn. laikotarpiu arba folikulus stimuliuojančio hormono kiekis plazmoje >40 IU/l ir 17ß- estradiolio <110 pmol/l;
Menopauzės metu moterį vargina įvairaus intensyvumo simptomai. Dažniausiai moterys skundžiasi karščio pylimu, gausiu prakaitavimu, galvos skausmu, širdies permušimais, odos sausumu, nutukimu, nereguliarios mėnesinės, nemiga, dirglumas, nuotaikos kitimais, darbingumo mažėjimu, interesų susiaurėjimu, atminties sutrikimais, seksualinio potraukio sumažėjimu, diskomfortas ar deginimas lytinių organų srityje, osteoporoze, širdies ir kraujagyslių ligomis. Kai kuriais atvejais šiuos simptomus moterys lengvai toleruoja, pasitaiko atvejų kai pirmieji menopauzės simptomai priverčia moteris keisti jų įpročius [78]. To priežastis moters lytinės sistemos senėjimo procesai, kurie yra negrįžtami ir linkę progresuoti. Šis procesas gali būti pristabdomas taikant pakaitinę hormonų terapiją. Medicininė statistika rodo, kad vidutiniškai klimakterinis laikotarpis moterims prasideda maždaug nuo 50 metų, tačiau neretai nutinka taip, kad menopauzės pirmieji simptomai gali prasidėti apie 40 gyvenimo metus. Tokio ankstyvojo klimakterinio laikotarpio priežastis gali būti socialiniai veiksniai. Priešlaikinį klimaksą sukelia: rūkymas, ilgalaikiai stresai, dažni gimdymai ar abortai, ilgas maitinimas krūtimi, netinkama mityba, sunkus fizinis darbas, lėtinės ligos [41].
Menopauzės laikotarpį išgyvenančių moterų vis daugėja dėl ankstėjančios menopauzės, taip pat klimakterinio periodo laikas ilgėja ir dėl ilgėjančios gyvenimo trukmės. Menopauzės simptomai smarkiai įtakoja moters gyvenimą, be karčio bangų, lytinių organų sudirgimo, nuotaikų kaitos, menopauzės laikotarpiu moterims padidėja stenokardijos ir osteoporozės rizika. Menopauzė tampa aktualia problema, kuria būtina spręsti.
2.3.2. Menopauzės medikamentinis gydymas
Mažėjant lytinių hormonų (progesteronas, estradiolis, estronas, estriolis, testosteronas) ir keičiantis jų balansui ryškėja įvairūs simptomai, galintys sutrikdyti mūsų kasdienybę, todėl naudojama pakaitinė hormonų terapija: estrogenų arba kombinuota estrogenų –progesteronų terapija.
Estrogenai (estronas, estradiolis, estriolis etinilestradiolis) svarbūs mūsų organizmui, nes jų dėka suletėja senėjimo procesai. Estrogenai mažina cholesterolio kiekį plazmoje, pasižymi antioksidaciniu poveikiu, taip pat įtakoja emocinę savijautą, atmintį, didina endorfinų ir seratonino kiekį. Estrogenai atsako už termoreguliacinius procesus, neleidžia atrofuotis lyties organams menopauzės metu, turi įtakos kaulinio audinio formavimuisi, vartojami gydyti moterų krūties karcinomą, jei po menopauzės paėjo daugiau nei 4 metai [16]. Jeigu estrogenų kiekis yra per didelis organizme, pasireiškia atvirkštiniai procesai.
Menopauzės metu progesteronas mažais kiekiais būna gaminamas antinksčių žievėje, kiaušidėse nebegaminamas. Progesteronas pasižymi raminančiu, antidepresiniu poveikiu, didina
ląstelių deguonies koncentraciją taip lėtindamas senėjimo procesus, mažina riebalinio audinio kiekį, palaiko kaulinio audinio stiprumą [2, 69].
Pakaitinės hormonų terapijos (estrogenų, estrogenų- progestogenų deriniais) naudą menopauzės simptomams lengvinti įrodo atlikti klinikiniai tyrimai [57]. Per pastaruosius kelis dešimtmečius atlikti tyrimai patvirtina, kad PHT galima naudoti ne tik menopauzės simptomams lengvinti, bet ir širdies ir kraujagyslių ligų, osteoporozės rizikai mažinti. Kalcio išeikvojinas susijęs su estrogeno trūkumu, todėl klimakterinio amžiaus moterims dažniau pasireiškia kaulų lūžiai [81]. Siekiant įvertinti PHT saugumą naudojant PHT širdies ir kraujagyslių ligų, osteoporozės rizikai mažint atliktas tyrimas, kuriame dalyvavo sveikos moterys po menopauzės ( apie 63 metus), kurios vartojo estrogenų ir kombinuotų estrogenų progesteronų derinius. Rezultatai parodė, kad PHT padidina venų tromboemolijų, krūties vėžio, insulto riziką [22, 62,84]. Panašūs rezultatai pastebėti atlikus 23 tyrimų metaanalizę [63].
2012 metais atlikti tyrimai teigia, kad dabar yra pakankamai sukaupta žinių ir skiriant PHT individualiai kiekvienai pacientei. PHT tampa saugesne ir perspektyvesne. Moterims, kurios neturi gimdos, turėtų būti skiriami tik estrogenai, nes nebelieka pavojaus išvešėti gimdos gleivinei. Atitinkamai moterim sulaukusioms menopauzės, kurios turi gimdą, dėl galimos gimdos hiperplazijos rekomenduojama skirti estrogenų ir gestagenų derinius. Jei vargina makšties sausumas, atrofija, bet nėra ryškių simptomų, galima skirti grynus estrogenų preparatus vietiniam naudojimui tepalų, žvakučių, ovulių pavidalu. Toks vietinis gydymas neturės įtakos osteoporozės, širdies ir kraujagyslių ligų profilaktikai. Visada yra tikimąsi pačių geriausiu rezultatų, bet kas kartą skiriant PHT pacientes reikia informuoti apie galimą riziką [57].
PHT nors ir efektyvi, tačiau ne visada yra priimtina. Moterims nerekomenduojama PHT, kurios turi piktybinių auglių, netoleruoja medikamentų, galimas ar būtas ūmus miokardo infarktas, venų tromboemboliniai susirgimai, neaiškios kilmės kraujavimai iš gimdos ar inkstų, kepenų nepakankamumas. PHT taip pat gali sukelti nepageidaujamų reakcijų: progesteronai gali sukelti apetito ir kūno masės didėjimą, nerimą, depresiją, skausmus apatinėje pilvo dalyje, krūtų skausmą, estrogenai- audinių tinimą, taip pat krūtų, galvos skausmus, kūno masės didėjimą, venų trombozes ir plaučių tromboembolijas, onkologinius susirgimus [61].
PHT šiandien yra veiksminga klimakso simptomų gydymo priemonė, pakeičianti moters gyvenimo kokybę, tačiau gali turėti įtakos piktybinių procesų vystymuisi krūtyse ir kituose reprodukcinės sistemos organuose, taip pat didėja tromboembolijų tikimybė. Iškyla problema ką daryti moterims, kurioms PHT yra kontraindikuotina dėl šalutinio poveikio ar jos pačios pakeičiamosios
hormonų terapijos nepageidauja arba bijo ir be tam tikros medikamentinės pagalbos sunkiai išsiverčia. Tokiu atveju dažnai pasirenkama vartoti augalus kaupiančius fitoestrogenus.
2.3.3. Menopauzės nemedikamentinis gydymas
Siekiant sumažinti menopauzės simptomus labai svarbus nemedikamentinis gydymas: dieta (vartoti mažiau riebalų, nikotino, alkoholio, žuvies), papildomai vartoti kalcio (1500-2000 mg per dieną), būtinas fizinis aktyvumas (mankštos, gimnastika, joga, bėgiojimas, plaukimas ir pan.). Taip pat galimi kiti nehormoniniai gydymo metodai, tokie kaip sedatyviniai preparatai, gerinantys kraujotaką ir centrinę nervų sistemą preparatai, vitaminų vartojimas, homeopatiniai preparatai bei fitoestrogenų turintys augaliniai preparatai [31]. Menopauzės laikotarpį išgyvenančios moterys turėtų būti informuojamos apie galimas gydymo alternatyvas, nemedikamentinio gydymo privalumus ir trūkumus [77].
2.4. Fitoestrogenai
Fitoestrogenų pavadinimas kilęs iš graikų kalbos, „phyton” reiškia augalą. Fitoestrogenai yra įvairių grupių augaliniai junginiai, kurie struktūra ir veikimu panašūs į endogeninius estrogenus (17β-estradiolį, estriolį, estroną). Jie veikia panašiai kaip natūralus moteriškasis hormonas estrogenas. Pusiau sintetiniai produktai ir sintetiniai analogai natūralių fitoestrogenų, taip pat sporadiškai priskiriami [37, 73].
Biologinis fitoestrogenų poveikis pasireiškia per jų gebėjimą jungtis prie estrogenų receptorių (ER), kurie priklauso branduolinių receptorių super šeimai. Iki šiol buvo aprašyti du pagrindiniai izofermenai, ERα ir ERβ, koduojami dviejų skirtingų genų. Estrogenų receptorių struktūra pasižymi trimis pagrindinėmis veiklos sritimis: sritis, kuri jungiasi su ligandais (hormonais, fitoestrogenais), regionoas atsakingas už sąveika su DNR ir regionas reguliuojantis transkripcijas [28].
Fitoestrogenai veikia stimuliuodami sveikų ląstelių dauginimąsi, padeda įveikti menopauzės požymius, padeda palaikyti tinkamą mažo tankio lipoproteinai (MTL) cholesterolio kiekį, kaip ir estrogenai sumažina širdies sistemos ligų ir osteoporozės riziką [3]. Alikta tyrimų ne tik siekiant išsiaiškiti fitoestrogenų naudą, bet ir žalą. Tyrimai įrodo, kad fitoestrogenai gali įtakoti reprodukcinės sistemos pakitimus, tačiau tai priklauso nuo įvairių sąlygų: dozės, poveikio būdo, amžiaus. Nepaisant to, fitoestrogenai vis dažniau naudojami kaip terapiniai junginiai [98].
Fitoestrogenų poveikio mechanizmai:
Vienas pagrindinių mechanizmų, tai kad fitoestrogenų dėl struktūros panašumo konkuruoja dėl receptorių su endogeniniais estrogenais;
lignanai gali inhibuoti periferinę androstendiono konversiją į estroną ir įtakoti aromatazės aktyvumą;.
fitoestrogenai gali stimuliuoti globulino susidarymą kepenyse, taip surišdamas lytinius steroidus, kurie suriša endogeninį estradiolį [3, 73].
Fitoestrogenai klasifikuojami į grupes:
izoflavonai (genisteinas, daidzeinas, gliciteinas, formononetinas). Aptinkama: sojose, pupelėse, lęšiuose, apyniuose;
lignanai (sekoisolariciresinolis, matairesinolis, pinoresinolis, lariciresinolis). Aptinkama: sėmenyse, grūduose (ne daigintuose), vaisiuose;
kumestanai (kumestrolis). Aptinkama: saulėgrąžų sėklose, dobilų žieduose, pupelėse;
stilbenai (resveratrolis, dietilstilbestrolis);
flavonai (apigeninas, kvercetinas, luteolinas) Aptinkama: raudonuosiuose ir geltonuosiuose vaisiuose bei daržovėse, dilgėlės, beržo lapuose, čiobrelio žolėje [51, 73];
Taigi fitoestrogenai yra natūralios augalinės kilmės junginiai ar jų metabolitai, savo struktūra ir veikimu panašūs į endogeninius estrogenus (17β-estradiolį, estriolį, estroną), todėl yra perspektyvūs siekiant sumažinti osteoporozės riziką, menopauzės simptomus ir širdies kraujagyslių ligas.
2.5. Augaliniai preparatai
Moteris negalinčios ar nenorinčios vartoti hormoninių preparatų kaip alternatyvą vietoj PHT renkasi augalinius preparatus, turinčius estrogeninį poveikį [59]. Pagrindiniai fitoestrogenų šaltiniai yra:sėjamųjų linų lignanai, paprastasis apynys, raudonasis dobilas, soja, blakėžudė, mėlynžiedė liucerna, šalavijas, paprastasis saldymedis.
Šie augalai naudojami ne tik liaudies medicinoje, bet ir naudojami menopauzės požymiams lengvinti maisto papilduose. Dažniausiai naudojami sėjamųjų linų lignanai, raudonųjų dobilų, sojos, vaistinio šalavijo ir liucernos estraktai.
Paprastasis saldymedis (lot. Glycyrrhiza glabra L.) – pupinių (Fabaceae) šeima. Saldymedžių šaknys kaupia triterpeninius saponinus, 24-hidroksigliciriziną, kitus glikozidus. Šaknyse randama iki 2 proc. flavonoidų (prenilintų chalkonų, flavonų ir izoflavonų, pvz., likochalkono, glabrolio, hispaglabridino, glabreno, glabridino), kumarinų, (pvz., glicikumarino, likokumarono), kvapiųjų medžiagų (anetolo, estragolo, geraniolio, alifatinių rūgščių, ketonų, alkoholių ir angliavandenilių) sukiaupiama apie 0,05 proc., polisacharidų- 10 proc. [14].
Saldymedis dažnai naudojamas nereguliarių mėnesinių gydymui. Dėl augalo sudėtyje esančių fitoestrogenų, saldymedis efektyvus menopauzės simptomų gydymui [54].
Mėlynžiedė liucerna (Medicago sativa L.) ankštinių šeimos augalas. Liucerna kaupia izoflavonoidus (biochaniną A, daidzeiną, formononetiną, genisteiną), kurie gali padėti mažinti menopauzės simptomus [38], kumarinus (kumestrolį, medikagolį), 2,0-3,0 proc. saponinų (sojasapogenolius A-F, medikageninę rūgštį), fitosterolius (kampesterolį, cikloartenolį, β-sitosterolį, α-spinasterolį, stigmasterolį,), mikroelementus, amino rūgštis (argininą, asparaginą, cistiną, fenilalaniną, triptofaną, histidiną, liziną, metioniną ir kt.), vitaminus (A, B1, B6, B12, C, E, K), sėklose randamaalkaloidų, taip pat turi keletą proteolitinių fermentų, skaidančių baltymus ir skatinančių jų pasisavinimą [24]. Liucernoje esantys izoflavonai pasižymi panašiu poveikiu kaip estrogenai, todėl liucerna gali būti vartojama menopauzės simptomams, karščio bangoms mažinti.
Sėjamasis linas (Linum usitatissimum L.) – lininių (Linaceae) šeimos žolinis augalas. Vaistinė augalinė žaliava – linų sėklos. Jose kaupiasi organinės rūgštys; provitamino A; gleivės iki 12 proc., randama riebalinio aliejus iki 48 proc., baltymų (18,0-33,0 proc.); maistinės ląstelienos (28 proc.), polisacharidų (12,0-26,0 proc.); mikroelementų ir makroelementų, glikozidiniai junginiai (linustatinas, linamarinas ir kt.), lignanai (sekoizolaricirezinolio diglikozidas) [15, 25]. Linų sėmenyse randama fitoestrogenų, kurie dažnai naudojami moterų sulaukusių menopauzės siekiant atstatyti moteriškųjų lytinių hormonų balansą organizme, sumažinti karščio pylimus, fitoestrogeai taip pat sumažina osteoporozės ir krūtų ligų riziką[42].
Vaistinis šalavijas ( Salvia officinalis)- notrelinių (Lamiaceae) šeimos augalas. Žaliava šalavijų lapai (Salviae folium, Ph. Eur. 01/2005:1370). Vaistinio šalavijas kaupia flavonoidus (flavonolio – 0,17-0,31 proc.), iki 2,5 proc. eterinio aliejaus (cineolio, biciklių terpenų – 2-α-tujono, D-α-pineno, D-borneolio, D-kamparo, D-β-tujono, triciklinio seskviterpeno cedreno). Lapuose randama ir triterpeninių rūgščių, kondensuotų katechino tipo taninų, fenolkarboninių rūgščių rozmarino, kofeino, galo ir kt., taip pat vitamino C , kurio randama apie 0,25 proc., vitamino B1 karotinoidų , mineralinių medžiagų, nikotino rūgšties [36].
Vaistinių šalavijų lapuose esantys flavonoidai, turi antiokidacinių savybių ir gerina kraujo apytaką, fenoliai, taninai slopina uždegimus ir bakterijų dauginimąsi. Šalavijų preparatai slopina prakaito skyrimąsi, todėl laibai naudingi norint sumažinti prakaitavimą, karščio priepuolius, kurie yra vieni dažniausių menopauzės simptomų, taip pat skatina estrogenų gamybą [29, 80].
Raudonasis dobilas (Trifolium pratense L.) – ankštinių (Leguminosae Juss.) šeimos daugiametis augalas. Žaliava- žiedynai ir žolė [15]. Raudonasis dobilas kaupia izoflavonoidus (formononetiną, pratenzeiną, ononiną, genisteiną, daidzeiną, trifozidą, kalikozino galaktozidą, pektolinariną, biochaniną A bei jų glikozidus), flavonoidus (kemferolį, trifoliną, kvercetiną, izoramnetiną ir jų glikozidus), kumarinus (kumarino rūgštį, kumestrolį ir medikagolį), angliavandenius, fenolines rūgštis (salicilo rūgštį), saponinus (sojasapogenolius B-F), polisacharidą (galaktogliukomananą), eterinius aliejus, raugines medžiagas, karotinoidus, vitaminus (B, C, E), sitosterolius, riebalų rūgštis (oleino, linoleno, palmitino ir kt.) ir kt [24].
Dėl kaupiamų izoflavonoidų, kurie dalinai pakeičia estrogenus augalo preparatai naudojami menopauzės sukeltiems organizmo sutrikimams gydyti [6]. Atliktų tyrimų duomenimis moterims menopauzės periodu raudonojo dobilo preparatai padeda palaikyti gerą kaulų ir kraujagyslių būklę, taip pat mažina vazomotorinius simptomus, sumažina MTL kiekį kraujyje [30].
Soja (Glycine L.) – pupinių (Fabaceae) šeimos. Žaliava- vaisiai. Sojų pupelės kaupia iki 40 proc. baltymų, iki 22 proc. riebalų, daug kalcio ir fosforo, provitamino A, B ir D grupės vitaminų, fermentų, antioksidantų, omega-3 rūgščių, proteinų, lecitino, kaupia izoflovonus (genisteiną, daideziną (40proc.)). Tikima, kad sojos izoflavonas, yra natūralus augalinis produktas neturintis jokių pašalinių poveikių, kuriuos gali sukelti skiriama hormonų pakaitinė terapija, tačiau yra dalis moterų, kurios netoleruoja sojos baltymų. Moters organizme sojos izoflavonas sėkmingai papildo estrogeno deficitą, taip pagerindamas kaulų būklę, nagų, odos, plaukų sveikatą, širdies veiklą, sumažina dirglumą, cholesterolio kieki kraujyje, mažina karščio bangas ir prakaitavimą [67, 76, 99].
Kekinė blakėžudė(Cimicifuga racemosa) - vėdryninių (Ranunculaceae)šeimos augalas. Blakėžudė turi fitoestrogenų, yra fitoselektyvus estrogenų receptorių moduliatorius. Blakėžudė sudėtyje turi izoflavonoidų, karotino, askorbo ir salicilo rūgšties, kalcio, cinko, tiamino, seleno, chromo, specifinių triterpenų (fitoestrogenų), kurie savo chemine struktūra panašūs į estrogenus: cimicifugoizidai, cinamono rūgštis ir jos darinius. Mažina vegetacinius klimakterinio periodo negalavimus (karščio bangas, prakaitavimą, emocinį labilumą ir kt.). Sąveikaudama su estrogenų reguliuojamais genais, veikia tam tikrus organus selektyviai, panašiai kaip estrogenai [34].
Dabar pripažinta, kad blakėžudės ekstraktas veiksmingai šalina menopauzės simptomus [104].
Paprastasis apynys (Humulus lupulus) kanapinių (Cannabaceae) šeimos augalas. Žaliava- spurgai. Plačiai vartotas liaudies medicinoje. Apyniuose aptinkama flavonolių – kemferolis, kvercetinas, rutinas (0,2- 0,8 proc.), flavononų (0,2- 0,8proc. - izoksantohumolis, ksantohumolis, 8- prenilnaringeninas (8-PN)), taninų (2-4 proc.), aliejinių dervų (3 -12 proc.)- įvairių fenolinių junginių įskaitant α rūkštis tokias kaip humulonas, prehumulonas, β- rūgštis tokiaskaip lupulonas, kolupulonas. Randama apie 2- 4 proc. eterinių aliejų iš kurių daugiau kaip 100 terpenoidiniai junginiai [87], taip pat randama amino rūgščių, fenolinių rūgščių, gama- linoleno rūgščių, lipidų, vitaminų, hormonų [9].
Europos žolininkai apynius vartojo nuo viduramžių. Pirma knyga apie apynių vartojimą ir pritaikymą išleista 1098- 1179 metais. Žolininkai apynius naudojo menopauzės metu ir po jos, teigdami, jog apyniai padeda sureguliuoti hormoninę pusiausvyrą, tokį poveikį lemia apyniuose rastas didelis augalinio estrogeno prenilaringenino kiekis. Apyniai buvo vartojami ir nuskausminimui, osteoporozei, virškinimui pagerinti, miegui sukelti bei kaip raminanti, kirminus varanti priemonė, bei alaus gamyboje [6, 101].
2.6. Estrogeninėmis savybėmis pasižyminčių junginių apžvalga
Pagrindinės trys fitoestrogenų grupės lemiančios menopauzės simptomų palengvėjimą yra izoflavonoidai, lignanai ir kumestanai [3].
Izoflavonoidai
Izoflavonoidai atskira flavonoidų klasė, kurių junginiai plačiai paplitę pupinių (Fabaceae L.) šeimos augaluose. Izoflavanoidai turi 3-fenilchromano struktūra, junginiai vieni nuo kitų skiriasi pagrinde metoksi, hidroksi funkcinių grupių skaičiumi ir padėtimi. Dažniausiai šios grupės junginiai augaluose randami glikozidų ir anglikonų formoje [26].
Genisteinui iš trijų turimų hidroksi grupių svarbiausia yra B ciklo ketvirtojoje padėtyje esanti hidroksi grupė (4pav.). Būtent ši hidroksi grupė B cikle svarbi izoflavonoidų estrogeniniam poveikiui. Jeigu 3- fenilchromano struktūra yra metilinama arba keičiama fenolinio žiedo padėtis iš trečiosios į antrąją pirano žiedo padėtį, estrogeninis aktyvumas gali sumažėti iki dešimt kartų. Kitos dvi hidroksi grupės išsidėsčiusios 5-ojoje ir 7-ojoje A ciklo padėtyse, tačiau jos nėra tokios svarbios [83].
Izoflavonas Genisteinas Daidzeinas
Pratenzeinas Formononetinas Biochaninas A
4 pav. Izoflavonoidų cheminė struktūra
Biochaninas A skiriasi nuo genisteino tik tuo, kad A 4‟- hidroksi grupė yra metilinta ir tyrimais įrodyta, kad tai neturi įtakos veikimui. Biochaninas A pasižymi tokiomis pat stipriomis estrogeninėmis savybėmis [83]. Biochaninas pasižymi antioksidacinėmis, priešvėžinėmis, priešuždegiminėmis bei širdį tausojančiomis savybėmis [49], antiparazitiniu veikimu [86], estrogeniniu veikimu [68].
Daidzeinas skirtingai nuo genisteino turi tik dvi hidroksi grupes, neturi hidroksi grupės A ciklo 5-ojoje padėtyje, tačiau svarbiausioji hidroksi grupė B cikle tebėra. Daidzeinas veikdamas kartu su genisteinu padidina androgeno gamybą ir sumažina kortizolio sintezę žmogaus antinksčių žievės ląstelėse, taip mažindamas streso padarinius [66]. Taip pat daidzeinas gali pasižymėti priešuždegiminiu aktyvumu, geba mažinti lipopolisacharidų sukeltą dopaminerginę neurodegeneraciją žiurkėse [33].
Formononetinas pasižymi estrogeniniu, neuroprotekciniu, antioksidaciniu veikimu . Formononetinas gaunamas metilinus daidzeiną[103].
Iki šiol daidzeinas ir genisteinas buvo labiausiai ištirti izoflavonai, rodantys didelį estrogeninį potencialą, tačiau dabar vienas perspektyviausiu estrogeniniu aktyvumu pasižyminčiu junginiu laikomas 8-prenilnaringeninas [39].
Kumestanai
Kumestanai tai kita grupė augalinių fenolių, kurie pasižymi estrogeniniu aktyvumu. Kumestanai pirmą kartą buvo paminėti 1957 metais, Bickoff‘o ir jo bendraminčių. Kumestanai buvo išskirti iš pupinių šeimos dobilų rūšių: Trifolium repens L., Trifolium fragiferum L. ir mėlynžiedės liucernos Medicago sativa L., pupinių šeima.
Kumestrolis 4-Metoksikumestrolis
5 pav. Kumestrolio ir 4-metoksikumestrolio struktūra
Tyrimuos in vitro nustatyta kad kumestrolis stimuliuoja kaulų mineralizaciją, gerina kaulų būklę. Kumestanai mažiau paplitę žmogaus mitybos racijone, lyginant su izoflavonoidais. Jie kaupiami ankštiniuose augaluose, ypač gausu liucernų daiguose ir pupelėse (Vigna radiata L.), taip pat gausiai kaupiami dobiluose. Sojose aptinkami dideli kumestrolio kiekiai 71.1 μg/g drėgno produkto svorio [73].
Randami kumestano kiekiai augaluose kinta priklausomai nuo augalo veislės, vystymosi etapo, pjovimo laiko, dėl ligos, vietos, ir ligų/ grybelių ligų. Esant vabzdžių ar grybelių išpuoliams, augalai gali gaminti kumestrolį ar 4- metoksikumestrolį kaip fitoaleksinus. Fitoaleksinai (gr. phyton – augalas, alexo – atremiu ataką) – antibiotinės medžiagos, kurios atsiranda augalų ląstelėse, kai į jas patenka ligas sukeliantys mikroorganizmai. Su žūvančiais mikroorganizmais žūsta ir augalo ląstelė, išskyrusi fitoaleksinus, bet išlieka kitos ląstelės [20].
Lignanai
Lignanai tai junginiai sudaryti iš dviejų koniferolio liekanų, pasižymi giminingumu ligninams. Lignanai sudaro ypatingą grupę fitoestrogenų, nes jų metabolitai pasižymi stipriu estrogeniniu poveikiu, priešingai nei jų pirmtakai. Chemiškai lignanai yra junginiai, sudaryti iš dviejų fenilpropanoidų sujungtų per anglies-anglies jungtį [89].
Lignanai pirmiausiai buvo identifikuoti augaluose, o tik po to biologiniuose žinduolių skysčiuose. Kaip junginių klasė, jie turi dibenzilbutano skeletą, kurio pagalba augaluose fuormuojasi ligninas, reikalingas augaų ląstelių sienelės formavimuisi [73]. Labiausiai žinomi lignanai yra SDG ir matairesinolis (6 pav.). Jie yra konvertuojami bakterijų į enterodiolį ir enterolaktoną. Enterodiolis gali būti toliau metabolizuojamas į enterolaktoną. Žinduolių lignanai, tokie kaip izoflavonai turi maža molekulinį svorį ir yra laikomi chemiškai, biologiškai unikaliais ir stabiliais, nes turi fenolio grupes aromatinių žiedų meta padėtyje. Ilgainiui buvo nustatyti kiti enterolaktono pirmtakai: arktigeninas, 7- hidroksimatairesinolis, lariciresinolis, pinoresinolis ir siringaresinolis (4 pav.) [46, 73].
Lignanai nebuvo taip plačiai tiriami kaip izoflavonai ir kumestanai. Lignanai paprastai randami ruginės duonos kietuosiuose kviečiuose (L. Poaceae) ir aliejinių augalų sėklose, tokiose kaip
linų sėmenys (Linum usitatissimum). Lignanų yra ir žalioje ir juodoje arbatoje, kavoje, molūgų sėklose yra randama sekoizolariciresinolio ir pėdsakų lariciresinolio. Dideli lignanų kiekiai randami spygliuočių medžiuose [73].
Sekoizolariciresinolis Matairesinolis
Lariciresinolis Pinoresinolis
6 pav. Lignanų struktūra
Kiti estrogeniniai junginiai
Kiti junginiai, kurie parodė estrogeninį veikimą yra: resveratrolis (trans-3,4,5 trihidroksistilbenas), dietilstilbestrolis (DES) (4,4-dihidroksitrans-α, β-dietilstilbenas) ir mikotoksinų, pvz.: zearalenolis (7 pav.). Resveratrolis- stilbenas randamas įvairiuose augaluose ir funkcionuoja kaip fitoaleksinai apsaugodami nuo grybelinių infekcijų. Kiti šaltiniai:resveratrolis yra vynuogių odoje, vyne, taip pat kitų augalų ekstraktuose [23].
Dietilstilbestrolis Resveratrolis Zearalenolis
7 pav. Dietilstilbestrolio, resveratrolio ir zearalenolio struktūra
Augalinų estrogenų, ksenobiotikų ir mikotoksinų veikimas yra panašus į endogeninių estrogenų. Pesticidai ir industriniai chemikalai, kartais apibūdinami kaip endokrininę sistemą ardančios medžiagos, pavyzdžiui ksenoestrogenai randami gamtoje. DES yra sintetinis stibenas, kuris taip pat rodo stiprų estrogeninį veikimą žmogaus organizme. Rezorcinolio rūgšties laktono junginiai, tokie kaip zearalenonas ir zearalenolis ir kiti, prilyginami mikoestrogenams, kaip mikotoksinų tipas, nes jie pasižymi estrogeniniu aktyvumu, bet nėra būdingi valgomiesiems augalams [73].
3. TYRIMO METODIKA
3.1. Kiekybinis flavonoidų nustatymas apynių spurguose
3.1.1. Tyrimo objektas
Atliktas pilotinis, selektyvus rinkoje esančių apynių spurgų žaliavų ir perspektyviausių Vytauto Didžiojo universiteto Kauno botanikos sode auginamų apynių spurgų veislių tyrimas. Tirta penkios apynių spurgų rūšys. Dvi Lietuvos rinkoje esančių apynių spurgų arbatų rūšys: „Acorus apynių spurgai“ , „Dr. P.Karvelis apynių spurgai“ ir apyniai auginti Vytauto Didžiojo universiteto Kauno botanikos sode. Pasirinktas analizuoti vienas apynių spurgų mišinio pavyzdys sudarytas iš apynių kolekcijoje auginamų 2 rūšių, 31 veislės apynių iš natūralių augaviečių, ir dvi perspektyviausios apynių veislės „Marinka“ ir „Fredos taurieji“ rekomenduotos tirti Vytauto Didžiojo universiteto Kauno botanikos sodo darbuotojų. „Fredos taurieji“- Kauno botanikos sodo selekcijos žaliastiebė veislė, išvesta 1962 – 1970 m., sukryžminus vietinį vyrišką individą su „Fuggles“ moteriškais individais.Spurgai vidutinio dydžio, vienodi visuose kero arduose.Technologinės spurgų brandos laikas – rugpjūčio pabaiga – rugsėjo pradžia. Lenkijoje sukurta veislė „Marinka“- tai rausvastiebė apynio veislė, spurgai vidutinio dydžio. Veislė atspari netikrajai miltligei, mažai pakenkiama voratinklinės erkutės ir apyninio amaro.Technologinę brandą spurgai pasiekia rugsėjo 10 - 30 dienomis.
Apyniai skinti 2013 metais jų techninės brandos metu, tai yra kai jie dar būna žalios spalvos, spurgai lipnūs, o spaudžiant tarp pirštų girdimas gurgždėjimas. Svarbu, kad po suspaudimo spurgai atsistatytų į pradinę padėtį. Geriausias metas skinti apynių spurgus apytikriai nuo rugpjūčio mėnesio pabaigos iki rugsėjo mėnesio vidurio.
Bendram flavonoidų kiekiui nustatyti buvo analizuojami parūgštinti etanoliniai apynių spurgų ekstraktai. Iš kiekvienos žaliavos buvo paruošta po 5 mėginius. Kiekvienas mėginys analizuotas UV spektrofotometru po 3 kartus.
3.1.2. Tyrimo metodikos parinkimas
Metodika pasirinkta remiantis literatūros šaltiniais [1, 5, 7].Pasirinkta metodika modifikuota remiantis atliktais tyrimais ir literatūros šaltinių palyginamąją analize.
Ekstahentas pasirinktas remiantis atliktu tyrimu su 60 proc. ir 70 proc. etanoliu parūgštintu ir neparūgštintu 1 proc. koncentruota vandenilio chlorido rūgštimi, esant 100˚C ir 60 ˚C temperatūrai.
Tyrimas parodė, kad ekstrakcija yra žymiai efektyvesnė naudojant 70 proc. etanolį parūgštintą koncentruota HCl, esant 100˚C temperatūrai [4]. Kiti tyrimai nagrinėję fenolinių junginių ekstrakciją iš apynių (Humulus lupulus L.)nustatė, kad daugiausia fenolinių junginių išsiekstrahuoja esant 76 proc. etanolio koncentracijai, todėl naudota tyrime naudota 76 proc., o ne 70 proc. etanolis [44].
Siekiant pasirinkti optimaliausią ekstrakcijos laiką, buvo atliekamas bandymas, kuriuo metu lyginami tris galimi variantai. Pirmas variantas: pirmą kartą žaliava ektrahuojama 1h laiko, o po to dar du kartus po 30 minučių ir tuomet likusi žaliava perskalaujama ir filtruojama. Antras variantas: žaliava ekstrahuojama tris kartus po 30 minučių ir likusi žaliava perskalaujama ir filtruojama. Trečias variantas: žaliava ektrahuojama 2 kartus po 30minučių ir perskalavus filtruojama. Gauti rezultatai parodė, kad geriausiai flavanoidai išsiektrahuoja pirmuoju ir antruoju variantu, tačiau kadangi pastarieji nesiskyrė, pasirinktas naudoti antrasis variantas.
3.1.3. Ekstrahentai ir reagentai
Flavonoidų ekstrakcijai iš apynių spurgų buvo naudojamas 76 proc. etanolis, parūgštintas koncentruota vandenilio chlorido rūgštimi [27].
Tiriamojo tirpalo paruošimui buvo naudojamas 1 proc. tirpalas 95 proc. etanolyje ir 95 proc. etanolis.
3.1.4. Tyrimo metodas
Siekiant nustatyti flavonoidų kiekį buvo pasirinktas naudoti ultravioletinės (UV) spinduliuotės spektrofotometrinės analizės metodas. Šis metodas tikslesnis už plonasluoksnę chromatografiją ir yra tikslus lyginant su efektyviąją skysčių chromatografija ar masių spekrtrometrijos metodais. UV spektrofotometrinės analizės metodas esamomis sąlygomis geriausiai atitiko lūkesčius.
Ištraukos analizei buvo ruoštos, flavonoidus ekstrahuojant 76 proc. etanoliu, parūgštintu koncentruota vandenilio chlorido rūgštimi.
Tiriamųjų mėginių paruošimas. Apynių spurgų žaliava sijojama per 1 mm sietą. 1 g žaliavos užpilamas 76 proc. 30 ml etanolio, kuris parūgštintas 1 proc. koncentruotos vandenilio chlorido rūgšties. Prijungus grįžtamąjį šaldytuvą, žaliava kaitinama verdančio vandens vonelėje 30 min. Po to atvėsinama po tekančia vandens srove iki kambario temperatūros ir filtruojama pro lankstytą filtrą į 100 ml talpos matavimo kolbą. Likusi žaliava dar kartą užpilama 76 proc. 30 ml etanolio, parūgštintu 1 proc. koncentruotos vandenilio chlorido rūgšties ir vėl kaitinama 30 min. Tada vėl atvėsinama ir
filtruojama į tą pačią matavimo kolbą pro tą patį filtravimo popierių ir trečia kartą viskas pakartojama. Likusi žaliava perskalaujama tokios pačios koncentracijos etanoliu su koncentruota vandenilio chlorido rūgštimi ir nufiltruojama į tą pačią matavimo kolbą. Filtratas praskiedžiamas iki 100 ml 76 proc. etanoliu (tirpalas A). Tada į 25 ml matavimo kolbą pilami 2 ml tirpalo A, 1 ml 1 proc. tirpalo 95 proc. etanolyje ir praskiedžiama iki žymės 95 proc. etanoliu. Paliekama 20 minučių.
Palyginamasis tirpalas: 2 ml tirpalo A praskiedžiame 95 proc. etanoliu iki 25 ml žymės. Spektrofotometrinė analizė atliekama su spektrofotometru Spectronic GENESYS 2. Tirpalo optinis tankis buvo matuotas 430 nm bangos ilgyje, esant 10 mm kiuvetės storiui. Duomenys vertinti pagal absorbcijos koeficiento dydį, lyginant su kvercetino standartinio tirpalo absorbcijos koeficientu.
,
x – flavonoidų koncentracija (proc.), D – optinis tankis, m – analizei atsvertos žaliavos kiekis (g), W – žaliavos nuodžiūvis, proc. [1, 5, 7].
3.1.5. Nuodžiūvio nustatymas augalinėse žaliavose
Žaliavos nuodžiūvis yra masės sumažėjimas, kai iš augalo išgaruoja drėgmė ir lakieji junginiai. Nuodžiūvis yra vienas iš žaliavos kokybę nustatančių rodiklių, nes esant didesniam nei nustatytas drėgmės kiekiui, žaliava pelyja, pakinta kvapas, skonis ir spalva. Tokią žaliavą taip pat greičiau puola aruodų kenkėjai.
Farmakopėjoje pateikiamas apynių spurgų nuodžiūvisnegali viršyti 10 proc., džiovinant 1g žaliavos džiovinimo spintoje 105 ˚C temperatūroje iki pastovios masės [40]. Nuodžiūvis įvertinamas masės procentais.
Darbe siekiant įvertinti žaliavos kokybę ir apskaičiuoti flavanoidų koncentraciją buvo nustatinėjamas visų veislių apynių spurgų nuodžiūvis. Analiziniai žaliavų mėginiai buvo tiriami nuodžiūvio matavimo prietaisu Kern DBS, po tris kartus. Žaliava tiesiai dedama ant nunulintos aliuminės lėkštelės, pasveriamas reikiamas kiekis žaliavos. Nuodžiūvio matavimo prietaisas išdžiovina žaliavą nustatytoje temperatūroje iki pastovios masės, kol sverimų rezultatai skiriasi +/- 0,001g ir paskaičiuoja nuodžiūvįprocentine išraiška. Buvo laikomasi farmakopėjinių reikalavimų,temperatūra 105 ˚C, atsvertas žaliavos kiekis 1g.
3.2. Veikliųjų medžiagų farmakokinetinių savybių prognozė
Farmakokinetinės veikliųjų medžiagų savybės įvertintos naudojant programą ACD/I-LabSuite 2.0. Kanados, Toronto įmonė „Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs)” suteikė galimybę laikinai, legaliai naudotis šia programa.
Siekiant sukurti naujus vaistus ieškoma junginių, kurie būtų veiksmingi, atrankūs, pasižymėtų reikiamomis farmakokinetinėmis savybėmis tai yra absorbcija, pasiskirstymas, metabolizmas ir ekskrecija (ADME), siekiant sumažinti kaštus ir užtikrintinti klinikinių tyrimų sėkmę[90]. ACD/I-Lab programinė įranga yra viena tokių in silico programų, kuri sudaryta iš modulių rinkinio, kuris leidžia prognozuoti pasirinktų junginių fizikochemines savybes –įskaintant lipofiliškumą, tirpumą, virimo tašką, toksiškumo parametrus, biologinį pasisavinimą, absorbciją ir genotoksiškumo parametrus, branduolinio magnetinio rezonanso parametrus, įvardija junginių nomenklatūrą.
8 pav. Programos duomenų pateikimo pavyzdys
Programa į aktyvų langą leidžia įvesti struktūrinę formulę pasirenkant ją iš pateikto žinyno, pačiam nubraižyti formulę ar įkelti. Tuomet struktūrinei formulei yra paskaičiuojami pasirinkti parametrai. Kai kuriais atvejais programa formulėje atitinkamomis spalvomis pažymi junginio struktūras, kurios tą parametrą nulemia (8 pav.)
Naudoti programos moduliai:
Fizikocheminės savybės. Fizikocheminių molekulių savybės, tokios kaip biologinis pasisavinimas, absorbcija, pasiskirstymo tūris, tirpumas reikalingi siekiant iš anksto nuspėti junginių elgesį organizme ir taip nuspręsti tolimesnę junginių vystymo eigą [18]. Programa leidžia paskaičiuoti
fizikochemines savybes: molekulinį svorį, vandenilinių jungčių donorų ir akceptorių skaičių, log P (parametras yra vertinamas patikimumo indeksu), topologinį polinį paviršiaus plotą (TPSA) šis parametras svarbus nustatant junginių absorbciją, lanksčių jungčių skaičių.
Transportas per kraujo-smegenų barjerą. Modulio dėka suteikiama galimybė įvertinti graužikų plazmoje vaistų ir analogiškų junginių prasiskverbimą pro kraujo–smegenų barjerą potencialą. Šis parametras leidžia nustatyti kiekvienam junginiui ar vaistas paveiks CNS. Modulio klasifikacija, kuri yra kokybinė grindžiama teoriškai pagrįstomis skverbimosi į smegenis laipsnio ir prasiskverbimo pro kraujo-smegenų barjerą greičio logaritminėmis konstantomis (atitinkamai log BB ir log P), kurias įtakoja pasyvioji difuzija [19].
Tirpumas. Tirpumas svarbus, nes nulemia vaisto tolimesnę absorbciją ir metabolizmą, jeigu vaistas netirps nei skrandžio rūgštyse, nei žarnyne jis nepateks į kraujotaką. Junginio tirpumas (log , mg/ml) yra nuspėjamas 25ºC temperatūros išgrynintame vandenyje, pasikliaujant virš 7000 junginių rinkiniais. Visada paskaičiuojamas patikimumo indeksas. Modulis pateikia pH profilį ir logSw parametrus prie skirtingo fiziologinio pH.
Endokrininės sistemos veiklos sutrikdymas. Programa nuspėja kaip junginys paveiks endokrininę sistemą. Programa remdamasi chemine junginio struktūra ir fizikocheminėmis savybėmis, prognozės grindžiamos LogRBA išraiškomis (9 pav.). Modulio prognozės leidžia numatyti kaip stipriai junginiai jungsis su estrogenų alfa receptoriais. Paskaičiuojamas patikimumo indeksas.
9 pav. Endokrininės sistemos sutrikdymo parametrų pateikimo pavyzdys
Absorbcija. Absorbcija yra vaistų molekulių judėjimas per membranas ir kitus biologinius barjerus nuo pavartojimo vietos. Absorbcija yra svarbi, nes jos dėka nustatoma ar vaistai, kurie bus vartojami per os, greitai pasieks veikimo vietą ir terapinę koncentraciją joje [94]. Programos modulis kiekybiškai įvertina didžiausią pasyvios absorbcijos gebą žarnyne, atsižvelgiant į tarpląstelinius ir paraląstelinius pralaidumo kelius ir skirtingas junginių jonizuotas formas. Programa kaip įvestį naudoja lipofiliškumą ir jonizacijos konstantą. Be šių parametrų, modulis apskaičiuoja kitas su absorbcija susijusias savybes: tuščiosios žarnos pralaidumą, ir absorbcijos konstantą (10 pav.)[19].
10 pav. Absorbcijos parametrų pateikimo pavyzdys
Jungimasis su plazmos baltymais. Vaistų pasiskirstymą organizme labiausiai lemia jų fizikocheminės savybės ir geba jungtis su dviem baltymų rūšimis: albuminais, vadinami žmogaus serumo albuminais (HSA), ir -glikoproteinai (AGP). Jei vaistas stiprai jungiasi su plazmos baltymais, tik maža jo dalis gali pasiekti taikinius, taip pat sumažėja vaisto metabolizmas ir klirensas, pailgėja pusinės eliminacijos laikas. Tai nulemia vaisto dozavimą, tada skiriamos didesnės įsotinimo dozės ir mažesnės palaikomosios dozės [55].
Modulis paskaičiuoja, kokia vaisto procentinė dalis susijungia su plazmos baltymais išreikštą parametru PPB ir pateikia patikimumo indeksą.
Pasiskirstymo tūris. Vaistų pasiskirstymui įvertinti būtina žinoti ir pasiskirstymo tūrį (Vd) kuris parodo, kaip plačiai junginys yra pasiskirstęs organizme. Jis nusako, kokiame plazmos tūryje junginys yra ištirpęs ir rodo nusistovėjusią pusiausvyrą tarp junginio koncentracijos plazmoje ir jo koncentracijos visame organizme ir priklauso nuo junginio savybių. Modulis apskaičiuoja Vd L/kg įvertindamas junginio hidrofilines ir hirdofobines savybes, parametrus pKa ir logP.
Biologinis pasisavinimas per os (%F). Biologinis pasisavinimas yra pavartoto vaisto frakcija patekusi į sisteminę kraujotaką. Parametras paskaičiuojamas remiantis veiksniais nuo kurių labiausiai priklauso biologinis pasisavinimass: junginių tirpumu, atsparumu rūgštinei hidrolizei, pasyvia absorbcija, atsparumu metabolizmui, susirišimu su P-gp ir aktyviu transportu. Visi šie parametrai yra prognozuojami pasitelkiant nepriklausomus algoritmus ir eksperimentinių duomenų rinkinius (11 pav.).
11 pav. Biologinio pasisavinimo parametrų pateikimo pavyzdys
Genotoksiškumas. Šiuolaikinėje visuomenėje labai svarbu sukurti vaistus, kurie būtų saugūs vartoti ir neturėtų toksiško poveikio žmogaus sveikatai. Modulis remdamasis junginio struktūra prognozuoja galimus genotoksiškumo pavojus. Pavojų sukeliantis struktūrinis fragmentas pažymimas ir aprašomas. Toksiškumo pavojai aprašomi remiantis pateikiamais literatūros šaltiniais ir gautais eksperimentiniais rezultatais su skirtingų padermių bakterijomis, su metaboline aktyvacija ir be metabolinės aktyvacijos (12 pav.).
12 pav. Genotoksiškumo parametrų pateikimo pavyzdys
P-glikoproteinų (P-gp) specifiškumas. P- glikoproteinai yra membranos transporteriai randami žmogaus organizme. Programa pagal P-gp algoritmą atpažįsta P-gp substratus ir/ arba slopiklius. Paskaičiuojama tikimybė junginio buvimo P-gp substratu ir/arba slopikliu, kad rezultatai būtų tikslesni pateikiamas kiekvienos prognozės patikimumo indeksas.
