Biodisponibilitatea magneziului la administrare orală: Ce trebuie să stii

Biodisponibilitatea magneziului la administrare orală: Ce trebuie să stii

Conf. Univ. Dr. Emma Adriana Ozon

Universitatea de Medicină și Farmacie "Carol Davila" București,

Facultatea de Farmacie,

Disciplină, Tehnologie farmaceutică și Biofarmacie

Importanța biodisponibilității medicamentului

Biodisponibilitatea medicamentului este un parametru esential din punct de vedere farmaceutic, care condiționează eficacitatea terapeutică. Efectul terapeutic apare atunci când în organism sau la locul de acțiune este atinsă concentrația minimă eficientă și acest aspect este relevat prin biodisponibilitate. Cunoașterea biodisponibilității unui produs medicamentos este deosebit de importantă, oferind o înțelegere profundă a drumului parcurs de acesta în organismul uman după administrare.

În practică, biodisponibilitatea medicamentului este exprimată ca fiind cantitatea de ingredient activ dintr-o doză de produs care ajunge la locul de acțiune și declanșează efectul terapeutic.

Factorii care influențează biodisponibilitatea

Biodisponibilitatea unui medicament depinde de foarte mulți factori, unii dintre aceștia neputând fi controlați (starea fiziologică a pacientului: vârstă înaintată, graviditate, etc), în timp ce alții pot fi modulați în etapa de dezvoltare a produsului. Din cea de-a doua categorie sunt factorii dependenți de caracteristicile fizico-chimice ale ingredientelor active sau factorii tehnologici ce țin de forma farmaceutică selectată, de tehnologia de fabricație și de substanțele auxiliare utilizate.

În plus, studiile moderne de evaluare a biodisponibilității medicamentelor administrate pe cale orală iau în considerare aportul pacientului asupra acesteia prin administrarea produsului înainte sau după consumul de mâncare, prin asocierea cu alte substanțe sau prin modul de administrare.

Evaluarea biodisponibilității orale

Pentru o corectă evaluare a biodisponibilității orale a unui medicament trebuie stabilită cu exactitate capacitatea sa de absorbție în diferite niveluri ale tractului gastrointestinal. Orice ingredient activ este absorbit în sânge doar în forma dizolvată, motiv pentru care este foarte importantă stabilirea solubilității acestuia în mediile digestive. Toate studiile de biodisponibilitate se încep prin determinarea vitezei de cedare și dizolvare a ingredientului activ conținut într-un medicament în diferite medii care simulează sucurile gastrointestinale. Mediile simulate au pH-ul corespunzător și conțin enzimele caracteristice din segmentul respectiv al tubului digestiv. Acest test demonstrează cât de bine și la ce nivel din tractul digestiv se dizolvă un medicament și este absorbit în sânge. Cea de-a doua metodă este testarea difuziei membranare, în care membranele artificiale sau fragmentele de țesut sunt utilizate pentru a studia modul în care un medicament penetrează o barieră biologică și pentru a determina rata de absorbție a acesteia. Studiile care determină permeabilitatea medicamentului prin bariera biologică iau adesea în considerare influența critică a glicoproteinei P asupra distribuției și eliminării medicamentelor din organism.

Studiile standard de dizolvare a formelor farmaceutice solide cu administrare orală se realizează volume de 900 sau 1000 ml din medii diferite aduse la 37°C, cu valori de pH ce variază între 1,2 și 6,8, astfel simulând întregul tract gastrointestinal. La nivelul la care rata de dizolvare este cea mai mare ingredientul activ devine bioaccesibil și poate fi absorbit.

Metodele avansate utilizează medii simulate ce reproduc fidel condițiile din organism. De exemplu, pentru simularea fluidului intestial se utilizează un mediu tampon fosfat cu pH 6,8 la care se adaugă surfactanți, cum ar fi 0,25% dodecil sulfat de sodiu sau taurocolat de sodiu și fosfolipide, sau chiar enzime, cum sunt pancreatina sau lipaza. De asemenea, se pot simula mediile digestive după ingerarea de alimente, când pH-ul intestinal scade la valoarea 5.

Magneziul și rolul său în organism

Magneziul este un ion divalent și este implicat în organism într-o serie de reacții biochimice și funcții celulare. Conținutul de magneziu din organism este reglat prin absorbție și excreție. Magneziul este absorbit sub formă ionizată, de preferință în ileon, printr-un proces paracelular. La aportul alimentar normal, magneziul se absoarbe în proporție de 40-50 %.

Conținutul total de magneziu la un adult este estimat la 20-28 g, 40-45% fiind intracelular în mușchi și țesuturi moi, 1% extracelular, iar restul fiind găsit în schelet. Deși oamenii nu au un organ adevărat pentru stocarea magneziului, aproximativ o treime din magneziu scheletic este în echilibru cu nivelurile plasmatice de magneziu și funcționează ca un factor de echilibru pentru a menține concentrațiile fiziologice extracelulare de magneziu.

Magneziul este necesar pentru metabolismul energetic și transportul glucozei prin membranele celulare, pentru potențialul electric susținut în nervi și membranele celulare, și pentru transmiterea impulsurilor neuromusculare.

Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară a hotărât faptul că dozele recomandate nu pot fi stabilite pentru populația europeană și definește aporturile adecvate de 350 mg pentru bărbați și 300 mg pentru femei, pe baza aportului mediu la populațiile sănătoase din Uniunea Europeană.

Sursele de magneziu în suplimente

Suplimentele de magneziu sunt disponibile într-o mare varietate de forme farmaceutice. Suplimentele convenționale de magneziu conțin una dintre cele două surse distincte de magneziu elemental, săruri anorganice sau organice de magneziu. Sărurile anorganice (de exemplu, oxidul de Mg) au un conținut mare de magneziu elemental, dar prezintă o biodisponibilitate foarte limitată ca urmare a solubilității lor slabe. Sursele organice de magneziu, pe de altă parte, oferă niveluri ridicate de solubilitate.

Absorbția și biodisponibilitatea magneziului

Studiile privind biodisponibilitatea diferitelor săruri de magneziu demonstrează în mod constant că sărurile organice de magneziu au o biodisponibilitate mai mare decât sărurile anorganice. Dintre compușii anorganici de magneziu, cei mai utilizați sunt oxidul, clorura și carbonatul de magneziu. Utilizarea compușilor organici a luat o mare amploare în ultimele decenii și se folosesc: citratul de magneziu, glicerofosfatul de agneziu, bis-glicinatul de magneziu, bis-H-glutamatul de magneziu, orotatul de magneziu, malatul sau gluconatul de magneziu.

Cea mai mare solubilitate a magneziului este în mediul acid, cum este cel de la nivelul stomacului, motiv pentru care la acest nivel magneziu devine bioaccesibil. Cu toate acestea, magneziul este absorbit în principal în partea distală a intestinului subțire, nivel la care magneziul devine biodisponibil. În concluzie, compușii de magneziu se dizolvă la pH acid în sucul gastric și se absorb în intestin.

Bibliografie:

  1. Abuhassan Q, Khadra I, Pyper K, Augustijns P, Brouwers J, Halbert GW. Fasted intestinal solubility limits and distributions applied to the biopharmaceutics and developability classification systems. Eur J Pharm Biopharm. 2022, 170: 160-169.
  2. Bagchi S, Chhibber T, Lahooti B, Verma A, Borse V, Jayant RD. In-vitro blood-brain barrier models for drug screening and permeation studies: An overview. Drug Des. Dev. Ther.2019, 13: 3591–3605.
  3. Blancquaert L, Vervaet C, Derave W. Predicting and Testing Bioavailability of Magnesium Supplements. Nutrients. 2019, 11(7): 1663.
  4. Calbet JA, Mooren FC, Burke LM, Stear SJ, Castell LM. A to Z of nutritional supplements: Dietary supplements, sports nutrition foods and ergogenic aids for health and performance: Part 24.  J. Sports Med2011, 45: 1005–1007.
  5. De Baaij JH, Hoenderop JG, Bindels RJ. Magnesium in man: implications for health and diseasePhysiol Rev. 2015, 95(1): 1–46.
  6. Henriksen C, Aaseth JO. Magnesium: a scoping review for Nordic Nutrition Recommendations 2023. Food Nutr Res. 2023, 67.
  7. Juvale IIA, Hamid AAA, Abd Halim KB, Has ATC. P-glycoprotein: New insights into structure, physiological function, regulation and alterations in disease. Heliyon2022, 8: e09777
  8. Leopoldo M, Nardulli P, Contino M, Leonetti F, Luurtsema G, Colabufo NA. An updated patent review on P-glycoprotein inhibitors (2011–2018). Expert Opin. Ther. Pat.2019, 29: 455–461.
  9. Pardo MR, Garicano Vilar E, San Mauro Martin I, Camina Martin MA. Bioavailability of magnesium food supplements: a systematic reviewNutrition. 2021, 89: 111294.
  10. Ren S, Liu M, Hong C, Li G, Sun J, Wang J, Xie Y. The effects of pH, surfactant, ion concentration, coformer, and molecular arrangement on the solubility behavior of myricetin cocrystals. Acta Pharm. Sin. B2019, 9: 59–73.
  11. Rylander R. Bioavailability of magnesium salts—A review.  Pharm. Nutr. Sci.2014, 4: 57–59.
  12. Stielow M, Witczyńska A, Kubryń N, Fijałkowski Ł, Nowaczyk J, Nowaczyk A. The Bioavailability of Drugs—The Current State of Knowledge. Molecules. 2023; 28(24): 8038.
  13. Tsume Y, Mudie DM, Langguth P, Amidon GE, Amidon GL. The biopharmaceutics classification system: Subclasses for in vivo predictive dissolution (IPD) methodology and IVIVC.  J. Pharm. Sci. 2014, 57: 152–163.
  14. USP-NF, Rockville, MD. May 1, 2023 https://www.usp.org/resources/dissolution-methods-database
  15. Wu J, Zhang Z, Zhou W, Liang X, Zhou G, Han CC, Liu Y. Mechanism of a long-term controlled drug release system based on simple blended electrospun fibers.  Control. Release 2020, 320: 337–346.
Înapoi la blog