Эффективность и потенциальные возможности применения витаминов и микроэлементов в форме оральных спреев (обзор)

Введение. Современная фармацевтическая разработка позволяет внедрять в практику все больше новых систем и форм доставки активных компонентов лекарственных средств, усиливающих эффективность их действия по сравнению с традиционными подходами. Современный ритм жизни, обуславливающий зачастую неправильное питание и дисбаланс поступления микронутриентов, приводит к необходимости потребления дополнительных их доз в виде различных аптечных препаратов. Достаточно привлекательными для внедрения в фармацевтическую практику в последние годы становятся спреевые формы витаминов и микроэлементов. Такие готовые формы отличаются доступностью производства, простотой использования, легкостью дозирования и достаточно высокой биодоступностью как у здоровых пациентов, так и лиц, имеющих заболевания желудочно-кишечного тракта и прочие проблемы, связанные с потреблением и усваиванием пищи.

Текст. Доставка лекарств через слизистую оболочку полости рта привлекает все больше внимания из-за ее потенциальных преимуществ по сравнению с другими способами введения. До недавнего времени этот путь рассматривался преимущественно для местного применения, однако в последние годы неуклонно растет количество разработок, связанных с использованием полости рта в качестве портала для доставки активных компонентов лекарственных средств, витаминов и микроэлементов в системный кровоток. Различными научными и клиническими коллективами разработаны и исследованы разнообразные формы оральных препаратов для сублингвального и трансбуккального введения. Особый интерес среди них представляют спреевые формы, как наиболее экономически оправданные и удобные в применении. Наибольший спектр таких разработок касается витамина D и В₁₂, что обусловлено, с одной стороны, наиболее острой проблемой их недостаточности и дефицита среди населения планеты, с другой – низкой биодоступностью, на показатели которой негативно может влиять пищевой рацион, состояние здоровья ЖКТ и прочие факторы. Другие микронутриенты, такие как тиамин, ниацин, пиридоксин, аскорбиновая кислота, кофермент Q и железо, также исследуются и выводятся на рынок в виде оральных спреев для сублингвального применения.

Заключение. Имеющиеся на сегодняшний день результаты разработки и сравнительного анализа оральных форм микронутриентов, в частности данные рандомизированных контролируемых исследований, свидетельствуют об эффективности сублингвального пути введения, которая либо сопоставима, либо превосходит эффективность традиционных путей доставки.

1. Puratchikody A., Prasanth V.V., Mathew S., Balaraman A. K. Buccal Drug Delivery: Past, Present and Future. International Journal of Drug Delivery. 2011;3(2):171–184.

2. Kianfar F., Chowdhry B. Z., Antonijevic M. D., Boateng J. S. Novel films for drug delivery via the buccal mucosa using model soluble and insoluble drugs. Drug Development and Industrial Pharmacy. 2012;38(10):1207–1220. DOI: 10.3109/03639045.2011.644294.

3. Patel K. V., Patel N. D., Dodiya H. D., Shelat P. K. Buccal bioadhesive drug delivery system: an overview. International Journal of Pharmaceutical & Biological Archives. 2011;2(2):600–609.

4. Kumar Sharma G., Kumar Sharma P., Bansal M. A review on mucoadhesive buccal patch as a novel drug delivery system. Pharma Science Monitor. 2012;3(2):30.

5. Kamimori G. H., Karyekar C. S., Otterstetter R., Cox D. S., Balkin T. J., Belenky G. L., Eddington N. D. The rate of absorption and relative bioavailability of caffeine administered in chewing gum versus capsules to normal healthy volunteers. International Journal of Pharmaceutics. 2002;234(1–2):159–167. DOI: 10.1016/S0378-5173(01)00958-9.

6. Modi P., Mihic M., Lewin A. The evolving role of oral insulin in the treatment of diabetes using a novel RapidMist system. Diabetes/Metabolism Research and Reviews. 2002;18(1):38–42. DOI: 10.1002/dmrr.208.

7. Rizk El Maalouf I., Capoccia K., Priefer R. Non-invasive ways of administering insulin. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. 2022;16(4):102478. DOI: 10.1016/j.dsx.2022.102478.

8. Chaturvedi A., Srivastava P., Yadav S., Bansal M., Garg G., Kumar Sharma P. Fast dissolving films: a review. Current Drug Delivery. 2011;8(4):373–380. DOI: 10.2174/156720111795768022.

9. Boateng J., Mani J., Kianfar F. Improving drug loading of mucosal solvent cast films using a combination of hydrophilic polymers with amoxicillin and paracetamol as model drugs. BioMed Research International. 2013;198137. DOI: 10.1155/2013/198137.

10. Abd El Azim H., Nafee N., Ramadan A., Khalafallah N. Liposomal buccal mucoadhesive film for improved delivery and permeation of water-soluble vitamins. International Journal of Pharmaceutics. 2015;488(1–2):78–85. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2015.04.052.

11. Tan Y.-l., Liu C.-G. Preparation and characterization of self-assemblied nanoparticles based on folic acid modified carboxymethyl chitosan. Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 2011;22(5):1213–1220. DOI: 10.1007/s10856-011-4302-y.

12. Yang T.-Z., Wang X.-T., Yan X.-Y., Zhang Q. Phospholipid deformable vesicles for buccal delivery of insulin. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 2002;50(6):749–753. DOI: 10.1248/cpb.50.749.

13. Parmar K., Patel M. B. A review on sublingual spray: novel drug delivery system. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2017;8(11):4533-4539. DOI: 10.13040/IJPSR.0975-8232.8(11).4533-39.

14. Khadzhieva Z. D., Pozdnyakova A. E., Zagorskaya N. S., Pozdnyakov D. I. Analysis of the sprays range on the Russian pharmaceutical market. Health and Education Millennium. 2019;21(5):42–46. (In Russ.) DOI: 10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-5-42-46.

15. Sharma N., Jain S., Sardana S. Buccoadhesive drug delivery system. Journal of Advanced Pharmacy Education & Research. 2013;3(1):1–15.

16. Patel V. F., Liu F., Brown M. B. Advances in oral transmucosal drug delivery. Journal of Controlled Release. 2011;153(2):106–116. DOI: 10.1016/j.jconrel.2011.01.027.

17. Thosar M. Intra oral sprays – An overview. International Journal of Pharmacy & Life Sciences. 2011;2(10):1203.

18. Narang N., Sharma J. Sublingual mucosa as a route for systemic drug delivery. International Journal of Pharmacy & Life Sciences. 2011;3:18–22.

19. Kurosaki Y., Takatori T., Nishimura H., Nakayama T., Kimura T. Regional variation in oral mucosal drug absorption: permeability and degree of keratinization in hamster oral cavity. Pharmaceutical Research. 1991;8(10):1297–1301. DOI: 10.1023/a:1015812114843.

20. Grammatikopoulou M. G., Gkiouras K., Nigdelis M. P., Bogdanos D. P., Goulis D. G. Efficacy of Vitamin D3 Buccal Spray Supplementation Compared to Other Delivery Methods: A Systematic Review of Superiority Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2020;12(3):691. DOI: 10.3390/nu12030691.

21. Pritchard L., Lewis S., Hickson M. Comparative effectiveness of vitamin D supplementation via buccal spray versus oral supplements on serum 25-hydroxyvitamin D concentrations in humans: a systematic review protocol. JBI Database of Systematic Reviews and Implementation Reports. 2019;17(4):487–499. DOI: 10.11124/JBISRIR-2017-003907.

22. Unsur E. K. Vitamin D levels of the healthy infants using oral spray or drop form of vitamin D supplement in the first year of life. Northern Clinics of Istanbul. 2021;8(1):31–36. DOI: 10.14744/nci.2020.09471.

23. Bakr I. S., Zaki A. M., El-Moslemany R. M., Elsaka R. O. Vitamin D oral gel for prevention of radiation-induced oral mucositis: A randomized clinical trial. Oral Diseases. 2021;27:1197–1204. DOI: 10.1111/odi.13650.

24. Nalbantoğlu Ö., Acar S., Arslan G., Köprülü Ö., Özkan B. Investigating the Efficiency of Vitamin D Administration with Buccal Spray in the Treatment of Vitamin D Deficiency in Children and Adolescents. Journal of Clinical Research in Pediatric Endocrinology. 2021;13(4):426–432. DOI: 10.4274/jcrpe.galenos.2021.2021.0047.

25. Satia M. C., Mukim A. G., Tibrewala K. D., Bhavsar M. S. A randomized two way cross over study for comparison of absorption of vitamin D3 buccal spray and soft gelatin capsule formulation in healthy subjects and in patients with intestinal malabsorption. Nutrition Journal. 2015;14:114. DOI: 10.1186/s12937-015-0105-1.

26. McCullough P., Heaney R. Correction of vitamin D deficiency using sublingually administered vitamin D2 in a Crohn’s disease patient with mal-absorption and a new ileostomy. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 2017;173:211–214. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2016.12.021.

27. Todd J. J., McSorley E. M., Pourshahidi L. K., Madigan S. M., Laird E., Healy M., Magee P. J. Vitamin D₃ supplementation in healthy adults: a comparison between capsule and oral spray solution as a method of delivery in a wintertime, randomised, open-label, cross-over study. British Journal of Nutrition. 2016;116(8):1402–1408. DOI: 10.1017/S0007114516003470.

28. Todd J. J., McSorley E. M., Pourshahidi L. K., Madigan S. M., Laird E., Healy M., Magee P. J. Vitamin D₃ supplementation using an oral spray solution resolves deficiency but has no effect on VO₂ max in Gaelic footballers: results from a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. European Journal of Nutrition. 2017;56(4):1577–1587. DOI: 10.1007/s00394-016-1202-4.

29. Williams C. E., Williams E. A., Corfe B. M. Rate of change of circulating 25-hydroxyvitamin D following sublingual and capsular vitamin D preparations. European Journal of Clinical Nutrition. 2019;73:1630–1635. DOI: 10.1038/s41430-019-0503-0.

30. Penagini F., Borsani B., Maruca K., Giosia V., Bova S., Mastrangelo M., Zuccotti G. V., Mora S. Short-Term Vitamin D Supplementation in Children with Neurodisabilities: Comparison of Two Delivery Methods. Hormone Research in Paediatrics. 2017;88(3–4):281–284. DOI: 10.1159/000479690.

31. Ma’ali A., Naseef H., Qurt M., Abukhalil A. D., Rabba A. K., Sabri I. The Preparation and Evaluation of Cyanocobalamin Mucoadhesive Sublingual Tablets. Pharmaceuticals. 2023;16(10):1412. DOI: 10.3390/ph16101412.

32. Vitetta L., Zhou J., Manuel R., Dal Forno S., Hall S., Rutolo D. Route and Type of Formulation Administered Influences the Absorption and Disposition of Vitamin B12 Levels in Serum. Journal of Functional Biomaterials. 2018;9(1):12. DOI: 10.3390/jfb9010012.

33. Yadav R. K., Mishra S., Jain D. Methylcobalamine (Vitamin B12): Water Soluble Vitamin with Various Pharmacological Aspect. Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2021;11(1):130–137. DOI: 10.22270/jddt.v11i1.4488.

34. Kiliç B. O., Kiliç S., Eroğlu E. Ş., Gül E., Apak F. B. B. Sublingual Methylcobalamin Treatment Is as Effective as Intramuscular and Peroral Cyanocobalamin in Children Age 0–3 Years. Hematology. 2021;26(1):1013–1017. DOI: 10.1080/16078454.2021.2010877.

35. Varkal M. A., Karabocuoglu M. Efficiency of the Sublingual Route in Treating B12 Deficiency in Infants. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2023;93(3):226–232. DOI: 10.1024/0300-9831/a000724.

36. Tugba-Kartal A., Cagla-Mutlu Z. Comparison of Sublingual and Intramuscular Administration of Vitamin B12 for the Treatment of Vitamin B12 Deficiency in Children. Revista de investigación clínica. 2020;72(6):380–385. DOI: 10.24875/RIC.20000208.

37. Bensky M. J., Ayalon-Dangur I., Ayalon-Dangur R., Naamany E., Gafter-Gvili A., Koren G., Shiber S. Comparison of Sublingual vs. Intramuscular Administration of Vitamin B12 for the Treatment of Patients with Vitamin B12 Deficiency. Drug Delivery and Translational Research. 2019;9(3):625–630. DOI: 10.1007/s13346-018-00613-y.

38. Parry-Strong A., Langdana F., Haeusler S., Weatherall M., Krebs J. Sublingual Vitamin B12 Compared to Intramuscular Injection in Patients with Type 2 Diabetes Treated with Metformin: A Randomised Trial. The New Zealand Medical Journal. 2016;129(1436):67–75.

39. Del Bo' C., Riso P., Gardana C., Brusamolino A., Battezzati A., Ciappellano S. Effect of Two Different Sublingual Dosages of Vitamin B₁₂ on Cobalamin Nutritional Status in Vegans and Vegetarians with a Marginal Deficiency: A Randomized Controlled Trial. Clinical Nutrition. 2019;38(2):575–583. DOI: 10.1016/j.clnu.2018.02.008.

40. Eleftheriadis G., Monou P. K., Andriotis E., Mitsouli E., Moutafidou N., Markopoulou C., Bouropoulos N., Fatouros D. Development and Characterization of Inkjet Printed Edible Films for Buccal Delivery of B-Complex Vitamins. Pharmaceuticals. 2020;13(9):203. DOI: 10.3390/ph13090203.

41. Jacobson B. H., Smith D. B., Warren A. J., Glass R. G., Kline C., Fedick J. L., Stemm J. Assessment of the Effectiveness of a Sublingual, Ergogenic Spray on Muscle Strength and Power. Journal of Strength and Conditioning Research. 2009;23(8):2326–2330. DOI: 10.1519/JSC.0b013e3181bab481.

42. Enzmann F. Spray containing ubiquinone Qn. United States patent US 20050019268A1. Available at: https://patents.google.com/patent/US20050019268A1/en. Accessed: 27.01.2005.

43. Maciejewska-Stupska K., Czarnecka K., Szymański P. Bioavailability enhancement of coenzyme Q₁₀: An update of novel approaches. Archiv der Pharmazie. 2024;29:e2300676. DOI: 10.1002/ardp.202300676.

44. Vitetta L., Leong A., Zhou J., Dal Forno S., Hall S., Rutolo D. The Plasma Bioavailability of Coenzyme Q10 Absorbed from the Gut and the Oral Mucosa. Journal of Functional Biomaterials. 2018;9(4):73. DOI: 10.3390/jfb9040073.

45. Leonhardt C. G., Busby J. C. Oral hygiene products containing ascorbic acid and method of using the same. United States patent US 20080057007A1. Available at: https://patents.google.com/patent/US20080057007A1/en. Accessed: 06.03.2008.

46. Montgomery R. E. Topical oral care compositions. United States patent US 20020137728A1. Available at: https://patents.google.com/patent/WO2002058662A2/en. Accessed: 26.09.2002.

47. Leonhardt C. G., Busby J. C. Oral hygiene products and method of using the same. United States patent US 8163271B2. Accessed: 24.04.2012.

48. Murererehe J., Uwitonze A. M., Nikuze P., Patel J., Razzaque M. S. Beneficial Effects of Vitamin C in Maintaining Optimal Oral Health. Frontiers in Nutrition. 2022:8:805809. DOI: 10.3389/fnut.2021.805809.

49. Hersh T. Intra-oral antioxidant preparations. United States patent US 5906811A. Available at: https://patents.google.com/patent/US5906811A/en. Accessed: 25.05.1999.

50. Kristó K., Módra S., Hornok V., Süvegh K., Ludasi K., Aigner Z., Kelemen A., Sovány T., Pintye-Hódi K., Regdon G. Investigation of Surface Properties and Free Volumes of Chitosan-Based Buccal Mucoadhesive Drug Delivery Films Containing Ascorbic Acid. Pharmaceutics. 2022;14(2):345. DOI: 10.3390/pharmaceutics14020345.

51. Atri A. Formulation and characterization of oral dissolving films with ascorbic acid. Selected Full-Text Master Theses. Available at: https://digitalcommons.liu.edu/brooklyn_fulltext_master_theses/8. Accessed: 19.07.2024.

52. Maciel V. B. V., Remedio L. N., Yoshida C. M. P., Carvalho R. A. Carboxymethyl cellulose-based orally disintegrating films enriched with natural plant extract for oral iron delivery. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2021;66:102852. DOI: 10.1016/j.jddst.2021.102852.

53. Bosi S. P., Lapin D., Sacchetti, Marchi A., Cristina E. P. New methods of iron administration and new formulations suitable for this purpose. Japan patent JP 2016523954A. Accessed: 12.08.2016.