Background. Some natural carotenoids have anti-carcinogenic, anti-mutagenic, and immunomodifying activity and may be considered as potential agents for chemoprevention of cancer. Objective: to study pharmacokinetics of beta-carotene, cantaxantene, lycopene, and carotene-containing compounds created on the base of the mentioned substances. Materials and methods. The study used carotene-containing drugs, which we previously created, such as Betask, Kaskatol, Tomatol, natural carotene-tocopherol complex derived from cankerberry. The research was conducted on mice, rats, rabbits, dogs, piglets, monkeys (Javanese macaque); the observations also involved healthy donors and patients with colorectal cancer before surgery. Carotenoid and retinoid detection was made by high performance liquid chromatography in blood plasma and liver tissue. Results. Comparative analysis of pharmacokinetics of the studied carotenoids demonstrates their relatively low absorption in animals. Bioavailability varies significantly among species; and it increases in the following order: dogs, rabbits, mice, rat, piglets, humans. Pharmacokinetics of carotenoids and carotene-containing compounds was studied with single and multiple administration per os. Cantaxantene and lycopene have a better bioavailability as compared to synthetic beta-carotene. Pharmacokinetics of synthetic carotenes and carotenoids of carotene-containing compounds has no significant differences. Beta-carotene in natural carotene-tocopherol complex has higher bioavailability (2-4 fold higher) as compared to synthetic beta-carotene. Regular complex administration into monkeys results in enhanced beta-carotene levels in blood serum of the animals and inhibits chemically induced carcinogenesis. The patients’ intake of beta-carotene in the pre-operational period was associated with the enhanced pro-vitamin levels in blood serum and stimulation of a number of cellular immune parameters. Conclusions. The studied carotenoids and carotene-containing compounds may be used in combined antitumor therapy and as treatment and prophylactics agents in cancer risk groups.
Введение. Некоторые природные каротиноиды (КР) обладают антиканцерогенной, антимутагенной, иммуномодулирующей активностью и могут рассматриваться как потенциальные средства химиопрофилактики рака. Цель исследования - изучение фармакокинетики бета-каротина (БК), кантаксантина, ликопина и разработанных на их основе каротинсодержащих препаратов. Материалы и методы. В работе использованы разработанные нами каротинсодержащие препараты Бетаск, Каскатол, Томатол, природный каротин-токофероловый комплекс из плодов шиповника. Исследования проведены на мышах, крысах, кроликах, собаках, поросятах, обезьянах (яванские макаки), а также на здоровых донорах-добровольцах и больных раком толстой кишки в предоперационном периоде. Определение КР и ретиноидов проводили в плазме крови и в ткани печени с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Результаты. Сравнительный анализ фармакокинетики изученных нами КР свидетельствует об их относительно слабой абсорбции у животных. Биодоступность имеет существенные видовые различия и возрастает в следующем порядке: собаки, кролики, мыши, крысы, поросята, человек. Изучена фармакокинетика КР и каротинсодержащих препаратов при однократном и многократном пероральном введении. Кантаксантин и ликопин обладают лучшей биодоступностью по сравнению с синтетическим БК. Фармакокинетика синтетических КР и КР из каротинсодержащих препаратов существенно не различается. БК в составе природного каротин-токоферолового комплекса обладает более высокой биодоступностью (в 2-4 раза) по сравнению с синтетическим БК. Систематическое введение комплекса обезьянам приводит к повышению уровня БК в сыворотке крови животных и оказывает ингибирующее действие на химически индуцированный канцерогенез. Прием БК больными раком толстой кишки в предоперационном периоде сопровождается повышением уровня провитамина в сыворотке крови и стимуляцией ряда показателей клеточного иммунитета. Выводы. Изученные нами КР и каротинсодержащие препараты могут использоваться в комплексной терапии злокачественных новообразований и как лечебно-профилактические средства в группах онкологического риска.