карбонат кальция что это и для чего применяется

Дифференцированный подход к выбору растворимых кальциевых препаратов второго поколения

Результаты фундаментальных и клинических исследований показывают, что роли кальция в организме вовсе не ограничены поддержкой структуры костей. Препараты кальция (часто в сочетании с витамином D) используются для профилактики остеопороза, остеопении, пере

The results of basic and clinical studies indicate that the role of calcium in the body is not limited only to support of the bone structure (prevention of osteoporosis, osteopenia, fractures, often in combination with vitamin D). Calcium is also used for the increase resistance to cancer, eliminating seizures, arrhythmias, normalization of blood pressure, prevention of atherosclerosis and in aesthetic medicine. Accordingly, there is need for the use of such such calcium preparations as to prevent calcium deficiency and which could be used by a wide range of patients — men, women, pregnant, nursing, children from 3 years of age and adolescents. Calcium presented by inorganic (1st generation) and organic calcium salts (second generation), soluble and insoluble forms. Undeniable advantages of the preparations of 2nd generation are high efficiency (including high bioavailability and its independence on the acidity of gastric juice) as well as safety (reduced risk of kidney stones, cancrophilia and constipation). Soluble calcium supplements on the basis of citrate and lactate do not reduce the acidity of the stomach and, therefore, have a beneficial effect on the absorption of other micronutrients. In this paper we consider the prospects for the use of soluble calcium preparations on the on the basis of calcium citrate.

Недостаточная обеспеченность организма ионами кальция является фактором риска ряда хронических патологий, включая нарушения метаболизма костей, функционирования мышц, эндотелия, иммунной и сердечно-сосудистой систем. По данным Всемирной организации здравоохранения, содержание кальция в питьевой воде является одним из фундаментальных факторов, определяющих состояние здоровья человека на уровне популяций [1].

Однако питьевая вода в подавляющем большинстве географических регионов содержит количество кальция, заведомо недостаточное для компенсации суточной потребности организма (1000 мг/сут для взрослых). Кроме того, доступная большинству людей питьевая вода проходит многократные циклы очистки от органических примесей и токсичных «тяжелых» металлов — свинца, ртути, кадмия. В ходе очистки и без того невысокое содержание кальция существенно снижается. По этой причине возникает необходимость насыщать питьевую воду необходимыми для здоровья макро- и микроэлементами, прежде всего кальцием, с использованием специальных препаратов.

С фармакологической точки зрения, поступление кальция в организм в виде водного раствора имеет ряд существенных преимуществ. Во-первых, кальций уже находится в растворенном состояниии (в отличие, скажем, от таблеток нерастворимого карбоната кальция). Во-вторых, в водном растворе отсутствуют лиганды, мешающие усвоению кальция (например, в пищевых продуктах присутствует значительное количество фитиновой кислоты, переводящей ионы кальция в нерастворимую и низкоусвояемую форму). В-третьих, поступление воды с ионами кальция в растворе препарата способствует решению проблемы недостаточного потребления жидкости (взрослый человек должен выпивать не менее 2–2,5 л/сут чистой питьевой воды). В-четвертых, водный раствор кальция может быть обогащен специальными синергидными микронутриентами, улучшающими фармакокинетику и фармакодинамику кальция.

В настоящей работе обсуждаются особенности препаратов кальция, которые обязательно надо учитывать при их назначении, чтобы применение было максимально эффективным и безопасным. Последовательно рассмотрены результаты исследований обеспеченности кальцием различных популяций, особенности фармакологии различных препаратов кальция и целевое назначение растворимых препаратов органического кальция. Приведены данные клинико-эпидемиологических исследований и доказательной медицины.

Обеспеченность кальцием различных популяций

Рекомендуемое в РФ суточное потребление (РСП) кальция составляет в среднем 1000 мг/сут для взрослых, для лиц старше 60 лет — 1200 мг/сут. Физиологическая потребность для детей — от 400 до 1200 мг/сут [2]. РСП в других странах лежат в сравнимых интервалах значений (табл., рис. 1).

Проведенные в разных странах клинико-эпидемиологические исследования показывают, что среднесуточное потребление кальция среди различных слоев населения составляет 500–1000 мг/сут и редко превышает РСП.

Таким образом, имеющиеся клинико-эпидемиологические данные показывают, что потребление кальция недостаточно. Нормализация потребления кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Клиническая фармакология препаратов кальция на основе неорганических и органических солей

Компенсация дефицита кальция может осуществляться как за счет изменения состава потребляемой диеты, так и с использованием специальных препаратов кальция.

Существенной проблемой для проведения наиболее эффективной и безопасной компенсации диетарного дефицита кальция является выбор фармакологической субстанции (соли кальция) и фармацевтической формы кальция (таблетки, драже, раствор для питья). В настоящем разделе приведены пролего?мены для дифференцированного подхода к выбору безопасных и эффективных препаратов кальция.

Усвоение кальция из препаратов зависит от таких факторов, как 1) субстанция кальция, 2) доза кальция, 3) режим приема, 4) рН желудочного сока и, конечно же, 5) совместный прием с другими препаратами. В соответствии с субстанцией, выделяют неорганические (1-е поколение) и органические (2-е поколение) препараты кальция. Подавляющее большинство препаратов кальция 1-го поколения представлены карбонатом кальция, который нерастворим в воде и требует определенного диапазона кислотности среды (pH) для усвоения. Органические препараты кальция (2-е поколение) лучше растворяются в воде, существенно меньше зависят от рН желудочного сока и характеризуются более высокой биодоступностью, чем таблетированные формы [4].

Неорганические соли кальция

Карбонат кальция

Карбонат кальция — наиболее распространенная одна из самых дешевых форм кальция, которая широко используется в медицине в качестве антацида [5]. Антациды действуют на поверхности слизистой желудка, нейтрализуя соляную кислоту желудочного сока (HCl). При нейтрализации соляной кислоты часть антацида на основе карбоната кальция растворяется в соответствии с уравнением:

Образующийся хлорид кальция всасывается эпителиоцитами желудка и поступает в кровь. Большая же часть карбоната кальция остается нерастворенной и продвигается с кишечным транзитом в толстый кишечник. Поэтому усвоение карбоната кальция в значительной степени зависит от кислотности желудка (лучшее усвоение наблюдается при более низких рН [6]) — ведь карбонат кальция нерастворим в воде и его усвоение в организме происходит исключительно за счет взаимодействия с HCl желудочного сока. Значимое усвоение кальция из карбоната кальция следует ожидать только у пациентов с повышенной кислотностью желудка.

Органические соли кальция

Лактат кальция

Лактат кальция — характерный компонент зрелых сыров. Лактат кальция может усваиваться при различных значениях рН, и эту форму кальция можно принимать вне зависимости от приема пищи. Лактат кальция успешно нивелирует недостаточные эффекты воздействия эстрогенсодержащих препаратов на минеральную плотность костной ткани [7]. Однако прием только препаратов лактата кальция не может обеспечить полное удовлетворение кальциевой потребности.

Глюконат кальция

Глюконат кальция используется как топическое средство или в виде раствора для инъекций [8, 9]. При определенном методе лечения глюконат кальция способен физиологически стимулировать высвобождение активной формы молекулы кальцитонина из парафолликулярных C-клеток [10], характеризуется отчетливым позитивным воздействием на функцию почек, проявляя сосудорасширяющие и натрий­уретические свойства [11]. Также глюконат кальция является эффективной и безопасной пероральной формой кальция для повышения плотности костной массы у недоношенных новорожденных [12].

Цитрат кальция

Цитрат кальция является исключительной по своей эффективности и безопасности формой кальция. Во-первых, цитрат кальция полностью растворяется в воде. Во-вторых, кальций из цитрата усваивается независимо от приема пищи или кислотности желудочного сока. Химические свойства цитрата кальция делают его препаратом первого выбора у пациентов с пониженной кислотностью желудочного сока, а также у пожилых больных и пациентов, употребляющих антациды и ингибиторы протонной помпы. В-третьих, цитрат-анион сам по себе имеет собственно физиологическое значение, являясь основным субстратом центрального энергетического цикла каждой клетки — цикла Кребса. В-четвертых, цитрат-анион способствует снижению риска образования камней в почках и, более того, способствует растворению почечных камней [13].

Синергия свойств компонентов Кальций Д₃ Сандоз® Остео, предлагающего как потребление высокоусвояемых органических солей кальция, так и витамина D, позволяет принимать его для компенсации дефицита кальция, и состояний, связанных с дефицитом этого элемента: для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, для снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период.

Цитрат кальция (1200 мг/сут) в сочетании с витамином D (800 мг/сут) снижает риск развития переломов [16]. Метаанализ включал 17 плацебо-контролируемых исследований (n = 52 625) и показал, что сочетание солей кальция с витамином D сокращает риск переломов всех типов на 13% [17]. Сравнительный метаанализ 15 клинических исследований, в которых проводилось сравнение биодоступности карбоната кальция и цитрата кальция, суммарно включил 184 пациента и показал лучшую биоусвояемость цитрата кальция. В соответствии с результатами метаанализа, абсорбция кальция из цитрата кальция была достоверно выше, чем из карбоната кальция: на 20% в среднем по выборке, на 24% в категории «А», на 27% при приеме на пустой желудок и на 22% при приеме во время еды [18].

Цитрат-анион и сам по себе способствует нормализации метаболизма кости. Рандомизированное исследование пожилых пациентов без остеопороза (n = 201, 65 лет и старше) показало, что долговременный прием цитрата калия (4,5 г/сут в течение 2 лет) способствовал наращиванию минеральной плотности кости (в среднем на 1,7 ± 1,5%, 95% доверительный интервал (ДИ) 1,0–2,3, p лактат кальция > глюконат кальция).

Растворимые препараты кальция на основе органических солей, выпускаемые, в частности, компанией «Сандоз» в форме шипучих таблеток, полностью растворяются в воде и поэтому гораздо лучше усваиваются, чем нерастворимые карбонат или фосфат кальция. Кальций Сандоз® Форте (1000 мг/табл. элементарного кальция в виде органических солей) может применяться для профилактики и лечения дефицита кальция среди широкого круга пациентов, включая беременных, женщин в период лактации и детей после трех лет. БАД Кальций Д₃ Cандоз® Остео (органические соли кальция в сочетании с витамином D) предназначен для снижения риска развития остеопороза, в том числе для повышения минеральной плотности кости и снижения риска переломов, связанных с дефицитом кальция; для поддержания нормального уровня кальция и витамина D с целью снижения риска развития остеопороза в пре- и постменопаузальный период. Таким образом, в современной фармакологии наметился переход к максимально естественной компенсации дефицита кальция в виде использования водных растворов полностью растворимого и быстроусвояемого цитрата кальция.

Литература

* ГБОУ ВПО ИвГМА МЗ РФ, Иваново
** РСЦ Международного института микроэлементов ЮНЕСКО, Москва
*** ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова МЗ РФ, Москва

Источник

Карбонат кальция

Карбонат кальция (углекислый кальций) — неорганическое химическое соединение, соль угольной кислоты и кальция. Химическая формула — . В природе встречается в виде минералов — кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора. Нерастворим в воде и этаноле.

Содержание

Применение

Используется как белый пищевой краситель Е170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Очищенный от посторонних примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве. Производители бумаги используют карбонат кальция одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя (заменяя им дорогостоящие волокна и красители), а также раскислителя. Производители стеклянной посуды, бутылок, стекловолокна используют карбонат кальция в огромных количествах в качестве источника кальция — одного из основных элементов, необходимых для производства стекла. Широко используется при производстве продукции личной гигиены (например, зубной пасты), и в медицинской промышленности. В пищевой промышленности часто используется в качестве антислеживающего агента и разделителя в сухих молочных продуктах. При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.

Производители пластмассы — одни из основных потребителей карбоната кальция (более 50 % всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно — это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т. п. Карбонат кальция составляет порядка 20 % красящего пигмента, используемого при производстве красок.

Строительство

Строительство — еще один из основных потребителей карбоната кальция. Шпатлевки, различные герметики — все они содержат карбонат кальция в значительных количествах. Также, карбонат кальция является важнейшим составным элементом при производстве продукции бытовой химии — средств для чистки сантехники, кремов для обуви.

Карбонат кальция также широко используется в очистительных системах, как средство борьбы с загрязнением окружающей среды, при помощи карбоната кальция восстанавливают кислотно-щелочной баланс почвы.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.

Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

Источник

Карбонат кальция

Карбонат кальция
Общие
Систематическое наименование	карбонат кальция
Традиционные названия	углекислый кальций
Химическая формула	CaCO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	твёрдые белые кристаллы
Молярная масса	100.0869 г/моль
Плотность	(кальцит) 2.74 г/см³ (арагонит) 2.83 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	(кальцит) 825 °C, (арагонит) 1339 °C
Температура разложения	900−1000 °C
Химические свойства
pKa	9.0
Растворимость в воде	(25 °C) 0.00015 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,60
Структура
Кристаллическая структура	тригональная, пространств. гр. 3 2/m
Безопасность
Токсичность

Карбонат кальция
Систематическое наименование	карбонат кальция
Традиционные названия	углекислый кальций
Хим. формула	CaCO3
Состояние	твёрдые белые кристаллы
Молярная масса	100.0869 г/моль
Плотность	(кальцит) 2.74 г/см³ (арагонит) 2.83 г/см³
Температура
• плавления	(кальцит) 825 °C, (арагонит) 1339 °C
• разложения	900−1000 °C
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.
Константа диссоциации кислоты pKa	9.0
Растворимость
• в воде	(25 °C) 0,0014 г
Показатель преломления	1,60
Кристаллическая структура	тригональная, пространств. гр. 2/m
ГОСТ	ГОСТ 4530-76
Рег. номер CAS	471-34-1
PubChem	10112
Рег. номер EINECS	207-439-9
SMILES
Кодекс Алиментариус	E170
RTECS	FF9335000
ChEBI	3311
ChemSpider	9708
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

В природе встречается в виде многочисленных минералов, например, кальцита, арагонита и ватерита, является главной составной частью известняка, мрамора, мела, входит в состав скорлупы яиц птиц.

Нерастворим в воде и этаноле.

Зарегистрирован как белый пищевой краситель (E170).

Содержание

Применение

Используется как белый пищевой краситель E170. Являясь основой мела, используется для письма на досках. Используется в быту для побелки потолков, покраски стволов деревьев, для подщелачивания почвы в садоводстве.

Массовое производство/использование

Очищенный от примесей, карбонат кальция широко используется в бумажной и пищевой промышленности, в качестве наполнителя при производстве пластмасс, красок, резины, продукции бытовой химии, в строительстве.

При производстве бумаги карбонат кальция применяют одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя, а также раскислителя.

Используется при производстве силикатного стекла, — материала для производства оконного стекла, стеклянных бутылок, стекловолокна.

Применяется при производстве предметов гигиены (например, зубной пасты), в медицине.

В пищевой промышленности часто используется в качестве препарата препятствующего слеживанию и для препятствования слипания в комки сухих молочных продуктах.

При употреблении сверх рекомендованной дозы (1,5 г в день) может вызывать молочно-щелочной синдром (синдром Бернетта). Рекомендован при болезнях костных тканей.

Производители пластмассы — одни из основных потребителей чистого карбоната кальция (более 50% всего потребления). Используемый в качестве наполнителя и красителя, карбонат кальция необходим при производстве поливинилхлорида (PVC), полиэфирных волокон (кримплен, лавсан, и т. п.), полиолефинов. Изделия из данных видов пластмасс распространены повсеместно — это трубы, сантехника, кафельная плитка, черепица, линолеум, ковровые покрытия, и т.п. Карбонат кальция составляет порядка 20% красящего пигмента, используемого при производстве красок.

В строительстве

Строительство — ещё один из основных потребителей карбоната кальция. Например, в качестве наполнителя шпаклёвок и герметиков.

Также карбонат кальция является важным составным элементом при производстве продукции бытовой химии — средств для чистки сантехники, кремов для обуви.

Карбонат кальция широко применяется для раскисления кислых почв.

Нахождение в природе

Карбонат кальция находится в минералах в виде полиморфов:

Тригональная кристаллическая структура кальцита является наиболее распространенной.

Минералы карбоната кальция находятся в следующих горных породах:

Геология

Залежи карбоната кальция в виде меловых пластов — отложений известковых раковин моллюсков, в основном, мелового периода является распространенным минералом на всех континентах.

В природе встречаются три кристаллические модификации (минералы с одинаковым химическим составом, но с различной кристаллической структурой): кальцит, арагонит и фатерит (ватерит).

Некоторые горные породы (известняк, мел, мрамор, травертин и другие известковые туфы) практически полностью состоят из карбоната кальция с различными примесями.

Кальцит является устойчивой кристаллической модификацией карбоната кальция и встречается в самых разнообразных геологических условиях: в осадочных, метаморфических и магматических горных породах.

Около 10 % всех осадочных пород составляют известняки, сложенные преимущественно кальцитовыми остатками раковин морских организмов. Арагонит является второй по распространённости кристаллической модификацией CaCO₃ и в основном формируется в раковинах моллюсков и скелетах некоторых других организмов.

Также арагонит может образовываться и в неорганических процессах, например в карстовых пещерах или гидротермальных источниках.

Фатерит является наименее стабильной разновидностью этого карбоната, и очень быстро превращается в воде либо в кальцит, либо в арагонит. В природе встречается относительно редко, когда его кристаллическая структура стабилизирована теми или иными примесями.

Получение

Подавляющее количество карбоната кальция, добывающееся из полезных ископаемых, используется в промышленности. Чистый карбонат кальция (например, для производства продуктов питания или использования в фармацевтических целях), может быть изготовлен из природного минерала с малым количеством вредных примесей, например, из мрамора.

В лаборатории карбонат кальция может быть приготовлен предварительным гашением оксида кальция — негашеной извести. При этом образуется гидроксид кальция, и затем в суспензию продувается углекислый газ для получения карбоната кальция:

Химические свойства

При нагревании до 900—1000 °C разлагается на кислотный оксид — углекислый газ CO₂ и основный оксид — негашёную известь CaO:

Растворяется в воде при избытке углекислого газа образуя кислую соль — гидрокарбонат кальция Ca(HCO₃)₂:

Из-за этой реакции образуются сталактиты, сталагмиты. Природные подземные воды, обильные углекислом газом, растворяют плохо растворимый карбонат кальция с образованием много лучше растворимого в воде гидрокарбоната кальция, при выделении подземной воды в виде капель с потолков пещер при попадании в воздух с низкой концентрацией углекислого газа происходит обратная реакция превращения гидрокарбоната кальция в плохо растворимый осадок карбоната кальция, образующего красивые природные формы в пещерах, и из-за этого же механизма образуются карстовые пещеры.

При обжиге с температурой свыше 1500 °C с углеродом, например, в форме кокса, образует карбид кальция и угарный газ:

Источник