Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Том 27, № 5 (2024)
Фармацевтическая химия
Изучение гиполипидемической активности флавоноидов и изофлавоноидов стальника полевого методами in silico
Аннотация
Введение. Заболевания сердечно-сосудистой системы в настоящее время являются одной из достоверно известных причин смертности населения Российской Федерации, значительная часть которых сопряжена с атеросклеротической болезнью. Комбинированная терапия заболеваний сердечно-сосудистой системы включает в себя разнообразные лекарственные средства, использование которых часто ограничивается из-за выраженных побочных эффектов. В этой связи представлялось целесообразным провести поиск новых соединений природного происхождения, потенциально обладающих гиполипидемической активностью с минимальными побочными эффектами. Совокупностью таких характеристик обладают природные фенольные соединения, а именно вещества из группы флавоноидов и изофлавоноидов. Перспективным источником для поиска и скрининга соединений с заданной активностью может выступить стальник полевой (Ononis arvensis L.), химический состав которого чрезвычайно богат и разнообразен в отношении флавоноидов и изофлавоноидов.
Цель работы – исследование и прогнозирование гиполипидемической активности флавоноидов и изофлавоноидов стальника полевого методами in silico.
Материал и методы. Объект исследования – структурные формулы флавоноидов и изофлавоноидов стальника полевого. Расчет молекулярных свойств осуществляли, используя программу Molinspiration chemoinformatic software. Компьютерный прогноз гиполипидемической активности проводили посредством сервиса PASS-online. Молекулярный докинг выполняли с использованием сервисов CB-Dock2 для «слепого» докинга и Webina 1.0.5 для докинга в активный сайт. Гепатотоксичность, мутагенность и цитотоксичность анализируемых биологически активных веществ изучали с помощью ресурса ProTox-II.
Результаты. В результате исследований in silico установлено, что большинство изученных флавоноидов и изофлавоноидов соответствуют правилу Липински и концепции «drug-likeness». Для всех исследуемых биологически активных веществ спрогнозированы активности, связанные с уменьшением липидных фракций в организме. Результаты молекулярного докинга свидетельствуют о том, что все анализируемые соединения способны потенциально ингибировать фермент ГМГ-КоА-редуктазу, что позволяет прогнозировать необходимый гиполипидемический эффект. Изучение токсичности объектов исследования установило, что большинство из них in silico показывают высокий уровень безопасности.
Выводы. Показана перспективность проведения дальнейших исследований по разработке целенаправленной технологии получения фитопрепаратов из стальника полевого, обогащенных флавоноидами и изофлавоноидами, а также последующих испытаний по подтверждению гиполипидемической активности в экспериментах in vitro и in vivo.
3-15
In vitro исследование проницаемости назального лекарственного препарата для системного действия
Аннотация
Для лекарственных средств системного действия биодоступность является фундаментальной характеристикой, определяющей их эффективность и скорость наступления действия. Биофармацевтические параметры назальных препаратов (такие физико-химические свойства действующего вещества, как мембранная проницаемость, растворимость, липофильность, pKa, полиморфное состояние, вид готовой лекарственной формы, рН, осмолярность, состав и характеристики вспомогательных веществ), влияющие на биодоступность, являются варьируемыми и управляемыми в рамках фармацевтической разработки. Помимо использования компонентов, оказывающих воздействие на ферментативную активность, мукоадгезию и время эффективного контакта, мукоцилиарный клиренс и вязкость слизистого секрета, изменение скорости и степени абсорбции действующего вещества возможно за счет модулирования работы плотных каналов и парацеллюлярного транспорта. В особенности на эти процессы может влиять осмолярность готовой формы и применение усилителей проницаемости. Принимая во внимание имеющийся в распоряжении исследователей арсенал вспомогательных веществ, применяемых в широком диапазоне концентраций, и, кроме того, требования целевого профиля продукта в отношении параметров безопасности и фармакокинетики, а также регуляторные рекомендации по обоснованию состава в рамках фармацевтической разработки с особым акцентом на выбор функциональных компонентов и используемые концентрации, при создании композиции лекарственного препарата важно обладать релевантными и надежными инструментами скрининга. В связи с отсутствием стандартизованных лабораторных испытаний оценки биодоступности назальных лекарственных препаратов, проведен литературный обзор и разработана методология in vitro исследований проницаемости назальных композиций для системного действия с использованием искусственных целлюлозных мембран и клеток человеческого назального эпителия линии RPMI 2650. Применение таких, в достаточной мере однородных, барьерных пленок позволяет минимизировать вариабельность условий осуществления испытаний. Исследована проницаемость разработанных составов противомигренозного лекарственного препарата. Полученные результаты позволяют сделать заключение об их качественном соответствии и рекомендовать лабораторное исследование проницаемости с применением целлюлозных мембран для выбора и обоснования состава фармацевтических композиций.
16-22
Фармацевтическая разработка адгезивного геля на базе биодеградируемого природного комплекса
Аннотация
Введение. Одним из важнейших вопросов развития и совершенствования фармации является создание оригинальных и повышение эффективности существующих лекарственных форм. При этом вполне оправданный интерес вызывает группа аппликационных лекарственных форм (АЛФ), которые имеют много достоинств, как биофармацевтического, так и технолого-экономического характера. Наиболее значимы и перспективны в рамках этой группы такие лекарственные формы, как гели и пленки.
Цель исследования – разработка оптимального состава, технологии адгезивного геля, фармакологическое подтверждение эффективности на модели кишечного анастомоза.
Материал и методы. Для получения адгезивного геля были изготовлены композиции на основе Na-КМЦ (0,5–1,5%), Na-альгината (0,5–1,5%) и хитозана (1–3%). Осмотическую емкость гелей изучали на модели диализа через полупроницаемую мембрану. Адгезивные свойства геля определяли на экспериментальной модели кишечного анастомоза по времени локализации комплекса «пленка-гель» на месте нанесения. Также изучали свойства биодеградации комплекса «пленка-гель» в экспериментах in vitro и in vivo.
Результаты. Большей емкостью по сравнению с другими опытными образцами обладает 1,5% гель на основе Na-КМЦ, способный поглотить до 12,56% влаги от собственной массы. Гель на основе Na-альгината (1,5%) поглощает до 10,20%, а хитозана (3,0%) – до 11,05% влаги. Комплекс «пленка-гель» на основе геля хитозана (3,0%) не мигрировал с места наложения в течение 128 ч, что свидетельствует о его удовлетворительных адгезивных свойствах, поскольку время, в течение которого комплекс находился на месте локализации, соответствует времени критического периода, когда наиболее часто возникает несостоятельность кишечного анастомоза. Комплекс «пленка-гель» биодеградировал в плазме крови крыс в течение 136 ч, а в брюшной полости крыс на месте наложения находился до 7 суток.
Выводы. Проведены сравнительные исследования различных моделей адгезивных гелей, полученных на разных основах: Na – КМЦ (1,5%), Na-альгината (1,5%) и хитозана (3,0%); показаны преимущества геля на основе хитозана в отношении его способности обеспечения фиксации пленки на месте наложения.
23-30
Идентификация и количественное определение флавоноидов в лекарственных растениях, произрастающих в республике Узбекистан
Аннотация
Введение. В последние годы популярность фитотерапии возрастает. Одним из наиболее многочисленных классов биологически активных веществ растительного происхождения являются флавоноиды, обладающие широким спектром биологической активности: антиканцерогенным, антиоксидантным, противомикробным, нейропротекторным, иммуномодулирующим, гепатопротекторным действием, а также способные стимулировать процессы регенерации поврежденных тканей организма. Актуальным направлением исследований является поиск лекарственных растений с высоким содержанием флавоноидов для разработки фитопрепаратов с ранозаживляющей активностью. Данную задачу можно решить, в частности, за счет использования растительного сырья из Республики Узбекистан, обладающего высоким содержанием и широким спектром биологически активных веществ благодаря резко континентальному климату страны со стабильно жарким летом и повышенным уровнем ультрафиолетового излучения.
Цель исследования – выбор лекарственного растительного сырья как источника флавоноидов для разработки ранозаживляющих средств.
Материал и методы. Объектом исследования являлось лекарственное растительное сырье, заготовленное на территории Республики Узбекистан: трава душицы обыкновенной, листья шалфея лекарственного, трава зверобоя продырявленного, цветки бессмертника песчаного, трава череды трехраздельной. Идентификацию и количественное определение флавоноидов в исследуемых образцах лекарственных растений проводили с использованием методов тонкослойной хроматографии, абсорбционной спектрофотометрии в видимой области с применением реакции с алюминия хлоридом и высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии.
Результаты. Установлено, что содержание флавоноидов в траве душицы обыкновенной, листьях шалфея лекарственного, траве зверобоя продырявленного, цветках бессмертника песчаного, заготовленных в Республике Узбекистан, значительно выше, чем в лекарственном растительном сырье, заготовленном на территории Республики Беларусь и Российской Федерации. С использованием метода тонкослойной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии в экстракте цветков бессмертника песчаного идентифицирован кемпферол-3-β-D-глюкопиранозид, в экстракте травы зверобоя продырявленного – изокверцитрин.
Выводы. В результате проведенных исследований для разработки ранозаживляющих средств в качестве источников флавоноидов (гликозида кемпферола и изокверцитрина), обладающих регенерирующими свойствами, выбраны бессмертник песчаный и зверобой продырявленный, произрастающие на территории Республики Узбекистан.
31-38
Проблемы определения антимикробной активности лекарственных растительных средств и методы их решения
Аннотация
Ведение. В настоящее время для борьбы с антибиотико-резистентными микроорганизмами ведется активный поиск и разработка новых антимикробных препаратов, в том числе растительного происхождения. Существует несколько десятков методик определения антимикробной активности, однако не все они подходят для определения активности веществ растительного происхождения. Поэтому важной задачей остается разработка и совершенствование методик, используемых при изучении антимикробной активности.
Цель работы – обобщить информацию о существующих методах определения антимикробной активности в условиях опытов in vitro в отношении лекарственных растительных средств.
Материал и методы. В настоящей работе использовали публикационные материалы из баз данных PubMed, E-library, search.rsl, SpringerLink. Литературный поиск выполняли по следующим ключевым словам: антимикробная активность, антибактериальное действие, антибиотик, растительные препараты, биологически активные вещества. В обзор включены статьи, соответствующие цели исследования и опубликованные в течение последних 15 лет.
Результаты. Изложены основные методы определения антимикробной активности in vitro и определена возможность применения этих методов в отношении лекарственных растительных средств (ЛРС).
Выводы. Выбор метода исследования должен зависеть в первую очередь от исследуемого объекта и вида микроорганизма, в отношении которого определяется активность. Большинство разработанных и применяемых повсеместно методов определения антимикробной активности не позволяют адекватно оценить активность ЛРС. Таким образом, при работе с ЛРС наиболее точными можно считать методы двукратных серийных разведений в жидких питательных средах с применением индикаторов и методы с применением биопленок.
39-49
Влияние условий культивирования на рост и накопление биологически активных веществ иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) в условиях in vitro
Аннотация
Введение. С древнейших времен эфиромасличные растения широко применялись для лечения заболеваний различной природы благодаря содержанию в них ценных метаболитов и эфирного масла (ЭМ). Иссоп лекарственный (Hyssopus officinalis L.) – распространенная эфиромасличная культура из семейства яснотковые (Lamiaceae Martinov). Надземные части и ЭМ растения обладают широким спектром биологической активности – противовоспалительной, антиоксидантной, антимикробной и др., что определяет использование растительной биомассы и экстрактов в пищевой, лёгкой промышленности, медицине, фармакологии. С появлением технологии клонального микроразмножения стало актуально изучение накопления биологически активных веществ в асептической культуре in vitro (микроклонах и клеточных культурах) при различных протоколах размножения.
Цель работы – изучение влияния условий культивирования иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) in vitro на рост микроклонов и накопление в них биологически активных веществ.
Материал и методы. Исследовано влияние минерального и гормонального состава питательных сред на рост асептических растений двух отечественных сортов иссопа лекарственного – Лекарь и Иней (производитель семян – ООО «Гавриш»). Проведено сравнение накопления общей суммы флавоноидов в асептической культуре в зависимости от режима культивирования: степени аэрации культурального сосуда и добавления в среду цитокининового или ауксинового компонентов.
Результаты. Показано, что экспозиция стерилизации (5, 10 и 15 мин) не повлияла на всхожесть семян H. officinalis сортов Лекарь и Иней. Микроклоны H. officinalis, выращенные под ватно-марлевой пробкой, накапливали достоверно больше флавоноидов в листьях, чем растения, выращенные под пищевой пленкой. Добавление в состав питательной среды веществ ауксиновой и цитокининовой природы не приводило к изменению накопления флавоноидов в микроклонах. Установлено, что листья асептических растений иссопа лекарственного накапливают больше флавоноидов (до 3,6 мг/г сырой массы), чем стебли (0,3–1,1 мг/г сырой массы для большинства экспериментальных вариантов), кроме того, сорт Лекарь значительно более богат флавоноидами (2,7–3,6 мг/г сырой массы в листьях) по сравнению с сортом Иней (не более 1,5 мг/г сырой массы в листьях).
Выводы. В связи с отсутствием различий по всхожести между вариантами стерилизации с различной экспозицией можно рекомендовать 5-минутную обработку 5%-ным раствором гипохлорита натрия, как наиболее щадящий режим, обеспечивающий высокий выход асептических проростков (95–98%). Для получения большего количества флавоноидов предлагается выращивание асептических растений под ватно-марлевыми пробками, листья в большинстве случаев являются предпочтительным источником флавоноидов по сравнению со стеблями. Кроме того, уровень накопления флавоноидов в листьях сорта Лекарь более чем в 2,5 раза выше, чем у сорта Иней, что обусловливает большую перспективность использования листовых эксплантов асептических растений сорта Лекарь для индукции образования каллусной ткани и получения суспензионных культур как источников ценных метаболитов фенольной природы.
50-58
Вопросы экспериментальной биологии и медицины
Влияние аналога опиоидного пептида на поведенческие реакции животных в условиях экспериментального аллоксанового сахарного диабета
Аннотация
Цель работы – оценка влияния аналога опиоидного пептида даларгина на поведенческие реакции лабораторных животных в условиях экспериментального аллоксанового сахарного диабета.
Материал и методы. Эксперимент выполнен на нелинейных белых крысах-самцах массой 280–290 г. Лабораторные животные были разделены на несколько групп: 1-я группа – контрольная, ежедневно получавшая воду для инъекций путем внутрибрюшинного введения (контроль), 2-я группа – животные с аллоксановым сахарным диабетом; 3-я группа – особи с сахарным диабетом, получавшие даларгин в течение 21 дня внутрибрюшинно в дозе 100 мкг/кг/сут, начиная через месяц после введения аллоксана. Сахарный диабет моделировали путем внутрибрюшинного введения аллоксана предварительно голодавшим животным в течение 24 ч, в дозе 100 мг/кг однократно (доза отработана в предварительных исследованиях). Оценку выраженности и динамики отдельных поведенческих актов, а также уровень эмоционально-поведенческой реактивности животных проводили с помощью психофармакологических тестов «Приподнятый крестообразный лабиринт» и «Темно-светлая камера».
Результаты. При введении даларгина животным в условиях аллоксанового сахарного диабета отмечено повышение двигательной активности и познавательной активности, что свидетельствовало о снижении тревожности, которая наблюдалась при развитии экспериментального сахарного диабета.
Выводы. На основании результатов, полученных в ходе изучения влияния аналога опиоидного пептида даларгина на поведенческие реакции лабораторных животных в условиях экспериментального аллоксанового сахарного диабета, установлено, что исследуемый препарат оказывает психокоррегирующее, антидепрессивное и анксиолитическое действие.
59-64
Влияние Lophanthus chinensis экстракта сухого на морфофункциональное состояние головного мозга крыс Wistar при длительной алкоголизации
Аннотация
Цель исследования – оценить влияние Lophanthus chinensis экстракта сухого на морфофункциональное состояние головного мозга крыс Wistar на фоне длительной алкоголизации.
Материал и методы. Алкогольную интоксикацию у крыс вызывали длительным введением (6 недель) 40%-ного этанола. Lophanthus chinensis экстракт сухой в дозе 100 мг/кг вводили ежедневно с третьей недели эксперимента. На 42–45-е сутки животных тестировали в «открытом поле», приподнятом крестообразном лабиринте, у них вырабатывали условную реакцию пассивного избегания, после чего проводили патоморфологическое исследование нейронов коры больших полушарий.
Результаты. Установлено, что L. chinensis экстракт сухой предотвращает развитие структурных нарушений в коре головного мозга, тем самым снижает у животных тревожность и эмоциональность, усиливает ориентировочно-исследовательскую активность и нормализует мнестические функции.
Выводы. L. chinensis экстракт сухой оказывает нейропротективное действие при длительной алкогольной интоксикации.
65-71
Зависимость показателей оксидантного баланса и обмена холестерола в мышечной ткани от интенсивности физической нагрузки
Аннотация
Введение. Ведущую роль в ограничении работоспособности, адаптации и дезадаптации к физическим нагрузкам играют изменения оксидантного баланса и липидного обмена. Повышенную ценность представляют исследования направленности метаболических изменений на субклеточном уровне.
Цель работы – изучить состояние оксидантного баланса и обмена холестерола в мышечной ткани экспериментальных животных при умеренной и максимальной плавательной нагрузке.
Материал и методы. Проведено комплексное исследование показателей свободнорадикального окисления (содержание диеновых конъюгатов, ТБК-активных продуктов, интенсивность хемилюминесценции), антиоксидантной защиты (общей антиоксидантной активности, антирадикальной активности) и обмена холестерола в тканях сердечной мышцы и мышцы бедра белых крыс-самцов при умеренной и максимальной плавательной нагрузке.
Результаты. Установлены закономерности изменений метаболизма в мышечной ткани в зависимости от интенсивности мышечной работы в виде компенсированного окислительного стресса при умеренной и декомпенсированного – при максимальной нагрузке на фоне снижения содержания холестерола. В сердечной ткани явления окислительного стресса менее выражены, а изменения содержания холестерола носили разнонаправленный характер: показаны тенденции к снижению при умеренной нагрузке и к достоверному увеличению – при максимальной.
Выводы. Снижение ресурсов антиоксидантной защиты и интенсификация реакций свободнорадикального окисления составляют один из ведущих механизмов метаболических нарушений при чрезмерных физических нагрузках, что подтверждается достоверными изменениями изученных показателей. Комплексное изучение показателей, характеризующих процессы свободнорадикального окисления, антиоксидантной защиты и содержания холестерола, является информативным критерием влияния физических нагрузок на организм, а полученные данные позволяют рекомендовать включение антиоксидантов в комплексную профилактику и терапию при остром физическом перенапряжении.
72-76