Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии
Рецензируемый научно-практический журнал.
Главный редактор
- Сидельников Николай Иванович, д.с.-х.н., академик РАН.
Издатель
-
Издательский дом «Русский врач»
Учредитель
-
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений» (ФГБНУ ВИЛАР) Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
О журнале
Ежемесячный научно-практический журнал публикует материалы, посвященные вопросам биологической, медицинской и фармацевтической химии, непосредственно связанным с проблемами современной медицины. Отражает результаты научных исследований по ряду специальностей в биологических, химических и медицинских науках, направленных на улучшение качества и продолжительности жизни.
Рубрики
- Фармацевтическая химия
- Биологическая химия
- Медицинская химия
- Вопросы экспериментальной биологии и медицины
- Биоэлементология
- Защита и биотехнология растений
- Краткие сообщения
Коды по номенклатуре специальностей ВАК, к которым относится публикуемый в журнале контент
- 03.01.05 – Физиология и биохимия растений (сельскохозяйственные науки)
- 1.5.4. Биохимия (биологические науки)
- 1.5.4. Биохимия (медицинские науки)
- 1.5.6. Биотехнология (биологические науки)
- 3.3.6. Фармакология, клиническая фармакология (медицинские науки)
- 3.3.6. Фармакология, клиническая фармакология (фармацевтические науки)
- 3.4.1. Промышленная фармация и технология получения лекарств (фармацевтические науки)
- 3.4.2. Фармацевтическая химия, фармакогнозия (фармацевтические науки)
- 3.4.2. Фармацевтическая химия, фармакогнозия (биологические науки
Текущий выпуск
Том 27, № 4 (2024)
Фармацевтическая химия
Разработка назальных лекарственных препаратов для системного действия: использование усилителей проницаемости для достижения целевого профиля продукта
Аннотация
В последние годы особое внимание уделяется неинвазивным парентеральным путям введения лекарственных средств, являющихся альтернативой инъекционным лекарственным препаратам, а также другим лекарственных формам, эффективность и безопасность которых может быть скомпрометирована способом доставки. При этом наблюдается смена парадигмы в отношении назальных лекарственных форм: они перестают рассматриваться как преимущественно средства, проявляющие местные эффекты, и на рынке появляется все большее количество назальных препаратов, обладающих системным действием. Рост интереса к назальной доставке обусловлен возможностью максимизации терапевтического потенциала зарекомендовавших себя в клинической практике действующих веществ, например за счет быстрого направленного действия на очаг патологического процесса, увеличения биодоступности лекарственного средства и снижения возможных побочных эффектов. Носовая полость как место для системной абсорбции лекарств имеет анатомические и физиологические особенности, которые включают в себя относительно большую площадь поверхности, пористую эндотелиальную мембрану, высоко васкуляризированный эпителиальный слой, высокий общий кровоток, отсутствие метаболизма первого прохождения и легкий доступ. Поэтому разработка удобной (назальной) формы препарата с быстрым началом действия является многообещающим подходом. При создании нового лекарственного препарата следует принимать во внимание факторы, определяющие биодоступность, и влиять на них путем применения соответствующих приемов формуляции и доставки: использованием мукоадгезивных компонентов или веществ, модулирующих мукоцилиарный клиренс, варьированием вязкости или осмолярности, а также выбором подходящего дозирующего устройства. Улучшение абсорбции при интраназальном введении является перспективным направлением для получения лекарственных препаратов с улучшенными потребительскими свойствами. Помимо функциональных свойств составов, должны также учитываться аспекты безопасности. Рассмотрены ограничивающие факторы для назальных препаратов, стратегии повышения биодоступности, механизмы увеличения проницаемости, приведены примеры применения усилителей проницаемости, используемых в разрабатываемых и коммерчески доступных препаратах. Обзор дает представление о возможных к использованию в назальных составах усилителях проницаемости, обладающих различными механизмами действия.
Исследование скорцонеры испанской (Scorzonera hispanica L.) с целью разработки на ее основе продуктов питания функционального назначения
Аннотация
Введение. Актуальность исследования заключается в изучении химического состава пищевой культуры скорцонеры испанской сорта Лечебный, выявление наиболее значимых, с точки зрения лечебного питания, биологически активных веществ и прогнозирование дальнейших возможных путей использования сырья этого растения при разработке функциональных продуктов питания.
Цель исследования – изучить качественный и количественный состав веществ, определяющих пищевую значимость скорцонеры испанской сорта Лечебный, культивируемой в Краснодарском крае, а также детально исследовать аминокислотный состава корня и травы, их водоэкстрагируемых комплексов для последующего использования в разработках продуктов питания функционального назначения.
Материал и методы. Объектом исследования являлись корни и трава скорцонеры испанской сорта Лечебный, заготовленные в 2021–2023 г. на территории Северо-Кавказского филиала ФГБНУ ВИЛАР. Сухие водоэкстрагируемые комплексы травы и корня скорцонеры получали по общеизвестной технологической схеме, включающей в себя стадии твердофазной экстракции, концентрирования полученного извлечения, очистки фильтрованием и сушки экстракта. Физико-химические показатели пищевой ценности корня и травы скорцонеры испанской: качественный и количественный состав питательных веществ (протеин, клетчатка, жир, кальций и фосфор), показатели безопасности (мышьяк, кадмий) определяли по общепринятым методикам для пищевого сырья. В качестве аналитического метода проведения исследований состава и содержания аминокислот в исследуемых объектах применяли капиллярный электрофорез.
Результаты. Установлено, что надземные и подземные органы культивируемого пищевого растения скорцонеры испанской сорта Лечебный в Краснодарском крае характеризируются высоким содержанием физико-химических показателей питательных веществ, таких как сырой протеин, клетчатка, жир. Массовая доля сырого протеина составила в корне – 11,41%, в траве – 10,43%; клетчатки в корне – 6,6%, в траве – 30,0%; сырого жира в корне – 3,28%, в траве – 3,39%. Данные исследований по изучению аминокислотного состава травы, корней скорцонеры испанской и их водоэкстрагируемых комплексов показали, что в траве и корне содержатся 12 аминокислот, 7 из которых являются незаменимыми (треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, лизин). В изученных комплексах выявлено присутствие ряда заменимых аминокислот – тирозин, цистеин, серин, пролин, аланин, глицин, и незаменимых – фенилаланин, треонин, метионин, лизин, и валин, гистидин и аргинин.
Выводы. Полученные результаты исследований свидетельствуют о ценности травы и корней скорцонеры испанской как источников основных питательных веществ, таких как протеин, клетчатка, жир, кальций, фосфор и аминокислоты, что предоставляет возможность рассмотрения создания функциональных продуктов питания на основе данного растительного сырья.
Дискретная оптимизация реализации этапов фармацевтической разработки спрея для лечения заболеваний полости рта
Аннотация
Введение. В мире более 3,5 млрд человек страдают заболеваниями полости рта, которые могут привести к эндогенным инфекционным заболеваниям и создать условия для внешних инфекций. Растущая устойчивость к антимикробным препаратам у штаммов бактерий является глобальной угрозой для здоровья. Олигоалкиленгуанидиновые полимеры могут быть перспективными соединениями для решения этой проблемы. Форма спрея для применения данных субстанций является наиболее оптимальной.
Цель работы – применение дискретной оптимизации для реализации этапов фармацевтической разработки спрея на основе разветвленного олигогексаметиленгуанидина для лечения заболевания полости рта.
Материал и методы. Эксперименты проведены с использованием различного оборудования, наработаны образцы с различными составами. Реализация этапов фармацевтической разработки выполнена по алгоритму дискретной оптимизации
Результаты. При реализации дискретной оптимизации в фармацевтической разработке необходимо провести приоритизацию критериев и ограничений, используя целевой профиль качества разрабатываемого лекарственного средства. В результате проведенных циклов оптимизации выбран оптимальный состав, который соответствует целевому профилю качества, включающему такие параметры, как pH, динамическую вязкость, стерилизующую фильтрацию, работу адгезии составов к слизистой оболочке полости рта и факел распыла. Проведена дискретная оптимизация, учитывающая краевой угол смачивания и распределение частиц по размеру. Оптимальным составом стал образец № 8, который обладает псевдопластичными свойствами, обеспечивает беспрепятственное распыление и препятствует стеканию со слизистой оболочки ротовой полости.
Выводы. В ходе исследования определены оптимальные соотношения компонентов, а также предложена разработка лекарственной формы спрей на основе олигогексаметиленгуанидина с реализацией этапов фармацевтической разработки по дискретной оптимизации.
Новые противомикробные средства в ряду дигидроксантонов: установление взаимосвязи структура–активность и стандартизация
Аннотация
Введение. Нерациональное применение антимикробных препаратов, химических и биологических средств приводит к появлению и распространению резистентности у микроорганизмов. Поэтому возрастает потребность в поиске и разработке новых противомикробных соединений. Производные дигидроксантона, обладающие широким спектром действия, являются одной из перспективных групп противомикробных веществ. В Санкт-Петербургском государственном химико-фармацевтическом университете (СПХФУ) на кафедре органической химии получены новые производные 4,4а-дигидроксантона, которые имеют структурное сходство с антимикробными ксантонами природного происхождения – фомалевонами А и С. Поэтому 4,4а-дигидроксантоны являются перспективными соединениями для создания новых противомикробных веществ.
Цель исследования – установить взаимосвязь между химической структурой синтезированных дигидроксантонов и их противомикробной активностью и провести стандартизацию активного соединения.
Материал и методы. Синтезированы 20 новых производных 4,4а-дигидроксантона. Строение и индивидуальность соединений установлены с помощью физико-химических методов анализа. Антимикробная активность данных производных изучена методом двукратных серийных разведений. Для наиболее перспективного соединения 5-бром-7-хлор-4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидроксантона (а17) разработаны нормативы его качества.
Результаты. В предварительных исследованиях установлено, что синтезированные в СПХФУ 4,4а-дигидроксантоны обладают выраженным действием в отношении грамположительных бактерий. Показано, что антибактериальная активность производных 4,4а-дигидроксантона зависит от их строения. Наличие заместителей с акцепторными свойствами приводило к повышению активности, а донорные заместители снижали антимикробный эффект соединений. Самым активным соединением оказалось
5-бром-7-хлор-4,4-диметил-9-оксо-4,4а-дигидроксантон (a17), проведена его стандартизация по некоторым показателям.
Выводы. В ходе изучения антимикробной активности синтезированных дигидроксантонов установлено, что данные соединения активны в отношении грамположительных бактерий. Антибактериальная активность производных 4,4а-дигидроксантона зависит от их строения. Среди исследованных производных выявлено наиболее активное соединение – a17, обладающее выраженным противостафилококковым действием. Для этого соединения проведена стандартизация по некоторым показателям.
Комплексное исследование травы фиалки душистой, произрастающей на Северном Кавказе, и пути ее использования
Аннотация
Фиалка душистая (Viola odorata L., сем. Violaceae) – многолетнее травянистое растение, широко распространённое на территории Северного Кавказа и Европейской части России. Надземная часть растения содержит различные активные биологически активные вещества, такие как фенольные и тритерпеновые гликозиды, полисахариды, фенольные соединения, кумарины и флавоноиды, аскорбиновую кислоту, макро- и микроэлементы, которые отвечают за его лечебные свойства. В современной фитотерапии это растение применяется как противовоспалительное, болеутоляющее, антиоксидантное, мочегонное, антигипертензивное и антибактериальное средство. Но для подтверждения этих лечебных свойств требуются дальнейшие исследования.
Цель исследования – получение сухого экстракта из травы фиалки душистой и оценка его антибактериальной активности в отношении клинического штамма Staphylococcus aureus III.
Материал и методы. Объект исследования – экстракт сухой из травы фиалки душистой, собранной на территории трех муниципальных образований Ставропольского края в фазе цветения 2020–2022 гг., полученный путём исчерпывающей экстракции спиртом этиловым 70%-ным. Для микробиологического исследования использовали метод серийных разведений. В качестве контроля применяли мясо-пептонный бульон, без добавления взвеси микроорганизмов для контроля стерильности среды и с добавлением микроорганизмов для контроля роста микроорганизма, а также ряд серийных разведений препарата сравнения Цефтриаксон.
Результаты. Установлено, что исследуемый экстракт из фиалки душистой обладает антибактериальными свойствами, что подтверждается выявленным бактериостатическим действием (снижением количества образовавшихся колоний в сравнении с контролем), изменением культуральных свойств колоний относительно контроля.
Выводы. Результаты исследования наглядно показывают способность экстракта травы фиалки душистой подавлять рост тест-штамма S. aureus, что обусловливает дальнейшее изучение экстракта из травы фиалки душистой в отношении представителей условно-патогенной флоры и перспективность его применения в качестве антимикробного и противовоспалительного средства растительного происхождения.
Медицинская химия
Сукцинат-рецепторная система костно-хрящевой ткани у пациентов с метаболическим фенотипом остеоартрита
Аннотация
Введение. Остеоартрит (OA) возникает в результате нарушения сложной системы биохимической и молекулярной обратной связи в структурах сустава. Это гетерогенная патология с широким спектром патогенетических связей, которые приводят к смежным результатам совместного разрушения. До недавнего времени основное внимание в изучении обменных процессов при ОА уделялось состоянию хряща, однако все больший интерес для исследователей представляет биохимия сигнальной функции субхондральной кости.
Цель работы – изучить особенности локализации сукцинат-рецепторной системы костно-хрящевой ткани у больных с метаболическим фенотипом остеоартрита.
Материал и методы. В исследовании приняло участие 42 пациента, которые были разделены на две группы: 1-я группа – пациенты без суставной патологии и нормальным индексом массы тела; 2-я группа – пациенты с метаболическим фенотипом ОА.
У испытуемых проводили сбор жалоб, анамнеза, а также общеклинический и ортопедический осмотр. В митохондриях и нативных гомогенатах костно-хрящевой ткани определяли активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ), уровни сукцината и его рецептора (SUCNR1).
Результаты. Во 2-й группе выявлено увеличение экспрессии SUCNR1 по всем исследуемым зонам сустава в сравнении с 1-й группой. Во 2-й группе отличия носили тканеспецифичный характер распределения SUCNR1 с преимущественным увеличением количества рецептора в субхондральной кости по сравнению с нагружаемой (р=0,031) и ненагружаемой (р=0,001) зонами хряща. В 1-й группе исследуемые зоны хряща и кости не отличались по количеству SUCNR1 между собой. В группе пациентов метаболического фенотипа ОА обнаружено увеличение сукцината митохондрий как в субхондральной костной ткани, так и в разных зонах хряща по сравнению с 1-й группой. Полученные конечные показатели активности СДГ митохондрий исследуемых зон сустава оказались низкими в обеих группах, однако относительно высокая активность фермента отмечалась в субхондральной зоне кости группы метаболического фенотипа ОА.
Выводы. У пациентов с метаболическим фенотипом ОА наблюдается высокая экспрессия SUCNR1 в тканях сустава, которая носит тканеспецифичный характер с преимущественным увеличением количества SUCNR1 в субхондральной кости. Обнаружены более высокие уровни сукцината в субхондральных отделах кости и хрящевых зонах суставов у пациентов с метаболическим фенотипом ОА. Предполагается, что сукцинат-рецепторное взаимодействие в пораженных суставах при ОА носит адаптационный характер.
Определение уровня циркулирующих эндотелиальных клеток и экспрессии адгезивного Р-селектина как прогностических маркеров тяжести течения псориаза
Аннотация
Введение. Псориаз представляет одну из самых актуальных проблем дерматологии, на его долю проходится до 30% всех заболеваний кожи. Изучение патогенеза псориаза в настоящее время обусловлено увеличением числа тяжёлых, инвалидизирующих форм заболевания.
Цель исследования – оценить прогностическую значимость маркеров эндотелиальной дисфункции и функциональной активности тромбоцитов у пациентов в зависимости от степени тяжести псориаза.
Материал и методы. В исследование включены 80 пациентов с вульгарным псориазом (40 женщин и 40 мужчин) средней тяжести (n=33, PASI – 17±5, DLQI-7±2)) и тяжелым (n= 47, PASI -30±7, DLQI-16±3). Средний возраст – 48±15 лет. Циркулирующие эндотелиальные клетки и Р-селектин на тромбоцитах определяли на проточном цитометре FC500 (Beckman Coulter).
Результаты. У пациентов с псориазом средней и тяжелой степени тяжести установлено статистически значимое повышение уровня циркулирующих эндотелиальных клеток (10 [7,5–11,5] /3×105 WBC) и (14 [7,0–19,5] /3×105 WBC) соответственно, по сравнению с контрольной группой (3,0 [1,0–5,0] /3×105 WBC), р<0,001. Количество тромбоцитов с экспрессией Р-селектина (1,9% [1,25–2,65]) у пациентов со средней степенью тяжести и (3,2% [1,5–5,4]) с тяжелым течением было достоверно выше, чем в контрольной группе (0,9% [0,7–1,7]). Корреляционный анализ показал, что уровень Р-селектина прямо взаимосвязан с уровнем циркулирующих эндотелиальных клеток. Для повышения прогностической значимости данных лабораторных показателей и оценки тяжести состояния проведен ROC-анализ с построением ROC-кривых и расчетом площади под кривой (AUC).
Вывод. Установлено, что уровень Р-селектина является более чувствительным прогностическим маркером тяжести течения псориаза, а количество циркулирующих эндотелиальных клеток – специфичный прогностический маркер развития возможных кардиоваскулярных исходов.
Исследование компонентов HIF-1α-сигнального пути в плазме крови у пациентов с COVID-19 инфекцией различной степени тяжести
Аннотация
Ведение. В работах последних лет демонстрируется, что HIF-1α и изоформы NOS обнаруживаются в плазме, что представляет их потенциальную практическую значимость как биомаркеров. При этом данные о стабильности этих белков в плазме противоречивы.
Цель работы – исследование количества HIF-1α и iNOS в плазме крови у пациентов с COVID-19 инфекцией различной степени тяжести для оценки возможностей адаптации к гипоксии.
Материал и методы. В пилотном исследовании участвовали 50 пациентов, разделённых на три группы: 1) 17 больных со средней степенью тяжести заболевания; 2) 17 человек в тяжёлом состоянии; 3) 16 больных с крайне тяжёлым течением заболевания. Количество HIF-1α и iNOS определяли методом конкурентного ИФА.
Результаты. У пациентов с крайне тяжёлым течением COVID-19 инфекцией выявлены более низкий уровень HIF-1α и сатурации крови по сравнению с группами среднетяжёлого и тяжёлого течения. Уровень iNOS оказался значимо ниже в группе с крайне тяжёлым течением по сравнению с больными со средней степенью тяжести заболевания. При оценке пациентов по степени поражения лёгких на основании компьютерной томографии определены сниженные показатели HIF-1α в группе с КТ-3-4 по сравнению с группами КТ-0-1 (р = 0,0006) и КТ-2 (р = 0,0031).
Выводы. Снижение уровней HIF-1α и iNOS у пациентов в крайне тяжёлом состоянии может служить неблагоприятным прогностическим маркером.
Вопросы экспериментальной биологии и медицины
Иммуномодулирующая активность индивидуальных веществ, выделенных из надземной части Rhaponticum uniflorum (L.) DC, при экспериментальном иммунодефиците
Аннотация
Введение. Разработка и внедрение новых средств, обладающих иммуномодулирующим действием, является одной из приоритетных задач современной медицины. В многочисленных исследованиях доказана иммунотропная активность индивидуальных веществ, выделенных из лекарственных растений (флавоноидов, фенилпропаноидов, полисахаридов, экдистероидов, терпеноидов и др.). В настоящем исследовании представляет интерес определить иммуномодулирующее действие индивидуальных веществ, выделенных из Rhaponticum uniflorum (L.) DC.
Цель исследования – определить иммуномодулирующие свойства 20-гидроксиэкдизона, 5-О-кофеилхинной кислоты и арабино-3,6-галактана, выделенных из надземной части Rhaponticum uniflorum (L.) DC, в отношении клеточного и гуморального звеньев иммунного ответа при экспериментальной иммуносупрессии, вызванной циклофосфамидом.
Материал и методы. Для исследования использовали 100 мышей-самцов линии F1 (СВАхС57Вl/6) массой 18–20 г. Иммунодефицит моделировали внутрибрюшинным введением циклофосфамида в дозе 250 мг/кг однократно. Опытная группа животных получала индивидуальные соединения в дозах: 5-О-кофеилхинная кислота – 10 мг/кг, арабино-3,6-галактан – 10 мг/кг, 20-гидроксиэкдизон – 3 мг/кг, путем внутрижелудочного введения 1 раз в сутки в течение 14 дней. Интактная группа мышей получала очищенную воду в соответствии с аналогичной схемой. Состояние гуморального иммунитета оценивали по количеству антителообразующих клеток (АОК), определяемых методом локального гемолиза по Cunningham (1965). Состояние клеточного звена иммунного ответа оценивали в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) согласно стандартной методике локальной ГЗТ.
Результаты. Установлено, что 20-гидроксиэкдизон, 5-О-кофеилхинная кислота и арабино-3,6-галактан, выделенные из надземной части Rhaponticum uniflorum (L.) DC, обладают иммуномодулирующим действием в отношении клеточного и гуморального звеньев иммунного ответа при иммуносупрессии, вызванной циклофосфамидом.
Выводы. Полученные результаты аргументируют целесообразность дальнейшего исследования индивидуальных веществ, выделенных из надземной части Rhaponticum uniflorum (L.) DC, с целью создания новых эффективных иммуномодуляторов растительного происхождения.