Изменение активности пентоксифиллина под действием импульсного магнитного поля в зависимости от лекарственного состава препарата

Полный текст

Постановка вопроса. На сегодняшний день изучается влияние магнитных полей на физико-химические и биологические процессы. В работе [1] было исследовано влияние магнитного поля на активность фермента лактатдегидрогеназы, зафиксировано увеличение скорости ферментативной реакции примерно в 1,6 раза в сравнении с контролем. Учеными в работе [2] было установлено усиление антибактериального воздействия бензилпенициллина натриевой соли на 12-24%, порошок которого облучали импульсным магнитным полем при определенных параметрах магнитного поля: напряженности H, частоте f, количестве импульсов n. В работе [3] установлено, что влияние постоянного магнитного поля приводит к изменению пространственных структур белковых компонентов крови, изменяется общий заряд, форма и линейные размеры молекулы, а также частота вращения компонентов вокруг валентных связей. Важным фармацевтическим фактором, обеспечивающим эффективность фармакотерапии, является физико-химическое состояние субстанции. Например, форма кристаллов, размеры частиц. Присутствие примесей в лекарственном веществе может изменить физико-химические и структурно-механические свойства лекарственного препарата. Взаимодействие вспомогательных веществ между собой и с лекарственным веществом - являются основой для научно обоснованного выбора вспомогательных веществ при создании лекарственных субстанций. Вспомогательные вещества обладают физико- химическими и биологическими свойствами, которые в различных условиях могут проявляться по-разному [4]. В работе [5] получены экспериментальные данные о том, что таблетированная форма пентоксифиллина в условиях in vitro после воздействия ИМП проявляет повышенную антиагрегационную активность практически в 2 раза по сравнению с необлученным лекарственным препаратом. Была выдвинута гипотеза - вспомогательные вещества в таблетированной форме лекарственного препарата влияют на изменение биологической активности после воздействия ИМП. Цель данной работы - изучение влияния импульсного магнитного поля высокой напряженности на антиагрегационную активность чистой химической субстанции петоксифиллина и сравнение с изменениями активности таблетированной формы препарата. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Исследовательская работа проведена на научно-технических базах лаборатории «Магнитно-импульсная обработка материалов» кафедры обработки металлов давлением, Самарского университета (г. Самара) и Центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России (г. Уфа). На рис. 1 представлена схема воздействия ИМП на пентоксифиллин, размещённый в стандартном флаконе. Стенд воздействия ИМП на препарат, содержит индуктор 1, генератор импульсного тока 2, датчик замера напряженности импульсного магнитного поля (ИМП) 3 и осциллограф 4. Датчик ИМП 3 подключен к осциллографу 4. В индуктор 1 устанавливают виалу 5 с препаратом 6, после чего проводится обработка ИМП. В исследованиях использовалась магнитно-импульсная установка МИУ-15 [6, 7], параметры которой приведены в табл. 1. Рис. 1. Схема воздействия ИМП на пентоксифиллин. Разрядный ток фиксировался с помощью пояса Роговского, а напряжённость магнитного поля с помощью датчика Холла. Облучение осуществляли импульсным электромагнитным полем, имеющем форму затухающей синусоиды c напряженностью H, c частотой и числом повторения импульсов n. В качестве антиагреганта был выбран пентоксифиллин (3,7-диметил-1-(5-оксогексил) ксантин) в виде чистой химической субстанции (Pentoxifylline, «SIGMA», United Kingdom). Параметры воздействия. Исследование влияния ИМП на пентоксифиллин проводили при следующих параметрах ИМП (табл. 2) с частотой f=40 кГц (одновитковый индуктор) и f=10 кГц (многовитковый индуктор) при количестве импульсов n=1. Изучение антиагрегационной активности чистой химической субстанции и таблетированной лекарственной формы пентоксифиллина. Исследовалось влияние обработки импульсным магнитным полем чистой субстанции пентоксифиллина в условиях in vitro методом агрегатометрии и тромбоэластографии. Эксперименты выполнены на крови здоровых доноров-мужчин в возрасте 20-35 лет в условиях in vitro. Экспериментальная работа одобрена этическим комитетом ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России (протокол №2 от 14.02.2018), все участники исследования давали добровольное согласие на сдачу крови. Забор крови проводился из кубитальной вены с использованием систем вакуумного забора крови BD Vacutainer® (Becton Dickinson and Company, США). В качестве стабилизатора венозной крови применялся 3,8% раствор цитрата натрия в соотношении 9:1. Все тесты проводились на обогащенной и обедненной тромбоцитами плазмах. Образцы богатой тромбоцитами плазмы получали центрифугированием цитратной крови при 1000 об/мин в течение 10 минут. Изучение антиагрегационной активности проводилось на анализаторе агрегации тромбоцитов АТ-02 (г. Санкт-Петербург, Россия). Установка предназначена для исследования процесса агрегации тромбоцитов в плазме крови по методу Борна, основанному на непрерывном измерении коэффициента светопропускания в тромбоцитарной плазме в условиях перемешивания и термостатирования после добавления 20 мкг/мл аденозиндифосфата (АДФ, «Технология-стандарт», Россия). Исследование антиагрегационной активности таблетированного пентоксифиллина со вспомогательными веществами описано в работе [5]. Оценивалось влияние обработки импульсного магнитного поля на таблетированный препарат со вспомогательными веществами, изучалось изменение механико-физических характеристик прочности сгустка методом тромбоэластографиии в условиях in vitro. Контрольные образцы лекарственного препарата не подвергались воздействию ИМП. Статистическая обработка. Результаты исследования обработаны с применением статистического пакета Statistica 10,0 (StatSoft Inc, США). Проверку на нормальность распределения фактических данных выполняли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Выявлено, что вид распределения полученных данных отличается от нормального, поэтому при дальнейшей работе использовались непараметрические методы. Данные представлены в виде медианы, 25 и 75 процентилей. Дисперсионный анализ проводили с помощью критерия Краскела-Уоллиса. Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Результаты исследования изменения антиагрегационной активности чистой химической субстанции пентоксифиллина после воздействия магнитным полем представлены в таблице 3 и рисунке 2. Таким образом установлено, что пентоксифиллин подавляет агрегацию тромбоцитов в среднем на 12,5%, при этом облучение сухой субстанции химически чистого пентоксифиллина импульсным магнитным полем не приводит к изменению активности. В этой связи достаточно интересными представляются результаты предыдущих собственных исследований, когда агрегационную активность таблетированной лекарственной формы пентоксифиллина со вспомогательными веществами оценивали с помощью метода тромбоэластографии, основанного на измерении физических вязкоэластических свойств кровяного сгустка. Лекарственный препарат облучали при H = 0,09 106 А/м при частоте f=40 кГц (одновитковый индуктор) и количестве импульсов n=1 и было установлено, что таблетированный пентоксифиллин со вспомогательными веществами, облученный импульсным магнитным полем, в условиях in vitro проявляет более выраженные дестабилизирующие свойства на сгусток, чем химически чистая субстанция пентоксифиллина. С учетом новых экспериментальных данных можно предположить, что наличие вспомогательных веществ в таблетированной лекарственной форме пентоксифиллина после воздействия ИМП может вызывать изменение конформации молекулы лекарственного препарата. Возможен переход от одной конформации к другой, вследствие скачкообразных изменении свойств, т.е. при облучении магнитным полем высокой напряженности [8] или вспомогательные вещества проявляют новые свойства, препятствующие стабилизации сгустка, тем самым повышая общий уровень активности антиагрегационного препарата. Большое количество экспериментальных и клинических исследований доказывает необходимость учета специфических переменных факторов лекарственного препарата, например вспомогательных веществ, и их влияние на эффективность [9]. ВЫВОДЫ Обработка импульсным магнитным полем чистой субстанции пентоксифиллина не способствует изменению фармакологической активности. Выдвинута гипотеза повышения антиагрегационной активности таблетированного пентоксифиллина под воздействием ИМП, связанная с изменением конформации молекулы лекарственного препарата при наличии вспомогательных веществ в аптечном препарате или изменение физико-химических свойств самих вспомогательных веществ, что проявляется увеличением общего антиагрегационного потенциала лекарственного препарата.

Об авторах

Н. А Роденко

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Email: t.rodenko@mail.ru
Самара, Россия

И. А Беляева

Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

Email: belyaeva-ommr@yandex.ru
Самара, Россия

А. В Cамородов

Центральная научно-исследовательская лаборатория Башкирского государственного медицинского университета

Email: avsamorodov@gmail.com
Уфа, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы