Эффективность супрамолекулярного комплекса ивермектина при стронгилятозах овец

Acknowledgments: The study has been financially supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation and State Assignment Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Altai Scientific Center for Agrobiotechnologies" #0534-2021-0005.

Введение. Ивермектин (ИВМ) относится к химической группе макроциклических лактонов (макролиды) и продуцируется почвенным актиномицетом Streptomyces avermitilis. ИВМ содер- жит не менее 80 % 22,23-дигидроавермектина В1a и не более 20 % 22,23-дигидроавермектина В1b. Это был первый антигельминтик из группы макролидов, который нашел широкое примене- ние в ветеринарной практике в качестве эн-доектоцида у сельскохозяйственных животных. ИВМ обладает широким спектром активности против паразитических нематод и членистоногих, различные его препаративные формы применяются при гельминтозах и арахноэнтомозах овец [1].

Гельминтокомплекс овец Сибири характеризуется значительным разнообразием и представлен всеми основными классами возбудителей – нематотодами, трематодами и цестодами. В основном гельминтозы овец представлены кишечными и легочными стронгилятами (роды Ostertagia, Trichostrongylus, Nematodirus, Haemonchus, Protostrongylus, Dictiocaulus и др.), трихоцефалами, мониезиями ( Moniezia benedeni Blan., M. expansa Blan.), дикроцелиями ( Dicroce-lium dendriticum Rud.) и в меньшей степени другими гельминтами. Подобный нозоологический профиль предполагает применение комплексных терапевтических средств широкого спектра действия с целью минимизации объема и кратности применения препаратов [2]. Чаще всего при терапии овец при гельминтозах применяются препараты на основе ДВ макролидов и бензимидазолов, многие из которых, ввиду их плохой растворимости, не всегда обеспечивают высокую эффективность и применяются в завышенных дозировках. Повышение растворимости может обеспечиваться путем механохи-мической модификации субстанций препаратов с водорастворимыми полимерами, в частности с поливинилпирролидоном (ПВП). При совместной механообработке субстанций антигельмин-тиков с полимерами получаются супрамолеку-лярные комплексы, которые значительно повышают их растворимость, биодоступность и эффективность, что дает возможность существенного снижения дозировки ДВ препаратов [3–5]. В последние годы нами разработан ряд комплексных препаратов на основе ивермектина и бензимидазолов, которые испытаны при паразитарных инвазиях овец [6, 7], но по результатам опытов трудно дифференцировать паразито-цидную активность каждого ДВ. Макролиды применяются для терапии животных при гель-минтозах более 3 десятилетий и есть свидетельства снижения параразитоцидной активности и выработки устойчивости у гельминтов к этой группе препаратов [8, 9].

Цель исследования – показать перспективность использования механохимической технологии для улучшения физико-химических и биологических свойств субстанции ивермектина и оценить эффективность супрамолекулярного комплекса ИВМ с ПВП при желудочно-кишечных и легочных стронгилятозах овец.

Материалы и методы. При проведении исследования были использованы субстанции: ивермектин (ИВМ) – субстанция серии 0315110205 (сод. 97,5%) производства Shandong Qilu King-Phar Pharmacutical Co. Ltd. (КНР); поливинилпирролидон (ПВП) – ФСП 420345-4368-03 с молекулярной массой Мw~12 кДа. Механохимическая модификация субстанции ИВМ с помощью ПВП проводилась при их весовом соотношении как 1:9 в металлическом барабане, установленном на валках лабораторной мельницы LE-101 (производство Венгрия) при модуле процесса 1:16 согласно известной технологии [6]. Полученные при этой обработке твердые дисперсии (ТД) представляли собой легкосыпучий порошок белого цвета с повышенной растворимостью, которая определялась по ранее описанной методике [10].

Образцы противопаразитарных композиций готовили в форме сухих концентратов суспензий (СКС) из ТД состава ИВМ:ПВП (1:9); в качестве наполнителя и стабилизатора суспензии использовали натриевую соль карбоксиметилцел-люлозы (бланоза) из расчета 5 % к массе ТД, в дальнейшем они обозначены как ТДИП. Полученные образцы СКС представляют собой мелкодисперсные порошки белого цвета, после добавления к ним воды образуется стойкая водная суспензия, готовая к применению.

Изучение паразитоцидной эффективности опытных образцов СКС при гельминтозах проводились в сентябре – октябре 2021 г. в Советском районе Алтайского края на частной отаре овец. На фоне отобранных по принципу аналогов естественно инвазированных овец, массой 40–45 кг формировались 6 опытных по 8–10 голов (56 голов) и 1 контрольная группа – 20 голов. Животные предварительно взвешивались и бирковались. Лабораторные образцы препаратов испытывались против легочных и желудочно-кишечных стронгилят. Все препараты ТДИП и исходные образцы овцам задавались перорально, в виде водных суспензий, по 0,6 мл на кг массы животного (м.ж.), в дозировках по ИВМ из расчета по 0,1; 0,2; 0,3 и 0,4 мг на кг м. ж. Исходные образцы ИВМ, не подвергавшиеся ме-ханохимической модификации, испытывались в дозировках 0,1 и 0,2 мг на кг м. ж. Оценка эффективности проводилась спустя 15 дней после дачи препаратов путем обследования опытных и контрольных групп животных. Спустя 15 дней после постановки опыта было проведено обследование животных опытных и контрольной групп методом овоскопии по Фюллеборну и ларвоскопии по Берману – Орлову с подсчетом яиц кишечных стронгилят и личинок легочных стронгилят по методике ВИГИС [11]. Пробы фекалий отбирались из прямой кишки животных.

По результатам копрологических обследованиях выводились показатели зараженности: ЭИ, % – экстенсивность инвазии, доля зараженных животных; СЧ – среднее значение количества яиц или личинок в 1 грамме фекалий (я/г ф., лич/г ф.) на одно обследованное животное. Для оценки паразитоцидной активности препаратов рассчитывались показатели: ЭЭ, % – экстенсэффективность, доля освободившихся животных от паразитов по отношению к контролю (не обработанные); ИЭ,% – интенсэффек-тивность, снижение среднего показателя числа яиц по отношению к контролю (не обработанные). Эффективность (Ef, %) рассчитывалась по среднегеометрическим значениям показателей зараженности опытных и контрольных групп животных. Для сравнения паразитоцидной эффективности композиций проводился статистический анализ данных по средним геометрическим значениям количества яиц или личинок гельминтов, использовался параметрический t-критерий для сравнения различий между опытными и контрольной группами животных при уровне значимости P≤ 0,05. Расчеты проводили с помощью программного обеспечения SAS / Stat (версия №9 SAS, Система для Windows).

Результаты и их обсуждение. Данные по изменению растворимости приведены в таблице 1.

Таблица 1

Образец	Растворимость, мг/л
	Абсолютная	Увеличение
Ивермектин (ИВМ) сер. 0315110205	4,0	-
Физическая смесь состава ИВМ:ПВП (1:9), полученная в ступке	4,4	1,1
ТД состава ИВМ:ПВП (1:9), после 1 ч м/о*	11,9	3,0
ТД состава ИВМ:ПВП (1:9), после 2 ч м/о	24,8	6,2
ТД состава ИВМ:ПВП (1:9), после 3 ч м/о	31,6	7,9
ТД состава ИВМ:ПВП (1:9), после 4 ч м/о	31,9	8,0

*м/о – механообработка.

Увеличение растворимости субстанции ИВМ в его ТД с ПВП

Анализ данных таблицы 1 показывает, что наблюдается увеличение растворимости субстанции ИВМ в продуктах механообработки, причем существенного увеличения растворимости при увеличении времени механообработки больше чем на 3 часа не наблюдается. Такое увеличение растворимости должно было сказаться и на повышении паразитоцидной активности полученных образцов, как это было отмечено в обзоре [12] на множестве примеров. В частности, модифицируя субстанцию фен-бендазола с помощью полимера ПВП [13] или экстраутом солодки [14], достигнуто увеличение растворимости субстанции до 24 и 27 раз соответственно. При этом получена высокая эффективность как на лабораторных моделях, так и на овцах.

z	Z	со со со" V	со со со" V	6 1 “ о *    . - * СК . . о СК СК s I X Ф ф 2 т S аз х с со i * i " н ” ф ® О >S 2 1 2 Ф s :г I S СТ н Ф о ° < Е z ф ос t ° ? = 1 о ф £ У н ° ф ’S о ф I ■— ф ф ® а: ” ф о. X ° 1 1 о 2 7 О S ф о. о . S £ & ё § Ф х m J s s 5 1 i-Н гг ф ф ф сип о ГО а 72 Ф о Р ¥   = го: VI ^ ф      1 о О- о 1 о ГО >S I О ? Е ф го ^ Ф СО ф 5 ® В-$ at S л о 5 8» S н “ со ск го
о co т—	со	ОО о со	со
О о т—	со со	lo со" 03	03
О т—	со со Т—	^ со	со LO
О	со	°|о ^3 Ч см со]	сч со" +1 +1 со] ^—"
о	со	со со" LO	со со" сч
ОО	ОО	СО	со
со со	со"	со"	сч со"
1=	1=	СК юг £ m о s ю О	СК юг £ m о s ю О
со СК аз н с О	СК аз с О	LO СК аз X с О	СО СК аз X с О

Таблица 3

£ 1 о °- 2 ф Q- m	1	Z	Z	Z	Z	со со" V	со со со" V
4о* *   1—		со ОО	СО со	СО со	СО со	со LO	ОО оо" со
S		со ОО	со	со	со	со сч" LO	со сч"
о °		со LO	СО со	СО со	СО со	со СЧ	со со" LO
2 1 1 S О ц £ 2 о 1 О°У		у^-	СО	СО	СО	ОО 03 03 со со со" +1 +1 СО LO N СО ^-1о	со со со" +l +I ОО СЧ1^ со
о со	о	СО	со	со	со	со со" со	со со" сч
“ о >< С CD J О S I	сч	СО	со	ОО	ОО	со	со
со . d ^ ГО О ” d 1		со" 1	сч со" 1	со со" 1	со" 1	со"	сч со"
го 15g °у^	о ф аз			1=	г	СК ZT £ m о s ю О	СК ZT £ m о s ю О
X > о	о 1— о	СК аз X н с О	сч О	со СК аз с О	СК аз X с О	LO СК аз X О	СО СК аз X с О

Увеличение растворимости субстанций закономерно сказывается на увеличении биодоступности и, как следствие, повышении парази-тоцидной активности ТД, полученных с помощью механохимической технологии.

Предварительные копрооволарвоскопиче-ские обследования перед постановкой опытов показали, что животные экспериментальной отары заражены желудочно-кишечными строн-гилятами 85 % (роды Ostertagia, Trichostrongylus, Nematodirus, Haemonchus и Oesophagostomum) и легочными стронгилятами на 44,4 % (роды Dictiocaulus, Protostrongylus и Muellerius), характер зараженности достаточный для постановки соответствующих опытов.

После применения опытных образцов препаратов на основе ИВМ видимого токсического воздействия на животных не выявлено. Результаты испытаний препаратов при желудочнокишечных стронгилятозах овец представлены в таблице 2. В результате копрологических обследований контрольной группы животных было установлено, что кишечными стронгилятами животные заражены на 80 % при СЧ 130.1 я/г фекалий.

В опытной группе 1 (табл. 2) (ТДИП с дозировкой 0,1 мг ДВ) экстенсэффективность (ЭЭ) составила 62,5 %, интенсэффективность (ИЭ) – 99,9, эффективность по средним геометрическим значениям (Ef) – 69.2 %. Все дозировки ТДИП от 0,2 до 0,4 мг на кг м. ж. оказались высокоэффективными (100 %). Существенно меньшую активность продемонстрировали исходные субстанции ИВМ в дозировках 0,1 и 0,2 мг на кг м. ж., соответственно Ef составила 39,8 и 45,3 %.

Результаты опытов по оценке паразитоцид-ной эффективности ТДИП при легочных строн-гилятозах овец представлены в таблице 3.

Контрольная группа овец заражена легочными стронгилятами на 40 % при СЧ 9,97 лич/г фекалий. В опытной группе 1 (табл. 3) (ТДИП с дозировкой 0,1 мг ИВМ) ЭЭ составила 75,0 %, ИЭ – 83,0, Ef – 83,7 %. Все образцы ТДИП с дозировкой от 0,2 до 0,4 мг на кг м. ж. также продемонстрировали высокую активность (100 %). Исходные субстанции ИВМ в дозировках 0,1 и

0,2 мг на кг м. ж. в опытных группах 5 и 6 оказались менее эффективными и показатели Ef соответственно составили 54,0 и 68,8 %.

Проведенные опыты свидетельствуют о достаточно высокой активности перорального применения ТДИП при желудочно-кишечных и легочных стронгилятозах овец. Ранее нами показана высокая активность СМК ивермектина с арабиногалактаном против кишечных нематод овец в дозе 0,1 мг/кг м. ж. по ДВ в виде водной суспензии (ИЭ 90,0–100 %), которая в 2 раза ниже применяемой в практике [15]. Отмечена высокая эффективность СМК ивермектина с арабиногалактаном (100 %) при дегельминтизации лошадей в дозе 0,2 мг/кг м. ж. по ДВ в смеси с комбикормом групповым методом при смешанной инвазии нематодами пищеварительного тракта [16]. В то же время есть свидетельства снижения параразитоцидной активности и выработки устойчивости у гельминтов к макролидам и другим длительно применяемым препаратам [8, 9]. Использование макролидов против гельминтозов овец и лошадей не имеет длительной истории и применение СМК ИВМ с водорастворимыми полимерами позволяет поддерживать высокую активность препаратов.

Заключение . На основе механохимической модификации субстанции ИВМ с помощью ПВП получены образцы противопаразитарных препаратов в виде ТД, обладающих повышенной растворимостью (до 8 раз). Проведенные опыты по оценке эффективности лабораторных образцов против легочных и желудочно-кишечных стронгилят овец показали их преимущество перед исходным ИВМ. Лабораторный образец ТДИП в дозе 0,2 мг ИВМ на кг м.ж. продемонстрировал высокую паразитоцидную эффективность (100 %) против легочных и желудочнокишечных стронгилят. Представляется перспективной разработка новых комплексных препаратов на основе механохимической модификации субстанций ИВМ, позволяющая расширять спектр паразитоцидной активности, снижать дозировку, кратность манипуляций с животными и минимизировать негативное воздействие на организм животного при назначении препарата.