Пути повышения эффективности лечебно-профилактических средств коррекции экологического неблагополучия

процессы второго типа приводят к разупоря-дочению, аморфизации и полиморфным переходам кристаллических решеток веществ, конформационным превращениям в составляющих решетки молекулах. Все перечисленные процессы изменяют реакционную способность и биологическую активность лекарственных веществ и могут быть использованы для создания новых эффективных технологий, получения новых активных веществ, изменения свойств лекарственных веществ и лекарственных форм [1, 2].

Поскольку очень мелкие частицы обычно характеризуются высокой активностью, в фармакологии традиционно используются твердые дисперсии, которые состоят из частиц активного вещества, распределенных в нейтральной растворимой матрице. Матрицами или носителями могут служить вещества различной природы. Например, плохорастворимое нестероидное противовоспалительное лекарство ибупрофен может быть растворено благодаря реакции, как с органическими, так и с неорганическими носителями [3]. Механохимическая обработка сульфатиазола с поливинилпирролидоном переводит кристаллическое вещество в аморфное состояние. Процесс сопровождается образованием водородных связей между молекулами сульфатиазола и полимерной матрицей. Растворимость препарата меняется вместе с весовым содержанием полимера. Массовое соотношение полимера к лекарственному веществу, равное 1:3, дает наиболее высокую растворимость [4, 5].

Цель работы: исследовать влияние совместной механохимической активации сухих слоевищ лишайников с витаминно-микро-элементным комплексом (ВМЭК) для улучшения биологической активности последних с целью расширения ассортимента биополимеров растительного происхождения как активного твердофазного наполнителя.

Материалы и методы. Широко известно об использовании лишайников в качестве иммуномодулирующего, противоопухолевого, гепатопротекторного, антибиотического средства. Несмотря на положительный опыт использования лишайников во многих разделах клинической медицины [6], в доступной литее-ратуре имеются немногочисленные сообщения о применении данного растения. Это связано с тем, что известные методы выделения физиологически активных веществ из слоевищ лишайников не дают желаемого результата.

Исследуемая физиологически активная растительная композиция с повышенной фармакологической активностью получена нами на основе: слоевищ лишайников (Cladonia) и ВМЭК «Олиговит» в массовом соотношении 20:1 из сухого сырья без участия растворителей в одну технологическую стадию с использованием механохимических технологий в шаровых мельницах, в частности планетарных или валковых, с центробежным ускорением мелющих тел в интервале 10-30 g. Лишайники из рода кладонии (Cladonia) -лекарственное растение, используемое в народной медицине для лечения многих заболеваний. В гифах лишайников обнаружены хитин и полисахарид лихенин, называемый еще лишайниковым крахмалом, количество которого доходит до 50% на сухое вещество. При его гидролизе образуется 98-99% D-глюкозы, остатки которой связаны в лихенине двояким образом - 73% в-гликозидными связями между 1-м и 4-м и 27% в-гликозидными связями между 1-м и 3-м углеродными атомами. Синтез лихенина в лабораторных условиях еще не осуществлен. Организм человека лихенин не усваивает, северными оленями он усваивается благодаря гидролизу бактериями, находящимися в пищеварительном канале. Для исследования образцов ягеля различного помола использовали метод сканирующей электронной микроскопии при 5000-кратном увеличении (сканирующий электронный микроскоп ТМ-1000 Hitachi High Technologies, Япония). Это позволяет изучать растительные объекты в естественном состоянии, получать четкие, не искаженные изображения без повреждений и предварительных обработок химическими реагентами. Физиологическую активность биокомплекса ягель/ВМЭК различной активации, как грубого измельчения, так и механохими-ческого, определяли in vivo при пероральном введении мышам CD-1.

Оценка поведенческой активности животных проводилась с использованием тестов Плавание и AutoTrack согласно стандартным операционным процедурам на 30 и 45 день введения препарата. Животные контрольной группы № 1 получали растворитель (воду), остальные животные исследуемых групп получали биопрепарат из расчета 50 мг/кг зондовым введением в желудок. Для всех данных применена описательная статистика: подсчитаны среднее значение и стандартная ошибка среднего. Для определения достоверности межгрупповых различий данные проанализированы тестом Mann-Whitney (U-test) для непараметрических данных. Для данных с нормальным распределением межгрупповое сравнение проводили с использованием t-критерия Стьюдента (t-test) для множественного сравнения. Анализ выполнен для каждого пола отдельно. Статистический анализ проводили программой Statistica ver. 7.0. Различия определяли при 0,05% уровне достоверности. Поведенческие тесты отличаются высокой нестабильностью экспериментального объекта, поэтому корректно провели фоновое исследование поведенческой активности, которое мы сделали за один день до начала введения, на основании полученных результатов провели формирование групп для снижения погрешности.

Сорбционную активность по отношению к маркеру метиленовому синему, моделирующему средне- и низкомолекулярные токсины, измеряли методом прямой спектрофотометрии по модифицированной методике ГОСТ 4453-74 на спектрометре с программным обеспечением LAMBDA 20 при длине волны Х =400 нм в кюветах толщиной поглощающего свет слоя 10 мм относительно дистиллированной воды. Модификация заключалась в дополнительном фильтровании на этапе центрифугирования, т.к. центрифугирование не дает полного разделения фаз. Статистическую обработку результатов адсорбции выполняли с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2010. Полученные данные обработаны статистически стандартными параметрическими методами с вычислением средней величины, стандартного отклонения, доверительного интервала по Стьюденту (n=9 ^ 20) при уровне значимости р=0,05.

Результаты и обсуждение. Основная часть биологически активных веществ растений находится в клетках растений. Использование механохимической обработки разрушает стенки клеток (рис. 1) и способствует максимально эффективному выходу БАВ. На рисунке можно увидеть разрушенные клетки Cladonia stellaris после механоактивации.

Проведенные исследования физиологической активности механокомплекса ягель /ВМЭК показали высокий уровень физической выносливости подопытных животных за счет увеличения биодоступности микроэлементов и ускоренной элиминации токсинов. Средние значения показателей массы тела представлены в таблице 1. Результаты свидетельствуют о том, что изменение массы в контрольной и экспериментальных группах не выявили достоверных отличий, таким образом, исследуемые препараты не обладают анаболическими свойствами, т.е. не способствуют наращиванию мышечной массы.

Рис.1. Сканирующие электронные фотографии структуры ягеля различного измельчения: грубого помола (А), механоактивированного (Б)

Таблица 1. Абсолютная масса тела животных, г

День	Контроль № 1 (n=15)	ВМЭК, контроль № 2 (n=15)	Смесь ВМЭК и ягеля в пропорции 1:20 грубо измельченная форма (n=15)	Смесь ВМЭК и ягеля в пропорции 1:20 механоактивир ованная форма (n=15)
0	25,0±2,4	25,3±2,2	23,0±1,6	23,6±2,1
30	33,9±2,4	31,8±4,1	29,4±4,3	27,5±2,3
45	34,9±2,1	32,4±4,7	32,4±3,2	32,0±4,9

В тесте «Плавание» для оценки работоспособности и выносливости использовали плавательный тест «Отчаяния» по Porsolt и «Вынужденное плавание» с нагрузкой. При этом фиксировали время от начала эксперимента до предельного истощения (рис. 2). Анализ результатов экспериментальных животных выявил достоверное увеличение времени плавания на 30 день и на 45 день в группах получавших биокомпозит ягель/ВМЭК 20:1 механоактивированный (относительно группы, получавшей аналогичный по составу биокомпозит грубого измельчения).

Наблюдения в тесте «AutoTrack» были разделены на 2 группы: «Двигательная активность» – пройденное расстояние и «Исследовательская активность» – количество стоек, совокупность которых характеризует целостное поведение, оценивающее действие на ЦНС. Важным показателем в исследовательской активности (эмо-ционально-стрессорная переносимость) являя-ется параметр «количество стоек» в тесте «AutoTrack». Количество стоек характеризует изменения эмоционально-стрессорного состояния экспериментального объекта. Увеличение параметра указывает на большую социальную заинтересованность объекта, адаптивность к окружающим объектам, увеличение поисковой активности. Снижение показателя – противоположный результат, скованность, низкая адаптация к условиям окружающей среды. Эти данные согласуются с классическими представлениями, о том, что поисковая активность способствует успешному выходу из стрессовой ситуации. Анализ результатов показал, что и на 30 и на 45 день тестирования двигательная и исследовательская активности в группе, получавшей механо-активированный биокомпозит, достоверно выше, чем в группе, получавшей анало-гичную смесь грубого помола.

_ Биокомпозит u грубого измельчения

■ Механоакгивирова нный биокомпозит

Рис. 2. Физиологическая активность животных:

А - на 30-й, Б - на 45-й день введения композита ягель/ВМЭК

На наш взгляд объяснением физиологической активности механоактивированного образца может служить эффект комплексообразования фармаконов (активного действующего вещества) с различными наполнителями за счет диспергирования молекул лекарственных веществ в избыток твердой матрицы наполнителя [7, 8]. Обычно наполнитель, не обладая базовой активностью, служит для того, чтобы связываясь в комплекс с фармаконом, обеспечить ему защиту от метаболических превращений (инактивации), более совершенный транспорт и повышенное сродство к рецепторам [9]. В нашем случае механохимические технологии наряду с межмолекулярным взаимодействием действующего вещества ВМЭК и матрицей наполнителя позволяют проводить преобразования и самого наполнителя, а именно деструкцию части лишайниковых в -полисахаридов до биодоступных в -олигосахаридов [10]. Спектр фармакологической активности наполнителя представлен более широко: олигосахариды лишайника не только клатрируют фар-макон - ВМЭК, но и выполняют детоксикационную функцию, будучи активным сорбентом, одновременно элиминируют из организма токсины, что позволяет при снижении дозы ВМЭК в 10 раз увеличить физиологический эффект в 2,5-3 раза.

Сорбционная суточная емкость у механоактивированного образца составила

48,0 мг/г или 150,0 ммоль/кг. Следует отметить, что это очень высокие показатели по сравнению с известными адсорбентами, такими как полифепан и глина белая, адсорбционная емкость которых по метиленовому синему составляет 10,0 и 11,4 мг/г соответственно [11]. Скорость адсорбции также выше у механоактивированного препарата: в первые 20 мин адсорбция составила 92% его суточной адсорбционной емкости, в отличие от ягеля грубого помола, где за этот же промежуток времени адсорбционная емкость была в 2 раза ниже, чем у механоактивированного образца и составила лишь 69% суточной активности.

Выводы: твердофазная композиция, полученная механохимической активацией слоевищ лишайников ( Cladonia ) и ВМЭК в массовом соотношении 20:1, обладает повышенной в 2,5-3 раза физиологической активностью при снижении дозы ВМЭК в 10 раз за счет большей биодоступности ВМЭК и детоксикационной функции наполнителя. Созданный механохимический композит может быть использован в качестве лечебно-профилактического средства для повышения физической активности, выносливости, ускорения восстановления после физической нагрузки спортсменов и работоспособности людей, ведущих активный образ жизни, проживающих в экологически неблагоприятных регионах.