Разработка нового антимикробного средства для лечения коров

Антибиотики являются эффективными лекарственными средствами при лечении различных заболеваний животных [3, 6, 9, 10]. В ветеринарной практике широко применяются препараты, приготовленные на основе действующего вещества тилозина [3, 4, 6]. В ФГБНУ «ФЦТРБ ВНИВИ» разработано лекарственное средство «Фузобаксан» (ФБС), в форме эмульсии водно-солевого раствора тилозин тартрата, отвечающее требованиям фармакопеи, удобное для применения в ветеринарной практике [12, 13]. Фузобаксан имеет ряд преимуществ над аналогичными препаратами по способу, дозе и кратности введения. Водноорганический растворитель и адьювант, входящие в состав препарата, обеспечивают высокую биодоступность, пролонгацию и стимуляцию иммунокомпительных клеток организма, тем самым усиливая фактор избирательного накопления и высокую концентрацию тилозина в тканях воспалительного очага, которая оказывается значительно выше, чем в плазме крови. Единственным серьезным недостатком Фузобаксана остается длительный период ожидания по молоку, поэтому имеется ограничение использования его при лечении лактирующих коров [11, 13].

Исследуемый тилозин тартрат -макролидный антибиотик с широким спектром действия, характеризующийся бактериостатическим действием по отношению к многим патогенным штаммам микроорганизмов, в том числе фузобактериям, стрептококкам, стафилококкам, и клостридиям [5], являющимся основными возбудителями некробактериоза крупного рогатого скота. Тилозин угнетает биохимические процессы и подавляет процесс биосинтеза белка бактерий путем обратимого связывания с субъединицами рибосом [4, 5].

Тилозин-тартрат в чистом виде представляет собой тартратную соль тилозина [2], быстро всасывающуюся из желудочно-кишечного тракта и мышечной ткани. Тилозин растворяется в полярных органических растворителях (этанол, метилацетат, этилформиат, метилхлорид, хлороформ), не растворяется в неполярных растворителях. Тилозин так же, как и его соли растворим в воде (тилозин основание - 5 мг/мл при 25 °С и тилозин-тартрат - 600 мг/мл) и в 0,01н НСl.

Терапевтические концентрации препарата сохраняются в сыворотке крови не менее 7 часов [4, 5]. Препарат метаболизируется в организме животных и выводится преимущественно с мочой и частично с фекалиями, у лактирующих животных - с молоком. Избирательное накопление этого антибиотика в тканях с низким pH, наблюдается в воспалительном очаге, что обеспечивает выраженный противомикробный эффект. По степени воздействия на организм теплокровных животных, тилозин относится к умеренно опасным веществам и в рекомендуемых дозах не оказывает местнораздражающего, резорбтивно-токсического, аллергизирующего и сенсибилизирующего действия [5]. Убой животных и птицы на мясо разрешается через 5 суток после окончания применения препарата при использовании с водой. При применении тилозина с кормом сроки ожидания отсутствуют. В случае вынужденного убоя, ранее установленного срока, мясо может быть использовано в корм пушным зверям или для производства мясокостной муки. В молочном скотоводстве, при лечении препаратами тилозина лактирующих коров, молоко используют для выпойки телят, без ущерба их здоровью.

Ионы металлов подгруппы цинка в растворах образуют тетраэдрические молекулярные формы, такие как MHal42-(М- ион металла, Hal – галогенид ион), когда двухвалентные ионы этих элементов формируют тетраэдрический координатный комплекс, он подчиняется правилу октета. Цинк и кадмий могут также формировать октаэдрические комплексы, такие как ионы [M(H2O)6]2+, которые присутствуют в водных растворах солей этих металлов. Ковалентный характер достигается за счет использования 4d или 5d-орбиталей соответственно, формируя sp³d² гибридные орбитали. Ярко проявляется способность цинка образовывать большое количество комплексных соединений с органическими лигандами [1, 7, 8]. В связи с этим представляет интерес получить количественную характеристику водорастворимого комплекса цинка с тилозином с целью его использования в качестве активнодействующего вещества при изготовлении лекарственной формы для лечения лактирующих коров.

Рисунок 1 – Соль «тилозин-тартрат-цинк (II)»

Материал и методы исследований. В работе использовали хлорид цинка марки «ч.д.а.», тилозин тартрат (чистота 97 %), ацетонитрил, ацетон (все марки не ниже «ч.д.а.»). Навески взвешивали на аналитических весах, для растворения использовали бидистиллят. Для получения соли тилозина использовали 1,34 г тилозин тартрата растворенного в 15 мл горячей дистиллированной воды и прилили 5 мл горячего 50 % раствора, приготовленного из расчета с содержанием чистого хлорида цинка 0,20 г. Перемешали. Полученный прозрачный раствор отфильтровали, добавили 10 мл ацетонитрила и оставили медленно остывать в темном месте.

Результат исследований. В течение нескольких суток при перекристализации, из желтой прозрачной смеси растворов образовались смесь оформленных мелких прозрачных кристаллов, из которого приготовили лекарственную форму для клинического испытания на лактирующих животных. Идентификация полученного соединения показала идентичность ИК-спектров с исходным лигандом и изменение интенсивности полос поглощения в области гидроксильных групп 3200-3650 (ν, см-1). Методом рентгеноструктурного анализа была определена структура кристаллов. Это оказался тартрат цинка (Рисунок 1).

Установлено, что соль тилозин тартрата с цинком, наряду с исходным веществом, обладает антимикробной активностью к возбудителям некробактериоза, что позволяет использовать её для терапии дистального отдела конечностей у коров, вызванных Fusobacterium necrophorum. В связи с увеличением полярности активных центров и увеличения растворимости соли тилозин тартрата с цинком можно использовать в меньших дозах, чем исходный тилозин. При получении более чистого целевого продукта будет возможно использовать для импортозамещения дорогой зарубежной субстанции, при изготовлении лекарственных форм на его основе. Ряд препаратов группы макролидов официально разрешены в медицине для применения в период грудного вскармливания, а препараты комплексы с антибиотиками описаны в литературе и ранее использовались в педиатрии как безопасные, поэтому в своих дальнейших исследованиях планируем сравнительное определение содержания, полученного АДВ комплекса и тилозин тартата в молоке при их введении лактирующим коровам.

Заключение. Синтезирована соль тилозин тартрат цинка. Предварительное сравнительное изучение предельных концентраций растворимости и антимикробной активности исходного вещества и соли показало, что солевая форма тилозина может быть использована в лекарственной форме в меньших дозах, при этом его большая часть выводится с мочой. Подготовлена лекарственная форма препарата для клинического испытания при лечении лактирующих коров.