Влияние импульсного магнитного поля высокой напряженности на показатели антиагрегационной активности химической субстанции и готового аптечного препарата пентоксифиллина

Болезни системы кровообращения, т.е. сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из главных причин смертности населения развитых стран мира. На сегодня летальность от ССЗ в России составляет около 47%. Тромбоз глубоких вен и тромбоэмболия легочных артерий очень часто встречается среди тяжелобольных

людей с коронавирусной инфекцией. В связи с этим, антикоагулянты стали частью лечения пациентов с коронавирусной инфекцией [1].

Пентоксифиллин относится к средствам, улучшающим микроциркуляцию за счет торможения агрегации тромбоцитов и эритроцитов, повышения их эластичности, усиления фибринолиза и снижения вязкости крови. С целью профилактики тромбозов он может быть включен в схему лечения в раннем периоде травматической болезни. Его эффективность доказана большим числом клинических наблюдений [2-5].

В последние годы внимание исследователей сосредоточено на изменениях биологической активности лекарственных препаратов различного вида с помощью физических воздействий на них [6, 7].

Так исследования ученых [8] показали, что магнитные поля (частота f=60 Гц, напряженность Н=0,4 105 А/м) увеличивают эффективность следующих лекарственных препаратов: митомицина С и цисплатина в бактериальных клетках. Для разъяснения этого эффекта было выдвинуто предположение, что магнитные поля изменяют проницаемость клеточной мембраны и увеличивают поглощение лекарства. Кроме того, было показано влияние магнитных полей на эффективность еще пяти различных препаратов в клетках Escherichia coli. Изучались такие лекарства как: митоксантрон, дауноруби-цин, актиномицин D, блеомицин и зиностатин. Представленные лекарственные препараты отличаются друг от друга молекулярной массой и механизмом клеточного действия. Исследование показало, что эффективность митоксан-трона, даунорубицина, актиномицина D и блеомицина увеличивается примерно в 1,3 раза. Однако в случае зиностатина увеличение было только в 1,03 раза. Известно, что зиностатин отличается от других приведенных лекарств тем, что он представляет собой полимерное соединение и имеет среднюю молекулярную массу 15000, что в десять и более раз больше, чем у других лекарств. Таким образом, исследования, проведенные учеными, доказывают факт влияния магнитного поля на способность повышать эффективность лекарств.

В Канадзавском университете исследовано влияние магнитных полей в клинической химиотерапии рака. Установлено повышение эффективности противоопухолевого лекарственного средства, что способствует к снижению дозировки и подавлению побочных эффектов [9].

Учеными исследуется также полиморфизм при кристаллизации лекарственных препаратов под воздействием магнитного поля. Установлено, что возможно синтезировать специфические полиморфы фармацевтических веществ, таких как карбамазепин, индометацин и парацетамол. Конкретные кристаллические формы могут проявлять уникальные свойства, которые могут не проявляться другими формами того же вещества [10].

В работе [11] представлены результаты проведенных исследований по изучению антибактериальной активности аптечной субстанции бензилпенициллина натриевой соли после обработки ее ИМП методом диффузии в агар с применение бумажных дисков. Обработка аптечного антибиотика производилась при следующих параметрах ИМП от 0,09 106 А/м до 1,02 106 А/м при частоте f= 40кГц с числом импульсов n=1. Зафиксирован эффект увеличения антибактериальной активности аптечного антибиотика на 12-24% в отношении бактерий Escherichia coli. При воздействии ИМП на чистую химическую субстанцию бензилпенициллина натриевой соли при тех же параметрах магнитного поля, было получено увеличение антибактериальной активности антибиотика на 18-31% в отношении бактерий Escherichia coli.

Целью настоящего исследования являлось изучение изменения антиагрегационной активности аптечного пентоксифиллина и химически чистой субстанции после обработки импульсным электромагнитным полем высокой напряженности.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Техническая составляющая. Обработка чистой субстанции порошкообразного пентоксифиллина (Sigma-Aldrich, США) выполнялась на магнитно-импульсной установке [12] «МИУ Био» (рисунок 1). Параметры МИУ представлены в таблице 1. Для оценки влияния частотной характеристики f на биологическую активность пентоксифиллина применялись два типа индукторов «на обжим»: одно- и многовитковый [13].

Рис. 1. Внешний вид «МИУ Био»

Обработка чистой субстанции порошкообразного пентоксифиллина производилась при следующих параметрах ИМП (таблица 2).

Значения напряжённостей, приведённые в таблице 1, были получены после обработки соответствующих осциллограмм тока. На рисунке 2 в качестве примера приведены осциллограммы напряженности ИМП пpи различных энергетических параметрах воздействия ИМП.

Исследования по изучению антиагрегационной активности выполнялись в условиях in vitro на крови здоровых доноров-мужчин в возрасте 25-27 лет [14]. Забор крови для исследования пентоксифиллина в отношении системы гемостаза осуществлялся из кубитальной вены с использованием систем вакуумного забора крови

Таблица 1. Параметры магнитно-импульсной установки «МИУ Био»

Напряжение разрядаU, кВ	Запасаемая энергия W, кДж	Собственная частота разрядного тока f, кГц	С о , мкФ	L0, мкГн
1…5	1	60	82	0,09

Таблица 2. Параметры обработки ИМП пентоксифиллина

W. Дж	Н. 106 А/м	f. кГц	п
105	0.48	50	1
217	0.75
446	1.17
446	0.67	8

Рис. 2. Примеры осциллограмм разрядного тока пpи различных энергиях воздействия ИМП на чистую субстанцию пентоксифиллина:

(а) – W = 105 Дж, f = 50 кГц; (б) – W = 217 Дж, f = 50 кГц;

(в) – W = 446 Дж, f = 50 кГц; (г) – W = 446 Дж, f = 8 кГц

(б)

(в)

(a)

(г)

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.

Исследование по влиянию ИМП на агрегацию тромбоцитов проводили по методу Born на агрегометре «АТ- 02» (НПФ Медтех, Россия) [15]. Определение антиагрегационной активности пентоксифиллина осуществляли в конечной концентрации 2×10^-3 моль/л. В качестве индукторов агрегации использовали аденозиндифосфат (АДФ) в концентрации 20 мкг/мл и коллаген в концентрации 5 мг/мл производства «Технология-Стандарт» (Россия).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования по изменению антиагрегационной активности чистой химической субстанции пентоксифиллина после воздействия ИМП представлены на рисунке 3.

В результате исследования установлено, что чистая субстанция пентоксифиллина подавляла агрегацию тромбоцитов в среднем на 12,5%, при этом обработка ИМП чистой субстанции пентоксифиллина не приводила к изменению биологической активности.

Исследования по изучению аптечного пентоксифиллина (Органика, Россия) методом тромбоэластографии показали, что обработка ИМП с напряженностью Н=0,09 106А/м с f =40 кГц способствовала снижению показателя МА (функциональная активность тромбоцитов и фибриногена) практически в 2 раза. Наблюдалось снижение прочности сгустка – показатель G (физико-механические свойства образовавшихся сгустков), что приводило к смещению общего коагуляционного потенциала в сторону гипокоагуляции.

Новые экспериментальные данные дают возможность предположить, что наличие дополнительных компонентов в аптечном препарате оказывает влияние на изменение свойств лекарственного препарата при его обработке ИМП. Возможно, вспомогательные вещества проявляют новые свойства, препятствуя стабилизации сгустка, повышая общий уровень активности антиагрегационного препарата.

ВЫВОДЫ

Обработка импульсным магнитным полем чистой субстанции пентоксифиллина не способствует изменению антиагрегационной активности.

При обработке импульсным магнитным полем аптечного пентоксифиллина наблюдалось снижение прочности сгустка и показателя, отвечающего за функциональную активность тромбоцитов и фибриногена.

Таким образом аптечный пентоксифиллин, обработанный импульсным магнитным полем, в условиях in vitro проявлял более выраженные дестабилизирующие свойства на сгусток, чем химически чистая субстанция пентоксифиллина.

Выдвинуто предположение о повышении общего уровня антиагрегационной активности аптечного пентоксифиллина после воздействия ИМП, связанное с изменением конформации молекулы аптечного лекарственного препарата при наличии дополнительных компонентов (вспомогательных веществ) в таблетке.

Рис. 3. Агрегатограммы чистой субстанции пентоксифиллина в контроле – (I), без воздействия ИМП – (II), с обработкой ИМП при Н=0,48 10⁶ А/м, f=50 кГц и n=1 – (III); Н=0,75 10⁶ А/м, f=50 кГц и n=1 – (IV); Н=1,17 10⁶ А/м, f=50 кГц и n=1 – (V);

Н=0,67 106 А/м, f=8 кГц и n=1 – (VI)

■ Контрольный образец = Облуче*ый образец

Рис. 4. Результаты тромбоэластографии аптечного пентоксифиллина, облученного ИМП в сухом виде