Альфа циклодекстрин что это

Альфа-циклодекстрин или Альфа-циклодекстрин

Китай Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин завод, Поставщик, Производитель в Китае.
Синонимы: α-циклодекстрин; цикломальтогексаоза, альфа-декстрин, альфа-декстрин
Лекарственный альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин
Номер CAS: 10016-20-3

Подробная информация о продукции

Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин CAS 10016-20-3

Китай Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин завод, Поставщик, Производитель в Китае.

Синонимы: α-циклодекстрин; цикломальтогексаоза, альфа-декстрин, альфа-декстрин

Лекарственный альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин

Номер CAS: 10016-20-3

Характеристики: Белый порошок.

Молекулярная формула: C36H60O30

Формула структуры:

Растворимость (в растворителе 100 см3, при 25 ℃):

вода: 10 г мин. метанол: 1,0 г макс. DMS: 10 г мин.

Качество: фармацевтический / пищевой / промышленный

Пакет: 500 г / мешок, 1 кг / мешок, 25 кг / барабан или индивидуальные

Использование: медицина / еда / промышленность

Пакет: 25 кг / волоконный барабан

Ключевые слова:

Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин;

цикломальтогексаоза, альфа-декстрин, альфа-декстрин

Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин представляет собой 6-членное декстриновое кольцо, используемое в качестве инкапсулирующего агента для биоактивных соединений и фармацевтических препаратов.

Описание:

Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин представляет собой гексасахарид, полученный из глюкозы. Это относится к β- (бета) и γ- (гамма) циклодекстринам, которые содержат 7 и 8 единиц глюкозы соответственно. Обычно альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин, представляет собой белый водорастворимый твердый порошок с минимальной токсичностью. Это имеет тенденцию связывать другие молекулы в их квазицилиндрических внутренностях. Именно такое поведение включения позволяет использовать его в фармацевтической промышленности. Этот продукт широко приветствуется, потому что он способен проявлять свойства хозяин-гость, образуя соединения включения.

Приложения:

Альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин поступает в продажу для целого ряда применений в медицине, здравоохранении, а также в сфере продуктов питания и напитков. Что касается доставки лекарств, то это придаст водорастворимости гидрофобным лекарствам и стабильность лабильным лекарствам.

Fengchen Group является ведущим китайским поставщиком и производителем альфа-циклодекстрина или альфа-циклодекстрина, α-циклодекстрина. Мы специализируемся на оптовых и оптовых партиях, обеспечивая, чтобы все наши клиенты имели подходящего производителя и поставщика альфа-циклодекстрина или альфа-циклодекстрина, порошка α-циклодекстрина в Китае, когда им это необходимо. Если вы собираетесь купить или купить альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, порошок α-циклодекстрина в Китае, обращайтесь в Fengchen Group.

Сертификат анализа (COA, TDS)

Завод и оборудование спроектированы и построены в соответствии со стандартом GMP. У нас есть специальные лабораторные комнаты и комнаты для выращивания животных, биотехнологий и т. Д. Наши стандартные мастерские будут работать постоянно. Качество альфа-циклодекстрина или альфа-циклодекстрина, α-циклодекстрина будет обеспечиваться нашим современным оборудованием и анализирующими приборами, а также нашей профессиональной командой по обеспечению качества. Fengchen Group Co., Ltd уже заработала в этом репутацию бога. У нас есть особенности быстрой производственной скорости, высокого уровня готовой продукции и надежного качества. Наши продукты имеют особенности более чистой и высокой функциональности. В то же время он может поставляться и на рынке.

Высокое качество, чистый альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, α-циклодекстрин Порошок / вещество фабрика, Поставщик, Производитель в Китае.

Если вы ищете альфа-циклодекстрин или альфа-циклодекстрин, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы являемся одним из ведущих и профессиональных китайских производителей и поставщиков в этой области. Конкурентоспособная цена и хорошее послепродажное обслуживание.

Источник

Циклодекстрины — уникальные молекулы для создания современных лекарств и не только.

Циклодекстрины — уникальные молекулы для создания современных лекарств и не только.

рисунок автора статьи

Автор

Редактор

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Повышение растворимости, регуляция скорости и степени высвобождения лекарственных средств из различных носителей — это самые важные и актуальные задачи современной фармацевтики. Для решения этих вопросов используют различные вспомогательные вещества, солюбилизацию, включение в липосомы, нанокапсулы и т.д. Наряду с этими методами применяют также включение лекарственных средств в комплекс циклодекстринов по типу «хозяин—гость». Ученые уже используют циклодекстриновые молекулы в технологии создания множества лекарственных форм — таблеток, мазей и даже глазных капель! А что же еще таят в себе эти уникальные молекулы? И зачем синтезируется огромное множество производных циклодекстринов — с новыми радикалами и непревзойденными модификациями? Давайте же разберемся.

Конкурс «био/мол/текст»-2018

Эта работа опубликована в номинации «Биофармацевтика» конкурса «био/мол/текст»-2018.

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступил медико-генетический центр Genotek.

Его величество Циклодекстрин!

Циклодекстрины (декстрины) были выделены в конце 19 века французским фармацевтом Антуаном Вильерсом, который изучал ферментативное расщепление углевода — крахмала. Для ферментативной реакции Вильерс «заражал» крахмальную пасту бактериями Bacillusaminobacter, под воздействием которых крахмал распадался, и выделялись кристаллики нового вещества, устойчивые к действию кислоты и воды. Вещество назвали целлюлозином, примерная химическая формула которого представлена в виде тригидрата: (C₆H₁₀O₅)₂×3H₂O. При различных условиях реакции выделялось два типа кристаллов (вероятнее всего, это были два вида циклодекстрина, различающиеся количеством остатков глюкозы — альфа- и бета-формы), которые Вильерс принял за изомеры крахмала [1].

Различие между этими двумя формами наглядно показывалось на красивейших цветных реакциях с йодом. Альфа-циклодекстрины дают с йодом серо-зеленые комплексы, а в присутствии воды приобретают синий или лазурный цвет! Бета-форма реагирует с образованием красно-фиолетового комплекса, иногда с коричневатым оттенком. В чистом виде все разновидности циклодекстринов представляют собой белые кристаллические порошки, не имеющие вкуса и запаха, растворимые в воде. Если кристаллизовать разные виды циклодекстринов из соответствующего водного раствора, то получаются кристаллы красивых уникальных форм (рис. 1)! Так, альфа-циклодекстрины дают кристаллы в виде гексагональных пластинок, бета-декстрины — моноклинные параллелограммы, а если кристаллизовать гамма-декстрин, то взору предстанут квадратные призмы [1], [2].

Рисунок 1. Кристаллы бета-циклодекстрина. Справа — чистый бета-циклодекстрин. Слева — клатрат бета-циклодекстрина с йодом. Фотографии при четырёхкратном увеличении.

Рисунок 2. Альфа- и бета-формы циклодекстринов

Рентгеноструктурный анализ показал, что декстрины имеют циклическое строение, а циклы образованы олигомерами глюкозы. Исследователи также определили точные молекулярные массы веществ и доказали, что количество остатков глюкозы в альфе-форме равно шести, а в бета-декстрине — семи (рис. 2). К настоящему времени известно огромное количество других разновидностей циклодекстринов, различающихся количеством остатков глюкозы, их принято называть буквами греческого алфавита — сигма-, эпсилон-, дзета-, эта-, тета-циклодекстрины и т.д. Но это еще не всё — химический синтез делает возможным получение огромного количества производных циклодекстринов: с новыми заместитетелями, радикалами, конформациями!

Чудесные свойства циклодекстринов

Пространственную структуру циклодекстрина можно изобразить в виде бублика, внешняя часть которого содержит гидроксильные группы и является гидрофильной. Внутренняя часть включает атомы углерода, водорода и эфирные связи, создавая гидрофобную область циклодекстриновой молекулы. В полость такого «бублика» могут помещаться молекулы других веществ, и при помощи слабых ван-дер-ваальсовых сил, гидрофобных взаимодействий и других связей образуются так называемые «соединения включения», или клатраты. В процессе такого комплексообразования изменяются исходные свойства включаемых веществ, а сам циклодекстрин при этом служит еще и защитой для молекул «гостя».

В качестве «гостевых» молекул в соединениях включения все чаще выступают важнейшие биологически активные вещества и лекарственные средства, которые требуется защитить от окисления, гидролиза, ферментативной деструкции, улетучивания, избыточной гигроскопичности. Поэтому циклодекстрины нашли широкое применение в фармацевтической промышленности. Наиболее уникальное и важное свойство циклодекстринового «бублика» — это повышение растворимости труднорастворимых в воде препаратов за счет гидрофильной наружной оболочки. Биодоступность лекарственных препаратов и витаминов, заключенных в такую гидрофильную оболочку, повышается в несколько раз! Иногда клатратообразование с циклодекстринами маскирует неприятный запах и вкус лекарственных и косметических средств. Циклодекстрины мы можем обнаружить в составе зубных паст, ополаскивателей, дезодорантов, кремов, мыла, детских лекарственных форм и т.д. Использование циклодекстринов в производстве некоторых суппозиториев (Brexin, Flogene, Surgamyl и Propulsid) [3] делает возможным ректальный путь введения лекарственных средств, так как во много раз уменьшается раздражающее действие препаратов на слизистые.

Как мы видим, циклодекстрины являются вспомогательными веществами и служат своего рода носителями действующего лекарственного средства. Но существует циклодекстрин, который является сам по себе лекарственным средством! Это модифицированный гамма-циклодекстрин под названием сугаммадекс. Данный препарат нашел применение в анестезиологии, благодаря своей уникальной способности избирательно связывать вещества из группы миорелаксантов.

В настоящее время применяют различные производные циклодекстринов с лучшей растворимостью и солюбилизирующей активностью. К примеру, изучено, что гидроксипропилциклодекстрин (алкилированное производное циклодекстрина) увеличивает растворимость дексаметазона (гормонального средства, применяемого при воспалительных процессах, аллергиях, отёках головного мозга и др. заболеваниях) в 170 раз, тогда как обычный незамещенный бета-циклодекстрин увеличивает растворимость всего в 30 раз. Тот же гидроксипропилциклодекстрин способен увеличивать растворимость такого препарата как кортизона ацетат (стероидного гормона, применяемого при надпочечниковой недостаточности), почти в 250 раз [4]!

Циклодекстриновые соединения включения также широко используются в офтальмотерапии — изучены комплексы бета- и гамма-циклодекстринов с нестероидными противовоспалительными препаратами (флурбипрофен + гамма-циклодекстрин, индометацин + бета-циклодекстрин, диклофенак + бета-циклодекстрин), антиглаукомными средствами (пилокарпин + бета-циклодекстрин), противокатарактальными средствами (дисульфирам + бета-циклодекстрин), мидриатиками (средствами, применяемыми, как правило, для исследования глазного дна; тропикамид + бета-циклодекстрин) и др. Здесь можно говорить не только о повышении растворимости и биодоступности препаратов, а еще об уменьшении раздражающего действия на уязвимую оболочку глаза и об увеличении срока хранения препаратов (почти в 10 раз для комплекса пилокарпина с бета-циклодекстрином!) [4], [5].

Стоит отметить, что циклодекстрины практически полностью усваиваются организмом и могут применяться как пищевые добавки. Циклодекстрины эффективно улучшают вкусовые качества и консистенцию многих пищевых продуктов, предохраняют кондитерские изделия от высыхания. В отношении бета-циклодекстрина установлена допустимая суточная доза в пищевых продуктах, тогда как альфа- и гамма-формы являются абсолютно нетоксичными. В Австралии и Новой Зеландии альфа- и гамма-циклодекстрины считаются одними из видов продуктов питания! [6]. Интересно, что при термической обработке и под действием ферментов многие крахмалсодержащие продукты способны расщепляться с образованием небольших количеств циклодекстринов. Поедая, например, рис или картофель, мы даже не подозреваем о том, что блюдо с нашего стола уже попало в круговорот сложной цепи биохимических реакций — и циклодекстрины уже в деле! Ощущая сладкий вкус циклодекстрина на языке, можно говорить о начале процесса расщепления декстрина до мономеров глюкозы ферментами слюны.

Сегодня производят и синтезируют огромное количество разнообразных модификаций циклодекстринов. Несомненным лидером по производству является бета-циклодекстрин (около 10 тысяч тонн в год!). Связано это с тем, что именно бета-форма обладает целым рядом преимуществ по сравнению со своими собратьями (альфа-, гамма- и др. формами). Во-первых, размеры полости бета-циклодекстрина в бóльшей степени соответствуют размерам молекул включаемых веществ. Во-вторых, бета-форма имеет наибольшую температуру разложения. Это важно для изучения соединений включения с помощью термоанализа [7]. В-третьих, у бета-декстрина растворимость относительно низкая, но именно это определяет устойчивость соединений включения на воздухе. Таким образом, именно у бета-циклодекстриновых комплексов наблюдаются наибольшие сроки хранения.

Как получают циклодекстриновые соединения включения?

Существует несколько методов получения циклодекстриновых соединений включения. Одни методы основаны на смешивании и перетирании сухих компонентов исходных веществ, другие — на смешивании исходных веществ в растворах и суспензиях. Для того чтобы получить соединения включения в лабораторных условиях, понадобятся исходные вещества (циклодекстрин + включаемое вещество), ступка с пестиком, сушильный шкаф или эксикатор. В ступку помещают исходные компоненты, небольшое количество растворителя и все тщательно перетирают с помощью пестика. Время перетирания зависит от свойств включаемого вещества. Затем смесь высушивают в сушильном шкафу или эксикаторе. Промышленный способ получения декстриновых комплексов основан на тех же процессах. В некоторых случаях исходные вещества перетираются без добавления растворителя, в других — необходимо нагревание. В так называемом «методе соиспарения» смесь может долго инкубироваться при небольшом нагреве и выдерживаться в специальном роторном испарителе до испарения бóльшей части растворителей (органического растворителя и воды). Удаление растворителя также осуществляют путем лиофилизации. Этот метод зарекомендовал себя при получении комплексов декстрина с термолабильными веществами [6].

После высушивания циклодекстриновые соединения включения переходят в стабильное состояние, но при нагревании или растворении способны подвергаться диссоциации на исходные компоненты. Распад циклодекстринового соединения включения в водной фазе сопровождается переходом комплекса в растворенное состояние, а затем молекулы воды замещают молекулы включенного вещества в полости цикла. Молекулы воды могут располагаться как во внутренней полости циклодекстрина, так и в межмолекулярном пространстве. Так, например, бета-циклодекстрин кристаллизуется из водного раствора в виде гидратов переменного состава, содержащих от 11 до 12 молекул воды. Нейтронографические исследования показали, что в ундекагидрате бета-циклодекстрина (C₄₂H₇₀O₃₅×11H₂O) 11 молекул воды распределены так, что на внутреннюю полость приходится в среднем шесть молекул воды, а на межмолекулярное пространство — пять. В додекагидрате декстрина (C₄₂H₇₀O₃₅×12H₂O) внутреннюю полость занимает в среднем семь молекул воды, остальные молекулы приходятся на межмолекулярное пространство [8]. При образовании соединений включения молекулы воды вытесняются из циклодекстриновой полости молекулами «гостя».

Циклодекстрины удивительны и загадочны по своей природе — противясь теориям химической связи, они могут достаточно плотно удерживать в полостях довольно крупные молекулы самых разнообразных веществ (рис. 3). И хотя природа взаимодействий между циклодекстрином и веществом-«гостем» до сих пор однозначно не установлена [4], становится ясным, что именно вода и водородные связи играют немаловажную роль в возникновении подобных уникальных комплексов. Если одни циклодекстриновые соединения включения легко распадаются в водной фазе, то другие — напротив, могут выпадать в осадок после охлаждения соответствующего водного раствора. К примеру, взаимодействие бета-циклодекстрина с холестерином происходит в горячем водном растворе, после охлаждения которого в осадок выпадает соответствующий циклодекстриновый комплекс. Это необычайное превращение уже используется в производстве молочных продуктов с низким содержанием холестерина [8].

Рисунок 3. «Бета-циклодекстриновый монстр». Циклодекстрины — настоящие «монстры» среди молекул: имеют молекулярный вес около 1000 а.е.м. и больше! Так, бета-циклодекстрин способен «поглощать» и удерживать в своей полости не менее крупные молекулы биологически активных веществ, таких как: дексаметазон, тропикамид, кортизона ацетат, флурбипрофен, диклофенак, пилокарпин, дисульфирам и др. (список можно продолжать долго!).

рисунок автора статьи

Как мы видим, декстрины по-разному взаимодействуют с водой. Именно поэтому эти уникальные вещества стали весьма интересными объектами исследований для лаборатории структуры водных растворов Института общей и неорганической химии РАН. С помощью инструментальных методов анализа, компьютерного моделирования и геометрического анализа можно детально исследовать процессы взаимодействия полярных и неполярных групп декстрина с молекулами воды. Стоит отметить, что раствор циклодекстрина в воде представляет любопытный случай, где одновременно реализуется два противоположных эффекта — гидрофобная и гидрофильная гидратации. Спектральными методами можно установить различные виды дефектов в сетке водородных связей, которых в растворе циклодекстринов неимоверное количество! Эти исследования важны для понимания того, какие связи характерны для полости и наружной оболочки декстринов, и для определения влияния этих связей на способность к клатратообразованию и стабильность образующихся клатратов.

Заключение

Как мы видим, свойства молекул циклодекстринов поистине уникальны! Эти свойства делают их пригодными к применению в фармацевтической промышленности, пищевом и косметическом производствах. Главным образом, циклодекстрины используются для совершенствования самых разных лекарственных форм — таблеток, мазей, суппозиториев, глазных капель и др. Декстрины имеют ряд преимуществ по сравнению с другими вспомогательными веществами и носителями — они абсолютно безопасны в использовании, имеют высокую биосовместимость, легко разлагаются и выводятся организмом. За последние годы синтезировано множество производных циклодекстринов с улучшенными свойствами. На их основе создаются неповторимые модификации множества лекарственных препаратов, что является огромным прорывом в фармацевтической технологии и в целом в фармацевтике!

Источник

Альфа циклодекстрин что это

Впервые термин «нанотехнология» применил Норио Танигучи, инженер из Токийского университета, в 1974 г. в статье, которая посвящалась обработке материалов. Сегодня нанотехнологии являются одной из наиболее интенсивно развивающихся областей науки в самых разных отраслях, в т.ч. в медицине и фармации [2].

Перспективным направлением является модификация нативных ферментов, конструирование и изучение на их основе наноструктур, которые могут быть использованы в различных фармацевтических композициях.

Работы последних лет Н.В. Глазовой, В.Н. Иванова, В.Л. Багировой, М.Д. Дулькис позволили запатентовать фармацевтические композиции на основе наноструктур, включающих ферменты из животного сырья: ДНК-азу и гиалуронидазу [3, 4]. В последние годы широкое применение в системной энзимотерапии находят также ферменты растительного происхождения, промышленное производство которых в нашей стране отсутствует, что диктует необходимость использования дорогостоящей продукции. В данной работе использовали пероксидазу, выделенную из корнеплодов редьки черной (Raphanus sativus).

Целью работы было изучение модификации структуры пероксидазы антибиотиками аминогликозидной природы, с последующим включением полученных комплексов в наноструктуры для использования их в различных фармацевтических композициях.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования являлась пероксидаза экстракта редьки черной [5]. Пероксидаза представляет собой гликопротеин, содержащий протогем в качестве простетической группы, а также два иона кальция в структуре. Линейный размер белковой глобулы в растворе составляет 4 нм. Уникальные свойства этого фермента – хорошая растворимость в воде, высокая специфичность по окислителю, устойчивость при хранении, широкий спектр биологической активности, обусловливают ее применение в медицине, науке и технике [1]. Пероксидаза обладает антибактериальными, антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами, которые могут быть расширены (усилены) в комплексе с антибиотиками широкого спектра действия.

В качестве носителей для иммобилизации использовали циклодекстрины производства Xian Hong Chang Parmaceuticals Co., Ltd. Циклодекстрины – цилиндрические молекулы наподобие цилиндра, состоящие из нескольких остатков глюкозы. Их номенклатура отталкивается от количества глюкозидных остатков в цикле, из которых состоит циклодекстрин. Так, α-циклодекстрин состоит из 6 молекул глюкозы, β-циклодекстрин – из семи, а γ-циклодекстрин из восьми. Благодаря своим свойствам циклодекстрины широко применяются в пищевых технологиях, фармацевтике, косметике, биотехнологии, аналитической химии. β-циклодекстрин зарегистрирован в качестве пищевой добавки E459 [6].

В работе использовали гентамицин 80 мг 2 мл N10 ампулы, раствор для внутривенного и внутримышечного введения, производитель Хемофарм.

В работе использовали 10 % инъекционный водный раствор канамицина сульфата, 40 флаконов по 10 мл, производитель ЗАО «МОСАГРОГЕН», Россия.

В работе использовали хлоргексидина биглюконат раствор 0,05 % 100 мл, производитель ООО «Росбио», Россия.

Метод определения ферментативной активности пероксидазы по пирогаллолу основан на измерении количества окисленного в присутствии пероксидазы пирогаллола в пурпурогаллин [7].

Метод количественного определения концентрации гентамицина и канамицина (нингидриновый метод): растворяли около 10 мг ЛС в 1 мл воды; добавляли 1 мл раствора нингидрина (1 г нингидрина в 500 мл н-бутанола с добавлением 0,5 мл пиридина); нагревали на кипящей водяной бане в течение 5 мин.; добавляли 10 мл воды (глубокое пурпурное окрашивание).

Исследование кинетики диффузии через пористые мембраны проводили в двухкамерных ячейках. Камеры разделяли пористой мембраной «Millipore», которую закрепляли между двумя половинами ячейки (диаметр пор мембраны подбирали таким образом, чтобы проходил чистый антибиотик, чистый фермент, но при этом происходило удерживание комплекса и наноструктуры; подобранный диаметр составил 0,22 мкм или 220 нм). Для перемешивания растворов ячейки ставили на шутель. Камеру № 1 заполняли буферным раствором, а камеру № 2 анализируемым раствором. В ходе эксперимента в определённые промежутки времени отбирали пробы из камеры № 1 и определяли концентрацию антибиотика, перешедшего через пористую мембрану за время t (Сt).

Результаты исследований и их обсуждение

Для модификации ферментов и дальнейшего введения их в фармацевтические композиции необходимо подобрать оптимальные соотношения фермент: компонент, так как известно, что ферменты являются лабильными веществами и могут терять активность, как при создании фармацевтических композиций, так и при их хранении. Ввиду того, что в состав большинства фармацевтических композиций вводят антисептические вещества, в данной работе использовали в качестве антисептика хлоргексидина биглюконат. В качестве наноносителя в опытах использовали пероксидазу экстракта редьки черной, к которой присоединяли антибиотики канамицин и гентамицин. По экспериментальным данным строили кривые зависимости А/Аисх = f (антисептик (антибиотик)/фермент, мг/мг), представленные на рис. 1,

где А – активность пероксидазы в пробе, ЕД/мг;

Аисх – активность пероксидазы в исходном растворе, ЕД/мг.

Как видно из данных, представленных на рис. 1, при добавлении антисептика активность пероксидазы увеличивается в 4,4 раза по сравнению с исходной. При добавлении канамицина и гентамицина ее активность увеличивается в 1,3 раза. Растворы фермента с антисептиком и антибиотиками выдерживали в течение 24 часов при температуре 22°C и проверяли активность пероксидазы. Как видно из данных, представленных на рис. 2, уже в первый час эксперимента наблюдали потерю активности пероксидазы в комплексе с антисептиком, что свидетельствовало о нецелесообразности его дальнейшего использования. В комплексе с канамицином активность пероксидазы сохранялась в 1,3 раза выше по сравнению с исходной, в комплексе с гентамицином за 24 часа незначительно снизилась.

Сравнивая полученные данные с изменением активности пероксидазы в течение времени в исходном экстракте редьки черной можно сказать, что при добавлении антибиотиков активность пероксидазы сохраняется на исходном уровне, а без добавления антибиотиков сохраняется лишь 20 % от исходной активности пероксидазы.

Образование комплекса между пероксидазой и аминогликозидными антибиотиками канамицином и гентамицином происходит с большей вероятностью за счёт образования водородных связей между карбонильными группами аминокислот, входящих в активный центр пероксидазы (гистидин, аргинин и фенилаланин), и аминогруппами антибиотиков. Это влечет к изменениям в пространственной структуре пероксидазы и увеличению доступности активного центра для субстратов (перекиси водорода и пирогаллола). Что подтверждается не только сохранением активности пероксидазы на постоянном уровне в присутствии антибиотиков, но и увеличением активности фермента в комплексе с канамицином.

Ввиду уникальных свойств гентамицина: отсутствие выработки резистентности, термостабильность при высоких температурах и широкий спектр действия, его использовали в дальнейшей работе для создания комплекса с пероксидазой.

Для создания фармацевтических композиций на основе комплекса пероксидаза/гентамицин необходимо было провести исследования по влиянию наноносителей на стабильность комплекса. В качестве наноносителей были выбраны циклодекстрины. Растворы комплекса пероксидаза/гентамицин с добавлением циклодекстринов выдерживали в течение трех суток (время, в течение которого устанавливается равновесие в системе циклодекстрин/комплекс). Результаты экспериментальных данных представлены на рис. 3.

Рис. 1. Влияние антибиотиков гентамицина, канамицина и антисептика хлоргексидина биглюконата на активность пероксидазы в комплексе

Рис. 2. Изменение активности пероксидазы в комплексе антибиотик (антисептик)/фермент во времени

Рис. 3. Влияние циклодекстринов на активность пероксидазы в комплексе с гентамицином при достижении равновесия через 72 часа

Как видно из данных, представленных на рис. 3, через 72 часа активность иммобилизованной пероксидазы устанавливается выше исходной на 10–60 % для всех трех типов циклодекстринов в зависимости от соотношения комплекс: циклодекстрин.

Структуры, состоящие из частиц, размеры которых хотя бы в одном направлении не превышают 100 нм, называют наноструктурами. Ввиду того, что размер пероксидазы составляет 4 нм, размер гентамицина, а размер циклодекстринов не превышает 2 нм, то для обозначения полученного тройного комплекса применим термин наноструктура. Срок наблюдения за стабильностью полученных наноструктур составлял 6 месяцев, в течение которых не отмечалась потеря активности. Это подтверждало целесообразность использования исследуемого нанообъекта в составе различных фармацевтических композиций с последующей перспективой внедрения в промышленное производство.

Показано влияние гентамицина и циклодекстринов на активность пероксидазы. Можно предположить, что это происходит вследствие связывания антибиотика с ферментом и комплекса гентамицин/фермент с циклодекстрином. Чтобы подтвердить это, исследовали кинетику прохождения гентамицина через пористую мембрану в присутствии пероксидазы и циклодекстрина. Используемая в работе методика позволила нам рассчитать по полученным экспериментальным данным количество свободного и связанного гентамицина в наноструктуре по уравнениям:

,

,

где Сt’ – концентрация гентамицина, перешедшего через пористую мембрану за время t = 5 минут, мг/мл; Сt’ = 0,95 (гентамицин + пероксидаза), Сt’ = 0,5 (гентамицин + пероксидаза + циклодекстрин);

С0 – начальная концентрация гентамицина в ячейке в момент времени t, 8 мг/мл;

Ссвоб. – концентрация свободного гентамицина (не связанного в комплекс с пероксидазой), мг/мл;

Ссвяз – концентрация гентамицина, связанного в комплекс с пероксидазой, мг/мл;

β – постоянная ячейки, β = 1;

Р – проницаемость мембраны, Р = 0,015.

Подставляя значения всех переменных, получаем, что Ссвоб = 3,36 мг/мл – концентрация свободного гентамицина, не связанного с пероксидазой и циклодекстрином; Ссвяз = 4,14 мг/мл – концентрация гентамицина, связанного с пероксидазой и циклодекстрином.

Зная общее содержание белка в экстракте (7 мг/мл) и активность пероксидазы в экстракте (1,12 ЕД/мл), можно раcсчитать, сколько миллиграмм антибиотика связывает миллиграмм белка и сколько ЕД пероксидазы связывает миллиграмм антибиотика. Таким образом, эти показатели составляют 0,59 мг антибиотика/мг белка и 0,27 ЕД пероксидазы/мг антибиотика.

Развитие фармацевтической и косметической отраслей промышленности требует разработки и внедрения новых эффективных фармацевтических композиций, обладающих высокой конкурентоспособностью на рынке. Так как нативные ферменты быстро теряют свою активность в водных растворах, то их нужно использовать непосредственно после разведения и не оставлять на хранение. Это является большой проблемой при создании новых фармацевтических композиций. Одним из путей решения данной проблемы является создание иммобилизованных форм ферментов. В настоящее время перспективным направлением в медицине и космецевтике является использование иммобилизованных ферментов в составе фармацевтических композиций для терапии различных заболеваний. В данной работе рассмотрены возможные носители для иммобилизации пероксидазы, изучено влияние антисептика хлоргексидина биглюконата, антибиотиков канамицина и гентамицина, и циклодекстринов на активность пероксидазы редьки черной. Показана возможность использования метода кинетики диффузии через пористые мембраны для количественного расчета компонентов наноструктуры. Полученные экспериментальные данные говорят о возможности создания различных фармацевтичеких композиций, содержащих пероксидазу.

Научно-исследовательская работа выполнена при поддержке программы «У.М.Н.И.К.» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд Содействия). Номер Госконтракта: № 10483р/16906 от 08.06.2012. Номер проекта 16936.

Рецензенты:

Ураков А.Л., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и клинической фармакологии, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия», г. Ижевск;

Романов Б.К., д.м.н., профессор, директор Центра экспертизы безопасности лекарственных средств, ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России, г. Москва.

Источник