Реферат полисахариды в биотехнологии. Полисахариды в биотехнологии. Получение бактериальных полисахаридов медицинского назначения
Скачать 1.02 Mb.
|
Рис.13. Препарат Полиглюкин Переливание полиглюкина увеличивает объем циркулирующей крови (ОЦК) за счет повышения объема плазмы на величину, равную или даже большую, чем объем введенного р-ра, что объясняется высоким осмотическим давлением препарата, в 2,5 раза превышающим осмотическое давление белков плазмы крови; повышает скорость циркуляции крови и минутный объем сердца; улучшает коронарный кровоток, оказывает нормализующее влияние на гемодинамические показатели. Относительно большой мол. вес, близкий к мол. весу альбуминов (см.), не позволяет полиглюкину проникать через сосудистые мембраны, поэтому при введении в кровяное русло полиглюкин долго в нем циркулирует. До 50% введенного полиглюкина сохраняется в кровеносном русле в течение 12—24 час., поддерживая в течение этого времени достигнутый уровень ОЦК и АД. Полиглюкин нетоксичен. Выделяется частично почками. Применение полиглюкина показано при острых циркуляторных нарушениях, развивающихся при травматическом, геморрагическом, термическом, операционном, токсическом и септическом шоке. Использование полиглюкина при шоке во многом облегчает задачу оказания неотложной противошоковой терапии еще на догоспитальном этапе — на месте происшествия или при транспортировке пострадавшего. При выраженных явлениях гиповолемии препарат необходимо вводить струйно и только после подъема АД выше критического уровня допустимо перейти на капельный метод. При крайне тяжелых состояниях (шок IV степени, преагональное состояние) показано Внутриартериальное вливание полиглюкина. Оптимальная дозировка полиглюкина в каждом конкретном случае различна, но в среднем при шоке I степени требуется 250—500 мл, при шоке II степени — 500—750 мл, шоке III степени — 1000—1500 мл, IV степени — до 2000 мл. Поскольку травматический шок часто сопровождается массивной кровопотерей, то применение полиглюкина уместно сочетать с переливанием крови или эритроцитарной массы. С успехом полиглюкин используется при острой кровопотере, когда угроза для жизни больного заключается не столько в значительной потере эритроцитов, сколько в резком снижении ОЦК. Поэтому основная задача врача в этих случаях состоит, в первую очередь, в проведении мероприятий, обеспечивающих быстрое восстановление ОЦК, чего наиболее эффективно можно достичь инфузией полиглюкина. Переливание 1 — 2 л этого препарата позволяет быстро вывести больного из состояния адинамии, нормализовать гемодинамические нарушения, стимулировать окислительные процессы в организме и ликвидировать тяжелые проявления гипоксии. При продолжающемся кровотечении (желудочно-кишечное, легочное, раневое и т. д.) инфузии полиглюкина (особенно струйные) могут быстро повысить АД и усилить кровотечение. Поэтому использование полиглюкина допустимо только при крайне тяжелом состоянии больного, при снижении АД ниже критического уровня, а тем более при неопределяемом давлении. Переливание полиглюкина в таких случаях не только оправдано, но и жизненно необходимо. По выведении пострадавшего из критического состояния показан переход на переливание крови или эритроцитарной массы и других гемостатических препаратов. С успехом используется полиглюкин при обменных переливаниях крови, при гемодиализе, особенно когда имеют место выраженные гемодинамические нарушения. Переливания полиглюкина больные обычно переносят хорошо. В очень редких случаях внутривенные введения первых нескольких миллилитров препарата приводили к появлению чувства стеснения в груди, затруднению дыхания, гиперемии лица с последующим цианозом, тахикардии, снижению АД, появлялись боль в пояснице, озноб. Развитие такого осложнения обусловлено идиосинкразией больного к Д. Для предупреждения этих осложнений при использовании полиглюкина следует провести биол, пробу: после внутривенного введения первых 5 и последующих 10—15 капель препарата сделать перерыв на 2—3 мин. При отсутствии реакций трансфузию полиглюкина можно продолжать. В тех случаях, когда неприятные ощущения в результате трансфузии полиглюкина уже появились, необходимо прекратить переливание препарата и ввести внутривенно 10 мл 10% р-ра хлорида кальция, 20 мл 40% р-ра глюкозы, применить сердечные средства, противогистаминные препараты. Поскольку полиглюкин, содержащий в своем составе хлорид натрия, может быть противопоказан при ряде патологических состояний, в частности при патологии почек, в этих случаях следует использовать полиглюкин, приготовленный на р-ре глюкозы. Переливание полиглюкина значительно увеличивает ОЦК и повышает АД, следовательно, от инфузий его следует воздержаться во всех случаях, когда резкое повышение АД нежелательно: при выраженной церебральной гипертензии (при травмах черепа, кровоизлияниях в мозг и пр.), гипертонической болезни, продолжающемся кровотечении (при хорошем уровне АД), при заболеваниях почек (с анурией), сердечной недостаточности. Возможность длительного хранения полиглюкина (более 5 лет), простота транспортировки и применения значительно повышают ценность этого наиболее эффективного противошокового препарата в клин, практике, особенно в неотложной хирургии. В фармацевтической химии существует направление, связанное с созданием новых форм известных препаратов с модифицированными терапевтическими свойствами. В основе лежит применение в качестве вспомогательных веществ (модификаторов) микробных полимеров и их химических модификаций. Примером таких биополимеров являются декстраны, наиболее известные из которых синтезированы с помощью молочнокислых бактерий, использование которых идет в промышленных масштабах. Такое применение декстранов связано с общеизвестной характеристикой данных природных соединений как носителей и модификаторов природных и синтетических биологически активных веществ, а также фармакологических субстанций. Проявление эффекта модификации свойств исходных препаратов, взаимодействующих с декстранами, основано, в первую очередь, на обеспечении адресной доставки действующего вещества в вакуолярный аппарат клеток человека и их внутриклеточной пролонгированности, для чего разработаны технологии создания химически активных форм данного биополимера. Таким примером активной формы декстранов является альдегидная форма, у которой в процессе окисления формируются альдегидные группы. Альдегидные группы, в свою очередь, способны в мягких условиях образовывать азометиновую связь с первичными аминогруппами большинства биологически активных веществ, что и позволяет использовать окисленные декстраны в качестве эффективного модификатора свойств лекарственных соединений и биологически активных веществ. Наличие альдегидных групп обеспечивает коньюгацию, т.е. ковалентное связывание с лекарственными низкомолекулярными соединениями, что создает условия для направленного моделирования его биологических и фармакологических свойств. В результате происходит иммобилизация, т.е. фиксация определенной лекарственной субстанции на полисахаридной матрице, что позволяет создавать пролекарства Ę препараты пролонгированного действия, что позволяет снизить курсовую дозу препаратов и таким образом уменьшить их токсичность, а также повысить эффективность их действия. Для использования окисленного декстрана в качестве матрицы-носителя лекарственных веществ разработаны различные технологии, направленные на получение его в достаточном количестве. Основными предпосылками его широкого применения являются выраженная модификация свойств исходного вещества, о чем сказано выше, а также то, что он классифицируется в образуемом соединении как вспомогательное вещество фармацевтического назначения. В соответствии с требованиями ст. 19 Федерального закона № 86-Ф3 от 22.06.98 «О лекарственных средствах» вспомогательные вещества, используемые в производстве лекарственных средств, не обладают фармакологической активностью, не могут быть отнесены к лекарственным средствам и, следовательно, не подлежат государственной регистрации. В тоже время требования к качеству этих вспомогательных веществ, используемых в производстве лекарственных средств, не должны быть ниже фармакопейных. В настоящее время известно три способа окисления декстранов: - периодатный способ; - способ радиационно-химического окисления; - перманганатный способ. Периодатный способ синтеза диальдегиддекстрана. Перийодатный способ базируется на реакции окисления декстранов периодатом натрия или иодной кислотой. Способ обработки декстрана периодатом натрия представляется более мягким в сравнении с действием иодной кислоты, однако, и он не лишен недостатка, связанного с возможностью частичной окислительной деструкцией декстрана. Однако периодат натрия, как правило, применяется только в лабораторных условиях для получения небольших образцов окисленных декстранов и их дальнейших исследований. Конечный продукт содержит следы йода и его соединений, поэтому не применим в живых системах и для целей фармацевтической промышленности. Кроме того, данный метод получения диальдегиддекстрана многостадиен и трудоемок для промышленной реализации, что ограничивает перспективы его внедрения. Заключение Получение окисленных декстранов высокого качества дает возможность использования их во многих областях и технологиях применения данных продуктов, в частности, по получению фармсубстанций и лекарственных препаратов. Потребителями окисленных декстранов как основного продукта, лежащего в основе технологии производства, являются фармацевтические компании, специализирующиеся на производстве антибактериальных препаратов, средств для наружной терапии заболеваний кожи и роговицы. Дополнительными областями коммерческого использования окисленных декстранов могут быть также косметическая и пищевая промышленности. В чистом виде декстраны не разрешены для применения в пищевой промышленности, однако они могут быть использованы в качестве пищевых добавок, в качестве загустителей. Еще одним назначением их применения может быть использование в качестве адсорбирующего агента. Список литературы Большаков И. Н., Сапожников А. Н., Еремеев А. В. и др. Биодеградируемые раневые покрытия на основе полисахаридных полимеров (экспериментальное исследование) // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2011. Т. 2, № 37. С. 53–65 Карякина Е. В., Гладкова Е. В., Бабушкина И. В. и др. Репаративная регенерация мягких 30 тканей крыс при действии ранозаживляющего композита // Российский физиологический журнал имени И. М. Сеченова. 2013. Т. 99, № 6. С. 737–744 Хлыстова Т. С., Колаева А. В., Валуева М. И., Гусев И. В. Природные полимеры для создания раневых покрытий // Сырье и упаковка. 2014. Т.153, № 1. С. 30–31 Олтаржевская Н. Д., Кричевский Г. Е., Коровина М. А., Гусев И. В. Биополимеры в медицине. Успехи, проблемы, будущее // Биофармацевтический журнал. 2017. Т. 9, № 2. С. 3–25 Дроздова М. Г., Водякова Т. С., Демина Т. С. и др. Макропористые биодеградируемые матриксы на основе хитозана и гиалуроновой кислоты для тканевой инженерии // Известия Уфимского научного центра РАН. 2016. № 3 (1). С. 33–35 Гиалуроновая кислота: получение, свойства, применение в биологии и медицине / В. Н. Хабаров, П. Я. Бойков, М. А. Селянин. М.: Практическая медицина, 2012. 224 с. Шинкина А.А., Шарапов В.И. Строение и применение в медицине гиалуроновой кислоты // В сборнике: Научное сообщество студентов. Междисциплинарные исследования. Электронный сборник статей по материалам Х студенческой международной научно-практической конференции. 2016. С. 231-237. Сигаева Н.Н., Колесов С.В., Назаров П.В., Вильданова Р.Р. Химическая модификация гиалуроновой кислоты и ее применение в медицине // Вестник Башкирского университета. 2012. Т. 17. № 3. С. 1220-1241. Петухов А.И., Корнилов Н.Н., Куляба Т.А. Инъекционные препараты гиалуроновой кислоты для лечения гонартроза с позиций доказательной медицины // Научно-практическая ревматология. 2018. Т. 56. № 2. С. 239-248. Калюта Т.Ю., Кажекин О.А., Базарбаева А.Х. Применение гиалуроновой кислоты в различных сферах медицины: имплант, БАД, лекарственное средство // В сборнике: Диагностика и лечение болезней в медицинской и ветеринарной практике. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Николая Тимофеевича Винникова. Под редакцией В.В. Строгова, Л.В. Анниковой, Т.Ю. Калюты. 2019. С. 96-101. Холявка М.Г., Панкова С.М., Артюхов В.Г. Гиалуроновая кислота как стабилизирующий агент для ферментного препарата на основе бромелина // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2020. № 4. С. 91-95. Снетков П.П., Нигматуллина Р.И., Успенская М.В. Способы модификации гиалуроновой кислоты: обзор // В сборнике: АЛЬМАНАХ НАУЧНЫХ РАБОТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ Университета ИТМО. XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. 2018. С. 39-43. Ли Т.В., Топчий М.В. Природные свойства декстранов, использующихся при выпуске препаратов декстран-40 и декстран-60 // В сборнике: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ. Материалы IV Международной научной Интернет-конференции. 2016. С. 3-6. Хлябич К.Г., Бузовкина М.А. Декстран-1000 -средство купирования анафилактических реакций при применении препаратов декстрана // Кубанский научный медицинский вестник. 2010. № 7 (121). С. 162-165. Карпов М.А., Троицкий А.В., Медведев П.Е., Миронова Д.А. Противофибротические свойства окисленного декстрана на модели спаечного процесса в брюшной полости // В сборнике: Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов. Материалы Восьмой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Ответственный редактор В.А. Шкурупий. 2018. С. 48-49. Ведяшкина Т.А., Ревин В.В., Шувалова Е.А., Паршуткина Н.Ф. Культивирование leuconostoc mesenteroides на мелассе с целью получения декстрана // Вестник Мордовского университета. 2008. № 2. С. 119-124. Юркштович Т.Л., Голуб Н.В., Юркштович Н.К., Алиновская В.А., Костерова Р.И. Синтез, структура и физико-химические свойства гелеобразующих фосфатов декстрана // Журнал прикладной химии. 2012. Т. 85. № 11. С. 1867-1875. Шкурупий В.А., Карпов М.А., Лузгина Н.Г. Влияние окисленного декстрана на репаративную регенерацию кожи после ожоговой травмы // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012. Т. 153. № 5. С. 600-603. Дрозд Н.Н., Логвинова Ю.С., Торлопов М.А., Удоратина Е.В. Влияние сульфатирования и молекулярной массы декстрана на антикоагулянтную активность // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016. Т. 162. № 10. С. 456-459. Бухарова, Е.Н. Экзополисахарид Paenibacillus polymyxa 88А: получение, характеристика и перспектива использования в хлебопекарной промышленности: дис. ... канд. биол. наук: 03.02.03 / Бухарова Екатерина Николаевна. – Саратов, 2004. – 189 с. Васильев, Н.В. Биохимия и иммунология микробных полисахаридов / Н.В. Васильев, Н.Б. Луцюк, Г.К. Палий [и др.]. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1984. – 304 с. Денисова, М.Н. Изучение влияния экзополисахарида Xanthomonas campestris на организм лабораторных животных / М.Н. Денисова, Г.Е. Рысмухамбетова, Е.Н.Бухарова [и др.] // Биотехнология: реальность и перспективы в сельском хозяйстве. Материалы Международной научнопрактической конференции. – Саратов: КУБиК, 2013. – С. 184. Карпунина, Л.В. Бактерицидные свойства лектинов азотфиксирующих бацилл / Л.В. Карпунина, У.Ю. Мельникова, Ю.В. Суслова [и др.] // Микробиология. – 2003. – Т. 72, № 3. – С. 343–347. Конон, А.Д. Микробные поверхностно-активные вещества. Гликолипиды / А.Д. Конон, Т.П. Пирог // Biotechnologia Acta. – 2014. – Т. 7, №. 1. – С. 9 – 30. Логинов, Я.О. Биополимер альгинатной природы с преобладанием L-гиалуроновой кислоты / Я.О. Логинов, Г.Г. Худайгулов, С.П. Четвериков [и др.] // Прикладная биохимия и микробиология. – 2011. – Т. 47, № 3. – С. 343 – 347. Сапунова Н.Б., Богатырева А.О., Ревина Н.В., Лияськина Е.В., Ревин В.В. / Биоматериалы на основе бактериальной целлюлозы для регенеративной медицины // Гены и Клетки. 2019. Т. 14. № S. С. 205-206. Громовых Т.И., Садыкова В.С., Луценко С.В., Дмитренок А.С., Фельдман Н.Б., Данильчук Т.Н., Каширин В.В. / Бактериальная целлюлоза, синтезируемая gluconacetobacter hansenii, для использования в медицине // Прикладная биохимия и микробиология. 2017. Т. 53. № 1. С. 69-75. Мещакова Н.М., Рукавишников В.С. Актуальные вопросы медицины труда в современном производстве сульфатной целлюлозы // В сборнике: Профессия и здоровье. Материалы II Всероссийского конгресса. 2004. С. 54-55. Громовых Т.И., Хань Ф.Ми., Дмитренок А.С. Направленное использование бактериальной целлюлозы в пищевых технологиях и медицине // В сборнике: МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ "БИОТЕХНОЛОГИЯ И КАЧЕСТВО ЖИЗНИ". Материалы конференции. 2014. С. 331-332. Ситникова А.Е., Шавыркина Н.А., Гладышева Е.К. Получение бактериальной целлюлозы на средах из целлюлозосодержащего сырья и перспективы ее использования в медицине // В сборнике: Актуальные проблемы сельского хозяйства горных территорий. Материалы VII-й Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию Горно-Алтайского государственного университета. 2019. С. 456-459. Геньш К.В., Базарнова Н.Г. Окисленная целлюлоза. получение. применение в медицине // Химия растительного сырья. 2013. № 4. С. 13-20. Протопопов А.В., Никитина Т.В. Получение производных целлюлозы с капролактамом // В сборнике: Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2020. Сборник материалов ХVIII Международной научно-практической конференции. Редколлегия: А.А. Хорешок (отв. редактор), В.А. Колмаков [и др.]. 2020. С. 1012.1-1012.3. Петрова-Соболь Т.И. К вопросу применения материалов на основе целлюлозы в медицинской практике // Проблемы здоровья и экологии. 2005. № 1 (3). С. 138-141. Трофимов В.А., Кадималиев Д.А., Ревин В.В., Пузанов С.Ю., Петрова Е.С. Композиция на основе бактериальной целлюлозы и гиалуроновой кислоты // Патент на изобретение RU 2659175 C1, 28.06.2018. Заявка № 2017112620 от 12.04.2017. Шеболкина И.П., Кочева Л.С. Свойства и применение микрокристаллической целлюлозы // В сборнике: ЮБИЛЕЙНЫЕ ФЕВРАЛЬСКИЕ ЧТЕНИЯ. Сборник материалов научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Сыктывкарского лесного института по итогам научно-исследовательской работы в 2011 году. 2012. С. 591-597. Черняк Е.И., Таркова А.Р., Ткачёва Н.И., Родионов В.И., Карпова Е.В., Морозов С.В., Григорьев И.А., Чернявский А.М. Гемостатическое антибактериальное средство, способ его получения, медицинское изделие на основе гемостатического антибактериального средства // Патент на изобретение RU 2665950 C2, 05.09.2018. Заявка № 2016131840 от 02.08.2016. |