РЕФЕРАТ №1. Тексерген Тулегенова Г. У
 Скачать 256.11 Kb.
|
 РЕФЕРАТ Орындаған:Оражанов Д.М Тексерген: Тулегенова Г.У Физиологиялық белсенді полимерлер.Өз физиологиялық белсенділігі бар полимерлер.Егілген физиологиялық белседілігі бар полимерлер. Физиологиялық белсенді полимерлер-бұл физиологиялық процестерге әсер ету қабілеті бар жоғары молекулалық қосылыстар. Жауап физиологиялық реакция ағзаның немесе оның жеке биологиялық жүйелерінің (жасушалардың, тіндердің, сұйықтықтардың, органдардың) жалпы жағдайының өзгеруінде көрінуі мүмкін. Бұл полимерлі заттың белгілі бір рецепторларға, жасуша мембраналарына немесе органеллаларына, сұйықтықтардың су-тұз немесе гидрофильді липофильді балансына (қан, лимфа), сау немесе жұқтырған организмде болатын микробтық флораға және т. б. тікелей әсер етуі мүмкін. Жоғары молекулалық қосылыстардың физиологиялық белсенділігі 50-жылдардың аяғынан бастап белсенді зерттеле бастады. Физиологиялық белсенділіктің синонимі ретінде биологиялық белсенділік және фармакологиялық белсенділік терминдері кейде қолданылады. Физиологиялық белсенді полимерлерді өндіріс көздеріне және функционалды (физиологиялық) белсенділікке қарай жіктеуге болады. Табиғи физиологиялық белсенді полимерлерге (биополимерлерге) ақуыздар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, липопротеидтер және жануарлар мен өсімдік ағзалары тіршілігінің басқа да жоғары молекулалы өнімдері жатады (қараңыз: биополимерлер, аралас биополимерлер). Физиологиялық белсенділікті барлық табиғи жоғары молекулалық қосылыстар көрсетеді, олар бір ағзаның жануарларынан немесе өсімдік тіндерінен бөлініп, басқа ағзаға енгізілген кезде. Табиғи физиологиялық белсенді полимерлердің мысалдары: гамма глобулин, гепарин, инсулин, протаминдер, нуклеазалар, интерферондар және т. б.Синтетикалық физиологиялық белсенді полимерлер жоғары молекулалық қосылыстар синтезінің барлық әдістерімен алынады. Синтетикалық ФАП жатады, атап айтқанда: поливинил спирті (PVA), поли-N-винилпирролидон (ПВП), полиэтиленоксид (ПЭО),поливинилпиридиний-N-оксид, кез келген құрамдағы синтетикалық полимерлер тізбегіндегі реакциялар арқылы алынатын барлық туындылар, мысалы, сульфовинол (сульфирленген ПВС) — гепарин аналогы, йодинол (ПВС бар йод кешенінің ерітіндісі), анестетиктердің, туберкулезге қарсы, ісікке қарсы және басқа да терапиялық белсенді қосылыстардың полимерлі туындылары. Жартылай синтетикалық физиологиялық белсенді полимерлер-әртүрлі молекулалық салмақтағы табиғи заттарды қолдана отырып, синтетикалық полимерлердің модификациясымен алынған барлық полимерлі туындылар. Бұл, мысалы, полимерлер, олардың негізгі тізбектеріне алкалоидтар, антибиотиктер, ферменттік және гормоналды препараттар немесе т. б. Жасанды физиологиялық белсенді полимерлерге полимерлер жатады, оларды алу үшін биополимерлер қолданылады. Ең танымал клиникалық декстрандар мен желатинол (декстранның немесе желатиннің ішінара гидролизінің өнімі), оксиэтилкрахмал (гидроксил топтары ішінара оксиэтилмен алмастырылатын крахмал препараты), декстран туындылары — сульфодекстран, ферродекстран және т.б., сондай-ақ микробқа қарсы, гемостатикалық, анальгетикалық және т. б. әсері бар целлюлоза туындылары (медицинадағы полимерлерді, микробқа қарсы талшықтарды қараңыз). Декстран, желатин, коллаген және т.б. сияқты табиғи полимерлер тізбегінде реакциялар жүргізу арқылы дәрілік қасиеттері бар жасанды физиологиялық белсенді полимерлер синтезделді. Кейбір Синтетикалық және табиғи полимерлерді біріктіру арқылы алынған физиологиялық белсенді полимерлер, олардың молекулалық массалары өте жақын, жартылай синтетикалық және жасанды деп бірдей негізде жатқызуға болады. Функционалды белсенділігі бойынша, яғни полимерлерді медицинада, ветеринария мен биологияда қолдануға мүмкіндік беретін қасиеттері бойынша физиологиялық белсенді полимерлерді мыналарға бөлген жөн: қан алмастырғыштар және плазманы алмастырғыштар,дәрілік (фармакологиялық белсенді),қосалқы полимерлер. Бұл бөлу шартты болып табылады, өйткені қасиеттердің алуан түрлілігіне байланысты кейбір ФАП-ны бір емес, бірнеше топқа жатқызуға болады. Кейбір жағдайларда белгілі бір топқа жататындығы полимердің молекулалық массасымен, оның агрегаттық күйімен, ерітіндінің концентрациясымен немесе тіпті оны қолдану әдісімен (сыртқы, инъекциялық және т.б.) анықталады. Мысалы, ПВС аталған топтардың әрқайсысына кіретін медициналық құралдарды алу үшін қолданылады. Дегенмен, мұндай жіктеу физиологиялық белсенділікті көрсететін полимерлердің қасиеттері мен құрылымын нақты салыстыруға мүмкіндік береді. Полимерлердің физиологиялық белсенділігінің сипаты және оның тиімділігі реактивті топтардың (немесе белгілі бір фармакологиялық әсері бар топтардың), полимер тізбегінің мөлшері мен құрылымының болуымен анықталады. Кейбір жағдайларда полимерлер физиологиялық белсенділікке ие, олардың құрамында төмен молекулалық қосылыстар түрінде фармакологиялық белсенді деп аталатын топтар жоқ. Сонымен қатар, белгілі бір фармакологиялық белсенді топтары бар полимерлер физиологиялық белсенділікке ие, олар бастапқы қосылыстар мономерлер, гидратталған мономерлер немесе төмен молекулалық аналогтар (димерлер, тримерлер, олигомерлер) түрінде көрсетілгеннен өзгеше. Физиологиялық белсенділіктің көрінісінде полимерлік заттардың комплементарлық конформациялық өзгерістерге және кооперативті байланыстыруға, сорбциялық, донорлық-акцепторлық, вандерваальдық және гидрофобты өзара әрекеттесуге қабілеттілігі маңызды рөл атқарады.организмнің тіршілік әрекетін қамтамасыз етуге қатысатын табиғи макромолекулалармен. Бұл ерекшеліктер полимерлерді биологиялық заттармен (мембраналар мен жасуша компоненттері, биорецепторлар және т.б.) байланыстырудың сандық және кейде сапалы жаңа әдістерін ұсынады. Молекулалық сипаттамалар үлкен мәнге ие:молекулалық массасы,тармақталу, функционалдық топтарды блоктық немесе статистикалық бөлу,микротактивтілік.Сонымен, поли-2-винилпиридний-N-изотактикалық (спиральды конформация) және синдиотактикалық (жалпақ тізбек) құрылымдардың үлгілері анти-силикозды белсенділікте айтарлықтай ерекшеленеді, ал тиісті мономерлер мен олигомерлер бұл тұрғыда белсенді емес. ПВА және целлюлоза (сызықтық полимерлер), крахмал және гликоген (тармақталған) күкірт қышқылы эфирлерінің мысалында молекулалық салмақтың 40-тан 150 мыңға дейін жоғарылауымен және макромолекулалардың тармақталу дәрежесімен уыттылық айтарлықтай жоғарылайтындығы көрсетілген. Кейде олигомерлік фракциялар улы болып табылады (мысалы, кротон альдегиді бар винилпирролидон сополимері үшін). Кейбір жағдайларда полимерлердің фракциялары молекулалық массалардың белгілі бір интервалында оңтайлы тиімді, мысалы, интерфероногендік әсерге қатысты пирандар  Физиологиялық белсенді полимерлер үшін уыттылық, қанмен үйлесімділік (егер полимер инъекциялық пайдаланылса), ағзаның иммундық және ферменттік жүйелеріне әсер ету сипаты, сондай-ақ басқа да химиялық-биологиялық сипаттамалар сияқты ерекше қасиеттерді белгілеу қажет. Қолдану әдісіне байланысты физиологиялық белсенді полимерлерге қойылатын талаптар айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Фармакология және токсикология тұрғысынан ФАП әдеттегі дәрі-дәрмектермен бірдей талаптарды қанағаттандыруы керек. Ең бастысы-уыттылықтың болмауы. In vitro немесе in vivo жағдайларында ағзаға енгізгенде немесе тіндермен жанасқанда зат жасушаларға, органдарға немесе жалпы ағзаға зақымдаушы (уытты) әсер етпеуі тиіс. Алайда, физиологиялық белсенді полимерлерді сипаттау үшін қарапайым фармакологиялық препараттардың уыттылығын бағалау үшін қолданылатын LD50 мөлшері (енгізілген кезде тәжірибелік жануарлардың 50% - ы өледі) өте шартты немесе мүлдем жарамсыз екенін атап өткен жөн. Мұндай тәжірибелерде қажетті еріткіштің (судың) белгілі бір көлеміндегі зат мөлшерінің жоғарылауы көбінесе полимер ерітіндісінің тұтқырлығының едәуір өсуіне және нәтижесінде тәжірибелік жануардың денесіне қажетті дозаны енгізу мүмкін еместігіне байланысты қамтамасыз етілмейді. Сондықтан физиологиялық белсенді полимерлердің уыттылығының бастапқы сипаттамасында көбінесе организмге полимерлер ерітінділерінің орташа емдік дозаларының зақымдайтын әсерінің болмауын анықтаумен шектеледі немесе жануар салмағының 1 кг үшін мг-да сыналған шекті дозаны көрсетеді. Әдетте, орташа молекулалық массаларда (50-70 мыңға дейін) полимерлердің басым көпшілігі іс жүзінде улы емес. Бұл, мүмкін, карбо-тізбекті макромолекулалар метаболизденбейді және денеден өзгермеген түрде шығарылады. Сондай-ақ, ФАП-ны шығару және тазарту кезінде, сондай-ақ полимерлі дәрілік формаларды (ерітінділер, пленкалар, гельдер және т.б.) жасау кезінде полимерлеу бастамашылары, мономерлер және олигомерлер жиі улы болып табылады. Сонымен қатар, ФАП-ның ағзадағы тиімділігі мен ұзақтығы молекулалық массаға байланысты болғандықтан, жеткілікті тар молекулалық-массалық таралуы бар фракцияларды алу үшін арнайы шаралар қолданылады (полимерлеу жағдайларын таңдау, фракциялау, диализ және т.б.). Физиологиялық белсенді полимерлер суда және физиологиялық ерітіндіде (судағы 0,9% NaCl ерітіндісі) жақсы еруі тиіс, онсыз олардың уытты-биологиялық қасиеттерін сынау және инъекциялық, әсіресе көктамыр ішіне қолдану іс жүзінде қиын немесе мүмкін емес. Физиологиялық белсенділік массадағы полимерлерге де тән. Бұл әсіресе олардың беті қанмен немесе дененің басқа сұйықтықтарымен байланыста болған кезде айқын көрінеді. Имплантаттар (тамырлар, пленкалар, жіптер) түрінде ағзаға енгізілген полимерлердің беттерімен өзара әрекеттесу нәтижесінде қанның формалық элементтерінің тромбозы және коагуляциясы ең танымал. Бұл өзара әрекеттесулер өте алуан түрлі және тромбоздың механизмін анықтайтын факторлар әлі толық анықталған жоқ. Кейбір эксперименттік мәліметтер полимер — қан бөлімінің бетіндегі электрохимиялық өзара әрекеттесу теориясымен жақсы түсіндіріледі. Алайда, тромбозды жою мәселесі шешілген жоқ; бөтен (полимерлі) беттің қанмен биофизикалық өзара әрекеттесуінің әртүрлі аспектілері және оған тромборезистенттілік беру үшін бетті өзгерту мүмкіндігі зерттелуде. Сонымен, ионогенді топтары бар полимерлерді табиғи полимерлі антикоагулянт — гепаринмен емдеу арқылы өзгертуге болады. Полимер бетін графиттеудің тиімді әдісі. Химиялық байланысқан сирек жер элементтері бар полиамфолиттер мен полимерлердің оң антикоагуляциялық қасиеттері көрсетілген (мысалы, неодим). Биосәйкес материалдарды алу мақсатында Михаэлис кешендері типіндегі полиэлектролитті кешендердің-полисолдардың көп саны сыналды (мысалы, натрий полистирол сульфонаты және поливинилбензилтриметиламмонийхлорид негізінде). Иондық және бейтарап сипаттағы кейбір полимерлі гидрогельдер қан ұйығыштарының пайда болуына әкелмейді, бірақ айтарлықтай уыттылыққа ие, нәтижесінде оларды қолдану мүмкін емес. Физиологиялық белсенділіктің микробқа қарсы, гемостатикалық, анестетикалық және басқа түрлері бар массадағы полимерлер (пленкалар, талшықтар, тоқылған Материалдар, мақта және т.б.) зерттеліп, қолданылады (медициналық жіптерді, медицинадағы полимерлерді қараңыз). Имплантант (ішкі протездер) ретінде биоинертті полимерлер қолданылады, яғни организмде тез жойылуға ұшырамайды. Алайда, биожетімділік пен биоинерттіліктің қасиеттерін ұзақ тәжірибелерде өте мұқият тексеру керек, өйткені ағзаның ферменттік және қорғаныш жүйелері баяу болса да, оған енгізілген полимерлерді бұзады (биодеструкция жылдамдығы құрылымға да, молекулалық салмаққа да байланысты). Бұл жағдайда полимер физиологиясы, белсенділігі және тіпті уытты әсері бар олигомерлерге немесе төмен молекулалық қосылыстарға дейін жойылуы мүмкін. Сонымен, молекулалық салмағы 40 мың болатын поливинилкапролактам пластиналары организмде дәнекер тінінің капсуласымен жабылған (капсулаланған) және іс жүзінде ерімейді; молекулалық салмағы 13-18 мың болатын полимер босатылып, содан кейін фрагменттерге ыдырайды және ерітіледі, оның метаболизм (конверсия) өнімдері организмнен заттардың (бауыр, бүйрек) шығарылуына жауапты органдарға улы әсер етеді. Осылайша, молекулалық сипаттамалардың, химиялық және физикалық қасиеттердің физиологиялық белсенділікке әсері біркелкі емес; соңғысы организмдегі полимердің әсер ету механизміне де байланысты. Дәрілік полимерлер Дәрілік полимерлер-бұл құрамының, құрылымының, қасиеттерінің ерекшеліктеріне байланысты емдік медициналық тәжірибеде немесе медициналық (физиологиялық) экспериментте терапевтік немесе басқа құралдар ретінде қолдануға болатын жоғары молекулалық қосылыстар. Төмен молекулалы дәрілік заттар сияқты, полимерлі препараттарды негізгі фармакологиялық әсері бойынша жіктеу керек: анестетикалық (анальгетикалық), антикоагуляциялық және т. б. Іс жүзінде қолданылатын синтетикалық полимерлердің саны салыстырмалы түрде аз, егер қан алмастырғыштарды қоспағанда. Алайда, көптеген фармакологиялық белсенді полимерлер жануарларға жүргізілген эксперименттерде зерттеліп, клиникалық жағдайда тексеріледі, олардың қасиеттерінің ерекшеліктері оларды кейіннен қолданудың үлкен перспективасын көрсетеді. Енгізу орнынан әсер ету орнына дейінгі жолдағы кез келген дәрілік қосылыс (мысалы, орган рецепторы, ағзаны жұқтыратын микробтық немесе вирустық қоздырғыш) бірқатар сатылардан өтеді. Негізгі оның:сору,ағзалар бойынша қанмен немесе лимфамен бөлу,рецепторлармен немесе дене жасушаларымен өзара әрекеттесу,метаболизмі, шығару жүйелері арқылы шығару. Осы кезеңдердің әрқайсысында төмен және жоғары молекулалық заттардың мінез - құлқы айтарлықтай ерекшеленеді.  Қосалқы полимерлер Көмекші полимерлер дәрілік заттармен бірге қолданылған кезде ағзадағы негізгі функцияларды айтарлықтай өзгертпестен олардың әсер ету динамикасына, ұзақтығына, қарқындылығына әсер етеді. Осы мақсатта полимерлер-плазмамен алмастырғыштар, винилпирролидонның, винил спиртінің суда еритін сополимерлері, модификацияланған декстрандар, карбоксиметилцеллоза, полиэтиленгликоль және т. б. пайдаланылуы мүмкін, олар солюбилизаторлар, беттік-белсенді заттар, комплекстроқұраушылар және т. б. мысалы, ПВС, ПВП, декстран, полиэтиленоксидтің және т. б. қатысуымен қызмет етеді. суда немесе тұзды ерітіндіде ерімейтін бірқатар дәрілік заттар ериді. Полимерлердің, гельдердің, ұнтақтардың және пленкалардың концентрацияланған ерітінділерін оларға енгізілген дәрілік заттармен қолдану дәрі-дәрмекті ағзаға енгізу әдістерін өзгертуге (жаңа дәрілік формаларды алуға), жарамдылық мерзімін ұзартуға, уыттылықты азайтуға мүмкіндік береді. Гельдердің, пленкалардың, жіптердің резорбция (еру) уақытын білу "депо" құруға мүмкіндік береді, олардан дәрілік зат есептелген жылдамдықпен шығарылады, ал дәрі-дәрмектің концентрациясы қажетті деңгейде сақталады. Қолданылған әдебиеттер: Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық / Ә. Темірболатова, Н. Нұрахметов, Р. Жұмаділова, С. Әлімжанова. – Алматы: «Мектеп» баспасы, 2007. – 352 бет. |