Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/spb2013/proc-p52-1.htm
ВЫСОКОРАЗБАВЛЕННЫЕ РАСТВОРЫ ИММУНОМОДУЛЯТОРА «ПОЛИОКСИДОНИЯ»: САМООРГАНИЗАЦИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Дорджиева Д. Е.1, Мишина О.А., Усенко В.И.1, Коновалов А.И.
ФГБУН ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 420088, Россия, Казань, Акад. Арбузова, 8
1 ФГБОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана» E-mail: ryzhkina@iopc.ru
В настоящее время возрастает интерес к проблеме иммуномодуляции. Это обусловлено тем, что терапевтическая активность многих лекарственных препаратов из-за использования в течение длительного времени антибиотиков и других антиинфекционных препаратов резко снижается. Отечественный иммуномодулятор «Полиоксидоний» (НПО «Петроваксфарм») (1) является универсальным препаратом широкого спектра действия, оказывающим влияние на иммунную и нейроэндокринную системы [1]. Применение «Полиоксидония» для лечения человека и животных при различных показаниях связано с назначением аллопатических доз. Однако известно, что многие фармакологические препараты могут оказывать значительное воздействие на живые организмы и в низких дозах, при этом фармакологические профили препаратов в интервале низких концентраций носят сложный характер [2].
В работах [3-5] впервые показано, что в высокоразбавленных (1·10-20–1·10-6 М) водных растворах многих биологически активных веществ, приготовленных методом последовательных серийных разбавлений, образуются наноразмерные образования, обозначенные термином «наноассоциаты». Найдено, что экстремальные значения параметров наноассоциатов, характеристик растворов и биоэффектов наблюдаются практически в одинаковых концентрационных интервалах растворов БАВ [3-5], что дает возможность прогнозировать возникновение биоэффекта в области низких концентраций [6]. Нами предложена гипотеза, объясняющая «парадоксальное» появление сложных зависимостей «концентрация-биоэффект» [4-6]. Бимодальный или горметический отклик биосистем на действие высокоразбавленных растворов БАВ может быть объяснен с позиций состояния самоорганизованного раствора БАВ в том или ином интервале концентраций, и уже вторично возможностями или особенностями биообъекта взаимодействовать с этим раствором посредством различных механизмов.
Для прогнозирования интервалов концентраций, в которых возможно максимальное проявление биоэффекта растворов препарата 1, нами изучена самоорганизация и физико-химические свойства растворов этого препарата в широкой области концентраций 1·10-20 - 1·10-3 мг/мл методами динамического светорассеяния (ДСР), электрофореза, кондуктометрии, pH-метрии. Действующим началом препарата «Полиоксидоний» является сополимер N-окси-1,4-этиленпиперазина и (N-карбокси)-1,4-этиленпиперазиния бромида. Изучение водных растворов 1 методом ДСР показало, что по характеру распределения частиц изученную область концентраций растворов 1 условно можно разделить на два интервала 1·10-3 - 1·10-7 мг/мл и 1·10-8 - 1·10-16 мг/мл. В первом интервале концентраций, а также после 1·10-16 мг/мл в водном растворе 1 методом ДСР частицы достоверно не обнаруживаются. Во втором интервале концентраций зафиксированы нанообразования с практически мономодальным распределением частиц по размерам 120±30 нм (рис. 1). Во всей изученной области концентраций достоверно зафиксировать ζ-потенциал частиц методом микроэлектрофореза не удалось.
При изучении физико-химических свойств растворов 1 установлено, что значения χ растворов в интервале 1·10-3 - 1·10-7 мг/мл закономерно снижаются по мере уменьшения концентрации. В интервале 1·10-8 - 1·10-20 мг/мл концентрационная зависимость χ носит нелинейный характер, типичный для изученных ранее растворов биологически активных веществ (БАВ), способных проявлять биэффекты в области низких концентраций [4-6]. При концентрациях 1·10-8, 1·10-11, 1·10-14, 1·10-16 мг/мл на зависимости удельной электропроводности наблюдаются максимумы, которые как показано в [3-5], свидетельствуют об образовании в растворе наноассоциатов с экстремальными параметрами.
|
Рис. 1. Распределение частиц по размерам в водном растворе 1 при концентрации 10-12 мг/мл, 25ºС |
Таким образом, в интервале концентраций 1·10-8 - 1·10-16 мг/мл растворов препарата «Полиоксидоний» можно прогнозировать появление биоэффекта под действием растворов этого препарата с максимальным откликом при концентрациях 1·10-8, 1·10-11, 1·10-14, 1·10-16 мг/мл.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-03-00002), программы Президиума РАН №28.
highly diluted solutions of IMMUNOMODULATOR “polyoxidonium”:
Self-organization and PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES
Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Dordzhieva D.E.1, Mishina O.A., Usenko V.I.1, A.I.Konovalov
A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry KazRC RAS, 8 ul. Akad. Arbuzova 420088 Kazan, E-mail: ryzhkina@iopc.ru
1Bauman Kazan State Academy of Veterinary Medicine
Литература
1. Регистр лекарственных средств России РЛС Энциклопедия лекарств. – 14 вып./Гл. ред. Г.Л. Вышковский.-М.:РЛС - 2006, 2005, 1392 с.
2. Шимановский Н.Л., Епинетов М.А., Мельников М.Я. Молекулярная и нанофармакология.- М.: ФИЗМАТЛИТ. 2010, 624 с.
3. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. Свойства супрамолекулярных наноассоциатов, образующихся в водных растворах низких и сверхнизких концентраций биологически активных веществ //ДАН, 2009, Т. 428, № 4, С. 487-491.
4. Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Пальмина Н.П., Белов В.В., .Мальцева Е.Л., Шерман Е.Д., Тимошева А.П., Коновалов А.И. Влияние концентраций α-токоферола на самоорганизацию, физико-химические свойства растворов и структуру биологических мембран//ДАН, 2011, Т.438, №5, С.635-639.
5. И.С. Рыжкина, Л.И. Муртазина, Е.Д. Шерман, М.Е. Пантюкова, Э.М. Масагутова, Т.П. Павлова, С.В. Фридланд, А.И. Коновалов. Физико-химическое обоснование горметического отклика биосистемы очистки сточных вод на действие растворов N,N-дифенилгуанидиновой соли дигидроксиметилфосфиновой кислоты // ДАН, 2011, Т. 438, № 2, С. 207–211.
6. Коновалов А.И., Рыжкина И.С., Муртазина Л.И. Способ прогнозирования биоэффекта растворов низких и сверхнизких концентраций. Заявка на патент РФ № 2009106496, приоритет от 24.02.09//БИ, 2010, №24.