Введение к работе
Актуальность темы.
В настоящее время сырьевые объекты, полученные с помощью биотехнологии, используются сравнительно редко, в то время как эффективность и перспективность таких объектов на сегодняшний день уже доказана. Особенно интересна группа лекарственных и парафармацевтических средств нового поколения, основу которых составляют регуляторные белки, проявляющие биологическую активность в сверхмалых дозах.
Исследованиями, проведенными институтом элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН и институтом биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, в различных тканях млекопитающих: крови, печени, легком, сердце, тимусе, мозге, сетчатке глаза, поджелудочной, щитовидной, молочной железах была обнаружена группа белков, которые в сверхмалых дозах осуществляют регуляцию гомеостаза на органно - тканевом уровне и получившая название - регуляторные белки (РБ) (Ямскова и др.,1977; Маленков и др., 1978; Ямскова, Резникова, 1991; Ямскова и др., 1994; Ямсков и др., 1999).
Белки этой группы представляют собой низкомолекулярные, высокогликозилированные пептиды со значением молекулярной массы менее 10 кДа. Являясь эндогенными протекторами, при патологии ткани они оказывают влияние на свойства плазматической мембраны клеток, что стимулирует восстановительные и репаративные процессы (Ямскова, Резникова, 1991; Борисенко, 2007).
В настоящий момент выделено уже 50 регуляторных белков, но полностью исследована лишь часть из них и прежде всего недостаточно изучены биотехнологические аспекты, в том числе и масштабирование биотехнологических процессов.
На основе слабокислого белка сыворотки крупного рогатого скота (КРС) созданы лекарственные препараты нового поколения: «Адгелон» - глазные капли, и «Адгелон» для инъекций. Эти лекарственные препараты внедрены в медицинскую практику и успешно применяются в офтальмологии и травматологии. В то время как фракция регуляторных белков, полученная из ткани печени млекопитающих, является в биотехнологическом плане не полностью исследованной, а в плане прикладном – недостаточно востребованной.
Цель и задачи исследования.
Целью работы является совершенствование биотехнологической схемы получения регуляторного белка из печени крупного рогатого скота и создание на его основе средства с гепатопротекторным эффектом профилактической направленности, его биотехнологическое исследование и определение норм качества.
Для успешной реализации поставленная цель была конкретизирована следующими задачами:
- провести совершенствование основных этапов биотехнологического процесса производства субстанции из печени крупного рогатого скота;
- провести совершенствование и апробацию способа определения специфической биологической активности регуляторного белка печени;
- выбрать и обосновать оптимальный состав лечебно - профилактического средства для перорального применения, разработать для него оригинальную таблетированную форму и определить её нормы качества;
-сконструировать технологическую схему производства и апробировать её в условиях пилотного производства;
- провести фармакологические исследования исходной субстанции кислого регуляторного белка и таблеток, созданных на её основе;
-разработать нормативную документацию на полученные субстанцию и её таблетированную форму.
Научная новизна.
Впервые на основе комплексных биологических, биотехнологических, биофармацевтических исследований разработано оригинальное лечебно-профилактическое средство гепатопротекторного действия, содержащее регуляторные белки печени, сохраняющее их органоспецифические функции и обладающее биостимулирующим действием на гомологичный орган.
Экспериментально установлены оптимальные параметры технологического процесса производства регуляторного белка из печени КРС, позволяющие апробировать его в опытно-промышленных условиях, и создана научно-обоснованная, модифицированная технология производства исходного компонента на основе регуляторного белка печени.
Впервые научно обоснован и экспериментально установлен состав и способ получения таблетированной формы для исследуемых регуляторных белков.
Установлены и обоснованы основные технологические параметры производства. Для подтверждения подлинности включенной в таблетированную форму субстанции использовали модифицированный метод биотестирования на наличие мембранотропного эффекта, для установления биологической активности исходной субстанции методом in vitro применили биологический тест на модели Paramecium caudatum, результаты которого позволили опосредованно подтвердить гепатопротекторный эффект данной субстанции.
Проведены фармакологические исследования и практически доказано, что тритурационные таблетки, полученные на основе регуляторных белков печени, по своей терапевтической активности эквивалентны лекарственному препарату «Карсил», который выпускается фармацевтическими предприятиями.
Установлено так же, что разработанный лечебно профилактический препарат оказывает выраженное гепатозащитное действие при остром токсическом поражении печени.
Практическая значимость результатов исследования.
Разработаны и предложены к применению тритурационные таблетки гепатопротекторного действия с условным названием «Гепотрит».
Результаты проведенных комплексных физико-химических и технологических исследований позволили предложить для промышленного освоения технологическую схему производства, объединяющую в единый процесс стадии получения собственно субстанции регуляторного белка печени и тритурационных таблеток на её основе.
Гепатозащитная активность разработанного препарата, доступность исходных ингредиентов, а также эффективность и воспроизводимость технологии являются обоснованием целесообразности производства лечебно-профилактического средства «Гепотрит».
Внедрение результатов исследований в практику.
На лечебно-профилактическое средство – тритурационные таблетки гепатопротекторного действия, полученные на основе кислого регуляторного белка печени крупного рогатого скота, разработан комплект нормативных документов: технологическая инструкция на приготовление биологически активной добавки к пище – тритурационные таблетки «Гепотрит» и технические условия (ТУ 9358-027-45713216-08). Получен акт технологической апробации на опытную партию тритурационных таблеток от ООО НПФ «ФИТЭКО» (г. Ростов-на-Дону). На усовершенствованную технологию производства субстанции составлен лабораторный регламент и утвержден на производствах: ЗАО «Центрально-Европейская фармацевтическая компания» г. Москва, ООО « Биотехнология -07» г. Нальчик
Основные положения, выносимые на защиту:
Результаты обоснования мотивации разработки гепатозащитного средства на основе кислого регуляторного белка печени КРС.
Результаты совершенствования биотехнологической схемы многофакторного процесса выделения кислого регуляторного белка из печени КРС: выбор оптимальных параметров экстрагирования, очистки и концентрирования.
Результаты исследований по обоснованию состава и технологии получения тритурационных таблеток, содержащих кислый регуляторный белок.
Результаты биотестирования и биологического исследования субстанции кислого регуляторного белка и разработанных тритурационных таблеток на модели Paramecium caudatum.
Результаты фармакологического исследования по изучению гепатопротекторного действия разработанных тритурационных таблеток, содержащих кислый регуляторный белок печени КРС.
Апробация и публикация результатов исследования.
Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на 65-й юбилейной открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (г. Волгоград, апрель 2007 г.), ежегодной научной региональной конференции Пятигорской государственной фармацевтической академии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (г. Пятигорск, 2008 г.), конгрессе «Человек и лекарство» (г. Краснодар, 18-19 октября 2008 г.).
По материалам диссертационной работы опубликовано опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 – в рецензируемых журналах ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста в компьютерном наборе, содержит 23 таблицы, 31 рисунок, 168 литературных ссылок. Состоит из введения, обзора литературы, главы второй, посвященной объектам и методам исследований, трех глав собственных исследований (включающих технологические аспекты, разработку норм качества, фармакологические исследования), выводов, списка литературы, и приложений.
Похожие диссертации на Биотехнологические исследования и разработка состава лечебно-профилактического средства на основе регуляторных белков гепатопротекторного действия
