Введение к работе
Актуальность темы. Настоящая работа является продолжением исследований, начатых В.А. Быковым и соавторами много лет назад.
Ухудшение экологических условий жизни населения на фоне общей экономической, политической и социальной нестабильности привело к формированию многочисленных стрессогенных факторов и, как следствие, к росту числа заболеваний, прямо или косвенно связанных с расстройством центральной нервной системы. Однако, несмотря на глобальность и серьёзность проблемы стресса и наличие стресс-протективных препаратов, современная медицина на данном этапе своего развития всё еще не располагает требуемым арсеналом эффективных лекарственных средств для профилактики и лечения стресса.
Имеются данные о генетически детерминированной неустойчивости человека к стрессу. Определённые генные нарушения способны оказывать непосредственное влияние на нейромедиаторную регуляцию обменных процессов головного мозга, в том числе на метаболизм дофамина и серотонина, что приводит к дисгармонии психологического состояния человека и к увеличению риска подверженности стрессу. В настоящее время для фармакологической коррекции состояния стресса используют разные группы психотропных препаратов - анксиолитики, ноотропы, антидепрессанты. Однако эти средства не лишены недостатков.
В этой связи актуальным представляется не только поиск и изучение веществ, обладающих стресс-протективными свойствами, но и создание способов их получения, пригодных для промышленного использования. Одним из современных направлений создания средств для профилактики и лечения стресс-состояний является поиск и создание лекарственных препаратов на основе пептидов. Кислоторастворимые пептиды из растений были впервые получены Е.П. Наймытенко, В.А. Быковым и соавторами и изучены фармакологически в ВИЛАРе, где были выявлены их стресс-протективные свойства. Было установлено, что эти пептиды обладают анксиолитическими свойствами, положительно влияют на экстра-поляционное поведение животных и улучшают координацию движений. В отличие от известных анксиолитиков, являющихся продуктом химического синтеза, растительные пептиды, полученные по оригинальной методике, обладают более выраженным стресс-протективным действием, отличительной чертой которого является сохранение когнитивных функций, памяти в условиях кратковременного и длительного стресса, снижение уровня эмоционального напряжения при стрессе. Однако способ получения этих пептидов был сложен для воспроизведения в промышленных условиях.
С помощью биотехнологических методов представляется возможным значительно упростить получение целевого продукта, обладающего искомой биологической активностью.
В данном случае растение, из которого предстоит выделить пептидный комплекс, рассматривается как биообъект, синтезирующий этот комплекс. Для повышения эффективности получения продукта из растения необходимо не только оптимизировать условия его выращивания, но и разработать соответствующую технологию выделения целевого продукта.
Разработка и создание эффективного экономичного способа получения из растительного сырья пептидных комплексов стресс-протективной направленности в рамках перспективы для последующего их внедрения в промышленное фармацевтическое производство представляется актуальным для решения одной из важнейших проблем современной медицины, а именно, проблемы создания высокоэффективных стресс-протективных лекарственных средств. Для сокращения расходов на выявление биологически активных веществ (БАВ) стресс-протективной направленности в процессе выбора сырьевой базы и разработки технологии выделения целесообразно и актуально применение разработанных под руководством В.А. Быкова, М.Ф. Минеевой и В.К. Колхира специфических ферментных биотест-систем т vitro, позволяющих в совокупности выявлять БАВ целевой направленности по их искомой биологической активности среди множества объектов неизвестного химического строения. Цель и задачи исследования. Целью работы являлась разработка эффективного способа получения пептидных комплексов стресс-протективной направленности из доступного растительного сырья.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Осуществить выбор сырья для получения пептидных комплексов, обладающих свойства
ми, присущими веществам стресс-протективной направленности, применив для этой цели
известный способ получения кислоторастворимых пептидов.
При помощи специфических ферментных биотест-систем in vitro выбрать и усовершенствовать способ выделения пептидных комплексов из отобранного растительного сырья, основываясь на следующих критериях: уровень целевой активности пептидных комплексов; выход целевого продукта; соответствие технологических параметров процесса возможности внедрения в промышленное производство.
Изучить с помощью фармакологических тестов in vivo целевую биологическую активность образцов пептидных комплексов, отобранных в результате первичного биоскрининга in vitro и рекомендовать наиболее активные пептидные комплексы для дальнейшего изучения с целью последующего внедрения в промышленное производство.
Охарактеризовать наиболее активные образцы по спектральным и хроматографическим характеристикам.
Научная новизна.
1. Разработан новый более эффективный способ получения пептидных комплексов стресс-протективной направленности из растительного сырья, позволяющий одновременно выделять пептидные комплексы, различающиеся по своим спектральным характеристикам и фармакологическому спектру стресс-протективного действия.
2. Апробирован комплекс из 4-х специфических ферментных биотест-систем (тирозингид-роксилазная, НАДФ-Н-оксидазная, глутатионредуктазная и каталазная) in vitro для выявления БАВ стресс-протективной направленности. При системном введении образцов животным установлено, что, в совокупности, применявшиеся специфические ферментные биотест-системы in vitro позволяют выявлять БАВ со стресс-протективными свойствами. Практическая значимость. Разработан проект технических условий на используемое сырье. Предложенный способ получения комплексов растительных пептидов стресс-протективной направленности отличается доступностью и дешевизной используемого растительного сырья, химических реактивов и вспомогательных материалов, простотой аппаратурного оформления, малостадийностью, отсутствием в технологии критических значений параметров процесса. Перечисленные преимущества данного способа в перспективе позволят разработать промышленную технологию производства пептидных комплексов из недорогого и доступного сырья. Полученные пептидные комплексы являются основой для создания новых эффективных лекарственных препаратов стресс-протективной направленности. Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на II Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Казань, 2002 г.); на Российском симпозиуме по химии и биологии пептидов «Пептиды-2003» (Москва, 2003 г.); на VII Международном съезде «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения» (Санкт-Петербург-Пушкин, 2003 г.); на V Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино-Москва, 2003 г.), на III Мижнародна науково-практична конференщя «Наука і сощальш проблеми сусшльства: медицина, фармащя, биотехнологтя» (Харюв, 2003 г.); на 1-ой Всероссийской научной конференции «Биомедицинские технологии» (Москва, 2003 г.), на 59-й региональной конференции по фармации и фармакологии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2004 г.). Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ. Связь исследований с федеральными научными программами и планами НИР. Диссертационная работа выполнена в соответствии с «Программой фундаментальных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации
на 2001-2005 гг.», в соответствии с Ф/П развития медицинской промышленности до 2005 г., приоритетным направлением ОМБН РАМН - «Создание современных перспективных лекарственных средств», а также согласно тематическому плану теоретических и прикладных научно-исследовательских работ ВИЛАР.
На защиту выносится: новый эффективный способ получения из растительного сырья пептидных комплексов стресс-протективной направленности.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, собственных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована /о рисунками и 27 таблицами. Общий объем работы составляет 165 страниц машинописного текста. Библиографический указатель вкточастх265 наименований, из которых 101 на иностранных языках.
