Разработка и испытание препаратов пролонгированного действия рекомбинантного соматотропного гормона свиньи и сурфагона Колоскова, Елена Михайловна

Введение к работе

Актуальность работы. Для профилактики заболеваний, лечения и имуляции продуктивности традиционные схемы многократного инъеци-вания животных дороги, трудоемки и стрессогенны. Использование гпаратов пролонгированного действия (ППД) значительно более «нелогично.

Подавляющее большинство ведущихся в мире разработок по созданию Д решает медицинские аспекты их применения. Но в связи с резко эрастающим внедрением белковых и пептидных препаратов генноинже-зного и химического синтеза в ветеринарию и животноводство їбуется создание пролонгированных форм этих биологически активных цеств (БАВ). В настоящее время детально исследовано влияние ітельного введения свиного и бычьего рекомбинантных соматотропних змонов (рСТГс и рСТГб) на обмен веществ и продуктивность животных гаіп M.J. et al., 1993; Кольчик В.А. и др., 1994). Во многих >анах применяют пролонгированные формы рСТГб американских фирм жсанто" и "Эли Лилли", длительность действия однократной инъекции ?орых достигает 14 и 28 суток соответственно. Но пролонгированные >мы рСТГс, приготовленные по аналогичной технологии, неэффективны, :мотря на то, что оба гормона близки по основным физико-химическим )йствам. Из колоссального количества запатентованных разработок до : пор нет надежного ППД рСТГс, что резко ограничивает возможность і использования.

Гипоталамические пептиды, в частности, гонадолиберин и его ітетические аналоги, в силу видонеспецифичности и значимости риологической роли, широко примененяются как в медицине, так и в ютноводстве. Манипулируя уровнем содержания этого регуляторного ітида в организме, можно целенаправленно воздействовать на производительную функцию человека и животных, нормализуя, мулируя или угнетая ее. ППД этого релизинг-фактора для животно-ства также отсутствует.

Цели и задачи исследований: Одной из целей настоящей работы мы сматриваем необходимость накопления опыта для разработки ППД рСТГс :урфагона, а также многочисленных других биологически активных еств белковой и небелковой природы, потребность в которых будет тоянно возрастать. Перспективны и имеют самостоятельный научный ерес и практическую значимость работы по созданию высокоэффектив-вакцин пролонгированного действия, способных вызывать более

длительный и выраженный антительный эффект, чем при иммунизацк традиционными способами. Разработка матриц-носителей, как основнь компонентов пролонгирующих систем, при более широком взгляде и проблему, позволит создавать и гранулированные сорбенты различног назначения, и латексы, и активировать иммунологические планшеты дл тест-систем имыуноферыентного анализа. Данную работу мы посвятил попытке создания, характеристики и первичной апробации ППД рСТГс сурфагона, поэтапно решая следующие задачи:

1. Из отечественных биосовместимых, биодеградируемых материало
(полимерных соединений и низкомолекулярных полимериэующихся веществ
изготовить матрицы-носители, микросферы (МС) и/или микрокапсулы (МК)
удобные для парентерального введения животным обычной инъекцией
способные удерживать иммобилизованные в них указанные БАВ; высвобож
дать их с различной скоростью в заданном временном отрезке.

1. На основе модельных соединений, сходных по ряду физике химических характеристик с выбранными для .пролонгирования БАВ отобрать лучшие образцы матриц и в экспериментах in vitro количес твенно оценить динамику выделения иммобилизованных в них модельны веществ.

2. В опытах in vitro количественно описать кинетику выделени рСТГс и сурфагона из наиболее подходящих матриц.

3. Разработать средуноситель для парентерального введения МС высокой степенью гомогенности и стойкости; достаточной вязкостью дл поддержания микрочастиц в суспендированном состоянии; хороше шприцуемостыо; биосовместимостью с организмом животного; самостоя тельным пролонгирующим эффектом.

4. В экспериментах на лабораторных животных оценить носители и М( по скорости и степени их деградации в организме и влиянию н прилегающие ткани.

6. Разработать дозы и схемы введения полученных ППД рСТГс і
сурфагона на животных.

1. Оценить в опытах на животных эффективность полученных препаратов, основываясь на биохимических, физиологических и зоотехнически: показателях.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервьк показана возможность создания ППД на основе поли-Ы-винилкапролак тайных (ПВК) термогелей ППД БАВ белковой и пептидной природы Полуиены полиакриламидные (ПААГ) микросферы с различными высокомолекулярными наполнителями^ унИ8РР^сальньіе для создания пролонгиро-

анных форм как низко-, так и высокомолекулярных БАВ пептидной рироды. Предпринята успешная попытка создания масляных носителей с амополимеризующейся и биодеградируемой поверхностью в условиях рганизма. Усовершенствованы способы получения микросфер, позволяющие ущественно снизить их размер.

В экспериментах на лабораторных и с/х животных на примере ПААГ МС оказана возможность создания для сурфагона и рСТГс ППД, способных оддерживать достаточно высокую концентрацию гормонов и вы-зывать оответствующие метаболические изменения на протяжении 2-х недель.

Приобретенные знания послужат основой для создания удобных в ірименении ППД БАВ различных спектров действия. Созданные ППД рСТГс і сурфагона могут быть предложены для применения в практике.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы (сложены на 2-й Международной конференции "Актуальные проблемы іиологии в животноводстве" (Боровск, 1995); на совместном заседании >тделов биотехнологии, питания и регуляции метаболизма и проективности животных ВНИИФБиП с/х животных (Боровск, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, їбзора литературы, собственных исследований и их обсуждения, включения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 164 :траницах машинописного текста, содержит 13 рисунков, 4 фотографии і 13 таблиц. Список литературы - 244 источника, в т.ч. на иностранных языках - 175.

Положения, выносимые на защиту:

1. На основе отечественных материалов возможно создание ППД рСТГс і сурфагона, работающих на протяжении 2-х недель и более.

2. Микросферы на основе ПААГ способны выделять иммобилизованные сурфагон и рСТГс с различной скоростью в зависимости от химической природы молекул-наполнителей и степени сшивки геля.

3. Скорость выделения иммобилизованного в целлюлозных микросферах рСТГс и сурфагона зависит от соогношения растворимых и нерастворимых компонентов матрицы, метода приготовления ыикросфер и химической природы конкретных биологически активных веществ.

4. Созданные ППД сурфагона при проверенных схемах введения животным способны угнетать половую функцию как самцов, так и самок, вызывая снижение концентрации половых стероидных гормонов, позволяя улучшить зоотехнические показатели.

5. Разработанные ППД рСТГс способны при однократной инъекции

поддерживать повышенную концентрацию гормона в крови свиней в течени 2-х недель и вызывать изменения в обмене веществ, сходные с таковым при ежедневных инъекциях.