Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
В настоящее время особый интерес вызывает разработка доступных и
эффективных способов иммобилизации протеаз, поскольку такие
стабилизированные биокатализаторы начинают интенсивно
использоваться в медицине в качестве фармакологических средств для лечения гнойно-воспалительных процессов. Их терапевтический эффект обусловлен высокоспецифичным, селективным лизисом белков некротических тканей, всегда присутствующих в гнойно-воспалительном очаге и поддерживающих патологический процесс. Удаление нежизнеспособных, некротизпрованных тканей приводит к стимуляции процессов репарации и регенерации тканей. Неполитическое действие иммобилизованных протеаз широко используется в хирургии, стоматологии, пульмонологии, гинекологии, офтальмологии .
Большинство опубликованных работ по иммобилизации протеаз относится к получению их нерастворимых форм, в то время как по получению и исследованию биохимических свойств растворимых иммобилизованных протеаз в литературе имеются лишь единичные сообщения (Л. В. Земцова и соавт., 1981; Р. И. Салганик и соавт., 1983). В значительной мере это объясняется тем, что перечень пригодных для иммобилизации водорастворимых полимеров весьма ограничен, к тому же многие из них инертны и не поддаются активации традиционными химическими методами.
Наиболее перспективными полимерными носителями для получения водорастворимых иммобилизованных ферментов медицинского назначения являются полиэтиленоксиды. Полиэтиленоксид 1500 выпускается отечественной промышленностью и применяется в медицине для изготовления композиционных лекарственных форм (мазей, эмульсий, линиментов). Полиэтиленоксид практически нетоксичен и в организме не подвергается биотрансформации, выделяясь при парэнтеральном введении в неизменном виде (В.Ф. Карташев, 1984). Однако, ввиду высокой химической инертности полиэтиленоксида 1500 возникают сложности с его активацией. Наиболее перспективным, по нашим представлениям, может стать физико-химический метод активации полиэтиленоксида с использованием ионизирующего излучения.
Одним из основных критериев при выборе фермента для иммобилизации с целью получения препарата медицинского назначения является его доступность и экономичность. Протеолитические ферменты, получаемые из животного сырья (пепсин, трипсин, химотрипсин) и растительного (папайи), неперспективны вследствие ограниченности сырьевой базы. В отличие от них, бактериальные протеазы доступны.
При получении иммобилизованных на полиэтиленоксиде протеаз наше внимание привлекли протеазы Bac.subtilis, выпускаемые отечественной промышленностью в больших масштабах для биотехнологических целей.
Цель работы - создание медицинских препаратов на основе протеаз Bac.subtilis, иммобилизованных на полиэтиленоксиде 1500 и гидрофильном геле полиэтиленоксида 1500 (далее полиэтиленоксид).
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
-
Исследовать влияние ионизирующего излучения на водные растворы полиэтиленоксида с целью введения в полимер химически активных групп для последующей иммобилизации протеаз.
-
Разработать способ радиационной иммобилизации протеаз на полиэтиленоксиде.
-
Изучить физико-химические свойства иммобилизованных на полиэтиленоксиде протеаз.
-
Разработать радиационный способ получения гидрофильных гелей полиэтиленоксида.
В результате проведенных исследований установлено, что поли-тиленоксид в растворе под действием ионизирующего излучения окисляется с образованием карбонильных групп.
Полиэтиленоксид, активированный радиационным способом, способен связываться с протеазами Bac.subtilis, образуя иммобилизованную форму фермента.
Впервые разработан радиационный способ иммобилизации протеаз Bac.subtilis на полиэтиленоксиде позволяющий получать стерильную форму лекарственного препарата.
С использованием ионизирующего излучения впервые получен гель полиэтиленоксида и гелевая форма иммобилизованной протеазы.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ
На основе проведенных исследований разработаны лекарственные препараты имозимаза и стоматозим, представляющие собой иммобилизованные радиационным способом на полиэтиленоксиде и геле полиэтиленоксида протеазы Bac.subtilis. Препараты прошли полный цикл доклинических исследований в соответствии с утвержденной программой МЗ РФ. Препарат имозимаза официально разрешен приказом министра здравооохранения РФ для применения в медицинской практике и включен в Государственный Реестр лекарственных препаратов, регистрационный N94/128/5.
Анализ результатов по использованию имозимазы в клинической практике показал высокую терапевтическую эффективность препарата в хирургии, стоматологии, пульмонологии, гинекологии, офтальмологии.
Разработан высокочувствительный метод количественного определения полиэтиленоксида в физиологических средах, который позволил исследовать фармакокинетику иммобилизованных на полиэтиленоксиде протеаз при различных путях введения экспериментальным животным.