Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1. Свойства шестичленных азинов, применяемых в терапии заболеваний иммунной системы и инфекционных заболеваний 10
1.1.1. Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиримидина и его производных 10
1.1.2 Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиридина и его производных 22
1.1.3 Бифункциональные соединения, содержащие пиримидиновый и пиридиновый фрагменты 29
1.2. Использование серебра для лечения инфекционных заболеваний и коррекции иммунного статуса 34
Глава 2. Экспериментальная часть 46
2.1. Объекты, материалы и методы исследования 46
2.2. Приготовление растворов кристафона в растворах электролитов и БАВ и выделение их твердых продуктов 47
2.3. Получение и анализ серебряной соли кристафона 49
2.3.1. Получение серебряной соли 49
2.3.2. Роданометрическое определение серебра 51
2.3.3. Неводное титрование серебряной соли кристафона 52
2.4. Изготовление суппозиториев на основе кристафона и его серебряной соли 52
2.4.1. Действующие и вспомогательные вещества, составы и технология изготовления суппозиториев 52
2.4.2. Методы контроля качества суппозиториев 56
2.5. Медико-биологические исследования 59
2.5.1. Изучение антимикробного действия суппозиториев на основе кристафона и серебряной соли кристафона 59
2.5.2. Изучение туберкулостатической активности кристафона в растворах биологически активных веществ 61
2.5.3. Изучение иммунотропной активности препаратов на основе кристафона 61
2.5.4. Изучение острой токсичности серебряной соли кристафона 65
2.5.5. Изучение эффективности препаратов на основе кристафона и его серебряной соли при моделировании бактериального вагинита у крыс 66
Глава 3. Результаты работы и их обсуждение 70
3.1. Таутомерия кристафона в растворах сильных кислот и оснований 70
3.2. Нековалентные взаимодействия кристафона с биологически активными веществами в водных средах 83
3.3. Серебряная соль кристафона: синтез, изучение структуры, физико-химических и фармакологических свойств 92
3.3.1. Лабораторный метод получения серебряной соли кристафона 92
3.3.2. Изучение состава, структуры, физико-химических и фармакологических свойств 96
3.4. Суппозиториальные лекарственные формы препаратов на основе кристафона и его серебряной соли 107
3.4.1. Общие сведения о суппозиториальной лекарственной форме 107
3.4.2. Новые ЛП на основе кристафона и его серебряной соли 113
Выводы 121
Список литературы 123
Список печатных трудов 134
- Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиримидина и его производных
- Использование серебра для лечения инфекционных заболеваний и коррекции иммунного статуса
- Приготовление растворов кристафона в растворах электролитов и БАВ и выделение их твердых продуктов
- Нековалентные взаимодействия кристафона с биологически активными веществами в водных средах
Введение к работе
Актуальность проблемы
Серьезную опасность в борьбе с инфекционными болезнями представляет возрастающая резистентность к противомикробным препаратам, усугубляющаяся снижением иммунитета у подавляющей части населения. В связи с этим, разработка новых лекарственных средств (ЛС), обладающих как противомикробным, так и иммуномодулирующим эффектами, является актуальной задачей.
Кристафон (Ы-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5Н-пиримидин-4-сульфон)-М-изоникотиноилгидразид) - оригинальный отечественный препарат, обладающий комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием эффективен в отношении микобактериозов (туберкулёз, лепра и др.), хламидийной, трихомонадной, уреаплазменной, герпетической инфекции [1].
Недостатками лекарственных средств на основе кристафона (Кри, I) являются крайне низкие биодоступность и растворимость как в воде, так и в липофильных средах. Эксперимент на кроликах показал, что 50% кристафона выводится из организма в неизменном виде [2]. Одним из путей повышения биодоступности кристафона является его модификация, приводящая к изменению гидрофильно-липофильного соотношения в молекуле. Увеличение гидрофильности, улучшающее биодоступность, как правило, достигается получением солевых комплексов лекарственных веществ (ЛВ), содержащих либо остаток кислоты, либо катионы различной природы. Приемом повышения липофильности является введение в его структуру иона тяжелого металла, в основном серебра, платины и золота.
Известно, что ионы серебра оказывают антимикробное иммуномодулирующее действие, не вызывая резистентности микроорганизмов, а также проявляют вяжущее, анальгезирующее действие. Ионы серебра в организме человека образуют труднорастворимые комплексы с отрицательно заряженными белками и рядом функциональных
групп ферментов, поэтому непосредственное введение ионов серебра в организм затруднено. В связи с этим, лучшей биодоступностью обладают препараты, представляющие собой соль серебра с лекарственными веществами [3].
Существенное влияние на биодоступность оказывает выбор оптимальной лекарственной формы и способа введения лекарственного вещества в организм, обеспечивающие его наилучшую доставку к биомишеням.
Целью исследования является изучение взаимодействия кристафона с основаниями и кислотами, в том числе с кислотой Льюиса - нитратом серебра в водной среде, и разработка новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
Задачами исследования являются
Изучение явления таутомерии кристафона в водных растворах сильных кислот и оснований.
Исследование нековалентных взаимодействий кристафона с гидроксилсодержащими биологически активными веществами и изучение растворимости и фармакологической активности образующихся продуктов.
Создание новой лекарственной субстанции взаимодействием кристафона и кислоты Льюиса - ионами серебра; доказательство её структуры, изучение физико-химических и фармакологических свойств.
Разработка состава и технологии изготовления новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
Исследование иммунотропной и антибактериальной активности лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
Разработка методов определения действующих веществ в предложенных лекарственных препаратах и составление проектов фармакопейных статей.
Научная новизна
Показано, что прототропные превращения кристафона в кислых средах приводят к образованию более растворимых солевых или Н-комплексов, в которых фармакофорные пиримидиновый и изониазидный фрагменты не претерпевают кардинальной перестройки.
Выявлено повышение туберкулостатической активности водных растворов кристафона в присутствии биологически активных веществ, образующих Н-комплексы, - триптофана и гиалуроновой кислоты по сравнению с суспензией кристафона в воде.
Впервые синтезирована серебряная соль кристафона и изучены её физико-химические и фармакологические свойства.
Разработаны состав и лабораторная технология изготовления новых лекарственных препаратов с кристафоном и его серебряной солью в форме суппозиториев и подтверждена их иммунотропная и антибактериальная активность.
Практическая значимость степень внедрения результатов в практику
Водорастворимая форма лекарственного средства кристафон (водный раствор кристафона, триптофана и гиалуроновой кислоты), проявляющая туберкулостатическую активность, может быть предложена в качестве противотуберкулезного средства для перорального и инъекционного применения.
Серебряная соль кристафона рекомендуется как субстанция, обладающая комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием, поскольку проявляет сильное антимикробное действие в отношении S. Aureus, Е. Coli, Ps. Aeruginosae и - слабое действие в отношении Candida Albicans.
Обоснован состав и доказана эффективность применения новых лекарственных препаратов: Кристафон суппозитории ректальные, обладающего иммунотропным действием, Кристафон суппозитории
вагинальные и Аргокристон суппозитории вагинальные для лечения бактериального вагинита в экспериментах на крысах и мышах.
Результаты экспериментальных исследований использованы при подготовке нормативной документации на данные ЛС. Разработаны проекты фармакопейных статей предприятия ЗАО «ИнтелФарм», включающие новые методики анализа серебряной соли кристафона в суппозиториальных основах.
Материалы исследований рекомендованы для использования в научной работе и учебном процессе на кафедрах «Фармацевтической химии и фармакогнозии» и «Управления экономикой фармации и фармацевтической технологии».
На защиту выносятся положения, сформулированные в выводах и научной новизне.
Апробация работы
Результаты работы были представлены на Межвузовской конференции молодых ученых «Аспирантские чтения - 2006» (Самара, 2006), VII научной сессии «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» (г. Н. Новгород, 2008), Международной научно-практической конференции «Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании» (Белгород, 2008).
По результатам исследований получен патент, опубликовано 6 статей.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав (литературный обзор, экспериментальная часть, результаты работы и их обсуждение), 4 приложений, содержащих проекты фармакопейных статей на субстанцию и разработанные лекарственные препараты. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 18 рисунков. Список литературы включает 107 работ отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает глубокую признательность ЗАО «ИнтелФарм» за финансовую поддержку исследований и лично Яшновой O.K., а также
доценту кафедры управления экономикой фармации и фармацевтической технологии НижГМА, к.х.н., Волкову А.А. за помощь в постановке эксперимента.
Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиримидина и его производных
Лекарственные вещества класса пиримидина являются производными гетероцикла пиримидина - 1,3-диазина. Производные пиримидина имеют широкое применение в современной фармакологической практике.
Фрагмент пиримидина является составной частью некоторых жизненно необходимых биологически активных веществ. Производные пиримидина (цитозин, тимин, урацил), наряду с остатками фосфорной кислоты и сахара пентозы входят в состав нуклеотидов нуклеиновых кислот. В молекулах ДНК в качестве пиримидиновых оснований участвуют цитозин и тимин, в РНК вместо тимина входит структурно близкий ему урацил. К веществам класса пиримидина относятся многие синтетические лекарства, не являющиеся копиями природных соединений. Большинство синтетических ЛС производных пиримидина можно разделить на 4 подгруппы: производные (1Н,ЗН,5Н)пиримидин-2,4,6-триона (барбитураты), пиримидин-4,6-диона, пиримидин-2,4-диона (урацила) и пиримидин-2-она (цитозина) [4]. Фармакологическое действие производных пиримидина в существенной степени определяется имеющимися в составе молекулы заместителями. Замещение атомов водорода в положении С-5 пиримидинового нуклеотида на арильные радикалы в сочетании с галогеном (бромуридин, бромдезоксиуридин, бромвинилдезоксиуридин и др.), замещение их в пентозном остатке нуклеотида на амино- или азидогруппу (5-йод-2-аминоуридин, 5-амино-5-дезоксиуридин, З-азидо-3-дезоксиуридин, 3-азидо-Здезокситимидин) придают соединениям противовирусную активность [8]. Производные пиримидинов (аналоги нуклеотидов), такие как азидотимидин (зидовудин), а также дидезоксицитидин, наряду с пуриновыми производными (аналоги пуриновых нуклеозидов), такими как ацикловир, рибавирин, видарабин и др., применяются как средства борьбы с СПИД, при их применении наблюдается снижение смертельных исходов [8]. сн3 N3 Зидовудин Механизм противовирусной активности пиримидинов связывают с подавлением ими вирусиндуцированного синтеза дезоксирибонуклеиновой кислоты за счет снижения концентрации тимидинтрифосфата и дезокситимидинтрифосфата [9-11].
Механизм повреждающего действия некоторых производных пиримидина объясняют тем, что в условиях тиминового голодания не доводится до конца начавшаяся репликация дезоксирибонулеиновой кислоты, Спектр нарушений генетического материала клетки зависит от сроков воздействия пиримидинов на объект исследования [12].
Азидотимидин и ламивудин, наряду с противовирусным, оказывают иммуностимулирующее действие и увеличивают количество Т-лимфоцитов [5]. Замещение атомов водорода в положении С-5 пиримидинового ядра на сульфоногруппу в сочетании с замещением атома водорода в положении С-6 придают соединениям противовоспалительную, противолепрозную и иммуномодулирующую активность (диуцифон, изофон).
Механизм противовоспалительного действия пиримидинов заключается в активации процессов биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, универсальной стимуляции миотической активности и полиферации клеток, повышении продукции гормонов коры надпочечников. Иммуностимулирующие механизмы сульфопиримидинов связывают с увеличением содержания и активности интерлейкина-2 под их воздействием. На основе урацила и тимина путем модификации их структуры синтезирован ряд лекарственных веществ, являющихся метаболитами (метилурацил) и антиметаболитами (фторурацил, фторафур, цитарабин) нуклеиновых оснований. Препараты-антиметаболиты ингибируют синтез ДНК и применяются как противоопухолевые средства. Замещение атомов водорода в положениях С-5 и N-1 пиримидинового ядра на галоген и на сахарный компонент соответственно придают соединению противоопухолевую активность (фторурацил, фторафур, бис-тетрагидрофуран-5-фторурацил, фторуридин и т.д.).
Механизм противоопухолевого действия пиримидинов заключается в блокировании ими синтеза рибонуклеиновой кислоты опухолевых клеток за счет связывания ими тимидилатсинтетазы опухолевых клеток. Пиримидиновые антиметаболиты ингибируют синтез ДНК на последней стадии. Антиметаболиты в клетке превращаются в дезоксирибозиды, конкурирующие с нормальными нуклеозидами. В опухолевой клетке действие отдельных ферментов изменено, часто происходит синтез изоферментов, а потому включение антиметаболитов в нуклеиновые кислоты может быть интенсивнее, чем в нормальных клетках. При включении модифицированного производного пиримидина в ДНК возникает так называемый летальный синтез, вызывающий нарушение репликации или транскрипции и тем самым гибель раковых клеток. [13]
Цитарабин - изомер цитидина, являющегося промежуточным продуктом синтеза ДНК. В отличие от природного цис-изомера в молекуле цитарабина гидроксильные группы фуранового кольца имеют трансконфигурацию. Цитарабин подавляет развитие острого лейкоза, а также является эффективным средством для лечения некоторых видов рака у подростков [13]. Фторафур объединяет в молекуле пиримидиновое кольцо и тетрагидрофурановый остаток, моделирующий рибозу и дезоксирибозу. Фторафур широко применяется для лечения опухолей желудочно-кишечного тракта и молочной железы [13].
Использование серебра для лечения инфекционных заболеваний и коррекции иммунного статуса
О- бактерицидных свойствах;, серебра ; известно очень давно. В; небольших концентрациях оно безопасно для человеческих клеток, но губительно длябольшинства бактерийи вирусов.. Серебро; в инъекционной форме, применялось, при лечении ревматоидного-артрита [50-51], бронхиальной; астмы [52-53], гриппа, острых респираторных заболеваний, бронхита, пневмоний [54-56], гнойных септических заболеваний [57], внутрь — при лечении гастритов; и гастродуоденальных язв [58-59], наружно - при лечении гнойных ран [60] и ожогов. С открытием антибиотиков и сульфаниламидов интерес к препаратам серебра несколько снизился. Но в последнее время противомикробные свойства серебра вновь стали привлекать к себе внимание. Это связано с ростом аллергических осложнений антибактериальной терапии, токсическим действием антибиотиков на внутренние органы и подавлением иммунитета, возникновением грибкового поражения дыхательных путей и дисбактериоза после длительной антибактериальной терапии, а также появлением штаммов возбудителей, устойчивых к используемым антибиотикам.
Спектр действия препаратов серебра значительно шире многих антибиотиков и сульфаниламидов. Он включает как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии (в том числе антибиотикорезистентные штаммы), вирусы и грибы. При этом не вырабатывается устойчивости к нему у большинства патогенных микроорганизмов.
Серебро относится к группе биогенных элементов, являющихся постоянным компонентом тканей любого животного и растительного организма. Наиболее богаты серебром почки, легкие, печень, эритроциты. Его ионы принимают участие в обменных процессах организма, стимулируя или угнетая, в зависимости от концентрации, активность ряда ферментов. К настоящему времени уникальные антимикробные и антивирусные свойства соединений серебра всесторонне изучены [61-68] и этому вопросу посвящено несколько исчерпывающих обзоров [69-71].
Рядом исследователей установлено, что ионы серебра обладают выраженной способностью инактивировать вирусы осповакцины [72], некоторых энтеро-и аденовирусов [73], а также ингибировать вирус СПИДа [74] и оказывают хороший терапевтический эффект при лечении вирусного заболевания Марбург [75], вирусного энтерита и чумы у собак. При этом выявляются преимущества терапии коллоидным серебром по сравнению со стандартной терапией. Бактерицидные свойства металлического серебра связаны с его медленным окислением и высвобождением ионов Ag в окружающую среду. Основоположником научного изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Негели, который ещё в 80-е годы XIX века установил, что взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель. Это явление он назвал олигодинамией (от греч. «олигос» - малый, следовый, и «динамос» -действие, т.е. действие следов). Ученый доказал, что серебро проявляет олигодинамическое действие только в растворенном (ионизированном) виде. В последующем его данные были подтверждены и другими исследователями.
Наночастицы серебра обладают высокой антибактериальной активностью благодаря своей развитой поверхности, обеспечивающей максимальный контакт с окружающей средой. Кроме того, они достаточно малы и способны проникать сквозь клеточные мембраны, влиять на внутриклеточные процессы изнутри [76]. Механизм антимикробного эффекта заключается в том, что ионы серебра, действуя на клетку микроорганизма: - инактивируют ферменты, блокируя -SH и -СООН группы; - подавляют усвоение фосфатов микроорганизмами; - изменяют структуру и угнетают функции ДНК; - повреждают клеточные мембраны и ингибируют трансмембранный транспорт органических и неорганических веществ, в том числе ионов Na+ и Са ; - вызывают морфологические изменения в бактериальных клетках, что подтверждено результатами электронной микроскопии [77]. Представляется маловероятным, что микроорганизмы в процессе мутаций способны вырабатывать резистентность к серебру (кроме тех случаев, когда она существует a priori), так как его ионы атакуют большое количество разнообразных белковых объектов в клетке. Это ценное свойство стало особенно актуальным в настоящее время с появлением все большего количества штаммов болезнетворных бактерий, устойчивых к антибиотикам узкого действия и представляющих серьезную угрозу для жизни и здоровья людей [78].
Изучению влияния наночастиц серебра на жизнедеятельность грамотрицательных микроорганизмов Е. coli, V. cholera, P. aeruginosa и S. typhys в логарифмической фазе роста посвящено исследование [79]. В работе использовались растворы наночастиц серебра с широким распределением по размерам (от 3 до 25 нм) различных концентраций (0, 25, 50, 75, 100 мкг/мл). Установлено, что V. cholera, P. aeruginosa отличаются большей устойчивостью, чем Е. coli и S. typhys, однако при содержании серебра 75 мкг/мл прекращение роста отмечается во всех образцах. Методом электронной микроскопии установлено, что наночастицы серебра не только закреплены на клеточной мембране, но способны также проникать сквозь неё и распределяться внутри бактерии.
Изучается влияние наночастиц серебра на активность вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) [80]. Установлено, что наночастицы серебра упорядоченно связываются с вирусной оболочкой и располагаются на расстоянии около 28 нм друг от друга. На основании данных исследований сделан вывод, что наночастицы серебра способны селективно взаимодействовать с поверхностным гликопротеином gpl20, основная функция которого заключается в распознавании и связывании вирусной частицы с клеткой-хозяином посредством рецепторного участка CD-4, и блокируют способность ВИЧ-1 связываться с клеткой и внедряться в неё.
В литературе имеются сведения о том, что серебро является мощным иммуномодулятором, сравнимым со стероидными гормонами. Установлено, что в зависимости от дозы, серебро может как стимулировать, так и подавлять фагоцитоз. Под влиянием серебра повышается количество иммуноглобулинов классов А, М, G, увеличивается процентное содержание абсолютного количества Т-лимфоцитов [81-83]. Ввести серебро в организм сложно, т.к. его ионы непосредственно в месте введения образуют труднорастворимые комплексы с отрицательно заряженными белками и рядом функциональных групп ферментов, в связи с чем остро встает проблема выбора эффективной лекарственной формы. Так при втирании и подкожном введении серебро фиксируется кожей и клетчаткой, а при энтеральном способе ионы серебра сразу инактивируются в результате образования нерастворимых белково-солевых комплексов (альбуцид серебра, хлорид серебра)
Изучение перераспределения серебра по внутренним органам, показало, что оно относится к равномерно распределяющимся металлам, основным путем выведения которого является желудочно-кишечный тракт и почки. Период выведения из организма составляет 48 - 72 ч.
В малых дозах серебро не обладает кумулятивными свойствами и неопасно для здоровья- человека. Однако при длительном применении больших доз серебра (в течение 7-8 лет) в лечебных целях, а также при работе с его соединениями в производственных условиях может развиться аргирия - пигментация (серо-голубого цвета) кожи, слизистых оболочек, внутренних органов, глаз вследствие восстановления ионов серебра (субэпителиального отложения сульфида серебра). У людей с признаками аргирии не выявляются изменения в функциональном состоянии органов и систем и они не подвержены инфекционным заболеваниям, даже при попадании в очаг инфекции [84-85]. Лекарственные препараты серебра
Приготовление растворов кристафона в растворах электролитов и БАВ и выделение их твердых продуктов
Для изучения кислотно-основной таутомерии кристафона готовили 3 10" э М растворы кристафона в растворах НС1 и NaOH с рН в диапазоне 1-3 и 9-13. Растворы кристафона готовили следующим образом: навеску кристафона 0,01 г растворяли в растворах НС1 (NaOH) с фиксированным значением рН в мерной- колбе на 500 мл, с помощью пипетки брали аликвоту 50 мл, вносили в мерную колбу на 100 мл, и добавляли раствор НС1 (NaOH). Приготовление растворов кристафона в средах, содержащих БАВ Готовили растворы гиалуроновой кислоты и триптофана, а также смеси гиалуроновой кислоты с триптофаном в воде. Затем в растворы гиалуроновой килоты, триптофана, их смеси и раствор реополиглюкина добавляли кристафон. Составы растворов Приведены в таблице 2.1. Растворы нагревали на водяной бане при 60-70 С в течение 1,5-2 часов до полного растворения кристафона. Для определения влияния рН на растворимость кристафона в полученные растворы 1-4 (табл. 2.1) добавляли 0,1 М НС1 до рН = 4,0 или 0,1 М NaOH до рН = 8,4 и дополнительное количество кристафона до получения насыщенных растворов. Получение солянокислой соли кристафона (КриНСІ) Готовили 0,2 М раствор кристафона в ОД М растворе НС1. Раствор выпаривали на песчаной бане. Продукт реакции представляет собой белый кристаллический порошок. Получение продукта взаимодействия кристафона с NaOH (KpuNaOH) Готовили 0,2 М раствор кристафона в 0,1 М растворе NaOH. Раствор выпаривали на песчаной бане. Продукт реакции представляет собой кристаллический порошок светло-желтого цвета.
Получение натриевых солей кристафона и диуцифона Получение натриевых солей выполнено согласно методике [49]. 6,2 ммоль кристафона или диуцифона растворяли в 13 мл раствора, содержащего 13 ммоль (для кристафона) или 26 ммоль (для диуцифона) гидроксида натрия. После фильтрации и охлаждения приливали 60 мл этанола. Осадок отфильтровывали, промывали 20 мл спирта и сушили при 50С.
Кристафон (ФСП 42-00374715-03, ОАО «Кристалл»), серебра нитрат (AgN03 марки «ЧДА», ГОСТ 1277-75), кислота азотная концентрированная (ГОСТ 4461-77), роданид аммония (ТУ 6-09-4708-79), железоаммонийные квасцы (ГОСТ 4205-77), дифениламин, кислота серная концентрированная (марки «ЧДА», ГОСТ 4204-77), вода бидистиллированная.
Готовили водную суспензию кристафона, мелкодисперсное состояние кристафона в суспензии достигалось интенсивным механическим перемешиванием или ультразвуковой обработкой. В приготовленную суспензию добавляли нитрат серебра, при мольном соотношении кристафона к AgN03 от 1:1 до 1:4 соответственно. Реакционную смесь подвергали интенсивному механическому перемешиванию в течение 15 мин или ультразвуковой обработке в течение 1-7,5 мин до получения объемного гомогенного осадка, полученный осадок отделяли на стеклянном фильтре, с использованием водоструйного или вакуумного насоса, промывали бидистиллированной водой 3-4 раза и высушивали в сушильном шкафу при температуре 50-80 С. Синтез осуществляли при комнатной температуре, без доступа прямых лучей света. Для изучения факторов, влияющих на полноту и скорость протекания реакции и подбора оптимальных условий проведения процесса синтез проводился в различных условиях, приведенных в таблице 2.3. Определение качества промывки осадка серебряной соли кристафона Качество промывки осадка серебряной соли контролировали проверкой промывных вод на присутствие нитрат-иона тестом с дифениламином (C6H5)2NH [87]. На часовое стекло помещали 3-4 капли дифениламина в концентрированной серной кислоте, на кончике стеклянной палочки вносили небольшое количество промывной воды, смесь перемешивали. В присутствии NO3" должно наблюдаться интенсивное синее окрашивание вследствие окисления дифениламина образующейся азотной кислотой.
Отсутствие синего окрашивания пробы промывных вод свидетельствует об отсутствии нитрат-ионов в них. Продукт разлагается при температуре 215-220, С Определение растворимости Изучение растворимости серебряной соли кристафона осуществляли по методике, описанной в ГФ XI, статья «Растворимость» [88]. Навеску серебряной соли кристафона массой 0,01 г вносили в отмеренное количество растворителя (100 мл). Содержимое колбы непрерывно встряхивали в течение 10 мин при нагревании на водяной бане до 30 С. Установлено, что серебряная соль кристафона практически не растворима в воде, 0,1 М растворе NaOH, 0,1 М растворе НС1, спирте этиловом 96 %, хлороформе, эфире, дифениламине.
Нековалентные взаимодействия кристафона с биологически активными веществами в водных средах
Как показано в разделе 3.1 молекула кристафона, имеющая много центров кислотности (пиримидиновый фрагмент) и основности (пиридиновый фрагмент), проявляет амфотерные свойства. Знание типа структуры кристафона в кислых и основных средах позволяет прогнозировать его растворимость. Низкая растворимость пиримидинов в водных и липидных средах, вероятно, обуславливается слабыми водородными связями между плоскостью пиримидиновых гетероциклов, и достаточно сильными диполь-дипольными взаимодействиями. Эти межмолекулярные взаимодействия способствуют энергетически выгодному параллельному расположению циклов (стекинг-взаимодействию) и, соответственно, резко снижают растворимость.
Пиримидиновый фрагмент можно рассматривать как аналог части нуклеотида, являющегося, в свою очередь, составной частью нуклеиновых кислот, представляющих собой биополимеры с большой молекулярной массой (нескольких миллионов дальтон). В структуру нуклеиновых кислот входит три типа соединений: фосфорная кислота, сахара - главным образом пентоза, и азотистые гетероциклы (пурины и пиримидины). В живой природе, за счет присутствия сахара и остатка фосфорной кислоты, у азотистых гетероциклов появляется больше возможности нековалентного связывания с другими объектами за счет: 1) электростатического притяжения разноименно заряженных групп, 2) образования водородных связей (водородных мостиков) между полярными группами (N-H) и донорами неподеленной пары электронов (N и О), 3) Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий, обусловленных притяжением постоянных, наведенных или виртуальных диполей.
Представляло интерес изучить возможность усиления нековалентных межмолекулярных взаимодействий за счет повышения доли водородных связей между частицами, и, соответственно, повышения растворимости кристафона в водной среде за счет введения веществ, имитирующих природные компоненты нуклеиновых кислот. Известно, что многоатомные спирты, сахара и полисахариды, природные органические кислоты и основания, в том числе аминокислоты, белковые соединения склонны образовывать комплексы. Функциональными группами этих соединений являются реакционноспособные свободные гидроксильные группы.
В качестве биологически активных веществ, способных образовывать Н-комплексы с многофункциональными гетероциклами, были выбраны полисахариды: декстран и гликозоаминогликан - гиалуроновая кислота, а также протеиногенная аминокислота триптофан. Используемый в настоящей работе декстран (XII) относится к низкомолекулярным полимерам глюкозы, связанный преимущественно в положении а(1— 6), а в точках ветвления в положении а(1— 3) и является основным компонентом препарата Реополиглюкин.
Следует ожидать, что межмолекулярное взаимодействие кристафона и декстрана обусловлено, главным образом, водородными связями. Гиалуроновая кислота (XIII) относится к простым гликозаминогликанам, и построена из дисахаридных звеньев, состоящих из N-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты, соединенных в положении р (1— 3, благодаря чему макромолекула принимает конформацию спирали). Повторяющиеся звенья связанны в положении р(1— 4), локализованные на внешней стороне спирали гидрофильной карбоксильной группы остатков глюкуроновой кислоты будут обеспечивать кислотный характер. XIII
Гиалуроновая кислота, за счет карбоксильной группы в мономерном звене глюкуроновои кислоты, является носителем электрических зарядов, в слабощелочной среде ионизация в полисахаридных звеньях будет увеличиваться. В слабощелочных средах возможна также ионизация NH-групп пиримидинового цикла. Следовательно, следует ожидать, что в нейтральной или слабощелочной среде будет происходить образование комплексных ассоциатов кристафона с карбоксильными и карбоксилатными группами гиалуроновой кислоты.
Растворимость кристафона в воде крайне мала и составляет 8 10"5 моль/л при 20 С, рН водного раствора равна 4,3. Растворимость кристафона в растворе полисахаридов - гиалуроновой кислоты и декстрана, увеличивается примерно в 20 раз и составляет 1,8 40-3 моль/л. В растворе полисахаридов в слабощелочной среде при рН 8,4 растворимость кристафона увеличивается ещё в 2 раза. Можно предположить, что карбоксильные группы будут взаимодействовать с наиболее основными нуклеофильными центрами в гетероциклах - атомом азота пиридинового цикла, тогда как в слабощелочной среде карбоксилат-ионы взаимодействует с ионизованной NH-группой пиримидинового фрагмента. Эти факты хорошо согласуются только для гиалуроновой кислоты.
Выбор триптофана в качестве биологически активного компонента, способного образовывать комплексы с кристафоном и, соответственно, увеличивающего его растворимость в воде, обусловлен, в том числе, его фармакологическими свойствами. Незаменимая аминокислота триптофан регуливует функцию эндокринного аппарата, отвечает за синтез гемоглобина. Кроме того, триптофан стимулирует секрецию инсулина и эффективен при лечении таких заболеваний как рак, туберкулез, диабет. Потребность в триптофане возрастает после больших потерь крови, ожогов, (ресурс Интернет info@farmamed.ru), а также используется организмом для создания мышечных белков, белков антител иммунной системы, в производстве нейромедиатора — серотонина и участвует в синтезе мелатонина и карнитина.
![Аналитические и технологические исследования по разработке новых препаратов на основе коры сирени обыкновенной [Электронный ресурс]](/i/i/4601/192337.png "Аналитические и технологические исследования по разработке новых препаратов на основе коры сирени обыкновенной [Электронный ресурс] Климова Инна Юрьевна")
