Введение к работе
Актуальность темы. Одним из направлений получения новых лекарственных препаратов является создание многокомпонентных форм, что требует разработки объективных методов оценки активных компонентов в комбинациях и их оптимального соотношения. Изучение индивидуального действия компонентов и их комбинаций требует большого числа экспериментов в широком интервале концентраций с использованием лабораторных животных. В связи с этим представляется перспективной разработка способов предварительных исследований на модельных объектах, не требующих использования лабораторных животных, в частности, на микробных культурах.
Число известных разработок стандартных методик биотестирования химических веществ на микробных культурах пока невелико. В качестве показателей биологической активности различных веществ, как правило, используют суммарные характеристики, такие, как лаг-период, максимальная скорость роста, предельная ёмкость. При использовании таких величин количественная оценка биологической активности веществ затруднительна, особенно при изучении комбинированного действия двух и более веществ.
Поэтому стандартизация количественного тестирования биологически активных веществ на микробных культурах представляется актуальной.
Проблема взаимодействия одновременно назначенных лекарств, изменение характера действия лекарственных веществ как компонентов лекарств, так же, как и возможность прогнозирования реакций организма, составляет важную часть биофармацевтического поиска. Теоретически эти вопросы изучены недостаточно. Существующие взгляды на принципы количественной оценки комбинированного действия противоречивы. Особенно большие трудности представляет прогнозирование зависимости доза - эффект. В связи с этим разработка теории комбинированного действия и её экспериментальная апробация также актуальна.
Цель и основные задачи исследования.
Цель работы: разработка методики стандартизации количественного тестирования индивидуального и комбшшрованного действия веществ на микробных культурах Saccaharomyces cerevisiae, Caadida albicans, Paramecium caudatarn.
Поставленная цель определила следующие основные задачи исследования.
1. Обосновать выбор модельных микробных культур, осуществить выбор условий и способов тестирования.
-
Разработать методику стандартизации тестирования веществ на модельных микробных культурах.
-
Определить кинетические параметры экотоксикологической модели.
-
Исследовать влияние условий культивирования и активных добавок на параметры роста микробных культур.
-
Разработать количественные принципы оценки комбинированных эффектов на основе экотоксикологической модемі. Установить эффекты комбинированного действия солей цинка и меди(И).
-
Для верификации предложенных принципов - разработать методы количественной оценки противогрибковой активности клотримазола и комбинации клотримазола с солью серебра(1) на рост Candida albicans.
-
Разработать метод расчёта цитоцидньи, цитостатических и ингабирующих концентраций химических веществ.
-
Разработать метод расчёта диаграмм «концентрации химических агентов -эффект» для прогнозирования комбинированного действия химических веществ.
Научная новизна. Впервые на осеювє экотоксикологической модели проведена стандартизация тестирования на микробных культурах Saccaharomyces cerevisiae, Candida albicans, Paramecium caudatum.
Показано влияние условий культивирования микробных культур на кинетические параметры экотоксикологической модели.
Разработана ультразвуковая методика приготовления стабильного гидрозоля клотримазола и проведена количественная оценка его биологической активности на культуре Candida albicans.
Апробированы оптические дифракционные методы для оценки биомассы, размеров и объёма клеток культуры Saccaharomyces cerevisiae.
Предложены количественные принципы оценки комбинированных эффектов: аддитивности, синергизма, антагонизма. Установлены эффекты действия комбинаций Z11SO4+CUSO4, клотримазол+AgNCb.
Проведен теоретический расчет цйтоцидных, цитостатических и ингибнрующих концентраций и расчет диаграмм «концентрации химических агентов - эффект» для прогнозирования комбинированного действия солей ZnSCM и C11SO4.
Практическая значимость. Разработана методика стандартизации тестирования на микробных культурах: Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans, Paramecium, caudatum.
Разработана ультразвуковая методика приготовления стабильного гидрозоля клотримазола. Показана целесообразность предложенного метода испытания гидрозоля клотримазола и оценки его биологической активности на культуре Candida albicans по сравнению с существующими методами.
Разработанный способ расчёта цитоцидных, цитостатических и шггибирующих концентраций индивидуальных веществ и их смесей может использоваться для выбора дозы компонентов лекарственного препарата.
Предложенные диаграммы «концентрации химических агентов - эффект» целесообразно использовать для прогнозирования комбинированных эффектов лекарственных препаратов.
Показано, что когерентно-оптический метод и выведенные соотношения могут успешно использоваться для оценки биомассы микробных культур.
Апробация работы. Результаты исследований представлены и доложены на V Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 1998), на XVI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 1998); на V Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 1998); на Международной конференции «Биохимическая физика на рубеже столетий» (Москва, 2000); на VII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2000); на Международной конференции молодых учёных «Химия к технология пищевых веществ. Экологически безопасные технологии на основе возобновляемых природных ресурсов» (Москва, 2000); на IX Международной конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна, 2002).
Публикации. Основные результаты работы отражены в 10 публикациях
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно- исследовательскігх
работ Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова (№ государственной
регистрации 0910039990), соответствует проблеме совета АМН РФ №48 "Фармация".
Положения, выносимые на зашиту. Результаты определения стандартных параметров роста микробных культур Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans, Paramecium caudarum.
Результаты по оценке действия комбинаций солей ZnSO,», C11SO4 и по исследованию влияния солей ZnSC*4 и CuSC>4 на изменение распределения по размеру и объёму клеток Saccharomyces cerevisiae.
Результаты определения стандартных параметров роста культуры Candida albicans в присутствии клотримазола, комбинаций клотримазола и AgNCb.
Методы прогнозирования комбинированного действия солей Z11SO4 и CuS04.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, трёх глав, отражающих результаты экспериментальных исследований, общих выводов, списка цитированной литературы и приложения. Работа изложена на 125 страницах, содержит 30 таблиц, 29 рисунков. Список литературы включает 144 источника.
