Введение к работе
Актуальность темы.
Расстройства гемостаза, характеризующиеся признаками гиперкоагуляции, являются главным звеном в развитии тромбогеморраги-ческих осложнений различных заболеваний, главной причиной тромбозов и тромбоэмболии, приводящих к летальным исходам при патологиях сердечно-сосудистой системы (Лакин К.М. и соавт., 1974, Макаров В.А., 1989). Для быстрой коррекции таких нарушений свертываемости крови современная терапия использует природный антикоагулянт прямого действия гепарин. (Jaques, 1975; Машков М.Д., 1995).
Безопасность применения гепарина может быть гарантирована только наличием и рациональным применением высокоактивных его антагонистов, которые способны быстро и необратимо, без побочных проявлений устранить антикоагулянтный эффект.
В настоящее время для этих целей применяют природные поли-катионьг белковой природы - протамины, многолетнее использование которых убедительно показало, что они не обладают необходимой избирательностью связывания гепарина в условиях кровотока; их использование сопровождается различными побочными эффектами даже при адекватной дозировке, но, особенно, при нередких передозировках. Кроме того, ограниченная доступность использования протами-нов в практической медицине зависит от объемов добычи ценных пород рыб, гонады которых являются сырьем для получения этого вида аптигепаринатов.
В результате активных поисков синтетических аналогов прота-мшга появились сообщения, которые описывают структуру и биологические свойства в эксперименте новых перспективных катионных полимеров - аптигепаринатов. Многие из них обладают более сильной, чем протамины, нейтрализующей актавносгью, однако, и они не лишены побочных эффектов (тромбоцитопения, частичная инактивация факторов свертывания), которые можно объяснить не только вариациями построения макромолекулы (плогаость заряда, величина макромолекулы, степень кватернизации и др.), но и макроструктур-ными особенностями полимерных носителей кватернизованного атома азота (молекулярная масса, мономерный состав, конформационные характеристики, плотность заряда и др.). Используя современные возможности полимерной химии, в Иркутском госуниверситете получен ряд поликатионов на основе винилазолов.
Известные производные азолов проявляют выраженную ан-тиагрегационнуто активность (Ferroni et al., 1988; Milani et al., 1988; Hisayama et al., 1989 и др.), что сильно повлияло на выбор этой структурной основы для создания новых поликатионов. Это свойство носителя заряда наиболее существенно, поскольку известно, что при адек-
ватной нейтрализации гепарина или передозировках всех известных антигепаринатов возникает выраженная тромбоцитопения, как результат склеивания этих клеток и длительной задержки клеточных агрегатов в капиллярном русле.
Кроме того, винилпроизводные азолов легко могут вступать в реакцию сополимеризащш, которая при условиях оптимального подбора количественного и пространственного соотношения сополимер-ных группировок со структурами - носителями заряда - может уменьшить токсичность антигепарината за счет уменьшения продолжительности его пребывания в организме.
Обладая целым рядом положительных свойств, гепарин может вызывать аллергические реакции. Его применение сопровождается тромбоцитопенией, нередко возникает рикошетный эффект, что сильно затрудняет, а иногда делает абсолютно невозможным его применение при затяжном течении ряда заболеваний. Кроме того, у значительной части населения планеты отсутствует или снижена чувствительность к этому препарату из-за врожденного дефицита кофактора гепарина - AT III. По данным ВОЗ на 5000 населения приходится 1 человек с наследственным дефицитом данного белка. Они составляют группу повышенного риска тромбообразования. Этот перечень добавляется сотнями тысяч пациентов с возникающей недостаточностью AT -III в течении основного заболевания.(Ос^агс1, Abildgaard, 1978).
Поиск эффективных заменителей гепарина ведется среди его структурных аналогов - сульфатированных полисахаридов природного происхождения - фукоиданов. Основной структурной единицей этих полисахаридов является фукоза, а полисахаридный скелет макромолекулы имеет разветвленную структуру (Doner. WhinstLer, 1973; УсовА.И., 1992, 1993).
В наших исследованиях были использованы фукоиданы, выделенные и охарактеризованные в лаборатории Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН под руководством доктора химических наук, профессора А. И. Усова.
Цель исследования.
Целью данной работы было выявление антигепариновых свойств в ряду сополимеров на основе винилазолов с различными вариациями их структурных элементов, исследование острой токсичности этих соединений и зависимости их специфической фармакологической активности от основных макромолекулярных характеристик.
Изучение механизма антикоагулянтной активности новых фракций фуковданов и установление возможности нейтрализации анти-коагулянтного действия фукоиданов, выделенных из бурых морских водорослей Laminaria Saccharina Баренцева моря, сополимером на
основе вшшлимидазола, проявляющего наибольшую антигепариновую активность.
Задачи исследования.
-
Установить наличие антигепариновых свойств и определить токсичность в ряду гомополимеров и сополимеров на основе винила-золов в исследованиях "in vitro";
-
Выявить зависимость антигепариновых свойств от основных характеристик заряженных макромолекул;
-
Установить изменение признаков антикоагулянтной активности и острой токсичности в зависимости от способа выделения фу-коиданов из бурой морской водоросли Laminaria Saccharina;
-
Установить наличие антагонизма и нейтрализующих со отношений сополимером ВИМ-ДЭМК фукоиданов к сополимеру вшшлимидазола с диэтиловым эфиром малеиновой кислоты (ВИМ:ДЭМК) с целью определения возможности быстрой отмены антикоагулянтного действия полианионов растительного происхождения.
Научная новизна.
Впервые изучены антигепариновые свойства и определена острая токсичность сополимеров на основе вшшлимидазола с бисакри-ламидом.
Показана зависимость антигепариновых свойств поликатионов от макромолекулярных характеристик: строения мономерного звена сополимера, соотношения носителей заряда с сополимернымн группами в макромолекулах сопоставимых молекулярных масс.
Изучены антикоагулянтное действие и острая токсичность суль-фатированных полисахаридов - фукоиданов, выделенных из бурых морских водорослей Laminaria saccharina Баренцева моря с использованием различных способов очистки.
Впервые исследована возможность нейтрализации антикоагулянтного действия изученной группы фукоиданов сополимером вшшлимидазола с диэтиловым эфиром малеиновой кислоты (ВИМ:ДЭМК).
Практическая значимость работы.
Поликатионы на основе винилазолов, сочетающие в себе высокую антигепариновую активность и низкую токсичность, представляют новый класс перспективных антигепаринатов.
Установлено, что фукоиданы, выделенные из бурых водорослей Laminaria Saccharina Баренцева моря, обладают антакоагулянтным действием при достаточно низкой токсичности. Это создает реальную перспективу получения новых антикоагулянтов на основе дешевого растительного сырья.
Показана возможность быстрой отмены антикоагулянтного действия фукоиданов сополимером ВИМДЭМК.
Апробация материалов диссертации.
Материалы диссертационной работы обсуждены на совместном заседании лаборатории фармакологии гемостаза ЦНИЛ РГМУ, кафедры фармакологии РГМУ и лаборатории растительных полимеров ИОХ им. Н.Д. Зелинского (Москва, 1996).
Основные положения работы были обсуждены на II и III Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 1995, 1996)
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ в центральных журналах и сборниках.
Объем и структура диссертация.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы.
Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы и 12 рисунков. Список цитируемой шпературы включает 186 наименований, из них 43 отечественных и 143 иностранных.
