Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Арабиногалактан и другие полисахариды в синтезе металлсодержащих соединений 12
1.1. Арабиногалактаны лиственницы - строение, физико-химические свойства 12
1.2. Арабиногалактан - перспективная транспортная форма
биогенных металлов в организме 15
1.2.1. Мембранотропные свойства арабиногалактана 15
1.2.2. Иммунологические свойства 16
1.2.3. Перспективы арабиногалактана в области металлотерапии 17
1.3. Взаимодействие полисахаридов с ионами металлов 20
1.3.1. Комплексы металлов с полисахаридами 20
1.3.2. Трудности исследования металлокомплексов на основе полисахаридов 25
1.4. Моносахариды как модели углеводного комплексообразования.28
1.5. Полисахариды в синтезе металлосодержащих нанокомпозитов..35
1.5.1. Ферритполисахаридные нанокомпозиты 36
1.5.2. Нанокомпозиты благородных металлов на основе полисахаридов
1.6. Экспериментальные подходы к изучению металлполисахаридных композитов 43
Обсуждение результатов 48
Глава 2. Физико-химические свойства арабиногалактана 48
Глава 3. Получение нанокомпозитов благородных металлов 51
3.1. Закономерности восстановления ионов благородных металлов в растворах арабиногалактана и образования нанокомпозитов .51
3.2. Химические превращения арабиногалактана в реакциях с ионами благородных металлов 65
3.3. Оптические свойства наночастиц металлов в растворах арабиногалактана 74
3.4. Характеристика дисперсий благородных металлов 84
ГЛАВА 4. Железосодержащие нанокомпозиты арабиногалактана 96
4.1. Получение железосодержащих нанокомпозитов арабиногалактана 96
4.2. Характеристика дисперсий оксидов железа в составе нанокомпозитов арабиногалактана 108
4.3. Получение биметаллсодержащих нанокомпозитов арабиногалактана 111
ГЛАВА 5. Медьсодержащие нанокомпозиты арабиногалактана 115
ГЛАВА 6. Возможные области применения металлосодержащих нанокомпозитов арабиногалактана 120
6.1. Каталитические свойства нанокомпозитов палладия 120
6.2. Магнитные свойства железосодержащих нанокомпозитов 122
6.3.1. Антианемическая активность ферроарабиногалактана 126
6.3.2. Иммуностимулирующая активность железосодержащих нанокомпозитов 130
6.3.3. Антимикробная активность нанокомпозитов 132
Экспериментальная часть 135
ГЛАВА 7. Объекты и методы исследования 135
7.1. Выделение и очистка АГ 135
7.2. Синтез металлосодержащих нанокомпозитов АГ 136
7.2.1. Синтез нанокомпозитов Ag(0)-AT 136
7.2.2. Синтез нанокомпозитов Р(1(0)-АГ 137
7.2.3. Синтез нанокомпозитов Аи(0)-АГ 137
7.2.4. Синтез нанокомпозитов Pt(0)-Ar 137
7.2.5. Синтез железосодержащих нанокомпозитов арабиногалактаиа 138 7.2.7. Синтез медьсодержащих нанокомпозитов арабиногалактаиа... 139 7.3. Окисление арабиногалактаиа ионами металлов 139
7.3.1. Окисление арабиногалактаиа ионами Pd(II) 139
7.3.2. Реакция оксимирования 140
7.3.3. Окисление арабиногалактаиа ионами Au(III) 140
7.4.1. Окисление арабиногалактаиа ионами Pt(VI) 140
7.4.2. Окисление арабиногалактаиа ионами Ag(I) 141
7.5. Методы исследования 141
7.5.1. Спектрофотометрические исследования 141
7.5.2. Рентгенодифракционное исследование 144
7.5.3. Электронная микроскопия 145
7.5.4. Гель - проникающая хроматография 145
7.6. Определение каталитической активности нанокомпозитов палладия 145
7.7. Магнитные исследования 145
Выводы 147
Список литературы
- Перспективы арабиногалактана в области металлотерапии
- Химические превращения арабиногалактана в реакциях с ионами благородных металлов
- Характеристика дисперсий оксидов железа в составе нанокомпозитов арабиногалактана
- Антианемическая активность ферроарабиногалактана
Введение к работе
Повышенный интерес к наноразмерному состоянию металлов и оксидов обусловлен их огромным потенциалом в современных технологиях как важных классов магнитных материалов, катализаторов, нелинейно-оптических сред, биологически активных агентов [1-3].
В настоящее время синтез наноразмерных частиц осуществляется за счет широкого ряда процессов: химического восстановления, термолиза, фотолиза, радиационной химии, с использованием различных наностабилизирующих материалов, в основном, синтетического происхождения: твердых матриц, водно-органических эмульсий, растворов макромолекул [1-3]. Применение доступных природных полимеров является перспективным, но мало исследованным направлением.
Использование в качестве восстановителя и стабилизатора частиц природного полисахарида арабиногалактана (АГ) может стать простым и технологичным методом создания уникальных наноразмерных материалов широкого спектра действия. Значительное содержание (10-15 %) в древесине лиственницы сибирской, водорастворим ость, невысокая молекулярная масса, способность к трансмембранному переносу [4, 5], иммуномодуляторные свойства [6] выгодно отличают АГ от других распространенных полисахаридов. Особенности надмолекулярной структуры, оптическая активность, обилие гидроксильных групп, стабилизирующий эффект полимерной молекулы обеспечивают АГ значительный потенциал в процессах формирования наноструктур.
Создаваемые на основе АГ нанобиокомпозиты будут обладать синергизмом свойств стабилизирующей природной полисахаридной матрицы и материала центрального наноядра и могут найти применение в качестве наноразмерных водорастворимых энантиоселективных катализаторов,' магнитоуправляемых средств для медицины, материалов для когерентной и нелинейной оптики, высокочувствительных оптических маркеров,
универсальных антимикробных препаратов. Использование в качестве биоактивной полисахаридной оболочки макромолекулы АГ, участвующей в процессах рецепторного эндоцитоза, позволит реализовать новые подходы в терапии металлодефицитных состояний и открывает перспективы в создании новых биоматериалов направленного внутриклеточного действия.
Поскольку многообразие уникальных свойств наночастиц во многом определяется их размером, формой, дисперсностью, изучение закономерностей образования наночастиц в растворах АГ, возможностей регулирования их размерных характеристик при изменении условий синтеза будет способствовать созданию технологии направленного получения наноматериалов с заданными каталитическими, магнитными, оптическими, биологическими свойствами.
Исследования проводились в соответствии с планом НИР Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН по теме: "Развитие химии и глубокой переработки древесины: получение новых биологически активных и технически ценных продуктов для медицины, сельского хозяйства и критических технологий. Наноразмерные многофункциональные композиты на основе природных стабилизирующих матриц", "Наносистемы, нанореагенты и нанореакторы на основе гемицеллюлоз и других полифункциональных полимеров для критических технологий и медицины", а также в рамках проектов ОХНМ РАН № 4.4.1 "Гибридные металлополимеры нового поколения на основе полисахаридов и иммуноактивные гибридные системы", Программы РАН "Фундаментальные науки - медицине" № 11.3 "Разработка технологий получения лекарственных препаратов иммунотропного, противотуберкулезного, антисептического действия", № 12.10 "Реализация новых подходов к получению лекарственных препаратов широкого спектра действия: стимуляторов кроветворения, антигипоксантов, антиоксидантов, многофункциональных нанокомпозитов", междисциплинарных интеграционных проектов СО РАН
№ 146 "Разработка лекарственных и профилактических препаратов для медицины. Фундаментальные основы и реализация", № 9 "Новые типы магнетиков", комплексного интеграционного проекта СО РАН № 4.13 «Гибридные многофункциональные нанокомпозиты на основе биологически активных природных полимеров". Отдельные разделы работы выполнялись при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 07-03-01009-а "Новые магнитоактивные гибридные нанокомпозиты на основе водорастворимых мембранотранспортных гемицеллюлоз"), администрации Иркутской области (проекты НИР "Разработка и внедрение в практику новых антисептиков и дезинфектантов широкого спектра действия", "Разработка и внедрение новых наноразмерных многофункциональных гибридных композитов медицинского назначения на основе глубокой переработки возобновляемого сырья", инновационный проект "Производство многофункциональных железосодержащих гибридных нанобиокомпозитов на основе арабиногалактана лиственницы сибирской"), Иркутского научного центра СО РАН (инновационный проект "Производство многофункциональных серебросодержащих гибридных нанобиокомпозитов на основе арабиногалактана лиственницы"), а также при государственной поддержке ведущих научных школ (грант № НШ -2241.2003.3, ГК - № 02.445.11.7296).
Цель работы - разработка подходов к синтезу наноразмерных металлосодержащих композитов на основе АГ и комплексное исследование их свойств.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучение закономерностей образования наночастиц в растворах АГ и возможностей регулирования их размерных характеристик.
Изучение морфологии нанокомпозитов на основе АГ.
Комплексное исследование каталитических, оптических, магнитных, биологических свойств нанокомпозитов АГ.
Научная новизна и практическая значимость работы. Разработаны подходы к синтезу наноразмерных металлических (Ag, Au, Pd, Pt) и металлооксидных (Рс20з, Fq3Oa, в том числе, легированных другими металлами) нанокомпозитов на основе АГ. Установлено, что в случае образования металлооксидных нанокомпозитов АГ проявляет свойства наностабилизирующей матрицы, в случае же образования нанокомпозитов благородных металлов АГ выступает одновременно в роли восстановителя металла до нульвалентного состояния и наностабилизирующей матрицы образующихся металлических наночастиц.
Новыми являются данные об окислительных превращениях сложной полисахаридной молекулы АГ под действием ионов благородных металлов: показана зависимость результата процесса от природы иона окислителя, установлены закономерности восстановления ионов благородных металлов и найдены условия их получения в виде наночастиц водорастворимых композитов.
Получена информация о высокой каталитической активности нанокомпозитов Р(1(0)-АГ в реакциях окислительной и присоединительной димеризации ацетиленовых соединений.
Для Ag(0)-, Au(0)-, Рс1(0)-нанокомпозитов изучены оптические свойства и зафиксирован плазмонный резонанс этих гиперполяризуемых наночастиц, который является основой для диагностики процессов эволюции наночастиц и использования настоящих материалов в когерентной и нелинейной оптике.
Исследование магнитных свойств железосодержащих (РезОО нанокомпозитов показало, что зависимость намагниченности от напряженности внешнего источника поля в интервале температур 5-320 К имеет характер петли гистерезиса, а выше 320 К нанокомпозит переходит из ферримагнитного в суперпарамагнитное состояние. Эти свойства могут быть использованы для создания новых наноразмерных магнитных материалов, в том числе, водорастворимых и биоактивных.
Установлена возможность регулирования размерных, оптических, магнитных характеристик нанокомпозитов посредством варьирования параметров процесса синтеза.
Показана высокая антианемическая активность железосодержащего (РезО.4) нанокомпозита в условиях железодефицитных состояний различных этиологии, а также выраженная антимикробная активность золото(О)- и серебро(0)содержащих нанокомпозитов.
Апробация работы. Работа докладывалась и обсуждалась на региональных и международных научных конференциях и семинарах: 11 Inter. Symposium on Wood Pulp Chemistry (Nice, 2001), международная конференция по теоретической и экспериментальной химии (Караганда, 2002), Second international conference on chemical investigation and utilization of natural resourses (Mongolia, 2003), III Conference "Materials of Siberia" "Nanoscience and Technology" (Novosibirsk, 2003), 2-nd International conference on natural products and physiologically active substances (ICNPAS-2004) and 3rd EuroAsian heterocyclic meeting "Heterocycles in organic and combinatorial chemistry" (Novosibirsk, 2004), 5-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск-Ставрополь, 2005), EuruNanoforum «Nanotechnology and Health of EU citizen in 2020» (Edinburg, 2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 29 печатных работ, в том числе 7 статей в журналах, рекомендованных ВАК, получено 4 патента на изобретение, соавторство в монографии.
Объем и структура работы. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста (21 таблица, 41 рисунок). Первая глава (литературный обзор) посвящена анализу работ по синтезу и исследованию нанокомпозитов на основе полисахаридов (ПС) и углеводных металлокомплексов; вторая, третья, четвертая и пятая главы - обсуждение результатов собственных исследований; необходимые экспериментальные подробности приведены в
шестой главе. Завершается рукопись выводами, списком цитируемой
литературы (147 источников) и приложением.
*
Перспективы арабиногалактана в области металлотерапии
Иммунологические свойства При проведении систематических исследований было установлено, что АГ лиственницы сибирской при участии системы иммунитета способствует повышению резистентности организма в отношении высоко вирулентной чумной вакцины. В работе [6] было показано, что он усиливает специфический иммунный ответ в отношении и псевдотуберкулезных микробов штамма Yersinia pseudotuberculosis И-716. При этом синтез иммуноглобулинов IgM и lgG, при введении морским свинкам живой вакцины вместе с АГ, происходит более интенсивно, чем при введении только живой чумной вакцины (ЖЧВ).
В дозе 200 мг/кг АГ оказывает также стимулирующее действие на поглотительную активность фагоцитов, повышает активность НАДФН-оксидазы и супероксиддисмутазы [46-48]. При изучении механизма иммуномодулирующего эффекта было показано, что наблюдаемое при введении АГ усиление бактерицидных свойств макрофага в отношении псевдотуберкулезного микроба, реализуется посредством активации окислительного метаболизма макрофага и увеличении активных форм кислорода.
Таким образом, АГ лиственницы сибирской является эффективным иммуномодулятором и мембранотропным полимером, введение которого в организм позволит реализовать направленный механизм проникновения в клетки с асиалогликопротеиновыми рецепторами (печени, спинного мозга) и активировать защитную систему иммунитета в отношении особо опасных инфекций. Обнаруженные свойства обуславливают его значительные потенциальные возможности в качестве физиологически активного полимера и матрицы лекарственных ионов и молекул.
Перспективы арабиногалактана в области металлотерапии В современном понимании процессов метаболизма в живых системах существенная роль отводится ионам переходных металлов (железо, медь, кобальт, никель, молибден) и цинку как центрам биологического действия молекул. Исключительное значение этих металлов для организма обусловлено их участием в процессах транспорта и депонирования кислорода, энергетического и пластического обмена, синтеза соединительной, костной тканей, активации работы многих ферментов и т.д [49-51].
Железо, при участии различных биологических систем организма (порфириновой, электронноакцепторных кластеров в железосеросодержащих белках), обуславливает ряд жизненно важных процессов: транспорт и депонирование кислорода в организме, входит в состав ферментов энергетического обмена и формирует активные центры многих других ферментов [58]. Исключительное значение меди в функционировании биологических систем вызвано ее ролью в процессах абсорбции и утилизации железа, формировании эритроцитов, синтезе соединительной ткани, формировании и укреплении костей [49]. Физиологическая активность кобальта в большой степени обусловлена его ролью в действии коферментов ряда В2, стимуляции синтеза гемоглобина, активации работы карбоангидразы и карбоксипептидазы [50]. В отношении никеля в последнее время появилась информация о его стабилизирующей функции по отношению к структуре РНК, ДНК, рибосом, а также активации уреазы [51].
Нарушения биохимических процессов, вызванные недостатком указанных металлов, являются причиной развития тяжелых патологических состояний организма, возникновения различного рода анемий, среди которых первое по распространенности занимает железодефицитная анемия [49]. Актуальность этой проблемы обусловлена, в том числе, и отсутствием адекватных лекарственных форм биогенных металлов. Дефицит меди в организме является причиной развития микроцитарной и гипохромной анемий, аномалий в образовании кератина и пигмента, нарушения биосинтеза фосфолипидов, прогрессирующего заболевания мозга у детей (синдром Менкеса). Следствием недостатка кобальта могут быть тяжелые нарушения, в том числе дегенеративные изменения нервной системы, печени, миокарда и злокачественная парнециозная анемия [49].
Химические превращения арабиногалактана в реакциях с ионами благородных металлов
Реакция по карбонильной группе в качестве единственного реакционного центра АГ, объясняет восстановление лишь небольшого количества ионов металла: содержание альдегидных групп в АГ, определенное методом Шомодьи - Нельсона, составляет 0.4 %, и в соответствии со схемой: может обеспечить восстановление Ag(I) только до 2.4 %, Pd(II) до 1.2 %, Pt(VI) до 1.1 %, Au(III) до 1.4 %.
Получение композитов со значительно большим содержанием металла (до 58 % Ag, 25 % Pt, 13 % Pd, 16 % Au) свидетельствует об участии других восстанавливающих центров.
В композитах АГ не обнаружено изменений химического состава по сравнению с исходной макромолекулой, что свидетельствовало о невысоком проценте окисленных групп. Чтобы проследить участие структурных фрагментов АГ в процессе восстановления металлов, реакции проводили в условиях, когда на один ион металла Ag(I), Pd(II), Au(III), Pt(VI) приходилось 1 моносахаридное звено АГ. Для исключения щелочной деструкции АГ реакции с Pd(II), Au(III) были проведены в слабо-кислых растворах (рН 3-5). В этой области рН наблюдалось осаждение восстановленного металла, облегчающее процесс выделения окисленных молекул. Поскольку восстановление Ag(I) и Pt(VI) АГ в кислой среде не протекает или протекает с низким выходом, реакции изучены нами в области щелочных рН.
Продукты взаимодействия АГ с ионами металлов были выделены из реакционной смеси осаждением в ацетон с выходом 70-76 %, что явилось значительным отличием этой реакции по сравнению с процессами пероксидного окисления АГ, в которых выход полимерной фракции не превышал 40 % [96, 97]. В составе окисленных нами образцов АГ по данным ИК и ЯМР 13С спектроскопии обнаружены карбоксильные группы, которые в ИК-спектрах проявлялись полосами поглощения при 1730 см" и в спектрах ЯМР 13С сигналами в области 170-180 м.д.
Специфика полимерных спектров (уширение резонансных линий, неразрешешюсть сигналов углеродов вторичных спиртовых групп) позволила проанализировать изменения только для той части спектра АГ, где резонируют четкими сигналами атомы аномерного углерода Сі и углерода первичной спиртовой группы Сб, расположенные в слабом (около 104 м.д.) и сильном (около 60 м.д.) поле, соответственно. Соотношение интенсивностей сигналов атомов углерода карбоксильных групп (170-180 м.д.) и аномерных атомов (104 м.д.), определенное по данным количественной ЯМР 13С, позволило рассчитать содержание карбоксильных групп в составе окисленных макромолекул. Анализ этих соотношений показал различия составов окисленных образцов в зависимости от иона металла-окислителя (табл. 3.2.1). После действия ионов Pd(II) количество карбоксильных групп составило 5.6 %, что совпадает с результатами определения карбокисльных групп полученными орто-толуидиновым методом. В результате реакции с ионами Au(III) и Ag(I) появилось 13.6-14.1 % карбоксилов. В то же время число карбоксильных групп, образующихся в результате реакции с Pt(VI), составило только 6.3 %.
В спектрах продуктов окисления АГ ионами Au(III), Pt(VI) появление сигналов уроновых кислот сопровождается снижением относительных интенсивностей сигналов Сб атомов (определенных как отношение интенсивностей сигналов Сб атомов (61 м.д.) и аномерных атомов (104 м.д.)) (табл. 3.2.1). Этот факт подтверждает участие первичноспиртовых гидроксилов в восстановлении металлов. В тоже время в реакции с Ag(I), Pd(II) относительная интенсивность сигнала Сб атомов в продуктах окисления сохраняется на уровне исходного АГ. Для ионов Pd(II) данный факт, вероятно, является особенностью полимерной природы спирта, так как в аналогичных условиях низкомолекулярные одноатомные алифатические спирты легко подвергаются окислению Pd(II) [88].
Характеристика дисперсий оксидов железа в составе нанокомпозитов арабиногалактана
Для полимеров показательной характеристикой является молекулярно-массовое распределение и молекулярная масса. Распределение молекул ферро-/ферриАГ по молекулярным массам, определенное методом гель-хроматографии по детектированию углеводной компоненты, наблюдается интервале: 300-120000 Да (рис. 4.1.5) и отличается от гель-хроматограммы АГ наличием пика в области высоких молекулярных масс и небольшим сдвигом заднего фронта кривой в область более низких молекулярных масс. Появление пика в области высоких молекулярных масс является проявлением оксидов РегСЬ п НгО, РезОд п ЬЬО - железо только в этих фракциях было обнаружено спектрофотометрически по реакции с трилоном Б.
Смещение кривых молекулярно-массового распределения производных в область более низких молекулярных масс указывает на некоторую деструкцию макромолекулы АГ в щелочной среде, в результате чего и появляется низкомолекулярная фракция олигосахаридов. Об этом свидетельствует более низкая среднемассовая молекулярная масса (19000) производного, рассчитанная без учета высокомолекулярного пика, по сравнению с таковой АГ (20700).
Проведенные исследования показывают возможность синтеза водорастворимых железосодержащих нанокомпозитов АГ в водно-щелочных растворах с солями Fe(III; II, III) за счет стабилизирующих свойств АГ. Полученные композиты характеризуются аморфно-кристаллической (состоящей из оксидов железа с кристаллической структурой магнетита Рез04 /маггемита у-РегОз и/или аморфной (полисахарид, ферригидрид Ре20з 1.8 НгО) структурой. Выявленные условия реакции: соотношение реагентов, способы введения их в реакционную смесь, температурные режимы позволяют управлять количеством железа в составе ферри-/ферроАГ в широком диапазоне концентраций 1.5 - 16.4 %.
Рентгенодифракцпоннып анализ ферроАГ. При анализе параметров элементарной ячейки ферроАГ обнаружены более тонкие различия в составе кристаллических фаз в зависимости от содержания железа в композитах. Известно [114, 115], что магнетит имеет кубическую симметрию, пространственную группу Fd3n, и характеризуется кристаллической структурой типа обращенной шпинели с параметром элементарной ячейки а = 0.8396 нм. Маггемит обладая структурой магнетита отличается от последнего тем, что в его структуре из 24 возможных кристаллографических положений металла занято только 21]/з, что приводит к снижению а до величины 0.8350 нм. Для композитов ферроАГ [[Fe 3.5 %) и (Fe 5.1 %)] методом внутреннего стандарта [87] были определены значения параметра решетки а. Для расчетов использовалась только линия 311, как наиболее интенсивная. Были получены следующие значения: для образца 1 (Fe 3.5 %) а = 0.839±0.001 нм, для образца 2 (Fe 5.1 %) а = 0.8360±0.001 нм. В соответствии с графиком зависимости "состав-параметр" [87, 112] полученные данные свидетельствуют о различиях в составе кристаллических железосодержащих фаз ферроАГ: образец 1 имел состав близкий к составу магнетита. С учетом погрешности измерений содержание у-РегОз в его структуре не превышало 20-30 %. Образец 2 по составу приближался к маггемиту, значение а = 0.836 нм соответствовало -80 %-ному у-РегОз, а величина а = 0.8350 нм характерна для 100 %-ого у-РегОз. Наблюдаемое различие может объясняться как зависимостью параметров решетки от непосредственных условий синтеза так и возможностью окислительных превращений Fe(II) до Fe(III) и соответственно VQ OA в РегОз. Изменения постоянной решетки от 0.836-0.840 до 0.834-0.835 нм, связанное с окислительным превращением РезС 4 в с20з, наблюдали [69, 71]
Антианемическая активность ферроарабиногалактана
Антианемическая активность ферроарабиногалактана Широкая распространенность железодефицитных патологий, наряду с отсутствием адекватных лекарственных средств инициирует поиск новых более эффективных металлсодержащих лекарственных форм. Преимуществом разработок на основе АГ является тропность АГ к асиалогликопротеиновым рецепторам клеток печени и селезенки, что обеспечит адресную доставку ионов железа в клетки органов - депо. В этой связи исследование влияния нового препарата железа - железосодержащего нанокомпозита на течение экспериментальной анемии является актуальной задачей современной медицины.
Изучение антианемической активности проводили на образцах нанокомпозитов АГ-РезО.4, с содержанием железа - 3.5 %, (условное название феррогалл (ФГ)). Опыты выполнялись1 на половозрелых белых крысах и мышах, у которых предварительно был воспроизведен железодефицитный анемический синдром. Животным перед началом эксперимента в ходе анемии и последующем лечении определяли показатели красной крови, содержание железа в сыворотке крови, органах-депо. Полученные результаты впервые продемонстрировали возможность коррекции гематологических показателей и метаболизма железа с помощью железосодержащего нанокомпозита АГ в условиях различных вариантов железодефицитных состояний, вызванных повышенной потерей железа (десфераловая анемия), алиментарной недостаточностью железа, сочетанием дефицита железа в пище с многократными кровопусканиями (комбинированная анемия). Оценка эффективности поступления железа в организм в организм экспериментальных животных приведена в табл. 6.3.1.
Использование данной формы железа обеспечивает его постепенное поступление в органы и ткани. Положительные изменения от введенного препарата регистрировали на 15 день курса лечения. Они достигали своего уровня нормального содержания железа к концу месяца, что сравнимо со сроками действия антианемического препарата Феррум Лек. Исследования показали, что ФГ восстанавливает число эритроцитов, уровень гемоглобина, содержание железа в сыворотке крови, цветовой показатель и качественные характеристики красных клеток крови.
Данные морфологических исследований подтверждали накопление железа в органах запасного фонда организма: печени, селезенки (рис. 6.3.1, 6.3.2). Преимуществом ФГ является более качественное восстановление структуры органов депо, по сравнению с известным препаратом Феррум Лек, после действия которого сохранялись признаки альтерации гепатоцитов и блокады системы макрофагов [137].
При определении острой токсичности ФГ апробировались дозы препарата от 1000 до 7500 мг/кг, которые вводились внутримышечно. Установлено, что ФГ даже в максимальной дозе не вызывает гибели животных, поэтому выявить LD50 не удалось. При морфологическом исследовании внутренних органов патологических изменений не обнаружено. Следовательно, ФГ не токсичен.
В настоящее время успехи в создании эффективных вакцин против инфекционных болезней связывают с поиском новых иммунокорригирующих препаратов. Показана эффективность использования АГ для стимуляции иммунитета при чуме, туберкулезе [6]. Несомненный интерес представляет исследование возможности применения железосодержащих нанокомпозитов АГ для повышения резистентности организма.
Показатели активности ФГ были выявлены на модели макрофагов морских свинок в отношении вакцинного штамма Y. pestis EV (чумного микроба). Полученные результаты указывают на иммуностимулирующую активность ФГ, сравнимую и в отдельных случаях превосходящую свойства АГ. ФГ характеризуется комплексностью воздействия на иммунокомпетентные системы организма.
