Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 ГЕПАРИН И ГЕПАРИНОИДЫ - ПОТЕНЦИАЛЬНЬІЕ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА (Обзор литературы) 13
1.1 Гепарин: структура, свойства, применение 13
1.2 Гепариноиды: структуры, свойства, применение 15
Заключение 37
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 39
2.1 Объект исследования 39
2.2 Синтез биологически активной субстанции AGSK 39
2.3 Методы стандартизации AGSK 39
2.4 Методы качественного анализа AGSK 41
2.5 Методы количественного анализа AGSK 42
2.6 Методы исследования основных объёмно-технологических параметров AGSK 47
2.7 Вспомогательные вещества, применённые для таблетирования 49
2.8 Методы определения показателей качества таблеток 50
2.9 Методы определения показателей фармацевтической доступности таблеток 52
2.10 Методы определения биологической доступности 53
2.11 Методы исследования фармакологической активности 55
2.12 Статистическая обработка экспериментальных данных 59
ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ СУБСТАНЦИИ СУЛЬФАТИРОВАННОГО АРАБИНОГАЛАКТАНА 60
3.1 Характеристика арабиногалактана: структура, физико-химические и биологические свойства 60
3.2 Разработка технологии получения AGSK субстанции 65
3.3 Установление структуры AGSK 69
3.4 Стандартизация AGSK субстанции и изучение её стабильности 79
3.5 Доклинические исследования AGSK субстанции 85
Выводы по главе 100
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТАБЛЕТИРОВАННОИ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ AGSK СУБСТАНЦИИ 101
4.1 Изучение объёмно-технологических параметров AGSK субстанции 102
4.2 Разработка технологии получения таблеток AGSK методом прямого прессования 104
4.3 Разработка технологической схемы производства таблеток AGSK 110
4.4 Получение и стандартизация таблеток AGSK 111
4.5 Доклинические исследования препарата «AGSK таблетки 500 мг» 117
Выводы по главе 123
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126
ПРИЛОЖЕНИЕ
- Гепарин: структура, свойства, применение
- Объект исследования
- Характеристика арабиногалактана: структура, физико-химические и биологические свойства
Введение к работе
Атеросклероз - болезнь XXI века, лежащая в основе различной сердечно-сосудистой патологии, являющейся наиболее частой причиной смертности в индустриально-развитых странах. Возможным подходом к решению вопросов профилактики и лечения атеросклероза является использование средств, направленных как на снижение общего уровня липидов, так и на изменение отдельных составляющих липидного спектра крови [7].
К этому классу потенциальных гиполипидемических средств относятся гепариноиды - природные, синтетические и полусинтетические вещества, действующие подобно гепарину, но отличающиеся от него по химической структуре, молекулярной массе и некоторым фармакологическим свойствам [10]. Изучение гиполипидемической активности гепариноидов весьма., активно ведется во всем мире, но сегодня на фармацевтическом рынке России этот класс интереснейших биологически активных веществ представлен только препаратом «Сулодексид» (Vessel Due F, Alfa-Wassermann S.p.A., Italy: капсулы 250 ЛЕ (липосемические единицы), раствор для инъекции 600 ЛЕ/2 мл), являющимся лекарственным средством импортного производства, что объясняет его высокую рыночную стоимость. Применение препарата «Сулодексид» в качестве средства для вторичной профилактики коронарного атеросклероза и его осложнений доказано клиническими испытаниями [5, 6], однако в современной медицине этот препарат применяется только, как антикоагулянт прямого действия — для профилактики и лечения ангиопатий различной локализации [15, 38]. Гиполипидемические препараты других групп (статины, производные фиброевой кислоты) на современном фармацевтическом рынке России также представлены только импортными дорогостоящими образцами, а терапия гиперлипидемических состояний весьма длительна и потому иной раз материально недоступна большому числу больных.
Поэтому разработка эффективных и доступных гиполипидемических средств является одной из наиболее актуальных проблем современной медицинской и фармацевтической науки, а исследование представителей класса гепариноидов в этом направлении перспективно.
В лаборатории природных синтонов и лигандов Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН впервые методом направленного синтеза с целью создания нового представителя класса полусинтетических гепариноидов нами разработана оригинальная наноструктурированная фармакологически активная субстанция, представляющая собой сульфатированный арабиногалактан в виде калиевой соли (AGSK) и обладающая гиполипидемической и антикоагулянтной активностью.
В основе данной работы лежит химическая модификация (сульфатирование) растительного полисахарида — арабиногалактана, получаемого в результате комплексной безотходной переработки древесины, лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.). Содержание арабиногалактана в древесине достигает порядка 15%, что свидетельствует об огромных запасах исходного сырья и возможных перспективах массового производства нового биологически активного средства на основе арабиногалактана.
Разработка технологии получения и перспектива внедрения оригинальной отечественной наноструктурированной субстанции антикоагулянтного и гиполипидемического действия в медицинскую и фармацевтическую практику соответствует задачам реализации "Среднесрочного плана фундаментальных исследований по приоритетным направлениям развитии науки, технологий и техники Российской Федерации на период 2007-2009 годы".
Целью работы является разработка технологии получения и исследование свойств оригинальной наноструктурированной субстанции — сульфатированного арабиногалактана в виде калиевой соли (AGSK) и разработка на её основе пероральной таблетированной лекарственной формы препарата гиполипидемического и антикоагулянтного действия.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать технологию получения оригинальной субстанции AGSK,
изучить её физико-химические и технологические свойства.
Разработать методы качественного и количественного анализа субстанции AGSK для её стандартизации.
Изучить токсичность, антикоагулянтное и гиполипидемическое действие биологически активной субстанции AGSK.
Разработать состав и технологию получения таблетированной лекарственной формы субстанции AGSK для перорального применения с высокой фармацевтической и биологической доступностью и изучить её фармакологическую активность.
Провести стандартизацию и изучить стабильность разработанной таблетированной лекарственной формы субстанции AGSK для перорального применения.
6. Разработать и апробировать нормативную документацию на
оригинальную субстанцию AGSK и её таблетированную лекарственную
форму.
Научная новизна работы
Впервые методом направленного синтеза получена оригинальная наноструктурированная фармакологически активная субстанция, относящаяся к классу полусинтетических гепариноидов, представляющая собой сульфатированный арабиногалактан в виде калиевой соли (AGSK).
Установлена структура, изучены физико-химические и технологические свойства AGSK субстанции.
Разработан методический подход к стандартизации AGSK в субстанции и таблетированной лекарственной форме, заключающийся в использовании химических реакций (обнаружение органически связанной сульфатной группы, полисахаридных фрагментов и ионов калия) в сочетании с физико-химическими методами (гель-проникающей хроматографии,
поляриметрии, потенциометрии, спектрофотометрии в УФ- и видимой области спектра, ИК-, ,3С ЯМР -спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии).
Теоретически обоснована и экспериментально на моделях гиперлипидемии у крыс подтверждена целесообразность использования оригинальной AGSK субстанции в качестве гиполипидемического средства и антикоагулянта прямого действия.
На основании проведённых комплексных физико-химических, технологических и биофармацевтических исследований теоретически и экспериментально обоснованы оптимальный состав и технология получения лекарственной формы «AGSK таблетки 500 мг» методом прямого прессования, обеспечивающие высокие показатели фармацевтической и биологической доступности при пероральном применении.
Установлено, что относительная биологическая доступность таблеток AGSK сравнима с относительной биологической доступностью самой субстанции при пероральном применении (50,0% и 54,4% соответственно), что свидетельствует о рациональном выборе вспомогательных веществ, применённых для таблетирования AGSK.
В сравнении с используемым в медицинской практике аналогом — представителем класса гепариноидов (капсулы препарата «Сулодексид») изучены и установлены сопоставимые по эффективности гиполипидемическая и антикоагулянтная активности лекарственной формы «AGSK таблетки 500 мг» при пероральном применении.
Практическая значимость
Разработан и запатентован оригинальный метод химической модификации (сульфатирование) полисахарида арабиногалактана, получаемого в результате комплексной безотходной переработки древесины лиственницы сибирской {Larix sibirica Ledeb.) (патент 2319707; Костыро Я.А. с соавт.; опубл. 20.03.2008; Бюл.№ 8).
По результатам исследований разработаны и внедрены:
Состав и оценка качества препарата «AGSK субстанция» (проект ФСП (ИрИХ СО РАН));
Состав и оценка качества препарата «AGSK таблетки 500 мг» (проект ФСП (ИрИХ СО РАН));
Технология получения AGSK субстанции (лабораторный регламент на производство утверждён ИрИХ СО РАН)
Технология получения препарата «AGSK таблетки 500 мг» (лабораторный регламент на производство утверждён ИрИХ СО РАН)
Лабораторный регламент на производство препарата «AGSK таблетки 500 мг» апробирован в ООО "Сольвей ЭМ" (акт наработки препарата от 20.06.2005 г)
Установленная фармакологическая эффективность, доступность исходных ингредиентов, простота и воспроизводимость разработанной технологии производства лекарственного препарата «AGSK таблетки 500 мг» являются обоснованием перспективности, её внедрения в практическую медицину, что позволит после проведения дополнительных доклинических и клинических испытаний пополнить арсенал гиполипидемических средств и антикоагулянтов прямого действия для перорального применения оригинальным препаратом отечественного производства.
Основные положения диссертации внедрены в учебном процессе кафедры фармации Иркутского ГИУВа (акт внедрения от 10.09.2007 г) и кафедры фармацевтической химии с курсами органической и токсикологической химии Алтайского ГМУ (акт внедрения от 14.11.2007 г).
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты создания оригинальной AGSK субстанции, изучения её структуры, физико-химических и технологических свойств;
методики качественного и количественного анализа AGSK;
результаты разработки таблетированной лекарственной формы AGSK и её стандартизации;
- результаты изучения токсичности, фармакокинетики при различных путях введения в организм, гиполипидемической и антикоагулянтной активности AGSK субстанции и её таблетированной лекарственной формы для перорального применения.
Апробация работы
Основные положения диссертации обсуждались на Всероссийском Симпозиуме "Химия органических соединений кремния и серы" (Иркутск, 2001); Конференции молодых ученых ИНЦ СО РАН "Интеграция фундаментальной науки и высшей школы в устойчивом развитии Сибири" (Иркутск, 2001); 59-й, 62-й научных конференциях по фармации и фармакологии "Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции" (Пятигорск, 2004, 2007); Всероссийской конференции "Актуальные проблемы медицины" (Томск, 2004); III Всероссийской конференции "Химия и технология растительных веществ" (Саратов; 2004); III Всероссийской конференции "Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья" (Барнаул, 2007); 11-м Международном Конгрессе "Фитофарм 2007" (Лейден (Нидерланды), 2007); Международном междисциплинарном Симпозиуме "От экспериментальной биологии к превентивной и интеграционной медицине" (Судак (Крым, Украина), 2007); II Международной научной конференции "Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений" (Алматы (Казахстан), 2007); 43-й Республиканской научной конференции "Создание новых лекарственных препаратов" (Томск, 2007).
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук
Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ 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" (№ государственной
регистрации 01.2004 06380), "Наносистемы, нанореагенты и нанореакторы на основе гемицеллюлоз и других полифункциональных полимеров для критических технологий и медицины" (№ государственной регистрации 01.2007 04822) и ГОУ ДПО "Иркутский государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" по медико-биологическим проблемам, раздел "Фармация" (№ государственной регистрации 01.2007 06367).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 3 — в зарубежной печати (Нидерланды, Украина, Казахстан) и 2 статьи в-рецензируемых журналах; получен 1 патент на изобретение.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы и 48 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования (экспериментальная часть), двух глав обсуждения результатов собственных экспериментальных исследований, выводов, библиографического списка и приложения. Список литературы включает 158 источников, из них 61 работа зарубежных авторов.
Во введении изложены актуальность, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе представлен обзор литературы по теме диссертации, включающий сведения об основных представителях класса гепариноидов, их химической структуре, физико-химических и биологических свойствах. Представлены данные о лекарственных препаратах, разработанных на основе гепариноидов, и их применении в медицинской практике.
Во второй главе дана характеристика объекта исследования и вспомогательных веществ; описаны методики, применяемые для разработки технологии получения и стандартизации AGSK субстанции, а также состава и технологии получения её таблетированной лекарственной формы. Приведены методики оценки качества, биологической и фармацевтической
доступности препарата «AGSK таблетки 500 мг» и экспериментальные модели для определения фармакологической активности субстанции и препарата.
В третьей главе приводятся данные по разработке технологии
получения, установлению структуры и стандартизации оригинальной
наноструктурированной субстанции, представляющей собой
сульфатированный арабиногалактан в виде калиевой соли (AGSK). Приведены результаты по изучению "острой" токсичности, фармакокинетики при различных путях введения в организм, фармакологической (антикоагулянтной и гиполипидемической) активности и стабильности AGSK субстанции при хранении в течение 2,5 лет.
Четвёртая глава посвящена разработке состава и технологии получения таблетированной лекарственной формы AGSK субстанции, а также изучению её биологической доступности и фармакологической активности при пероральном применении по сравнению с официнальным. препаратом класса гепариноидов: «Сулодексид» (Vessel Due.F, капсулы 250 ЛЕ, Alfa-Wassermann S.p.A., Italy). Приведены результаты по изучению стабильности препарата «AGSK таблетки 500 мг» при хранении в течение 2,5 лет.
В приложение включены материалы, подтверждающие практическую значимость проведённых исследований: лабораторные регламенты на получение субстанции AGSK (приложение А) и её таблетированной. лекарственной формы для перорального применения (приложение Б), проекты ФСП «AGSK субстанция» (приложение В) и «AGSK таблетки 500 мг» (приложение Г), акт апробации технологии производства таблеток в ООО "Сольвей ЭМ" (приложение Д), акты внедрения основных положений диссертации в учебный процесс кафедры фармации (Иркутский государственный институт усовершенствования врачей) (приложение Е) и кафедры фармацевтической и токсикологической химии (Алтайский государственный медицинский университет) (приложение Ж).
Автор выражает благодарность своему руководителю доктору
фармацевтических наук, профессору Ковальской Галине Николаевне за
творческое научное сотрудничество, поддержку и взаимопонимание;
сотрудникам Иркутской государственной сельскохозяйственной академии, в
частности декану факультета "Биотехнологии и ветеринарной медицины",
доктору ветеринарных наук, профессору О.П. Ильиной, за содействие в
проведении фармакологических испытаний разработанной оригинальной
субстанции AGSK и её таблетированной лекарственной формы для
перорального применения; сотрудникам кафедры фармацевтической
технологии Алтайского государственного медицинского университета, в
частности заведующей кафедрой, доктору фармацевтических наук,
профессору В.Ф. Турецковой, за помощь в разработке таблетированной
лекарственной формы фармакологически активной субстанции AGSK;
сотруднику Иркутского патологоанатомического бюро Я.А. Дворянову за
помощь в выполнении патоморфологических исследований биологического
материала; сотрудникам лаборатории клинических исследований
поликлиники ИНЦ СО РАН, в частности заведующей лабораторией
СМ. Матвеевой за содействие в проведении биохимических и
коагулометрических исследований биологического материала
фармакологических экспериментов; заведующей бактериологической лабораторией Иркутской областной клинической больницы, кандидату медицинских наук СА. Верещагиной за помощь в выполнении работ по определению микробиологической чистоты субстанции AGSK и её таблетированной лекарственной формы, а также членам своей семьи за неоценимую помощь, понимание и терпение.
Гепарин: структура, свойства, применение
Одним из самых первых препаратов, предложенных для лечения и профилактики атеросклеротического повреждения кровеносных сосудов, был гепарин [48, 50, 107, 113, 123]. Это кислый сульфатированный мукополисахарид, в основе молекулы которого лежит полигликозидная цепь, построенная из чередующихся остатков D-глюкуроновой кислоты и глюкозамина, соединенных а-1,4-связями. В построении гепарина помимо D-глюкуроновой кислоты участвует также её стереоизомер (у С5) - L-идуроновая кислота. Остатки глюкозамина и уроновой кислоты частично сульфатированы: на дисахаридный фрагмент приходится 2,5-3 сульфатных остатка. Одна часть сульфатных групп этерифицирует гидроксилы (O-SO3H), а другая их часть связана с аминогруппами глюкозаминных остатков в виде сульфаматных групп (NH-SO3H).
Структура одного из возможных дисахаридных фрагментов гепарина представлена на рисунке В природе нет гепарина строго определенного состава, а существует смесь из гепарин-моно-, -ди- и -три-сернокислых эфиров. Гепарин, полученный из органов разных животных, может отличаться по составу и биологической активности. Даже в организме одного и того же животного активность и структура гепарина меняется в зависимости от ткани, из которой он получен. Гепарин синтезируется базофильными (тучными) клетками, расположенными по ходу артерий, вен и в паренхиматозных органах, особенно в печени и лёгких, в виде неоднородной смеси мукополисахаридных цепей различной длины: от 2 — 5 килодальтон (кД) (низкомолекулярные цепи) до 10 — 50 кД (высокомолекулярные цепи). В среднем молекулярная масса коммерческих препаратов нефракционированного гепарина, полученного из лёгких крупного рогатого скота, колеблется в пределах 12-20 кД, количественное содержание серы при этом составляет порядка 8,6 - 13,5%. Гепарин имеет наиболее низкую вязкость из всех гликозаминогликанов и является правовращающим соединением, так как [a] D20 с +35 [86].
Однако своего широкого применения в качестве гиполипидемического средства гепарин не нашёл. Это связано с особенностью его фармакологической активности.
Во-первых, основное и главное физиологическое свойство гепарина — поддержание крови в жидком состоянии. Он является естественным противосвёртывающим фактором животного организма - антикоагулянтом прямого действия, то есть оказывает непосредственное инактивирующее действие на факторы свёртывания, находящиеся в крови [15, 38].
Во-вторых, гепарин характеризуется быстрым, но относительно коротким периодом активности в организме (при однократном внутривенном введении антикоагулянтный эффект наступает почти сразу и продолжается до 4 - 5 часов, при внутримышечном введении эффект наступает через 15-30 минут и продолжается до 6 часов, а при подкожном введении действие наступает через 40 - 60 минут и продолжается 8-12 часов [13, 94]).
В-третьих, одним из основных требований предъявляемым к современным препаратам для профилактики и лечения атеросклеротического повреждения кровеносных сосудов является их обязательное пероральное применение [37, 80], так как терапия гиперлипидемических состояний длительна и в большинстве своём проводится в амбулаторных условиях.
Пероральных лекарственных форм гепарина на сегодняшний день не существует, хотя в середине XX века выпускались лекарственные формы для сублингвального применения отечественного производства "Валогеп" (1 таблетка содержала 2000 ЕД гепарина и 25-30 мг валидола) и румынского производства "Гепарин-L" (1 таблетка содержала 1000 ЕД гепарина и 20 мг липокаина). Данные препараты применялись для лечения больных с умеренно выраженной стенокардией и в качестве лечебного и профилактического средства при церебральном атеросклерозе: дозы варьировали от 500 ЕД до 2500 ЕД гепарина 2-4 раза в день в течение 14 -20 дней, а в некоторых случаях до 2 месяцев [23, 50, 92]. В 80-х годах XX века нашими учёными была разработана таблетированная лекарственная форма с кишечнорастворимым покрытием для перорального применения [42, 62], но в силу разных причин она так и не была внедрена в практическую медицину.
Высокая себестоимость производства гепарина (для получения 1 кг гепарина необходимо переработать до 10 тонн лёгких крупного рогатого скота [93]) привела к поиску его синтетических и природных аналогов — гепариноидов.
Объект исследования
Объектом исследования явилась оригинальная биологически активная субстанция (AGSK), представляющая собой сульфатированный арабиногалактан в виде калиевой соли, со сферической формой частиц, размер крупных агломератов которых находится в интервале 200-600 нм. Разработанный нами способ получения сульфатированного производного арабиногалактана в виде калиевой соли оригинален, отличен от других описанных в литературе и запатентован. Выход целевого продукта (AGSK) составляет 95%. Структура AGSK (калиевой соли сульфатированного производного арабиногалактана) была установлена при помощи данных элементного анализа, исследования молекулярно-массовых характеристик, ИК-, С ЯМР-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии. 2.3.1 Определение молекулярной массы проводили методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) на колонке с сефадексом G-100 (d = 1,5 см; 1 = 40 см). Элюентом служил 0,3%) водный раствор натрия хлорида. Углеводную компоненту в пробах определяли фенол-сернокислотным методом по Дюбуа [102]. Средневесовую молекулярную массу (Mw) и среднечисловую молекулярную массу (Мп) рассчитывали по уравнению Мура: lg М = 6,3 - 0,0979 xVx, где Vx - объём выхода фракции, мл; 6,3 и 0,0979 — коэффициенты, найденные по калибровочной кривой с координатами молекулярная масса — объём выхода, построенной для растворов декстранов с известной молекулярной массой (70 кД, 40 кД, 20 кД). Степень полидисперсности макромолекулы биополимера рассчитывали по формуле: u = Mw/Mn - 1. 2.3.2 ИК-спектры снимали на спектрофотометре "Specord IR 75" фирмы "Carl Zeiss - Jena" в интервале 4000 - 400 см"1 в таблетках с калием бромидом (КВг). 2.3.3 С ЯМР-спектры регистрировали на ЯМР-спектрометре "DPX 400" фирмы "Bruker" с рабочей частотой 100,61 МГц в дейтерированных растворителях (D20 : DMSO-d6 = 1:1) и релаксационной задержкой 3 с. В качестве релаксанта использовался хрома трис-ацетилацетонат (Сг(АсАс)3) в концентрации 0,02М, концентрация образцов исследуемых веществ составляла 25%. 2.3.4 Спектры в УФ- и видимой области снимали на UV/VIS спектрометре "Lambda 35" фирмы "Perkin Elmer" в интервале 200 - 700 нм. 2.3.5 Растворимость определяли методом, описанным в ГФ XI, вып. 1, с. 175-176 [21]. 2.3.6 Угол вращения определяли методом поляриметрии на приборе "Polamat" фирмы "Carl Zeiss - Jena" по методике, описанной в ГФ XI, вып. 1, с. 30-32 [21]. 2.3.7 Кислотность (рКа) и рН 1% водного раствора AGSK субстанции определяли потенциометрическим методом, описанным в ГФ XI, вып. 1, с. 113-120 [21]. 2.3.8 Удельный показатель поглощения определяли методом, описанным в ГФ XI, вып. 1, с. 33-37 [21]. 2.3.9 Сканирующую электронную микроскопию выполняли на сканирующем электронном микроскопе "SEM 525 Н" фирмы "Philips". 2.3.10 Микробиологическую чистоту определяли методом, описанным в ГФ XI, вып. 2, с. 193-209, а также согласно изменениям № 2 и № 3 к статье ГФ XI "Методы микробиологического контроля лекарственных средств" [22, 33,34]. 2.4.1 Реактивы, используемые для анализа: - 0,005%раствор толуидинового голу5ого_(3-Амино-6-диметиламино 2-метилфенотиазония хлористого двойная цинковая соль): 25 мг толуидинового голубого (т.н.) при нагревании растворяют в 500 мл 0,01М раствора кислоты хлористоводородной, фильтруют. Приготовленный раствор необходимо хранить в ёмкости из тёмного стекла в тёмном прохладном месте, срок годности раствора не более 1 месяца [89, 111]. - Раствор натрия кобальтинитрита (ТУ 6-09-4302-76), ч.д.а., методика приготовления описана в ГФ XI, вып. 2, с. 120 [22].
Характеристика арабиногалактана: структура, физико-химические и биологические свойства
В основе метода получения оригинальной наноструктурированной биологически активной субстанции (AGSK), представляющей собой сульфатированный арабиногалактан в виде калиевой соли, лежит химическая модификация (сульфатирование) растительного полисахарида — арабиногалактана. Арабиногалактан — основной водорастворимый полисахарид древесины лиственницы сибирской {Larix sibirica Ledeb.), имеющей широкий ареал распространения. Содержание его в древесине колеблется в пределах 10-15%, в связи, с чем древесина лиственницы служит надежным источником его получения [2]. Технология производства арабиногалактана, заключающаяся в комплексной безотходной переработке древесины лиственницы сибирской, разработана в лаборатории химии древесины Иркутского института химии им А.Е. Фаворского под руководством доктора химических наук, профессора Бабкина В.А. и запатентована [146]. Суть метода состоит в экстракции лиственничной щепы водой очищенной с целью выделения арабиногалактана, после полного извлечения дигидрокверцетина и смолистых веществ органическим растворителем — этилацетатом, что позволяет получать арабиногалактан в виде высокочистого вещества, соответствующего требованиям фармацевтической промышленности. Технологическая- схема получения арабиногалактана приведена на рисунке 28. Макромолекула природного биополимера -арабиногалактана имеет разветвленную структуру и состоит из остатков D-галактозы и L-арабинозы в соотношении 9:1, две третьи остатков арабинозы присутствуют в фуранозной форме, одна треть - в пиранозной. Основная полимерная цепь представлена галактановым кором, в котором D-галактопиранозные звенья соединены Р-1,3-связями. Большинство звеньев галактозы имеет боковые ответвления при С-6. Боковые цепи содержат 3,6-ди-О- и 6-О-замещенные остатки P-D-галактопиранозы и З-О-замещенные остатки p-L-арабинофуранозы. Концевыми невосстанавливающимися остатками являются P-D-галактопираноза, а- и P-D арабинофураноза, p-L-арабинопираноза. Уроновые кислоты в арабиногалактане лиственницы сибирской не обнаружены [3]. На рисунке 29 приведен фрагмент структуры арабиногалактана. По данным рентгенодифракционного анализа арабиногалактан древесины лиственницы сибирской - это аморфное вещество, в макромолекуле которого отсутствуют структурированные области [55]. Как и другие полисахариды разветвленного строения, арабиногалактан водорастворим и способен удерживать большое количество молекул воды с образованием вязких растворов, однако его растворы имеют низкую вязкость (характеристическая вязкость 1% раствора арабиногалактана, рассчитанная по уравнению Хаггинса равна 0,05-0,07), к тому же они достаточно стабильны при хранении. Арабиногалактан практически нерастворим в этаноле, эфире, ацетоне, диметилформамиде, но хорошо растворим в диметилсульфоксиде: Ввиду того, что звенья галактозы и арабинозы обладают ассиметрическими атомами углерода, растворы арабиногалактана обладают оптической активностью (удельное вращение [а]в = +13.5, С=1%, НгО). Молекулярная масса арабиногалактана, определенная при помощи ГПХ, составляет порядка 10-15 кД, при степени полидисперсности молекулы равной 1,4-1,9. Благодаря своим свойствам, таким, как хорошая растворимость в воде, низкая вязкость, концентрированных растворов, проявляющих высокую клеящую способность, арабиногалактан, выделенный из других видов лиственниц, широко используется за рубежом в различных отраслях промышленности.
