Воробьев С.И. Неионогенные поверхностно-активные вещества. Физико-химические и биологические свойства

Подождите немного. Документ загружается.

биологических

систем.

Если расположить

ряд

рассмотренные

полимеры

(F-68,

ПАВ

168

N224,

ПАВ

168 N238)

по

абсолютной

величине

гидрофобного

блока,

не по

относительной,

учетом

молекулярной

массы,

то

получим

следующую

картину:

плюроник

F-68

Mw - 8300

имеет

ПОПР

блок

- 1743

Д;

проксанол

168

NQ24

Mw - 8000

имеет

ПОПР

блок

- 1280

Д;

проксанол

168

N238

Mw - 5700

имеет

ПОПР

блок

- 1112

д.

Отчетливо

прослеживается

тенде!iЦИЯ

снижению

абсолютной

величины

гидрофобного

блока

по

мере

уменьшения

величины

молекулярной

массы

полимера.

Анализ

полученных

эксперименте

данных

позволяет

предположить,

что

биологическая

активность

проксанола

зависит

от

абсолютной

величины

гидрофобного

блока

(таблица

1.1.).

Чем

больше

ПОПР-блок,

тем

сильнее

детергентные

свойства

проксанола

тем

лучше

он

эмульгирует,

и,

соответственно,

чем

меньше

абсолютная

величина

ПОПР-блока,

тем

ПАВ

«мягче»

действует

на

мембраны

клеток,

но

стабильность

таких

эмульсий

ухудшается.

Кроме

того,

токсичность

проксанолов

зависит

от

содержания

реакционных

(гидразонактивных)

групп.

Так,

после

очистки

технических

образцов

проксанолов

их

токсичность,

исследуемая

помощью

лдsо

(таблица

1.2.)

на

кулыуре

клеток

Raji

(таблица

1.3.)

уменьшается.

связи

этим

тщательное

исследование

поверхностно-активных

веществ

целях

применения

их

как

эмульгаторов

составе

эмульсии

становится

достаточно

важным

моментом.

Однако,

как

показали

наши

исследования,

проксанол

268

не

активирует

систему

комnлемента

до

появления

выраженных

побочных

реакций,

возможно,

это

связано

его

очисткой.

Возможность

варьирования

таких

свойств

фосфолипидов

как:

заряд,

длина

строение

углеводородной

цепи,

строение

полярной

www.mitht.ru/e-library

головки,

может

позволить

выбрать

оптимальный

вариант

системы

перфторуглерод

фосфолипид

вода,

обеспечивающий

соблюдение

требований,

предъявляемых

современной

медициной

лекарственным

препаратам

эмульсионного

типа.

Однако

качестве

эмульгатора

наиболее

часто

все

же

используют

плюроник

F-68

проксанол

268

иногда

смеси

фосфолипидом

яичного

желтка.

Следует

отметить,

что

плюроник

F-68

хорошо

растворим

воде,

мало

токсичен,

обладает

умеренными

поверхностно-активными

свойствами,

синтезируется

из

доступных

мономеров,

имеет

достаточно

узкое

молекулярно-массовое

распределение.

Таблица

1.1.

Некоторые

физико-химические

биологические

свойства

поверхносmно-акmивных

веществ

(ПАВ)

проксанолов

IПРОКСАНОЛ

Молл.

Содер.

ЛДsо

ПОПР

масса

реакц.

групп

мыши

блока

Мw(Д)

(М/М)

(г/кг)

(%)

ПАВ-168

N238

5700 0,24

19,0

24,0

ПАВ-268

N235

7200

0,48

19,5

15,0

ПАВ-268

N21

8000

0,20

19,0

14,2

ПЛЮРОНИК

8300

0,20

21,0

9,4

F-68

«Serva»

www.mitht.ru/e-library

Таблица

1.2.

Физико-химические

биологические

свойства

поверхностно-активного

вещества

проксанола

после

очистки

Молекул.

Содерж.

ЛД50

ПРОКСАНОЛ

масса

реакц.

гр.

мыши

Мw(Д)

(М/М)

(г/кг)

ПАВ

-268

N!!

технический

7000

0,48

15,0

ПАВ

-268

очищенный

7000

0,27

20,0

Таблица

1.3.

Токсичность

поверхностно-активного

вещества

проксанола,

определенная

помощью

клеток

Raji

Концентрация

Процент

прироста

клеток

(%)

ПРОКСАНОЛА

технический

ПАВ

очищенный

ПАВ

0,1%

62,0

100

0,5%

10,0

1,0%

1,3

1,5%

1,0

www.mitht.ru/e-library

Кроме

перечисленных

веществ,

качестве

эмульгаторов

используют

бычий

сывороточный

альбумин,

таюке

фосфолипиды

сои,

однако,

они

дают

несколько

худшие

результаты,

чем

при

использовании

плюроника

F-

68.

Экспериментальные

данные

показали,

что

чистота

ПАВ

влияет

на

свойства

эмульсий.

Все

нежелательные

эффекты

плюроника

F-68

проксанола

268

можно

ликвидировать

или

уменьшить

очисткой

активированным

углем

или

фракционированием.

Очищенные

проксанол

268

или

плюроник

F-68

мало

токсичны

хорошо

выводятся

из

организма.

Очистку

проводят

древесным

углем,

но

даже

простая

фильтрация

через

фильтры

0,22

мкм

приводила

улучшению

качества

эмульгатора.

Известно,

плюроник

F-68

не

вызывает

гемолиза

эритроцитов,

даже

может

выполнять

роль

мягкого

антикоагулянта

волемического

агента.

связи

этим

предположением,

было

основание

проверить

влияние

отечественного

проксанола-268

на

гемолиз

эритроцитов,

связи

тем,

что

непосредственный

достаточно

долгий

контакт

при

внутривенном

введении

перфторуглеродных

эмульсий,

эмульгированных

проксанолом,

эритроцитами

ставит

прямой

вопрос

об

исследовании

воздействия

проксанола

на

красные

клетки

крови.

Исследования

были

проведены

на

осмотической

модели

деструкции

эритроцитов

представлены

во

разделе.

www.mitht.ru/e-library

Биологические

свойства

2.1.

повыениеe

резистентности

эритроцитов

поверхностно-активным

веществом

Осмотический

гемолиз

Исследования

показали,

что

проксанол

концентрации

0,1%

не

оказывает

заметного

влияния

на

осмотическую

резистентность

эритроцитов

(р>О,05)

на

всем

интервале

гипотонии

от

0,46%

до

0,36%.

Гипотонические

растворы

(0,46%,

0,44%,

0,42%, 0,40%,

0,38%,

0,36%

натрия

хлорида)

готовились

различными

концентрациями

проксанола

268:

0,1%,0,5%,1,0%,5%,10%.

При

увеличении

концентрации

проксанола

до

0,5%

гипотоническом

растворе

наблюдаются

уже

достоверные

(р<О,05)

различия

контрольной

кривой

гемолиза

эритроцитов

(рис.

2.1.1.).

Максимальное

снижение

распада

эритроцитов

на

происходит

гипотонических

растворах

концентрациями

0,40%

0,38%,

гемолиз

снижается

48%

до

37%

и с

64%

до

53%,

соответственно.

При

концентрации

0,46%

распад

уменьшается

11%

до

7%,

а на

0,44%

натрия

хлорида

21%

до

11%.

Во

всех случаях

различия

достоверны

(р<О,05).

Достоверные

отличия

отсутствуют

лишь

точке

максимальной

гипотонией

0,36%

(р>О,О5).

Защитный

эффект

проксанола

проявился

при

0,46%,

0,44%

0,42%

гипотоническом

растворе, где

снижение

гемолиза

эритроцитов

достоверно

ниже,

чем

контроле

на

13%,

18%,

соответственно.

Достоверные

отличия

отсутствуют

растворах

0,40%

0,36%

хлорида

натрия,

хотя

средний

распад

эритроцитов

на

каждой

гипотонии

меньше

чем

контроле

(рис.

2.1.2.).

www.mitht.ru/e-library

: : : : : I

:,-

•.•

:.)

....

.....

••

:!!!zjL·········фI~I:':r:.~--"

ЗD

••••• : •••••••••• : •••

••••.••

; •••••••••• ;

..........

: ••••••

1..

: : : ;

:::·~?~?t~·:::·:··,j······:·····:::!·:::·:·:·:::··::

,--~.~

___

~._-,

0.-4&

О.""

0.42

0.40

О.ЭВ

О.Э&

Конuентрация

NaCI

Рис.

2.1.1.

Влияние

0.5%

раствора

проксанола

на

осмотический

гемолиз

эритроцитов

< 0,05)

100

: :

~КОПР~

II:T~!··

,,}

····:·········1·········i/!~·~~~~~i~~~

-4o

l.........../j.'/.....

•........

;

...

~,.

: : : 1

~/i/····:·

.......

..........

......

··:····1'

:v'"'. : ' : :

0.-46

0.4-4

8.42

0.-40

0.38

О.3'

Концентрация

NaCI

(")

Рис.

2.12

Влияние

раствора

проксанола

на

осмотический

гемолиз

эритроцитов

< 0,05)

www.mitht.ru/e-library

8.4'

8.44

8.42

0.48

8.38

0.3'

Концентрация

NaCI

Рис.

2.1.3.

Влияние

раствора

проксанола

на

осмотичеСкий

гемолиз

эритроцитов

о.с

8.44

0.42

8.40

0.38

О.3'

Концентрации

NaCI

(")

Рис.

2.1.4.

Влияние

10%

раствора

проксанола

на

осмотический

гемолиз

эритроцитов

www.mitht.ru/e-library

Несколько

иной

характер

носят

кривые

гемолиза

при

10%

проксанола

гипотонических

растворах.

На

обеих

концентрациях

ярко

выражен

антигемолитический

эффект

(рис.

2.1.3.,

рис.

2.1.4.).

На

интервале

используемых

эксперименте

гипотонических

растворов

распад

эритроцитов

присутствии

проксанола

практически

отсутствует

или

очень

незначителен.

На

графике

10%

проксанолом

изображен

начальный

этап

контрольного

гемолиза

ЭРИТРОЦИ'ГО8.

Это

связано

тем,

что

для

компенсации

осмотичности

10%

проксанола

гипотонические

растворы

(не

содержащие

ПАВ)

добавлялось

эквимолярное

количество

сахарозы

(0,46%),

вследствие

чего

несколько

увеличилась

осмотичность

растворов

произошло

смещение

кривой.

Во

серии

экспериментов

осмотическим

гемолизом

была

сделана

попытка

выяснить,

как

скажется

предварительное

взаимодействие

проксанола

детергента

мембраной

эритроцита

на

осмотической

устойчивости

клеток.

Полученные

экспериментальные

данные

показали,

что

достоверных

отличий

между

контролем

опытом

не

наблюдается

на

протяжении

всего

интервала

концентраций

от

0,1

до

10%.

Таким

образом,

проведенные

исследования

позволяют

утверждать,

что

антигемолитическое

действие

проксанола

явное

связано

оно

присутствием

поверхностно-активного

вещества

среде

ходе

гемолиза

эритроцитов,

так

как

предварительная

инкубация

не

оказывает

защитного

эффекта

на

процесс

распада.

Следовательно,

снижение

гемолиза

эритроцитов,

по-видимому,

связано

адсорбцией

проксанола

на

мембране

эритроцитов,

который

структурирует

воду

образует

структурный

«вязкий»

барьер,

препятствующий

диффузии

гемолитика.

На

защитные

антигемолитические

свойства

структурированного

водой

около

мембранного

пространства

указывается

работе

Тринчера

К.

www.mitht.ru/e-library

(1967).

увеличением

количества

адсорбированного

проксанола

И,

по

видимому,

ростом

связи

этим

структурного

барьера,

препятствующего

проникновению

гемолитика,

повышается

защитный

эффект.

уменьшая,

таким

образом,

распад

эритроцитов.

При

больших

концентрациях

проксанола

и в

случае

многослойной

адсорбции.

полиоксиэтиленовые

цепи

начинают

переплетаться

между

собой

согласно

данным,

приведенным

монографии

Тринчера

к.,

выдавливают

связанную

воду,

значительно

уменьшая.

таким

образом,

гидратацию

адсорбированного

слоя

изолируя

клетки

от

внешних

воздействий.

этим

явлением.

вероятно,

связано

ярко

выраженное

антигемолитическое

действие

проксанола

при

больших

концентрациях

(5%

10%).

Таким

образом,

поверхностно-активное

вещество.

эмульгатор

перфторсоединений

отечественный

проксанол-268,

являясь

выраженным

детергентом.

даже

больших

концентрациях

(превышающую

его

концентрацию

эмульсии)

оказывает

антигемолитическое

действие

на

эритроциты

крови.

Что

позволяет

использовать

данное

соединение

не

только

виде

эмульгатора,

но

и в

качестве

отдельного

фармакологического

препарата,

как,

например,

при

экстракорпораЛЬНQМ

кровообращении

во

время

операций

на

открытом

сердце.

2.2.

Увеличение

биосинтеза

антибиотика

канамицина

поверхностно-активным

веществом

Эффективность

культивирования

микроорганизмов

промышленных

условиях

часто

ограничена

рядом

факторов,

таких

как

доступность

кислорода

питательных

веществ,

накопление

продуктов

метаболизма.

целью

уменьшения

влияния

лимитирующих

факторов

на

www.mitht.ru/e-library

рост

продуктивность

микроорганизмов

применяют

различные

стимулирующие

добавки

(Sakellaris

al.,

1991).

этом отношении,

представляется

перспективным

использовать

биологически

активные

вещества

проксанолы

микробиологии.

этой

целью

были

проведены

исследования

по

влиянию

различных

концентраций

проксанола-268

на

продуктивность

аэробной

культуры

Streptomyces kanamyceticus

оптимальных

экстремальных

(дефицит

кислорода)

условиях.

исследованиях

использовали

культуру

штамма

Streptomyces

kanamyceticus

RIA 1747.

Процесс

ферментации

проводили

течение

суток

колбах

вместимостью

750

мл

(объем

питательной

среды

составлял

мл)

на

качалке

числом

оборотов

200-240

минуту

Посевной материал

предварительно

выращивали

жидкой

среде

переносили

ферментационную

среду

количестве

об.

Искусственный

дефицит

кислорода

создавали

путем

закрытия

колб

полиэтиленовыми

колпачками

течение

заданного

времени.

Содержание

канамицина

культуральной

жидкости

определяли

биологическим

методом

тест-культурой

Вас.

pumllus.

ПАВ-268

вносили

колбы

перед

посевом

культуры

виде

стерильного

раствора,

создавая

его

концентрацию

среде

0,001

0,005%,0,01%

0,1%.

На

первом

этапе

изучал

ась

чувствительность

культуры

дефициту

кислорода

разные

периоды

ферментации

лабораторных

условиях

(таблица

2.2.1.).

Наиболее

чувствительной

культура

оказалась

периоды

24-48

часов

72-96

часов

ферментации.