Морская фармация.
Перспективы развития и использования

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Цель и задачи работы

Введение

1. Морская фармация и ее место в системе лекарствоведения

2. Морская фармация как новая отрасль лекарствоведения

3. Проблемы, изучаемые морской фармацией

4. Разделы морской фармации

5. Ресурсоведческие исследования в морской фармации

6. Технология выделения БАВ из их продуцентов

7. Анализ БАВ морского происхождения

8. Перспективы развития морской фармации

9. Исследование ламинарии

9.1 Фармакологические свойства

9.2 Токсикология и побочное действие

9.3 Клиническое применение

9.4 Лекарственные средства

Заключение

Список литературы

Цель работы:

Изучить основные разделы морской фармации, перспективы её развития и использования морепродуктов в фармации.

Задачи:

1) Дать понятие термину «морская фармация».

2) Классифицировать морскую фармацию как одну из важнейших фармацевтических дисциплин.

3) Провести краткий обзор достижений морской фармации.

4) Охарактеризовать перспективы развития морской фармации как науки.

5) Обзор исследования ламинарии как примера применения морской фармации.

Введение

В последние два десятилетия фармацевтические науки пережили период бурного развития, характеризующийся качественным изменением базиса лекарствоведения и принципов лекарствоведческого исследования. Наиболее приметной стороной этих изменений является интродукция в методы исследования и фармацевтического производства новейших достижений из области точных наук и современной биологии. Это, наряду с оснащением фармацевтического эксперимента, самым совершенным научным оборудованием и разработкой новых концепций, превратило современную фармацию в одну из наиболее динамичных естественных наук нашего времени. Связь фармацевтического эксперимента с производством -- созданием новых эффективных лекарств, стимулируя все более интенсифицируемый процесс поиска и разработок медикаментозных средств, одновременно расширила область приложения фармацевтических наук и в значительной степени обусловила тесное переплетение интересов и целей лекарствоведения с множеством фундаментальных и прикладных проблем естествознания. морской формация ламинария медикамент

За последние годы стремительно прогрессирующие фармацевтические науки «отпочковали» новые научные дисциплины, оформившиеся как самостоятельные ветви лекарствоведения, в том числе фармакокинетику, биофармацию, клиническую фармацию, фармакогенетику, хронобиологию. Резко возросший интерес к использованию биологических ресурсов Мирового океана для нужд здравоохранения, особенно после открытия среди метаболитов гидробионтов простагландинов, мощных цитостатиков, антибиотиков, кардиостимуляторов и биологически активных веществ (БАВ) других фармакологических групп, вызвал рождение новых «стыковых» дисциплин -- морской медицины, морской фармакологии, морской токсикологии и соответствующих научных центров.

Однако БАВ, изолированные из многих видов морских организмов и в ряде случаев уже нашедшие клиническое применение (антибиотики, антигельминтные средства, кардиостимуляторы, цитостатические средства, анестетики, гипотензивные средства и т. д.), существенно отличаются от традиционно используемых фармакологических субстанций физико-химическими, поверхностными, токсикологическими, биологическими свойствами, а также особенностями получения, очистки, идентификации, стабилизации хранения и контроля за качеством.

Столь же существенной спецификой свойств характеризуются экономически выгодные (дешевизна, доступность, огромное разнообразие структур, колоссальные запасы и т. д.) вспомогательные вещества морского происхождения. Свойства вспомогательных веществ связаны как со способами их изолирования и очистки, так и с методами идентификации, хранения, контроля за качеством и особенно применения в технологии конкретных лекарственных форм. В последнем случае, как известно, вспомогательные вещества, в значительной мере обусловливающие фармакокинетическую характеристику включенных в лекарственную форму действующих веществ, Должны быть особо изучены в технологическом и биофармацевтическом отношении. Необычность поверхностных свойств вспомогательных веществ морского генеза и их структуры требует разработки специфических методов их технологического исследования и фармацевтического диализа. Вопросы совместимости вспомогательных веществ, их стабильность, условия и сроки хранения, обработка и утилизация, равно как и принципы организации заготовки морского сырья -- источника вспомогательных веществ,-- также требуют принципиально иного решения.

Огромное разнообразие свойств БАВ морских организмов, разнообразие качественного состава гидробионтов -- их источников, как морского сырья, рентабельного для производства вспомогательных веществ, вынуждают разрабатывать индивидуальные методы поиска, заготовки, переработки, анализа, стабилизации, хранения, фармацевтического использования действующих и вспомогательных веществ морского происхождения.

Важное значение в этом аспекте имеют также вопросы экологии и существования цепей питания, обусловливающего трансмиссию БАВ как близких родственных видов, так и принадлежащих к различным родам, классам и типам. Например, одно и то же вещество может быть обнаружено и в водорослях, и в губках, и в моллюсках, и в рыбах, и в морских млекопитающих.

Все это и составляет научно-практическую основу становления новой лекарствоведческой дисциплины -- морской фармации. Предмет морской фармации -- вспомогательные и действующие начала, изолируемые из морских организмов. Непосредственными ее задачами являются вопросы научного обоснования поиска, заготовки и хранения морского сырья, содержащего активные и вспомогательные вещества; разработка методов изолирования, очистки и анализа активных и вспомогательных веществ и другие вопросы.

1. Морская фармация и ее место в системе лекарствоведения

Все более расширяющееся использование лекарственных средств в различных областях современной медицины, базирующееся на принципах разработки адекватных методов фармакотерапии патологических состояний -- от банальных инфекций до генетических ферментопатий и психотических состояний,-- начало которому было положено открытием лечебного действия производных фенотиазина и дериватов кортизона, в огромной степени способствовало прогрессу теории и практики лекарствоведения. В короткое время значительное развитие получили современные способы создания лекарств и оценки их качества, в ряде стран были созданы научно-индустриальные комплексы, обеспечивающие фармацевтический скрининг биологически активных субстанций, и разработаны новые принципы оценки качества лекарств. В связи со стремительным развитием фармацевтической промышленности, оснащенной с 60-х гг. нашего времени самым современным технологическим и научным оборудованием, спрос на лекарственное сырье, новые источники лекарственных субстанций, новые классы БАВ постоянно возрастает. Уже в середине 60-х гг. XX столетия во всем мире начинает ощущаться дефицит источников БАВ, основные поставщики которых -- представители флоры и фауны суши, а также синтетическая химия (В.Г. Гандель с соавт., 1975; И. С. Гурин, И. С. Ажгихин, 1981). Острая потребность в БАВ явилась стимулом для интенсификации поиска новых источников этой группы соединений и в равной мере для проведения более исчерпывающих исследований различных видов растений и животных суши на наличие БАВ.

Именно в этих условиях совершенно естественным представляется привлечение внимания к обитателям моря, как к неисчерпаемому источнику БАВ и других групп химических соединений (И.С. Ажгихин с соавт., 1980). И хотя практическое здравоохранение еще в 60-е гг. было знакомо с препаратами морского генеза (антигельминтные, обезболивающие и антибиотики), их получение являлось скорее исключительным случаем, лишенным закономерной необходимости.

Нужен был какой-то перелом в традиционном отношении к биологическим ресурсам Мирового океана, которые оценивались только через призму их пищевого и кормового применения. И как раз обострение «сырьевого» голода в фармацевтической промышленности, острый дефицит БАВ, сужение базы сухопутных источников и наметившийся пересмотр традиций в эксплуатации богатств Мирового океана вообще послужили основой разработки новых принципов утилизации морских гидробионтов как продуцентов химических соединений, представляющих интерес для лекарствоведения, разработки специальной отрасли лекарствоведения -- морской фармации.

Следует особо подчеркнуть тот факт, что фармацевтический комплекс лекарствоведческих дисциплин, базирующихся на научно-технических достижениях своего времени, характеризуется, начиная с середины XX столетия, — особенно интенсивным развитием, значительными достижениями, дифференциацией новых направлений, разработкой иных концепций и представлений. Это является закономерным следствием теснейшей связи фармацевтического комплекса знаний с фундаментальными отраслями естествознания (физика, химия, биохимия) и клинической практикой, успехи которой в большой степени определяются прогрессом фармацевтической индустрии. За последние два десятилетия биофармация, клиническая фармация, клиническая фармакокинетика, фармакогенетика, хронобиология, окончательно оформились в самостоятельные отрасли лекарствоведения. Предмет их изучения -- фармацевтические факторы, стратегия и тактика фармакотерапии в конкретных условиях течения патологического процесса, изменения препаратов на путях транспорта индивидуального больного, фармакологический эффект и ферментопатия и влияние временной характеристики на специфическую активность препаратов. Разумеется, привлечение внимания к морским источникам БАВ, осознание специфики лекарств морского генеза с необходимостью привело к разработке новых Представлений в лекарствоведении, включающем в сферу своей деятельности БАВ, продуцируемые морскими организмами. Уместно обратить внимание на то обстоятельство, что задолго до становления концепции морской фармации научное признание и значительное развитие получили морская биотоксикология, предметом которой являются биотоксины морских организмов, морская фармакология, занимающаяся изучением спектра фармакологической активности метаболитов морских организмов; морская фармакогнозия, изучающая морские растения как продуценты физиологически активных веществ; морская биохимия, в задачу которой входит раскрытие механизмов биогенеза различных субстанций--продуктов жизнедеятельности морских гидробионтов (Halstead, 1965--1967; Baslow, 1969; Martin, Padilla, 1973; Goldberg, 1974).

2. Морская фармация -- новая отрасль лекарствоведения

Становление морской фармации как нового направления в лекарствоведении является логическим следствием бурного развития фармацевтической теории и практики, обусловленным пересмотром традиционных представлений и открытом феномена фармацевтической неэквивалентности лекарств. Объективное влияние фармацевтических факторов, в частности, обязательного компонента лекарств -- вспомогательных веществ, на выраженность фармацевтического эффекта послужило основой разработки системы выбора индифферентных наполнителей лекарственных форм, способных коренным образом изменить величину биологической доступности действующих веществ, интенсивность и полноту их абсорбции, а нередко и характер их элиминации (А, И. Тенцова, И. С. Ажгихин, 1974). Как раз это обстоятельство сыграло существенную роль в принципах отбора и использования фармацевтической промышленностью уникального сырья морского генеза -- водорослевых полисахаридов, а разработанные методы оценки их свойств в динамике составили неотъемлемую часть практического раздела морской фармации.

Иначе говоря, морская фармация, фармация вспомогательных и физиологически активных веществ морского генеза, возникла в недрах стремительно развивающейся фармацевтической науки как конкретное проявление прогрессирующего лекарствоведения. Предметом изучения морской фармации является бесконечное разнообразие метаболитов морских организмов, как обладающих, так и не обладающих фармакологической активностью, которые применяются или могут найти применение главным образом в индустриальной фармации. При этом определяющее значение имеет специфика сырья -- источника вспомогательных и действующих веществ, особенности биогенеза, трансформации, переноса химических соединений трофическими цепями различных уровней, а также своеобразие методов изолирования, очистки, хранения соединений морского генеза и специфические методы ресурсоведческих и поисковых работ в области метаболитов морского генеза (И.С. Гурин, И. С. Ажгихин, 1981).

Исходя из специфики продуцентов химических соединений, способных представить научно-практический интерес, в особые разделы следует выделить изучение и использование метаболитов планктонных растений и животных, макрофитов, беспозвоночных и морских рыб и других высших морских животных. Фармацию продуктов жизнедеятельности морских гидробионтов, находящих (или могущих найти) применение в качестве вспомогательных веществ в технологии лекарств (жиры, хитин, полисахариды и т. д.), и фармацию продуктов жизнедеятельности гидробионтов, характеризующихся наличием фармакологической активности, то есть фармацию БАВ морского генеза, логично рассматривать отдельно. Фундаментальной основой становления и прогресса морской фармации является необычность химической структуры продуктов жизнедеятельности морских организмов, используемых в фармацевтической практике, и обусловленные этим особенности свойств (технологические, химические, токсикологические, фармакологические) индивидуальных соединений морского генеза, независимо от наличия или отсутствия фармакологической активности.

3. Проблемы, изучаемые морской фармацией

С полной обоснованностью можно утверждать, что специфические свойства объектов изучения морской фармации предопределяют необходимость выполнения более сложных научных исследований, выходящих за рамки классических и соответствующих новым современным условиям теории и практики лекарствоведения эпохи научно-технической революции. Изучение и использование морского сырья как источника различных химических веществ для фармацевтических целей существенным образом отличаются от аналогичных процессов в случае сухопутного растительного и животного сырья, а особенно-- интенсивным применением наиболее современных способов очистки и разделения индивидуальных соединений (афинная хроматография, гель-проникающая хроматография, электрофокусировка и т. д.), а также идентификации БАВ (рентгеноструктурный анализ, хромато-масс-спектрометрия и т. д.), применением необычных в классическом лекарствоведении методов ресурсоведческих исследований, заготовки, складирования, хранения и первичной, обработки (Faulkner, Fenical, 1977). Строго говоря, поиск, изолирование и исследование продуктов жизнедеятельности морских организмов с целью их применения в медицине по характеру реализации и средствам выполнения в силу специфичности морского сырья и многосторонней возможности его использования отражают качественно новый этап в фармации не только внедрением в лекарствоведение самой передовой научной техники и наиболее совершенных аналитических методов, но и одновременным становлением и разработкой новых установок, новых концепций. Это прежде всего обусловлено особыми свойствами морского сырья, которое одновременно является источником химических соединений -- потенциальных лекарственных веществ, а также источником кормового (пищевого) протеина и ценных технических продуктов, например, стеринов, сквалена, липидов и т. д. Поэтому какой бы случай изучения и утилизации морских организмов как источников БАВ мы ни брали, необходимым является решение вопросов о соответствующем использовании в народном хозяйстве основной массы гидробионтов -- мышечной ткани (протеины, липиды, панцири, чешуя, иглы и т. д.). Именно это обстоятельство, особенно в свете всеобщего осознания важности рационального использования природных ресурсов нашей планеты, сообщает совершенно необычные черты теории и практике морской фармации, поскольку преимущественным сырьем (объектом фармацевтических исследований) становятся непромысловые, главным образом, ядовитые морские организмы. Этот аспект морской фармации имеет помимо лекарствоведческого огромное народнохозяйственное значение, позволяя при массовых способах заготовки непромыслового морского сырья в значительной степени расширить ассортимент используемых морских организмов и сырьевые источники кормовой базы животноводства, повысить рентабельность морского хозяйства и коэффициент утилизации биологических ресурсов океана.

Рациональное использование морских организмов как источников БАВ и других химических соединений, продуцируемых морскими гидробионтами, с обязательностью поэтому должно базироваться на комплексном подходе, исходя из целесообразности тотальной утилизации каждого вида морских организмов. В этом случае процесс изолирования БАВ и других химических соединений из тканей гидробионтов должен являться только частью технологически обоснованной схемы комплексной утилизации морских организмов, предусматривающей получение индивидуальных метаболитов, в том числе обладающих биологической активностью, липидов (технические, кормовые продукты) и протеинового шрота (кормовой продукт). Разумеется, такой подход к использованию непромысловых морских гидробионтов, составляющих абсолютное большинство видов флоры и фауны Мирового океана и подавляющую часть всей биопродукции моря, должен ставить основной своей целью изолирование продуктов жизнедеятельности морских организмов, представляющих интерес для медицины и других отраслей народного хозяйства. Тем не менее, сам процесс изолирования БАВ обязан обеспечивать их тотальную экстракцию из тканей, иными словами, гарантировать полноту высвобождения, детоксикацию тканей, поскольку обычные БАВ относятся к категории морских биотоксинов. Вот отчего одной из важнейших проблем, возникающих при фармацевтическом использовании морского сырья, является извлечение биотоксинов и разработка адекватных методов полной детоксикации остающегося шрота. Ведь остающаяся масса морского сырья (измельченные ткани гидробионтов), которая составляет подавляющую часть, представляет собой богатейший источник кормового (технического) жира и протеинов. В самом деле, если обратиться к фактам, то становится очевидной целесообразность одновременного решения вопросов, связанных с получением БАВ и дальнейшим использованием тканей гидробионтов, освобожденных от БАВ. В морских звездах содержание липидов составляет 6--10%, протеинов -- 7--12, биотоксинов (в случае ядовитых видов) -- 0,001--0,1%; в морских ежах: липидов -- 8--12%, протеинов -- 4--9, биотоксинов (в ядовитых видах) -- 0,01--0,2--0,3%; в кораллах: липидов -- до 10%, протеинов -- 4--11, биотоксинов -- 0,1--3%. Необычайное разнообразие химического состава гидробионтов, в частности, относящихся к традиционно непромысловым (губки, морские звезды, морские черви, голотурии и т. д.), делает их источниками БАВ для нужд не только здравоохранения, но и других отраслей науки и народного хозяйства. Поэтому морская фармация, оставаясь, по существу, лекарствоведческой дисциплиной, изучающей распространение, способы получения и анализа БАВ, вопросы технологии лекарств на основе химических соединений морского генеза, нозологию и токсикологию, а также проблемы организации, заготовки и переработки морского сырья, включает в себя целый ряд аспектов, обусловленных особенностями последнего, которое характеризуется многоцелевым назначением. Среди этих особенностей весьма существенными являются вопросы биотоксикологии и детоксикации, принцип комплексности при переработке морских гидробионтов на фармацевтические цели, оценка кормовой ценности белкового шрота и жиров, химическая модификация БАВ, в частности, морских эпипростагландинов, и некоторые другие. Все это представляется вполне логичным при общей оценке морского сырья, рациональная утилизация которого должна осуществляться на основе принципа комплексности. Поэтому-то морская фармация и является самостоятельной отраслью современного лекарствоведения, которое развивается в условиях усиливающегося сырьевого дефицита и более высоких требований к использованию природного источника БАВ, обязывающего к полипрофильному применению природных ресурсов, в частности, морских гидробионтов.

4. Разделы морской фармации

Основными разделами морской фармации являются:

1. География и поиск источников БАВ и других химических соединений морского генеза, представляющих интерес для различных областей науки и народного хозяйства.

2. Технология изолирования и очистки индивидуальных и комплексных соединений морского генеза.

3. Анализ индивидуальных химических соединений.

4. Токсикология и фармакология индивидуальных химических соединений.

5. Технология лекарственных форм.

6. Стабилизация и хранение БАВ морского генеза.

7. Химическая модификация БАВ морского генеза.

8. Фармацевтический анализ и биотестирование лекарственных форм БАВ.

9. Вопросы экономики и организации производства.

10. Аквакультура продуцентов БАВ.

11. Принципы комплексной переработки непромысловых гидробионтов -- продуцентов БАВ.

12. Технология протеинов и липидов.

13. Теория и практика детоксикации.

14. Средства лова и оборудование перерабатывающих предприятий.

15. Вопросы систематики и таксономии.

5. Ресурсоведческие исследования в морской фармации

Как уже отмечалось, ресурсоведческие исследования продуцентов БАВ гидробионтов принципиально отличаются от исследований в области лекарственных растений суши следующими обстоятельствами: невозможностью по химическому составу биологически активных метаболитов одного вида гидробионтов сделать сколько-нибудь обоснованное заключение о наличии аналогичных БАВ в близких видах одного и того же рода, а также подвижностью географических границ распространения того или иного типа БАВ. Последнее обстоятельство обусловлено трансмиссионностью биотоксинов (основной ряд морских БАВ) трофическими цепями разных уровней и широкой миграцией видов в пределах обширных ареалов океана. Ресурсоведческие исследования, в частности, определение запасов гидробионтов,-- технически трудоемки и сложны. Дело в том, что абсолютное большинство видового состава гидробионтов являются донными обитателями, расчет плотности которых сопряжен с решением ряда сложных технических проблем -- погружение на большие глубины, использование специальной регистрирующей аппаратуры, во многих случаях необычайно трудные дифференциально-таксономические исследования и т. д. В то же время без достаточно полных исследований, содержащих сведения о фактической биомассе популяции определенного вида гидробионта, невозможна промышленная эксплуатация источника БАВ в фармацевтических целях. По существу, ресурсоведческие исследования непромысловых гидробионтов находятся в зачаточном состоянии и полученные данные не позволяют составить даже весьма неполную карту распространения и запасов этих морских организмов. До настоящего времени имеются лишь приблизительные сведения о географии обитания и запасах даже самых известных продуцентов БАВ -- тетродотоксина, экворина, простагландинов, крассина и т. д. В частности, известно наличие в территориальных водах нашей страны кузовковых рыб (Fugu niphobles, Fugu pardalis, Fugu rubripes), обитающих с июня по октябрь в районе Курильских островов, Южного Сахалина, в заливе Петра Великого и попадающих при тралении в качестве прилова. По предварительным данным, возможный вылов этих ценных непромысловых гидробионтов может достигать нескольких сот тонн. Кузовковые рыбы являются продуцентами уникального в химическом и в фармакологическом отношении БАВ -- тетродотоксина, впервые примененного специалистами Японии в терапии нейрогенной формы проказы и инкурабильных новообразований еще в 40-е гг. нашего столетия. Данных о запасах кузовковых рыб как в территориальных водах нашей страны, так и в Мировом океане не имеется. Известно только, что тетродотоксинсодержащие рыбы, которые относятся к особо ядовитым гидробионтам, обитают в тропической и субтропической зонах океана и их видовой состав исчисляется десятками видов (Halstead, 1965-- 1967).

В советских территориальных водах определяются значительные скопления непромысловых гидробионтов -- продуцентов различных БАВ -- экворина (Aequorea aequorea) (Охотское и Берингово моря), антоплеврина (Anthopleura xanthogrammica) (литораль дальневосточных морей), БАВ противоопухолевого действия (Lattice conchilega) (шельфы практически всех морей нашей страны), стронгилостатина (Strongylocentrotus droebachiensis) (шельфы северных и дальневосточных морей СССР) и ряда других весьма перспективных химических соединений. Тем не менее ареалы наибольшего скопления этих продуцентов БАВ остаются все еще неизвестными, а главное, из-за скудности данных нельзя составить сколько-нибудь приблизительного представления о запасах гидробионтов и возможном масштабе их заготовки.

Столь же малочисленны сведения о распространении, биомассе и возможностях вылова морских организмов применительно к других регионам Мирового океана. Так, областью обитания весьма эффективных и дефицитных на мировом фармацевтическом рынке БАВ-продуцентов, в частности, простагландинов и их эпиформ, крассина, мерценина, фистуларина, галитоксина, эуницина, кораллов Plexaura homomalla, Pseudoplexaura crassa, Eunicea asperula, моллюсков Mercenaria mercenaria, губок Verongia fistularis, Haliclona viridis, является регион Карибского моря, однако мало что известно о географическом распространении и биомассе этих видов гидробионтов и практически отсутствуют данные о возможных размерах их заготовки. Это в полной мере применимо и к другим видам морских организмов, не являющимся объектами промысла. Такое положение объясняется традиционной привязанностью морского хозяйства только к промысловым гидробионтам, используемым исключительно в пищевых и кормовых целях. География, ресурсы и возможные масштабы улова систематически изучаются, контролируются и служат исходными данными для морского рыболовства. Таким образом, ресурсоведение гидробионтов является весьма слабо разработанной областью новой отрасли современного лекарствоведения, требующей значительных усилий как в сфере географического распространения наиболее продуктивных таксономических видов, так и в сфере определения запасов и установления обоснованных квот вылова и заготовки соответствующих видов гидробионтов.

6. Технология выделения БАВ из их продуцентов

Переходя к характеристике следующего раздела морской фармации -- технологии изолирования и очистки индивидуальных и комплексных соединений морского генеза, необходимо подчеркнуть его базисный, основополагающий для нового фармацевтического направления характер. Именно технологическая реализация процесса изолирования индивидуальных метаболитов морских организмов предопределяет важнейшие показатели производства БАВ и их свойства: выход, степень очистки, наличие и характер примеси, рентабельность самого процесса и т. д.

Методы получения кристаллически чистых БАВ гидробионтов в общем случае определяются свойствами изолируемых веществ, составом и свойствами соответствующих тканей и органов гидробионтов и экономической целесообразностью. Строго говоря, изолирование любого химического соединения представляет собой индивидуальный технологический случай, отличающийся характером высвобождения искомого вещества из тканей, интенсивностью процесса, расходом материалов, например, экстрагентов, энергии и оборудованием.

Наиболее часто используют экстракционные методы изолирования в самой различной модификации (мацерация, бисмацерация, противоточная и вихревая экстракции и т. д.) с применением (или без) ультразвука, сорастворителей, поверхностно-активных веществ. Отдельные БАВ изолируют путем возгонки при повышенной температуре. В качестве экстрагентов используют широкий ассортимент растворителей (полярных, семиполярных, грубо гидрофобных) и их различные сочетания. От взвесей освобождаются отстаиванием, фильтрованием и наиболее часто центрифугированием. Наработка первичных вытяжек, содержащих в растворенном виде искомые вещества, может осуществляться из цельных организмов, отдельных тканей и органов сразу после приготовления соответствующих видов гидробионтов, то есть на борту судна. Это практикуется в США рядом фирм-заготовителей (И. С. Ажгихин с соавт., 1980). В данном случае экстракты накапливаются или лиофилизируются с последующей доставкой на береговые предприятия, где они подвергаются дальнейшей технологической переработке с целью выделения индивидуальных веществ. При этом шротовая масса, как наименее ценная фракция, выбрасывается за борт, и таким образом теряется важный компонент фармацевтической переработки непромысловых гидробионтов.

Объектом экстрагирования могут служить законсервированные организмы. Как правило, переработка гидробионтов осуществляется на береговых стационарных предприятиях, использующих для очистки, индивидуальных веществ весь спектр современных физико-химических методов, характерных для биохимических исследований и разработок (хроматография, диализ, ультрацентрифугирование, лиофилизация, электрофорез).

7. Для полноты изолирования химических соединений из многих видов морского сырья (панцири и иглы морских ежей, морские звезды, кораллы и т. д.) требуются весьма интенсивные усилия и значительный расход энергии и времени. Морское сырье характеризуется необычайным разнообразием свойств и повышенной чувствительностью к окисляющему действию кислорода, повышенной температуре, солнечной радиации. Отягчающим изолирование индивидуальных химических соединений обстоятельством является также наличие в экстрагируемых тканях широкого спектра веществ самых различных химических групп. Тем не менее технология изолирования и очистки уже известных метаболитов гидробионтов представляется достаточно разработанной и её эффективность в условиях эксперимента и производства в значительной степени зависит от реализации методов очистки и регенерации используемых материалов (ионообменные смолы, экстрагенты ит.д.)

7. Анализ БАВ морского происхождения

Анализ и установление химического строения и физико-химических свойств -- вне всякого сомнения является наиболее сложной и трудоемкой задачей морской фармации, выполнение которой стало возможным только после крупных капиталовложений, обеспечения исследований самым совершенным аналитическим оборудованием и включением в исследовательскую деятельность научных коллективов всемирно известных центров и лабораторий США, Японии, ФРГ, Канады и Франции (И. С. Ажгихин с соавт., 1980; Kaul, 1979). Благодаря усилиям этих научных организаций, за короткий период, начиная с середины 60-х гг., было идентифицировано несколько сот индивидуальных химических соединений, Однако, несмотря на выдающиеся успехи в области идентификации метаболитов морского генеза, приведших к открытию соединений новых классов и структур (И. С. Ажгихин с соавт., 1980), это только начальный этап исследований, поступательное развитие которых обещает открыть новые вещества необычного строения, продуцируемые морскими организмами. Для решения вопросов идентификации метаболитов морского генеза наиболее успешно применяются спектрометрия (ИК-, УФ-, ЯМР-, масс- спектрометрия), хроматография и методы рентгеноструктурного анализа. И тем не менее даже комплексное использование самых современных методов анализа, нередко осуществляемое коллективами разных лабораторий применительно к одному и тому же веществу, годами не позволяет раскрыть его химическую структуру. В качестве примера можно назвать уникальное БАВ кораллов рода Palythoa -- палитоксин, строение и свойства которого являются предметом интенсивного и все еще незавершенного изучения, проводимого рядом лабораторий США, Японии и Австралии. Этот случай иллюстрирует колоссальные трудности методического и методологического плана, с которыми приходится сталкиваться при анализе индивидуальных химических соединений морского генеза.

8. Перспективы развития морской фармации

Обращение «лицом к океану», перспективная интенсификация использования соединений морского генеза в лекарствоведении, характеризующихся необычной химической структурой и свойствами (в том числе технологических и фармакологических), поиск, изолирование, очистка, хранение, методы стабилизации которых отличаются специфичностью и в абсолютном большинстве случаев практически не изучены, требуют разработки новых принципов изучения и эксплуатации метаболитов морских организмов как компонентов лекарств. При этом необходимо подчеркнуть тот факт, что практически любое химическое соединение морского генеза в той или иной степени обладает биологической активностью и отличается склонностью к химическим взаимодействиям с другими химическими соединениями, находящимися с ним в контакте, что следует особенно помнить в лекарствоведческих исследованиях (И. С. Ажгихин с соавт., 1977, 1980).

В этом аспекте совершенно, естественным является также выделение фармации химический соединений морского генеза как лекарствоведения нового огромного по составу класса веществ в самостоятельный раздел, охватывающий различные области фармацевтического изучения и медицинского применения метаболитов морских организмов. В самом деле, несмотря на близость многих видов уже в достаточной степени изученных химических соединений, изолированных из морских организмов, к аналогичным группам веществ, выделенных из тканей сухопутных организмов, говорить о их полном тождестве не представляется возможным (Scheuer, 1973). Это в полной мере относится к различным классам веществ -- терпеноидам, ароматическим соединениям, гетероциклическим и другим группам веществ (Goldberg, 1974).

При этом следует иметь в виду обычно большую реакционную способность БАВ морского генеза и их значительно более выраженную фармакологическую активность по сравнению с соединениями аналогичной химической группы, изолированными из тканей сухопутных организмов (Marderosian, 1969; Rtissell, 1975; Faulkner, Fenical, 1977).

В этом отношении исключением не являются и водорослевые полисахариды, структурно близкие сухопутному крахмалу, которые уже нашли широчайшее распространение в технологии лекарственных форм в качестве вспомогательных веществ вместо становящегося все более дефицитным растительного крахмала (картофельного, рисового, маисового). В отличие от вышеупомянутых видов растительных полисахаридов сухопутного происхождения, водорослевые полисахариды представляются далеко неиндифферентными веществами, и, отличаясь противовирусным, бактериостатическим, антикоагулянтным, антигликемическим и другими видами фармакологической активности (Bas- low, 1969). Структурные отличия водорослевых полисахаридов от химических соединений аналогичной группы, продуцируемых наземными растениями, в полной мере обусловливающие специфику физико-механических, технологических и фармакологических свойств этих наиболее распространенных продуктов жизнедеятельности гидробионтов, обязывают к всестороннему изучению химических соединений морского генеза и разработке специальных условий их применения в лекарствоведении. Иными словами, в случае замены полисахаридов сухопутного происхождения на водорослевые полисахариды лекарствоведение имеет дело с качественно новым субстратом фармацевтического исследования, характеризующимся не просто суммой свойств, отличающих индифферентные наполнители -- крахмалы, растительные камеди и порошки, а наличием совершенно новых структурно-механических свойств, равно как и выраженной фармакологической активностью. Поэтому фармацевтическое использование водорослевых полисахаридов представляется не только более экономически и технологически целесообразным, но и является, по существу, новой ступенью развития лекарствоведения отражающей его прогрессивный современный фармацевтический уровень. Это с полным основанием относится и к другим классам химических соединений морского генеза, уже используемых в фармации или находящихся в стадии изучения и разработки.

Как известно, прогресс фармацевтической науки и практики за всю ее многовековую историю связан с расширением спектра используемых в лекарствоведении действующих и индифферентных веществ. Список последних и их функциональная нагрузка в системе фармацевтических представлений служат достаточно точным критерием уровня лекарствоведческих концепций, в частности, состояния теории и практики производства лекарств (И. С. Ажгихин, В. Г. Гандель, 1975). Индустриальная фармация, характерная для современной эпохи, отличается выраженным расширением ассортимента вспомогательных веществ, среди которых все большее значение приобретают водорослевые полисахариды, в частности, производные альгиновой кислоты. Их доступность, прекрасные технологические свойства, необычайное разнообразие химического состава и структурно-механических характеристик, позволяют говорить с полным на то основанием о начале нового периода в фармацевтической технологии, связанного с использованием вспомогательных веществ морского происхождения. Изменение объектов фармацевтического исследования за счет интродукции продуктов жизнедеятельности морских организмов в практику лекарствоведения с необходимостью потребовало модификации существующих методов технологии и анализа лекарств, разработки иных биохимических принципов для изолирования и очистки индивидуальных веществ -- метаболитов морских организмов, принципиально новых способов выделения действующих начал и во многих случаях привлечения к анализу самых сложных современных системных методов. По существу, начиная с изолирования индивидуальных химических соединений из тканей гидробионтов и кончая их идентификацией и стабилизацией, для фармацевтической практики используются сложные методики, основанные на применении последних научных и технологических достижений (Scheuer, 1978; В. П. Зайцев с соавт., 1980).

9. Исследование ламинарии

9.1 Фармакологические свойства

Из ламинарии узкой Laminaria angustata Kjellm. получено вещество с гипотензивным действием -- ламинин. Стойкий гипотензивный эффект проявляет также настой ламинарии японской Laminaria japonica Aresch. Кроме того, он проявляет негативное хронотропное действие на изолированное правое предсердие крысы, не влияя на напряжение мышц предсердия, а также снимает спазм мышц хвостовой артерии крыс, вызванный хлоридом калия (K. W. Chiu и A. Y. Fung, 1997).

Сульфат ламинарина при внутривенном введении животным проявляет антикоагулянтное действие, подобное действию гепарина, но в 2 раза более слабо выраженное.

С целью повышения биологической активности ламинарина путем ферментативной трансформации (1> 3)-D-глюканазами из морских беспозвоночных получен глюкан, состоящий из (1> 3) — и (1> 6)-в-D-cвязанных остатков, названный «трансламом». Транслам проявлял более выраженное иммунотропное действие в сравнении с ламинарином. Было продемонстрировано, что он защищает животных от 100% смертельной генерализованой инфекции и стимулирует популяцию стволовых гемопоэтических клеток. Транслам проявляет выраженные иммуностимулирующие свойства у животных, которые испытали г-облучение в сублетальной дозе. Он повышает резистентность облученных мышей к инфицированию кишечной палочкой, уменьшает количество бактерий в селезенке, стимулирует поглощающую и переваривающую активность перитонеальных макрофагов (Кузнецова Т. А. и соавт., 1994). Транслам обеспечивает стойкий терапевтический эффект при введении животным на протяжении первых 24 часов после облучения в дозах порядка LD90, которые вызывают острое радиационное повреждение кожи (Чертков К. С. и соавт., 1999).

Из ламинарии выделен белково-минеральный комплекс (Дрозд Ю. В. и соавт. 1991, 1993), который в условиях экспериментального переохлаждения (при температуре -18°С) на 61% увеличивал продолжительность жизни мышей линии (CBAxC56Bl6), значительно превосходя по своей активности этиловый спирт, сиднокарб и глутаминовую кислоту. Считают, что препараты ламинарии в будущем могут использоваться как «антифриз» при переохлаждении теплокровных организмов. Этот препарат также повышал толерантность животных к недостатку воды.

9.2 Токсикология и побочное действие

Ламинария, как правило, не вызывает побочных реакций, к ней не развивается привыкание со снижением терапевтического эффекта.

Противопоказаниями к применению морской капусты являются нефриты, нефрозы, геморрагический диатез, крапивница, беременность, фурункулез и другие заболевания, при которых не показаны препараты йода. При длительном применении морской капусты у лиц с повышенной чувствительностью к йоду возможны явления йодизма. Описан анафилактический шок, вызванный применением ламинарии.

При продолжительном введении ламинарина животным наблюдались патологические изменения в костной системе: ослаблялись карпальные и тазовые сочленения, возникали спонтанные переломы. При микроскопическом исследовании костной ткани отмечался остепороз, нарушение эндохондриального окостенения в эпифизарных хрящах, отсутствие новых костных трабекул. Считают, что эти явления обусловлены накоплением тироксина в щитовидной железе, поскольку при гипертиреозе стимулируется распад белков и усиливаются процессы разложения мышечного креатинина. При этом гормон уменьшает концентрацию холестерина и липопротеидов в плазме, а также стимулирует распад костной ткани.

9.3 Клиническое применение

Как лекарственное средство морскую капусту назначают при атеросклерозе, для лечения и профилактики эндемического зоба, гипертиреоза, легких форм Базедовой болезни. Продукты, изготовленные с добавлением морской капусты в дозах, соответствующих суточной потребности йода (200 мкг/сут), рекомендуют для употребления в эндемических местностях по зобу. На Дальнем Востоке широко внедрен в практику метод «немой» профилактики эндемического зоба. Он заключается в том, что человек получает необходимую дозу йода с хлебом, при выпечке которого добавляют порошок морской капусты из расчета 0,4 мг на 1 кг хлеба.

Морская капуста рекомендуется как мягкое слабительное при хронических атонических запорах. Ее эффект аналогичен физиологическому слабительному действию овощей и фруктов. Особенно эффективна морская капуста при хронических запорах на фоне атеросклероза. Порошок или гранулы ламинарии принимают в таких случаях 1 раз в день (на ночь) по половине или целой чайной ложке, разведенной в 1/3−½ стакана воды. При этом мелкие частички морской капусты набухают и раздражают нервные окончания слизистой оболочки кишечника, что способствует возбуждению перистальтики.

Ламинарию применяют также как антидотное средство при ингаляционном поражении верхних дыхательных путей у лиц, контактирующих с солями бария и радионуклидами. Принимают ее в виде ингаляций (чайную ложку сухого порошка ламинарии настаивают в течение часа в 200 мл воды). Курс лечения составляет 10 сеансов по 5 минут. Описано клиническое применение обогащенного гулуронидом альгината натрия для лечения острой ингаляционной интоксикации 226RaSO4 при случайном повреждении ампулы (O. van der Borgh, 1972). Альгинаты с повышенным содержанием гулуроновой кислоты интенсивно препятствуют всасыванию радиоактивного бария из желудочно-кишечного тракта человека (A. Sutton і H. Shepherd, 1972). Ламинарию рекомендуется включать в пищевой рацион населения, которое проживает на территории, загрязненной после аварии на Чернобыльской А С, для снижения накопления в организме радиоактивных изотопов 90Sr и 137Cs.

Результаты эпидемиологических исследований свидетельствуют о существовании прямой связи между потреблением в пищу ламинарии и низкой частотой возникновения рака молочной железы в Японии (J. Teas, 1983). И. М. Воронцов (1957) использовал порошок ламинарии для лечения онкологических больных. Лекарство назначали пациентам по чайной ложке 3 раза в день после проведения комбинированного лечения, курса лучевой терапии или оперативного вмешательства, а также в случаях запущенного опухолевого процесса. Больные принимали препарат на протяжении 2−12 месяцев и более. Результаты клинического наблюдения за 500 больными с различной локализацией опухолей показали, что при длительном применении ламинарии постепенно улучшалось общее состояние пациентов, а также состояние их психики. При этом нормализовались показатели крови и работа кишечника, улучшался аппетит. В результате проведенных исследований рекомендуется употреблять морскую капусту как вспомогательное средство при лечении раковых больных.

На основе экстракта ламинарии японской был разработан препарат для снижения артериального давления. Порошок ламинарии проявляет клиническую эффективность при лечении воспалительных заболеваний матки и ее придатков, трихомонадном кольпите. При подагре и ревматизме жители приморских районов делают ванны с добавлением морской капусты с целью снижения боли. Отмечен положительный результат употребления ламинарии в качестве приправы к пище при воспалительных заболеваниях светочувствительного аппарата глаза. При этом повышается острота зрения, расширяется поле зрения и частично восстанавливается светочувствительность. Известны случаи применения морской капусты при энтеритах, колитах, лимфаденитах, хронических полиартритах, для лечения инфицированных ран. Тем не менее перечисленные разработки не нашли широкого применения в клинической практике.

При электрофорезе с применением морской капусты у большинства больных атеросклерозом с психическими расстройствами улучшалась электрокардиограмма, нормализовалось артериальное давление и сосудистый тонус, уменьшалось содержание холестерина в крови. У многих пациентов на фоне изменения объективных данных улучшалось психическое состояние. Среди коренных жителей Японии, которые регулярно употребляют в пищу ламинарию, атеросклероз встречается в 10 раз реже, чем среди японцев, которые эмигрировали в США.

В клинической практике применяются также бужи, изготовленные из черешковых частей слоевища ламинарии пальчаторассеченной. При наличии влаги бужи быстро увеличиваются в объеме и становятся более эластичными. Описанный метод осмотической дилатации используют для расширения отверстия свища, при стенозе пищевода, ларинготрахеальных стенозах у детей, но чаще -- в гинекологической практике при различных внутриматочных процедурах. Бужи имеют вид плотных негибких палочек диаметром 2−3 мм и длиной 6−7 см. Расширение цервикального канала наступает уже через 3−4 часа после введения бужа из ламинарии и достигает максимума через 24 часа. За это время ламинария увеличивается в диаметре в 4−5 раз, расширяя диаметр цервикального канала от 9 до 12 мм (B. W. Newton, 1972) и становится более мягкой и эластичной. Фирмой Mizutani Inc. (Япония) выпускаются специальные средства из ламинарии для расширения шейки матки (до 5−8 мм и более).

Сейчас бужи из ламинарии широко применяют в гинекологической практике для предоперационного расширения ригидной шейки матки у беременных в сроки 7−12 недель беременности, для подготовки шейки матки к прерыванию беременности в сроки 17−25 недель, если введение ламинарии предшествует интраамниотическому вливанию гипертонического раствора мочевины, препаратов простагландинов, внутривенному капельному введению окситоцина. При клинической оценке разных способов предоперационного расширения шейки матки перед искусственным прерыванием беременности установлена следующая закономерность: эффективность аналогов простагландина Е (метилсульфаниламид простагландина Е2, метиловый эфир простагландина Е1, 9-метилен-простагландин Е2) > ламинария > 15-метил-простагландин F2б (U. Krishna и соавт., 1986). Клинические наблюдения также показали, что при предварительном расширении канала шейки матки с помощью ламинарии значительно повышается эффективность успешных абортов, индуцированных введением 15-метил-простагландина F2б, простагландина Е2 и сульпростона -- 16-фенокси-щ-тетранор-простагландина Е2-метилсульфониламида, прегландина -- метилового эфира 16,16-диметил-транс-д-2-простагландина E1, простагландинового препарата препидил. При применении метода осмотической дилатации шейки матки с помощью бужей из ламинарии одновременно с экстраамниотическим или интравагинальным введением простагландина Е2 достоверно сокращается время возникновения аборта и уменьшается количество суппозиториев с простагландином, необходимых для полного аборта (M.A. Turnquest и соавт., 1997; R. O. Atlas и соавт., 1998). Доказано, что при прерывании беременности во втором триместре (при аномалиях развития плода) с помощью экстраамниотического введения риванола применение бужей из ламинарии оказывает более выраженный эффект в сравнении с бужами из полимерного материала нелатона (A. Jarnbert и соавт., 1999). Такой способ прерывания беременности, как правило, не дает осложнений, не изменяет характера вагинальной и цервикальной микрофлоры при экспозиции не более 24 часов (G. R. Evaldson и соавт., 1986), уменьшает риск постабортных воспалительных заболеваний (I. Bryman и соавт., 1988; A. Jonasson и соавт., 1989) и не проявляет неблагоприятного влияния на течение последующей беременности (D. Schneider и соавт., 1996). Его применение значительно снижает риск перфорации матки во время аборта (D. A. Grimes и соавт., 1984). Метод эффективен также при прерывании беременности на ранних сроках с помощью вакуумной аспирации (I. M. Golditch и M. H. Glasser, 1974; P. G. Stubblefield и соавт., 1979; F. De Bonis и соавт., 1988). В акушерстве бужи из ламинарии используют для щадящей подготовки шейки матки к началу родовой деятельности у женщин с осложненным течением беременности (токсикозы второй половины беременности, гипотрофия плода, антенатальная гибель плода, резус-конфликт, отягощающий акушерский анамнез). При этом снижается количество случаев неэффективного родовспоможения и необходимая для этого доза окситоцина, количество операций кесарева сечения, риск интранатальной гибели плода и сокращается продолжительность родов (R. L. Agress и соавт., 1981; G. M. Kazzi и соавт., 1985).

Применение бужей из ламинарии признано безопасным и эффективным методом расширения шейки матки у женщин с цервикальним стенозом при процедуре пересадки эмбриона (I. Z. Glatstein и соавт., 1997), а также у небеременных при диагностической гистероскопии (D. E. Townsend и R. Melkonian, 1990), вагинальном удалении внутриматочных соединений (F. P. Chen и соавт., 1997), подслезевых фибромиом (M. H. Goldrath, 1990), при введении в полость матки радиоактивных изотопов для лечения рака (C. R. Ferree и соавт., 1973; W. J. Peeples и соавт., 1983; P. P. Kumar и R. R. Good, 1986), а также при других эндоскопических вмешательствах. Из побочных явлений при применении ламинарии отмечают легкий дискомфорт, болевые ощущения, не требующие анестезии, изредка -- незначительные кровянистые выделения.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой