Сорбционные свойства и фармакологическая активность некрахмальных полисахаридов (07.02.2011)

Автор: Хотимченко Максим Юрьевич

Сорбент Модель Лэнгмюра Модель Фрейндлиха

b q max, мг/г R2 KF n R2

Пектин СЭ-1% 0,002 200,0 0,6798 0,825 1,18 0,9879

Пектин СЭ-20% 0,003 113,6 0,0266 0,694 0,89 0,9562

Пектин СЭ-40% 0,008 46,3 0,8678 0,271 0,57 0,9986

Пектин СЭ-60% - - - - - -

Пектат Са 0,024 131,5 0,9710 2,067 1,57 0,8957

Альгинат Na 0,002 555,5 0,1314 1,037 1,00 0,9277

Альгинат Са 0,029 78,1 0,9980 2,148 2,09 0,9648

Акт уголь 0,001 46,9 0,1372 0,199 0,88 0,9514

МКЦ 0,014 11,8 0,9944 1,003 2,53 0,8751

Полифепан 0,008 14,1 0,8650 0,891 2,20 0,9347

зей с различными участками полисахаридных молекул, что ведет к образованию связывающих центров, различающихся по своему строению и способности образовывать химические связи. Вероятно, в ходе взаимодействия карбоксильных групп уроновых кислот с ионами металлов происходит процесс быстрого формирования зон связывания, которые содержат одну или две карбоксильные группы, на что указывает малая связывающая способность в условиях низких концентраций металла. При связывании ртути и стронция нерастворимыми кальциевыми солями альгинатов и пектинов происходит образование однородных центров связывания с высоким аффинитетом к ионам металла, которые по своей структуре соответствуют модели “egg-box”, предложенной для описания сорбции металлов некрахмальными полисахаридами [Grant G.T. et al., 1973]. Наличие ионов кальция является фактором, определяющим изначальное структурирование цепей полимера, в которых в дальнейшем происходит замещение ионов кальция на другой ион металла без нарушения “egg-box” структуры молекулы.

В результате проведенных исследований был сделан вывод о том, что наиболее активными в отношении ионов двухвалентных металлов являются альгинат натрия и деэтерифицированный пектин (степень этерификации 1%).

Взаимодействие некрахмальных полисахаридов

с металлами в условиях in vivo

Основываясь на результатах in vitro экспериментов, указывающих на эффективное взаимодействие некрахмальных полисахаридов и ионов двухвалентных металлов, были проведены исследования по оценке фармакологической эффективности полисахаридных веществ в условиях моделированной свинцовой интоксикации у лабораторных животных. Было проведено три серии экспериментов по изучению влияния некрахмальных полисахаридов на кишечную абсорбцию и накопление ионов металла в тканях, на выведение металла из органов депо и на кишечную экскрецию ионов свинца.

Результаты показали, что пероральное введение свинца в течение трех недель способствует быстрому накоплению ионов металла в печени, почках, печени и бедренной кости лабораторных животных. В случае, если одновременно с раствором свинца в организм лабораторных животных вводится альгинат кальция, пектат кальция или деэтерифицированный пектин, количество свинца, накапливаемого в указанных органах и бедренной кости достоверно уменьшается. Следует отметить, что введение коммерческого высокоэтерифицированного пектина, также как и лекарственных препаратов энтеросорбентов (полифепан, активированный уголь) не изменяет уровень абсорбции свинца и его накопление во внутренних органах (табл. 7).

Выведение тяжелых металлов, депонированных в организме, представляет собой сложную задачу с точки зрения фармакотерапии, поскольку ионы металла обычно находятся в тканях-депо в связанном состоянии. В проведенных экспериментах некрахмальные полисахариды вводили перорально ежедневно в течение трех недель в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг на фоне свинцовой интоксикации, вызванной трехнедельным введением свинца.

Таблица 7. Содержание свинца в органах крыс, получавших одновременно ацетат свинца и полисахариды (0,5 г/кг/сут) в течение 21 дня

Группа животных Концентрация свинца (мкг/г сухой массы)

Печень Сердце Почки Бедренная кость

Контроль 3,6 ±0,6 10,0 ± 1,6 12,2 ± 2,4 34,8 ± 4,6

Ацетат свинца 12,4 ±1,8 28,2 ±2,9 64,3 ± 7,2 377,2 ± 46,3

Ацетат свинца +

альгинат кальция 8,0 ± 1,3* 12,4 ±1,5* 29,7 ± 4,4* 131,2 ± 22,8*

Ацетат свинца +

д/э пектин 7,3 ± 1,1* 14,6 ± 1,8* 21,6 ±3,2* 157,1 ± 24,7*

Ацетат свинца +

пектат кальция 7,5 ± 1,0* 14,6 ± 1,7* 26,9 ± 3,4* 129,2 ± 20,6*

Ацетат свинца +

в/э пектин 16,9 ±1,8 23,5 ± 2,2 49,8 ± 5,2 286,1 ±30,8

Ацетат свинца +

полифепан 14,2 ±1,6 31,4 ±2,6 58,1 ±6,2 300,4 ±41,2

Ацетат свинца +

активированный уголь 14,3 ±1,5 26,3 ±2,1 66,4 ±7,1 349,0 ± 34,8

Примечание: данные представлены в виде M ( SEM.

* - Р < 0,05 в сравнении с группой «Ацетат свинца».

Результаты показали, что применение всех исследуемых некрахмальных полисахаридов, включая коммерческий высокоэтерифицированный пектин, способствует достоверному уменьшению содержания ионов свинца в почках и бедренной кости лабораторных животных. Полученные данные соответствовали результатам, полученным в ходе in vitro экспериментов, следуя которым высокоэтерифицированный пектин менее эффективен, чем деэтерифицированный пектин и альгинаты натрия и кальция. Лекарственные препараты энтеросорбенты достоверно не влияли на содержание свинца во внутренних органах и бедренной кости (табл. 8).

Следует отметить, что трехнедельное введение пектинов привело к достоверному увеличению содержания свинца в печени и сердце экспериментальных животных. При этом содержание ионов свинца достоверно превышало значения этого параметра и у здоровых животных, и у животных, получавших только свинец на протяжении трех недель. Этот факт можно объяснить тем, что применение полисахаридов привело к быстрому и выраженному перераспределению ионов свинца из тканей-депо в кровь, в результате чего ионы металла накапливались в органах с хорошим кровоснабжением, каковыми являются печень и сердце. Таким образом, некрахмальные полисахариды воздействуют не только на ионы свинца, находящиеся в просвете кишечника, но и путем опосредованных механизмов оказывают влияние на депонированный металл, способствуя его мобилизации из депо и дальнейшему выведению из организма. Следует принять во внимание, что в эксперименте полисахариды вводились в большой дозе, что привело к неблагоприятному перераспределению металла в организме.


загрузка...