CC BY
85
МЕХАНОХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ АНТИГЕЛЬМИНТНЫХ БЕНЗИМИДАЗОЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ
Халиков С.С.*, Чистяченко Ю.С. **, Душкин А.В.**,
Метелева Е. С. **, Архипов И.А. ***, Варламова А.И.***,
Гламаздин И.И. ***, Данилевская Н.В. ****
*Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН,
(e-mail: [email protected])
**Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,
(e-mail: [email protected])
***Всероссийский НИИ фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений им. К.И. Скрябина РАН,
(e-mail: [email protected])
****Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина,
(e-mail: [email protected])
Введение. Известные методы лечения гельминтозов животных базируются на применении широкого ассортимента антигельминтных препаратов, многие из которых, ввиду их плохой растворимости, часто не обеспечивают необходимую эффективность и для его достижения приходится использовать их завышенные дозировки [1].
Перспективным инновационным направлением в решении вопросов растворимости является создание эффективных препаратов на основе известных антигельминтиков путем получения супрамолекулярных комплексов этих субстанций с водорастворимыми полимерами, в частности, полисахаридами [2, 3]. Улучшение фармакологических свойств препаратов достигается за счет их направленного транспорта (адресной доставки препаратов /Drug Delivery System/) в заданную область, органы или клетки, а также контроля скорости, времени и места действия лекарственного средства в организме. В последние годы удельный вес таких разработок становится доминирующим [4].
Принципиальная возможность разработки средств DDS была нами показана на примере механохимической модификации субстанции контактного антигельминтика медамина с помощью яблочного пектина [5]. При этом было показано, что, изменяя растворимость субстанции медамина (8 мг/л) до 45 мг/л у супрамолекулярного комплекса медамин-пектин, который нами был назван медапек, можно добиться сохранения активности против нематод и проявлять высокую эффективность и хорошую переносимость на модели личинок эхинококкоз белых крыс, которая ближе всего отвечает соответствующей патологии человека.
Целью работы является показать перспективность использования ряда природных полимеров для механохимической модификации физико-
456
химических и биологических свойств антигельминтных субстанций из ряда производных бензимидазола.
Материалы и методы. Для выполнения работы в соответствии с поставленной целью, были использованы субстанции карбендазима (БМК), албендазола (АБЗ) и фенбендазола (ФБЗ), а также полисахариды - пектин, арабиногалактан (АГ), гидроксиэтилкрахмал (ГЭК) и др.
Процесс механохимического комплексообразования проводили при совместной обработки компонентов в измельчителях-активаторах ударноистирающего типа с регулируемой энергонапряженностью [2]. Полученные при этом супрамолекулярные комплексы оценивали путем проведения анализа их водорастворимости, исследованием ИК-спектров, термических эффектов и рентгенофазовых изменений. Эти данные позволили нам говорить об образовании комплексов типа «гость-хозяин» за счет водородных сил, вандерваальсовых взаимодействий между функциональными группами компонентов, сил гидрофобного взаимодействия и пр.
В результате оценки синтезированных нами комплексов, были выделены перспективные по показателю увеличения водорастворимости, которые были подвергнуты биологическим исследованиям.
Изучение нематодоцидной активности полученных комплексов албендазола проводили на лабораторной модели трихинеллеза на белых мышах, экспериментально инвазированных Trichinella spiralis в дозе 250 личинок на животное [6, 7]. Аналогично, проводили испытание на
цестодоцидную активность этих же комплексов на белых мышах, экспериментально инвазированных Hymenolepis nana в дозе 200 инвазионных яиц на животное. Животным подопытных групп (по 5 голов) вводили в желудок однократно комплексные препараты в дозе 10 мг/кг в сравнении с базовым препаратом албендазолом в этой же дозе. Мыши контрольной группы препарат не получали. Учет эффективности препаратов проводили по типу «контрольный тест» путем вскрытия кишечника животных и обнаружения гельминтов.
Данные лабораторных тестов показали, что комплекс АБЗ-АГ показал 100%-ную эффективность как против нематод T.spiralis, так и цестод H. nana, что указывает на широкий спектр его антигельминтного действия.
Испытание перспективных комплексов албендазола и фенбендазола также проводили в экспериментальном хозяйстве «Курилово» Подольского района Московской области на 45 овцах, спонтанно инвазированных нематодирусами и другими видами желудочно-кишечных стронгилят. Овцам разных групп по 8-9 голов в каждой задавали однократно перорально комплексы албендазола и фенбендазола в дозе 1,0 мг/кг по ДВ в сравнении с базовыми препаратами албендазолом и фенбендазолом в дозах 1,0 и 10 мг/кг. Животные контрольной группы препарат не получали.
Эффективность препаратов учитывали по результатам копроовоскопических исследований фекалий методом флотации до и через 18 суток после дегельминтизации. Учет эффективности препаратов проводили по
457
типу «контрольный тест» с расчетом среднего количества обнаруженных яиц нематод [1].
Экспериментальные данные подтвердили широкий спектр антигельминтной активности комплекса АБЗ-АГ при нематодозах овец (95 %-я эффективность при нематодирозе и 100%-ю эффективность против стронгилят других видов). Базовый препарат - албендазол в дозе 10 мг/кг проявил 99%-ный эффект против нематодирусов и 100%-й эффект при других желудочнокишечных стронгилят овец, а в дозе 1,0 мг/кг оказался практически неэффективным.
Аналогично, супрамолекулярный комплекс ФБЗ-АГ проявил 96%-ю эффективность при нематодирозе и 100%-ю эффективность против стронгилят других видов. Базовый препарат - фенбендазол в дозе 10 мг/кг проявил 96%-й эффект против нематодирусов и 100%-й эффект против других желудочно-кишечных стронгилят овец, а в дозе 1,0 мг/кг оказался практически не эффективным. Учитывая то, что испытанные комплексы АБЗ-АГ и ФБЗ-АГ испытаны в дозе 10 мг/кг (а по ДВ 1,0 мг/кг), то можно полагать, что их эффективность почти в 10 раз выше базовых препаратов (АБЗ и ФБЗ, соответственно). Животные хорошо переносили препараты, побочного их действия на организм не отмечали.
Заключение. Исследованиями механохимической модификации ряда бензимидазольных субстанций с водорастворимыми полимерами показана перспективность разработанной технологии для создания инновационных антигельминтных препаратов. При этом были получены супрамолекулярные комплексы типа «гость-хозяин», которые оказывали высокую эффективность в лабораторных условиях на разных моделях гельминтов. Активность препаратов была также подтверждена в производственных опытах на овцах, спонтанно инвазированных нематодами желудочно-кишечного тракта при снижении дозировки субстанции в 9-10 раз.
Литература: 1. Архипов И.А. Антигельминтики: фармакология и
применение. - Изд-во РАСХН. - 2009. - 109с. 2. Халиков С.С., Халиков М.С., Метелева Е.С. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. -2011. - Т. 19. -№6. -С. 699-703. 3. Душкин А.В., Сунцова Л.П., Халиков
С.С.//Фундаментальные исследования. - 2013. - № 1 (часть 2). - С. 448-457.
4. De Jong W.I., Bom P.I.A. // Inter. J. Nanomedicine. - 2008. - V. 3.- N 2. - P. 133149. 5. Khalikov S.S., Pominova T.Yu., Pereverseva E.I., Khodjaeva M.A., Karimov A., Musaev U.N., Aripov Kh.N. // Chemistry of Natural Compounds/- 1995.- №6.-P.753-756. 6. Астафьев Б.А., Яроцкий Л.С., Лебедева М.Н. Экспериментальные модели паразитов в биологии и медицине. - М.: Наука.- 1989. - С. 67-73.
7. Кротов А.И. Основы экспериментальной терапии гельминтозов. - М.: Медицины.- 1973. - 272 с.
Mechanochemical technology for development of benzimidazole based anthelmintic agents. Halikov S.S., Chistyachenko Yu.S., Dushkin A.V., Meteleva E.S., Archipov I.A., Varlamova A.I., Glamazdin 1.1., Danilevskaya N.V. A.N.
458
Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds RAS, Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS, All-Russian K.I. Skryabin Scientific Research Institute of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants RAS, K.I. Skryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology.
Summary. One showed the perspectives of mechanochemical modification of number of benzimidazole substances with water soluble polymers. The obtained supramolecular complex of “guest-host” type exerted the high efficacy on laboratory models of helminthoses. The agent efficacies were confirmed on sheep spontaneously infected by gastrointestinal nematodes with dose reduction by 9-10 times.
459
