CC BY
37
44
Н.Б.МЕЛЬНИКОВА, И.А.ПЕГОВА, О.В.БИРЮКОВА, С.В.КОНОНОВА, Е.Г.КОЧНЕВА, ГОУ ВПО «НижГМА»
Прогнозирование свойств лекарственных веществ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ МЕМБРАННЫХ СИСТЕМ
2005 июнь РЕМЕОииМ
Одним из методов молекулярной фармации является анализ поведения лекарственных веществ, ионов, радикалов и других частиц на простых моделях биологических мембран. Эти исследования обычно предшествуют полномасштабным испытаниям с использованием живых систем, сокращая время экспериментов, и позволяют вскрыть основные закономерности сложных процессов в мембране, протекающих под действием лекарственных веществ.
Мембранные системы можно условно разделить на три типа: монослои, плоские бислои, ли-посомы и везикулы. Наиболее простой моделью липидной части биомембран является монослой Ленгмюра из фосфолипидов на границе раздела фаз «воздух-вода». Фосфолипиды образуют монослои, в которых полярные группы контактиру-
ют с водной фазой, а углеводородные цепи обращены в воздух. Такие монослои изучают с помощью пленочных весов Ленгмюра (рис. 1).
Весы позволяют измерять поверхностное давление: п=(у0- у), где у0 и у — поверхностное натяжение на границе раздела «воздух-вода» без монослоя и с монослоем ПАВ. В кювете расположен
подвижный барьер, позволяющий сжимать монослой вещества, при этом измеряется сила сжатия — f как функция площади ^, занимаемой монослоем. В процессе сжатия молекулы ПАВ упаковываются в монослой с максимальной плотностью. При этом каждая из молекул занимает минимальную площадь S0. При дальнейшем сжатии фиксируется разрушение монослоя. Экстраполяцией кривой п = ^) в точку п = 0 определяют S0. Так, S0 липидной молекулы близка к 0,60 нм2. Увеличение S0 свидетельствует об иммобилизации ЛВ в монослой, либо о разрыхлении мем-
РИСУНОК 1
Схематическое представление монослоя Ленгмюра
Поплавок,
соединенный
Ограничитель для сжатия пленки
Изотермы сжатия ДКВ, солей кальция и их смесей на монослое лецитина
ео-
40-
П2 tJ.fr 1,0
So, нм2/молекула
№ Субфаза Эффективная молекулярная площадь S0, нм2/мол.
1. Н2О 0,52
2. СаС12, С = 5-10"4 М 0,50
3. ДКВ, С = 5^10"5 М 0,60
4. Са(Асп)2 С = 5^10-4 М 0,62
5. Са(Асп)2 + ДКВ 0,88
6. ДКВ + СаС12 0,87
РИСУНОК 2
КОНЪЮНКТУРА И ИССЛЕДОВАНИЯ
45
РШШ1ШМ июнь 2005
РИСУНОК 4
| АСМ-фото везикул с фосфорилированными производными фуллерна
нормальная
мембрана
агрегация гликопротеинов под действием соли
Пинч-эффект (сжатие) под действием ионизирующего окружения
Формирование ионного канала
а)
б)
браны под действием каких-либо факторов.
На рисунке 2 приведен пример анализа состояния монослоя лецитина над водной поверхностью раствора (субфазы), содержащей компоненты минералобиотического комплекса, содержащего ди-гидрокверцетин (ДГК) и соли кальция. Значения эффективной молекулярной площади монослоя лецитина S0 увеличивается с 0,52 нм2/мол. до 0,88 нм2/мол. в присутствии ДГК и Са2+. Эффект увеличения возможен только при совместном присутствии флавоноида и солей кальция, что свидетельствует о синергетическом воздействии изучаемых компонентов на мембрану.
Влияние ионов металлов в присутствии ЛВ полярного характера (например, не-докромил натрия (№N0), хромогликат натрия (№С^)) на состояние мембраны наиболее заметно, если использовать монослой жирной кислоты. Данные рисунка 3 показывают, что ионы кальция и магния резко уменьшают S0.
Такое сжатие монослойной мембраны по Брею расценивается как поверхностное «мицелирование», приводящее к дестабилизации мембраны и образованию новых ионных каналов (пинч-эф-фект):
Исследования ЛВ на моделях мембран позволяют одновременно оценить изменение рН и рассчитать мембранный потенциал. Следовательно, эксперименты на монослоях как моделях биомембран позволяют выполнить первичную оценку воздействия ЛС на биосистему и охарактеризовать его совместимость, например, с ионами металлов.
Эксперименты на монослоях позволяют также оценить совместимость и устойчивость ЛВ в различных водных смесях. Так, на примере антиоксидантов ДКВ и аскорбиновой кислоты в присутствии ионов меди Си2+, иммобилизованных в мембрану, была показана их взаимная стабилизация. В отсутствии ионов меди ДКВ разлагается в водном растворе на 35—40%, аскорбиновая кислота на 35—40% в течение 15 часов эксперимента. В присутствии ионов меди максимальная убыль ингредиентов составляла не более 4—5%. Бислойные липидные мембраны широко используются в практике как самостоятельные везикулярные лекарственные формы, имеющие водное содержимое, и являются прекрасными моделями биомембран. Наибольший интерес для изучения лекарственных свойств имеют моноламеллярные везикулы, т.е. везикулы, образованные одинарным бислоем. В липосомы можно встраивать белки, ДНК, РНК, различные противоопухолевые антибиотики и другие ЛВ. На рисунке 4 приведено фото атомносиловой микроскопии везикул с встроенными молекулами фосфорилированных производных фуллерена в присутствии (рис. 4, б) и отсутствии ионов Си2+ (рис. 4, а). Таким образом, проведенные в нашей лаборатории исследования ЛВ с использованием монослоев Ленгмюра на основе фосфолипидов и жирных кислот и таких бислойных систем, как моноламеллярные везикулы, показали эффективность описанного методологического подхода к изучению воздействия ЛВ на модель биомембраны и возможность прогнозирования свойств ЛВ в живых системах.
Ф
МОЛДОВА ПЛАНИРУЕТ РАЗРАБОТАТЬ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОДЕКС
По сообщению пресс-службы правительства Республики Молдова, создание Кодекса предусмотрено в рамках проекта по улучшению обеспечения рынка качественной, эффективной и безопасной фармацевтической продукцией. Как отметил на заседании по вопросам разработки указанного плана премьер-министр республики В.Тарлев, Кодекс о фармацевтике следует широко обсудить с гражданским обществом. Он также призвал ускорить доработку и утверждение правительственного постановления об автоматизированном регистре медикаментов и распорядился направлять предложения о расширении перечня лекарств для некоторых категорий граждан, для которых предусматривается компенсация в рамках обязательного медицинского страхования. Проект предусматривает жесткий и прозрачный мониторинг закупок лекарств медико-санитарными учреждениями. В ходе заседания было предложено с 1 июля с. г. внедрить механизм централизованных закупок медикаментов для медучреждений.
В связи с этим будет создано специальное ведомство по контролю и мониторингу фармацевтического рынка и организации тендеров по централизованному приобретению медикаментов. Также на заседании выдвинуты предложения о пересмотре условий получения лицензий на оптовую торговлю медикаментами.
chembz.ru
