Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии

Введение. Растения рода Artemisia L. – ценный источник фенольных и терпеновых соединений, что объясняет их широкое применение в народной и традиционной медицине. В Государственную фармакопею Российской Федерации (ГФ РФ) включена только полыни горькой трава, что обусловливает актуальность изучения близкородственных видов для расширения ассортимента фитопрепаратов. Полынь алтайская – малоизученный эндемик Алтае-Саянской горной системы и Монгольского Алтая, для комплексного исследования данного вида необходимо провести фармакогностический анализ надземной части растения.

Цель исследования – фармакогностический анализ полыни алтайской травы.

Материал и методы. Объект исследования – полынь алтайская (надземная часть), заготовленная в Республике Тыва в августе 2018 г. Подлинность и качество лекарственного растительного сырья оценивали с использованием методик, приведённых в ГФ РФ. Анатомо-диагностические характеристики устанавливали после обработки образцов просветляющими жидкостями с использованием микровизора Ломо μVizo-10. В пяти повторностях гравиметрическим методом определяли содержание влаги, общей золы, золы, нерастворимой в 10%-м растворе HCl, а также суммарное количество экстрактивных веществ. Качественный анализ выполняли с использованием стандартных методик. Количественное содержание флавоноидов устанавливали на УФ-спектрофотометре ПЭ 5400 (λ = 405 нм). Эфирные масла выделяли согласно методу 2 ГФ (гидродистилляция), а компонентный состав масел исследовали с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ/МС) на хроматографе Agilent Packard HP 6890.

Результаты. Охарактеризованы морфологические и анатомо-диагностические признаки полыни алтайской травы. Определён качественный состав биологически активных веществ в сырье. Оценка показателей качества сырья показала следующие результаты: влажность — 5,78±0,18%, общая зола — 5,41±0,19%, зола, нерастворимая в 10%-ном растворе HCl — 5,00±0,25%, сумма экстрактивных веществ, извлекаемых 70%-ным этанолом — 37,4±0,46%, определено содержание примесей. Количественное содержание суммы флавоноидов в пересчёте на рутин в надземной части составило 1,10±0,03%, в соцветиях – 1,53±0,09%, листьях – 1,71±0,06%, стеблях – 0,44±0,03%. Количественное содержание эфирного масла A. altaiensis – 0,20%, основные компоненты: 9-эпи-кариофиллен, α-эвдесмол, кариофиллен оксид, β-селинен, ацифилловая кислота.

Выводы. Определены показатели подлинности и доброкачественности полыни алтайской травы. Анализ компонентного состава эфирных масел выявил наличие соединений с выраженными противовоспалительными, антибактериальными и антиоксидантными свойствами, что обосновывает целесообразность применения A. altaiensis в медицине.

Введение. Лекарственные препараты на основе растительного сырья используются в медицинской практике для лечения широкого спектра заболеваний. Морские организмы, особенно бурые водоросли, вызывают большой интерес во всем мире из-за их потенциального использования в различных областях медицины. Водоросли считаются богатым хранилищем биоактивных соединений, таких как сульфатированные полисахариды, каротиноиды, фитостерины, фикобилипротеины, флороглюцин и т. д. В связи с наличием полисахаридов, таких как альгинат, ламинарин и сульфатированный фукоидан и др., а также антиоксидантов, изучение бурых водорослей рода Cystoseira в качестве многоцелевого лекарственного сырья является перспективным и целесообразным.

Цель исследования – скрининг и количественное определение содержания суммы фенольных соединений, а также оценка их антиоксидантных свойств в водном и водно-этанольном экстракте бурых водорослей вида Cystoseira barbata, собранных в бухтах восточного побережья Крыма в летний период.

Материал и методы. Для получения экстракта фенольных соединений навеска замороженных бурых водорослей вида Cystoseira barbata, собранных в июле 2022 г. в бухтах восточного побережья Крыма, была высушена до постоянной массы при температуре 100–105 ^°С. Фенольные соединения из навески сухого сырья извлечены методом дигерирования. В качестве растворителей использованы вода и 70%-ный этиловый спирт. Произведены скрининг, количественный анализ экстрактов, а также оценка их антирадикальных свойств.

Результаты. В полученных экстрактах путем качественного анализа установлено наличие танинов, что подтверждено методами УФ- и ИК-спектроскопии. В водных экстрактах содержится большее количество фенольных соединений, однако водно-этанольные экстракты обладают более высокой антирадикальной активностью. Полученное несоответствие может быть объяснено наличием в спиртовом экстракте соединений, относящихся к классу ксантинов, которые также могут обладать анирадикальными свойствами. Не исключено, что антиоксидантный эффект спиртовых экстрактов носит синергетический эффект, однако такое предположение требует дополнительных исследований.

Выводы. Полученные данные открывают широкие перспективы дальнейшего изучения бурых водорослей вида Cystoseira barbata, произрастающих на черноморском побережье, в качестве источника биологически активных соединений фенольного и ксантинового ряда. Эти группы соединений представляют интерес для фармацевтической отрасли в качестве протекторов замедления процессов старения, профилактики возрастных заболеваний и протекторного влияния на зону ишемии.

Введение. Винпоцетин обладает нейропротекторными свойствами и применяется для улучшения когнитивных функций, однако низкая растворимость и биодоступность могут ограничивать его применение. Разработка сухого назального спрея винпоцетина, обладающего повышенной растворимостью, является актуальной темой.

Цель исследования – разработка состава прототипа сухого назального спрея винпоцетина и технологии его получения.

Материал и методы. В состав прототипов входили хитозан и синтезированный поли-β-циклодекстрин. Формирование комплексов включения «хозяин-гость» методами сорастворения и сорастирания способствовало повышению растворимости винпоцетина. Конечным этапом формирования сухого назального спрея являлась распылительная сушка. Для подтверждения формирования комплексов включения и оценки свойств образцов применяли методы ИК-спектроскопии и рентгенофазового анализа. Для состава-лидера исследована стабильность, однородность массы доз, отобранных из многодозовой упаковки, на дозирующем устройстве для сухих порошков и проницаемость in vitro на трансдермальном диффузионном тестере.

Результаты. Проведены сравнительные исследования наработанных образцов с различным соотношением винпоцетин:полициклодекстрин. Не выявлено значимых различий при формировании комплексов включения двумя методами. Поэтому метод сорастворения выбран как предпочтительный для наработки образцов прототипов сухого назального спрея, так как этот метод проще реализуем с технологической точки зрения. Результаты проницаемости in vitro продемонстрировали, что в течение 30 мин большая часть винпоцетина растворяется и проникает через мембрану. Установлены однородность массы доз, отобранных из многодозовой упаковки, и стабильность наработанных прототипов в течение 12 мес.

Выводы. Проведенные экспериментальные исследования показывают возможность использования в качестве прототипов сухого назального спрея винпоцетина частиц порошка, содержащего комплекс включения винпоцетин:полициклодекстрин и хитозан, полученные методом распылительной сушки.

Введение. В настоящее время практический интерес исследователей направлен на изучение биомедицинского потенциала вторичных метаболитов растений с целью создания новых лекарственных средств. Флавоноиды представляют собой многочисленный класс природных фенольных соединений, обладающих широким спектром биологической активности. Особое внимание уделяется способности некоторых флавонов (апигенина и лютеолина, их гликозида апигетрина) к подавлению роста злокачественных опухолей. Однако низкие концентрации этих полифенолов в растительных матриксах не позволяют достоверно оценить фармакокинетику в организме человека. В связи с этим актуальной биоаналитической задачей является разработка точных и воспроизводимых методик с применением высокотехнологичных гибридных методов анализа.

Цель исследования – разработка и валидация хромато-масс-спектрометрической методики количественного определения апигенина, апигетрина и лютеолина в плазме крови мышей.

Материал и методы. Для разработки методики количественного определения флавонов использовали высокоэффективный жидкостной хроматограф Agilent Technologies 1260 Infinity II и масс-спектрометр AB Sciex QTrap 3200 MD. Хроматографическое разделение осуществляли на аналитической колонке Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 с градиентной подвижной фазой, содержащей 0,1%-ную муравьиную кислоту и ацетонитрил. Для детектирования аналиты и внутренний стандарт варфарин ионизировали электрораспылением в режиме отрицательных ионов с использованием мониторинга множественных реакций. Пробоподготовка плазмы крови мышей заключалась в осаждении белков метанолом.

Результаты. Подобраны оптимальные условия обращенно-фазового хроматографического разделения апигенина, апигерина, лютеолина и варфарина с временами удерживания от 5,3 до 7,8 мин. Каждое соединение в оптимальных условиях электрораспылительной ионизации подвергается протонированию с образованием ионов состава [М–Н]^- и фрагментации на два характеристических иона-продукта. Разработана методика одновременного количественного ВЭЖХ-МС/МС определения флавонов в плазме крови мышей, характеризующаяся линейностью в широком диапазоне концентраций и низким пределом количественного определения 1,0 нг/мл, значениями степени извлечения аналитов в диапазоне 90,8–100,4%. Валидационные характеристики методики удовлетворяют соответствующим нормативным требованиям селективности, влияния матричного эффекта, межсерийной точности и прецизионности.

Выводы. Результаты валидационных испытаний свидетельствуют о пригодности, разработанной экспрессной и достаточно точной биоаналитической методики количественного определения трех структурно родственных флавонов при совместном присутствии в плазме крови мышей. Метрологические характеристики методики позволяют использовать ее для проведения аналитической части фармакокинетических исследований лекарственных препаратов, содержащих как индивидуальные флавоноиды, так и растительные экстракты.

Введение. Вирус SARS-CoV-2 воздействует на сердечно-сосудистую систему (ССС), оказывая долгосрочные последствия, и приводит к повышению риска развития заболеваний ССС. Для предупреждения развития осложнений важен поиск предикторов кардиоваскулярной патологии. Потенциальными маркерами, отражающими нарушение одноуглеродного метаболизма, связанного с процессами метилирования/деметилирования ДНК, являются гомоцистеин и фолиевая кислота, а также гены ферментов фолатного цикла и эндотелиальной синтазы оксида азота.

Цель исследования – оценка прогностической значимости уровня гомоцистеина, фолиевой кислоты и генетических полиморфизмов генов фолатного цикла и эндотелиальной синтазы оксида азота в развитии острого инфаркта миокарда (ОИМ) у пациентов после перенесенной новой коронавирусной инфекции.

Материал и методы. Проведено исследование по типу «случай-контроль». Исследуемая группа – пациенты после COVID-19, подтверждённого ПЦР-методом, средней или тяжелой формы, в сроки от 6 до 24 мес., в возрасте от 40 до 65 лет; основная группа – с ОИМ, контроль – без ОИМ. При госпитализации в кардиологическую клинику ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова всем пациентам выполнены исследования уровней гомоцистеина и фолиевой кислоты в сыворотке крови, а также молекулярно-генетические исследования (MTHFR 677 C>T, MTHFR 1298 A>C, MTR 2756 A>G, MTRR 66 A>G, NOS3-786 T>C, NOS3 894 G>T).

Результаты. Установлено, что у пациентов ОИМ развивается в более молодом возрасте, что обусловлено нарушением одноуглеродного метаболизма за счет гипергомоцистеинемии после перенесенного COVID-19 и носительства гена NOS3-786.

Выводы. Дисбаланс маркеров одноуглеродного метаболизма и наличие полиморфизма генов эндотелиальной синтазы оксида азота способствует развитию острого инфаркта миокарда после перенесённого COVID-19 у пациентов среднего возраста.

Введение. Метод ПЦР важен в клинической диагностике вируса гепатита B (ВГВ) из-за высокой чувствительности, особенно при низкой вирусной нагрузке, при мониторинге динамики лечения и при выявлении скрытой формы инфекции. Существуют строгие требования к диагностической чувствительности и специфичности ПЦР-тест-систем, применяемым в клинической практике.

Цель исследования – определение диагностических параметров разработанной тест-системы для ПЦР-диагностики ВГВ на 837 образцах плазмы крови человека.

Материал и методы. Исследованы 465 клинических образцов плазмы крови человека, полученных от людей с подтверждённым диагнозом заражения ВГВ, а также 372 образца плазмы крови, полученных от людей с подтверждённым отсутствием ВГВ в плазме крови. Образцы с подтверждённым клиническим статусом предоставлены аккредитованной лабораторией станции переливания крови. Набором сравнения служил коммерческий набор «РеалБест ВГВ ПЦР» (форма 2) (АО «Вектор-Бест», Россия). Для выделения нуклеиновых кислот использовали набор «РеалБест ДельтаМаг ВГВ/ВГС/ВИЧ» (АО «Вектор-Бест», Россия). Процесс автоматического выделения ДНК проводили на станции Auto-Pure96 (Allsheng, Китай). Для оценки эффективности выделения нуклеиновых кислот в исследуемые образцы плазмы крови человека вносили внутренний контрольный образец.

Результаты. Проведено сравнение разработанной тест-системы с набором «РеалБест ВГВ ПЦР». В результате анализа клинических образцов плазмы крови человека с использованием обеих тест-систем были получены диагностические характеристики разработанной тест-системы. Определена диагностическая чувствительность разработанной тест-системы (96,39%), а также диагностическая специфичность (98,33%).

Выводы. Статистический анализ Бланда–Альтмана показал высокую степень соответствия чувствительности обеих использованных тест-систем. Разработанная тест-система может быть рекомендована для использования в клинической диагностике ВГВ.

Введение. Поиск растений, которые могут стать источниками биологически активных веществ (БАВ) для создания новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств, является одним из перспективных направлений фармацевтической науки. Змееголовник молдавский (Dracocephalum moldavica L.) издавна используется в качестве противовоспалительного, ранозаживляющего, отхаркивающего и седативного средства, а также эфирномасленичного и пряноароматического растения. В ФГБНУ ВИЛАР получен сухой очищенный экстракт из травы змееголовника молдавского с содержанием розмариновой кислоты около 56,6%.

Цель исследования – первичный скрининг биологической активности экстракта из травы змееголовника молдавского в условиях опытов in vitro и in vivo.

Материал и методы. Первичный скрининг биологической активности экстракта изучали с использованием специфических ферментных биотест-систем in vitro на основе глутатионредуктазы, каталазы и индуцибельной NO-синтазы. Изучение капилляроукрепляющего действия экстракта выполняли согласно «Методике определения реактивности капилляров кожи к воспалительным раздражителям» на модели локальной воспалительной реакции (ксилолового воспаления) на крысах.

Результаты. Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что при внесении в инкубационную среду экстракт оказывал непосредственное повышающее (на 120% по отношению к контролю) влияние на скорость глуатионредуктазной реакции, то есть он способствовал повышению антиоксидантной защиты тиоловых ферментов, участвующих в мышечном сокращении посредством природного антиоксиданта глутатиона. В то же время изучаемый экстракт проявлял противовоспалительную активность, снижая скорость реакции, катализируемой индуцибельной NO-синтазой. В условиях опытов in vivo показано, что изученный экстракт травы змееголовника молдавского обладал достоверно выраженным капилляроукрепляющим действием в условиях экспериментальной модели ксилолового воспаления, достоверно увеличивая время появления петехий на 37%, а время отчетливого прокрашивания петехий – на 21% по сравнению с контролем.

Выводы. В результате проведенных экспериментов in vitro показано, что активность сухого экстракта травы змееголовника молдавского проявляется через связывание БАВ с ферментами глутатионредуктазой и индуцибельной NO-синтазой, что позволяет предположить возможные механизмы антиоксидантного и противовоспалительного действия этого растения. На экспериментальной модели ксилолового воспаления с использованием лабораторных животных показано, что в дозе 200 мг/кг экстракт обладает выраженным капилляроукрепляющим действием.

Цель исследования –  определение иммуномодулирующего действия комплексного растительного средства при экспериментальной иммуносупрессии, вызванной азатиоприном.

Материал и методы. Объект исследования– экстракт сухой состава: Serratula centauroides (L.), Bergenia crassifоlia (L.) Fritsch., Rosa davurica Pall., Inula helenium L., Echinacea purpurea (L.) Moench.). Эксперименты проведены на мышах линии F1 (СВАхС57Вl/6). Иммунодефицит моделировали внутрижелудочным введением азатиоприна в дозе 50 мг/кг в течение 5 дней. Две опытные группы мышей получали: 1-я – комплексный растительный экстракт в дозе 100 мг/кг, 2-я – препарат сравнения – экстракт «Эхинацея» в дозе 200 мг/кг 1 раз в сутки перорально в течение 14 дней на фоне иммуносупрессии. Интактная группа получала воду, очищенную по аналогичной схеме. Действие экстракта на клеточный иммунитет определяли в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), гуморальный – по количеству антителообразующих клеток (АОК), функциональную активность макрофагов оценивали в реакции фагоцитоза перитонеальных макрофагов в отношении частиц коллоидной туши.

Результаты. Комплексный растительный экстракт повышал индекс реакции ГЗТ в 1,4 раза, абсолютное и относительное число АОК в 1,4 и 1,6 раза, фагоцитарный индекс – в 1,8 раза соответственно по сравнению с уровнем супрессии; по своему действию был сопоставим с таковым «Эхинацея».

Выводы. Комплексный растительный экстракт обладает иммуномодулирующим действием в отношении клеточного и гуморального звеньев иммунитета, а также функциональной активности макрофагов при иммуносупрессии, вызванной азатиоприном.

Введение. Микробиом играет важную роль в нормальном функционировании организма, дисбаланс в его составе приводит к различным заболеваниям. В настоящее время проводится много исследований бактерии Akkermansia muciniphila, которая является пробиотиком нового поколения, благоприятно влияющим на состав микробиома. Однако до конца не изучен механизм влияние бактерии на воспалительные процессы, протекающие в организме и индуцированные различными препаратами.

Цель исследования – определение влияния A. muciniphila на показатели биохимического анализа сыворотки крови, а также поведенческие и физиологические характеристики мышей при индуцированном липополисахаридом (ЛПС) системном воспалении.

Материал и методы. В исследовании применяли физиологический тест «Открытое поле». Биохимический анализ сыворотки крови проводили при помощи автоматического анализатора «ВитаЛайн 200», гистологическое исследование тонкого кишечника – при помощи окрашивания гематоксилином и эозином, оценку экспрессии генов – ПЦР-РВ, совмещенном с обратной транскрипцией. Статистическую обработку выполняли в среде R (Version 4.1.1) и Statistica 12, применяя коэффициент корреляции Спирмена, тест Краскела–Уоллиса и поправку Бонферрони, однофакторный дисперсионный тест (ANOVA) проводили с использованием пост-хок теста Тьюки.

Результаты. Бактерия A. muciniphila препятствовала воспалительному процессу, индуцированному инъекциями ЛПС, и как следствие, приводила к повышению исследовательской активности. Наблюдалось восстановление структуры тонкого кишечника. Также на фоне воздействия пробиотика выявлена нормализация биохимических показателей сыворотки крови.

Выводы. При совместном введении ЛПС и A. muciniphila усиливалась антиоксидантная защита (GCLC) и барьерная функция кишечника (ZO-1), тем самым пробиотик демонстрирует терапевтический потенциал при протекании воспалительного процесса.

Citrus aurantiifolia (лайм настоящий) относится к семейству рутовые (Rutaceae), представители которого ценятся во всем мире за их вкусовые качества, ценные нутриенты и биологически активные вещества (БАВ). Благодаря биологической активности своих вторичных метаболитов (ВМ), в традиционной медицине лайм и его составляющие применяются при болезнях суставов, головной боли, кашле, сердечных заболеваниях и геморрое. К ВМ лайма относятся алкалоиды, каротиноиды, кумарины, эфирные масла (в том числе изопреноиды) и фенольные соединения (в том числе флавоны, флавоноиды, фенольные кислоты). Сок, экстракты, эфирное масло и ВМ лайма настоящего используются в пищевой и косметической промышленности, медицине, сельском хозяйстве и нанобиотехнологии в качестве усилителя вкуса, ароматизатора, консерванта, антиоксиданта, противомикробного средства, гербицида, инсектицида и вещества для восстановления металлов из прекурсорных соединений при синтезе наночастиц. Отмечается способность экстрактов лайма ингибировать рост раковых клеток и даже инициировать их апоптоз. Размножение лайма настоящего, проводимое традиционными методами, зачастую неэффективно и требует значительного количества времени, что затрудняет получение БАВ быстро и в больших количествах. Применение методов биотехнологии позволяет оптимизировать процесс размножения, получать безвирусный растительный материал и повышать синтез ВМ. Размножение лайма с применением методов биотехнологии включает в себя создание «искусственных семян», соматический эмбриогенез и клональное микроразмножение. Индуцировать накопление целевых метаболитов возможно изменением состава питательного субстрата, а именно: применением фитогормонов, добавлением NaCl в различных концентрациях. Перспективным методом работы в рамках генной инженерии является агробактериальная трансформация. Лайм обладает низкой восприимчивостью к инфицированию штаммами Agrobacterium, однако за счет модификации протоколов и использования антиоксидантов удалось добиться значительного увеличения эффективности трансформации. Для получения межвидовых и межродовых гибридов лайма настоящего эффективным методом является электрослияние протопластов. Так, были получены гибриды судачи и лайма, а также лайма и ферониеллы. Экстракты лайма, благодаря наличию в них стабилизирующих и модифицирующих веществ, активно применяются для «зеленого» синтеза наночастиц. Из экстрактов различных частей растения были синтезированы серебряные и золотые наночастицы, наночастицы оксида цинка, оксида меди и оксида олова.