Логотип журнала "Провизор"








К 80-летию ГНЦЛС

Дихтярев С. И., Корчагина Л. Н.

Cостояние и перспективы исследований лаборатории химии и технологии биополимеров

Во всем мире проявляется огромный интерес к проблеме использования ферментов в различных областях народного хозяйства. В частности, их широко используют в области медицины для диагностики и терапевтического лечения различных заболеваний, а также в промышленности для технологических целей.

Интерес к ферментам обусловлен той огромной биологической ролью этой группы природных соединений, которую они играют в жизнедеятельности живого организма. В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что между состоянием организма и работой его ферментных систем существует тесная взаимосвязь. Ферменты, их ингибиторы и активаторы находят все более широкое применение в области медицины и биологии, так как в основе многочисленных патологических состояний человека лежат нарушения различных ферментативных процессов, протекающих в организме.

Важнейшим свойством ферментов как биологических катализаторов является их способность не только ускорять ход химических реакций, но и избирательно катализировать лишь определенный путь превращения субстрата. Современный технический уровень препаративной химии и биохимии позволяет получать в кристаллическом высокоочищенном состоянии ферменты с высокой удельной активностью и гомогенностью.

Интерес к использованию ферментов в медицинской практике возник давно. Ферменты находят применение, с одной стороны, для диагностических целей, а с другой — в качестве лекарственных препаратов для восстановления нарушенных обменных процессов, следовательно, и нормализации течения многих заболеваний.

Для профилактики и лечения различного рода заболеваний используются ферментные препараты, полученные из разных биологических объектов: животных, растений и микроорганизмов.

В связи с этим на базе Харьковского научно-исследовательского химико-фармацевтического института и, в частности, лаборатории изыскания растительных препаратов в сентябре 1970 г. по решению Госкомитета по науке и технике при Совете Министров СССР было создано специализированное научно-исследовательское подразделение — лаборатория фитоферментных препаратов, в которой впервые в СССР были начаты разработки ферментных препаратов растительного происхождения.

Руководителем лаборатории был избран кандидат (с 1973 г. — доктор) фармацевтических наук В. Т. Чернобай. С 1990 г. лабораторию возглавлял доктор фармацевтических наук П. И. Кабачный.

В 1996 г. лаборатория фитоферментных препаратов была переименована в лабораторию химии и технологии биополимеров. Заведующим лабораторией был избран доктор фармацевтических наук С. И. Дихтярев, руководство которой осуществляет и по настоящее время.

Инициаторами создания в ГНЦЛС подразделения, занимающегося исследованием и разработкой лекарственных препаратов на основе ферментов, были выдающиеся организаторы фармацевтической науки и практики, создатели одной из лучших в СНГ школ фитохимиков профессор Дмитрий Григорьевич Колесников и профессор Петр Ильич Гвоздяк.

Начиная с 1970 г. деятельность лаборатории была нацелена на поиски растительных источников получения ферментов, их выделения и создания на их основе препаратов лечебного назначения, а также последующая разработка технологии получения ферментных препаратов и внедрение ее на предприятиях химико-фармацевтической отрасли.

Исследования лаборатории фитоферментных препаратов первоначально были направлены на изучение таких ферментов, содержащихся в растительном сырье, как гидролазы (протеазы, липазы, их ингибиторы, уреазы, пектиназы), оксидоредуктазы (пероксидазы, каталаза) и др. Все эти ферменты обнаружены в различных органах и тканях животных и человека и играют немаловажную роль в обменных процессах организма. Кроме того, проводились исследования по получению ферментных препаратов из продуктов микробиологического синтеза — амилазы и протеазы.

В начале 70-х гг. в лаборатории были освоены методы определения ферментативной активности липазы, протеазы, пероксидазы, b-глюкуронидазы и др., проведено исследование растений с целью получения соответствующих ферментных препаратов, получены образцы ферментов из растительного сырья: липазы — из семян чернушки дамасской (В. Ф. Рудюк, Л. Н. Корчагина, В. Т. Чернобай), пероксидазы — из капусты белокочанной (В. Ф. Рудюк, О. И. Волянская, Л. Н. Громова), b-глюкуронидазы — из семян руты пахучей (А. Х. Мальковская, В. Т. Чернобай), протеазы — из молочая лекарственного (В. Ф. Рудюк, Г. А. Творовская), изучены условия получения протеазы из Aspergillus oryzae (В. Ф. Рудюк, Л. Н. Корчагина). Работы по выделению протеазы из Aspergillus oryzae были начаты под руководством профессора П. И. Гвоздяка.

С 1975 г. лаборатория выполняет Государственную программу по решению проблемы «Ферментные препараты лечебного назначения» и начинает работать по полному циклу исследований по созданию ферментных препаратов из растительного сырья и продуктов микробиологического синтеза:

поиск биологически активного вещества;
технология его производства ® фармакологические и токсикологические исследования ® технология создания лекарственной формы ® разработка методов аналитического контроля производства и ВФС на препарат ® клинические испытания ® промышленное производство препарата.

В этот период лаборатория работала по следующим научным направлениям:

препараты для заместительной терапии секреторной недостаточности желудочно-кишечного тракта;
препараты гидролитического действия местного применения для удаления некротизирующих тканей;
препараты диагностического назначения;
препараты ингибиторов ферментов;
разработка технологических процессов с использованием ферментных препаратов;
совместно с проектными организациями решение вопросов проектирования производственных участков и подбора оборудования для оснащения основных технологических стадий производства фитоферментных препаратов;
разработка нормативно-технической документации (НТД) на растительное и микробное сырье, вещества-субстанции, вещества-стандарты;
экспертиза промышленной НТД, а также удельных норм расхода сырья и материалов предприятий, занятых производством аминокислот, ферментов, антибиотиков и премиксов.

Производство ферментов из различных природных источников (растения, микроорганизмы, животные ткани) как в нашей стране, так и за рубежом основано на использовании традиционных методов выделения и очистки белков, таких как: подготовка сырья, измельчение, экстракция, центрифугирование, фракционное осаждение, избирательная адсорбция и элюция, хроматография, электрофорез, диализ, кристаллизация и лиофилизация.

В решении вопросов по разработке технологических процессов получения ферментных препаратов большое внимание сотрудниками лаборатории уделялось не только получению, но и изучению свойств, структуры, механизма действия, биологических особенностей и др. важных характеристик ферментов.

В результате детального изучения условий выделения ферментов, стабилизации, предохранения их от инактивации на различных стадиях производства, условий хранения без потерь активности, влияния активирующих и ингибирующих веществ были созданы высокоэффективные лекарственные, диагностические и технологические средства. Так, лабораторией был разработан ряд лекарственных, диагностических и вспомогательных препаратов на основе ферментных субстанций. В их числе: Нигедаза, Ораза, Аспераза, Уреаза, Уреаза иммобилизованная, Фитогемагглютинин, а также новый фармацевтический вспомогательный продукт b-циклодекстрин.

Нигедаза — ферментный препарат, рекомендованный в качестве средства, возмещающего недостающую или полностью отсутствующую липолитическую активность дуоденального сока, обусловленную патологией органов пищеварения (панкреатиты, холецистопанкреатиты, хронические гепатиты, хронические гастриты, энтероколиты и т. д.), а также при возрастном снижении липолитической активности. Следует отметить, что нигедаза является новым, впервые используемым как в отечественной, так и в зарубежной медицинской практике, препаратом растительной липазы. Субстанция внедрена в 1985 г. на Одесском ПХФО «Биостимулятор», таблетки кишечнорастворимые на Опытном заводе ГНЦЛС (В. Ф. Рудюк, Л. Н. Корчагина, В. Т. Чернобай).

Ораза — микробный препарат амилолитического и протеолитического действия. Рекомендуется как средство для лечения нарушений деятельности желудочно-кишечного тракта: при анацидных и гипоанацидных гастритах, хроническом гепатохолецистите, язвенной болезни желудка с пониженной секрецией, подостром и хроническом панкреатите. Внедрен на Вышневолоцком заводе ферментных препаратов, Россия (В. Т. Чернобай, В. Ф. Рудюк, П. И. Кабачный, Л. Н. Корчагина) и Одесском ПХФО «Биостимулятор». Лекарственная форма — гранулы.

Уреаза — растительный ферментный препарат, не уступающий лучшим зарубежным аналогам. Диагностическое средство, предназначенное для снижения содержания мочевины в крови и определения мочевины в биологических жидкостях. Внедрен в 1984 г. на НПО «Биолар», г. Олайне, Латвия (С. И. Дихтярев, В. Т. Чернобай).

Уреаза иммобилизованная — иммобилизованная форма фермента для использования ее в системе ферментного электрода для аналитических и диагностических целей, а также для определения и разложения мочевины в биологических жидкостях и применения в аппарате «искусственная почка». Внедрен в 1985 г. на НПО «Биолар», г. Олайне, Латвия (С. И. Дихтярев, В. Т. Чернобай).

Фитогемагглютинин — растительный лектин для диагностики в области генетики. Препарат стимулирует рост и деление покоящихся лимфоцитов крови, обладает митогенной активностью (С. И. Дихтярев, В. Т. Чернобай, З. Ф. Коваленко, Н. Г. Кашкарова) (1992 г.).

Значительное место среди проводившихся работ занимают исследования по разработке технологии производства вспомогательных фармацевтических продуктов — циклодекстринов из крахмала с помощью иммобилизованного ферментного препарата — циклодекстринтрансглюканотрансферазы. Технология производства b-циклодекстрина внедрена на Ладыжинском ПО «Энзим» (С. И. Дихтярев, З. Ф. Коваленко, Н. Г. Кашкарова).

Ввиду наличия в молекулах полостей с достаточно большим диаметром, циклодекстрины представляют огромный интерес для получения соединений с фармацевтическими препаратами различной химической природы с целью улучшения растворимости веществ вплоть до получения инъекционных растворов, стабилизации нестойких веществ, для пролонгации действия, повышения биодоступности и снижения или устранения раздражающего действия ряда лекарственных соединений, для маскировки запаха и вкуса, превращения жидких лекарственных веществ в твердую лекарственную форму.

Эти свойства циклодекстринов были использованы в ГНЦЛС при исследовании твердых лекарственных форм, в частности, для пролонгации действия валидола, пектусина и др. Лаборатория принимала участие в выполнении общесоюзной программы «Лекарственные средства для детей». На основе исследований растительного фермента нигедазы и оразы был создан комплексный ферментный препарат «Орнизим-Д» в форме гранул. Препарат разрешен к промышленному выпуску (С. И. Дихтярев, Л. Н. Корчагина). Средство предназначено для детей всех возрастных групп при заболеваниях, связанных с недостаточностью пищеварительных ферментов.

Орнизим-Д оказывает положительное влияние на функции желудочно-кишечного тракта, проявляет энзимкомпенсирующее действие, уменьшает диспептические явления (рвоту, тошноту, неустойчивый стул), существенно уменьшает потери жиров и углеводов с калом. По эффективности не уступает импортным ферментным препаратам, а в ряде случаев превосходит их. Клинические исследования, проведенные в Харьковском НИИ медицинской радиалогии, показали, что Орнизим-Д является перспективным противорадиационным средством для больных с постлучевыми нарушениями в системе пищеварения и может быть рекомендован для включения в схемы комплексного лечения больных Чернобыльского контингента, а также онкологических больных, подвергшихся лучевой терапии.

В последующие годы в лаборатории формируются новые научные направления, большинство из которых с некоторыми изменениями сохраняются и до настоящего времени:

разработка и внедрение в промышленное производство ферментных препаратов и их комбинаций для заместительной терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта;
разработка новых лекарственных средств из растительного сырья, регулирующих тканевой обмен;
поиск новых лекарственных средств (создание рациональных комбинаций лекарственных средств для лечения атеросклероза на основе ингибитора липазы — капсулы эмульсии для парентерального питания для лечения панкреатитов и некрозов жировых тканей, а также целенаправленные исследования пищеварительных ферментов, направленные на создание лекарственных средств для улучшения процессов пищеварения).

Результаты деятельности лаборатории за этот период таковы: номенклатура ферментных препаратов, улучшающих процессы пищеварения, пополнена тремя фитоферментными средствами (нигедаза, орнизим-Д, тритиказа).

Тритиказа — препарат в форме гранул, содержащий фермент амилолитического действия и выделенный из семян пшеницы. Показан для лечения хронических заболеваний поджелудочной железы, восстанавливает нарушенные микроциркуляторные процессы в печени и кишечнике, восстанавливает нарушенные функции в ацинарных клетках поджелудочной железы, предотвращает развитие патологических изменений в тонком и толстом кишечнике. Внедрен на Уманском ПО «Витамины» ( П. И. Кабачный, Т. В. Кортунова).

Согласно государственной программе создания жизненно необходимых лекарственных средств (Постановление Кабинета Министров № 573 от 8.10.92 г. и № 1538 от 16.12.96 г.) лаборатория продолжает работы по созданию лекарственных средств для лечения энзимопатий, а также ингибиторов ферментов из растительного сырья.

В результате проведенных исследований были разработаны технологии получения следующих ферментов, ингибиторов ферментов и веществ белковой природы:

авеназа — дисахаридный ферментный комплекс из семян овса (П. И. Кабачный, З. В. Городецкая);
инамил — гиперлипидемическое средство из семян пшеницы (П. И. Кабачный, Т. В. Кортунова);
ингибитор липазы — противовоспалительное, противоотечное, ранозаживляющее, антиоксидантное средство из семян рапса (Л. Н. Корчагина);
ингибитор трипсина из сои — средство, регулирующее обменные процессы и предназначенное для комплексной терапии острого и хронического панкреатитов, а также при травмах, ожогах, инфаркте миокарда, в стоматологии, при нарушениях процессов гемостаза, при заболеваниях суставов и др. (С. И. Дихтярев, Л. Н. Корчагина, Л. А. Сичкарь, Т. В. Кортунова);
фитоглют — лектин из красной фасоли, ранозаживляющее средство в форме мази для лечения лучевых поражений кожи (С. И. Дихтярев, З. Ф. Коваленко, Н. Г. Кашкарова);
b-циклодекстрин — разработка технологии получения (С. И. Дихтярев, З. Ф. Коваленко, Н. Г. Кашкарова).

На основе ингибитора липазы создан лекарственный препарат «Брагузоль», который рекомендован к клиническим испытаниям в качестве средства для лечения инфекционных заболеваний верхних дыхательных путей, стертых форм коклюша, ингибирует рост стафилококков, стрептококков, а также возбудителей, дифтерии, менингита (Л. Н. Корчагина).

На стадии завершения доклинического изучения находятся исследования лекарственных средств, включающих ингибитор липазы, таких как паста для стоматологии, капсулы для лечения атеросклероза и др., а также мазь «Фитоглют».

Завершено доклиническое изучение комплексных ферментных препаратов «Мемполаза», «Ордиаза» (комплексный ферментный препарат с гепатопротектором), полученных на основе комбинаций ферментных субстанций нигедазы, оразы, протеазы С и b-галактозидазы. В состав «Мемполазы» входит вещество фенольной природы — флакумин. Протеаза С и b-галактозидаза впервые в Украине и в странах СНГ используются в качестве субстанций для создания лекарственных препаратов (С. И. Дихтярев, Л. Н. Корчагина, З. Ф. Коваленко, Т. В. Кортунова).

Из 6-ти направлений фундаментальных исследований, проводимых ГНЦЛС, лаборатория принимала участие в выполнении исследований физико-химических, биохимических, фармакодинамических и технологических основ для создания пероральных форм инсулина и ферментов разной направленности действия.

Объектом фундаментальных исследований в области разработки экспериментально-теоретических основ создания новых ферментных препаратов в оптимальных лекарственных формах является липолитический ферментный препарат, продукт микробиологического синтеза — Липолактин, который предлагается как энзимкомпенсирующее средство (С. И. Дихтярев, Л. Н. Корчагина, Т. В. Кортунова).

В основе разработки метода получения циклодекстринов лежат фундаментальные исследования по доказательству реакции взаимопревращения форм циклодекстринов при избытке циклизирующего фермента в отсутствие крахмала, а также наличия параллельного механизма образования циклодекстринов на основе глюкозы, мальтозы и мальтотриозы (С. И. Дихтярев).

Теоретически и экспериментально обоснованы биохимические исследования по изучению кинетических параметров и специфичности действия, определяющих скорость энзиматической реакции гидролитических ферментов нигедазы (Л. Н. Корчагина), уреазы (С. И. Дихтярев), оразы (П. И. Кабачный), тритиказы (П. И. Кабачный, Т. В. Кортунова) и ингибиторов липолитических, амилолитических и протеолитических ферментов (инамил, ингибитор липазы, ингибитор трипсина из сои).

Благодаря использованию современных методов исследования изучен белковый состав, мол. масса, аминокислотная последовательность, степень чистоты, типы и механизмы ингибирования вышеперечисленных ферментов, а также разработаны способы очистки нативных ферментов — уреазы и циклодекстринглюканотрансферазы.

В лаборатории проводились НИР по созданию препаратов пептидной природы из животного сырья — Амниокор, Биосплен (М. И. Борщевская, Т. В. Гармаш, Л. А. Сичкарь).

В 2000 г. и далее планируется развивать научные исследования лаборатории по таким направлениям:

разработка технологических процессов получения субстанций ферментных препаратов для заместительной терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта;
разработка новых лекарственных средств полипептидной и липидной природы, влияющих на тканевой обмен на основе растительных ингибиторов ферментов;
разработка биогенных препаратов пептидной природы, способных при введении в организм оказывать стимулирующее влияние и ускорять процессы регенерации;
получение субстанций вспомогательных веществ для повышения стабильности быстролетучих действующих соединений, используемых в лекарственных формах, а также в пищевой промышленности;
биохимические исследования соединений пептидной природы, ферментов, ингибиторов ферментов и лектинов;
разработка и оформление технологической документации производства лекарственных средств.

По результатам выполненных исследований сотрудниками лаборатории в разное время защищено 3 докторских и 4 кандидатских диссертаций, готовится к защите 1 кандидатская диссертация, опубликовано около 180 статей, 2 монографии, получено 10 патентов и 25 авторских свидетельств на изобретения.





© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика