Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы интенсивно развивается новое научное направление - химия медико-биологических полимеров, основным предметом изучения которой является создание полимерных препаратов , предназначенных для контакта с тканями живого организма. Эта проблема имеет весьма актуальное значение в практической медицине, в частности, в оперативной восстановительной хирургии, где широко используются препараты синтетических полимеров. Однако, даже относительно инертные синтетические полимеры, оставаясь постоянным инородным телом в организме, поддерживают воспалительную реакцию, меняют свои физические свойства и т.д. Поэтому в литературе и на практике все большее внимание уделяется перспективе использования в качестве носителей природных материалов, которые могут выполнять функцию временного направляющего каркаса, и постепенно замещаться собственными тканями организма. Из многочисленных природных полимеров в этом отношении наиболее перспективным оказался коллаген - основной фибриллярный белок соединительной ткани. Благодаря особенностям структуры коллагена на его основе можно получать молекулярные комплексы с лекарственными веществами, а наличие большого количества функциональных групп позволяет проводить направленную химическую модификацию коллагеновых материалов, что может быть использовано для иммобилизации биологически активных веществ. Получаемые в этом случае кснызгаты могут, например, сочетать в себе антимикробное или антикоагулянтное действие лекарственного вещества со способностью к регенерации собственных тканей организма за счет коллагена.
В связи с этим весьма актуальным является получение новых препаратов с пролонгирущим действием, с минимальной токсичностью и высокой стабильностью на основе коллагеновых материалов.
Настоящая работа является частью комплексных исследования и выполнялась в рамках научно-технического содружества с І МШ им. И.М.Сеченова.
Целью работы является разработка методологии иммобилизации некоторых антибиотиков-оснований и гепарина на специфических отечественных коллагеновых материалах для получения на ее основе нового типа биологически активных конъюгатов с антимикробными и.ан-тикоагулянтными свойствами.
достижение этой целя потребовало решения следующих основных задач:
-
Экспериментально изучить различные методы ковалентного связывания антибиотиков-оснований с растворимым коллагеном.
-
Экспериментально изучить различные методы ковалентного связывания некоторых антибиотиков и гепарина с нерастворимыми коллаге-новыми материалами.
-
Разработать методы количественного определения иммобилизованных антибиотиков и гепарина на коллагеновых материалах.
-
Наработать препаративные количества конъюгатов типа коллаген--антибиотик и коллаген-гепарин и изучить их физико-химические и биологические свойства.
-
Использовать разработанные методы иммобилизации биологически активных веществ для получения сосудистого трансплантата с антимикробной и антикоагулянтной активностью.
Научная новизна и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований разработаны методы химической иммобилизации антибиотиков-оснований и гепарина на коллагеновых материалах, что позволило получить в препаративных количествах и охарактеризовать около 45.препаратов антибиотиков и гепарина, ковалентно связанных с коллагеном.
Получены конъюгаты типа коллаген-антибиотик, которые проявляют специфическую антимикробную активность In vitro, сравнимую с активностью антибиотиков-стандартов. Показано, что конъюгат колла-ген-мономицив (УШ), полученный с помощью глутарового альдегида, обладает пролонгированным действием в опытах in vivo.
Получены образцы конъюгатов типа коллаген-гепарин.которые проявляют антикоагулянтную активность в опытах in vitro. Показано, что конъюгат типа коллаген-гепарин (ХХХПЮ), полученный карбоди-имидным методом проявляет наибольшую противосвертывающую активность в опытах in vitro и обладает пролонгированным действием в опытах in vivo. На основании разработанных методов получен артериальный ксенобиопротез, обладающий как антимикробной так и антикоагулянтной активностью.
Разработан метод количественного определения антибиотиков--оснований на нерастворимых коллагеновых материалах.
Результаты проведенных исследований являются экспериментальным обоснованием для дальнейшего изучения полученных конъюгатов in vivo и отбора наиболее перспективных препаратов для предклиничес-ких испытаний и т.д. Полученные конъюгаты могут быть использованы для изучения закономерностей взаимосвязи между структурой иммобилизованных препаратов в ряду антибиотиков-оснований.
Апробация работа. Основные результаты работы докладывались на
УП конференции молодых ученых: "Синтез и исследование биологически активных соединений" (Рига, 1981). На УП Всесоюзном симпозиуме "Синтетические полимеры медицинского назначения" (Минск, 1985). На Всесоюзной конференции "Перспективы создания лекарственных средств с использованием биотехнологии" (Москва, 1985), на заседании секции Биохимического общества (Москва, 1990).
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, обзора литературы, в котором обобщены сведения о коллагене как носителе биологически активных веществ, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, включает 16 рисунков, 55 таблиц, 18 схем и список цитируемой литературы (139 ссылок).
