Введение к работе
Актуальность пооблеш . .
Сузествушще в настоящее время кровезаменители обладает дое-таточно кироккк спектром лечебного действия и подразделяется по принятой классі5фі5кацш5 ка четыре основные группы: содевке гафузи-ошіне растворы, препарати геьвдннаккческого.дезштокейка'зазнкого действия, парентерального к белкового питания. Ни один кз у:сазап-ньк типов кровезаменителей не способен осуществлять ваквейшую функцию переноса кислорода,в связи с чем в клинической'практике сохраняется применение- непосредственно эритроцитов донорской крови. Лишткроваяниэ сроки хранения эротроцктнсй ?^ссы, групповая специфичность и риск передачи вирусных инфекций (гепкгит.ШЧ) обусловливаот необходимость создания искусственного переносчика ^ гаюлорода (ИПК), лишенного указанных ограничений.
Исследования по создзнкю ІШК на основе гемоглобина (Ш) развивается по двум оснозшд*' направления!.!: моделирование эрагроцитов путем ушкрокашулирования растворов Вв и химическая юднфикация непосредственно сашй шлекулы этого белка с целью увеличения времени его щпжуляции в кровеносном русле.
В теоретическом плане каддое из зтих направлений имеет как свои преимущества,так и недостатки. Например, лилосокирозание Бв, позволяя достигать внутри шкрокапеулы концентрации белка, близкой к эритроцитам,не ьгает преодолеть та<о-:е недостатки получаемых ге-і.госом, как ограниченный период их циркуляции в кровеносном русле, аредположгелыю зависящий от их размеров,состава и структуры синтетических і.ембран. Дуть химической модификации Нз, начатый в на-дей стране группой ученых под руководством проф. Г. Я. Розенбер-'а,обеспечивал значительную вариабшшность в решили проблемы, что цжведо к получение больного числа шдельных соединений, обладаших хшовяыки необходій2йЛ{ для ШЖ свойствами.
Однако многочисленные исследования как в казей стразе .так и sa рубеяэм до настоящего врешнн не привели к создании препарата ЯК, что связано,вероятно, с проявлением при введении некоторых со-ідкнений Нз нежелательных побочных реакций, шханизм которых оста-
- 4 -ется неясныц. Синтез того или иного соединения,предназначенного Б качестве осеовы препарата ШЖ по нзизему мнения должен базіфоваться на скрининге данных комплексных биохимических и биологических экспериментов, чей? и посвящена данная работа.
Цель исследований
Цель исследований заключается в создании на основе химического производного Нв методом направленной модификации оптимального по шлекулярно-масеэвоыу составу функционально полноценного универсального переносчика кислорода, свободного от ограничений, присущих донорски крови.
В связи с этим представлялось целесообразным,установив закономерности в изменении фракционных сосїзхоз химически юдифицирозахных производных Бв в процессе их циркуляции в кровеносном русле, выявить оптимальну» макрокоде кудярнув структуру, способную длительно и полноценно выполнять функции ИПК в организме. Такой подход к созданию ЛПК потребовал в свою очередь разработать пути нгзравлеякои модификации Нв, обеспечивайте воспроизводимое получеЕие соединений с различным заданнымиы содержанием в них полимерии формы, а также для последующей наработки производного Нв, выбразного в качестве, оптимального.
Для достижения этой цели были поставлены следупцие задачи:
-
Изучить на основе анализа теоретических и экспериментальных данных макрамолекулярные особенности химических производных Нз, определяющие их поведение в кровеносном русле KIBOTEUX.
-
Еыявить фактора, влияющие на направление реакции модпфкеацпи Нв при использовании метода непрерывней полимеризации, и на их основе разработать условия получения производных Нв с заранее заданными шіфомолекуляргаьи характеристиками.
-
Езучкть сиЕтезироваккиг проізЕодние Ев б акспэр:^вкте in vitro по крілвриям, определяла их пригодность в качестве ШЕ.
-
Установить закономерности изменений фракционных составов ію-
' следуемых соединений в процессе их функционирования в кровеносном
русле яивотных на основе сравнительного анализа результатов изучения различными методами макроструктурных особенностей длительно циркулируЕЩих фракций.
-
Выявить оптимальный молекулярно-маесовыи состав химического соединения Нв, способный в процессе длительной циркуляции в организме сохранять своя функциональную полноценность.
-
Подтвердить в эксперименте in vivo перспективность выбранного соединения Нв для дальнейшего использования в качестве основы лекарственной формы искусственного переносчика кислорода.
. Научная новизна -
-
Теоретическое значение работы состоит в том, что впервые установлена взаимосвязь между макрошлекулярой структурой производ- * ных Нз,обладающих сродством к кислороду,близким к эритроцитам донорской крови, и их функционированием в качестве ЖЕ.
-
Установлено, что поведение и функционирование искусственного переносчика кислорода на основе химически модифицированного гемоглобина в кровеносном русле животных определяется его модекуляр-' но-кассовым составом,который не должен содержать фракций с молекулярной массой свыше 120 кД.
-
Влерые показана возможность проведения направленной'модификации Нв с использованием глутарового альдегида для получения соединений с заранее заданными функциональными свойствами и фракционным составом.
4 В опытах in vitro и in vivo экспериментально установлен оптимальный молекулярно-массовый состав производного гемоглобина, способный длительно циркулируя в кровеносном русле,сохранять функциональную полноценность,сравнимую с эритроцитами донорской крови.
Практическая значимость работы.
В результате разработки условий направленной модификации белка ний фракционных составов химически шдкфицироваиных Ев в процессе циркуляции в кровеносном русле животных получено оптимальное по составу и функциональным характеристикам соединение.
Разработанный штод позволил провести серийну» наработку данного типа соединения,обеспечивпув осущзствлекие широкого биологического экепориьккта. На экспериментальных животных продешнстриро-вано наиичзе лечебной эффективности полученного соединения в различных ыоделях массивной кровопотери. Результат проведенных биологических исследований подтверждает наличие лечебной эффективности синтезированного производного Нв и могут быть использованы для составления ЮС.
Как показали эксперименты на собаках в ыоделях острой смертельной кровопотери и геморрагического шока,введение растворов этого соединения в дозах 4 г/кг зеса оказывало гемодинамическое действие, обеспечивало 100% выливание животных без дополнительного лечения и не вызывало грубых побочных эффектов. Пмученные данные позволяют рассматривать даішое соединение как оптишлшьое для создания на его основе кровезаменителя-переносчика кислорода.
Апробацш работы. Основные положения диссертации долояэны на научных сессиях ЦНйИГПК (Мэсква 1984.1985), Советско-Американском симпозиуме по клинической трансфузиологии н про$:іїгжике пост-трансфузионпого гепатита (Шсква,1984),П Всесоюзном съезде гематологов и трансфузкологов (Львов,1985),II Укранском съезде гематологов и ' траксфузг.ологов (Киев, 1986), IX 'Всесоюзном научном' симпозиуме Ео синтетическим полимерам медицинского назначения (ЗвенигородДбЭ!)
Виедреяка в практику.
Результаты исследований изменений фраіащошшх составов производных Нв позволили выявить оптимальное, длительно и полноценно функционируете в кровеносном русле соедіікение.а разработанные условия направленной модификации белка обеспечили воспроизводимое получение Ю серий раствора такого типа соединения с концентрацией белка 8-Ю Z в количестве 5-Ю литров за серия,что является основанием для работ по созданию лекарственной формы искусственного переносчика кислорода с использованием разработанного автором производного гегаглобина.
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 26 печатных работах,в том числе - 17 в изданиях, публикуемых за рубемэм. Получено 9 авторских'свидетельств на изобретения.
Основные положения, выносимые на заїциту.
-
Взаимосвязь іехду макромолекухярной структурой производных Нв и их функционированием при циркуляции в кровеносном русле экспериментальных гявотных.
-
Получение производных Нв с заданными молекулярно-массовым составом и функциональными характеристиками методом направленной кодификации при использовании глутарового альдегида.
-
Сравнительное исследование полученного ряда химических про-взводних Ев in vitro в соответствии с требованиями, предъявляемыми к кровезаменителям ШЗК.
-
Установление оптимального фракционного состава химически модифицированного Нв.обеспечивавшего длительное пребывание в кровеносном русле и сохранение функциональной полноценности на ' уровне эритроцитов донорской крови.
-
Выявление лечебной эффективности синтезированных производных Нв на экспериментальных животных при экстремальных состояниях лівого организма.
