Введение к работе
Актуальность темы. Одним из интересных и перспективных источников биологически активных веществ, с точки зрения экономической и терапевтической эффективности, являются низкоминерализованные иловые сульфидные грязи – пелоиды, представляющие собой сложный комплекс как неорганических, так и органических веществ.
Иловые сульфидные грязи наиболее распространены в Российской Федерации. Преобладающим компонентом низкоминерализованных иловых сульфидных грязей являются гуминовые кислоты, которые в настоящее время получили широкое применение в ветеринарии, растениеводстве как эффективные биостимуляторы и протекторы.
Пелоиды применяются как в народной, так и официальной медицине в качестве противовоспалительных средств, а также при патологиях опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы, желудочно-кишечного тракта, ЛОР-органов, в гинекологии, андрологии. Однако нативная пелоидотерапия, являясь нагрузочной процедурой, имеет определенные ограничения в применении и даже противопоказания, обусловленные наличием у пациентов сопутствующих заболеваний. Кроме того, пелоидотерапия связана с пребыванием больных в районе месторождения лечебных грязей, что делает такую терапию малодоступной для многих категорий больных.
В то же время существует возможность решения этих вопросов путем преформирования, то есть выделения из лечебных грязей биологически активных компонентов и создания на их основе лекарственных средств с целью их самостоятельного использования. Предпосылками для такого решения являются многочисленные исследования по составу лечебных грязей и их биологической активности, раскрывающие роль гуминовых кислот как ключевого фактора терапевтического действия низкоминерализованных иловых лечебных грязей (Агапов А.И., 1999; Перминова И.В., 2000; Аввакумова Н.П., 2002). При этом целенаправленного изучения возможности получения стандартизированных лекарственных средств на основе гуминовых веществ в нашей стране в достаточной мере не проводилось. Основной трудностью на пути создания официнальных гуминовых препаратов является отсутствие методов контроля производства и контроля качества получаемого продукта.
Поэтому исследования по разработке методов стандартизации гуминовых кислот и лекарственных средств на их основе являются актуальными. Применение пелоидопрепаратов сделает лечение дозированным, облегчит их транспортировку и хранение, позволит использовать их в сочетании с другими лекарственными веществами.
Цель исследования - установить физико-химические параметры и биологическую активность гуминовых кислот низкоминерализованных иловых сульфидных грязей и на их основе разработать технологию и способы оценки качества суппозиториев, содержащих исследуемую субстанцию.
Задачи исследования:
1. Выделить из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей сумму гуминовых кислот, провести их идентификацию.
2. Установить физико-химические характеристики полученной субстанции гуминовых кислот пелоидов.
3. На основе изучения физико-химических свойств разработать методы качественного и количественного анализа субстанции гуминовых кислот.
4. Разработать технологию суппозиториев на основе гуминовых кислот пелоидов и методы стандартизации данного лекарственного средства.
5. Исследовать биологическую активность гуминовых кислот пелоидов в модели иммунного воспаления.
6. Разработать проекты ФСП на биологически активную субстанцию гуминовых кислот пелоидов, суппозитории с гуминовыми кислотами.
Научная новизна. Впервые выделена из отработанных низкоминерализованных иловых сульфидных грязей сумма гуминовых кислот.
Установлены физико-химические параметры гуминовых кислот низкоминерализованных иловых сульфидных грязей: элементный состав, электронные спектры поглощения, молекулярно-массовое распределение, окислительно-восстановительные свойства. Получены новые сведения о структурной организации гуминовых кислот пелоидов методами ИК-спектроскопии, 1Н-ЯМР, установлено соотношение гидрофильных и гидрофобных структурных компонентов. Все это позволяет дать комплексную характеристику полученной субстанции.
Определена антиоксидантная активность гуминовых кислот пелоидов в условиях in vitro.
Получены новые данные о позитивном влиянии гуминовых кислот пелоидов на динамику воспалительного процесса в условиях in vivo.
Проведенные химико-фармацевтические исследования научно обосновывают целесообразность использования в медицинской практике лекарственных препаратов, полученных на основе гуминовых кислот, обладающих антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, что позволит расширить ассортимент отечественных лекарственных средств с вышеуказанным спектром терапевтического действия.
Практическая значимость. Совокупность полученных сведений о составе, строении, физико-химических и биологических свойствах гуминовых кислот низкоминерализованных иловых сульфидных грязей является обоснованием дальнейших исследований по созданию новых пелоидопрепаратов в виде различных лекарственных форм и выработке рекомендаций по рациональной пелоидотерапии.
Разработаны методы качественного и количественного анализа биологически активной субстанции гуминовых кислот пелоидов.
Разработана технология суппозиториев на основе гуминовых кислот пелоидов, исследовано высвобождение гуминовых кислот из суппозиториев, разработаны методики качественного и количественного определения действующего вещества – гуминовых кислот в этой лекарственной форме.
По результатам проведенных исследований разработаны проекты ФСП на субстанцию гуминовых кислот, на лекарственное средство – суппозитории с гуминовыми кислотами. Получен патент «Способ анализа гуминовых кислот пелоидов» № 2312343 от 28.11.2005.
Применение пелоидопрепарата позволит снизить стоимость лечения и осуществлять его не только в санаторно-курортных условиях, но и в лечебно-профилактических учреждениях по месту жительства пациентов.
Результаты диссертационного исследования внедрены:
в учебный процесс на кафедре общей, бионеорганической и биоорганической химии ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава» (акт внедрения от 15.03.2008 г.);
в производственный процесс ООО «ПРАНАФАРМ» г. Самары (акт внедрения от 15.03.2008 г.).
Положения, выносимые на защиту:
-
Принадлежность субстанции, выделенной из отработанных низкоминерализованных иловых сульфидных грязей Самарского региона, к классу гуминовых кислот по общепринятым идентификационным критериям: элементному составу, ИК-спектрам, коэффициентам цветности.
-
Результаты изучения гуминовых кислот пелоидов совокупностью физико-химических методов анализа: атомно-адсорбционного, ИК-, УФ-, 1Н-ЯМР спектроскопии, амперометрического, хроматографического и других.
-
Методы качественного и количественного анализа гуминовых кислот пелоидов.
-
Технология суппозиториев на основе гуминовых кислот и методики качественного и количественного анализа этого лекарственного средства.
-
Данные по биологической активности гуминовых кислот пелоидов в условиях in vivo с позиций доказательной медицины как теоретическая основа для получения отечественного пелоидопрепарата.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на X Всероссийском конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2005), II Всероссийском съезде фармацевтических работников (Сочи, 2005), V научно-практической конференции «Медицинская экология» (Пенза, 2006), IX Международной научно-практической конференции (Пенза, 2006.), VI Всероссийском съезде физиотерапевтов (Санкт-Петербург, 2006 ), XII, XIII конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2007, 2008), VI Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (Санкт-Петербург, 2007), II Международной научной конференции молодых ученых-медиков (Курск, 2008), межрегиональной научно-практической конференции по вопросам восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии, посвященной 175-летию ФГУ «Санаторий «Сергиевские минеральные воды» (Самара, 2008), Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Сапожниковой Е.В. (Саранск, 2008), III Всероссийской научно-практической конференции «Процессы, технологии, оборудование и опыт переработки отходов и вторичного сырья» (Самара, 2008), IV Международном симпозиуме «Механизмы действия сверхмалых доз» (Москва, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 работ, 5 работ – в рекомендуемых ВАК изданиях, получены 2 патента.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава» (№ государственной регистрации 01200405620).
Структура и объем диссертации.
