Введение к работе
Актуальность работы
По данным ВОЗ в настоящее время в комплексной терапии и профилактики различных заболеваний актуальным остается вопрос разработки новых препаратов растительного происхождения. Наибольший интерес представляют фитопрепараты, обладающие иммуномодулирующим и адаптогенным действием.
Природные запасы лекарственных растений сокращаются вследствие часто неправильной и нерегламентированной их заготовки. Некоторые лекарственные растения на территории России не произрастают или произрастают в ограниченном количестве, что определяет потребность в импортировании сырья. Решение проблемы бесперебойного обеспечения фармацевтической промышленности растительным сырьём возможно благодаря применению метода культуры изолированных органов, тканей и клеток высших растений, который характеризуют следующие преимущества: возможность получения экологически чистой биомассы ценных и редких лекарственных растений, не произрастающих на территории РФ, или имеющих ограниченный ареал и подлежащих охране; осуществлять направленный биосинтез биологически активных веществ (ЪАВ), а также трансформировать дешевые предшественники в ценный продукт; возможность создавать принципиально новые целевые продукты, превосходящие традиционные по своим показателям качествам (Носов A.M., 1991, 2011, Лугова Л.А., 2003).
Биотехнология растительных клеток и тканей достигла к настоящему времени высокого технического уровня, пригодность его для решения ряда биологических, ботанических и медицинских проблем не вызывает сомнения, практическое использование его также перспективно (Строгое С.Е., 2007). Важнейшими условиями для промышленного выращивания штаммов-продуцентов БАВ является высокая продуктивность, стабильность и экономичность за счет возможности культивирования на простых питательных средах.
Культивируемые in vitro клетки растений, являясь моделью живой биосистемы, могут с успехом использоваться для решения важных теоретических, а также практических задач в медицине.
Дель и задачи исследования
Совершенствование технологии выращивания биомассы штамма женьшеня Panax ginseng С. А. Меу (сем. Araliaceae), а также разработка состава и технологии капель для приема внутрь и буккальных пленок на основе водных извлечений из биомассы селективной клеточной линии женьшеня
Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд задач:
-
Оптимизировать технологию выращивания штамма женьшеня на модифицированных питательных средах с получением селективной клеточной линии.
-
Оценить стабильность селективной клеточной линии по основным показателям качества с паспортизацией полученной линии.
-
Показать возможность использования растительных клеток in vitro как модели для оценки влияния наноматериалов на биосистемы на примере углеродных нанотрубок (УНТ).
-
Научно обосновать и экспериментально разработать способ получения водных извлечений из биомассы селективной линии как матрицы для получения новых лекарственных средств (ЛС).
-
Разработать состав и технологию жидкой лекарственной формы - капель для приема внутрь на основе водного извлечения.
-
Разработать состав и технологию буккальных пленок на основе водного
извлечения.
7. Предложить показатели качества и разработать НД на капли для приема
внутрь и буккальные пленки. Научная новизна
-
Усовершенствована технология культивирования штамма женьшеня, в, результате которой получена новая селективная гормононезависимая по кинетину клеточная линия. Доказана стабильность полученной селективной клеточной линии по основным показателям качества на протяжении пяти лет.
-
Показана возможность применения полученной селективной клеточной линии, как модели живой биосистемы при модификации питательных сред с использованием высокоэффективных экологически чистых стекловидных минеральных добавок «AVA» (ЗАО «Агровит»), а также как тест-системы для оценки безопасности использования наноматериалов, на примере УНТ.
-
Научно обоснована и экспериментально разработана технология водного извлечения из биомассы селективной клеточной линии женьшеня, примененного в качестве матрицы для получения новых лекарственных средств.
-
Впервые на основе водного извлечения из биомассы селективной клеточной линии женьшеня разработаны капли для приема внутрь и буккальные пленки. Установлены показатели качества новых лекарственных средств.
Практическая значимость
1. Предложена комплексная технология выращивания биомассы женьшеня на
модифицированной питательной среде, позволяющая повысить эффективность
процесса культивирования на 40% (за календарный год) за счет сокращения цикла
культивирования на 10 суток. Разработан паспорт на полученную клеточную
линию. В производственных условиях в ХБО при РАН «Фирма Вита» доказана
воспроизводимость и эффективность разработанной технологии (Акт апробации от
15.09.2011г.).
-
Показана возможность использования культивируемых in vitro клеток, как биологической модели для оценки влияния наноматериалов (УНТ) и минеральных стекловидных добавок «AVA» (Акт апробации от 24.09.2009г.) на жизнеспособность и физиологическую активность клеток.
-
Разработана технология водного извлечения из биомассы женьшеня, как матрицы для получения новых ЛС с обогащенным содержанием БАВ.
-
Подобраны составы и разработаны технологические схемы производства капель для приема внутрь и буккальных пленок. Разработана НД на данные ЛС.
-
Результаты выполненной работы используются в учебном процессе ГБОУ ВПО СПХФА Минздравсоцразвития России при изучении дисциплины «Биотехнология растительных тканей» по специальности 240901 «Биотехнология», при обучении слушателей и интернов на факультете дополнительного профессионального образования (ФДПО) (Акт о внедрении от 19.04.2011г.).
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы прошли апробацию на научно-практической конференции «Фармация из века в век» (СПб, 2008), научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильных учреждениях» (СПб, 2009), межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых «Фармация в XXI веке: эстафета
поколений» (СПб, 2009), 64-ой региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2009), международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Инновационные материалы и технологии в химической и фармацевтической отраслях промышленности» (Москва, 2010), научно-практической конференции, посвященной 65-летию факультета промышленной технологии лекарств (СПб, 2010), 5-ой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения» (СПб, 2010), 9-ой научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (СПб, 2010), конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2010), 66-ой региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2011), XV Международном Съезде «Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения Фитофарм-2011» (Нюрнберг, 2011), Международная конференция «Topics in experimental evolution of organisms» (Алушта, 2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, из них 5 в журналах, входящих в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК».
Связь задач исследования с планом фармацевтических наук
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО СПХФА Минздравсоцразвития России по направлению «Инновационные технологии лекарственных средств на основе клеточных культур и перспективных видов лекарственного растительного сырья» (№ государственной регистрации 01200955007).
Положения, выносимые на защиту
1. Технология культивирования биомассы растительных тканей на
модифицированных питательных средах с получением селективной
гормононезависимой по кинетину клеточной линии женьшеня, позволившая
значительно сократить время культивирования, удешевить производство и
повысить качество биомассы по содержанию действующих веществ.
-
Возможность использования полученной селективной клеточной линии, как модели биосистемы для оценки влияния наноматериалов на морфолого-физиологаческие, биохимические и фотохимические характеристики изолированных клеток растений.
-
Технология получения водного извлечения из селективной клеточной линии женьшеня, позволившая увеличить в 2,3 раза содержание водорастворимых полисахаридов по сравнению со спирто - водным извлечением.
-
Обоснование и разработка состава, технологии и стандартизация капель для приема внутрь на основе водного извлечения из биомассы женьшеня.
5. Обоснование и разработка состава, технологии и стандартизация
буккальных пленок на основе водного извлечения из биомассы женьшеня.
Объем и структура диссертации
