WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

Попов Дмитрий Витальевич

Жирные кислоты липидов рогатковидных рыб озера Байкал и создание на их основе наноносителей лекарственных субстанций

02.00.10. Биоорганическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Федеральном бюджетном государственном учреждении науки Байкальском институте природопользования Сибирского Отделения РАН

Научный консультант: Раднаева Лариса Доржиевна доктор химических наук, профессор

Официальные оппоненты: Ямсков Игорь Александрович доктор химических наук, профессор, Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (зав. лабораторией физиологически активных биополимеров) Сорокоумова Галина Моисеевна кандидат химических наук, доцент, Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова (доцент кафедры биотехнологии и бионанотехнологии)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет им.

Д.И. Менделеева

Защита диссертации состоится «23» апреля 2012 г. в 15.00 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.120.01 при Московском государственном университете тонких химических технологий им.

М.В. Ломоносова по адресу: 119571, Москва, проспект Вернадского, д. 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХТ им.

М.В. Ломоносова.

С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайте www.mon.gov.ru Автореферат разослан «20» марта 2012 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат химических наук, старший научный сотрудник А.И. Лютик

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ихтиофауна озера Байкал развивается с третичного периода, она уникальна и характеризуется большим видовым разнообразием и высокой степенью эндемизма (в Байкале насчитывается вида эндемичных рыб (Сиделева, 2001).

Рогатковидные рыбы (подотряд Cottoidei) – одна из наиболее интересных групп в ихтиофауне озера Байкал. Возникшая в результате «взрывообразной» эволюции, группа за относительно короткий промежуток времени освоила различные экологические ниши водоема. В ее составе присутствуют современные близкородственные виды, находящиеся на разных стадиях эволюционных преобразований, а также единицы более высокого таксономического ранга, каковыми являются семейства (Талиев, 1955).

Оценку степени благополучия особей видов можно проводить при помощи физиолого-биохимической индикации с использованием липидных показателей, в частности жирнокислотного (ЖК)1 состава, при этом важно знать, как меняется ЖК-состав в зависимости от вида, типа исследуемой ткани, условий обитания. Известно, что состав липидов тканей ряда эндемичных рыб оз. Байкал характеризуется высокими уровнями длинноцепных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), что типично для морских видов (Henderson и Tocher, 1987). Обнаружены высокие уровни n-3 ЖК в отдельных видах байкальских Cottoidei (Козлова и Хотимченко, 1993, 2000; Козлова, 1997; Grahl-Nielsen, 2005, 2011), но систематического исследования ЖК-состава рогатковидных рыб Байкала не проводилось.

С другой стороны, повышенное содержание ценных ПНЖК в голомянках Comephorus dybowski и Comephorus baicalensis, обладающих большой биомассой в озере, делает их перспективным и возобновляемым природным источником этих компонентов, находящих широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности. Известно, что длинноцепные n-3 ПНЖК оказывают положительное воздействие на липидный профиль крови, оказывают противовоспалительное и иммуномодулирующие воздействие. Использование природных n-3 ПНЖК при разработке систем целенаправленной доставки лекарственных субстанций (ЛС) дает возможность дополнительного повышения их эффективности, особенно при использовании таких систем для доставки Список сокращений: ЖК – жирные кислоты, НЖК – насыщенные ЖК; МНЖК – мононенасыщенные ЖК; ПНЖК – полиненасыщенные ЖК; ГХ/МС - газовая хроматография/масс-спектрометрия; ЛС – лекарственная субстанция; ГОА - глубоководный обитаемый аппарат; ТЛН – твердые липидные наночастицы; ПАВ – поверхностно-активное вещество; -ЦД – -циклодекстрин; ДМФА – диметилформамид; ТПП – 4-тиоуреидоиминопиридиний перхлорат, ГК - главные компоненты; МГК – метод главных компонент; ДП – дзета-потенциал лекарственных субстанций, действие которых направлено против внутриклеточных микроорганизмов, например, возбудителя туберкулеза.

Таким образом, исследование жирнокислотного состава рогатковидных рыб озера Байкал и разработка наноносителей противотуберкулезной ЛС (4-тиоуреидоиминопиридиний перхлората (ТПП)) на основе природного возобновляемого сырья являются актуальными.

Цель работы. Исследование жирнокислотных профилей байкальских рогатковидных рыб и разработка наноносителей противотуберкулезной ЛС - 4-тиоуреидоиминопиридиний перхлората на основе жирных кислот, полученных при переработке природного сырья.

Задачи:

1. Изучить жирнокислотный состав рыб подотряда Cottoidei озера Байкал и установить влияющие на него факторы;

2. Получить наноносители лекарственных субстанций на основе жирных кислот природного происхождения Байкальского региона;

3. Синтезировать и исследовать амфифильные -циклодекстрины (-ЦД), замещенные ацильными остатками ненасыщенных жирных кислот (в т. ч., полученных из концентрата ПНЖК из тканей Comephorus baicalensis, Comephorus dybowski);

4. Изучить размерные характеристики, степень загрузки полученных наноносителей.

Научная новизна - Впервые проведено систематическое исследование жирнокислотного состава рыб подотряда Cottoidei озера Байкал. Обнаружена вариабельность жирнокислотного состава в зависимости от вида, типа ткани, экологической характеристики;

- Получены твердые липидные наночастицы на основе концентрата ПНЖК жира голомянки;

- Синтезированы амфифильные -циклодекстрины на основе концентрата ПНЖК, выделенных из природного сырья;

- Обнаружена способность амфифильных -циклодекстринов, замещенных остатками ненасыщенных жирных кислот, к образованию наночастиц – носителей лекарственных субстанций.

Практическая значимость. Полученные данные о вариациях уровней жирных кислот в различных тканях эндемичных рыб озера Байкал в зависимости от различных факторов могут использоваться при мониторинге экологического состояния озера Байкал.

Некоторые виды байкальских рогатковидных рыб могут быть использованы в качестве источника ценных эссенциальных жирных кислот для получения носителей ЛС на примере ТПП.

Предложена схема получения наноносителей лекарственных субстанций из природного возобновляемого сырья, обладающих возможностями направленной доставки активных агентов в меньших терапевтических дозах (при снижении побочных воздействий).

Наночастицы на основе -ЦД, содержащие ТПП, являются новой лекарственной формой этой субстанции, использование которой возможно при лечении туберкулеза.

Основные положения, выносимые на защиту • Особенности жирнокислотных профилей байкальских рогатковидных рыб в зависимости от различных факторов;

• Свойства наноносителей ЛС на примере ТПП;

• Синтез и исследование амфифильных производных -циклодекстрина на основе ненасыщенных жирных кислот;

• Получение и исследование свойств наноносителей лекарственных средств.

Об актуальности работы свидетельствует поддержка данных исследований грантами:

1. Программа Президиума РАН № 20 «Фундаментальные проблемы океанологии: физика, геология, биология, экология». Подпрограмма «Глубоководные исследования озера Байкал», проект № «Комплексные исследования зон активных разгрузок глубинных флюидов на озере Байкал с помощью автономных необитаемых аппаратов, обитаемых аппаратов «МИР», а также дистанционных пробоотборников» (2009-2011 гг.);

2. РФФИ № 08-05-98029-р_сибирь_а «Формирование и трансформация липидов гидробионтов оз. Байкал в зависимости от экологобиологических факторов» (2008-2010 гг.);

3. Грант Роснауки 2006-РИ-19.0/001/383 «Исследование механизма формирования состава липидов эндемиков озера Байкал» (2006 г.).

4. Международный совместный проект СО РАН и Монгольской академии наук «Получение новых липо- и наносомальных форм лекарственных средств с использованием природного сырья», 20112013 гг.;

5. Международная экспедиция ««Миры» на Байкале» при поддержке Фонда содействия сохранению озера Байкал (2008-2010 гг.).

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования докладывались на XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2007» (Москва, 2007), Х Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров (Волгоград, 2009), Региональной молодежной научно-практической конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы» (Улан-Удэ, 2010), Международной научной конференции «Дельты Евразии: происхождение, эволюция, экология и хозяйственное освоение» (Улан-Удэ, 2010), I Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока» (Улан-Удэ, 2010), Всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы» (Улан-Удэ, 2011).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликована 21 работа, из них 3 статьи в рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 1страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы, включающего 227 библиографических ссылок.

Диссертационная работа содержит 20 таблиц, 35 рисунков.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 1. Исследование жирнокислотного состава рогатковидных рыб и его изменчивости в зависимости от различных факторов Для изучения закономерностей изменения жирнокислотного состава рогатковидных рыб использовали органы и ткани (сердечная, белые мышцы) 15 видов байкальских рыб, принадлежащих к трем семействам (Cottidae, Abyssocottidae и Comephoridae) подотряда Cottoidei. Рыб отлавливали в различных районах озера Байкал в 2009-2010 гг. как с помощью глубоководного траления, так и при помощи глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) «Мир» в ходе Международной научноисследовательской экспедиции ««Миры» на Байкале» 2008-2010 гг.

Пробоподготовку осуществляли с помощью кислотного метанолиза.

Анализ проводили методом газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ-МС). Обнаружили до 42 жирных кислот. Обработку результатов выполняли с помощью мультивариационного статистического анализа с использованием метода главных компонент, реализуемого в ПО Sirius 7.(Pattern Recognition Systems).

1.1 Исследование жирнокислотного состава мышечных тканей Семейство Abyssocottidae. Среди исследованных образцов к семейству Abyssocottidae принадлежат 9 видов, относящихся к двум экологическим группам – бентосным абиссальным и бентосным эврибатным организмам (табл. 1), обитающих преимущественно на больших глубинах. Среднегодовая температура в открытом озере составляет 3,1-3,5°С. Низкая температура обусловливает пониженное содержание насыщенных жирных кислот (НЖК), которое колеблется, в среднем, в диапазоне 20.2-24.5 % (в то время как у тропических рыб может достигать 45 % (Nair, 1978). Основной насыщенной кислотой является пальмитиновая (16:0), ее содержание у рыб, принадлежащих к родам Abyssocottus и Neocottus близко – 14.0-15.0 %, у Cottinella – 13.0 %. Рыбы, принадлежащие к родам Asprocottus, Cyphocottus, Limnocottus содержат кислоту 16:0 в большем количестве – 17.3-20.3 %. В меньших количествах во всех рыбах этого семейства обнаружена стеариновая кислота (18:0) – 1.6-7.3 %.

Для полиненасыщенных кислот наблюдается обратная тенденция: у видов Cottinella boulengeri, Neocottus thermalis, Abyssocottus korotneffi, Abyssocottus gibbosus, составляющих группу абиссальных видов, уровни ПНЖК лежат в интервале 25.2-37.9 %, для бентосных эврибатных видов этого семейства значения выше – 37.0-58.9 %.

Соотношение общего количества n-3 к n-6 ПНЖК обычно имеет меньшие значения для пресноводных видов (1-3) и большие для морских 8-18, указывая на повышенное содержание в пище 18:2n6 и 18:3n6, чем 18:3n3 (Henderson и Tocher, 1987). У абиссальных видов семейства Abyssocottidae содержание ПНЖК группы n-3 составляло 16.3-26.6 %, а у эврибатных существенно выше - 38.1-42.0 %. Содержание ПНЖК группы n-6 для всех изученных рыб Abyssocottidae находилось в пределах 8.213.2 %. Соотношение n-3/n-6 составляли 2.4-3.4 для эврибатных видов, 1.92.2 для абиссальных, значение для Abyssocottus korotneffi составляло 3.2 и было ближе к первой группе.

Семейство Cottidae (подсемейство Cottocomephorinae). К подсемейству Cottocomephorinae среди исследованных рыб относилось вида, которые подразделялись на три экологические группы (бентосный, эврибатный; бентосный, абиссальный; бентопелагический).

Бентопелагические виды приспособлены к обитанию как вблизи дна, так и в толще воды. В общем ЖК-составе рыб значения группы насыщенных кислот находятся в относительно небольшом диапазоне – 19.9 % для абиссального вида Batrachocottus nikolskii; 25.3 % для эврибатного Batrachocottus multiradiatus, 24.2-24.9 % для бентопелагических видов рода Cottocomephorus. Содержания МНЖК для Batrachocottus nikolskii составляло почти половину общих ЖК – 47.4 %, для Batrachocottus multiradiatus содержание составило вдвое меньше - 26.4 %, значения для бентопелагических видов отличались не так значительно – 12.0 % для Cottocomephorus grewingkii и 18.5 % для Cottocomephorus inermis.

Наиболее низкое содержание ПНЖК наблюдалось в абиссальном виде Batrachocottus nikolskii – 32.4 %, в эврибатном Batrachocottus multiradiatus – 48.3 %, высокие значения – 56.6-63.8 % - для бентопелагических видов.

Содержание n-3 ПНЖК в абиссальном виде было 22.6 %, в эврибатном 35.6 %, в бентопелагическом – 49.9-58.4 % (различие можно объяснить разной кормовой базой, бентоса и пелагиали, а также отличиями в плавательном поведении).

Количество n-6 ПНЖК в бентопелагических видах рода Cottocomephorus составляло 5.3-6.3 %, тогда как в эврибатном виде Batrachocottus multiradiatus - 12.5 %, а в абиссальном Batrachocottus nikolskii - 9.7 %. Соотношение n-3/n-6 составляло 2.3 для Batrachocottus nikolskii; 2.8 - для Batrachocottus multiradiatus; 7.9 - для Cottocomephorus inermis, 10.9 - Cottocomephorus grewingkii.

Семейство Comephoridae. В семейство Comephoridae входят большая и малая голомянки (Comephorus baicalensis и Comephorus dybowski), оба вида являются вторично пелагическими. Содержание насыщенных кислот составляло 29.7 и 25.4 % соответственно, МНЖК – 35.1 и 14.6 %, ПНЖК – 34.0 и 58.8 %. ПНЖК n-3 типа – 11.7 и 9.9 %; n-6 – 9.9-11.7 %, соотношение n-3/n-6 составляло 4.9 для малой голомянки, 1.для большой голомянки. Рыбы семейства Comephoridae содержали сравнительно высокие пропорции НЖК (25.4 %; 29.7 % – большие, чем у бентопелагических видов), малая голомянка содержала очень низкое количество МНЖК (14.6 %) и высокое (58.8 %) количество ПНЖК.

Наряду с мышечными тканями были исследованы ткани сердца.

Главная особенность сердечных тканей исследованных видов трех семейств заключается в том, что они содержали меньшие количества ПНЖК по сравнению с мышцами и повышенные количества НЖК. Так, были обнаружены: 20:4n6 – в мышечных тканях до 11.0 %, в сердечных - до 8.6 %; 20:5n3 – до 20.7 % и 12.0 % соответственно; 22:6n3 – до 4.7 и 29.9 % соответственно. В то же время содержание основной насыщенной кислоты (пальмитиновой) в мышечных тканях достигало 20.3 %, а в сердечной – 43.6 %. В сердечных тканях найдены сравнительно низкие уровни линоленовой кислоты (до 2.2 %) (ср. в мышечных – до 4.6 % (Brenner, 1963)). В то же время, ЖК-состав сердечных тканей заметно варьировал для рыб, принадлежащих к разным родам, и был близок внутри рода. Для видов, принадлежащих к роду Cottocomephorus, НЖК – 29.731.9 %, МНЖК – 19.4-21.9 %, ПНЖК – 48.3-48.6 %; для Limnocottus НЖК – 25.9-27.0 %, МНЖК – 24.2-30.7 %, ПНЖК – 43.0-48.7 %. ЖК состав сердечных тканей не отражал явной взаимосвязи с экологической характеристикой, как для мышечных тканей.

На рис. 1 изображен ГК-график, на котором прослеживается описанная выше разница в ЖК-составе в зависимости от рода, причем представители разных видов рода Limnocottus расположены близко, свидетельствуя о наличии сходства (близких значений для основных групп ЖК).

ЖК-состав является специфичным для различных тканей (вид Batrachocottus multiradiatus) (рис. 2), это объясняется различными функциями тканей. Например, в икре содержится больше ненасыщенных ЖК 20:4n6, 20:5n3, 18:2n6 (5.7; 14.7; 28.0 % соотв.), чем в других тканях.

ЖК запасены в икре наряду с другими питательными веществами, необходимыми эмбриону для развития из оплодотворенной яйцеклетки.

ПНЖК используются эмбрионом как для построения клеточных мембран, так и в качестве источника энергии.

Таким образом, уровни ПНЖК в мышечных тканях для бентосных абиссальных видов, в основном, находились в диапазоне 25.2-37.9 %, для бентосных эврибатных - 37.0-58.9 %, бентопелагических – 56.6-63.8 %, наконец, вторично пелагические виды (род Comephorus) – 49.1-58.8 %.

Повышенные содержания ПНЖК, которые являются важными субстратами энергетического обмена (Crockett, Sidell, 1992), можно объяснить активным плавательным поведением, большими энергетическими затратами эврибатных и пелагических видов при перемещении на различных глубинах.

Рис. 1. Метод главных компонент. ЖК- Рис. 2. Метод главных компонент. ЖКсостав образцов тканей сердца в состав образцов в зависимости от типа зависимости от вида. 1 - Limnocottus griseus; ткани (Batrachocottus multiradiatus) 2 - Limnocotus Pallidus; 3 - Asprocottus sp.;

4 - Abyssocottus gibbosus; 5 - Cyphocottus species; 6 - Cottocomephorus inermis;

7- Comephorus dybowski Содержания НЖК изменялись аналогично, но в меньших пределах:

19.9-21.9 % для бентосных абиссальных видов, для всех остальных – 23.129.7 %. В то же время уровни МНЖК обнаруживали обратную тенденцию – наибольшие значения 40.1-50.1 % были характерны для типично абиссальных видов, другие группы видов характеризовались меньшими значениями 12.0-38.4 %. Виды, приспособленные к обитанию на больших глубинах содержат наибольшие количества МНЖК, в то время как обитающие на различных глубинах – характеризуются повышенными уровнями ПНЖК и НЖК. Общая степень ненасыщенности всех жирных кислот, входящих в состав различных липидов, может быть охарактеризована отношением суммы ПНЖК и МНЖК к сумме насыщенных кислот. Для различных типов эти значения были следующими: бентосные абиссальные виды 3.4-4.0; бентосные эврибатные 2.5-3.0; бентопелагические 3.0-3.1; вторично пелагические 2.3-2.9. На рис. 3 наблюдаются различия в ЖК-составе абиссальных, пелагических и Таблица 1. Сравнительное содержание различных типов ЖК в мышечных и сердечных тканях рыб (мол. %) МЫШЦЫ СЕРДЦЕ Глубины Семейство / Экологическая Степ.

Вид встречае Подсемейство характеристика ПНЖК n3 n6 n3/n6 ненас- n3 n6 n3/nмости, м НЖК МНЖК НЖК МНЖК ПНЖК ти * Cottocomephorus Бентопелаги0.5-400 24.2±8.3 12.0±2.3 63.8±17.3 58.4±15.0 5.3±1.0 10.9 3.1 31.9±5.5 19.4±5.9 48.6±15.0 42.4±15.1 5.9±1.0 7.grewingkii ческий Cottocomephorus Бентопелаги20-1200 24.9±6.5 18.5±6.0 56.6±15.9 49.9±12.2 6.3±0.5 7.9 3 29.7±4.9 21.9±5.4 48.3±14.3 43.6±12.5 4.7±0.9 9.Cottidae) / inermis ческий Cottocomephori Batrachocottus Бентосный, nae 50-900 25.3±5.2 26.4±7.2 48.3±10.3 35.6±7.8 12.5±1.9 2.8 3 - - - - - - multiradiatus эврибатный Batrachocottus Бентосный, 100-1400 19.9±7.6 47.4±12.3 32.4±6.5 22.6±3.9 9.7±2.0 2.3 4 - - - - - - nikolskii абиссальный Abyssocottus Бентосный, 200-1600 21.6±10.2 42.6±15.3 35.7±11.9 26.6±5.8 8.2±1.3 3.2 3.6 32.7±10.0 36.5±11.7 30.9±6.2 24.0±5.6 6.9±1.2 3.korotneffi абиссальный Abyssocottus Бентосный, 400-1600 21.9±4.3 40.1±16.2 37.9±9.5 25.9±4.3 11.9±2.7 2.2 3.6 27.4±7.2 30.6±12.5 42.0±8.2 30.3±7.4 11.6±1.5 2.gibbosus абиссальный Asprocottus Бентосный, 150-1400 24.8±4.8 38.1±9.5 37.0±14.2 26.0±4.8 10.9±0.5 2.4 3 52.3±17.2 35.2±5.0 12.5±2.3 10.5±1.2 1.9±0.2 5.abyssalis эврибатный Бентосный, Cyphocottus sp. 30-600 24.5±6.8 16.6±3.2 58.9±12.2 45.5±9.0 13.2±3.3 3.4 3.1 58.5±12.3 17.8±2.3 23.6±8.2 19.0±2.7 4.6±0.4 4.эврибатный Limnocottus Бентосный, Abyssocottidae 100-1000 28.6±7.0 16.6±4.3 54.8±14.9 42.0±4.2 12.8±1.3 3.3 2.5 - - -- - - - bergianus эврибатный Limnocottus Бентосный, 100-1000 24.5±6.9 25.1±8.0 50.3±11.6 38.7±5.8 11.6±4.0 3.4 3.1 27.0±10.1 24.2±1.2 48.7±13.2 37.1±9.4 11.4±2.3 3.pallidus эврибатный Limnocottus Бентосный, 200-1300 23.1±9.9 25.8±7.54 51.0±15.4 38.1±5.3 12.8±2.7 3 3.3 25.9±9.1 30.7±5.5 43.0±11.0 28.4±3.9 14.2±1.9 griseus эврибатный Cottinella Бентосный, 400-1600 20.2±4.3 50.1±14.5 29.6±5.8 19.9±2.2 9.6±2.1 2.1 3.9 31.3±6.2 35.0±7.4 33.8±11.7 24.9±1.8 8.9±0.5 2.boulengeri абиссальный Neocottus 400-480 Бентосный, 20.3±5.7 44.1±13.2 25.2±4.5 16.3±3.0 8.4±4.0 1.9 3.4 - - - - - - thermalis Фролиха абиссальный Comephorus Вторично До 1600 29.7±10.0 35.1±11.2 34.0±7.1 21.8±1.0 11.7±2.0 1.9 2.3 - - - - - - baicalensis пелагический Comephoridae Comephorus Вторично До 1600 25.4±5.5 14.6±5.9 58.8±11.9 48.7±4.0 9.9±1.4 4.9 2.9 41.0±10.5 27.3±9.1 31.7±12.5 25.0±4.2 6.7±1.2 3.dybowski пелагический Примечание: Степень ненасыщенности - ( ПНЖК+ МНЖК) / НЖК бентопелагических видов, обнаруженные при помощи МГК. В тканях мышц многих видов были обнаружены высокие пропорции длинноцепных n-3 ПНЖК. Эта особенность характерна для морских рыб. Соотношение n3/n-6 ПНЖК находилось в диапазоне 1.9-4.7.

Большое содержание ПНЖК у байкальских рыб может быть связано с низкой температурой в озере, обусловливающей высокую степень ненасыщенности мембранных ЖК. Так, голомянки в больших количествах содержат эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты (рис. 4).

Рис. 3. Метод главных компонент. Рис. 4. Метод главных компонент.

Распределение образцов в зависимости Распределение образцов в зависимости от от экологической характеристики вида таксономического положения (бычки, (абиссальные; пелагические; семейство Abyssocottidae, голомянки, бентопелагические) семейство Comephoridae) Таким образом, типично абиссальные виды рогатковидных рыб Байкала характеризуются повышенным содержанием ненасыщенных кислот по сравнению с эврибатными и пелагическими. Соотношение n-3/n-6 ПНЖК в мышечных тканях большинства исследованных видов рогатковидных байкальских рыб было характерным для пресноводных рыб, а для некоторых видов – имело промежуточное значение между пресноводными и морскими рыбами.

2. Получение твердых липидных наночастиц (ТЛН) на основе концентрата ПНЖК голомянок Голомянки (C. dybowski и C. baicalensis) являются многочисленными, но непромысловыми видами, несмотря на то, что при надлежащей организации лова, с успехом могли бы использоваться в качестве объекта промысла. На потенциальное промысловое значение голомянки указывал Д.Н. Талиев, 1955. При использовании специальных средств добычи возможно увеличить ее продуктивность (патент РФ № 2169466. Способ лова голомянок / Мамонтов А.М., опубл. 27.06.2001).

Более того, голомянки часто являются попутной добычей при лове омуля.

Вместе с тем, высокое содержание эссенциальных жирных кислот делают голомянок привлекательным восполняемым биоресурсом для фармацевтической промышленности.

ПНЖК обладают противовоспалительными свойствами и высокой биологической активностью. Они могут входить в состав наноносителя как в неизменном виде (ТЛН), так и в химически связанном, для придания амфифильных свойств гидрофильным молекулам (ацил--ЦД, фосфолипиды). Находясь в носителях, сами ПНЖК сохраняются от преждевременного окисления (известно, что при пероральном приеме в традиционных формах ПНЖК демонстрируют низкую биодоступность, в т. ч. из-за окисления в желудочно-кишечном тракте (Cansell, 2003)). Более того, в ряде случаев используется химическое связывание ПНЖК с молекулами самих ЛС, обеспечивая повышенную терапевтическую эффективность (Wang, 2012).

Нами были получены ТЛН на основе концентрата ПНЖК из жира голомянок с использованием различных (ПАВ) в разных концентрациях.

Водные дисперсии ТЛН, состоящие из 10 % по весу липидной фазы получали с использованием гомогенизации при высоком давлении (Muller, 2000). Смесь твердого Dynasan 118 (триглицерид стеариновой кислоты) и жидкого (концентрат ПНЖК жира голомянок) липидов расплавляли при температуре 85° С (приблизительно на 10°С выше точки плавления Dynasan 118) в соотношении 1:1 по массе. Затем липидную фазу диспергировали и добавляли в горячий раствор ПАВ (при 85°С) с использованием Ultra-Turrax T25. В качестве поверхностно-активных веществ были использованы Poloxamer 188 (1.2 % по массе) и Tween (1.2 % по массе).

Poloxamer 1 Dynasan 1Tween Полученные преэмульсии последовательно гомогенизировали при той же температуре с помощью гомогенизатора высокого давления в двух циклах при давлении 8107 Па с использованием APV Micron Lab 40 (GEA Niro Soavi, Германия). Полученную горячую масляно-водяную эмульсию охлаждали до комнатной температуры, для достижения рекристаллизации липидной фазы с формированием ТЛН.

Физическая стабильность и размерные характеристики Для прогнозирования стабильности коллоидных водных дисперсий используется величина дзета-потенциала (ДП) (Komatsu et.al. 1995).

Обычно агрегация частиц почти не происходит в случае, когда их ДП<30мВ благодаря электрическому отталкиванию (Levy, 1994), но при использовании неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) стерические затруднения являются дополнительным эффектом, увеличивающим стабильность коллоидных дисперсий (Lim et al. 2002).

Определение величины ДП выполняли в водных дисперсиях ТЛН, хранившихся при комнатной температуре. Полученные данные показали, что во время хранения липидных наночастиц ДП дисперсий изменялся незначительно (табл. 2). Кроме того, величины ДП для полученных композиций зависели от типа использованного ПАВ, с меньшими значениями (-32.5 -38.7) мВ при использовании Tween, и большими (-20.225.1) мВ при использовании Poloxamer 188. Полученные композиции хранили при пониженной (4 С), при комнатной (20 С) и при повышенной температуре 40 C (для изучения их физической стабильности). Размер частиц изучали с помощью фотон-корреляционной спектроскопии и лазерной дифрактометрии на 1, 14 и 28 день.

Таблица 2. Средний дзета-потенциал ТЛН, измеренный при 20°С на 1, 14, 28 день после получения ДП, мВ ПАВ 1 день 14 день 28 день Poloxamer 188 -20.2±3.6 -23.0±1.5 -25.1±1.Tween 80 -38.7±2.6 -34.3±1.9 -32.5±1.Данные, полученные с помощью фотон-корреляционной спектроскопии для композиции, стабилизированной с помощью Tween 80, хранившегося в течение 1 дня при комнатной температуре, указывают на средний размер частиц 370 нм. ТЛН, стабилизированные Poloxamer 188 при 20°С имели размер 197 нм. Средний размер частиц незначительно изменялся к 14 и 28 дню хранения. Так, после 14 дней хранения при комнатной температуре средний размер частиц составлял 381 нм для композиции с Tween 80 (табл. 3).

Таблица 3. Размер частиц ТЛН (нм) при различной температуре хранения на 1, 14 и 28 день после получения Время хранения, Температура ПАВ дней 4 20 1 208 197 1Poloxamer 188 14 200 191 128 199 190 11 341 370 3Tween 80 14 317 381 328 315 384 3Анализ данных фотон-корреляционной спектроскопии, а также лазерной дифрактометрии (табл. 4) позволил выявить зависимость размера частиц от типа использованного ПАВ. Интересно, что размер частиц ТЛН, полученных с использованием Poloxamer 188 существенно меньше по сравнению с дисперсиями, стабилизированными Tween 80.

Таблица 4. Диаметры (d50 %, d90 %, d95 %) частиц ТЛН при различном времени хранения, полученные с помощью лазерной дифрактометрии Диаметр, мкм* T ПАВ хранения, 1 день 14 день 28 день °С d50 % d90 % d95 % d50 % d90 % d95 % d50 % d90 % d95 % 4 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.Poloxamer 20 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.140 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.4 0.3 4.3 7.5 0.3 3.3 6.8 0.3 3.8 6.Tween 80 20 0.3 0.7 0.9 0.3 0.8 3.6 0.3 0.8 3.40 0.3 0.6 0.7 0.3 0.6 0.7 0.3 0.6 0.* Стандартное отклонение: ±0,001-0,005 мкм Кроме того, композиции с Poloxamer 188 имели распределение по размерам с d50 % (d50 % - распределение по размерам, показывающее, что 50 % частиц меньше приведенной величины) около 200 нм и с d95 % до 3нм в течение всего периода хранения при различных температурах. В композициях, стабилизированных Tween 80, первые агломераты наблюдались уже к 1 дню после получения при хранении при комнатной температуре и при 4°С. Полученные данные о присутствии агломератов частиц ТЛН в исследованных образцах подтверждены при помощи световой микроскопии (рис. 5).

Рис. 5. Агломераты ТЛН, полученных на основе концентрата ПНЖК жира голомянки, твердого липида (Dynasan 118) и ПАВ: Poloxamer 188 (слева), Tween 80 (справа) через 28 дней после получения Отсутствие агломератов при 40°С можно объяснить высокой адсорбцией неионогенных ПАВ при повышенных температурах (Holmberg et al. 2003). Агломераты могут формироваться из-за неполного покрытия молекулами ПАВ вновь образованных поверхностей во время процедуры гомогенизации. Это покрытие зависит от свойств ПАВ, таких как скорость диффузии и сродство к поверхностям ТЛН (Muller et al. 2002).

Химическая стабильность Хранение дисперсий ТЛН при различных температурах и воздействие кислорода воздуха может вызывать разрушение n3 ЖК в зависимости от времени воздействия (Kolakowska, et al. 2006).

Длинноцепные ПНЖК очень чувствительны к воздействию кислорода и температуры из-за наличия сопряженных двойных связей. Мы изучали ЖК состав полученных ТЛН после 3 месяцев хранения при различных температурах (табл. 5). Уровни ПНЖК и n3 ЖК незначительно уменьшались после 3 месяцев хранения. Наименьшие изменения наблюдались в композициях, хранившихся при 4°С: 81 % ПНЖК и 53 % n3, в сравнении с 88 % и 57 % соответственно в начальном составе концентрата. В общем, изменения в ЖК составе были более заметны для композиций, хранившихся при 40°С.

Таблица 5. Относительный ЖК состав (мол. %) полученных ТЛН на основе ПНЖК жира голомянок, 3 месяца хранения Класс ЖК Концентрат 4°С 20°С 40°С НЖК 0.54±0.05 0.61±0.12 0.96±0.14 1.05±0. МНЖК 11.08±1.21 17.69±1.84 20.58±1.70 20.45±1. ПНЖК 88.15±3.59 81.09±4.30 77.94±4.48 77.79±4. n3 57.11±3.05 52.60±3.77 49.60±3.94 50.63±3.Таким образом, композиции на основе ПНЖК рыб, стабилизированные Poloxamer 188 показали лучшую стабильность.

Значения дзета-потенциала полученных дисперсий мало изменяются при хранении и остаются меньше -30 мВ для композиций с Tween 80, и меньше -20 мВ для Poloxamer 188, что свидетельствует о их стабильности.

Дополнительная стабилизация достигается за счет стерических затруднений, связанных с молекулами ПАВ. Размеры полученных частиц ТЛН составляли 200 – 300 нм и мало зависели от условий и времени хранения.

3. Синтез и свойства ацил--циклодекстринов на основе ненасыщенных жирных кислот Также были получены носители другого типа, включающие химическое связывание молекул ПНЖК с гидрофильными молекулами циклодекстрина, способные к образованию мицеллоподобных частиц.

Были синтезированы частично замещенные (обладающие амфифильными свойствами) ацил--ЦД на основе стеариновой, миристиновой, линолевой, линоленовой кислот (марки «хч», Acros Organics), а также концентрата ПНЖК, выделенных из жира голомянки (табл. 6). Соединения были получены при реакции -ЦД с хлорангидридами жирных кислот.

Прямой способ получения хлорангидридов жирных кислот с помощью тионилхорида предусматривает нагревание, нежелательное в Таблица 6. Состав концентрата ПНЖК, выделенных из жира голомянки ЖК Содержание, мол. % ЖК Содержание, мол. % 14:0 0.23±0.02 18:2n6 2.11±0.i15 0.17±0.03 18:3n3 1.72±0.15:0 0.15±0.11 18:4n3 0.36±0.16:0 1.88±0.17 20:4n6 8.72±1.16:1n7 2.34±1.22 20:5n3 16.37±3.16:3n4 0.33±0.05 21:5n3 2.31±1.18:0 1.12±0.06 22:5n6 0.83±0.18:1n9 8.70±1.43 22:6n3 34.12±3.случае с ненасыщенными кислотами, поэтому он был применен лишь с насыщенными кислотами – миристиновой и стеариновой. Хлорангидриды насыщенных кислот были получены напрямую одностадийной реакцией:

RCOOH + SOCl2 RCOCl + SO2 + HCl (1) В случае с ненасыщенными кислотами применяли двухстадийный синтез, проводимый при комнатной температуре. Первая стадия – получение силильного производного ЖК:

RCOOH + (CH3)3SiCl RCOOSi(CH3)3 + HCl (2) Вторая - взаимодействие с хлорирующим агентом:

RCOOSi(CH3)3 + SOCl2 RCOCl + SO2 + (CH3)3SiCl (3) Выбор способа получения хлорангидридов обусловлен отсутствием нежелательных побочных реакций по двойным связям (патент US 5912371.

Method for preparing fatty acid chlorides / Nakanishi K. et. al., publ.

27.10.1997).

Измеренные показатели преломления полученных соединений соответствовали справочным данным. Реакции ацилирования -ЦД для насыщенных кислот проводили различными способами (рис. 6) – в присутствии акцептора хлороводорода (пиридин), и без акцептора (в диметилформамиде, ДМФА).

Рис. 6. Схема реакции ацилирования -ЦД (R’= R(CO) или H; Py-пиридин) Методика получения амфифильного -ЦД, предусматривающая удаление ДМФА с помощью роторного испарителя, имеет существенный недостаток – продукт реакции при осаждении гексаном выделяется в виде маслянистой жидкости на дне сосуда, затрудняя дальнейшее формирование осадка. С учетом высокой температуры кипения ДМФА (153°С), а также неудобств, связанных с выделением продукта, продукт реакции осаждали из концентрированного раствора с помощью равного объема ацетона (50 мл) с добавлением 2 мл воды. Такой способ позволил избежать нагревания и излишних потерь вещества при отмывании растворителя (табл. 7).

Таблица 7. Выход полученных амфифильных производных Ацил--ЦД Выход, % (в ДМФА) Выход, % (в пиридине) Миристоил--ЦД 90 Стеароил--ЦД 95 Линолеоил--ЦД - Линоленоил--ЦД - Ацил--ЦД на основе ПНЖК - Определено, что растворимость соединений схожа (табл. 8). Это можно объяснить сравнительно высоким количеством атомов в углеродной цепи заместителя и одновременно небольшим различием в их длине.

Таблица 8. Растворимость производных -ЦД Растворитель Этило- ЭтилВода Ацетон ДМФА ДМСО ДМАА ТГФ Диоксан вый спирт ацетат Соединение Миристоил--ЦД чр/н нр чр нр р р р чр чр/н Стеароил--ЦД нр нр чр нр р р р чр нр Линолеоил--ЦД нр нр чр нр р р р чр нр Линоленоил-нр нр чр нр р р р чр нр ЦД Ацил--ЦД на чр/н нр чр нр р р р чр нр основе ПНЖК р - растворим на холоде; ч/р - частично растворим; чр/н - частично растворим при нагревании; нр - не растворим В ИК спектрах ацил--ЦД присутствовали характерные сигналы:

при 3382 см-1 – широкая полоса -OH группы, характерной для полимеров, при 2923 см-1 – асимметричные валентные колебания метиленовой группы возле -OH группы; полоса 1340 см-1 соответствовала метиновому фрагменту. В области 1081-1158 см-1 располагались три полосы асимметричных валентных колебаний COC группировки. Широкая полоса при 1028 см-1, а также серия малых сигналов соответствовали колебаниям макрокольца и колец D-глюкопиранозы. Также наблюдали полосы 2917 и 2849 см-1 группы -CH2-, 1472 см-1 – ножничные колебания -CH2-, полосы 1430-1437 см-1 – метильная группа, 1735 см-1 - полоса поглощения карбонильной группы характерная для сложноэфирной связи.

Полученные данные элементного анализа производных -ЦД соотнесены с предварительно рассчитанными теоретическими значениями для различных возможных степеней замещения ЖК-остатками (табл. 9).

Таблица 9. Элементный анализ и расчет средней степени замещения ацил--ЦД Вычислено Определено M, Степень Стеароил--ЦД г/моль замещения, n C, % H, % O, % C, % H, % O, % n 1134 0 44,44 6,17 49,38 В ДМФА 1400 1 51,43 7,43 41,14 51,98 7,53 40,49 1.1666 2 56,18 8,28 35,53 В пиридине 1932 3 59,63 8,90 31,47 55,36 8,13 36,51 1. Миристоил--ЦД 1134 0 44.44 6.17 49.38 В ДМФА 1344 1 50.00 7.14 42.86 51.34 7.38 41.28 1.1554 2 54.05 7.85 38.10 В пиридине 1764 3 57.14 8.39 34.47 52.57 7.59 39.84 1. Линолеоил--ЦД 1134 0 44.44 6.17 49.1396 1 48.14 7.16 44.70 В пиридине 1658 2 50.66 7.84 41.1920 3 52.50 8.33 39.17 55.89 8.19 42.51 1. Линоленоил--ЦД 1134 0 44.44 6.17 49.1394 1 51.19 7.41 46.02 В пиридине 1654 2 56.02 8.17 43.1914 3 59.16 8.28 42.78 55.70 8.03 42.10 1.4. Использование ПНЖК и амфифильных соединений, полученных на их основе, для создания наноносителей противотуберкулезной субстанции В Иркутском институте химии им. А.Е. Фаворского СО РАН совместно со специалистами-медиками Санкт-Петербургского НИИ фтизиопульмонологии МЗ РФ разработана новая высокоэффективная противотуберкулезная субстанция 4-тиоуреидоиминопиридиний перхлорат, обладающая более высокой эффективностью и меньшей токсичностью по сравнению с известными в настоящее время препаратами.

HN CH N NH C NH2 ClOS В результате проведенных исследований in vitro было показано, что ТПП обладает высокой противотуберкулезной активностью как в отношении чувствительных, так и полирезистентных культур микобактерий туберкулеза. Причем, по выраженности степени угнетения жизнеспособности чувствительных штаммов микобактерий туберкулеза ТПП не уступал изониазиду и рифампицину. Острая токсичность (LD50) субстанции, определенная по стандартному методу в опытах на линейных белых мышах при внутрибрюшинном введении, рассчитанная по Беренсу, составляет 350 мг/кг. Было установлено, что по противотуберкулезной активности на штамм № 3714 препарат превосходит известные и широко применяемые туберкулостатики, такие как изониазид в 200 раз, стрептомицин в 400 раз, на штамм H37Rv его активность сопоставима с изониазидом, в 20-25 раз выше, чем у стрептомицина, в 40-45 раз выше, чем у тиоацетозона и в 500-600 раз выше, чем у пиразинамида.

Минимальная ингибирующая концентрация ТПП по отношению к штамму H37Rv составляла 0.025-0.050 мкг/мл (патент РФ № 1621449. Перхлорат 4тиоуреидоиминометилпиридиния, обладающий туберкулостатической активностью / Елохина В.Н., Александрова А.Е., Нахманович А.С. и др., опубл. 25.10.1993).

Низкая растворимость ТПП в воде затрудняет его применение в терапевтической практике. Увеличить растворимость можно за счет образования наночастиц ТПП. Известно, что низкую растворимость лекарственных субстанций также можно повысить их совместным измельчением с -ЦД, при этом образуются микрочастицы, способствующие повышению растворимости субстанции, например, противоастматического препарата - пранлукаста (Wongmekiat, 2007).

Указанный способ мы применили для ТПП. Согласно методике, препарат перетирали с гидратом -ЦД в течение 10 минут (рис. 7).

Рис. 7. Снимок сканирующего электронного микроскопа: 1 – перетертый ТПП в течение 10 мин, 2 – перетертый -ЦД, 3 – поверхность образца после 10 мин перетирания ТПП с гидратом -ЦД (1:1) В образце 3 наблюдается образование конгломератов размером менее 900 нм. Таким образом, перетирание с -ЦД эффективно для получения микрочастиц препарата за счет диспергирования последнего в матрице -циклодекстрина, что повышает растворимость таких частиц в воде. В ИК-спектре образца 3 проявляется полоса поглощения 3384 см-1, характерная для водородной связи, но не присутствующая в исходных веществах. Микрочастицы препарата, полученные таким способом, конечно же, не имеют ничего общего с мицеллярными наночастицами и не обладают полезными транспортными и другими свойствами, характерными для наночастиц. Однако данный прием может быть использован для повышения растворимости ТПП.

С использованием различных типов наноносителей возможно также достичь направленный транспорт ТПП. При лечении туберкулеза, возбудитель которого находится в клетках макрофагов, за счет захвата ими чужеродных частиц-носителей из крови осуществляется целенаправленная доставка ТПП. Нами были получены два типа носителей – липосомы и частицы на основе ацил--ЦД. Липосомы были приготовлены из фосфолипидов яичного желтка с добавлением ПНЖК, выделенного из околоплодной пленки кедрового ореха. В составе концентрата были обнаружены, в основном, те же ЖК с 16-22 атомов углерода (16:0 – 9.3 %, 18:0 – 4.9 %, 18:1n9 – 39.1 %, 18:2n6 – 38.2 %), что и в ПНЖК, выделенном из жира голомянки. Эффективность загрузки липосом ТПП была определена при помощи спектрофотометрии и составила 56 %. Размер, определенный с помощью турбидиметрии, варьировался в диапазоне 100500 нм.

Также были получены наночастицы на основе амфифильных циклодекстринов с включением ТПП по методике сферической кристаллизации. Раствор амфифильного -ЦД в органическом растворителе (ацетоне) добавляли в водную фазу, содержащую растворенный ПАВ при комнатной температуре при перемешивании магнитной мешалкой.

Органический растворитель и часть воды удаляли в вакуумном испарителе до появления опалесценции. Микроскопическое исследование наночастиц выполнено с помощью электронного сканирующего микроскопа LEO 14UP (LEO Microscopy, Ltd.) в режимах съемки во вторичных, а также обратно-рассеянных электронах с предварительным выпариванием раствора и фиксацией наночастиц в матрице Synperonic. На фотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа (рис. 8) отчетливо видны скопления образований размером около 150 нм.

Выполнен элементный анализ образований с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (методика получения данных об элементном составе образца, основанная на анализе спектра испускаемого веществом рентгеновского излучения). В табл. 10 значения 14 (для сферических образований) ближе к содержанию углерода в производном циклодекстрина (51-52 %), значения 5-8 (масса полоксамера) ближе к содержанию углерода в сополимере (62 %).

Приготовление наночастиц, загруженных ТПП, выполняли аналогичным способом при растворении ТПП в ацетоне. Из литературных данных известно, что высвобождение загруженных препаратов (например, стероидов) из наночастиц ацил--ЦД может происходить в течение промежутка времени от 15 минут до 24 часов. Один из путей высвобождения – разрушение мицеллярной частицы (E. MemisogluBilensoy et al., 2006).

Таблица 10. Спектральный элементный анализ поверхности образца стеароил--ЦД Остаточный Спектр C, % O, % сигнал 1 52.65 41.96 13.2 51.59 39.21 18.3 51.47 39.12 13.4 53.73 40.71 15.5 61.72 32.95 9.6 64.59 31.59 6.7 64.66 29.38 6.8 62.09 31.67 6. Рис. 8. Микрофотография наночастиц Оценку эффективности включения стеароил--ЦД в матрице Synperonic ТПП в наночастицы выполнили с использованием разницы в значениях электропроводности растворов известной концентрации, содержащих пустые наночастицы и загруженные препаратом (Helle, 2008). Градуировочную кривую получили из нескольких измерений электропроводности растворов ТПП точной концентрации в диапазоне 100-750 мг/л, в которых также содержались незагруженные наночастицы для повышения точности измерений (увеличение вязкости раствора при добавлении амфифильного -ЦД приводит к уменьшению значений электропроводности, в соответствии с уравнением Онсагера).

Используемый участок кривой, отражающей зависимость электропроводности от массы ЛС (при постоянном объеме), являлся линейным. Также оказалось возможным использовать одну и ту же кривую для разных амфифильных производных, так как значения в этих случаях были достаточно близки, что связано, по-видимому, с близкими значениями вязкости суспензий (табл. 11).

Таблица 11. Оценка степени включения ТПП в наночастицы Значение Определенная по графику электропроводности, K, Степень масса препарата, мг (См·м) x10- Амфифильное включения, производное -ЦД (m2-m1) /mЗагруженные «пустые» Загруженные «пустые» * 100 % ТПП наночастицы ТПП наночастицы наночастицы + ТПП наночастицы + ТПП Миристоил--ЦД 19.1 32.4 29.0 50.0 42.Стеароил--ЦД 17.8 32.4 27.0 50.0 46.Линолеоил--ЦД 21.2 32.4 31.1 50.0 38.Линоленоил--ЦД 20.1 32.4 29.5 50.0 41.Ацил--ЦД на 18.0 32.4 26.5 50.0 47.основе ПНЖК Таким образом, в результате проделанных экспериментов были получены наночастицы на основе амфифильных -ЦД, изучены их размерные характеристики (в среднем, 150 нм), степень загрузки наночастиц 4-тиоуреидоиминопиридиний перхлоратом составляла 38-47 %.

Выводы 1. Впервые проведено систематическое изучение жирнокислотных профилей байкальских рогатковидных рыб, принадлежащих к различным экологическим группам. Обнаружена зависимость жирнокислотного состава мышечных тканей рыб от их экологической характеристики.

Абиссальные виды рыб характеризуются большей степенью ненасыщенности жирнокислотного состава, чем приспособленные к обитанию в пелагиали. При этом у абиссальных видов найдены меньшие уровни полиненасыщенных жирных кислот (в том числе n-полиненасыщенных жирных кислот) и насыщенных жирных кислот, а у пелагических – большие уровни полиненасыщенных жирных кислот.

Обнаружены видовые особенности ЖК-состава, а также меньшая степень ненасыщенности сердечных тканей по сравнению с мышечными.

2. На основе концентрата полиненасыщенных жирных кислот, выделенных из жира голомянок, были получены твердые липидные носители, размер полученных частиц составляет 200-300 нм, они обладают достаточной стабильностью (дзета-потенциал около -30mV).

3. Синтезированы амфифильные -циклодекстрины, модифицированные ацильными остатками миристиновой, стеариновой, линолевой, линоленовой кислот, а также смеси (концентрата полиненасыщенных жирных кислот, выделенных из жира голомянки).

Состав производных подтвержден данными элементного анализа, а структура методами ИК- и ЯМР-Н1-спектроскопии.

4. Методом сферической кристаллизации при использовании в качестве исходных соединений ацил--циклодекстринов получены наноносители 4-тиоуреидоиминопиридиний перхлората, которые могут быть использованы в качестве систем целенаправленной доставки активного агента в различные органы и ткани. Размер полученных наночастиц составлял, в среднем 150 нм, степень загрузки лекарственной субстанцией составляла не менее 38 %.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Averina, E.S. Physical and chemical stability of nanostructured lipid drug carriers (NLC) based on natural lipids from Baikal region (Siberia, Russia) / E.S. Averina, R.H. Mller, D.V. Popov, L.D. Radnaeva // Die Pharmazie. – 2011. – Vol. 66. – № 5. – p. 348-356.

2. Averina, E.S. Nanostructured lipid carriers (NLC) on the basis of Siberian pine (Pinus sibirica) seed oil / E.S. Averina, G. Seewald, R.H. Mller, L.D.

Radnaeva, D.V. Popov // Die Pharmazie. – 2010. – Vol. 65. – № 1. – p. 11–17.

3. Раднаева, Л.Д. Амфифильные производные -циклодекстрина как носители лекарственных препаратов. // Л.Д. Раднаева, Д.В. Попов, В.Н. Елохина // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. – 2009. – Т. 2. – № 2. – С. 288-289.

4. Аверина, Е.С. Исследование механизма формирования состава липидов эндемиков оз. Байкал / Е.С. Аверина, Е.Ц. Пинтаева, И.В. Звонцов, Д.В. Попов, В.В. Тараскин // Отчет о научно-исследовательской работе, информационная карта по Гранту Роснауки 2006-РИ-19.0/001/383.

5. Попов, Д.В. Изучение состава липидов различных органов и тканей эндемичных рыб озера Байкал / Д.В. Попов // Материалы XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», 11-14 апреля 2007, Москва. – Т. 2. – С. 450.

6. Аверина, Е.С. Изучение жирнокислотного состава различных тканей гидробионтов озера Байкал / Е.С. Аверина, Д.В. Попов // Научная конференция молодых ученых и талантливых студентов: «Водные ресурсы, экология и гидрологическая безопасность», секция «мониторинг и прогноз окружающей среды и природных катастроф», 5-7 декабря 2007, Москва, С.

57-58.

7. Попов, Д.В. Получение наночастиц препарата туберкулостатического действия / Д.В. Попов // Материалы XV международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», 8-12 апреля 2008, Москва, С. 290.

8. Раднаева, Л.Д. Амфифильные производные -циклодекстрина как носители лекарственных препаратов / Л.Д. Раднаева, Д.В. Попов, В.А. Васнев, О.Г. Гаркуша, Е.Ц. Пинтаева // Всероссийская конференция по макромолекулярной химии, 13-17 августа 2008 г., Улан-Удэ, С. 117-118.

9. Попов, Д.В. Амфифильные производные -циклодекстрина как носители лекарственных препаратов / Д.В. Попов // Материалы V школысеминара молодых ученых России, 5-10 июня 2009 г., Улан-Удэ, С. 228230.

10. Раднаева, Л.Д. Амфифильные производные -циклодекстрина как носители лекарственных препаратов / Л.Д. Раднаева, Д.В. Попов, В.А. Васнев // Тезисы докладов Х Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров, 7-11 сентября 2009 г., Волгоград, С. 320.

11. Попов, Д.В. Замещенные -циклодекстрины в качестве носителей лекарственных препаратов / Д.В. Попов // Тезисы международной конференции «Ломоносов», 11 -15 апрель 2009 г., Москва, С. 30.

12. Попов, Д.В. Нанокапсулы на основе ацил--циклодекстринов:

получение и характеристики / Д.В. Попов, Л.Д. Раднаева // Тезисы докладов Региональной молодежной научно-практической конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы», 13-15 мая 2010 г., Улан-Удэ, С. 42-43.

13. Грахл-Нильсен, О. Жирнокислотный состав глубоководных гидробионтов оз. Байкал / О. Грахл-Нильсен, Л.Д. Раднаева, С.В. Базарсадуева, Д.В. Попов, Е.С. Аверина // Тезисы докладов Международной научной конференции «дельты Евразии: происхождение, эволюция, экология и хозяйственное освоение», 16-20 августа 2010 г., Улан-Удэ, С. 275-277.

14. Раднаева, Л.Д. Разработка носителей лекарственных средств на основе природных липидов Байкальского региона / Л.Д. Раднаева, Е.С. Аверина, И.А. Павлов, Д.В. Попов, R.H. Mller // тезисы I Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология в интересах экологии и экономики Сибири и Дальнего Востока», 26-сентября 2010 г., Улан-Удэ, С. 138-140.

15. Popov, D.V. Preparation and characterization of acyl--cyclodextrin nanocapsules loading 4 – thioureidoiminomethylpyridinium perchlorate / D.V. Popov, L.D. Radnaeva, V.N. Elokhina, S.V. Amosova, B.A. Trofimov // Материалы конференции «Bionanotox congress», 1 - 8 мая 2011, Ираклион, Греция, p. 47.

16. Попов, Д.В. Исследование жирнокислотного состава коттоидных рыб озера Байкал / Д.В. Попов, Л.Д. Раднаева // Материалы Всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы», 12-14 мая 2011 г., Улан-Удэ, С. 192-193.

Благодарности Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору химических наук, профессору Раднаевой Ларисе Доржиевне, коллективу лаборатории химии природных систем Байкальского института природопользования Сибирского отделения РАН за помощь при проведении исследований и обсуждении работы. А также Ханаеву Игорю Вениаминовичу, старшему научному сотруднику Лимнологического института Сибирского отделения РАН за предоставление образцов и обсуждение работы.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.