Сквален: состав и применение

Вид работы: Проект

Тема: Сквален: состав и применение

ВВЕДЕНИЕ

Одним из путей решения проблемы здоровья и питания населения является производство и широкое использование качественных и безопасных растительных масел с гарантированным содержанием полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, фитостеринов и других жизненно-необходимых для организма человека биологически активных соединений [1, 2] .

Преимущество использования растительного масла для коррекции недостатка физиологично- функциональных ингредиентов перед лекарственными препаратами, которые содержат, заключается в том, что растительное масло является традиционным пищевым продуктом, который не дает осложнений и побочных реакций в организме.

Пищевая ценность и биологические свойства растительных масел не ограничиваются только жирнокислотным составом. Большое значение имеет содержание в масле сопутствующих веществ, среди которых особая роль принадлежит антиоксидантам — токоферол, каротиноиды и фитостерины.Перспективными источниками нетрадиционного сырья в этом отношении семян льна, рыжий, конопли, грецкие орехи, зародыши пшеницы и амарант [2 — 4].

Амарант (от греч. — Вечный, не в «янучий) — обращает на себя внимание сформировалосьдостаточно икив и практиков сельского хозяйства и пищевой промышленности богатством и сбалансированностью белка, высокой урожайностью, повышенным содержанием витаминов и минеральных солей. Семена амаранта содержит в среднем 15 — 17% белка, 5 — 8% масла и 3,7 — 5,7% клетчатки, больше, чем в большинстве зерновых культур [5, 6]. Физико-химический состав семян амаранта, как и других масличных культур, зависит от видовой принадлежности, цветности семян, климатических условий выращивания. Содержание масла в светлом семенах составляет 7,53 — 9,71%, а в темном — 5,81 — 6,81% [7]. Несмотря на низкое содержание масла, семян амаранта является источником для производства красного масла. Уникальность масла амаранта определяют две его составляющие. Первая — витамин Е в довольно жидкой форме токотриену, особенно активной (благодаря чему он считается мощным антиоксидантом), а вторая — это сквален.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологической фармакологии. Сущность изобретения заключается в том, что разработан новый препарат на основе нативного сквалена, полученного из жира глубоководной акулы или оливкового масла. Нативный сквален активируют с получением активных производных, обладающих противоопухолевым действием. Активацию проводят с помощью нагревания, УФ- или ИК-облучения воздействием активной формы кислорода. Техническим результатом данного изобретения является создание нового противоопухолевого препарата на основе активированного сквалена, не оказывающего цитостатического действия на здоровые клетки. Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической фармакологии, в частности к созданию нового препарата для лечения онкологических заболеваний на основе активированного сквалена и способу его получения.

Заболеваемость злокачественными опухолями за последние годы возросла в России более чем на 10%. Ежегодно регистрируются около 500 тыс. вновь заболевших. По уровню смертности онкологические заболевания уступают только сердечно-сосудистой патологии. Технической задачей данного изобретения является увеличение длительности ремиссии, снижение побочных осложнений и расширение ассортимента противоопухолевых средств.

Фармакотерапия опухолевой патологии, наряду с лучевой терапией и хирургией, является наиболее важной составляющей борьбы с онкологическими заболеваниями. За последние годы она обогатилась многочисленными новыми препаратами, повысившими ее эффективность. Однако одним из лимитирующих моментов в лекарственном лечении злокачественных новообразований является привыкание опухолевых клеток к препаратам.

Все противоопухолевые (или противобластомные) препараты разделяют на ряд групп, исходя из их химической структуры, механизма действия, источников получения: алкилирующие вещества, антиметаболиты, антибиотики, агонисты и антагонисты гормонов, алкалоиды и другие средства растительного происхождения.

Сравнительно недавно большое внимание стали привлекать эндогенные противоопухолевые соединения. Обнаружена эффективность интерферонов при некоторых видах опухолей, изучается противоопухолевая активность других лимфокинов.

Наряду со специфическим тормозящим влиянием на опухоли, современные противоопухолевые средства действуют на другие ткани и системы организма, что, с одной стороны, обусловливает их нежелательные побочные эффекты, а с другой — позволяет использовать их в других областях медицины. Кроме того, существенным недостатком современных препаратов является малая избирательность действия в отношении опухолевых клеток.

Одним из основных побочных эффектов противоопухолевой химиотерапии является угнетение кроветворения, что требует точного регулирования доз и режима применения препаратов; необходимо учитывать, что депрессия гемопоэза усиливается при комбинированной терапии — сочетании препаратов с лучевой терапией и др. Часто наблюдаются тошнота, рвота, потеря аппетита, диарея, возможны аллопеция и другие побочные явления. Некоторые противоопухолевые антибиотики обладают кардио- (доксорубицин и др.), нефро- и ототоксичностью. При применении отдельных препаратов возможно развитие гиперурикемии. Эстрогены, андрогены, их аналоги и антагонисты могут вызывать гормональные расстройства.

Одной из характерных особенностей многих противоопухолевых препаратов является их иммуносупрессивное действие, которое может ослабить защитные силы организма, облегчить развитие инфекционных осложнений. В то же время ряд противоопухолевых средств (метотрексат, азатиоприн, циклофосфан, цитарабин, проспидин и др.) используется как иммунодепрессанты при аутоиммунных заболеваниях.

Общими противопоказаниями к применению противоопухолевых препаратов являются выраженная лейко- и тромбоцитопения, тяжелая кахексия, выраженное нарушение функции печени и почек, терминальные стадии заболевания. Вопрос об их использовании при беременности решается индивидуально. Обычно, в связи с опасностью тератогенного действия, эти препараты при беременности не назначают, как и при кормлении грудью (следует прекратить грудное вскармливание).

Применяют противоопухолевые средства только по назначению врача-онколога. В зависимости от особенностей заболевания и его течения, эффективности и переносимости химиотерапии может меняться схема назначения, дозы, вводиться сочетание с другими препаратами и т.д.

В последнее время разработаны лекарственные методы повышения эффективности и переносимости противоопухолевых препаратов. Так, кальция фолинат позволяет оптимизировать действие метотрексата и некоторых других антиметаболитов (в частности, фторурацила), новые высокоэффективные противорвотные средства (блокаторы серотониновых 5-НТ₃-рецепторов: ондансетрон, тропистерон и др.) — уменьшить тошноту и рвоту, «колониестимулирующие факторы» (филграстим, молграмостим и др.) — снизить риск нейтропении.

Для лечения онкологических заболеваний достаточно широко используются лекарственные средства растительного происхождения. Основными препаратами этой группы являются винбластин и винкристин — алкалоиды, выделенные из растения Vinca rosea, колхамин и колхицин — из клубнелуковиц Colchicum Speciosum, подофиллин — из корневищ с корнями Podophyllum peltatum. Действие этих алкалоидов обусловлено способностью связываться с молекулами тубулина, тормозить образование митозного веретена и блокировать митоз, т.е. останавливать митотическое деление клеток на стадии метафазы [1].

Противоопухолевая фармакология и молекулярная фармакотерапия рака постоянно развивается и достижения последних лет явно говорят об этом. В частности, исследователи из Германии (Reszka R. и др.) разработали антиопухолевое средство, представляющее собой цитостатик в липосомальной форме, дополнительно содержащий контрастирующий агент, выбранный из группы: йод, гадолиний или магнетит (пат. US 6207133 от 27.03.2001). Весьма эффективными in vivo считаются и так называемые «heat shock protein (hsp)», в частности, такие протеины, как hsp60, hsp90, эффективны в дозах 10-1000 мкг. При этом необходимо учитывать их индивидуальную гистосовместимость с конкретным организмом (пат. US 6136315, 24.10.2000).

Применение названных средств в силу их свойств: цитотоксичность для нормальных клеток, проблема отторжения чужеродных белков оказывается достаточно сложным при их практическом клиническом использовании.

Технической задачей настоящего изобретения является создание противоопухолевого препарата на основе природного, физиологически приемлемого агента, способного при доступной обработке, служить достаточно эффективным средством при различных формах опухолей. Основой для создания такого вещества послужил жир глубоководных акул, известный с древних времен.

Рыбаки древней Японии назвали его «Same dawa» или «панацея». У акул, которых они ловили на дне залива, глубиной 1000 метров, было восхитительное мясо. Они особенно ценили их жир, который употребляли регулярно для улучшения самочувствия. В 1758 году знаменитый ботаник и зоолог Карл Линней объявил о большой ценности для здоровья и о медицинском значении экстракта жира глубоководной акулы. На средиземноморских островах «чудо-масло» столетиями было средством от различных болезней, а также как источник силы и энергии. В скандинавских странах традиционно использовался жир акулы рыбаками для заживления ран, лечения респираторных заболеваний и воспалений прямой кишки. В Китае экстракт жира глубоководной акулы был описан в древней фармацевтической книге «Хонэукомуко». В Испании древние моряки регулярно принимали «асе ite de bacalao» или «жир великой рыбы» в целях сопротивляемости простудам и другим болезням.

В 1906 году доктор Митпумаро Тцуйимото сделал глубокое исследование жира акулы и открыл, что в этом жире содержится очень большое количество ненасыщенных углеводородов. Позже он назвал их «Squalene» — сквален.

Исследование сквалена в последнее десятилетие показало, что этот весьма биологически активный агент обладает целым рядом полезных для млекопитающих терапевтических и косметических свойств, но в то же время его использование для человека должно быть весьма осторожным, поскольку непосредственно сам сквален может при некоторых условиях оказывать и неблагоприятное воздействие. Далее мы приводим конкретные примеры исследований, подтверждающих и те, и другие свойства сквалена.

Сквален является противовирусным соединением для лечения носителей вируса гепатита С, он улучшает in vitro репликацию вируса гепатита С (пат. US 5858389, 12.01.1999).

Получены данные о возможности применения сквалена как антимутагена. Сквален в концентрации 80 микромоль почти полностью подавляет кластогенный эффект арсенита натрия.

Ряд исследований посвящен использованию сквалена для снижения уровня холестерина в крови [3, 4], а также пат. ЕР 0521103, 1994.

Сквален обладает репеллентными свойствами [5].

Сквален широко используется как адъювант при вакцинациях (пат. US 5109026, 1992; US 5733555, 1998; ЕР 0745388, 1996).

Подробно изучены косметические и дерматотерапевтические свойства сквалена и сквалана (пат. US 5079003, 1992). В частности, сквален влияет на прохождение через кожу пироксикама [6].

Очень важным для нашего исследования является тот факт, что высокое содержание сквалена в природном оливковом масле является серьезным фактором снижения риска (т.е. профилактики) заболевания раком [7].

Большинство описанных исследований проведено in vitro или на животных, поскольку сквален, как было указано выше, помимо полезных свойств имеет и неблагоприятное воздействие на организм человека.

В частности, данные компьютерной томографии показали, что у больных подтвержденная экзогенная липоидная пневмония вызвана вдыханием сквалена (продукта переработки жира акульей печени) [8, 9].

Некоторые эксперименты показывают, что сквален ингибирует индукцию нервной передачи [10] и вызывает энцефалопатию у крыс [11].

Противоречивость воздействия сквалена на организм человека особенно отчетливо прослеживается на примере изучения так называемого GWS (Gulf War Syndrome) [12].

Во время войны в заливе (Ирак, 1991 год) у военнослужащих США были обнаружены симптомы неизвестного заболевания: расстройство памяти, заболевания щитовидной железы, аллергия, слабость, сыпь, непроходящие боли. Предполагается, что болезнь вызвана вакцинами, содержащими сквален. Была исследована кровь четырехсот ветеранов войны в заливе на наличие антител, обусловленных скваленом. У 95% пострадавших от синдрома GWS зарегистрирован высокий уровень антител, обусловленных повышенным его содержанием. В крови ветеранов, не испытавших синдрома, такие антитела не обнаружены.

Вакцинация может быть причиной синдрома еще и потому, что военнослужащим систематически делали прививки против чумы и сибирской язвы, страхуясь от иракского биологического оружия. Прививки не делали только французским военнослужащим, только у французских ветеранов синдром GWS не обнаружен. Исследователи из Великобритании (King’s College Hospital, London) отмечают, что вышеуказанные прививки могут быть причиной синдрома GWS у британских ветеранов.

Приведенные примеры ясно показывают, что непосредственное применение сквалена для человека необходимо проводить с большой осторожностью, следует искать пути для безопасного применения этого природного тритерпена.

Иную картину мы видим для производных сквалена, например высокоочищенный сквалан успешно применяется в качестве компонента адъювантных композиций (пат. US 6165481, 26.12.2000). 2,3-Оксидосквален высокоэффективен для снижения уровня холестерина в крови [13].

В качестве антираковых агентов в последнее время разработаны такие производные сквалена, как скваламины в составе с другими противоопухолевыми агентами, включая лучевую терапию (см. WO 97/40835, 06.11.1997).

Подробно применение скваламина в сочетании с другими антираковыми агентами описано для лечения карциномы в патенте США 6147060 (14.11.2000).

В Японии также были сделаны попытки использования производных сквалена как антиракового средства (опубл. заявка JP 56113794, 1981). Использовали скваленовый эфир тимидинфеноксиацетата. Производное сквалена применяли как пролонгатор цитостатика для лечения карциномы. Дальнейшие разработки в Японии скваленпроизводных, пригодных как антираковые средства (заявка JP 56046808, 1988; пат. JP 4041424, 1992), были эффективны только в сочетании с другими антираковыми препаратами, cis-платином (заявка JP 61-148118, 1986), 5-фторурацилом (заявка JP 60-2555720, 1985) и др.

В качестве наиболее близких аналогов выбраны: для препарата «Химиопрофилактическое действие сквалена на рак толстой кишки» [14], а для способа: «Озонирование терпенов и их медицинское использование» (пат. US 5190979, 2.03.1993). В последнем описано, что воздействие озона на сквален приводит к появлению у последнего таких полезных свойств, как антибактериальная, фунгицидная и другие полезные активности, он может быть использован при солнечных и др. тепловых ожогах.

Необходимо отметить, что использованная информация убедила нас в том, что природный сквален, содержащийся в жире печени акулы и растительных маслах (например, оливковом, соевом и др. ), требует специальной обработки (активации), для того чтобы достичь желаемого эффекта: излечивания от опухоли и сведения к минимуму побочных явлений, с которыми обычно сталкиваются при лечении опухолей и особенно лейкозов, сарком и метастатических форм.

Поставленная задача решается тем, что создан противоопухолевый препарат на основе природного сквалена, при этом его активируют для приобретения полезных свойств термообработкой или воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения, инфракрасного (ИК) излучения или воздействием активной формой кислорода. В результате активации получают активированный сквален (АС), представляющий собой маслянистую жидкость, имеющую следующие физико-химические свойства в сравнении с нативным скваленом (см. табл. А).

Другим аспектом изобретения является способ получения активированного сквалена, который состоит в том, что на природный сквален (полученный из жира печени акулы, или из растительного масла) воздействуют следующим образом: A) Тепловой обработкой: нагреванием при t от 30^oС до 200^oС, оптимальный режим около 90^oС в течение 1-6 часов.

Б) Воздействием УФ-излучением в течение 1-12 часов, оптимально при длине волны 250-350 нм в течение 3-6 часов.

B) воздействием ИК-излучением в течение 3-12 часов, оптимально при длине волны 400-800 нм в течение 6-9 часов Г) воздействием активной формой кислорода, выбранной из группы: озон, перекись водорода, пропускание молекулярного кислорода. Обработку активной формой кислорода проводят от 3 до 24 часов.

При работе над настоящим изобретением нами подробно изучены и представлены оптимальные режимы воздействия для достижения максимально возможных позитивных результатов.

Естественно, что для осуществления способов воздействия на сквален (его активация) могут быть использованы все известные средства и приспособления, позволяющие нагревать, облучать УФ- или ИК-лучами маслянистую жидкость, или пропускать через нее активную форму кислорода. Для этого никаких особых приспособлений, которые не были бы известны специалисту в данной области, не требуется.

В результате проведения вышеописанных манипуляций получен новый препарат АС, обладающий высокой противоопухолевой активностью. Главным достоинством нового препарата является его избирательная цитотоксичность в отношении неопластических (опухолевых) клеток.

Для подтверждения правильности выбора оптимальных режимов активации сквалена приведены данные в соответствующих таблицах (см. таблицы 1, 2, 3, 4, 5).

В таблице 1 показано изменение уровня поглощения при активации сквалена обработкой УФ-излучением при t 90^oC в течение различного времени воздействия. Дальнейшая обработка сквалена УФ-излучением (свыше 12 часов) приводит к образованию белого осадка, потери прозрачности жидкости, что свидетельствует о происходящей денатурации вещества.

В таблице 2 показано накопление альдегидов (%) в зависимости от продолжительности тепловой обработки сквалена при 90^oС. Оптимальным временем нагревания можно считать 1-6 часов.

В таблице 3 приведено влияние нагревания на плотность и объем сквалена при активации его в различные отрезки времени.

В таблице 4 показано изменение уровня поглощения при активации сквалена облучением в УФ-спектре. В таблице видно, что оптимальный уровень поглощения наблюдается при обработке в течение 3-6 часов. При увеличении времени облучения УФ-лучами более 12 часов препарат активированного сквалена теряет структуру, образуя группу полимерных комплексов.

Прикрепленные файлы:

_novyj

981a5de0c597c71e