СРЕДСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ХОЛЕСТЕРИНА И ТРИГЛИЦЕРИДОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ Российский патент 2015 года по МПК A61K33/44 A61K9/14 A61P9/10 B82Y5/00 B82Y30/00 

Изобретение относится к медицине и может быть применено для создания новых медицинских изделий, позволяющих эффективно осуществлять избирательное снижение содержания холестерина и триглицеридов в сыворотке крови.

В настоящее время доказано, что нарушение липидного спектра крови в частности повышенное содержание холестерина и триглицеридов, является неблагоприятным фактором, увеличивающим риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [1]. При этом высокое содержание в крови холестерина и триглицеридов негативно влияет на исход хирургических вмешательств, направленных на васкуляризацию сердечной мышцы.

В практической медицине пациентам с нарушением липидного спектра крови рекомендуют соблюдение специальных диет и назначают соответствующую медикаментозную терапию [2]. В далекозашедших состояниях проводят процедуру по «принудительной» очистке крови от избыточного содержания холестерина и триглицеридов [2, 3]. Для этого плазму крови пациента пропускают через специальные фильтры, в которых происходит связывание растворенных в плазме крови веществ, включая холестерин и триглицериды. Основу таких фильтров составляют сорбенты, способные связывать растворенные в плазме вещества. В качестве сорбентов используют активированный уголь и/или синтетические ионообменные смолы. Однако используемые в настоящее время сорбенты не обладают достаточной селективностью, и при контакте с ними плазма теряет не только избыточные холестерин и триглицериды, но и другие вещества и ионы, содержащиеся в плазме, что ухудшает химический состав крови пациентов. Это обстоятельство в значительной мере снижает эффективность проводимого лечения и возможность его применения у целого ряда пациентов.

Прототипом данного изобретения может служить сорбент, полученный на основе активированного угля [4].

Недостатком этого сорбента служит то, что:

1. Этот сорбент взаимодействует как с липидным спектром, так и белковыми фракциями плазмы крови.

2. Не обладают селективностью.

Задача изобретения - создание средства, позволяющего селективно снижать содержание холестерина и триглицеридов в жидкой фракции крови.

Поставленную задачу решают применением нанокомпозита, представляющего собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими функциональными группами липофильной природы, представляющие собой ковалентно связанные с поверхностью радикалы общей формулы -C6H4X, где X - алкильный радикал с числом атомов углерода от 4 и выше, нанесенные посредством взаимодействия углеродсодержащих наночастиц с солями диазония общей формулы XC6H4N2+ -Y, где Y - анион (-HSO4, -Cl, -BF4, -OTs и другие).

Техническим результатом изобретения является разработка средства, позволяющего селективно снижать содержание холестерина и триглицеридов, присутствующих в сыворотке крови.

В предлагаемом изобретении экспериментально показано, что нанокомпозит, представляющий собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими функциональными группами липофильной природы, представляющие собой ковалентно связанные с поверхностью радикалы общей формулы -C6H4X, где X - алкильный радикал с числом атомов углерода от 4 и выше, нанесенные посредством взаимодействия углеродсодержащих наночастиц с солями диазония общей формулы XC6H4N2+ -Y, где Y - анион (-HSO4, -Cl, -BF4, -OTs и другие), могут избирательно снижать содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке крови.

В патентной и научно-медицинской литературе не найдено сведений о том, что углеродсодержащие наночастицы способны влиять на содержание холестерина и триглицеридов в жидкой фракции крови человека.

Данное свойство углеродсодержащих наночастиц не вытекает из уровня техники в данной области и неочевидно для специалиста.

Изобретение может быть использовано для создания нового эффективного средства, позволяющего осуществлять селективное снижение содержания уровня холестерина и триглицеридов крови с целью коррекции ее липидного спектра и возможно для предотвращения прогрессирования атеросклероза в организме человека.

Исходя из вышеизложенного, следует считать, что предлагаемое изобретение соответствует условиям патентоспособности: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Изобретение будет понятно из следующего описания.

В образцы сыворотки крови с известным содержанием холестерина и триглицеридов добавляли нанокомпозиты, представляющие собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими функциональными группами липофильной природы, содержащими алкильные заместители -C4H9, -C6H11, -C8H15, -C10H21, -C16H33, -C18H35, в концентрации 20 мг/мл и 80 мг/мл, после чего образцы инкубировали в течение 30 минут в термостатируемом шейкере-инкубаторе и центрифугировали при скорости 4000 об/мин в течение 15 минут при комнатной температуре. Содержание холестерина и триглицеридов определяли в надосадочном объеме ферментативно-колориметрическим методом.

Пример

Для получения нанокомпозита используют ароматические соли диазония, выработанные по одному из трех приведенных способов:

1. 0,684 г (3,6 ммоль) п-толуолсульфокислоты растворяют в 8 мл ледяной уксусной кислоты, после полного растворения добавляют при интенсивном перемешивании 0,371 мл (3,6 ммоль) третбутилнитрита. К полученному раствору медленно добавляют 3 ммоль ароматического амина (4-бутиланилина, 4-гексиланилина, 4-дециланилина, 4-додециланилина, 4-гексадециланилина, 4-октадециланилина соответственно). Контроль реакции ведут методом ТСХ (элюент - бензол : этанол 9:1) до исчезновения исходного анилина. По окончании реакции в реакционной массе добавляют 100 мл диэтилового эфира, в результате выпадает осадок соответствующего арендиазоний тозилата. Выпавший осадок сушат на воздухе при комнатной температуре. Выход 94-98%.

2. В 15 мл дистиллированной воды суспензируют 3 ммоль (4-бутиланилина, 4-гексиланилина, 4-дециланилина, 4-додециланилина, 4-гексадециланилина, 4-октадециланилина соответственно), затем добавляют 1,5 мл 50% HBF₄. Перемешивание ведут при 12°C. Подготовленный водный раствор NaNO₂ (3,3 ммоль в 10 мл дистиллированной воды) медленно при интенсивном перемешивании добавляют к получившейся реакционной массе. В результате выпадает осадок бежевого цвета соответствующего арендиазоний тетрафторбората, который отфильтровывают и сушат на воздухе. Выход 94-96%.

3. В 15 мл дистиллированной воды суспензируют 3 ммоль (4-бутиланилина, 4-гексиланилина, 4-дециланилина, 4-додециланилина, 4-гексадециланилина, 4-октадециланилина соответственно) и 1,5 мл HCl концентрированной, после образования белого осадка добавляют 6 ммоль (0,414 г) NaNO₂. При добавлении NaNCh происходит растворение белого осадка, в результате образуется прозрачный раствор соответствующего арендиазоний хлорида. Контроль реакции ведут методом ТСХ (элюент - бензол:этанол 9:1) до исчезновения исходного анилина. В данном случае водный раствор используют на стадии модификации. Ароматическую соль диазония (0,02 г) растворяют в 15 мл дистиллированной воды (ацетонитрил) и добавляют 0,03 г углеродсодержащих наночастиц. Образовавшуюся реакционную смесь интенсивно перемешивают и оставляют при комнатной температуре в течение 30 минут. Из реакционной смеси продукт выделяют при помощи магнита, избыток соли диазония сначала отмывают дистиллированной водой (ацетонитрил), а затем метиловым спиртом, ацетоном и сушат на воздухе. Получают модифицированные наночастицы, на поверхности которых привит соответствующий радикал (4-бутилбензол, 4-гексилбензол, 4-децилбензол, 4-додецилбензол, 4-гексадодецилбензол, 4-окстадодецилбензол соответственно).

Способность модифицированных нанокомпозитов снижать содержание холестерина и триглицеридов в плазме крови пациентов кардиохирургического профиля оценивали in vitro по следующей схеме.

Забор крови у пациентов проводили натощак из локтевой вены методом венопункции в специальные стерильные вакуумные системы «BD Vacutainer®» с наполнителем K₃ ЭДТА - для получения плазмы крови. Сразу после получения образцы плазмы добавлялись в микропробирки с предварительно подготовленными навесками используемых нанокомпозитов.

Выполнено три серии исследований: с использованием немодифицированных углеродсодержащих наночастиц (1-серия); и с использованием нанокомпозитов, представляющих собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими функциональными радикалами липофильной природы: 4-бутилбензол (2-серия) и 4-окстадодецилбензол (3-серия). Во всех случаях наноматериал использовали в концентрации 20 и 80 мг/мл.

Микропробирки с пробами в течение 30 минут инкубировали в термостатируемом шейкере-инкубаторе "Stat-fax 2200" при температуре +36,5°C. После чего в течение 15 минут центрифугировали при скорости 4000 об/мин и комнатной температуре на центрифуге «FP-510 Centrifuge» (Labsystems, Финляндия). Исследование уровня холестерина и триглицеридов проводили в надосадке с помощью ферментативного колориметрического метода с использованием наборов реагентов ЗАО Диакон-ДС (Россия). Оценку и учет результатов проводили на биохимическом полуавтоматическом анализаторе Clima МС-15 (Испания) при длине волны 500 нм. Для каждого пациента проводили предварительное контрольное определение содержания холестерина и триглицеридов в плазме крови. Для оценки статистической значимости выявляемых различий использовали критерий Вилкоксона.

Согласно данным, представленным в таблице, добавление в образцы немодифицированных углеродсодержащих наночастиц не приводило к снижению содержания холестерина и триглицеридов.

При использовании нанокомпозита, представляющего собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими функциональными группами липофильной природы, статистически значимое снижение содержания холестерина было получено уже при минимальной концентрации нанокомпозитов (20 мг/мл). При использовании большей концентрации нанокомпозитов (80 мг/мл) было отмечено дальнейшее усиление эффекта.

При определении содержания триглицеридов мы не получили их значимого снижения при концентрации нанокомпозитов 20 мг/мл. Однако при концентрации нанокомпозитов 80 мг/мл было получено выраженное до 88% снижение содержания триглицеридов в плазме крови.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что после химической модификации углеродсодержащие наночастицы приобретают способность к снижению содержания холестерина и триглицеридов в плазме крови, усиливающиеся по мере увеличения длины алкильного радикала. При этом белковые фракции крови остались без изменения.

Влияние наночастиц на содержание общего холестерина и триглицеридов в ЭДТА-плазмы крови пациентов с нарушением липидного обмена Серии исследования и концентрации наночастиц Параметры Холестерин (ммоль/л) Триглицериды (ммоль/л) контроль (без наночастиц) 6,36±0,38 2,90±0,24   20,0 мг/мл 6,31±0,25 2,90±0,20 1 серия 80,0 мг /мл 6,15±0,26 2,87±0,21 2 серия 20,0 мг/мл 5,95±0,44 2,88±0,21 80,0 мг /мл 5,34±0,64* 2,64±0,22   20,0 мг/мл 5,47±0,36* 2,88±0,25 3 серия 80,0 мг /мл 5,21±0,38* 2,58±0,26* Приложение: * - статистически значимое различие (p<0,05) по сравнению с показателем без наночастиц

Изобретение может быть применено для разработки новых медицинских изделий, позволяющих эффективно осуществлять избирательное снижение содержания холестерина и триглицеридов в крови.

Литература

1. Thomas Bosch, Simon Gahr, Ulrike Belschner et al. // Direct Adsorption of Low-Density Lipoprotein by DALI-LDL-Apheresis: Results of a Prospective Long-term Multicenter Follow-up Covering 12 291 Sessions / Therapeutic Apheresis and Dialysis. 2006, №10(3), P.210-218.

2. Jiann-Horng Yeh, May-Fen Lee, Hou-Chang Chiu. // Plasmapheresis for Severe Lipemia: Comparison of Serum-Lipid Clearance Rates for the Plasma-Exchange and Double-Filtration Variants // Journal of Clinical Apheresis. 2003, №18, P.32-36.

3. Grundy S.M., Cleeman J.L., Merz C.N. The coordinating committee of the national cholesterol education program // Circulation. 2004, №110, P. 227-239.

4. Воинов В. А. Эфферентная терапия. Мембранный плазмаферез. - С.-Пб: Эскулап, 1997. - с.9-12, 75-80, 84-95.

Изобретение относится к медицине, а именно к средству для снижения содержания холестерина и триглицеридов в плазме крови. Заявленное средство содержит нанокомпозит, представляющий собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими алкильными функциональными группами, представляющими собой радикалы -С4Н9, -С6Н11, -С8Н15, -С10Н21, -С16Н33, -С18Н35. Указанные группы нанесены путем ковалентной модификации с использованием диазониевых солей общей формулы XC6H4N2+ -Y, где X - алкильный радикал -С4Н9, -С6Н11, -С8Н15, -С10Н21, -С16Н33 или С18Н35, Y-анион -HSO4, -Cl, -BF4 или -OTs. Изобретение обеспечивает эффективное снижение содержания холестерина и триглицеридов, присутствующих в плазме крови. 1 табл., 1 пр.

Средство для снижения содержания холестерина и триглицеридов в плазме крови, содержащее нанокомпозит, представляющий собой углеродсодержащие наночастицы с нанесенными на них органическими алкильными функциональными группами, представляющими собой радикалы -С4Н9, -С6Н11, -С8Н15, -С10Н21, -С16Н33, -С18Н35, которые нанесены путем ковалентной модификации с использованием диазониевых солей общей формулы XC6H4N2+ -Y, где X - алкильный радикал -С4Н9, -С6Н11, -С8Н15, -С10Н21, -С16Н33 или С18Н35, Y-анион -HSO4, -Cl, -BF4 или -OTs.