Способ лечения радиационных поражений организма и способ получения биологического препарата для лечения радиационных поражений организма Российский патент 2021 года по МПК A61K36/9066 A61K35/745 A61P39/06 A61P43/00 

Изобретение относится к ветеринарии и медицине, в частности к использованию препаратов, предназначенных для профилактики и лечения радиационных поражений путем ингибирования синтеза радиоиндуцированных токсических радикалов, перехвата и нейтрализации их естественными антиоксидантами (витамин Е), содержащемся в фитопрепарате - «Куркума».

Известен способ лечения радиационных поражений организма с использованием экстрактов из растительных (настойка календулы, цветочная пыльца, полиэкстракт из ягод рябины) продуктов, обладающих противолучевым действием (см. статью Л.Я. Овсянникова и др. Основные принципы коррекции поражений окислительного гомеостаза у птиц, подвергавшихся воздействию факторов аварии на ЧАЭС // Проблемы противолучевой защиты: материалы конференции. - М.: РАН, 1998. - С. 116-117).

Известен способ лечения (реабилитации) облученных лиц с использованием базового комплекса биологически активных пищевых добавок, содержащих настои осиновой коры, гриба чаги, морс калины или рябины, и витаминный чай (RU №2004109896 от 10.10.2005).

Недостатком указанных способов является то, что, во-первых, они предполагают пероральное применение водных или спиртовых экстрактов апифитопродуктов, во-вторых, радиозащитный эффект указанных средств проявится только при длительном (в течение года) непрерывном применении препаратов в виде пищевых добавок к основному рациону. В случае необходимости экстренного радиопрофилактического и радиотерапевтического применения указанные способы не обеспечивают экстренной защиты.

Известен способ профилактики и лечения радиационных поражений организма путем однократного подкожного введения противолучевой сыворотки в дозах 100-125 мг/кг живой массы молодым и 200-250 мг/кг взрослым в течение 1-х суток после облучения с лечебной целью (Патент RU №2169372, МПК А61K 35/28, опубл. 27.06.2001 г.). Недостатком указанного способа является сложная технология получения препарата (двукратное облучение крупных животных с использованием мощной радиационно-опасной гамма-установки и самое главное - использование высоких лечебных доз дорогостоящего препарата - противолучевой лошадиной сыворотки, расход которой для крупных животных составляет 200-400 мг 100%-ной сыворотки на 1 голову.

Известен способ лечения и профилактики радиационных поражений с пролонгированным применением БАВ из древесной зелени ели и сосны, которые при скармливании из расчета 0,2 мг/кг живой массы обеспечивали выживаемость 60% летально облученных животных (А.И. Курило Ветеринарно-гигиенические основы применения биологически активных веществ растительного происхождения для профилактики лучевых поражений: Авт. дисс.…д-ра вет. наук. - г. Санкт-Петербург, 1977. - 46 с.).

Наиболее близким по технической сущности является способ лечения острой лучевой болезни путем внутримышечного введения 1,25%-ного этанолово-эфирно-ацетонового экстракта куркумина трехкратно через 15-20 минут на 3-й и 5-е сутки после летального облучения овец в дозе 10 см (3,125-3,57 мг/кг живой массы по активно действующему веществу) (см. Дисс. д-ра биол. наук А.В. Поздеева «Повышение радиационной устойчивости организма млекопитающих в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды.» - Кострома, 2015. - 404 с.). Недостатком способа является сложная технология получения куркумина, которая предусматривает послеубойную экстракцию исходного сырья - порошка куркумы диэтиловым эфиром (метод «А»), петролейным эфиром (метод «Б»), экстракция ацетоном (метод «В») и экстракция спиртом (метод «Г»). Для проведения экстракции используют аппарат с мешалкой, обратным холодильником, термометром и системой «обогрева-охлаждения». Экстракцию ведут при соотношении компонентов 1:10 (10 г порошка куркумы и 1000 мл эфира (спирта, ацетона)) при постоянном перемешивании и температуре кипения экстракта в течение 2-х часов: экстракцию повторяют, фильтруют, добавляют 100 мл этанола и концентрируют на роторно-пленочном испарителе. Выход конечного продукта составляет 10-15 мг 15-20%-ного раствора куркумина (см. Примечание «Б», стр. 427 докторской диссертации Поздеева А.В., г. Кострома, 2015).

Другим недостатком способа является то, что радиозащитный эффект при летальном облучении овец достигается при 3-кратном внутримышечном введении 1,25%-ного раствора куркумина в дозе 10 см³ через 15-20 минут после облучения и дополнительное введение препарата по 10 см³ на 3-й и 5-е сутки после облучения.

Другим недостатком способа является получение высокоочищенного экстракта куркумы - куркумина, который считают основным действующим веществом фитопрепарата. Однако, известно, что в куркуме, кроме куркумина, содержатся важнейшие нутриенты: витамины В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂, С, Е, К, холин, фолат; макроэлементы: калий, кальций, магнии, фосфор, натрий; микроэлементы: железо, марганец, медь, селен, цинк. В составе куркумы содержатся: куркумор - вещество, подавляющее рост клеток злокачественных опухолей, цинеол - терпены, обладающие антистрессорным, антирадикальным действиями, тумерон антипаразитарный и антибактериальный агент, а также он запускает процессы нейрогенеза и стимулирует (до 80%) рост и созревание стволовых клеток костного мозга - детерминантов выживаемости облученного организма. Кроме того, в куркуме содержатся: эфирные масла, пищевые волокна, фенолы, флавоноиды, полифенолы, крахмал, полисахариды, иммуномодуляторы. Благодаря своему уникальному химическому составу корни куркумы обладают антиоксидантными, противовоспалительными, иммуномодулирующими, антибактериальными, противопаразитарными, гепато-, ренопротекторными, противоаллергическим действиями [(Электронный научный журнал «Биология и интерактивная медицина», февраль (19) 2018. - №2)].

При этом стало известно, что сырая куркума оказывает более выраженное биологическое действие, чем очищенный куркумин (см. ст. Н.А. Abu-Rizq, М.Н. Mansour, М. Afzal Curcuma longa attenuates tetrachloride -induced oxidative stress in T-lymphocyte subpopulation // method mol. biol., 2015. - V. 1208. - P. 159-170).

Куркума - многолетнее растение семейства имбирных, родом из юго-западной Индии. Уникальный химический состав куркумы делает эту специю очень полезной для организма при множестве различных заболеваний. Это замечательное растение уже около 4000 лет используется в качестве лекарственного средства при многих заболеваниях и расстройствах здоровья.

Из куркумы выделено более 100 компонентов. Наиболее изученным активным веществом этого лекарственного растения является куркумин. Важно знать, что в подавляющем большинстве случаев исследований куркумы, исследовали не саму пряность, а именно куркумин. Когда вы слышите о преимуществах этой специи скорее всего, речь идет о преимуществах куркумина.

В составе куркумы присутствуют:

- куркумор - активное вещество способное подавлять рост злокачественных образований в матке, коже и молочной железе.

- цинеол - окись метана, моноциклический терпен обладает антипаразитарным свойством, благотворно влияет на работу желудка и уничтожает патогенную микрофлору.

- тумерон - ароматическое вещество которое вместе с цинелом выводит из организма паразитов и подавляет рост болезнетворных бактерий.

В состав куркумы входят витамины группы В (B1, В2, В3, В6, В12), С, Е и К, макроэлементы: калий, кальций, магний, фосфор, натрий и микроэлементы: железо, марганец, медь, селен, цинк.

Куркума обладает: противовоспалительным действием - ингибирует молекулы участвующие в воспалении. Регулирует факторы транскрипции, цитокины, протеинкиназы, молекулы адгезии, ферменты, связанные с воспалением, что позволяет предположить его потенциал в профилактике и лечении воспалительных заболеваний; противоопухолевым (показана способность куркумина вызывать апоптоз раковых клеток без цитотоксического действия на здоровые клетки), а также антибактериальным, антидепрессивным (ингибирует моноаминоксидазу) и гепатопротекторным действием.

Как показали наши опыты, очищенный куркумин по некоторым показателям (защита от инкорпорированного облучения), значительно уступает неочищенному (нативному) варианту куркумы.

Сказанное находит подтверждение результатам исследований в радиационной фармакологии, согласно которым радиозащитный эффект (РЗЭ) ряда препаратов - грубых вытяжек малоочищенных экстрактов и соков из растительного сырья может быть связан с влиянием на организм не только одного, но и многих компонентов биологически активных веществ, находящихся подчас во взаимодополняющем или усиляющем взаимодействии, сбалансированных природой биогенных соединений (Ю.Б. Кудряшова, Е.Н. Гончаренко Современные проблемы противолучевой химической защиты организмов // материалы Вс. конференции с международным участием «Проблемы противолучевой защиты», г. Москва 16-17 ноября 1998 / Радиационная биология, радиоэкология, 1999. - Т. 39. - №2-3. - С. 197-211).

Кроме того, установлено, что пищевые волокна, флавоноиды, микро- и макроэлементы растений оказывают существенное влияние на синтез белка (всасывание, накопление и выведение радиоэлементов из организма) (см. ст. В.Н. Корзун и др. Растительные волокна - блокаторы радиостронция и радиоцезия // материалы IV Съезда по радиационным исследованиям. - М., 2001. - С. 453). При этом известно, что содержание куркумина в сырой куркуме составляет всего 2-5%, т.е. отход составляет 95-98%, что ведет к значительной потере биологически активных компонентов во время очистки технологического сырья.

Следовательно, применение куркумы в натуральном виде является более эффективным и целесообразным, чем в очищенном виде - куркумина, поэтому мы изыскивали возможность ее применения в нативном виде, для парентерального введения. При этом возникла проблема с растворимостью куркумы, поскольку он в воде, спирте не растворяется, что исключает возможность парентерального введения препарата.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств для лечения радиационных поражений организма, обладающих более широким спектром действия, существенно меньшими эффективными дозами и требующих сложного технологического оборудования при получении, с сохранением высокой выживаемости организма.

Поставленная задача решается тем, что способ лечения радиационных поражений организма предусматривает однократное подкожное введение в организм биологического препарата, полученного путем выращивания бифидобактерий (B.bifidum шт. 1) на среде Блаурокка при температуре 37°С в течение 72 часов в анаэробных условиях, удаления микробных клеток центрифугированием при 3500 об/мин в течение 10 мин, растворение в супернатанте порошка куркумы до получения 0,5%-ной суспензии с последующей радиостерилизацией ее на гамма-установке в дозе 5,0 кГр и введение ее в дозе 0,25 мл/кг живой массы в течение 1-10 суток до (для профилактики) и 1-10 суток после облучения (для лечения) и дальнейшее хранение ее в холодильнике при температуре +4-6°С.

Существенным отличием способа получения препарата для лечения радиационных поражений организма является то, что для приготовления инъекционной формы куркумы в качестве суспензионной среды используют культуральную жидкость, полученную при выращивании бифидобактерий (B.bifidum 1) на среде Блаурокка, содержащую печеночную воду и дистиллированную воду 1:1; 1% пектина; 0,5% NaCl; 0,01% цистеина; 875 мл агар-агара и 1 мг твина-80 (на 1 л среды).

Выбор в качестве суспензионной среды - культуральной жидкости бифидобактерий обусловили тем, что, во-первых, из всех испытанных культуральных жидкостей, полученных путем выращивания E.coli, St.aureus, Salmonella Thyphimurium, B.anthracis (вакцинный штамм СТИ-1, 55), B.bifidum шт. 1 на МПБ, среде ГКИ, бульоне Хоттингера, мясопептонном, печеночном бульоне с глюкозой (ППГ) и печеночно-пептонном бульоне с лактозой, цистеином и твином (среда Блаурокка), полное растворение, образование суспензии, корочки куркумы достигается именно при использовании культуральной жидкости, полученной путем выращивания B.bifidum на среде Блаурокка. Суспензияобразующие частицы порошка куркумы при этом легко проходят через инъекционную иглу шприца во время инъекций при подкожном введении суспензии и быстро (в течение 10-15 минут) рассасываются с места введения без образования конгломератов и бугорка в месте введения.

При использовании культуральных жидкостей, полученных путем выращивания E.coli, St.aureus, Salmonella Thyphimurium, B.anthracis (вакцинный штамм СТИ-1, 55), B.bifidum 1 на МПБ, среде ГКИ, бульоне Хоттингера - суспензии с нерастворенными частицами куркумы, не проходят через инъекционные иглы шприца из-за неполного растворения куркумы, поэтому они не пригодны для инъекций полученных суспензий куркумы; во-вторых, наряду с оптимальным свойством образовывать хорошую суспензионную среду, среда Блаурокка в своем составе содержит цистеин, который обладает радиопротекторными свойствами, что усиливает радиозащитное свойство предлагаемого препарата при внешнем и внутреннем (инкорпорированном) облучении организма; в-третьих, использование суспензии куркумы в качестве радиозащитного средства позволяет существенно снизить лечебную дозу куркумина. Так, если эффективная лечебная доза куркумина в известном составляет 3,5 мг/кг живой массы, то при использовании суспензии куркумы расход основного действующего вещества - куркумина, снижается в 50 раз, составляя 0,07 мг/кг живой массы; в-четвертых, применение суспензии куркумы в качестве радиозащитного средства позволяет использовать весь порошок куркумы без отхода, который составляет у известного 95-98%, поскольку содержание основного действующего вещества (куркумина) в куркуме составляет примерно 2-5%, а остальное биологически активные вещества (витамины макро-, микроэлементы, куркума, цинеол, тумерон, ципроберен, борнеол, сабинен, терпены, терпеноиды, флавоноиды, крахмал, пектины, полисахариды и т.д.) при получении экстракта из куркумина по известному способу выбрасывается как отход производства.

Так при получении этаноло-эфирно-ацетонового экстракта куркумина выход лечебного средства из 100 г порошка составляет 150-170 мл 1,25%-ного рабочего раствора куркумина (15-17 лечебных доз для овец из расчета 10 см³ на 1 животное). При получении предлагаемой суспензии куркумы из 100 мг порошка получают 0,5%-ную суспензию куркумы на культуральной жидкости B.bifidum в количестве 20 литров рабочего раствора, что в 117,6 раза превосходит выход лечебного средства.

Способ лечения радиационных поражений организма осуществляется следующим образом.

В качестве индуктора культуральной жидкости используют коммерческий препарат «Бифидумбактерин сухой», изготовленный на предприятиях ОАО «Биомед» и И.И. Мечникова, с. Петрово-Дальнее.

На 1-м этапе работы получали культуральную среду бифидобактерий. Для этого во флаконы емкостью 400-500 см³ с питательно средой Блаурокка засевали культуру B.bifidum в дозе 1×10⁸ КОЕ/мг и выращивали в течение 72 часов при температуре 37°С. Культуральную жидкость 3-х суточной культуры бифидобактерий освобождают от биомассы центрифугированием при 3500 об/мин в течение 10 минут, центрифугат удаляют, а супернатант используют в качестве суспензияобразующей жидкости для растворения фитопрепарата - куркумы.

Для получения суспензии куркумы используют порошок куркумы производства компании «Проксима» (Россия, г. Новосибирск) ГОСТ Р 52826-2007, который взвешивают по 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 г., вносят их во флаконы емкостью 200 см³ и заливают культуральной жидкостью B.bifidum в количестве 99,5 см³; 99,0; 98,5; 98,0; 97,5; 97,0; 96,5; 95,0 соответственно, получая при этом 0,5%; 1,0%; 1,5%; 2,0%; 2,5%; 3,0%; 3,5%; 4,0%; 4,5%; 5,0%-ные суспензии куркумы соответственно. Полученные смеси куркумы и культуральной жидкости тщательно перемешивают и оставляют при комнатной температуре на 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12 часов, контролируя время и степень оседания порошка куркумы на дно флаконов. Степень суспензияобразования оценивают визуально и микроскопически. Устанавливают, что за указанные экспозиции оседания порошка на дно флаконов не происходит, поскольку в указанных соотношениях компонентов образуется стабильная нерассасывающаяся суспензия куркумы. Результаты микроскопирования показывают, что размеры суспензияобразующих частиц порошка куркумы составляют 60-90 мкм, что вполне допустимо для использования суспензии куркумы в виде инъекционной жидкости.

Полученные суспензии куркумы в дальнейшем проверяют на возможность использования в качестве инъекционного препарата для лечения радиационных поражений. Для этого используют инъекционные иглы с внутренним диаметром 0,5; 0,8; 1,0; 1,1; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0 мм. Установлено, что оптимальными размерами, для прохождения суспензии по каналу игл, являются инъекционные иглы с внутренним диаметром канала 0,8-1,0 мм, обеспечивающие прохождение инъекционного материала при всех путях введения (подкожное, внутримышечное, внутривенное) препарата.

Способ лечения радиационных поражений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Изучение возможности получения растворимой формы куркумы

Для этого отвешивали по 0,5 г порошка куркумы и вносили в пробирки, заливали порошок водопроводной, дистиллированной, кипяченой водой, этаноловым спиртом, скипидаром, эфиром, культуральной жидкостью, полученной путем выращивания E.coli, St.aureus, Salmonella Thyphimurium, B.anthracis, B.bifidum 1 на МПБ, ГКИ, бульоне Хоттингера и среде Блаурокка, в соотношениях 1:1; 1:2; 1:3; 1:4; 1:5; 1:10; 1:20; 1:40; 1:50; 1:100, оставляли при комнатной температуре на 10, 20, 30, 40, 50, 60 минут, постоянно перемешивая содержимое пробирок.

Установлено, что во всех испытываемых растворителях, кроме культуральной жидкости B.bifidum, порошок куркумы не растворялся и образовывал быстрооседающий осадок куркумы.

Изучали также растворимость куркумы в этих же растворителях при повышенной температуре (50-60°С), которые показали аналогичный результат - при любых соотношениях компонентов порошок не растворялся и не образовывал устойчивой суспензионной формы порошка куркумы. Исключение составляла проба, содержащая порошок куркумы и культуральную жидкость (КЖ), полученную при выращивании B.bifidum на среде Блаурокка - при любых соотношениях компонентов - куркума + культуральная жидкость B.bifidum, наблюдалось образование устойчивой суспензии куркумы, которая оказалась стабильной и не оседала на дно пробирки.

Суспензия легко проходила через инъекционные иглы шприца не забивания игл частицами куркумы.

Таким образом, установлено, что оптимальным растворителем является культуральная жидкость, полученная путем выращивания бифидобактерий на среде Блаурокка, которая обеспечивает получение суспензии куркумы при любых соотношениях компонентов (от 1:1 до 1:100).

Пример 2. Изучение радиозащитной эффективности суспензии куркумы на КЖ B.bifidum

Для оценки радиозащитной эффективности готовили различные концентрации куркумы в КЖ B.bifidum: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0. Опыты проводили на 85 белых мышах, разделенных на 9 групп по 5 животных в каждой. При этом каждая из групп включала 2 подгруппы, предусматривающие 24 часа до и 24 часа после облучения. Приготовленные суспензии с указанными концентрациями вводили подкожно белым мышам однократно в дозе 0,1 мл на мышь за 24 часа до- (1-я, 2-я, 3-я, 4-я группы) и через 24 часа после (5-я, 6-я, 7-я, 8-я группы) облучения в летальной дозе (7,83 Гр, ЛД_100/30), 9-я группа животных служила контролем облучения.

За животными вели наблюдение в течение 30 дней, регистрируя павших и выживших в каждой группе.

Результаты изучения радиозащитной эффективности испытуемых концентраций суспензий куркумы представлены в таблице 1.

Из данных таблицы видно, что оптимальной концентрацией куркумы на культуральной жидкости (КЖ) B.bifidum является 0,5%-ная суспензия, обеспечивающая 80%-ную защиту летально облученных животных от радиационной гибели. Уменьшение концентрации куркумы ведет к ослаблению радиозащитного эффекта, а повышение концентрации до 1,0-2,0% не приводит к увеличению радиозащитного эффекта.

Пример 3. Определение оптимальной лечебно-профилактической дозы радиозащитного препарата куркумы при парентеральном (подкожном) введении

Для определения оптимальной лечебно-профилактической дозы потенциального радиопротектора - суспензии куркумы на основе КЖ B.bifidum, готовили различные разведения препарата, содержащие в 0,1 мл 0,1; 0,01; 0,05; 0,025 и 0,0012 мл исходной 0,5%-ной суспензии куркумы. Приготовленные суспензии однократно подкожно вводили 5 белым мышам (живая масса 20 г) на каждое разведение за 24 часа до- и через 24 часа после летального облучения (7,83 Гр).

Установлено, что максимальный радиозащитный эффект (60-80% защиты при профилактическом и лечебном применении соответственно) появлялся при введении доз 0,1; 0,01 и 0,05 мл. Введение препарата в дозе 0,0025 мл приводит к снижению радиозащитного эффекта (20%-ная выживаемость). Следовательно, оптимальными лечебно-профилактическими дозами препарата являются 0,01-0,05 мл на мышь, что в перерасчете на 1 кг живой массы составляет 0,25-0,5 мл/кг, а в пересчете на куркумин - 0,035-0,07 мг/кг (прототип).

При практическом применении суспензионного препарата эффективная лечебно-профилактическая доза для животных живой массой 100-500 кг составляет 8-10 мл, 50-100 кг - 2-4 мл соответственно.

Пример 4. Изучение антиоксидантного действия суспензии куркумы на КЖ B.bifidum

Для оценки антиоксидантной активности испытуемого препарата, опыты проводили на 15 белых крысах, разделенных на 3 группы по 5 животных в каждой. Животных 1-й и 2-й групп подвергли радиационному стрессу путем однократного внешнего облучения γ-квантами ⁶⁰Со на установке «Пума» в дозе 9 Гр. Через 24 часа после облучения 2-й группы однократно подкожно вводили 0,5%-ную суспензию куркумы на КЖ B.bifidum в дозе 0,5 мг. Животных 3-й группы не облучали и не лечили - они служили биологическим контролем. У всех животных через 3, 7 и 14 суток после радиогенного воздействия и введения потенциального антиоксиданта - брали пробы крови и в ней определяли содержание лимфоцитов, а в сыворотке крови определяли концентрацию радиоиндуцированных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Содержание конечных продуктов окисления липидов - малондиальдегида, определяли по М.С. Гончаренко и A.M. Латыповой (Методика определения малонового диальдегида в сыворотке крови животных // Лабораторное дело, 1985. - №1. - С. 60-61). Содержание ПОЛ выражали в эквивалентном количестве малонового диальдегида (МДА), используя коэффициент молярной экстинкции, равной 1,56×10⁵ (моль/л) см^-1. Спектр поглощения окрашенного продукта с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) записывали на спектрофотометре «СФ-16».

Результаты проведенных биохимических и гематологических исследовании представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Содержание малондиальдегида в сыворотке и лимфоцитах в периферической крови радиострессированных и леченных 0,5%-ной суспензией куркумы на КЖ B.bifidum белых крыс

Из данных таблицы 2 видно, что радиогенный стресс у белых крыс сопровождался резким усилением интенсивности пероксидации липидов - уже через 3-е суток, концентрация МДА в сыворотке крови облученных животных возрастает в 1,82 раза (Р<0,01), постоянно увеличиваясь, к 14 суткам достигала максимальных значений (10,17±0,33 мкмоль/л против 4,53±0,15 мкмоль/л в контроле).

Интенсивное образование токсичных продуктов пероксидации липидов (малондиальдегида) под радиогенным стрессом оказывают гемотоксический эффект - гибель лимфоцитов периферической крови - уже на 3-й сутки количество снизилось в 4,37 раза, а к 14 суткам - в 6,39 раз (Р<0,001).

Однократное подкожное введение 0,5%-ной суспензии куркумы через 24 часа после радиогенного стресса, приводило к существенному снижению интенсивности пероксидации липидов (ПОЛ) по сравнению с только облученными животными.

Ингибирование синтеза токсических продуктов пероксидации липидов под воздействием испытуемого лечебного средства оказывало гемотоксическое действие, что проявлялось в сохранении содержания лимфоцитов в периферической крови радиострессированных и леченных суспензией куркумы животных - количество лимфоцитов у пораженных γ-квантами и леченных испытуемым средством животных было почти на уровне необлученного контроля.

Пример 5. Проверка эффективности применения суспензии куркумы при комбинированном внешнем и внутреннем (инкорпорированном) облучении

Учитывая, что в условиях определенных ситуаций мирного и военного времени (испытания ядерного оружия, авария на ЧАЭС и др.) повышается вероятность комбинированных радиационных поражений, вследствие воздействия на организм, как внешнего, так и внутреннего облучения, которое сопровождается более тяжелым течением острой лучевой болезни (более выраженными изменениями системы иммуногемопоэза, антиоксидантной защиты и желудочно-кишечного тракта), нами были проведены исследования, целью которых является изучение влияния предлагаемого радиозащитного средства - суспензии куркумы при комбинированном внешнем и внутреннем радиационном поражении организма.

Для этой цели опыты проводили на 54 белых крысах, разделенных на 6 групп по 9 животных в каждой. Животных 1-й группы облучали у-квантами на установке «Пума» в дозе 9 Гр (ЛД_100/30); 2-й - подвергали инкорпорированному облучению путем внутрижелудочного (перорального) введения водного раствора цезия-137 в дозе 1,44 кБк/кг; 3-й группы - облучали γ-квантами в дозе 9 Гр + затравливали ¹³⁷Cs в дозе 1,44 кБк/кг; 4-й - подвергали комбинированному облучению по схеме 3-й группы и через 24 часа после радиационного воздействия однократно подкожно вводили 0,5%-ную суспензию куркумы в дозе 0,2 мл на животное; 5-й группы - подвергали аналогичному комбинированному радиационному воздействию, что и животных 4-й группы с той разницей, что в качестве лечебного препарата однократно внутримышечно вводили известный препарат - 1,25%-ный этанолово-эфирно-ацетоновый экстракт куркумина в дозе 0,2 мл на животное. Необлученные и не леченные животные 6-й группы служили биологическим контролем.

Животных всех групп содержали в одинаковых условиях, за ними вели наблюдение в течение 30 дней, регистрируя павших и выживших.

Лечебно-декорпорирующую эффективность предлагаемого и известного препаратов оценивали по клинико-гематологическим, биохимическим, радиометрическим и по интегральному показателю - 30-суточной выживаемости подопытных животных.

Результаты проведенных исследований представлены в таблице 3.

Из данных таблицы видно, что внешнее облучение животных в дозе 9,0 Гр и комбинированное внешнее и внутреннее (инкорпорированное) облучение животных вызывает острую лучевую болезнь (ОЛБ) тяжелой степени тяжести, которая заканчивается гибелью всех животных. Гибель животных сопровождается катастрофическим снижением количества лимфоцитов (детерминанты выживаемости при ОЛБ) в периферической крови на фоне усиления синтеза токсических продуктов липопероксидации липидов (МДА), которые наиболее выражены при комбинированном воздействии на организм внешнего и внутреннего облучения.

Применение на этом фоне рекомендуемого лечебного препарата - 0,05%-ной суспензии куркумы приводит к модификации комбинированной радиопатологии, переводя тяжелую форму ОЛБ в легкую путем ингибирования синтеза МДА и, на этой основе - сохранения количества детерминантов выживаемости - лимфоцитов периферической крови пораженных источниками внешнего и внутреннего облучения животных, а также снижает накопление ¹³⁷Cs в организме крыс.

Новизна полученных результатов состоит в том, что впервые установлено противорадиационное и противолучевое влияние фитопрепарата куркумы на пораженный γ-квантами и радиоизотопом ¹³⁷Cs организм. Установлено, что изучаемый фитопрепарат, одновременно ингибирует синтез токсических радикалов (МДА), защищая лимфоциты от радиоиндуцированной гибели лимфоцитов и изменяет метаболизм радионуклида (¹³⁷Cs) в организме, обеспечивая 33,7%-ную декорпорацию изотопа из организма.

Хотя по степени декорпорации изотопа фитопрепарат уступает как таковым традиционным декорпораторам (бентонит, ферроцин, степень декорпорации - 69-73% соответственно), однако по характеру биологического действия на организм, предлагаемый фитопрепарат имеет одно существенное превосходство перед традиционными декорпорантами. Он обладает бифункциональными свойствами, оказывая как лечебное (80%-ная защита от внешнего облучения), так и декорпорирующее (33,7%-ная декорпорация) действие на организм. Как известно, традиционные декорпораторы лечебным действием не обладают, поскольку они способны только нейтролизовать токсические радикалы и, во-вторых они высокотоксичны для организма, что является их существенным недостатком и в - третьих, они предполагают многократное использование химических декорпораторов, что негативно отражается на деятельности желудочно-кишечного тракта.

Как видно из данных таблицы 3, использование очищенного этанолово-эфирно-ацетонового экстракта куркумы при комбинированном радиационном поражении организма источниками внешнего (γ-кванты) и внутреннего (¹³⁷Cs) облучения приводит к значительной потере радиозащитной эффективности, поскольку степень защиты летально облученного организма составляет 55,5% (в 1,40 раза ниже, Р<0,01) против 77,8 у предлагаемого препарата, а степень декорпорации составляет всего 7,5%, что в 4,49 раза меньше, чем у предлагаемого средства. Следовательно, во время химической очистки куркумы от составляющих его компонентов происходит удаление из состава фитопрепарата важнейших его компонентов - пищевых волокон, микроэлементов, пектинов и т.д., играющих ключевую роль в метаболизме (всасывание, накопление, выведение) радионуклидов в организме.

В ходе экспериментальных исследований были изучены также некоторые интегральные показатели физического состояния животных. Подкожное введение в организм 0,5%-ной суспензии куркумы не оказывало влияния на поедаемость кормов, динамику живой массы, состоянии шерстного покрова физическую активность животных. У всех подопытных животных шерстный покров был гладкий, блестящий, без признаков облысения или выпадения шерсти.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что предлагаемый препарат в качестве радиозащитного средства, имеет отличительные признаки по сравнению с известными, что иллюстрируется данными таблицы 4.

Таким образом, предлагаемый препарат обладает лечебным, профилактическим и декорпорирующим эффектом.

СХЕМА приготовления и использования куркумы в лечебных целях

1. Готовят 0,5%-ную суспензию куркумы на культуральной среде Блаурокка.

2. Однократное подкожное введение 0,5%-ной суспензии куркумы в дозе 0,1 мл защищает от летального облучения 80% животных от радиационной гибели.

Группа изобретений относится к ветеринарии и медицине и может быть использована для лечения радиационных поражений организма. Предложен способ получения биологического препарата для лечения радиационных поражений организма, предусматривающий выращивание бифидобактерий (B.bifidum) на среде Блаурокка при температуре 37°С в течение 72 час в анаэробных условиях, удаление микробных клеток центрифугированием при 3500 об/мин в течение 10 мин, растворение в супернатанте порошка куркумы до получения 0,5%-ной суспензии, с последующей радиостерилизацией на гамма-установке в дозе 5,0 кГр, хранение в холодильнике при температуре 4-6°С. Предложено также применение биологического препарата, полученного указанным способом, для лечения радиационных поражений организма путем его однократного подкожного введения в организм через 24 часа после облучения. Изобретение относится также к способу лечения радиационных поражений организма у мышей и крыс, предусматривающему однократное подкожное введение в организм биологического препарата, полученного указанным способом, в дозе 0,25 мл/кг живой массы через 24 часа после облучения. Полученный препарат обладает широким спектром действия при существенно меньших эффективных дозах с сохранением высокого уровня выживаемости. 3 н.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

1. Способ получения биологического препарата для лечения радиационных поражений организма, предусматривающий выращивание бифидобактерий (B.bifidum) на среде Блаурокка при температуре 37°С в течение 72 час в анаэробных условиях, удаление микробных клеток центрифугированием при 3500 об/мин в течение 10 мин, растворение в супернатанте порошка куркумы до получения 0,5%-ной суспензии, с последующей радиостерилизацией на гамма-установке в дозе 5,0 кГр, хранение в холодильнике при температуре 4-6°С.

2. Способ лечения радиационных поражений организма у мышей и крыс, предусматривающий однократное подкожное введение в организм биологического препарата, полученного способом по п.1, в дозе 0,25 мл/кг живой массы через 24 часа после облучения.

3. Применение биологического препарата, полученного способом по п.1, для лечения радиационных поражений организма путем его однократного подкожного введения в организм через 24 часа после облучения.