Искусственный аналог мокроты Российский патент 2024 года по МПК G01N33/15 

Изобретение относится к области медицины, пульмонологии, фармакологии, биологии и токсикологии. Заявляемый искусственный аналог мокроты представляет собой жидкость, используемую для введения в дыхательные пути с целью моделирования состояний респираторной обструкции у экспериментальных животных in vivo, а также для проведения химико-биологических исследований с мокротой in vitro. Изобретение может быть использовано при экспериментальном моделировании заболеваний дыхательной системы, при разработке и тестировании методов лечения заболеваний органов дыхания, при разработке и скрининге лекарственных препаратов муколитического и отхаркивающего действия.

Мокрота - это патологический секрет легких и дыхательных путей (бронхов, трахеи, гортани), который представляет собой слизь различной степени густоты, отделяющуюся при откашливании. При заболеваниях трахеи, бронхов и легких образование и откашливание мокроты усиливается [1 - Ройтберг Г.Е., Струтинский А.В. Внутренние болезни. Система органов дыхания. М.: Бином, 2005. - С. 464].

В зависимости от консистенции, различают серозную, слизистую, слизисто-гнойную, гнойную и кровяную мокроту. Характер субстрата отражает течение патологического процесса. Вязкая консистенция наблюдается при наличии слизи; клейкая, студенистая - при большой примеси фибрина; жидкая - при наличии серозной жидкости; умеренно вязкая или вязкая - в случае примеси гноя.

Мокрота в норме имеет основную или нейтральную реакцию (рН 7,0-7,7) [2 - Kostikas К, Papatheodorou G, Ganas К, Psathakis К, Panagou Р, Loukides S. рН in expired breath condensate of patients with inflammatory airway diseases. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2002; V. 165, P. 1364-1370.]. Разложившаяся мокрота приобретает кислую реакцию [3 - Назаренко Г.И., Кишкун А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. - М: Медицина, 2000. - С. 84-87].

В состав мокроты входят гликопротеины, иммуноглобулины, бактерицидные белки, клеточные элементы (макрофаги, лимфоциты, слущенные клетки эпителия бронхов). Как правило, наибольшую часть слизистых выделений составляют гликопротеины (муцины) и мукополисахариды. Последние представляют собой сложные высокомолекулярные соединения (полисахариды) с не вполне выясненной структурой, обычно построенные из гексозаминов и гексуроновых кислот, например, глюкуроновой кислоты. Наиболее изучены так называемые кислые мукополисахариды, в состав которых входят уроновые кислоты [4 -Fransson L.А., в кн.: Polysaccharides, v. 3, ed. by G.O. Aspinall, Orlando, 1985, p. 337-415.].

Для пульмонологии мокрота является важным объектом исследования в связи с ее физиологическим и диагностическим значением. В частности, мокрота обладает бактерицидным эффектом, способствует выведению вдыхаемых мелких частиц и очищению бронхов. При тяжелых состояниях, таких как острый респираторный дистресс синдром (ОРДС) и двусторонние пневмонии, образование мокроты создает угрозу для жизни. Выделяющаяся серозная мокрота вспенивается и заполняет легкие, что приводит к развитию гипоксемии и гибели [5 - Bernard G.R., Artigas A., Brigham K.L. е.a. The American-European consensus conference on ARDS: definitions, mechanisms, relevant outcomes and clinical trial coordination//Amer. J. Resp.Crit. Care Med., 1994 - V. 149, N 3, pt.1 - P. 818-824]. Также серьезную проблему представляют слизисто-гнойные виды мокроты, накапливающиеся в легких при острых инфекционно-воспалительных заболеваниях органов дыхания и вызывающие бронхообструктивный синдром (БОС), а также приводящие к развитию вторичных инфекций и повреждению легочной ткани.

При лечении БОС и других вышеперечисленных заболеваний необходимы эффективные методы удаления мокроты из организма. Для разработки таких методов нужны соответствующие лабораторные биологические модели, что, в свою очередь, требует использования искусственной мокроты, так как натуральная мокрота, как правило, мало доступна. На настоящий момент проблема изготовления искусственных аналогов мокроты все еще не решена. Описано несколько рецептур искусственной мокроты, но полученные аналоги по своим физико-химическим свойствам отличаются от натурального субстрата и не позволяют адекватно моделировать поведение мокроты в условиях организма.

Чтобы имитировать естественную мокроту, искусственный субстрат должен обладать соответствующей вязкостью, значением рН и ионной силой. При этом субстрат не должен вызывать отторжения при прижизненном эндотрахеальном (интратрахеальном) его введении в легкие экспериментальных животных, то есть должен быть физиологически совместим с тканями легких и дыхательных путей.

Наиболее близким по технической сути к настоящему изобретению является вариант искусственной мокроты, заявленный в патенте [6 - Ураков А.Л. и др., Искусственная мокрота для моделирования респираторной обструкции при COVID-19 // Патент RU 2748999 С1]. Согласно патенту [6], в состав искусственной мокроты входят: крахмал картофельный (4,4-22,0%), желатин (2,2-11,0%), натрия хлорид 0,9% и кровь сельскохозяйственного животного, разведенная водой дистиллированной в соотношении 1:1 (5,0%). Данный патент был выбран в качестве прототипа настоящего изобретения (далее - Прототип).

Главным недостатком Прототипа является то, что он непригоден для прижизненного моделирования БОС у мелких и средних животных, на которых проводится большинство лабораторных исследований in vivo. Искусственная мокрота, изготовленная согласно Прототипу, может вводиться в изолированное легкое животного, однако при ее эндотрахеальном введении живым экспериментальным животным (крысам и кроликам), как было нами установлено, животные погибают в результате закупорки трахеи и крупных бронхов (см. Примеры №10 и №11 ниже).

Недостатки Прототипа связаны с тем, что основные его составляющие компоненты (желатин и крахмал картофельный) в химическом отношении принципиально отличаются от кислых полисахаридов (мукополисахаридов) -главных компонентов натуральной мокроты. За счет наличия кислых полисахаридов натуральная мокрота обладает рН-зависимой вязкостью - она густеет при снижении рН и напротив, разжижается при повышении рН раствора. Искусственная мокрота, изготовленная по патенту RU 2748999 С1, такими свойствами не обладает, и, соответственно, она ограничено пригодна в качестве модели для испытания препаратов, предназначенных для разжижения мокроты.

Температурная функция вязкости у Прототипа также принципиально отличается от таковой для натуральной мокроты. У последней функция вязкости имеет плавный характер, а Прототип имеет резкий фазовый переход в диапазоне температур 30-37°С. При температуре свыше 35°С Прототип является подвижной жидкостью, а при 30°С и ниже он превращается в студень.

Таким образом, Прототип мало пригоден для экспериментов in vivo на мелких и средних лабораторных животных и ограниченно пригоден для экспериментов in vitro, в частности, не позволяя моделировать воздействие препаратов, разжижающих мокроту.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение искусственного аналога мокроты, близкого по физико-химическим свойствам к естественной мокроте, пригодного для моделирования БОС in vivo, а также проведения экспериментов с мокротой in vitro.

Поставленная задача решается путем изготовления нового искусственного аналога мокроты на основе растительного полисахарида (альгината натрия и крахмала картофельного) и животного белка (желатина пищевого или бычьего сывороточного альбумина).

Меняя массовое соотношение компонентов заявляемого искусственного аналога мокроты, можно получать коллоидные растворы, позволяющие обеспечивать заданные свойства, соответствующие слизистой, слизисто-гнойной и гнойной мокроте, для прижизненного моделирования БОС и состояний респираторной обструкции у модельных видов мелких (крысы), средних (кролики) и крупных лабораторных животных. Добавляя подкрашивающие, люминисцирующие и рентгеноконтрастные вещества, можно обеспечивать соответствующую визуализацию в легких искусственного аналога мокроты как у живого животного, так и при патоморфологическом исследовании.

Как показывают приведенные ниже примеры 1-9, заявляемое средство обеспечивает технический результат, позволяя, в отличие от Прототипа (см. примеры 10-12), моделировать бронхообструктивный синдром на животных in vivo.

Реализация изобретения поясняется примерами 1-12.

Пример 1. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №1) на основе альгината натрия, крахмала картофельного и желатина пищевого.

В стеклянную колбу вместимостью 200 мл помещают 2,0 г крахмала картофельного (ГОСТ Р 53876-2010) добавляют 75 мл воды дистиллированной, нагревают до кипения и перемешивают до получения однородного раствора. К этому раствору, охлажденному до 50°С, добавляют 0,5 г альгината натрия (ГОСТ 33310-2015), 1,0 г желатина пищевого (ГОСТ 11293-89), 0,90 г хлорида натрия (х.ч.) и доводят водой дистиллированной, до получения конечного объема 100 мл. Смесь перемешивают при 50°С до получения однородного раствора. В результате получают 100 мл однородной, умеренно густой бесцветной прозрачной жидкости с легкой опалесценцией.

Пример 2. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №2) на основе альгината натрия и альбумина.

В стеклянный стакан вместимостью 200 мл помещают 1,0 г альгината натрия (ГОСТ 33310-2015), 0,200 г бычьего сывороточного альбумина (БСА, Sigma) и 0,60 г хлорида натрия (х.ч.). В стакан помещают перемешивающий якорь и при перемешивании приливают 99 мл воды дистиллированной. Стакан накрывают часовым стеклом и устанавливают на магнитную мешалку с температурой подогрева рабочей поверхности +40,0°С. Перемешивают содержимое 40-50 минут до получения однородного прозрачного раствора, не содержащего комков альгината. В результате получают 100 мл однородной, умеренно густой бесцветной прозрачной жидкости с легкой опалесценцией.

Пример 3. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №3) на основе альгината натрия и БСА.

В стеклянный стакан вместимостью 200 мл помещают 0,5 г альгината натрия (ГОСТ 33310-2015), 1,0 г бычьего сывороточного альбумина (БСА, Sigma) и 0,90 г хлорида натрия (х.ч.). В стакан помещают перемешивающий якорь и при перемешивании приливают 99 мл воды дистиллированной. Стакан накрывают часовым стеклом и устанавливают на магнитную мешалку с температурой подогрева рабочей поверхности +40,0°С. Перемешивают содержимое 30-40 минут до получения однородной прозрачной жидкости, не содержащей комков альгината. К этому раствору добавляют несколько капель 1%-ного водного раствора гидроксида натрия (NaOH) до получения раствора с рН 6,6 (потенциометрически). В результате получают 100 мл однородной, умеренно густой бесцветной прозрачной жидкости с легкой опалесценцией.

Пример 4. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №4) на основе альгината натрия и БСА.

В стеклянный стакан вместимостью 200 мл помещают 1,20 г альгината натрия (ГОСТ 33310-2015), 0,30 г бычьего сывороточного альбумина (БСА, Sigma) и 0,60 г хлорида натрия (х.ч.). В стакан помещают перемешивающий якорь и при перемешивании приливают 99 мл воды дистиллированной. Стакан накрывают часовым стеклом и устанавливают на магнитную мешалку с температурой подогрева рабочей поверхности +40,0°С. Перемешивают содержимое 40-50 минут до получения однородного прозрачного раствора, не содержащего комков альгината. Этот раствор нейтрализуют добавлением нескольких капель 1%-ного водного NaOH до получения раствора с рН 7,5 (потенциометрически). В результате получают 100 мл однородной, густой бесцветной прозрачной жидкости с легкой опалесценцией.

Пример 5. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №5) на основе альгината натрия и БСА.

В стеклянный стакан вместимостью 200 мл помещают 1,5 г альгината натрия (ГОСТ 33310-2015), 0,50 г бычьего сывороточного альбумина (БСА, Sigma) и 0,50 г хлорида натрия (х.ч.). В стакан помещают перемешивающий якорь и при перемешивании приливают 98 мл воды дистиллированной. Стакан накрывают часовым стеклом и устанавливают на магнитную мешалку с температурой подогрева рабочей поверхности +40,0°С. Перемешивают содержимое 1 час до получения однородного прозрачного раствора, не содержащего комков альгината. Этот раствор подщелачивают добавлением нескольких капель 1%-ного водного NaOH до получения раствора с рН 8,2 (потенциометрически). В результате получают 100 мл однородной сиропообразной жидкости с легкой опалесценцией.

Пример 6. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №6) на основе альгината натрия и желатина пищевого.

В стеклянный стакан вместимостью 200 мл помещают 1,0 г альгината натрия, 1,0 г желатина пищевого и 0,90 г хлорида натрия (х.ч). В стакан помещают перемешивающий якорь и при перемешивании приливают 98 мл воды дистиллированной. Стакан накрывают часовым стеклом и устанавливают на магнитную мешалку с температурой подогрева рабочей поверхности +40,0°С. Перемешивают содержимое до получения однородной прозрачной жидкости, не содержащей комков альгината. Общее время перемешивания составляет 40-50 минут. В результате получают 100 мл однородной, умеренно густой бесцветной прозрачной жидкости. К этой жидкости добавляют несколько капель 1%-ного раствора NaOH до получения раствора с рН 7,6 (потенциометрически). Образец представляет собой однородную сиропообразную жидкость с легкой опалесценцией.

Пример 7. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №7) на основе альгината натрия и желатина пищевого.

Состав №7 получают аналогично составу №6 (см. Пример 6), используя 0,5 г альгината натрия, 1,0 г желатина пищевого и 0,9 г хлорида натрия (х.ч.) и воды дистиллированной до 100 мл. Образец представляет собой однородную сиропообразную жидкость с легкой опалесценцией.

Пример 8. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №8) на основе альгината натрия, крахмала картофельного и желатина пищевого, с добавкой люминисцентного индикатора.

К 100 мл искусственной мокроты, полученной согласно Примеру 1, добавляют 0,15 г силикагеля хроматографического с люминесцентным индикатором марки ЛЛ-254 (размер частиц 5-40 мкм) и перемешивают. В результате получают 100 мл однородной, умеренно густой бесцветной прозрачной жидкости с легкой опалесценцией. Жидкость содержит люминисцирующие микрочастицы, хорошо различимые под УФ-облучением при длине волны 254 нм.

Пример 9. Получение заявляемого искусственного аналога мокроты (Состав №9) на основе альгината натрия и БСА, с добавкой рентгеноконтрастного средства.

К 100 мл искусственной мокроты, полученной согласно Примеру 4, добавляют 20 мл водного раствора, содержащего 15.1 г рентгеноконтрастного вещества Йогексол, и перемешивают. В результате получают 120 мл однородной, бесцветной сиропообразной жидкости с легкой опалесценцией.

Состав и характеристики заявляемого искусственного аналога мокроты приведены в таблице 1.

Пример 10. Оценка переносимости мелкими лабораторными животными (крысами) заявляемого искусственного аналога мокроты при его эндотрахеальном введении с целью экспериментального моделирования респираторной обструкции.

Эксперименты проведены на 50 белых нелинейных крысах-самцах (возраст 3 месяца, вес 220-240 г). Животные содержались в стандартных условиях вивария при 12-часовом световом режиме в условиях свободного доступа к воде и пище.

Искусственный аналог мокроты, приготовленный согласно Примерам 1-9, а также Прототип (изготовленный согласно патенту [6]), вводили животным в трахею с помощью интратрахеального зонда. Все вводимые субстанции, а также инструменты перед введением разогревали до 37°С на водяной бане. Каждый образец мокроты тестировали на 5 крысах. Объем введения искусственных аналогов мокроты составлял 1,0 мл.

После ведения заявляемого аналога мокроты у всех животных практически сразу развивались нарушения функции внешнего дыхания с характерными симптомами респираторной обструкции. В случае составов №1, №3, №7, №8 появлялись одышка, учащенное дыхание, снижение объема вдоха-выдоха, а в случае составов №2, №4-6, №9 - затрудненное и замедленное дыхание, в сочетании со снижением объема вдоха-выдоха и, соответственно, минутного объема дыхания. Нарушения дыхания отмечались в течение 40-120 мин, после чего состояние животных нормализовалось. Гибели животных не наблюдалось ни в одном случае. Таким образом, заявляемый аналог мокроты позволяет моделировать состояния респираторной обструкции у мелких лабораторных животных.

В отличие от заявляемых аналогов мокроты, эндотрахеальное введение Прототипа приводило к гибели крыс в течение 2-3 мин в результате развития острой дыхательной недостаточности вследствие полной обтурации трахеи и крупных бронхов. Это свидетельствует о плохой переносимости прототипа и невозможности его использования для прижизненного моделирования состояния респираторной обструкции у мелких лабораторных животных (крыс).

Пример 11. Оценка переносимости средними лабораторными животными (кроликами) заявляемого искусственного аналога мокроты при его эндотрахеальном введении с целью экспериментального моделирования респираторной обструкции.

Эксперименты проведены на 30 кроликах породы Советская Шиншилла (возраст 4 месяца, вес 3,0-3,5 кг). Животные содержались в стандартных условиях при 12-часовом световом режиме в условиях свободного доступа к воде и пище.

Искусственный аналог мокроты, приготовленный согласно Примерам 1-9, а также Прототипу (изготовленный согласно патенту [6]), вводили предварительно анестезированным животным в трахею с помощью ларингеальной маски. Все вводимые субстанции, а также инструменты перед введением разогревали до 37°С на водяной бане. Каждый образец мокроты тестировали на 3 кроликах. Объем введения мокроты составлял 5 мл.

После ведения всех образцов заявляемого искусственного аналога мокроты у животных сразу начинали развиваться нарушения функции внешнего дыхания с характерными симптомами респираторной обструкции -одышкой и затруднением дыхания, достигая максимума к исходу 1 часа после введения искусственного аналога мокроты. По прошествии двух часов состояние животных нормализовалось. Гибели животных не наблюдалось ни в одном случае. Таким образом, заявляемый аналог мокроты позволяет моделировать состояния респираторной обструкции у лабораторных кроликов.

В отличие от заявляемых искусственных аналогов мокроты, эндотрахеальное введение Прототипа приводило к быстрому развитию острой дыхательной недостаточности и гибели, в течение первого часа, 67% кроликов на фоне кислородной поддержки или 100% животных без нее. Это свидетельствует о плохой переносимости прототипа и невозможности его использования для прижизненного моделирования состояния респираторной обструкции у средних лабораторных животных (кроликов).

Пример 12. Использование заявляемого искусственного аналога мокроты для экспериментального моделирования респираторной обструкции у крупных лабораторных животных (минипигов).

Эксперименты проведены на 23 минипигах линии гибрид Вьетнамской вислобрюхой и Визенау, имевших к моменту проведения исследований возраст 4,0-5,0 месяца и массу тела 10,0-13,0 кг. Животных содержали в стандартных условиях вивария.

Минипигу после премедикации путем подкожного введения атропина в дозе 0,02 мг/кг проводилась общая анестезия внутримышечным введением золетила в дозе 4,0 мг/кг и рометара в дозе 0,4 мг/кг. После анестезии голосовых связок 2% раствором лидокаина в трахею и далее в средний долевой бронх левого легкого вводился фибробронхоскоп, через инструментальный канал которого под визуальным контролем по катетеру осуществлялось введение заявляемого искусственного аналога мокроты или Прототипа в дозе 2 мл/кг (максимальная доза, заполняющая только одну долю легкого во время инсталляции), после чего фибробронхоскоп удалялся из дыхательных путей. Через 20 минут после удаления фибробронхоскопа проводился мониторинг основных показателей гемодинамики и функции внешнего дыхания с использованием монитора пациента, а через 30 минут обзорный рентгеновский снимок органов грудной клетки. Наблюдение за животными осуществляли в течение суток, после чего проводили бронхоскопическое исследование. Полученные результаты свидетельствуют о том, что искусственная мокрота, изготовленная согласно патенту [6] (Прототип), не применима для прижизненного моделирования локального БОС синдрома, в отличие от заявляемого средства.

В отличие от заявляемого искусственного аналога мокроты, при эндотрахеальном эндоскопическом введении Прототипа, изготовленного согласно патенту [6], возникали следующие технические проблемы: серьезное затруднение при введении мокроты через фибробронхоскоп, медленное заполнение бронха и заброс мокроты в другие долевые бронхи. Кроме того, как показало бронхоскопическое исследование, через сутки после введения Прототипа в долевом бронхе обнаруживались плотные чешуйки инородного материала, выделившегося из образца прототипа. У животного прогрессировали признаки острой дыхательной недостаточности, что потребовало проведения реанимационных мероприятий.

В проведенных экспериментах все образцы мокроты №1-9 показали удовлетворительную переносимость при их эндобронхиальном введении минипигам. В качестве примера заявляемого искусственного аналога мокроты представлены результаты опыта на 10 минипигах, которым эндобронхиально вводился образец №2 (таблица 1), обладающий промежуточными значениями вязкости и рН раствора. Сразу после введения образца №1 заявляемого искусственного аналога мокроты с целью моделирования БОС, у наркотизированных животных наблюдалась дестабилизация состояния, проявлявшаяся компенсаторными реакциями со стороны дыхательной и сердечно сосудистой системы (таблица 2). Так через 30 мин после введения искусственного аналога мокроты состояние животного оценивалось как тяжелое. Наблюдалась выраженная тахикардия -171,8±8,8 уд/мин, умеренная гипертензия, значительное увеличение минутного объема дыхания (МОД), преимущественно за счет тахипноэ, а также снижение сатурации О₂ до 79,6±1,1%. Во всех случаях различие показателей с контролем достоверно на доверительном уровне 95%, Однако в 30% случаев вместо тахиапноэ развивалось выраженное брадипноэ сопровождавшееся с одной стороны увеличением дыхательного объема, а с другой снижением МОД.

На 1-е сутки состояние животных оценивалось как средней степени тяжести, условно-рефлекторная деятельность, физическая активность и аппетит были снижены. Кожные покровы сухие, теплые. Видимые слизистые не изменены. ЧСС - 131,0±9,2 уд/мин, тоны сердца приглушены. Артериальное давление 132,1±8,1/82,6±8,2 мм рт.ст. Одышка инспираторно-экспираторного типа, частота дыхания (ЧД) - 75,5±3,3 дых/мин. Дыхание жесткое, над всей поверхностью легких больше справа выслушиваются сухие хрипы. Сатурация кислорода - 90,4±0,9%. Со стороны других органов и систем без особенностей.

На 3-й сутки состояние животных оценивалось как удовлетворительное. Условно-рефлекторная деятельность, физическая активность и аппетит соответствовали фоновым показателям, то есть оцененным у животных до эксперимента. Кожные покровы сухие, теплые. Видимые слизистые в норме. ЧСС - 131,2±3,5 уд/мин, тоны сердца не изменены. Артериальное давление 137,9±8,7/72,9±6,5 мм рт.ст. Дыхание жесткое, хрипов нет. ЧД - 59,5±5,6 дых/мин, сатурация кислорода - 93,4±1,7%. Со стороны других органов и систем без особенностей. В более поздние сроки изменений со стороны основных органов и систем не регистрировалось.

Результаты бронхоскопического исследования слизистой и содержимого бронхов свидетельствовали, что на 1-е сутки после введения искусственного аналога мокроты слизистая бронхов была умеренно гиперемирована у 100% животных и отечна у 70% животных, сосудистый рисунок был смазан у 60% животных. В просвете бронха у 60% животных определялось незначительное, а у 40% животных умеренное количество вязкой мокроты. На 3-й сутки у 70% животных слизистая была умеренно гиперемирована, а у 20% животных значительно гиперемирована. Сосудистый рисунок был сохранен у 40% животных и смазан у 60% животных. Умеренная отечность наблюдалась в 30% случаев. В просвете бронхов у 10% животных определялось слизистое отделяемое, а у 70% животных - вязкое отделяемое. Количество отделяемого колебалось от не значительного (у 60% животных) до умеренного (у 20% животных). В свою очередь на 7-е сутки у 50% животных слизистая была бледно-розовая, у 40% животных умеренно гипиремирована, у 10% животных значительно гиперемирована. Секрет в просвете бронхов определяется у 60% животных, в том числе у 20% животных слизистый, а у 40% животных вязкий. На 14-е сутки состояние слизистой не отличалось от фонового (исходного). Краткое описание иллюстрирующих фигур.

Фиг. 1. Балльная оценка слизистой и содержимого в просвете бронхов после введения искусственного аналога мокроты).

Фиг. 2. Распределение рентгеноконтрастного искусственного аналога мокроты после эндобронхиального введения минипигу (А - сразу после введения; Б - через 20 минут).

Количественная оценка бронхоскопической картины была проведена с помощью бальной оценки [Рентгено-эндоскопическая диагностика заболеваний органов дыхания: Учебн. пособие / Н.Е. Чернеховская, Г.Г. Федченко, В.Г Андреев, А.В. Поваляев. - М.: МЕДпресс-информ, 2007. - 240 с.] состояния слизистой и отделяемого в просвете бронхов, результаты которой представлены на фиг. 1. Состояние бронхиального дерева на 1-е сутки оценивалось как поражение средней степени (11,9±0,3 баллов), на 3-й и 7-е сутки - легкой степени (9,3±0,4 и 7,4±0,6 баллов соответственно), а на 14-е не отличалось от фона.

При рентгенологическом исследовании органов грудной клетки после эндобронхиального введения рентгеннегативного искусственного аналога мокроты в правое легкое было установлено, что 20 минут наблюдалось диффузное (40%) или локальное (20%) снижение пневматизации легочной ткани правого легкого (таблица 3). В 40% случаев рентгенологически очаговые и воспалительные изменения в легочной ткани в эти сроки не определялись. В свою очередь на 1-е сутки диффузное и очаговое снижение пневматизации регистрировалось в 90% случаев, в 10% изменения в легочной ткани не наблюдались. На 3-й сутки наблюдалось с одной стороны существенное уменьшение количества животных с диффузным и очаговым снижением пневматизации (в сумме 40%), а с другой, появление особей с частичным ее восстановлением и с отсутствием очаговых и воспалительных изменений в ткани правого легкого. В свою очередь на 7-е сутки количество животных у которых наблюдались изменения в легочной ткани составило 40%. У одного животного отмечалось повторное снижение пневматизации в каудальных отделах правого легкого. На 14-е сутки в 90% случаев изменения в ткани легкого не регистрировались, а у животного с повторным снижением пневматизации выявленным на 7-е сутки регистрировалось диффузные изменения.

Для визуализации распределения искусственного аналога мокроты в легких, включая заполнение им в опытах на 3-х минипигах было использовано заявляемое средство, содержащее водорастворимое рентгеноконтрастное вещество йогексол (образец №9). Установлено, что сразу после эндобронхиального введения рентгеноконтрастного искусственного аналога мокроты в дозе 2,0 мл/кг в левый среднедолевой бронх отмечалось частичное заполнение средней доли левого легкого контрастным веществом (Фиг. 2 (А), а уже через 20 минут доля была заполнена практически полностью (Фиг. 2 (Б).

Полученные при проведении исследований результаты свидетельствуют о том, что использование заявляемого искусственного аналога мокроты по совокупности своих физико-химических свойств, характеру заполнения трахеобронхиального дерева и легких, развитию клинико-лабораторных признаков респираторной недостаточности, является наиболее обоснованным для прижизненного моделирования у лабораторных животных бронхообструктивного синдрома, свойственного инфекционно-воспалительным заболеваниям органов дыхания.

Группа изобретений относится к области медицины. Раскрыты искусственные аналоги мокроты (варианты) для моделирования состояний респираторной обструкции у животных in vivo и химико-биологических лабораторных исследований in vitro, являющиеся водными растворами, содержащими следующие ингредиенты на 100 мл раствора в соотношении мас.%: альгинат натрия 0,5 или альгинат натрия от 0,5 до 1,5; крахмал картофельный 2,0 или крахмал картофельный 0; желатин пищевой 1,0 или бычий сывороточный альбумин от 0,2 до 1,0; натрия хлорид химически чистый 0,9 или натрия хлорид химически чистый от 0,5 до 0,9; вода дистиллированная - остальное; при этом добавляют гидроксид натрия в эффективном количестве для обеспечения уровня кислотности раствора с рН от 5,6 до 8,2. Группа изобретений обеспечивает получение искусственного аналога мокроты, близкого по физико-химическим свойствам к естественной мокроте, пригодного для моделирования БОС in vivo, а также для проведения экспериментов с мокротой in vitro. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 12 пр.

1. Искусственный аналог мокроты для моделирования состояний респираторной обструкции у животных in vivo и химико-биологических лабораторных исследований in vitro, являющийся водным раствором, содержащим полисахариды, белки, соли натрия и воду, отличающийся тем, что содержит следующие ингредиенты на 100 мл раствора в соотношении мас.%:

растительные полисахариды:

- альгинат натрия - 0,5;

- крахмал картофельный - 2,0 либо крахмал картофельный - 0,

при этом добавляют гидроксид натрия в эффективном количестве для обеспечения уровня кислотности раствора с рН от 5,6 до 8,2;

животный белок:

- желатин пищевой - 1,0;

кроме того:

- натрия хлорид, химически чистый - 0,9;

- вода дистиллированная - остальное.

2. Искусственный аналог мокроты по п. 1, отличающийся тем, что в его состав входит содержащий люминесцентный индикатор силикагель с размером частиц 5-40 мкм в количестве 0,15 г на 100 мл.

3. Искусственный аналог мокроты для моделирования состояний респираторной обструкции у животных in vivo и химико-биологических лабораторных исследований in vitro, являющийся водным раствором, содержащим полисахариды, белки, соли натрия и воду, отличающийся тем, что содержит следующие ингредиенты на 100 мл раствора в соотношении мас.%:

растительные полисахариды:

- альгинат натрия - от 0,5 до 1,5;

животный белок:

- бычий сывороточный альбумин - от 0,2 до 1,0;

кроме того:

- натрия хлорид, химически чистый - от 0,5 до 0,9;

- гидроксид натрия в эффективном количестве для обеспечения уровня кислотности раствора с рН от 5,6 до 8,2;

- вода дистиллированная - остальное.

4. Искусственный аналог мокроты по п. 3, отличающийся тем, что в его состав входит рентгеноконтрастное вещество йогексол в количестве 12,6 г на 100 мл.