ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

Тихонова Яна Владимировна

МЕДЬСОДЕРЖАЩИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ: ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ФОРМЫ,

СВОЙСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ.

05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных

веществ

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук,

профессор Л.П. Лазурина

Курск – 2018

СОДЕРЖАНИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................................................................... 4

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................... 12

1.1 Биологически активные добавки – классификация, виды, значение и

применение ............................................................................................................ 12

1.2 Биологически активные добавки в профилактике нарушения пищевого

статуса .................................................................................................................... 20

1.3 Влияние микроэлементов на функционирование макроорганизмов......... 23

1.4 Биоразлагаемые с пленки и покрытия ........................................................ 34

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................................................ 46

2.1 Объекты и материалы исследования............................................................. 46

2.2 Методы исследования..................................................................................... 58

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ ...................... 76

3.1 Обоснование выбора лигандов и технология получения органических

производных меди (II) .......................................................................................... 76

3.2 Исследование влияния медьсодержащих биологически активных веществ

на морфологию внутренних органов в эксперименте....................................... 97

3.3 Изучение влияния новых медьсодержащих биологически активных

веществ на биохимические показатели крови экспериментальных животных

............................................................................................................................... 104

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ МЕДИ (II) ............................................ 110

4.1 Изучение противомикробной активности новых медьсодержащих

биологически активных соединений................................................................. 110

4.2 Исследование противогрибковой активности медьсодержащих

биологически активных соединений................................................................. 120

4.3 Исследование иммунотропной активности медьсодержащих

биологически активных соединений................................................................. 122

4.4 Изучение противогипоксических свойств медьсодержащих производных

............................................................................................................................... 127

4.5 Изучение «острой» токсичности медьсодержащих производных.......... 133

4.6 Сравнительное изучение «хронической» токсичности медьсодержащих

производных ........................................................................................................ 137

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА БИОКОРРЕКТИРУЮЩИХ СВОЙСТВ

МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 141

5.1 Разработка состава и технологии получения глицерогелей,

иммобилизированных медьсодержащими производными и их биологическая

активность............................................................................................................ 141

5.2 Разработка полимерных пищевых пленок для промышленности ........... 155

5.3 Практическая реализация результатов исследования ............................... 169

5.3.1 Пищевые коллагеновые дисперсии в мясных полуфабрикатах............ 169

5.3.2 Изучение в области технологии лечебно-профилактических форм..... 176

ВЫВОДЫ............................................................................................................. 186

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................... 188

ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………...…………………………214

4

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АДОЛ

АЛТ

- адреналиновый отек легких

- аланинаминотрансфераза

АОК

АСТ

- антителообразующие клетки

- аспартатаминотрансфераза

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

БА - биологическая активность

БАВ - биологически активное вещество

БАД - биологически активная добавка

БАС - бактерицидная активность сыворотки крови

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

ГИО

ГПМЦ

- гуморальный иммунный ответ

- гидроксипропилметилцеллюлоза

ДНК - дезоксинуклеиновая кислота

ЛКБ - лизосомальные катионные белки

МПК - минимальная подавляющая концентрация

МПА - мясо-пептонный агар

МЭ - микроэлементы

НСТ - нитросинийтетразолий

НЧ - наночастицы

ОГеГ - острая гемическая гипоксия

ОГТГ - острая гистотоксическая гипоксия

ОГиГ - острая гипоксическая гипоксия

ОМЦ - оксиметилцеллюлоза

ПАБК - п-аминобензойная кислота

ПВП - поливинилпирролидон

ПВС - поливиниловый спирт

ПСБ - пенициллиносвязующие белки

5

РНК - рибонуклеиновая кислота

ФЭК

ХС

ЦНС

- фотоэлектроколориметр

- хондроитина сульфат

- центральная нервная система

ЭБ - эритроциты барана

Na-КМЦ - натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы

PTmp - производное диаминопиримидина

PTmpCu - органическое производное меди (II) с

диаминопиримидином

PAmp - производное 6-пенициллановой кислоты

PAmpCu - органическое производное меди (II) с 6-пенициллановой

кислотой

PNK - никотиновая кислота

PNKCu - органическое производное меди (II) с никотиновой

кислотой

PYK - янтарная кислота

PYKCu - органическое производное меди (II) с янтарной кислотой

6

ВВЕДЕНИЕ

Государственная политика в области здорового питания до 2020 года

направлена на сохранение и укрепление здоровья населения, профилактику

заболеваний за счет развития производства пищевых продуктов и

биологически активных добавок (БАД) к пище; разработки и внедрения в

пищевые производства инновационных технологий[1]. Одной из важных

задач является обеспечение населения продуктами, которые могут

обеспечивать нормальную жизнедеятельность организма человека, так как

из-за неблагоприятной экологической обстановки, стрессов, неправильного

питания в организме человека не хватает внутренних резервов для

поддержания гомеостаза основных функциональных систем. Потребление

БАД в составе пищевого рациона позволяет быстро компенсировать

дефицитные вещества и обеспечить физиологическую потребность человека.

[2] Исследования, проведенные с участием медиков показали, что

полноценное питание можно обеспечить только при использовании БАДов.

Совокупность этих факторов входит в сферу государственных интересов и

отражена в Государственной политике РФ в области здорового питания

(распоряжение РФ от 25.10.2010г. № 1873-р) и Комплексной программе

развития биотехнологий в РФ на период до 2020года, утвержденной

Постановлением правительства РФ №1853п-178 от 24 апреля 2012 года

Основная проблема современной медицины и ветеринарии заключается

в формировании множественной лекарственной устойчивости

микроорганизмов, что, в свою очередь, ведет к снижению эффективности

противомикробной терапии и развитию различных патологических

процессов [3] (Нечаева О.В. 2014 г, Тихомирова Е.И. 2014 г, Пермякова Н.Ф.

20119 г., Заярский Д.А. 2014 г., Швиденко И.Г. 2014 г, Шуб Г.М. 2014 г.)

7

Значительное число публикаций посвящено разработке новых

подходов к преодолению резистентности микроорганизмов за счет

синтезированных альтернативных биологически активных веществ в

субмолекулярном диапазоне размеров менее 100 нм [4, 5] (Абаева Л.Ф. 2010

г, Марахова А.И. 2015 г, Жилкина В.Ю. 2015).

Особый интерес из различных способов получения таких наночастич

представляют методы химического синтеза, наиболее приемлемые для

практического применения и выгодные с экономической точки зрения, так

как не требуют больших энергозатрат и дорогостоящего оборудования.

Учитывая исключительную роль меди в жизнедеятельности организма

и безусловную необходимость для поддержания нормальной структуры

костей, хрящей, сухожилий, эластичности стенок кровеносных сосудов и

кожи (эластин) соль меди была выбрана нами для получения новых

биологически активных веществ, создаваемых на основе наномолекулярных

технологий.

Одной из глобальных проблем человечества является проблема

здоровья и профилактики заболеваний человека. Поэтому создание

качественно новых пищевых продуктов, способных в кратчайшие сроки

корректировать в организме человека метаболические процессы, весьма

актуально.

Кроме того, в настоящее время не мало важное значение имеет

проблема утилизации традиционных упаковочных материалов.

Использование для этих целей биоразлагаемых полимерных покрытий может

обеспечить не только сохранность продуктов питания и увеличить срок их

хранения, но и снизить экологическую напряженность.

Особое внимание привлекают специальные упаковочные материалы к

которым относятся водорастворимые пленки и пленки, обладающие

бактерицидными или фунгистатическими свойствами.

8

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной НИР

кафедры биологической и химической технологии Курского

государственного медицинского университета «Медико-биологические

информационные технологии» (№ госрегистрации ВНТИ Центра

12009565143).

Степень разработанности проблемы Значительный вклад в развитие теории и практики применения

различных аспектов биокорректоров внесли Л. В. Антипова, Н. С.

Родионова, А. А. Кудряшова, А. П. Нечаев, А. А. Кочеткова, А. Н. Зайцев,

А. Ф. Доронин, Н. А. Тихомирова, Н. В. Федичкина, И. В. Кирпичникова, В.

Г. Щербаков, В. В. Ключкин, Г. И. Касьянов, А. А. Покровский, В. А.

Тутельян и др.

Цель работы Изучение биологической активности медьсодержащих соединений с

целью возможного практического применения в коррекции

физиологического состояния и пищевого статуса организма.

Задачи исследования

обоснование и разработка условий получения органической формы

медьсодержащих соединений и их характеристика;

исследование биологической активности медьсодержащих

соединений в опытах in vitro и in vivo;

оценка биологической безопасности медьсодержащих соединений;

исследование биокорректирующих свойств глицерогелей,

обогащенных медьсодержащими биологически активными

соединениями;

разработка способов применения медьсодержащих биологически

активных соединений в технологии пищевых продуктов.

Научная новизна

9

Впервые показана возможность получения органической формы

медьсодержащих соединений путем биохимического синтеза с

производными диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты и изучены

их физико-химические свойства.

Установлено, что полученные субстанции обладают биологической

активностью доказанной в опытах in vitro и in vivo и не оказывают

отрицательного влияния на морфологию изучаемых органов относительно

контроля и биохимические показатели крови экспериментальных животных.

Полученные медьсодержащие соединения проявляют выраженную

противомикробную и противогрибковую активность на биообъектах,

относятся к классу малотоксичных веществ, стимулируют формирование

гуморального и клеточного иммунного ответа, проявляют антигипоксическое

действие, не обладают раздражающим и аллергизирующим действием на

кожу и конъюнктиву экспериментальных животных. Это открывает реальные

перспективы использования их в технологиях пищевых продуктов с

пролонгированными сроками хранения и специальными свойствами, в том

числе, лечебно-профилактического назначения.

Разработанные субстанции не оказывают отрицательного действия на

функционально-технические и органолептические свойства пищевых систем,

снижают бактериальную обсемененность полупродуктов и продуктов.

Проведены исследования, позволяющие продвинуться в понимании

основных закономерностей взаимодействия медьсодержащих биологически

активных соединений с клетками и живыми организмами. Эксперименты

проведены на биологических объектах разного уровня организации (мыши,

крысы, морские свинки). Определено влияние медьсодержащих

биологически активных соединений на жизнеспособность и функциональную

активность биологических объектов.

Теоретическая и практическая значимость

10

Теоретические положения и научные результаты значительно

расширяют знания в области прикладной биотехнологии и химии пищи,

пищевых биологически активных соединений и использованы в учебном

процессе при чтении лекций и проведении лабораторных работ при

подготовке бакалавров направлений 19.06.01 «Промышленная экология и

биотехнология» и 18.03.01«Химическая технология».

Получены молекулярно-органические формы медьсодержащих

соединений в разработанных условиях биохимического синтеза. Новизна

технологического решения доказана (патент РФ № 154888, 2015 г).

Полученные медьсодержащие биологически активные соединения безопасны

и перспективны в технологии пищевых продуктов.

Предложено средство, выполненное в виде глицерогеля, обладающее

многофакторным воздействием, которое может использоваться в

дерматологии, хирургии, оториноларингологии и т.д. и новизна которого

доказана (патент РФ № 2481835, 2013 г.)

Опытно-лабораторная апробация показала целесообразность получения

съедобных пленочных покрытий, пищевых дисперсий для увеличения сроков

хранения рубленных мясных полуфабрикатов и лечебно-профилактических

карамелей для придания специальных свойств и расширения ассортимента.

Основные положения, выносимые на защиту Получение медьсодержащих соединений в органической форме с

использованием производных диаминопиримидина и 6 –пенициллановой

кислоты методом биохимического синтеза. Биологические свойства и

безопасность медьсодержащих соединений. Возможные способы применения

в пищевых системах для пролонгирования сроков хранения и придания

специализированных свойств пищевым продуктам.

Степень достоверности и апробация результатов Достоверность полученных в диссертации результатов подтверждается:

масштабом экспериментальных исследований, полученных с использованием

11

современных методов и приборно-измерительной техники; использованием

методов математической статистики при обработке экспериментальных

данных; воспроизводимостью и адекватностью теоретических и

экспериментальных результатов.

Основные результаты работы докладывались на научных

конференциях Курского государственного медицинского университета

(Курск, 2010-2017 гг.), межвузовских конференциях студентов и молодых

ученых Курского государственного медицинского университета (Курск,

2010-2016 гг.), Всероссийской научно-практической конференции с

международным участием «Биомедицинская инженерия и биотехнология»

(Курск, 2008-2018 гг.), межкафедральной конференции Курского

государственного медицинского университета (2017 г.).

Разработки экспонировались на 41-ой межрегиональной

специализированной выставке «Здравоохранение» межрегиональный

диагностический форум (г. Воронеж, 2016 г.) (получен диплом); 43-ей

межрегиональной специализированной выставке «Здравоохранение»

межрегиональный диагностический форум (г. Воронеж, 2017 г.) (получен

диплом); 44-ой межрегиональной специализированной выставке

«Здравоохранение» межрегиональный диагностический форум (г. Воронеж,

2018 г.) (получен диплом).

12

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Биологически активные добавки – классификация, виды, значение и применение

Одним из главных факторов, определяющих нормальную

жизнедеятельность организма, его работоспособность и здоровье, является

питание. Исследования, проводимые в конце XIX и начале XX веков,

заложили основу современных представлений о потребностях человека в

пищевых веществах [2]. Были открыты основные незаменимые питательные

вещества: аминокислоты, жирные кислоты, витамины и минеральные

вещества.

До настоящего времени сохраняет свое значение теория

сбалансированного питания, сформулированная в начале XX века, основу

которой составляет сбалансированный подход к оценке пищи и режима

питания, т.е. поддержание и уравновешивание химического состава

организма. Рациональное сбалансированное питание предполагает

оптимальное соотношение различных компонентов пищи, обеспечивающее

нормальный уровень жизнедеятельности при оптимальном поступлении в

организм пластических энергетических и регуляторных веществ [1]. Для

поддержания адаптационного потенциала необходим ряд макро- и

микрокомпонентов пищи (белки, витамины, минорные биологически

активные соединения), которые обязательно должны поступать с рационом

питания. Длительное исключение из пищевого рациона одного из основных

компонентов (белков, липидов или углеводов) недопустимо [2, 6].

Благодаря теории сбалансированного питания преодолены многие

болезни, связанные с недостатком некоторых пищевых компонентов,

разработано рациональное питание для населения с учетом возраста и

физической активности человека. Однако систематические

эпидемиологические исследования, проводимые в разных странах, выявили

13

существенные отклонения рациона питания: недостаток белков; избыток

потребления жиров, дефицит полиненасыщенных жирных кислот; дефицит

витаминов; дефицит макро- и микроэлементов; дефицит пищевых волокон.

На рисунке 1 указаны факторы, которые приводят к недостаточности

питания.

Известно, что нерациональное, не только дефицитное, но и избыточное

или несбалансированное по составу и соотношению веществ, питание может

привести к дезорганизации обменных процессов в организме и развитию

заболеваний. Решение задачи рационализации питания привело к разработке

препаратов, которые позволяют восполнить недостаток тех или иных

нутриентов, могут оказывать слабое регулирующее влияние на

жизнедеятельность организма. Эти препараты получили название

биологически активных добавок (БАД).

Биологически активными добавками могут быть как природные, так и

синтетические вещества. Они не употребляются как пищевой продукт.

Биологически активные добавки могут вноситься на различных этапах

Низкая питательная

ценность пищевых

продуктов

Недостаточные

знания, низкий

уровень культуры

Низкая

покупательная

способность,

Недостаточность

питания

Неполноценный

разбалансированный

рацион

Низкий уровень

биодоступности

нутриентов

Неправильные и

вредные привычки в

области питания

Рисунок 1- Факторы формирующие недостаточность питания

14

технологического цикла производства, хранения, транспортировки готового

продукта для улучшения технологического процесса или отдельных его

стадий, повышения стойкости продуктов к различным видам порчи,

сохранения продукта или улучшения органолептических свойств [7].

Все БАД делятся на две большие группы: нутрицевтики и

парафармацевтики. Нутрицевтики - вещества, обладающие преимущественно

пищевой ценностью, применяются для коррекции химического состава пищи

человека. Их роль заключается в оптимизации питания конкретного

человека, восполнении дефицита или недостаточности эссенциальных

пищевых компонентов, повышении неспецифической резистентности

организма к неблагоприятным факторам и иммуномодулирующем действии.

Цель применения нутрицевтиков - улучшение пищевого рациона

населения, профилактика заболеваний населения, рациональное

сбалансированное питание.

Вторая группа парафармацевтики – это вещества, стоящие ближе к

лекарственным средствам на натуральной основе, чем к пище, которые

оказывают целенаправленное воздействие на функции различных органов и

систем организма в физиологических границах [8, 9] и обязательно

назначаются врачом, что требует от специалиста дополнительных знаний в

области фитофармакологии. Парафармацевтики являются натуральными

продуктами, содержащими алкалоиды, гликозиды, биофлавоноиды,

органические кислоты, эфирные масла и другие вещества. Их роль

заключается в регуляции функциональной активности организма, нервной

деятельности, микробиоценоза желудочно-кишечного тракта, адаптогенном

эффекте.

Однако деление БАДов на нутрицевтики и парафармацевтики

несколько условно, так как те и другие в разной степени оптимизируют

химический состав пищи человека и поддерживают его функциональную

активность [10].

15

Цель введения пищевых добавок заключается в следующем (рисунок 2):

совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сырья,

изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания [7].

Использование биологически активных добавок возможно тогда, когда

их длительное употребление не угрожает здоровью человека.

Рисунок 2 - Пищевые добавки с различными технологическими функциями

Использование БАД обосновано для следующих целей:

рационализация питания для каждого конкретного человека с учетом его

физиологических потребностей и энергозатрат; уменьшения калорийности

рациона; повышение неспецифической резистентности организма к

неблагоприятным факторам; целенаправленное влияние на метаболизм -

связывание или выведение из организма токсических и чужеродных веществ;

повышение иммунной защиты организма; нормализация кишечной

микрофлоры.

В основном биологически активные добавки применяются здоровыми

людьми, реже - в состоянии предболезни, также они могут использоваться в

состоянии болезни, но только как дополнение к основной терапии. Однако их

бесконтрольное и длительное применение может привести к

16

неблагоприятным последствиям, которые специалисты выделяют в

следующие группы риска: недостаточная изученность некоторых БАД;

неисследованность сочетаемости компонентов БАД, входящих в их состав;

риск передозировки; содержание в них сильнодействующих компонентов;

неизученность взаимодействия БАД с лекарственными препаратами,

назначенными врачом по основной терапии; воздействие БАД на развитие

плода во время беременности (этот вопрос практически не изучен и вызывает

большое опасение).

БАДы подразделяются на несколько функциональных групп. К ним

относятся, прежде всего, соединения, которые вообще не могут

синтезироваться в организме (т.е. являются незаменимыми), или их синтез

часто невозможен по разным причинам. К этой группе пищевых добавок из

наиболее известных и значимых относятся витамины. Под словом

«витамины» подразумеваются вещества, поступающие в организм человека в

достаточно незначительных количествах и дефицит которых может вызывать

различные проблемы со здоровьем, в частности, авитаминозы.

В настоящее время наряду с разнообразными группами витаминов

следует учитывать незаменимые жирные кислоты (омега-3 и омега-6

кислоты), содержание которых определяется в некоторых маслах, например,

в рыбьем жире, льняном и рапсовом масле, маслах черной смородины,

бурачника и энотеры), а также на жизненноважные элементы (кальций,

селен, цинк, магний) и незаменимые аминокислоты. Вещества этой группы

наиболее полно соответствуют названию «пищевые добавки», поскольку они

восполняют дефицит различных веществ в диете. Кроме того, необходимо

помнить, что правильный и сбалансированный прием пищи позволяет

естественным способом восполнять дефицит жизненноважных веществ. В

случае неполноценной диеты, которая не может обеспечить потребность

организма в этих веществах, биологически активные добавки являются

крайне необходимыми. Так, например, при строгой вегетарианской диете

17

возникает дефицит витамина В12 и кальция, низкожировая диета или

увеличенное употребление животных жиров и маргаринов в организме

вызывает недостаток незаменимых жирных кислот.

Еще одной группой БАД являются препараты, которые способны

улучшать возможность организма противостоять вредным воздействиям. В

этом случае лидирующее положение занимают антиоксиданты. Эти вещества

(кстати, среди них есть витамины) способны нейтрализовать свободные

радикалы (т.е. активные формы кислорода). Антиоксиданты играют

огромную роль в процессах старения и патогенезе различных заболеваний.

Витамины Е, С, и А проявляют антиоксидантные свойства. Растительные

полифенольные соединения (флавоноиды) и растения, их содержащие,

например, зелёный чай и красный виноград, проявляют антиоксидантные

свойства не являясь витаминами. Еще одна группа веществ, которая

вызывает бурные обсуждения, включает препараты, влиящие на

физиологические процессы в организме, но формально не являющиеся

лекарственными средствами. Например, гинкго билоба, как показали

исследования улучшает кровообращение в головном мозге и в связи с этим

рекомендовано пожилым людям. Растительные вещества, содержащие

эфедру и кофеин, применяются в БАДах для «сжигания жира». А БАДы,

содержащие зверобой и кава-кава используются для улучшения настроения

пациентов.

Само название «пищевые добавки» («dietary supplements»)

подразумевает, что эти препараты, необходимо принимать дополнительно к

диете. БАДы выпускают в виде различных форм: капсулы, таблетоки,

микстуры, порошкови и т.д. и поэтому они становятся весьма похожими на

лекарства. Однако лекарственные средства, прежде чем попасть на рынок,

проходят многолетние исследования, включающие как изучение на

животных, так и клинические испытания, то с БАДами другая ситуация. В

настоящее время в России для сертификации БАД достаточным является

18

представление протоколов клинических испытаний на биологическую

эффективность, в данном случае требования гораздо ниже, чем к

доклиническому изучению лекарственных препаратов.

Поскольку БАДы не должны действовать как лекарственные средства,

то в их описании применяют такие слова, как «улучшает», «нормализует»,

«стимулирует», «укрепляет», «способствует» и т.д.

Однако в настоящее время разработаны строгие методы контроля

подлинности, эффективности и безопасности БАД. Появились обязательные

требования к маркировке БАД. В РФ с 2003 г. введен список растений,

запрещенных для изготовления БАД. В его составе 183 наименования.

Запрещается использовать животное сырье и растения, которые накапливают

психостимулирующие, сильнодействующие и ядовитые соединения. Одним

из основных критериев отнесения того или иного продукта к БАД является

то, что эффект от приёма не должен превышать пределов физиологической

нормы. Кроме того, на упаковке БАД недопустимы указания на уменьшение

симптоматики или излечение от каких-либо болезней, а также для БАД к

пище необходимо наличие информации: «Не является лекарством».

В Российской Федерации создана и продолжает развиваться

нормативная база по производству, потреблению, контролю за качеством и

безопасностью БАД. К основным нормативным документам относятся:

Федеральный Закон Российской федерации «О качестве и

безопасности пищевых продуктов» (№29-ФЗ от 02.01.200 г.);

Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2000 г. №988 «О

государственной регистрации новых пищевых продуктов, материалов и

изделий».

СанПин 2.3.2. 1290-03 «Гигиенические требования к организации

производства и оборота биологически активных добавок к пище (БАД)» (М.:

Минздрав России, 2003).

19

Руководство Р.4.1.1672 – 03 «Руководство по методам контроля

качества и безопасности биологически активных добавок к пище» (введены с

30 июня 2003 г.).

Методические рекомендации МР 2.3.1. 1915 – 04

«Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных

веществ» (введены с 30 июня 2003 г.).

Между биологически активными добавками и вспомогательными

веществами, необходимыми для технологического процесса, существуют

различия. Вспомогательные вещества не являются пищевыми

ингредиентами, а используются в переработке сырья или с целью улучшения

технологического процесса [11].

Человек употребляет пищевые добавки в течение многих веков (соль,

перец, гвоздика, мускатный орех, корица, мед). Широкое их использование

связано с ростом населения и концентрацией его в городах, что вызвало

необходимость увеличения объемов производства продуктов питания,

совершенствование традиционных технологий их получения с

использованием достижений химии и биотехнологии [11].

В настоящее время можно выделить дополнительные причины

широкого применения биологически активных добавок производителями

продуктов питания. Они заключаются в следующем:

применение добавок для увеличения сроков сохранения их

качества;

изменяющиеся представления потребителей о продуктах

питания;

разработка новых видов пищевых продуктов, в том числе

продуктов функционального назначения [10, 12, 13].

Для гармонизации использования пищевых добавок Европейский

Совет разработал рациональную систему цифровой кодификации пищевых

добавок с литерой "Е". Она включена в кодекс для пищевых продуктов

20

(Codex Alimentarius, Ed.2, V.I) ФАО/ВОЗ (ФАО — Всемирная

продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН; ВОЗ —

Всемирная организация здравоохранения) как международная цифровая

система кодификации пищевых добавок (International Numbering System —

INS) [14, 15].

Классификация биологически активных добавок выглядит следующим

образом (основные группы):

— Е100—Е182 — красители;

— Е200 и далее — консерванты;

— Е300 и далее — антиокислители (антиоксиданты);

— Е400 и далее — стабилизаторы консистенции;

— Е450 и далее, Е1000 — эмульгаторы;

— Е500 и далее — регуляторы кислотности, разрыхлители;

— Е600 и далее — усилители вкуса и аромата;

—Е700—Е800 — запасные индексы для другой возможной

информации;

— Е900 и далее — глазирующие агенты, улучшители хлеба [15-17].

За последние годы в области технологий и ассортимента пищевых

продуктов произошли значительные изменения, которые отразились на

традиционных продуктах (хлеб, кондитерские изделия, напитки и т. д.), а

также способствовали появлению новых групп пищевых продуктов,

функциональных продуктов, продуктов лечебно-профилактического и

детского питания и др., что выразилось в принципиально новых

технологических и аппаратурных решениях [18-26].

1.2 Биологически активные добавки в профилактике нарушения пищевого статуса

Анализ исследований последних лет показал значимый вклад БАД в

профилактику возникновения и развития заболеваний [27-29].

21

В кардиологической практике установлено, что БАД (витамины,

макро- и микроэлементы, аминокислоты, ПНЖК и т.д.) проявляют высокую

эффективность в комплексной терапии и профилактике, что в свою очередь

позволяют обеспечить клинически значимый кардиопротективный эффект,

повышение сократительной способности миокарда, нормализацию

липидного спектра плазмы крови, постепенное снижение артериального

давления, коррекцию нарушений микроциркуляции, восстановление ритма

[9].

Как показал многолетний клинический опыт многие БАД не менее

эффективны, чем фармпрепараты, которые применяются в основной терапии

при лечении системного атеросклероза, кардиомиопатии, миокардиострофий.

Показано, что ряд заболеваний так называемых «болезней-митохондрий»,

вызывающих грубое нарушение функций сердца, успешно лечатся только с

применением коэнзима Q10 и L-карнитина [30].

БАД в пульмонологии, в основном, применяются как вспомогательные

вещества, усиливающие эффект действия антибиотиков и нивелирующие

побочные действия в виде дисбактериозов. Многие клиницисты часто

применяют эубиотики, протеолитические ферменты, являющиеся

парафармацевтиками с отхаркивающим, противоспалительным,

бронхорасширяющим действием в комплексном лечении и профилактике

острых и хронических неспицифических заболеваний легких и бронхов. БАВ

содержащие растения со стероидоподобным действием, а также омега-3

ПНЖК и магний весьма успешно применяются для лечения бронхиальной

астмы и хронического обструктивного бронхита [10, 30, 31].

В гастроэнтерологии БАД успешно используются вместе с

лекарственными препаратами для лечения и вторичной профилактики

язвенных поражений ЖКТ, дисбактериозов, ферментов недостаточности,

дискинезий, желчевыводящих путей [2]. Необходимо отметить

эффективность БАД как средств комплексного безоперационного лечения

22

желчекаменной болезни, а также поддержания функций печени при лечении

хронического гепатита.

В ревматологии, учитывая побочное и токсикологическое действие

большинства лекарственных препаратов, большую роль начинают играть

безопасные средства для хондропротекции — глюкозамин и хондроитина

сульфат; для уменьшения выраженности воспалительного процесса — омега-

3 ПНЖК, протиолетические ферменты, растения — дьявольский коготь,

гортензия древовидная, юкка; для иммуномодуляции — препараты из

растений эхинацея, кошачий коготь [32], микроводросль спирулины; для

эффективной реминерализации — хвощ полевой, ламинария, овёс. В

настоящее время появилась возможность снижения доз иммуносупрессантов

и кортикостероидов при их комбинации с БАД [33].

Важна роль БАД в поддержании оптимального микронутриентного

состава центральной и периферической нервной системы — витамины,

микроэлементы, аминокислоты, фосфолипиды, а также в мягком

регулировании нарушенных функций с помощью тонизирующих веществ —

элеутерокок, женьшень, китайский лимонник [32].

Как показали научные исследования, системное применение БАД из

группы нутрицевтиков является надежным способом предупреждения

многих заболеваний эндокринной системы [34], в комплексной терапии

сахарного диабета обоих типов, в монотерапии пациентов с избыточным

весом [31, 34]. Весьма обнадеживающие результаты в последнее время

получены по использованию БАД в комплексном лечении заболеваний

мочевыводящих путей, хронических воспалительных заболеваниях

репродуктивной системы, бесплодия, вторичных иммунодефицитов,

профилактике онкологических заболеваний и улучшения переносимости

специфического лечения [30-37]. С использованием БАД могут быть

скорректированы состояния дезадаптации или «предболезни», многие

нарушения функционирования органов и систем, а также последствия

23

природных катастроф и длительного действия профессиональных вредностей

[2, 12, 38, 39].

Изменения в образе жизни, структуре питания человека, наступившее в

XX веке, не позволяют в настоящее время даже чисто теоретически

обеспечить традиционными путями организм необходимыми веществами,

что оказало крайне негативное воздействие на здоровье населения

экономически развитых стран. Именно нарушением пищевого статуса можно

объяснить высокий процент таких заболеваний как атеросклероз,

ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет,

заболевания желудочно-кишечного тракта, а также лиц с нарушенной

иммунореактивностью и резистентностью к естественным и техногенным

факторам окружающей среды. В настоящее время специалисты в области

питания и медицины считают, что наиболее быстрым, экономически

обоснованным и приемлемым путём решения обсуждаемой проблемы может

стать создание и широкое применение в повседневном питании больных и

здоровых людей биологически активных добавок к пище [40].

Таким образом, биологически активные добавки не являются

лекарственными средствами и могут использоваться в случае болезни как

дополнение к основной терапии. Возможно применение БАД здоровыми

людьми с целью нормализации рациона питания при недостаточном

поступлении макро- и микронутриентов, а также для функционального

воздействия на органы и системы организма в физиологических границах.

Поэтому актуальность научных исследований в области создания БАД

не вызывает сомнения.

1.3 Влияние микроэлементов на функционирование макроорганизмов

Все живые организмы тесно контактируют с окружающей средой.

Жизнь требует постоянного обмена веществ в макроорганизме. Поступлению

химических элементов в организм способствуют питание и потребляемая

24

вода. Суточное поступление химических элементов (таблица 1) должно

находиться на определенном уровне [41].

Таблица 1 - Суточное поступление химических элементов в организм человека

Суточное поступление, мг Химический элемент взрослые дети

1 2 3 K 2000-5500 530 Na 110-3300 260 Ca 80-1200 420 Mg 300-400 60 Zn 15 5 Fe 10-15 7,0 Mn 2,0-5,0 1,3 Cu 1,5-3,0 1,0 Mo 0,075-0,250 0,06 Cr 0,05-0,2 0,04 Co Около 0,2(витамин B12) 0,001 Cl 3200 470

PO 43- 800-1200 210

SO42- 10 -

J 0,15 0,07 Se 0,05-0,07 - F 1,5-4,0 0,6

Исследователи считают, что каждый элемент выполняет определённую

биологическую функцию. Например, роль макроэлементов очевидна

поскольку основное количество кальция и фосфора в виде гидроксофосфата

кальция (Ca10(PO4)6(OH)2) входит в кости, а хлор в виде соляной кислоты – в

желудочный сок. Большинство жизненноважных элементов относится к

металлам, которые больше половины являются d-элементами в организме

человека способны образовывать координационные соединения с

органическими лигандами [42, 43]. Например, установлено, что марганец

25

входит в состав 12 различных ферментов, железо – в 70, медь – в 30, а цинк

более чем в 200.

При недостатке микроэлементов нарушается нормальное

функционирование организма [44, 45].При недостатке железа развивается

анемия, а при его избытке наблюдается сидероз глаз и лёгких. Дефицит в

организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов,

патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях и служит

одной из причин раковых заболеваний. Избыток меди приводит к нарушению

психики и параличу некоторых органов [41].

Медь относится к группе металлов. Представляет собой пластичное

вещество золотисто-розовой расцветки. При окислении покрывается пленкой

с красным оттенком. Не подвергается химическому воздейсвию воды и

воздуха. Название происходит от латинского слова Cuprum, которое в свою

очередь было получено от названия греческого острова Кипр.

Современные ученые подтвердили исключительное влияние металла на

здоровье человека. Меди было присвоено звание «металла жизни». Стоит

перечислить все качества этого элемента, чтобы понять, что такое название

было дано ему вполне заслужено:

антиоксидант в составе ферментов влияет на выработку коллагена,

меланина, гистамина и ведет борьбу со свободными радикалами;

принимает участие в формировании эритроцитов и гемоглобина

(поэтому кроветворение важная функция элемента), делая

эластичными и прочными кровеносные сосуды;

обеспечивает функцию инсулина;

принимает участие в выработке энергии за счет переработки белков,

жиров и углеводов, поступающих в организм с пищей;

за счет синтеза фермента простагландина погддерживает кровяное

давление;

26

в комплексе с аскорбиновой кислотой влияет на болезнетворные

микроорганизмы;

оказывает противовоспалительный эффект;

оказывает влияние на работу желез, участвующих в процессе

пищеварения;

принимает участие в транспортировкет железа;

влияет на выработку женских половых гормонов;

оказывает влияние на реакции фосфолипидов в мембранах клеток

головного мозга и нервной системы [41, 44].

Благодаря меди в организме синтезируются ферменты, играющие

исключительную роль. Медьсодержащая тиррозиназа запускает и

ускоряет процесс образования меланина - пигмент кожи, волос, радужной

оболочки глаз. Меланин выполняет барьерную функцию, защищая

организм от негативного воздействия ультрафиолета.

Ферменты, обеспечивающие перенос кислорода в крови, также

содержат ионы меди. Незаменимы соединения микроэлемента для снижения

развития аутоиммунных заболеваний, а также повышения сопротивляемости

организма инфекциям.

Дефицит меди сопровождается негативными симптомами:

головные боли;

недомогание;

частые инфекционные заболевания;

выпадение волос;

появление седины;

анемия;

остеопороз;

переломы костей;

атеросклероз;

гормональные и эндокринные нарушения;

27

неврологические заболевания;

тошнота;

рвота;

отклонения функций почек, печени.

С целью устранения дефицита меди используются пищевые продукты,

содержащие медь, особенно: шоколад, какао, авокадо, морепродукты, печень,

крупы и др.

При вдыхании пыли или паров, содержащих микроэлемент, повышается

температура, возникает повышенная потливость, жажда, сухой кашель,

одышка, раздражительность. Тяжелые отравления сопровождаются

разрушением эритроцитов, появлением крови в моче. Интоксикацию

устраняют специальными препаратами в медицинском учреждении. В случае

накопления меди применяют диетотерапию и вещества, являющиеся

гепатопротекторами, желчегонными средствами, а также вещества,

содержащие цинк, бор и молибден. В случае сильной интоксикации

используются вещества, которые являются хорошими

комплексообразователями.

Соединения меди сами по себе обладают дезинфицирующими

свойствами в отношении бактерий, вирусов и грибковой инфекции. В

организме ионы металла помогают: усваиваться аскорбиновой кислоте,

снижают токсическое действие микробов при заболеваниях, усиливают

действие антибиотиков, повышают общую сопротивляемость.

Медь(II) – типичный комплексообразователь, образующий

комплексные соединения с водой, аммиаком, аминокислотами,

органическими основаниями, пептидами и др., но хелатные комплексы она

образует со сложными органическими лигандами [46, 47].

Многие свойства меди(II) в реакциях комплексообразования определяет

почти заполненная, но всё же подвижная d-подоболочка.

28

Ионы меди склонны к образованию ковалентных связей(3d9) и в связи с

этим, могут взаимодействовать с аминным азотом и сульфидной серой.

Окрашенность соединений меди в голубой или зелёный цвет также

является следствием подвижности электронной оболочки атома меди.

Медь является необходимым и постоянно присутствующим элементом

в живых организмах, участвующим в процессах тканевого дыхания и

кроветворения. Медь входит в состав ферментов и гормнов, оказывает

влияние на рост, развитие и воспроизведение, различные процессы обмена,

гемоглобинообразования, фагоцитарную активность лейкоцитов [45].

Сравнивая ион меди с ионами других металлов, он активнее реагирует с

аминокислотами, протеинами (пептидами) и азотистыми основаниями,

образуя высоко устойчивые комплексы [48-51].

Из-за высокого сродства иона меди к вышеперечисленным лигандам в

тканях и жидкостях организма свободные ионы меди практически

отсутствуют и поэтому в живом организме медь находится преимущественно

в комплексных соединениях в основном с аминокислотами, а также с

белками типа сывороточного альбумина и церулоплазмина (ЦПЛ).

В растениях медь также входит в ферменты, учавствует в синтезе

железосодержащих ферментов, активизирует дыхание растений, фотосинтез,

углеводный обмен и образование витаминов P и B [52].

Установлен факт увеличения активности лекарственных веществ

акнтибактериального действия в присутствии металлов [47, 53-56].

В ряде работ [56-60] показано, что отмечается корреляция между

противомикробными свойствами антибиотиков и способностью образования

хелатных комплексов с ионами кальция. Для тетрациклина аналогичная

корреляция показала способность давать комплексные соединения меди

состава 1:2 (ML2), так как избыток ионов меди ингибирует активность

тетрациклинов.

29

Медь в организме обнаружена в двух степенях окисления – Cu(I) с

координационным числом 2 или 4 и Cu(II) координационным числом 4 или 6.

Данный элемент депонируется в печени и является центральной частью

оксиредуктаз (аскорбатоксидазы, полифенолоксидазы). Обнаружин

фунгицидный эффект соединений Cu(II).

В медицине применяют сернокислую медь в качестве

противомикробного и прижигающего средства. Препараты различных солей

меди используют наружно для промываний и спринцеваний; в виде мазей

при воспалительных процессах слизистых оболочек; в физиотерапии. Медь в

сочетании с железом применяется при лечении детей с гипохромной

анемией.

Cульфaт меди(II) это неoргaничеcкoе coединение – медный купoроc . В

прирoде вcтречaетcя в виде минерaлoв хaлькaнтитa (CuSO4·5H2O),

хaлькoкиaнитa (CuSO4), бoнaттитa (CuSO4·3H2O), бутитa (CuSO4·7H2O) и в

cocтaве других минерaлoв.

Из структуры меднoгo купoрoca установлено,что вoкруг иoнa меди

кooрдинирoвaны двa aниoнa SO42− пo ocям и четыре мoлекулы вoды (в

плocкocти), a пятaя мoлекулa вoды игрaет рoль мocтикoв, кoтoрые при

пoмoщи вoдoрoдных cвязей oбъединяют мoлекулы вoды из плocкocти и

cульфaтную группу.

Рисунок 3 - Рacтвoримocть CuSO4, г/100 г H2O

30

Рacтвoримocть cульфaтa меди(II) пo мере рocтa темперaтуры прoхoдит

через интервал, в течение кoтoрoгo рacтвoримocть coли практически не

меняетcя (в интервaле 80-200 °C) (рисунок 3).

Кaк и вcе coли, oбрaзoвaнные иoнaми cлaбoгo ocнoвaния и cильнoй

киcлoты, cульфaт меди (II) гидрoлизуетcя, (cтепень гидрoлизa в 0,01М

рacтвoре при 15 °C cocтaвляет 0,05 %) и дaёт киcлую cреду (pH укaзaннoгo

рacтвoрa 4,2). Кoнcтaнтa диccoциaции cocтaвляет 5·10−3.

Основное поступление меди в организм из пищи. Некоторые овощи и

фрукты содержат от 30 до 230 мг меди. Большое количество меди

содержится в продуктах моря, бобовых, капусте, крапиве, кукурузе, моркови,

шпинате, яблоках, какао-бобах.

До 95% меди, поступающей в организм, абсорбируется в желудочно-

кишечном тракте. Двухвалентную медь организм усваивает в большей

степени. В крови 60-65 % меди связывается с церулоплазмином.

Суточная потребность меди организмом является 2-3 мг/сутки. При

поступлении меди в организм менее 1мг/сутки развивается её дефицит.

Токсичной является концентрация меди 200 мг/сутки.

Установлено, что медь проникает во все клетки, ткани и органы, а

максимальная её концентрация содержится в печени, почках, мозге, крови, но

возможно ее присутствие и в других органах и тканях. Особое значение в

метаболизме меди играет печень, так как синтезирует белок церулоплазмин,

обладающий ферментативной активностью и оказывающий влияние на

регуляцию гомеостаза меди [61-63].

Для поддержания требуемого количества меди в организме с помощью

лекарственных средств выбирают разнообразные биологические активные

добавки (БАД) и витаминные комплексы. Обычно они включают в себя

несколько микроэлементов, которые способствует улучшению работы

организма человека [1, 9, 31, 32, 64].

31

До 95% меди, поступающей в организм, абсорбируется в желудочно-

кишечном тракте. Двухвалентную медь организм усваивает в большей

степени. В крови 60-65 % меди связывается с церулоплазмином.

Суточная потребность меди организмом является 2-3 мг/сутки. При

поступлении меди в организм менее 1мг/сутки развивается её дефицит.

Токсичной является концентрация меди 200 мг/сутки.

Установлено, что медь проникает во все клетки, ткани и органы, а

максимальная её концентрация содержится в печени, почках, мозге, крови, но

возможно ее присутствие и в других органах и тканях. Особое значение в

метаболизме меди играет печень, так как синтезирует белок церулоплазмин,

обладающий ферментативной активностью и оказывающий влияние на

регуляцию гомеостаза меди [61,62,63].

Для поддержания требуемого количества меди в организме с помощью

лекарственных средств выбирают разнообразные биологические активные

добавки (БАД) и витаминные комплексы. Обычно они включают в себя

несколько микроэлементов, которые способствует улучшению работы

организма человека [1, 9, 31, 32, 64].

С пoмoщью БАД, содержащих мeтaллoкoмплeксы, мoгут быть

прeoдoлeны нeгaтивныe эффeкты, вoзникaющиe при испoльзoвaнии

лeкaрствeнных прeпaрaтoв, сoдeржaщих нeoргaничeскиe сoли, пoлнoстью

диссoциирующиe с oбрaзoвaниeм иoнoв мeтaллoв. С другoй стoрoны, иoны

мeтaллoв мoгут измeнять вeличину и нaпрaвлeннoсть фaрмaкoлoгичeских

эффeктoв oргaничeских сoeдинeний-лигaндoв − вслeдствиe измeнeния

рaзмeрa, фoрмы, рaспрeдeлeния зaрядoв и oкислитeльнo-вoсстaнoвитeльных

пoтeнциaлoв систeм [33].

Тaкиe микроэлементы кaк цинк, кoбaльт и мeдь слeдуeт oтнeсти к

микроэлементам, учaствующим в кoмпeнсaтoрных рeaкциях при нeкoтoрых

типaх гипoксии. Пoдoбныe сдвиги пoявляются рaнo и имeют

диaгнoстичeскoe знaчeниe [33].

32

При мнoгих зaбoлeвaниях нaблюдaeтся пoвышeниe сoдeржaния мeди в

сывoрoткe крoви . Oснoвнoe кoличeствo мeди в сывoрoткe вхoдит в сoстaв

– 2-глoбулинa (цeрулoплaзминa), мoлeкулa кoтoрoгo сoдeржит 8 aтoмoв

мeди. Цeрулoплaзмин - oкислитeльный фeрмeнт, кaтaлизирующий oкислeниe

aдрeнaлинa, витaминa С, гистaминa, сeрoтинa и т.д.

Нaпримeр, дeфицит тaких мeтaллoв, кaк мeдь, цинк, жeлeзo, привoдит к

снижeнию oбщeй иммунoлoгичeскoй рeaктивнoсти oргaнизмa, фaгoцитaрнoй

aктивнoсти лeйкoцитoв, титрa лизoцимa сывoрoтки крoви.

Комплексные соединения металлов, выпoлняющиe в oргaнизмe

oпрeдeлeнныe биoлoгичeскиe функции пoдрaздeляют пo признaку нa

трaнспoртныe и aккумулятoрныe фoрмы, a тaкжe aктивaтoры инeртных

мoлeкул и биoкaтaлизaтoры. Эффeктивнoсть мнoгих антимикрoбных и

прoтивoвирусных прeпaрaтoв (aнтибиoтикoв, изoпрoпиaзидa, бaцитрaцинa и

др.) усиливaeтся в присутствии мeтaллoв [54 - 56].

Oдним из критeриeв, oпрeдeляющим спeцифичeскую aктивнoсть

биoкoмплeксoв in vivo, являeтся синeргичныe и aнтaгoнистичeскиe

взaимooтнoшeния биoмeтaллoв, но вoпрoс o физиoлoгичeскoм синeргизмe и

aнтaгoнизмe мeтaллoв в сoстaвe комплексных сoeдинeний нeдoстaтoчнo

изучeн. Однако глубoкoe и всeстoрoннee исслeдoвaниe этого вопросасoздaeт

вoзмoжнoсть рeгулирoвaния спeцифичeских и пoлeзных свoйств

биoкoмплeксoв.

На эффeктивнoсть дeйствия микрoэлeмeнтoв, связaнных с

лeкaрствeнными срeдствaми, оказывает влияние нeскoлько фaктoрoв -

прирoда цeнтрaльнoгo aтoмa, хaрaктeр и прoчнoсть связи мeтaлл-лигaнд,

сoдeржaние ввoдимых микрoэлeмeнтoв в крoви, пeчeни и пoрaжeнных

oргaнaх при кoнкрeтнoй пaтoлoгии, влияние микрoэлeмeнтoв нa рoст

бaктeрий, вызывaющих эту пaтoлoгию [43, 65, 66].

При ввeдeниe в oргaнизм нeдoстaющих микрoэлeмeнтoв в видe их

кoмплeксных сoeдинeний (мeдь - 50, кoбaльт - 35, фeррaмид и др.) пoвышaeт

33

oбщую рeзистeнтнoсть oргaнизмa и ускoряeт выздoрoвлeниe бoльных.

Пoлoжитeльныe рeзультaты были пoлучeны при испoльзoвaнии в

кoмплeкснoм лeчeнии oстрых брoнхитoв фeррoплeксa, a тaкжe прeпaрaтoв

кoбaльтa и мeди.

Кoмплeксы мeди (купрaлeнa, дикупрeнa, мoрруaтa мeди, пeрмaлoнa)

испoльзуются в кaчeствe прoтивoвoспaлитeльных срeдств для лeчeния тaких

зaбoлeвaний, кaк тубeркулeз, рeвмaтoидный aртрит, рeвмaтизм,

стaфилoкoккoвый спoндилит, гoнoкoккoвый aртрит, синдрoм Рeйтeрa,

крaснaя вoлчaнкa, сaркoидoз. Aвтoры считaют, чтo вoзмoжными

мeхaнизмaми дeйствия кoмплeксoв мeди являются: индуцирoвaниe

лизилoксидaзы и супeрoксиддисмутaзa, стимуляция синтeзa прoстoглaндинa

и Т-лимфoцитaрнoй рeaкции, стaбилизaция лизoсoмных мeмбрaн.

Для пoлучeния кoмпoзиций «лeкaрствeннoe вeщeствo —

высoкoмoлeкулярнoe сoeдинeниe» в кaчeствe нoситeлeй мoгут быть

испoльзoвaны пoлиэтилeнoксиды, пoливинилoвый спирт, коллаген

пoливинилпиррoлидoн, пoлиaкрилaмид и другиe. Блaгoдaря им

лeкaрствeнныe вeщeствa нeпрeрывнo пoдaются в oргaнизм, сoздaвaя

кoнцeнтрaцию, близкую к минимaльнoму тeрaпeвтичeскoму урoвню, нe

дoстигaя тoксичeскoгo урoвня [67 - 71].

Oсoбую группу сoстaвляют пoлисaхaридныe кoмплeксы мeтaллoв,

кoтoрыe тaкжe испoльзуются в мeдицинe в кaчeствe лeкaрствeнных вeщeств.

В нaстoящee врeмя пoлучeны нoвыe крoвeзaмeнитeли рoндфeррин,

спeйсфeррoн, нeoрoндeкс и микрoдeз, прeдстaвляющиe сoбoй кoмплeксы

дeкстрaнa с кaтиoнaми Сo, Cu, Fe. Этo прeпaрaты с гeмoстимулирующим и

прoтивoaнeмичeским дeйствиeм, oтличaющиeся oт сущeствующих aнaлoгoв

хoрoшeй биo- и гeмoсoвмeстимoстью, бoлee вырaжeнным и длитeльным

эффeктoм дeйствия [69].

Изучено взаимодействие дeкстрaнa и кaрбoксимeтилдeкстрaнa с

кaтиoнaми жeлeзa, мeди, кoбaльтa, цинкa, a тaкжe дeкстрaнa с

34

пoливинилoвым спиртoм, с aминoкислoтaми, с иммунoглoбулинoм и

прoдуктoв их взaимoдeйствия с иoнaми мeтaллoв. Пoлучeнныe дaнныe

испoльзoвaны при рaзрaбoткe нoвых вeтeринaрных прeпaрaтoв,

прeднaзнaчeнных для лeчeния и прoфилaктики aнeмии, бeлoмышeчнoй

бoлeзни, пaрaкeрaтoзa, для нoрмaлизaции функции щитoвиднoй жeлeзы

мoлoднякa сeльскoхoзяйствeнных живoтных.

Нa oснoвe кoмплeксa крaхмaлa, выдeлeннoгo из пшeницы или рисa, с

кaтиoнaми жeлeзa, мeди, цинкa aлюминия, oлoвa и др. сoздaн пoтeнциaльный

прeпaрaт для зaщиты кoжи и вoлoс oт пoврeждaющeгo вoздeйствия УФ

рaдиaции, усилeния рeпaрaтивных прoцeссoв пoслe хирургичeскoгo

вмeшaтeльствa, ускoрeннoгo зaживлeния рaн, oжoгoв и т.д.

Пoлисaхaриды, oбрaзующиe кoмплeксы с кaтиoнaми мeтaллoв, мoгут

испoльзoвaться в сoстaвe рaзличных лeкaрствeнных срeдств в кaчeствe

прoтивoядия при oтрaвлeнии тяжeлыми мeтaллaми. Нaпримeр, выдeлeнный

из рaстeний пoлисaхaрид рaмнoгaлaктурoнaн oбрaзуeт кoмплeксы с

мышьякoм, кaдмиeм, мeдью, кoбaльтoм, свинцoм, цинкoм, сeлeнoм и др. и

eгo прeдлaгaют испoльзoвaть в сoстaвe рaзличных лeкaрствeнных фoрм в

кaчeствe aнтидoтa. Прoчныe кoмплeксы с иoнaми Cu2+, РЬ2+, Hg2+ oбрaзуeт и

пoлисaхaрид из грибa вeшeнки, кoтoрый при ввeдeнии в oргaнизм чeлoвeкa

мoжeт испoльзoвaться в кaчeствe дeтoксикaнтa.

1.4 Биоразлагаемые с пленки и покрытия Во второй половине прошлого века появилась тара для всевозможных

напитков, основным сырьем для которой служил полиэтилентерефталат

(ПЭТ). Производство пластиковой тары развивалось настолько

стремительно, что отработанная тара превратила городские свалки в

экологически опасные очаги. Частичным решением экологической проблемы

стала переработка использованной тары в продукцию технического

назначения, в основном, в полиэфирные волокна и композиционные

материалы [72]. В связи с этим усилия исследователей были направлены на

35

разработку биоразлагаемых упаковочных материалов: биополимеров

(биопластиков), которые могут быть биологически разложены

(оксоразлагаемые, гидроксоразлагаемые), например, био-ПЭТ,

биополиэтилен; биологически разлагаемых полимеров на основе

возобновляемого сырья животного или растительного происхождения;

появились полимеры из растений (кукуруза, крахмал, пшеница, сахарный

тростник и др.). В 90-е годы была получена пищевая тара для напитков,

йогурта на основе крахмала.

Одновременно развивались «зеленые» технологии на основе

традиционных полимеров, в частности, ПЭТ. Решение проблемы “зеленой“

химии продвигалось рядом ведущих фирм мира (Кока-Кола, Данон, Хайнц и

др.). Рядом исследователей было предложено традиционное сырье для

синтеза ПЭТ-этиленгликоль и терефталевой кислоты получать не на основе

продуктов переработки нефти, а на основе возобновляемых природных

материалов: кукурузы, сахарного тростника, сахарной свеклы. [73,74].

Мировое потребление биоразлагаемых пластиков всего за 4 года (с

2012-2016 года) выросло в 2,7 раза – с 831,9 до 2315,0 тыс. тонн в год,

которые использовались для производства одноразовых бутылей,

стаканчиков для воды, молока, сока, тарелок, поддонов, мешков для мусора,

пакетов для супермаркетов, сельскохозяйственной пленки, медицинских и

косметологических изделий и т.д.

В настоящее время быстрыми темпами развиваются исследования и

производство съедобных полимеров.

Съедобные полимеры относятся к биоразлагаемым, при этом

разложение происходит или в природных условиях, или в живом организме.

В последнем случае необходим строгий контроль за достоверностью

использования недобросовестными производителями не пищевых, а именно

съедобных пленок и покрытий.

36

Проанализировав имеющиеся разработки по этому вопросу

можно предложить следующую схему для получения упаковочных

материалов (рисунок 4).

Предложенная нами схема не является бесспорной и окончательной.

К съедобным упаковкам, относятся: кишки животных для изготовления

колбасных изделий, воск для сохранения свежести фруктов, растопленное

сало или желатин для консервирования мяса, свежеслепленные тарелки из

мамалыги для званых обедов, вафельные стаканчики для мороженого.

Сырьем для этих изделий являлись липиды, белки, полисахариды, а также их

композиции.

Идея использования природного сырья для пищевых пленок связана с

изобретением целлофана на основе доступного сырья – древесины [75].

Биополимеры (оксо- и

гидроразлагаемые)

Упаковочные материалы

Традиционные

полимеры (ПЭТ,

полиэтилен)

Биологически

разлагаемые

полимеры на основе

На основе

традиционных

полимеров по

«Зеленой технологии»

На основе

традиционных

полимеров с

добавками

Съедобные пленки и

покрытия

Пищевые пленки

Рисунок 4 - Схема получения упаковочных материалов

37

Промышленный выпуск обеспечил этой упаковке пищевого назначения

почти полувековую монополию. Однако пленка обладала рядом недостатков:

жесткость пленки, набухание при попадании воды и малая прочность. Хотя

достоинство пленки – способность к биоразложению было очень важным,

промышленную конкуренцию выиграли упаковки из полиэтиленовой пленки,

не способные к биоразложению.

С середины 20 века быстро развивались поиски растительного сырья

для пленок пищевого назначения [76]. Например, фирмы стали широко

использовать съедобное покрытие для шоколадных конфет, состоящее из

сахара, кукурузного сиропа и природной смолы – шеллака. Экономическая

целесообразность была столь очевидна, что эта технология позволила

значительно расширить объем производства сладостей и географию их

реализации в летние месяцы.

В настоящее время выпуск съедобных пленок невелик, однако четко

прослеживается тенденция его расширения в таких странах, как Китай,

Япония, Германия, Франция, США. За короткий срок исследователями этих

стран получено большое количество патентов (около 30) и опубликовано

около 100 статей. Обзор этих публикаций показал, что исследователи и

производители делают упор на следующие проблемы:

расширение сырьевой базы и разработка новых композиций,

использование пищевых отходов: многослойные пленки на основе

полисахаридов[77-79]; пленки из пюре манго с добавлением

целлюлозных нановолокон [80]; композиции альгинат – хитозан [81];

модифицированный хитозан [82]; сшитая желатином диальдегид –

карбоксиметилцеллюлоза [83]; кукурузный протеин [84]; низин-

пропионат кальция [85]; каштановый крахмал–хитозан [86];

композиции с лечебными травами [87]; с пчелиным воском [88];

крахмал-альгинат натрия [89]; крахмал-хитозан [90]; горох [91]; казеин

[92]; отходы производства томатов [93];

38

поиск новых добавок, улучшающих свойства продукции и упаковки:

анимикробные [94-102]; барьерные [103-105]; стойкие к окислению

[106-109]; вкусовые композиции с эфирными маслами [110-114] ; с

ароматизаторами [115-117]; добавки увеличивающие сроки хранения

продукции фруктов, овощей, грибов, рыбо- и мясо-продуктов свежих,

копченых, замороженных [118-133];

определение новых областей применения съедобной пленки и

упаковки, а также расширение ассортимента продуктов:

хлебобулочные изделия [134]; медицинские изделия [135-138];

полужидкие пищевые продукты [139], продукты с пробиотиками

[140,141]; биоактивная упаковка [142], водорастворимая упаковка

[143,144].

совершенствование технологических процессов: ультразвуковая

обработка сыворотки белков [145]; эмульсионные технологии [146];

автоматизированные системы нанесения пленок [147].

Биоразложение съедобной пленки происходит в организме человека и

животных под действием эндо- и экзоэнзимов, содержащихся в желудке и

кишечнике, а химическое разложение полимера происходит по механизму

реакций оксоразложения или гидроразложения [148].

Основные потребительские функции съедобной пленки следующие:

предотвращение высыхания продукта, барьерные функции, сохранение

формы и обеспечение стабильности качества продукта. Необходимо

отметить, что в состав съедобной пленки можно вводить полезные для

человека и животного витамины, пробиотики, экстракты лечебных трав,

минеральные вещества и другие добавки.

На рисунке 5 предложена следующая схема компонентов для

получения съедобных пленок:

39

Основные компоненты будут определять свойства плёнки. Так, плёнки

на основе полисахаридов гидрофильны, что обусловливает хорошую

возможность создавать различные композиции, вводить растворимые

добавки. Плёнки на основе полисахаридов и белка обладают хорошими

барьерными свойствами для кислорода, а плёнки на основе липидов

обладают хорошими барьерными свойствами по отношению к влаге, однако

они недостаточно прочны [149]. Ряд недостатков плёнок можно устранить

путём создания композиций, что расширит диапазон необходимых

качественных показателей и области использования съедобных плёнок.

Пленкообразующие компоненты

Основные компоненты

Добавки (при

необходи-

мости)

-крахмал

-эфиры

целлюлозы

-хитозан

-декстрин

-альгинат

-пектин

-камедь

-пуллулан

-каррагинан

Поли-

сахариды

-коллаген

-желатин

-зеин

-глютен

-казеин

-соевые

изоляты

Белки

-воск

пчелиный

-воск

карнауб-

ский

-жирные

кислоты

и их

производ-

ные

Липиды

-глицерин

-сорбит

-сахароза

-вода

-гликоли

Пластифи-

каторы

Природ-

ные смолы

-шеллак

-эмульга-

торы

-антимик-

робные

-антиок-

сидантные

-вкусовые

-витамины

-красители

-сшиваю-

щие агенты

-

пробиотики

-раститель-

ные

экстракты

Рисунок 5 - Компоненты съедобных пленок

40

По пищевой ценности съедобные плёнки делятся на усвояемые и

неусвояемые. Усвояемые плёнки перерабатываются организмом в

питательные вещества, а неусвояемые безвредны, но и бесполезны для

организма, т.к. не усваиваются им и удаляются [74].

Съедобные плёнки и покрытия могут быть получены известными в

химических технологиях способами производства изделий из традиционных

термореактивных и термопластичных полимеров (волокон, плёнок,

композиционных материалов). Нами предложены следующая обобщённая

технологическая схема (рисунок 6).

За последние годы значительно расширился перечень показателей, по

которым оценивается качество съедобной плёнки:

- реология растворов и дисперсий, их стабильность;

-структура поверхности плёнки, прочность, термические, антимикробные,

барьерные, оптические свойства, растворимость и набухание в воде,

маслостойкость, эластичность.

Оценка свойств в основном делается избирательно, в зависимости от

основного сырья и состава композиции. Несмотря на расширяющийся спектр

Способ получения

Формование из раствора Формование из

расплава

Формование из

эмульсии

Фильерный метод Бесфильерный

метод

непрерывный периодический

сухой мокрый отливка в формы

нанесение

Экструзионный метод

Рисунок 6 - Технологическая схема получения съедобных плёнок и покрытий

41

сырьевой базы, основу составляют в большинстве промышленных

технологий полисахариды и хитозан.

Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением, состоит

из линейного полимера амилозы (10-30%) и разветвлённого амилопектина

(70-90%). Именно линейный полимер придаёт плёнке прочность, поэтому

амилоза считается наиболее перспективной для изготовления плёнок.

Крахмальные зёрна нерастворимы в холодной воде, но впитывают влагу и

легко набухают. Крахмал предпочтителен по стоимости, доступности и

возобновляемости сырья, многообразию способов переработки в плёнку или

покрытие. Недостатки плёнки, такие как низкая прочность, высокая

проницаемость паров воды, устраняется введением пластификатора

(например, сорбитола, подсолнечного масла). Введение поверхностно-

активного вещества, например, производных жирных кислот(стеариновой,

олеиновой, пальмитиновой) обеспечивает повышение эластичности и

улучшение барьерных свойств плёнки [150]. Использование в качестве

модификатора крахмала продуктов белкового происхождения и введение в

раствор метилцеллюлозы позволяет изменять реологические свойства

раствора в зависимости от содержания компонентов, например, композиция

крахмал-глицерин-метилцеллюлоза [151], композиции крахмал-альгинат

натрия, крахмал-агар-агар [152].

Известны другие полисахариды, способные образовывать съедобные

плёнки [75] – хитин из панцирей ракообразных, из которого получают

хитозан;

-ксантановая камедь (линейный заряженный ион-сахарид);

-гуаровая камедь (линейный нейтральный полисахарид);

-альгинаты, каррагинаны, агар-агар (из водорослей);

-пуллулан (из дрожжеподобного грибка);

-инулин (из корнеплодов топинамбура);

42

-метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза.

Близкий к сложным полисахаридам хитозан растворяется в

разбавленной уксусной кислоте, образуя катионный полимер, который даёт

комплексные соединения при электростатическом взаимодействии с

полимерами и низкомолекулярными соединениями. Полученные плёнки

отличаются пониженной влагопроницаемостью и повышенными

антибактериальными и антиоксидантными свойствами.

Эти свойства являются, пожалуй, самым важными для потребителя,

быстрый ритм жизни которого не всегда содействует соблюдению

санитарных требований при приёме пищи "на ходу". Антимикробная плёнка

предотвращает рост микроорганизмов, которые могут попасть

непосредственно в продукт и на его поверхность при обработке,

транспортировке, хранении.

Наиболее предпочтительны антимикробные природные добавки,

особенно растительные экстракты и эфирные масла растительного

происхождения (чесночное, горчичное лимонное, орегано), которые не

оказывают негативного влияния на здоровье человека, не снижают

питательную ценность пищевых продуктов [153,154].

Плёнки на основе хитозана используют для большого ассортимента

продуктов жареных, свежих, мяса животных и птицы, рыбы, колбасных

изделий, сыра, а также фаст-фуда, фруктов, овощей [148].

Плёнки на основе белка, состоящие из аминокислот с различными

свойствами, дают возможность их модификации путём присоединения

дополнительных групп и молекул к аминокислотам. Между белковыми

молекулами возникают разнообразные химические связи: водородные, Ван-

дер-Ваальсовые, ковалентные и др., что позволяет получать съедобные

плёнки с широким диапазоном свойств. К источникам белков пищевого

назначения можно отнести казеин (из молока), белок молочной сыворотки β-

лактоглобулин (который составляет 48-58% белковой фракции) [75].

43

Важный животный белок-коллаген, который после денатурации

превращается в клейкий, упругий желатин, Коллаген можно выделить из

отходов животноводства и рыболовства, которые накапливаются в большом

количестве. Ещё один источник белка – пух и перья с птицефабрик, причём

белок обладает хорошими показателями по прочности, жесткости,

барьерным свойствам.

Среди растительных белков можно выделить соевый белок глицин,

кукурузный белок зеин. Зеиновые плёнки обладают жёсткостью,

жаростойкостью, влагостойкостью. Эти характеристики обусловили их

использование для покрытия таблеток. К недостаткам плёнок можно отнести

их хрупкость, поэтому в композицию вводят пластификатор (глицерин,

сорбит, сахарозу).

Одно из перспективных направлений развития съедобных плёнок и

покрытий – это съедобные плёнки для упаковки веществ терапевтического

действия: пробиотиков, лекарственных препаратов перорального введения

или разлагающихся в среде желудка. Разрабатываются новые способы

введения пробиотиков и лекарственных веществ, как в состав плёнки, так и в

виде лекарственной формы путём создания пустот со стенками из съедобной

плёнки, которые затем заполняются лекарством. Предложено введение

пробиотиков в плёнки для покрытия хлеба. Съедобные плёнки предложены

также для создания оболочки лекарств, предназначенных для попадания в

толстый кишечник [155-156]. Для получения терапевтических плёнок

предложено в крахмальные плёнки добавлять хитозан [157], ксантановую

камедь и триполифосфат натрия [158], пектин [159].

В качестве нового направления заслуживает внимание предложение

использования гидроколлоидов для создания поверхностного антижирового

барьера при обжарке продуктов во фритюре [103]. Съедобную оболочку

готовят из водных растворов гидроколлоидов и формируют на поверхности

44

продукта, либо гидроколлоид вводят в состав жидкого теста (кляра) для

панировки.

Новые съедобные покрытия разработаны из концентрированного сока

красной смородины для защиты сырокопчёных продуктов из мяса птицы

[160]. Получает распространение съедобная упаковка, являющаяся одним из

компонентов блюда, получаемого из полуфабриката. Например, для упаковки

кофе, быстрого завтрака, охлаждённых и замороженных полуфабрикатов

предложена вкусная и ароматная низкокалорийная плёнка, которая

подвергается биодеструкции в горячей воде в течение 2-10минут при 80°С.

Работы по поиску новых композиций продолжаются непрерывно,

можно ожидать их неожиданные варианты, улучшающие свойства

съедобных плёнок и композиций [148,161]. Развиваются параллельно и

новые методы изучения плёнок, такие как инфракрасная спектроскопия для

изучения взаимодействия компонентов, морфологии, структуры плёнок,

дифференциальная сканирующая калориметрия [86, 101, 148].

До недавнего времени высокий уровень требований сдерживал

развитие производства съедобных плёнок. Однако усилиями исследователей

эти требования в основном удовлетворены путём разработки новых видов

сырья, композиций, более совершенных технологий. Таким образом,

препятствия для развития промышленного производства практически

устранены. Растущая конкуренция – ещё один немаловажный фактор

развития рынка съедобных упаковок и плёнок, который предлагает больший

ассортимент продукции и упаковок.

Успех исследований даёт уверенность в появлении новых прорывных

решений в изучении взаимодействия и совместимости компонентов

композиционных смесей, их реологических свойств, комплексной оценки

свойств плёнок, в расширении ассортимента продуктов, которым съедобная

упаковка придаст новые качества.

45

Таким образом, упаковка пищевых продуктов преимущественно в

съедобные плёнки и покрытия – лишь вопрос времени. Решающую роль

должна сыграть развивающаяся отрасль медицины – биотехнология, которая

призвана решить важные проблемы будущего – защита здоровья людей,

животного мира, окружающей среды.

46

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проводили в условиях:

кафедры биологической и химической технологии Курского

государственного медицинского университета;

научно-исследовательских лабораторий НИИ Экологической

медицины;

межфакультетской научно-исследовательской лаборатории

Курского государственного медицинского университета;

кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии Курского

государственного медицинского университета;

бактериологической лаборатории БУЗ КГКБ СМП.

2.1 Объекты и материалы исследования Объектами исследования на различных этапах работы являлись

органические производные медьсодержащих соединений, полученные на

кафедре биологической и химической технологии Курского

государственного медицинского университета путем биохимического

синтеза: с производным диаминопиримидина; с производным 6-

пенициллановой кислоты; с никотиновой кислотой; с янтарной кислотой;

растворы выше перечисленных биологически активных соединений меди;

глицерогели для пищевой промышленности с медьсодержащими

биологически активными веществами; биоразлагаемые полимерные

покрытия для пищевой промышленности с медьсодержащими БАВ; лечебно-

профилактическая карамель, содержащая новые медьсодержащие

биологически активные вещества; мясные полуфабрикаты различных

ассортиментных групп: фаршевые изделия и рубленные полуфабрикаты,

мясные субпродукты:

47

для изготовления мясных полуфабрикатов с применением

медьсодержащих БАД использовали: говядину по ГОСТ 54704-2011

жилованную 1 сорта; свинину по ГОСТ 31476-2012 жилованную

полужирную; жир-сырец говяжий или свиной;

вспомогательные материалы и пряности: хлеб из пшеничной

муки по ГОСТ 52189-2003; молоко сухое цельное по ГОСТ 52791-2007; яйца

куриные пищевые по ГОСТ 31654-2012; лук репчатый свежий очищенный по

ГОСТ 34306-2017; перец черный молотый по ГОСТ 20950-91; соль

поваренную пищевую по ГОСТ 51574-2018.

Препараты, химические реагенты На разных этапах работы для исследования использовали следующие

препараты:

Производное диаминопиримидина (ампициллин). Лабораторный шифр – PAmp.

Химическое название: 6-[D-α-Аминофенилацетамидо]-пенициллановая

кислота. Структурная формула представлена ниже:

Относится к полусинтетическим пенициллинам широкого спектра

действия. Обладает выраженным бактерицидным действием и сравнительно

низкой токсичностью.

Активен в отношении грамположительных микроорганизмов,

чувствительных к бензилпенициллину и в отношении грамотрицательных

бактерий (сальмонеллы, шигеллы, протей, кишечная палочка, клебсиелла).

Полусинтетические соединения получаются в результате химичсекой

модификации 6-аминопенициллановой кислоты, которая является основой

молекулы всех пенициллинов [162]. Механизм действия заключается в

48

следующем: мишенью действия являются пенициллиносвязывающие белки

(ПСБ), выполняющие роль ферментов на завершающем этапе синтеза

пептидогликана, являющие основным компонентом клеточной стенки

бактерий. В результате блокировки образования пептидогликана происходит

гибель бактерии.

Ампициллин применяют при лечении больных пневмониями,

хроническими бронхитами, с абсцессами легких, ангиной, перитонитом,

холециститом, сепсисом, менингитом, кишечными инфекциями, острым

отитом и синуситом, коклюшем, лептоспирозом, при послеоперационных

инфекциях кожи и мягких тканей и других инфекций, вызванных

чувствительными к нему микроорганизмами. Эффективен при инфекции

почек и мочевыводящих путей, обусловленных кишечной палочкой, протеем,

энтерококками или смешанной инфекцией, так как выделяется в неизменном

виде с мочой в высоких концентрациях.

Ампициллин – мелкокристаллический порошок белого цвета, без

запаха, горького вкуса, гигроскопичен. Труднорастворим в воде и спирте,

практически нерастворим в эфире и в органических растворителях, устойчив

в кислой среде. Препарат хорошо проникает в ткани и жидкости организма,

в терапевтических концентрациях обнаруживается в плевральной и

перитонеальной жидкостях; выводится из организма почками и частично с

желчью [163].

Список Б. Субстанция выпускается на ОАО «Синтез», Россия, г.

Курган

Производное диаминопиримидина (триметоприм) Лабораторный шифр – PТmp.

Химическое название: 2,4 – диамино – (3,4,5 Триметоксибензил) –

пиримидин. Структурная формула представлена ниже:

49

Он является антагонистом фолиевой кислоты, обладает

бактериостатическим действием. Проявляет активность в отношении

грамотрицательных (Escherichia coli, Proteus spp., Klebsiella spp.) и

некоторых грамположительных микроорганизмов. Механизм действия:

угнетение фермента дигидрофолатредуктазы в процессе синтеза

тетрагидрофолиевой кислоты, что уменьшает количество фолатов, которые

являются кофактором синтеза нуклеиновых кислот, что приводит к

нарушению продукции нуклеиновых кислот и белка бактерий. При

сочетании с сульфаниламидами отмечается потенциированное вляиние в

отношении многих возбудителей. Ко-тримоксазол – комбинированный

противомикробный препарат, состоящий из сульфометоксазола и

триметоприма.

Механизм действия сульфометоксазола объясняется тем, что он влияет

на синтез дигидрофолиевой кислоты в бактериальных клетках и

препятствует включению ПАБК в ее молекулу. Триметоприм нарушает

восстановление дигидрофолиевой кислоты в тетрагидрофолиевую и является

бактерицидным препаратом широкого спектра действия [162]. Показаниями

к применению являются: инфекции мочеполовых органов, инфекции

дыхательных путей, инфекции ЛОР-органов, инфекции ЖКТ, инфекции

кожи и мягких тканей.

Триметоприм - белый кристаллический порошок без запаха и вкуса. Список Б. Субстанция выпускается в соответствии с ВФС 42-1332-83

от 29 апреля 1983 г.

Никотиновая кислота - (пиридин – 3 – карбоновая кислота). Имеет

следующую структуру:

50

Белый кристаллический порошок, слабокислого вкуса. Трудно

растворим в холодной воде, этаноле и в эфире, хорошо растворим в горячей

воде.

Никотиновая кислота – витамин. Принимает участие в окислительно-

восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и

углеводов [162].

Никотиновая кислота и многие ее производные – лекарственные

препараты; сама никотиновая кислота обладает противопелларгическими

свойствами, улучшает углеводный обмен, оказывает сосудорасширяющее

действие. Никотиновая кислота – витамин РР, находится в растительном и

животном мире в виде нуклеотидов [164].

Применение никотиновой кислоты дает хороший эффект при вяло

заживающих ранах и язвах. Никотиновую кислоту назначают при таких

кожных заболеваниях, как себорея, дерматиты, нарушение пигментации

кожи и др. [162].

В пищевой промышленности используется в качестве пищевой добавки

Е375.

Список Б. Выпускается г. Москва, мосхимфармпрепараты им. Н.А.

Семашко, в соответствии с ФС 42-2596-94. Янтарная кислота – (бутандиовая кислота, этан-1,2-дикарбоновая

кислота) имеет следующую структуру:

Решением Государственного Комитета по санитарно-

эпидемиологическому надзору Российской Федерации М1-П/11-132 от 8

февраля 1994 года препарат разрешен для использования в пищевой

промышленности.

51

Янтарная кислота вырабатывается организмом человека (в сутки около

200 мг), активна в виде солей (сукцинатов). Принимает участие в процессе

энергетического обмена, обеспечивая клеточное дыхание. Без янтарной

кислоты невозможны биохимические реакции цикла Кребса (центральное

звено метаболизма). Янтарная кислота влияет на обменные процессы в

клетках, поднимая иммунитет и насыщая клетки и ткани организма

кислородом [165].

В норме человеку достаточно количество янтарной кислоты,

вырабатываемое организмом и поступающее с пищей, а при стрессах или

физической нагрузке развивается ее и требуется дополнительное

поступление извне (сукцинаты в организме не накапливаются впрок).

Янтарная кислота - белый кристаллический порошок, имеет кислый

вкус, не относится к лекарственным веществам, а является биотиком.

Принимая янтарную кислоту, не опасаться побочных эффектов. Янтарная

кислота хорошо усваивается организмом и активизирует многие жизненно

важные процессы, не оказывая при этом специфического лечебного

воздействия [166, 167].

Янтарная кислота – регулятор кислотности, Е363, разрешена во всех

странах Европы и в России в качестве пищевой кислоты. Выпускается «Марбиофарм», Россия.

Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ ГОСТ 12.4.217-2001) Продукт неживотного происхождения с высокой микробиологической

и химической стабильностью. Белый порошок без вкуса и запаха; инертен к

большинству активных и вспомогательных веществ, порошок обладает

хорошей текучестью и не образует пыли в воздухе; растворяясь в воде

образует вязкую прозрачную жидкость. В сочетании с другими

пленкообразующими агентами может применяться для создания

растворимых пленочных покрытий, является хорошим гелеобразующим

52

агентом. Высоковязкие типы могут использоваться для создания

высокопрозрачных густых офтальмологических препаратов.

Глицерин (ФС 42-2202-99, ГОСТ 6823-2000)

Глицерин включен в ГФ IХ.

Густая, прозрачная, бесцветная сиропообразная жидкость, сладкого

вкуса, без запаха, во всех соотношениях смешивается с водой, этанолом,

метанолом, ацетоном почти не растворятся в хлороформе, эфире и жирных

маслах. Поглощает влагу из воздуха (до 40% по массе).

Применяется в жидких лекарственных формах в качестве растворителя,

сорастворителя, а также вспомогательного вещества при изготовлении

других лекарственных форм, в частности мазей, пленок.

Глицерин – Е422, регулятор влажности и наполнитель, загуститель.

Относится к группе многоатомных спиртов, как пищевая добавка не

вызывает возражений со стороны органов здравоохранения и разрешен к

применению во всех странах.

Производитель: Акрихимальянс, г. Москва, Россия.

Поливинилпирролидон (ФСП 42-0345-4368-03) (ПВП) Применяется в производстве препаратов "Йодопирон", "Энтеродез", а

также как связующее вещество при производстве таблетированных

лекарственных форм, вспомогательное вещество при производстве

фармацевтических субстанций. Используется как гелеобразующая основа

при производстве мазей. Обладает иммуностимулирующим,

антиоксидантным действием, хорошо связывает токсины.

ПВП – Е1201 пищевая добавки, разрешенная в РФ. Используется как

загуститель, стабилизатор, диспергирующий агент и стабилизатор цвета –

осветлитель, разрешена в качестве связующего агента в биологически

53

активные добавки к пище в таблетированной форме, в качестве носителя –

наполнителя в подсластители.

Производитель: ООО «АК Синтвита», Тульская область, Киреевский р-

он, рп. Шварцевский, Россия.

Хондроитина сульфат (ФС 42-3741-99)

Хондроитина сульфат – основной компонент протеогликанов,

составляющих вместе с коллагеновыми волокнами хрящевой матрикс.

Является высокомолекулярным мукаполисахаридом и относится к

естественным компонентам межклеточного вещества гиалинового хряща,

наряду с гиалуроновой кислотой и глюкозамин сульфатом. Стимулирует

регенерацию тканей и выработку хондроцитами протеогликанов, оказывает

влияние на фосфорно-кальциевый обмен в хрящевой ткани, обладает

противовоспалительными и анальгезирующими свойствами. Обладая

структурным сходством с гепарином, может препятствовать образованию

фибриновых тромбов в синовиальном и субхондральном

микроциркуляторном русле.

Производитель: ФГУП «Курская биофабрика – фирма «Биок», г. Курск,

ул. Разина, 5, Россия.

Коллаген (Свидетельство о государственной № 77.99.23.3. У. 4731.6.06. от 05.06.2006 г.)

Коллаген – фибриллярный белок, составляющий основу

соединительной ткани животных и обеспечивающий её прочность. Он

составляет структуру хрящей, сухожилий, связок, костей, зубов, кожи и

кровеносных сосудов.

54

Коллаген – наиболее распространенный белок животного мира; у

млекопитающих во взрослом организме на его долю приходится почти 30%

от всей массы белков. Молекула коллагена имеет стержневидную структуру

и состоит из трех α-цепей, формирующих правозакрученную тройную

спираль таким образом, что один виток спирали α-цепи содержит три

аминокислотных остатка. Три α-цепи в свою очередь объединяются в

структуру, слега закрученную в правую спираль. Каждая α-цепь

характеризуется высоким содержанием глицина, низким содержанием

серосодержащих аминокислот и отсутствием триптофана.

Нативный коллаген плохо растворим в воде при рН около 7; при

нагревании в водных растворах коллаген денатурирует с разрывом

нековалентных связей – α-цепи расплетаются, «плавятся» с образованием

желатина.

Биологическая роль коллагена определяется его способностью

образовывать упорядоченные надмолекулярные агрегаты фибриллы, которые

выполняют главные опорно-механические функции в различных типах

соединительной ткани. Являясь одним из основных компонентов

межклеточного матрикса и образуя комплексы с его компонентами, коллаген

участвует в межклеточном взаимодействии, оказывает влияние на

подвижность клеток, морфогенез органов и тканей в процессе развития и

роста организма. Производитель ООО НПФ «Витал-Фарма», г. Москва.

Этиловый спирт

Этиловый спирт – (этанол, метилкарбинол, винный спирт), С2Н5ОН,

бесцветная, прозрачная легкоподвижная жидкость с характерным запахом и

55

жгучим вкусом, легко испаряющаяся (температура кипения 78°С,

концентрация 95-96%). Этиловый спирт смешивается во всех соотношениях

с водой, спиртами, диэтиловым эфиром, глицерином, хлороформом,

ацетальдегидом, бензином и др.

Этиловый спирт – растворитель в лакокрасочной и фармацевтической

промышленности, в производстве кинофотоматериалов, товаров

радиоэлектроники и бытовой химии и др. Этиловый спирт в больших

количествах потребляется в производстве дивинила, этилового эфира,

хлороформа, ацетальдегида, уксусной кислоты, этилена высокой чистоты,

этилакрилатов и других сложных эфиров, употребляемых в качестве

растворителей лаков и как душистые вещества (фруктовые эссенции). В

качестве растворителя широко применяется и сам этиловый спирт, особенно

при производстве фармацевтических (настоек, экстрактов, лекарственных

форм), душистых, красящих и других веществ. В медицине этиловый спирт

применяется наружно для дезинфекции, как антисептическое и

раздражающее средство для обтираний, компрессов и т.п., поверхностное

сосудорасширяющее средство, коагулянт белка, в том числе при лечении

ожогов. Этиловый спирт – действующий компонент алкогольных напитков,

являющийся депрессантом – психоактивным веществом, угнетающим

центральную нервную систему человека. Спирт этиловый – органический растворитель, применяемый при

приготовлении пищевых ароматических эссенций.

Применение по НТД.

Производитель: "ВитаХим Екатеринбург", г. Екатеринбург, Россиия.

Сульфат меди СuSО4 · 5Н2О Неорганическое соединение, медная соль серной кислоты. Нелетучее,

не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень

гигроскопичное. Кристаллогидраты – прозрачные негигроскопичные

56

кристаллы различных оттенков синего с горьковато-металлическим вкусом,

на воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду)

[168]. Сульфат меди (II) хорошо растворим в воде. Из водных растворов

кристаллизуется голубой пентагидрат СuSО4 · 5Н2О – медный купорос.

Токсичность медного купороса для теплокровных животных относительно

невысокая, в то же время он высокотоксичен для рыб.

Обладает дезинфицирующими, антисептическими, вяжущими

свойствами, применяется в медицине, в растениеводстве как антисептик,

фунгицид или медно-серное удобрение.

Медь содержится во многих биологических объектах, особенно в

крови, так как она играет большую роль в биохимических процессах,

протекающих в организме и является индикатором некоторых заболеваний. Медь – катализирует ряд окислительно-восстановительных

биохимических процессов, активизирует синтез гемоглобина, участвует в

процессах клеточного дыхания, в синтезе белка, образования костной ткани,

пигментов кожных покровов и т.д. [162].

Недостаток или избыток меди в различных биологических тканях

приводит к тяжелым и часто необратимым заболеваниям. Дефицит меди

способствует развитию анемии, недостаточному и патологическому росту

костей, дефекту соединительных тканей. Накопление меди в печени, мозгу и

крови может приводить к ревматоидному артриту – болезни Вильсона. Кроме

того, различные неорганические соединения меди обладают и токсическими

свойствами, о чем свидетельствует наличие случаев отравления.

Сульфат меди – Е519, стабилизатор цвета и консервант. Добавляется в

детские сухие продукты на молочной основе как биоэлемент.

Производитель: Химпэк, г. Москва, Россия.

Желатин Желатин – бесцветные или слегка желтоватые просвечивающиеся

мелкие пластинки без запаха. В холодной воде набухает и размягчается,

57

постепенно поглощая воду до 10 частей от собственного веса. Растворяетя в

горячей воде, уксусной кислоте и горячей смеси глицерина и воды,

практически не растворим в спирте, эфире, хлороформе.

Выпускается ЗАО «Доктор Оеткер», г. Москва, Россия.

Штаммы микроорганизмов и грибов, использованные в работе Штаммы микрооганизмов выбраны согласно рекомендациям

Государственной фармакопеи Х издания [169]. Исследования в работе были

проведены на штаммах микроорганизмов и грибов, полученных из

коллекции ГИСК им. Л.А.Тарасевича (г.Москва): Staphylococcus aureus

ATCC 25923, Staphylococcus aureus 209-Р, Bacillus subtilis ATCC 6633,

Bacillus cereus ATC 10702, Escherichia coli ATCC 25922, Proteus vulgaris

ATCC 4636, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Candida albicans NCTC

2625, Candida tropicalis, Cryptococcus neoformans, Trichophyton

mentagrophytes, Trichophyton rubrun, Microsporum canis, Salmonella

typhimurium №7.

Спорообразующий штамм – Clostridium perfringens 271,

неспорообразующие бактерии – Bacteroides fragilis 323, Bacteroides

melaninogenicus 1011, Fusobacterium necrophorum VPJ 2523, Peptococcus

magnus 336, Peptostreptococcus HC.

Лабораторные животные При проведении экспериментальных исследований in vivo

использовались теплокровные животные 4 видов: белые мыши массой 18-20

г; белые крысы линии Вистар массой 120-130 г, кролики породы Шиншилла

массой 2,0-2,5 кг; морские свинки массой 300-320 г, обоего пола, полученные

из Центрального питомника лабораторных животных. Животные находились

при температуре 18-20 °С в условиях естественного светового цикла, рацион

вивария - стандартный, свободный доступ к воде и пище. После карантинизации животных использовали в экспериментах. В

процессе содержания животных поддерживали рекомендуемый режим

58

питания согласно приказу № 1179 (М., 1983).

Экспериментальные исследования проводились согласно «Руководству

по экспериментальному (доклиническому) изучению новых

фармакологических веществ» (В.П. Фисенко, Е.В. Арзамасцев, Э.А. Бабаян)

[170], «Руководству по эксперименту (доклиническому) изучению новых

фармакологических веществ (под редакцией Хабриева Р.У., 2005 г.) [171],

«Методических рекомендаций по выведению животных из эксперимента»

(С.А.Куфлина) [172] и в соответствии с «Правилами проведения работ с

использованием экспериментальных животных», утвержденных Приказом

МЗ СССР №75 от 12.08.1977 г.

2.2 Методы исследования Общие методы исследования В работе применялись для исследования медьсодержащих

биологически активных соединений физические, химические и физико-

химические методы анализа:

определение температуры плавления [173, 174];

определение элементного состава [173];

методы оптической спектроскопии [175, 176]:

фотоэлектроколориметрия;

спектрофотометирия;

инфракрасная спектроскопия;

потенциометрия [174];

рефрактометрический метод анализа [174];

гистологические методы анализа [177].

При анализе мясных полуфабрикатов пользовались методами:

определения массовой доли влаги – термогравиметрическим в

соответствии с требованиями ГОСТ 9793-2016 [178] и рекомендациями [179];

59

жира – рефрактометрическим после экстрагирования жира из

высушенной навески образца монобромнафталином в соответствии с

рекомендациями [179];

минеральных веществ – гравиметрическим методом после

сжигания органических веществ в муфельной печи при температуре 500-

700°С в течение 5-6 часов до постоянной массы в соответствии с

рекомендациями [179];

белка – методом Кьельдаля [180];

органолептическую оценку качества полуфабрикатов и готовых

изделий проводили в соответствии с ГОСТ 9959-2015, а также

рекомендациями [179];

определение цветовых характеристик проводили с помощью

спектрофотометра в соответствии с рекомендациями [179].

Специальные методы исследования Исследование противомикробной активности медьсодержащих соединений in vitro и in vivo Изучение противомикробной активности в отношении облигатных

анаэробных микроорганизмов проводили методом двухслойной агаровой

культуры [170]. Для исследования антимикробного действия в отношении

анаэробных микроорганизмов были использованы как спорообразующие, так

и неспорообразующие тест-культуры микроорганизмов из коллекции ГИСК

им. Л.А. Тарасевича (г. Москва). Чистые культуры, выросшие в анаэробных

условиях на жидкой питательной среде, вносили по 0,2 мл в крышку чашки

Петри, затем добавляли 10 мл растопленной плотной среды и охлажденной

до 46°С. Микробная взвесь равномерно распределялась покачиванием

крышки и наливался еще один слой агаровой среды, содержащий препарат.

После застывания этого слоя агара у края чашки накладывали наружной

плоской стороной донышко чашки Петри и инкубировали в термостате при

370С 48-72 часа. Учет результатов проводили методом сравнения роста на

60

чашках после инкубации с использованием бинокулярного

стереоскопического микроскопа с увеличением х25.

Противомикробную активность растворов лиганд (PTmp, PAmp), и

медьсодержащих биологически активных соединений (PTmpCu, PAmpCu) в

отношении факультативно-анаэробных микроорганизмов определяли in vitro

методом диффузии в агар [174]. В соответствии с рекомендациями ВОЗ и

Государственной фармакопеей, для оценки активности новых биокомплексов

в качестве тест-культур использовали штаммы аэробных бактерий и грибов

из коллекции ГИСК им. Л.А.Тарасевича (Москва). Для исследования

противомикробной активности медьсодержащих биологически активных

соединений методом диффузии в агар [170] использовали их растворы в

физиологическом растворе (концентрация 10 мг/мл).

Определение минимальной подавляющей концентрации

медьсодержащих биологически активных соединений проводили методом

серийных разведений в отношении тех же штаммов микроорганизмов.

Двукратные разведения препаратов в жидкой питательной среде проводили

от 10,0 до 0,31 мг/мл, а микроорганизмы вносили в объеме 0,1 мл взвеси с

концентрацией 1 млрд.м.т./мл.

Биологическую активность медьсодержащих биологически активных

соединений in vivo изучали на белых мышах при моделировании

стафилококковой инфекции и сальмонеллезного энтероколита. Мыши

внутрибрюшинно заражались суточной агаровой культурой Staphylococcus

aureus №554, в дозе вызывающей гибель 50% мышей в течение 7 суток

(1х107 микробных клеток в 1 мл) и через сутки после заражения в течение 7

дней ежедневно вводили внутримышечно (0,1 мл) исследуемые

медьсодержащие БАВ.

При моделировании сальмонеллезного энтероколита на мыши

внутрибрюшинно заражались взвесью суточной культуры Salmonella

typhimurium №7 в количестве 8,75х103 микр. тел/мл, вызывавшей гибель 50%

61

мышей в течение 7 суток, а через сутки после заражения в течение 7 дней

ежедневно вводили внутримышечно 0,1мл исследуемых медьсодержащих

соединений.

При проведении эксперимента in vivo медьсодержащие биологически

активных соединений вводили внутримышечно в дозах 5% от ЛД50, а их

терапевтическая эффективность оценивалась по выживаемости животных

[181, 182].

Противогрибковую активность медьсодержащих биологически

активных соединений с производными 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина изучали in vitro методом двукратных серийных

разведений в жидкой среде Сабуро [171, 183]. Готовили два параллельных

ряда разведений испытуемых комплексных соединений в среде Сабуро, в

которую засевали затем соответствующую культуру гриба. Засеянные

пробирки держали в термостате при 27оС 14 дней, чувствительность к

изучаемым соединениям определялась их минимальной дозой, при которой

рост гриба не наблюдался.*

Оценка иммунотропной активности Для индукции и оценки выраженности иммунного ответа животных

иммунизировали эритроцитами барана (ЭБ), которые хранили при 40С, 3-х

кратно отмывали изотоническим раствором хлорида натрия и

центрифугировали. Внутрибрюшинно вводили антиген в дозе 108 клеток на 1

кг массы тела [184-187].

По количеству антителообразующих клеток (АОК) в селезенке судили

о выраженности гуморального иммунного ответа (ГИО). Методом прямого

локального гемолиза в агаре по К.Мальберг, Э.Зигль устанавливали

количество АОК к ЭБ [188]. * Исследования проводились совместно с сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского

технологического института антибиотиков и ферментов медицинского назначения (г.Санкт-Петербург), за

что выражаем им свою благодарность.

62

В развитии репаративных процессов при раневой инфекции важным

моментом является действие факторов антиинфекционной защиты. В связи с

этим изучены показатели фагоцитоза, гуморальных факторов

неспецифической защиты и реакции лимфоидной ткани в эксперименте.

В соответствии с общепринятой методикой изучали фагоцитарный

процесс расчетом относительного содержания активных фагоцитов

(фагоцитарный индекс) и количества фагоцитированных микроорганизмов в

пересчете на 1 фагоцит (фагоцитарное число). По методике З.Е. Матусис и

С.И. Пылаевой оценивали завершенность фагоцитоза [189]. Объектом

фагоцитоза использовался штамм Staphylococcus aureus 209-P. В пробирку,

содержащую 0,05 мл цитрата натрия и 0,1 мл крови, вносилась одна

калиброванная (2 мм в диаметре) петля стафилококков из взвеси,

содержащей 50000 микробных тел/мл. Сразу и через 2 часа инкубации в

термостате при 370С 1 калиброванная петля высевалась на чашку Петри с

мясо-пептонным агаром. Через 1 сутки после инкубации посевов

подсчитывалось количество колоний на чашках и определялась

переваривающая способность фагоцитов в процентах по отношению к

первичному высеву на чашки Петри.

Активность кислородзависимых бактерицидных систем фагоцитов

оценивалась в спонтанном и стимулированном продигиозаном тесте

восстановления нитросинего тетразолия - НСТ [190, 191]. По разнице между

значениями стимулированного и спонтанного НСТ-теста проводилась оценка

резервной функции фагоцитирующих клеток. В работе использовали НСТ

фирмы Lachema (Чехия).

По наличию лизосомальных катионных белков в цитоплазме клеток в

мазках, окрашенных бромфеноловым синим, по методике М.Г. Шубич [192,

193] оценивалось состояние кислороднезависимых бактерицидных систем

фагоцитов.

По уровню сывороточного лизоцима с использованием

63

нефелометрического метода определяли состояние гуморальных факторов

неспецифической защиты [194]. Общую бактерицидную активность

сыворотки крови (БАС) изучали, как интегральный показатель состояния

гуморальных факторов защиты. Активность БАС крови устанавливали

нефелометрическим методом на ФЭКе (зеленый светофильтр) по угнетению

оптической плотности смеси сыворотки и суточной агаровой культуры E.coli

01 до и после 3-часового инкубирования в термостате при температуре 370С

[194]. *

Оценка противогипоксической активности Для оценки противогипоксической активности используются

следующие модели гипоксии [170]: ● гипоксия с гиперкапнией в гермообъеме;

● острая гемическая гипоксия;

● острая гистотоксическая гипоксия;

Дыхание в замкнутом пространстве – респирация – является

достаточно адекватной и простой моделью острой гипоксии. Животное,

поглощая кислород из замкнутого пространства вследствие дыхания,

испытывает развитие его дефицита – гипоксическую гипоксию, что

позволяет оценивать исследуемый препарат по интегративным показателям

летальности по определенное время наблюдения и устойчивости к дефициту

кислорода (максимальной продолжительности жизни).

Животное помещали в герметичный сосуд объемом 250 мл.

Фиксировали с помощью секундомера максимальную продолжительность

жизни и симптомы танатогенеза. Изучаемые металлокомплексы вводили

животным за 30 минут до начала эксперимента в эффективной дозе (1 мг/кг

для каждого вещества) внутрибрюшинно. Контрольным животным в те же

* Работа проведена совместно с сотрудниками кафедры микробиологии, иммунологии и аллергологии

КГМУ. Выражаем свою благодарность зав. кафедрой д. м. н. Калуцкому П. В.

64

сроки вводили воду для инъекций в дозе 1 мл/кг или соответствующий объем

растворителя. Герметичные сосуды с животными во время эксперимента

находились при постоянных условиях эксперимента (температура +200С,

влажность – 65-70% , атмосферное давление). Контролем служили интактные

животные. Оценивали показатели, характеризующие энергетический обмен,

обмен липидов и антитоксическую активность организма.

Для создания модели гемической гипоксии использовали вещества,

способные переводить оксигемоглобин в метгемоглобин как in vivo, так и in

vitro. Для моделирования этого типа гипоксии чаще всего используют

нитрит натрия, который вызывает метгемоглобинемию у всех лабораторных

животных. Нитрит натрия вводили подкожно в дозе 200-225 мг/кг, что

вызывало 100% гибель животных через 27-30 минут.

Для оценки антигипоксического действия исследуемых веществ на

этой модели они вводились за 30 минут до метгемоглобинообразования.

Эффективность антигипоксического действия оценивали по изменению

времени жизни животных относительно контроля.

В основе острой гистотоксической гипоксии лежит прямое

взаимодействие различных ядов с цитохромоксидизой – ферментом

терминального участка дыхательной цепи, приводящее к подавлению ее

активности. Типичными ингибиторами, которые вызывают

гистотоксическую гипоксию, являются синильная кислота и ее соли –

цианиды. В силу токсичность, применение цианидов для создание данной

модели ограничено. Поэтому на практике применяют нитропруссид натрия

имеющий тот же механизм действия.

Водный раствор нитропруссида натрия в дозах 20-25 мг/кг, вводили

животным внутрибрюшинно. При этом наблюдалась гибель 100% мышей в

течение 18-25 минут после введения.

65

Для оценки антигипоксического действия биологически активных

соединений на этой модели они вводились за 30 минут до

метгемоглобинообразования.

Эффективность антигипоксического действия оценивали по изменению

времени жизни животных относительно контроля [170].

Определение острой токсичности органических производных меди (II)

Исследование острой токсичности проведены [171] на нелинейных

беспородных белых мышах (самцы и самки) массой 18-20 г при

внутрибрюшинном способе введения органических производных меди (II).

До исследования животные прошли двухнедельный карантин и затем были

рандомизированы по полу и массе тела. Условия содержания во время

проведения эксперимента были стандартные для условий вивария. В каждой

экспериментальной группе по 6 мышей одного пола в клетке.

Животные содержались в виварии экологической медицины Курского

государственного медицинского университета на стандартном рационе в

соответствии с методическими рекомендациями по содержанию

лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и

учебных заведений. Доступ к воде и пище свободный на всем протяжении

эксперимента.

Оценку токсического воздействия изучаемых биологически активных

соединений на организм экспериментальных животных проводили по

клинической картине интоксикации и выживаемости животных.

Внутрибрюшинно токсичность изучаемых медьсодержащих

соединений в опытах на мышах оценивали в диапазоне доз от 30 мг/кг до 250

мг/кг. Наблюдение за животными проводили в течение 14-ти суток.

Показатели токсичности биологически активных соединений для мышей

определялись комбинированным методом определения ЛД50 [195], на первом

66

этапе которого на ограниченном количестве животных устанавливали

ориентировочные показатели средних смертельных доз, а затем в

развернутом эксперименте методом пробит-анализа по Литчфилду и

Уилкоксону определялись значения ЛД50 [196] и другие параметры

токсичности (ЛД10, ЛД16, ЛД84).

Изучение «хронической» токсичности медьсодержащих биологически активных соединений

С целью оценки безопасности медьсодержащих биологически

активных соединений были проведены исследования по изучению

«хронической» токсичности при их повторном длительном введении с целью

выявления наиболее чувствительных органов и систем организма, а также

исследования степени обратимости вызываемых повреждений.

Эксперименты проведены [171] на белых беспородных крысах обоего

пола и средней массы тела 120-130г. Животные до исследования прошли

двухнедельный карантин и после карантина были рандомизированы по полу

и массе тела. Условия содержания во время проведения исследования:

температура воздуха - 22±20С, влажность 40-70%, 12 часов день, 12 часов

ночь, по 6 крыс одного пола в клетке. Животных содержали в виварии НИИ

Экологической медицины Курского государственного медицинского

университета, кормили в соответствии с методическими рекомендациями по

содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских

институтов и учебных заведений. Доступ к воде и пище свободный на всем

протяжении эксперимента.

Исследуемые биологически активные соединения вводились, в начале

«светлого периода» в дозировке 50 мг/кг и 100 мг/кг – для PTmpCu и 125

мг/кг и 250 мг/кг – для PAmрCu. Контрольной группе животных, не

получивших препаратов, внутрижелудочно вводился 1 % крахмальный

раствор в количестве 1 мл на 100 г массы животного.

67

Экспериментальные животные наблюдались 28 дней, 14 дней вводили

медьсодержащие биологически активные соединения, далее они отменялись,

и вторая половина каждой группы наблюдалась в течение еще 14 дней

«отмывки». Ежедневно контролировались интегральные показатели общего

состояния, массы тела экспериментальных животных.

Подопытные животные рандомизированы на 5 групп (по 12 животных):

I серия – контрольная (ежедневное внутрижелудочное введение 1%

крахмального раствора);

II серия – медьсодержащее соединение с производным

диаминопиримидина, доза 50 мг/кг;

III серия – медьсодержащее соединение с производным

диаминопиримидина, доза 100 мг/кг;

IV серия – медьсодержащее соединение с производным 6-

пеницилиновой кислоты, доза 125 мг/кг;

V серия – медьсодержащее соединение с производным 6-

пенициллановой кислоты, доза 250 мг/кг.

После 14 дней эксперимента определяли массу тела животных,

анализировали общее состояние животных (двигательную активность,

поведение, потребление корма и воды, реакцию на раздражители, состояние

видимых слизистых, кожи, подкожной жировой ткани и волосяного покрова).

На 15-й день эксперимента половина животных из каждой группы

выводилась из эксперимента для оценки биохимического состава крови и

гистологических исследований органов и тканей.

Для этого у крыс под эфирным наркозом из полости правого желудочка

проводился забор крови для проведения биохимических исследований, после

этого проводился забор органов для патоморфологических исследований

внутренних органов и тканей.

Для характеристики функционального состояния внутренних органов

после 14-ти дневного внутрижелудочного введения препаратов и после

68

последующего 14-ти дневного периода отмены исследуемых

медьсодержащих соединений в сыворотке венозной крови определяли ряд

биохимических параметров, которые используются в токсикологии в

качестве маркеров повреждения внутренних органов: общий белок

сыворотки крови, мочевину, креатинин, глюкозу, аспартатаминотрансферазу

(АСТ), аланинаминотрансферазу (АЛТ).

Изучение биохимических параметров крови [197, 198] Активность аспартат- и аланинаминотрансферазы в сыворотке крови

определяли оптимизированным энзиматическим кинетическим методом на

полуавтоматическом биохимическом анализаторе Виталон-400 с

использованием набора реактивов Vital Diagnostics «АсАТ-06-Витал» и

«АлАт-6-Витал» (ООО «Витал Диагностикс СПб»).

Уровень мочевины определяли в сыворотке крови с использованием

уреазного/глутаматдегидрогеназного метода на полуавтоматическом

биохимическом анализаторе Виталон-400 с набором Vital Diagnostics

«мочевина-03-Витал» (ООО «Витал Диагностикс СПб»).

Уровень глюкозы определяли в сыворотке крови с использованием

энзиматического колориметрического метода на полуавтоматическом

биохимическом анализаторе Виталон-400 с набором Vital Diagnostics

«Глюкоза-12-Витал» (ООО «Витал Диагностикс СПб»).

Уровень общего белка в сыворотке крови определяли биуретовым

методом на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Виталон-400 с

набором реактивов Vital Diagnostics «Общий белок-01-Витал» (ООО «Витал

Диагностикс СПб»).

Уровень креатинина в сыворотке крови определяли

псевдокинетическим, основанным на реакции Яффе. Определение

проводилось на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Виталон-

400 с набором реактивов Vital Diagnostics «Креатинин-07-Витал» (ООО

«Витал Диагностикс СПб»).

69

Биохимические параметры крови исследовались на приборах,

прошедших метрологический контроль.

При заборе внутренних органов отбирались: почки, печень и сердце.

Специальному гистологическому исследованию подвергались: почки, печень

и сердце.

Для печени, почек и сердца определялась абсолютная и относительная

масса органов. Все изъятые при вскрытии тушек животных органы были

законсервированы для длительного хранения в 10% нейтральном формалине.

Результаты подвергнуы статистической обработке путем расчета

средней арифметической (М), ошибки средней арифметической (± m) и

оценки достоверности различий сравниваемых параметров между группами с

использованием t-test для групп с разными дисперсиями, достоверными

считаются различия сравниваемых параметров при p<0,05.

Изучение аллергизирующего действия Изучение аллергизирующего действия медьсодержащих соединений в

эксперименте на животных проводили согласно «Руководству по

экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических

веществ (под редакцией Хабриева Р.У.)» [171].

Изучение аллергизирующих свойств, особенно вновь синтезированных

веществ, даёт возможность более рационально назначать терапию больным, а

в технологии пищевых продуктов снизить число аллергических осложнений,

что очень актуально в настоящее время.

Под аллергизирующим свойствами изучаемых медьсодержащих

соединений понимается их способность вызывать при введении в организм

состояние повышенной чувствительности (гиперчувствительность,

сенсибилизация), в основе которой лежат различные иммунопатологические

механизмы.

70

Наиболее чувствительным, в видовом отношении, животным является

морская свинка (масса тела 300-320 г). Число животных в каждой группе

было не менее 10.

Единого метода, с помощью которого можно зарегистрировать

аллергизирующее действие изучаемых веществ, не существует. Отсюда

следует, что должно проводиться несколько испытаний, позволяющих

выявить разные типы гиперчувствительности.

Рекомендованные тесты in vivo технически простые и легко

воспроизводимые:

• кожные тесты (метод накожных аппликаций);

• конъюнктивальная проба.

Метод накожных аппликаций На выстреженный участок кожи на правом боку морской свинки

наносили раствор или глицерогель испытуемого вещества в течение 2 недель

по 5 раз в неделю. Левый бок оставался интактным. Реакцию кожи

учитывали ежедневно по шкале оценки кожных проб.

Исследование сенсабилизирующего действия изучаемых веществ

проводили путём 20-ти кратных повторных накожных аппликаций на

боковой участок туловища размером 2х2 см по 5 раз в неделю. Первое

тестирование проводили после 10 аппликаций и, в случае выявления

аллергии, дальнейшее нанесение веществ можно прекращать.

Конъюнктивальная проба Сенсибилизацию животных осуществляли следующим образом: 1

каплю тестируемого вещества вводили глазной пипеткой с вытянутым

концом под верхнее веко подопытным и контрольным морским свинкам и

кроликами, а во второй глаз (контрольный) вводили 1 каплю воды

(положение животного лёжа вниз головой).

71

Учитывалось реакция через 15 минут (быстрая реакция) и через 24-48

час (гиперчувствительность замедленного типа) и оценивалась по следующей

шкале (в баллах):

1-легкое покраснение слёзного протока;

2-покраснение слёзного протока и склеры в направлениях к роговице;

3-покраснение всей конъюнктивы и склеры. Реакция сопровождается

зудом.

Изучение противовоспалительного действия Изучение противовоспалительного действия проводили по стандартной

методике согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому)

изучению новых фармакологических веществ (под редакцией Хабриева Р.У.)

[171]. Острое экссудативное воспаление воспроизводили субплантарным

введением 0,1 мл 2%-го раствора формалина. Противовоспалительный

эффект оценивали по уменьшению отека и выражали в процентах к

контролю. При оценке специфической активности исследуемые вещества

вводили зондом в желудок за 1 час до индукции воспаления в виде 0,5%

водных растворов или суспензий.

Изучение раздражения конъюнктивы экспериментальных животных глицерогелями, содержащими органические производные меди (II)

Исследование влияния гелей, содержащих органические производные

меди (II) (PTmpCu и PAmрCu) на раздражающее действие проведено in vivo

на переднем сегменте слизистой оболочки глаза морских свинок и кроликов,

n=3 («Руководство по экспериментльному (доклиническому) изучению

новых фармакологических веществ» (В.П. Фисенко, Е.В. Арзамасцев, Э.А.

Бабаян) [170].

Согласно авторам ( Фисенко В.П.и Арзамасцева Е.В. ) количество

животных (n=3) достаточно в данной серии для определения. Оценку

72

действия проводили по 5-ти бальной шкале in vivo на слизистой оболочке

глаза животных через 30 секунд и 2 минуты по выраженности отека и

гиперемии. Лабораторные полимерные формы вносили под верхнее веко,

затем делали заключение об оценке раздражения, суммируя балл гиперемии

и балла отека. Соотношение между площадью, захваченной эритемой и

отеком на слизистой оболочке конъюнктиве и площадью контрольной

слизистой конъюнктиве, составляло индекс первичного раздражения.

Индексом 1–2 - вещества слабые раздражители, с индексом 3–5 –

умеренные, индекс большее 5 – сильные. Контролем являлся второй глаз

животного.

Оценка кожно - раздражающего действия Кожно-раздражающее действие гелей, содержащих биологически

активных соединений оценивали по отеку и гиперемии скарифицированной

кожи морских свинок и кроликов. С этой целью бока экспериментальных

животных освобождали от шерсти так, чтобы длина шерсти не превышала 1

мм ( вначале ножницами, а затем безопасной бритвой ).

Медицинским одноразовым скарификатором наносили царапину 1 см в

асептических условиях на правом боку, накладывали опытные полимерные

формы, а другой бок оставался интактным. Через сутки поврежденную

правую сторону сравнивали с интактным (левым) боком животного.

Результаты кожной реакции животных оценивались по 5-ти бальной шкале,

суммированием балла гиперемии и балла отека [192].

Отек: 0 – нет отека;

1 – очень слабый;

2 – слабый;

3 – умеренный;

4 – сильный.

Гиперемия: 0 – эритема отсутствует;

1 – очень слабая;

2 – слабо выраженная;

4 – умеренная эритема;

5 – сильная эритема.

73

Световая микроскопия В работе использован прямой гистологический метод определения

микроструктуры тканей экспериментальны-х животных и органов, а также

мерных пленок с учетом специфики пробоподготовки образцов после

механического и других видов технологического воздействия по сравнению с

нативными тканями, органами и биопленками[199].

Материал фиксировали в растворе нейтрального формалина с

объемной долей 10%, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации,

заливали в парафин с окраской парафиновых срезов толщиной 7-10 мкм

гематоксилин-эозином [177], затем производили микрофотосъемку

гистологических препаратов цифровой фотокамерой « OLIMPUS- C-1Zoom».

Полученные микрофотографии обработаны на PC Intel Celeron HDD

333MHz 64 Mb RAM c применением программы Adobe Photoshop 6.0.

Статистическая обработка полученных данных Статистическую обработку полученного цифрового материала

проводили с помощью программного комплекса «Биостатистика» и в

соответствии с рекомендациями [200]. Достоверность наблюдавшихся при

действии исследованных препаратов изменений параметров, как

абсолютных, так и в процентах от исходного уровня, определяли разностным

методом вариационной статистики с нахождением средних значений сдвигов

(М), средней арифметической (+у) и вероятности возможной ошибки (Р) по

таблицам Стьюдента. Различия оценивали как достоверные, начиная с

р<0,05.

В экспериментальные исследования проведены не менее чем в трех

повторностях. В таблицах и на рисунках приведены данные типичных

опытов, каждое значение является средним как минимум из трех

определений.

Среднее арифметическое результатов экспериментов вычисляли по

формуле:

74

,n

yy

n

1kk

где Ук – результат отдельного опыта;

n – число повторностей эксперимента.

Отклонение единичного результата от среднего арифметического:

Δуk = уk – у,

Квадратичная дисперсия:

1),(ny)(y)(yS 2n

1kkk

2

Стандартное отклонение единичного результата:

,1)(ny)(y)S(yn

1k

2kk

Стандартное отклонение среднего результата:

,1)(nn

y)(yS(y)

n

1k

2k

Степень адекватности:

Eα = tα ∙ S(y),

где tα – критерий.

Величина доверительного интервала:

Δ = y ± Eα ,

Для математической обработки результатов исследований

использованы методы регрессионного анализа с применением градиентного

метода и метода наименьших квадратов, линейного программирования.

75

Графические зависимости на рисунках представлены после обработки

экспериментальных данных по методу наименьших квадратов [200],

реализованные в Microsoft Excel.

76

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ В настоящей главе диссертации приведен анализ результатов

собственных исследований по изучению условий получения органических

производных меди (II) для биокоррекции физиологических состояний и

систем живых организмов и в технологиях пищевых продуктов

функционального назначения.

Обоснован выбор лигандов и состав органических производных меди

(II), разработана технология их получения. Изучено влияние на морфологию

внутренних органов и химические показатели крови экспериментальных

животных.

Исследованы показатели качества и безопасность медьсодержащих

биологически активных соединений. Изучены противомикробная и

противогрибковая, иммуномодулирующая и противогипоксическая

активность, а также острая и хроническая токсичность новых биологически

активных соединений. Подобраны составы и технология получения

глицерогелей, содержащих изучаемые органические производные меди (II),

на основе коллагена и природных полисахаридов и изучена их практическая

реализация в пищевой промышленности. Предложены составы и технология

получения биоразлагаемых съедобных пленок, иммобилизированных

медьсодержащими органическими производными, а также рецептура мясных

полуфабрикатов и карамелей лечебно-профилактического назначения.

3.1 Обоснование выбора лигандов и технология получения органических производных меди (II)

Одной из основных проблем человечества является проблема

сохранения и укрепления здоровья, профилактика инфекционных и

неинфекционных заболеваний человека.

В настоящее время в области здорового питания населения в России

создание качественно новых пищевых продуктов, обогащенных

77

функциональными компонентами, которые способны в кратчайшие сроки

корректировать в организме человека процессы метаболизма, повышая его

защитные функции, имеет огромное значение [8].

Проблема приобретает особую актуальность в связи с усилением

загрязненности окружающей среды, неправильным питанием, сложной и

нестабильной обстановкой во многих странах мира, в том числе и в России.

Проблема питания для человеческого общества всегда была одной из

первостепенных, так как пища является источником необходимых организму

пищевых и биологически активных веществ, оказывающих регулирующее

влияние практически на все системы живого организма, в том числе,

ответственные за транспорт, метаболизм, обезвреживание и элиминацию

ксенобиотиков.

Согласно современным обобщенным данным здоровье человека можно

представить (рисунок 7) в виде диаграммы.

Рисунок 7 - Диаграмма здоровья человека

Как видно на рисунке, питание – превалирующий фактор, где

немаловажное значение имеют биологически активные вещества,

производимые в виде самостоятельных технологических форм (таблетки,

капсулы, порошки и т.д.). В последнее время большое значение придается

78

продуктам питания функционального назначения, когда биологически

активные вещества вводят в состав пищевых продуктов. При этом продукты

питания не имеют явных товароведческих отличий, но способны

корректировать или поддерживать состояние здоровья организма человека

[30].

Именно поэтому с целью улучшения качества продуктов в пищевой

промышленности применяются как наиболее экономически выгодные и

популярные приемы, связанные с применением биологически активных

добавок, которые не нарушают потребительских качеств, доступны по цене и

положительно влияют на состояние здоровья [21]. Такие добавки

представляют собой группу веществ природного или синтетического

происхождения, вводимые в пищевые продукты с целью придания им

заданных свойств. Применение биологически активных добавок допустимо в

тех случаях, когда они не угрожают жизни человека даже при длительном

использовании, т.е. основное требование – их безвредность, которая

тщательным образом контролируется в установленном порядке.

В последнее время успехи в области биохимии, биотехнологии,

микробиологии и т.д. позволили предложить пищевой промышленности

большое количество различных биологически активных веществ, но во

многих случаях возможность их использования ограничена, а из-за высокой

стоимости, дефицита, отсутствия отечественного производства. К этому же

эффективность их действия далека от максимально возможного проявления

активного начала. Низкомолекулярные биологически активные вещества

быстро выводятся или метаболизируются в организме, имея низкую

проникающую способность через клеточные мембраны, что для достижения

профилактического эффекта приводит к увеличению дозы или длительному

применению. Основной недостаток при использовании биологически

активных веществ в пищевых системах заключается в том, что большинство

из них плохо растворяется в водных средах.

79

Предметом особого внимания ученых – химиков, биологов,

фармакологов и др. в последние десятилетия являются комплексные

соединения жизненно важных металлов с органическими лигандами, так как

это связано с их огромным значением в жизнедеятельности живых

организмов и для целей химического анализа. Основной проблемой является

изучение на молекулярном уровне взаимодействия жизненно важных

металлов с биолигандами с целью установления химической связи в

биокомплексах и роли металлов в организме. Этой проблеме посвящено

относительно небольшое число работ, и часто мнения авторов

противоречивы [43].

Проблема взаимного влияния биолигандов при изучении

смешанолигандного комплексообразования является актуальной в связи с

тем, что это оказывает влияние на изменение биологической активности

комплексов [57].

Важностью и значением перечисленных проблем обусловлен выбор

жизненно важного металла - меди (II), в качестве объекта наших

исследований, нарушение баланса которого часто сопровождает течение

патологических процессов, и лигандов – производных 6-пенициллановой

кислоты и диаминопиримидина, никотиновой и янтарной кислот.

По нашему мнению, введение металлов в структуру органических

лигандов может способствовать увеличению их биологической активности, а

так же восполнению дефицита микроэлементов [57].

Среди веществ, играющих важную роль в организме, значительное

место занимают микроэлементы. Они влияют на функции кроветворения,

эндокринных желез, защитные реакции организма, микрофлору

пищеварительного тракта, регулируют обмен веществ, учавствуют в

биосинтезе белка, проницаемости клеточных мембран и т.д. (С.Г.Кузнецов,

А.С.Кузнецов, 2003) [203]. Биологическая роль жизненно необходимых

80

микроэлементов сейчас хорошо известна и не вызывает никакого сомнения

(Вальдман А.Р., Авцын, Самохин В.Т., 2003) [204].

Из неорганических солей применяют медь сернокислую (CuSO4·5H2O)

(С.Г.Кузнецов, 2003). Медь, как составная часть металлопротеидов,

регулирует окислительно-восстановительные процессы в организме, входя в

состав гормонов, влияет на рост и развитие, обмен веществ, повышает

содержание витамина В12 и С в печени (Цыганов А.Р, 2002) и т.д.

Медь активирует процессы свободного окисления в тканях;

катализирует включение железа в структуру гема, регулирует созревание

эритроцитов, нормализует обмен кальция и фосфора.

Медь сернокислая в пищевой промышленности используется как

пищевая добавка Е519, стабилизатор цвета и консервант, разрешенная к

применению в РФ, в детские смеси добавляется как биоэлемент.

Цель первого этапа работы заключалась в получении ряда

органических производных (II) меди методом иммобилизации и изучении их

биологической активности, так как она является первоочередной задачей в

связи с возможностью практического использования, а также в целях

теоретического обоснования направленного получения биологически

активных веществ с новыми свойствами.

Весьма привлекательным является направление, связанное с

расширением возможностей антибиотиков путем использования их в

качестве лигандов для синтеза новых соединений.

В последние годы возрос интерес к повышению эффективности и

усовершенствованию имеющихся биологически активных веществ,

исследованию роли металлов в важнейших процессах, протекающих в живом

организме, а также к выявлению особенностей применения их для коррекции

различных физиологических состояний, связанных с нарушением

эндогенного метаболизма биосубстратов [13, 33, 56]. Направление имеет

широкое прикладное значение, в том числе и при производстве продуктов

81

питания, например, в пролонгировании сроков годности и общей

хранимоспособности.

Наше внимание привлекли производные бета-лактамов, в частности,

ампициллин (производное 6-пенициллановой кислоты), обладающий

бактерицидным действием, необратимо подавляющий рост

микроорганизмов, действующий на пролиферирующую клетку.

Зная механизм действия антибиотика на клеточном и молекулярном

уровнях можно делать выводы о направленности микробиологического

эффекта и степени его специфичности. Бета-лактамы оказывают действие на

специфические белки клеточной стенки бактерий, которые отсутствуют у

человека и животных. Избирательность действия бета-лактамов определяет

эффективность полезной дозы и достаточно низкий уровень токсичности.

Поэтому эти препараты безопасно применять в больших дозах. К

недостаткам следует отнести возможность сенсибилизации и развитие

аллергических реакций, быстрое выведение из организма и др. Благодаря

созданию полусинтетических пенициллинов (оксациллин, ампициллин и др.)

положительные качества природного антибиотика сохранены и добавились

преимущества по спектру действия. Полусинтетический препарат

ампициллин губительно действует на грамположительные и некоторые виды

грамотрицательных микробов (сальмонеллы, шигеллы, протей, кишечная

палочка и др.), а поэтому обладает достаточным спектром действия.

Необходимо отметить, что в настоящее время его эффективность из-за

резистентности многих микроорганизмов весьма мала.

Другой лиганд, который вызвал наш интерес - триметоприм

(производное диаминопиримидина) наиболее часто применяемый в пищевой

отрасли.

82

Триметоприм действует бактериостатически или бактерицидно на рост

и размножение бактерий, входящих в состав пищевых продуктов, а также

может вводиться в организм животного.

Никотиновая кислота вызвала наш интерес как витаминное,

гиполипидемическое и специфическое противопеллагрическое средство, как

кофактор, входящая в состав различных дегидрогеназ, обеспечивающих

метаболические и синтетические реакции организма, играющая большую

роль в обмене углеводов белков и жиров.

В пищевой промышленности используется как пищевая добавка Е 375,

стабилизатор цвета. Это вещество - витамин PP. Показаниями к применению

является гипо- и авитаминоз РР: неполноценное и несбалансированное

питание, нарушение усвоения некоторых аминокислот, длительные стрессы,

нарушения мозгового кровообращения, длительно не заживающие раны.

Янтарная кислота в пищевой промышленности используется, как

пищевая добавка Е363, регулятор кислотности.

Разрешена в Европе и в РФ в качестве пищевой кислоты. Является

мощным средством повышения устойчивости биологического объекта к

широкому кругу неблагоприятных воздействий. Действие её обеспечивает

нормализацию работы одной из наиболее важных систем, таких как система

энергопродукции организма.

83

Янтарная кислота представляет собой универсальный

внутриклеточный метаболит, широко участвующий в обменных реакциях в

организме; является малотоксичным соединением и не обладает мутагенным

и тератогенным действием (Кондрашова М.Н.,2003) [205].

Янтарная кислота обладает высокой адаптогенной, антитоксической,

антиоксидантной, нейротропной активностью, оказывает выраженное

нормализующее действие на энергетический обмен и процессы биосинтеза в

условиях патологий и экстремальных воздействий (А.Л.Коваленко,

Н.В.Белякова, 2000) [206].

В основе лечебно-профилактических свойств янтарной кислоты лежит

модифицирующее влияние на процессы тканевого метаболизма - клеточное

дыхание, ионный транспорт, синтез белков.

В настоящее время для развития современных технологий

значительную роль играет изучение микроэлементов, так как они и

модифицированные ими материалы находят все более широкое практическое

применение в различных областях науки. [207-210].

Микроэлементы имеют уникальные физико-химические свойства и

благодаря спектру полезных свойств, находят широкое применение в

пищевой промышленности и фармацевтике.

Наиболее глубоко изучены в настоящее время и широко применяются

микроэлементы в качестве катализаторов в промышленных технологиях [207,

211], а также находят применение в диагностике и лечении различных

заболеваний, в материалах, обладающих бактерицидными и другими

свойствами [204, 208, 212-215], в пищевой промышленности - в качестве

биоэлементов.

Таким образом, изучение влияния различных биоэлементов металлов

на организм человека является важной и актуальной задачей.

Возможно, что механизм биологического действия

металлосодержащих соединений зависит от способа их получения. Особый

84

интерес представляют методы иммобилизации, позволяющие получать

целевые продукты в достаточных количествах (высокий выход) и не

требующие больших энергетических затрат, дорогостоящего оборудования и

т.д.

С этой целью была разработана технология получения ряда

органических производных меди (II).

В ходе проведения экспериментальных исследований проведена

предварительная работа по подбору условий:

влияние качественного состава и дозировка растворителей с

определением рациональных концентраций реагентов;

состав соли металла;

влияние температуры реакционного процесса;

продолжительность проведения реакции;

продолжительность ультразвукового воздействия на

реакционную смесь и других условий получения органических форм

биологически активных соединений.

Исходными веществами для синтеза органических производных меди

(II) были:

ампициллин (производное 6 – пенициллановой кислоты) и меди

(II) сульфат.

Уравнение химической реакции:

2C16H19N3O4S + CuSO4 → [Cu(C16H19N3O4S)2] SO4↓

триметоприм (производное диаминопиримидина) и меди (II)

сульфат.

Уравнение химической реакции:

2C14H18N4O3 + 2CuSO4 + 2 H2O →[Cu2(C14H18N4O3)2(OH)2SO4]SO4↓

85

янтарная кислота (бутандиовая кислота) и меди (II) сульфат.

Уравнение химической реакции:

(СН2)2(СООН)2 + CuSO4 · 5H2O →С4Н4О4Cu · 2 H2O + Н2SO4 + 3H2O

никотиновая кислота (3-пиридинкарбоновая кислота) и меди (II)

сульфат.

Уравнение химической реакции:

2С5Н5NСООН + CuSO4→ (С5Н5NСОО)2Cu + Н2SO4

Сводные данные о производных меди (II) приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Производные меди (II)

Лиганды Название соли меди (II) Формула соли меди (II) Цвет соли

меди (II)

РТmp

медьсодержащее

производное с

диаминопиримидином

[Cu2(C14H18N4O3)2(OH)2SO4]SO4 темно-

зеленый

РАmp

медьсодержащее

производное с 6-

пенициллановой

кислотой

[Cu(C16H19N3O4S)2] SO4 голубовато-

зеленый

Никотиновая

кислота никотинат меди (II) (С5Н5NСОО)2Cu синий

Янтарная

кислота сукцинат меди (II) С4Н4О4Cu · 2 H2O бирюзовый

Так как в структуру выбранных для синтеза органических лиганд

(ампициллина, триметоприма, никотиновой и янтарной кислот) входят

электронодонорные группы различной природы (NH2, COOH, CO, NH), то

эти лиганды потенциально способны к образованию донорно-акцепторных

свзяей с катионами, в частности с d-элементами, с ионами меди, что

86

подтверждается результатами исследований, проведенных в ряде работ [216-

219].

Медь (II) является сильным комплексообразователем, так как известны

ее комплексные соединения со многими сотнями различных лигандов.

Обладая подвижной электронной оболочкой, медь (II) в своих комплексных

соединениях реализует разнообразные типы координации; в зависимости от

природы лиганда связь «медь (II) – лиганд» бывает в той или иной мере

ионной или ковалентной [220].

Таким образом, одним из перспективных аспектов

биокоординационной химии является возможность создания на основе,

координационных соединений новых высокоэффективных билогически

активных соединений.

Перспективность данного направления вытекает из ряда

принципиальных отличий в специфических свойствах исходных

компонентов. В частности, неорганические соли металлов не нашими

широко применения в медицине, так как биометаллы в неорганической

форме проявляют низкую биоактивность, обладая при этом довольно

выраженной токсичностью. В то же время в большинстве случаев высокая

специфическая активность как металл – иона, так и лиганда проявляется в

органических координационных формах, т.е. в тех формах, которые наиболее

приближены к их состоянию в живом организме [223].

В опытно-лабораторных условиях нами выбраны оптимальные режимы

биосинтеза органических производных меди(II).

Биологически активные медьсодержащие соединения получали из

органических лигандов и солей меди (II) при использовании общих методов

получения химических соединений. Строение и состав полученных

соединений подтверждён химическими и физико-химическими методами

анализа, УФ- и ИК-спектроскопии, которые хорошо дополняют друг друга.

87

Характеристика органических производных меди (II) представлена в

таблице 3.

Таблица 3 - Органолептические и общие физико-химические свойства

Органические производные меди (II) №

п/п

Наименование

показателей PTmpCu PAmpCu PNKCu PYKCu

1 Выход продукта,

%

69,3 83,5 62,5 90,0

2 Цвет темнозелён

ный

голубовато-

зелённый

синий бирюзовый

3 Запах без запаха без запаха без запаха без запаха

4 Внешний вид мелкокрист

аллический

мелкокрист

аллический

мелкокрис

таллическ

ий

мелкокрист

аллический

5 Растворимость: в воде в горячей

подкисленной воде

в спирте в эфире в ДМСО в хлороформе ацетоне

+++ ++++ +++ ++++ ++++ ++++

+++ ++++ +++ ++++ ++++ ++++

++++ ++++ +++ ++++ ++++ ++++

++ +++ ++ ++++ ++++ +++ ++

Получение медьсодержащих соединений с производным 6-

пенициллановой кислоты При постановке эксперимента навеска производного 6-пенициллановой

кислоты растворялась в спиртовом растворе в реакционной камере при

перемешивании до полного растворения при температуре 60±2°С (раствор

лиганда). В водном растворе растворяли кристаллогидрат сульфата меди (II)

88

при температуре 23±2°С при перемешивании (раствор

комплексообразователя). В горячий раствор лиганда, подвергающийся

ультразвуковому воздействию с частотой 20 кГц, подавали раствор сульфата

меди (II) (раствор комплексообразователя). Продолжительность процесса

ультразвукового воздействия составляла 3-5 минут. Полученная смесь

охлаждалась и подвергалась механическому перемешиванию в течение 30

минут. Образовавшийся голубой осадок медьсодержащего биологически

активного соединения отфильтровывали, тщательно промывали водно-

спиртовым раствором и высушивали до постоянной массы на воздухе при

комнатной температуре (23±2 °С). Хранили в эксикаторе, выход продукта

83,5%.

Получение медьсодержащих соединений с производным диаминопиримидина

Навеска производного диаминопиримидина растворялась в спиртовом

растворе в реакционной камере при перемешивании до полного растворения

при температуре 60±2°С (раствор лиганда). В водно растворе растворяли

кристаллогидрат сульфата меди (II) при температуре 23±2°С при

перемешивании (раствор комплексообразователя). В горячий раствор

лиганда, подвергающийся ультразвуковому воздействию с частотой 20 кГц,

подавали раствор сульфата меди (II) (раствор комплексообразователя).

Продолжительность процесса ультразвукового воздействия составляла 3-5

минут. Полученная смесь охлаждалась и подвергалась механическому

перемешиванию в течение 30 минут. Образовавшийся зеленый осадок

медьсодержащего биологически активного соединения отфильтровывали,

тщательно промывали водно-спиртовым раствором и высушивали до

постоянной массы на воздухе при комнатной температуре (23±2 °С).

Хранили в эксикаторе, выход продукта 69,3%.

Получение медьсодержащих соединений с никотиновой кислотой

89

Навеска никотиновой кислоты растворялась в водном растворе в

реакционной камере при перемешивании до полного растворения при

температуре 60±2°С (раствор лиганда). В дистиллированной воде растворяли

кристаллогидрат сульфата меди (II) при температуре 23±2 °С при

перемешивании (раствор комплексообразователя). В горячий раствор

лиганда, подвергающийся ультразвуковому воздействию с частотой 20 кГц,

подали раствор сульфата меди (II) (раствор комплексообразователя).

Продолжительность процесса ультразвукового воздействия составляет 3-5

минут. Полученная смесь охлаждалась и подвергалась механическому

перемешиванию в течение 30 минут. Образовавшийся синий осадок

медьсодержащего биологически активного соединения отфильтровывали,

тщательно промывали водно-спиртовым раствором и высушивали до

постоянной массы на воздухе при комнатной температуре (23±2 °С).

Хранится в эксикаторе, выход продукта 62,5%.

Получение медьсодержащеих соединений с янтарной кислотой Навеска янтарной кислоты растворялась в водном растворе в

реакционной камере при перемешивании до полного растворения при

температуре 70±2 °С (раствор лиганда). В дистиллированной воде

растворялся кристаллогидрат сульфата меди (II) при температуре 23±2 °С

при перемешивании на магнитной мешалке (раствор

комплексообразователя). Затем к горячему раствору лиганда при постоянном

перемешивании и ультразвуковом воздействии 20 кГц и температуре

реакционной смеси (60±2 °С) добавлялся водный раствор сульфата меди (II).

Смесь выдерживалась при перемешивании 30 минут. В горячий раствор

лиганда, подвергающийся ультразвуковому воздействию с частотой 20 кГц,

подавался раствор сульфата меди (II) (раствор комплексообразователя).

Продолжительность процесса ультразвукового воздействия составляла 3-5

минут. Полученная смесь охлаждалась и подвергалась механическому

перемешиванию в течение 30 минут. Образовавшийся бирюзовый осадок

90

медьсодержащего биологически активного соединения отфильтровывался,

тщательно промывался водно-спиртовым раствором и высушивался до

постоянной массы на воздухе при комнатной температуре (23±2 °С).

Хранился в эксикаторе, выход продукта 90,0%.

При анализе результатов проведенных исследований установлено, что

температуру 60°С можно считать оптимальной для эксперимента, так как

повышение температуры свыше 60°С не приводило к значительному

увеличению массовой доли выхода готовой субстанции.

Увеличение продолжительности реакции свыше 30 минут также не

приводило к увеличению выхода готовых субстанций и экономически

нецелесообразно.

Спектрофотометрический метод анализа, широко используется для

исследования строения и идентификации, а также количественного

определения светопоглощающих соединений. Уф-спектры медьсодержащих

соединений (рисунок 8) позволили установить наличие максимумов

поглощения для изучаемых соединений. Определения проводились на

спектрофотометре СФ-2000. Изучались 0,02%-ные растворы

медьсодержащих биологически активных соединений в 0,1 н растворе

соляной кислоты. Установлено, что максимум поглощения наблюдался для

РАmp при 267 нм, а для его медьсодержащего соединения РАmpCu – 277 нм.

Рисунок 8 - УФ спектр ампициллина и его медьсодержащего соединения

91

Аналогичный сдвиг максимума наблюдался на УФ-спектре

производного диаминопиримидина PTmp и его медьсодержащего соединения

PTmpCu с 230 нм до 275 нм (рисунок 9). Смещение положения максимумов

поглощения и увеличение полосы спектров показывает, что имеется

координация ионов меди (II) с лигандами, подтверждающая образование

новых медьсодержащих соединений PTmpCu и PАmpCu и согласующаяся с

литературными данными.

Рисунок 9 - УФ спектры триметоприма и его медьсодержащего соединения

Таким образом, образование медьсодержащих производных

регистрируется по характеру сдвига полос УФ-спектров поглощения.

Изменение температуры плавления медьсодержащих веществ

относительно лиганд также подтверждало образование новых соединений.

92

Wavenumbers [1/cm]4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600

Abs

orba

nce

1,35

1,3

1,25

1,2

1,15

1,1

1,05

1

0,95

0,9

0,85

0,8

0,75

0,7

0,65

0,6

0,55

0,5

0,45

0,4

0,35

3895

0,4

422

3846

0,4

403

3468

0,9

911

2924

0,5

804

2853

0,5

096

2361

0,4

02

1631

0,6

79

1563

0,4

956

1508

0,4

907

1458

0,6

214

1422

0,5

328

1126

0,6

675

1059

0,5

231

1003

0,4

86

833,

1 0

,308

1

670,

3 0

,359

3

585,

7 0

,404

471,

2 0

,379

3

триметоприм 1

Данные ИК-спектроскопии лиганд и их медьсодержащих производных

в таблетках из бромида калия записаны на фурье-спектрометре ФСМ 1201 в

интервале частот 400-4000 см-1, которые позволяют судить об их структуре.

Вид ИК-спектров1 этих соединений (рисунки 10-13 и приложение),

подтверждает образование новых медьсодержащих соединений и указывает

на их сложную структуру.

Рисунок 11 - ИК-спектр органического производного меди (II) с

диаминопиримидином

1 Исследования выполнены совместно с сотрудниками кафедры химии Курского государственного

университета, за что выражаем свою благодарность.

Рисунок 10 - ИК-спектр производного диаминопиримидина

93

Рисунок 12 - ИК-спектр производного 6-пенициллановой кислоты

Рисунок 13 - ИК-спектр органического производного меди (II) с 6-

пенициллановой кислотой

Основные полосы поглощения ИК-спектров исследованных

соединений и их отнесение сделано на основе имеющихся в настоящее время

справочных и литературных данных по ИК-спектроскопии органических и

координационных соединений [221, 222].

Предполагается, что ионами Cu2+ координируются анионы

ампициллина через кислород амидной группы и β-лактамного цикла, а

молекулы триметоприма через пиридиновый цикл.

Проанализировав спектры по различным областям ИК-диапазона,

идентифицировав отдельные полосы поглощения, используя имеющуюся

94

информацию о физико-химических характеристик полученных

медьсодержащих органических соединений, а также с учетом литературных

данных [223-228] можно было сделать предположение о структуре

анализируемых соединений (рисунки 14, 15)

SO4

CH C NNH3

+

O NO

S CH3CH3

COOHCu

O

CH C NNH3

+

NO

S CH3

CH3

COOH....

Рисунок 14 - Предполагаемая структура медьсодержащего соединения с

производным 6-пенициллановой кислоты

N

NH3+

NH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

..

..

O

O O

OS

Cu

Cu

OH

OH

NNH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

NH3+

SO4

Рисунок 15 - Предполагаемая структура медьсодержащего соединения с

производным диаминопиримидина

Таким образом, найденные различия ИК-спектров изучаемых

медьсодержащих соединений дали основания полагать, что образуются

новые органические производные меди (II).

Размеры частиц и форма медьсодержащих соединений исследованы на

растровом электронном микроскопе FEI Quanta 650 FEG в режиме высокого

вакуума (давление в камере от 8*10-3 до 3*10-3 Па). Изображения Исследования выполнены совместно с сотрудниками наноцентра при Курском государственном

университете, за что выражаем свою благодарность.

95

поверхности образца получены в режиме вторичных электронов детектором

Эверхарта-Торнли при ускоряющем напряжении 1-3 кВ, размере диафрагмы

конечной линзы 30 мкм и диаметре электронного пятна в относительных

единицах 3, что позволяет оценить ток пучка величиной 0,1 нА.

Микрофотографии представлены на рисунках 16 и 17.

Проведенные исследования позволили выявить, что условия

проведения биосинтеза в водно-спиртовых растворах (при нагревании до

60°С и перемешивании), содержащих ионы меди (II) и лиганды (PTmp и

PАmp) в эквивалентных концентрациях с помощью устройства для

интенсификации реакционных и массообменных процессов (Патент РФ

№154888, 2015), позволяют получать наночастицы (НЧ) сферической формы,

с низким распределением по размеру, средний размер составляет для

PTmpCu - 40-60 нм, а для PАmpCu – 60-70 нм.

Изменение размера частиц может привести к изменению их физико-

химических свойств. В ультрадисперсном состоянии повышается

реакционная и адсорбционная способность, меняются каталитические,

магнитные и другие характеристики. Это может оказать влияние на

биологические эффекты ультрадисперсных материалов и обеспечить

Рисунок 16 – медьсодержащее

соединение производным

диаминопиримидина

Рисунок 17 – медьсодержащее

соединение с производным 6-

пенициллановой кислоты

96

определенные преимущества использования НЧ при решении проблемных

вопросов терапии и питания.

Новые биологически активные медьсодержащие вещества представляют

собой частицы сферической формы, размером до 100 нм.

В результате проведенных исследования установлены оптимальные

условия получения медьсодержащих соединений.

На основании результатов, проведенных исследований предложена

технология получения наноструктурных медьсодержащих биологически

активных соединений (рисунок 18), позволяющая получать стабильные

биологически активные вещества, представляющие несомненный интерес

для практического применения в различных областях и, в частности, в

пищевой промышленности, так как исходные компоненты допущены к

применению в данной области.

Принципиальная технологическая схема производства органических

медьсодержащих соединений представлена на рисунке 18 в соответствии с

ОСТ 64-02-003-2002 и апробирована в опытно-лабораторных условиях.

Новизна технологического решения доказана (патент РФ №154888,

2015 г.)

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования

позволили установить режимы и охарактеризовать структурные особенности

и свойства новых медьсодержащих биологически активных соединений

физико-химическими методами, представляющими несомненный интерес и

целесообразность для дальнейшего изучения их биологической активности и

безвредности с целью практического применения в различных областях и, в

частности, в пищевой и фармацевтической промышленности, так как

исходные компоненты допущены к применению в данных областях.

97

Лиганд Растворение лиганда

(t=60±2°С, ȸ, τ=30 мин)

ВР 1.1 Кт Неводный

растворитель

Растворение сульфата меди

(t=23±2°С, ȸ, τ=10 мин)

ВР 2.1 Кт

ВР 1 Приготовление лиганда

ВР 2 Приготовление

комплексо-образователя

Сульфат меди Вода

дистиллир.

Смешивание (t=60±2°С, ȸ)

ТП 3.1 Кт

Раствор лиганда ВР 1.1

Раствор сульфата меди ВР 2.2

ТП 3 Получение

медьсодержащего БАВ

Ультразвук. воздействие

(f = 20 кГц, τ=3-5 мин)

ТП 3.2 Кт

Охлаждение (t = 23°С, ȸ, τ=30 мин)

ТП 3.3 Кт

Фильтрация с промывкой (до t = 23±2°С)

ТП 4.1 Кт, Кх

Сушка (t = 23±2°С)

ТП 4.2 Кт

Водно-спиртовой раствор

ТП 4 Выделение и

очистка БАВ

УМ 5 Упаковка, маркировка

Медьсодержащее БАВ

Промывные воды с ТП 4.2

Промывные воды с ТП 4.1

Фильтрат с ТП 4.1

Рисунок 18 – Принципиальная технологическая схема получения

медьсодержащих биологически активных соединений

3.2 Исследование влияния медьсодержащих биологически активных веществ на морфологию внутренних органов в эксперименте

Изучение проводилось в отношении новых медьсодержащих

производных. Лабораторный шифр: PTmpCu, PAmpCu.

98

Экспериментальные исследования проводились на белых крысах.

Анализу подвергались следующие органы экспериментальных животных:

сердце, печень и почки.

Подопытные животные были рандомизированы на 5 групп в

соответствии с 5 сериями опытов:

I серия – контрольная группа (интактные животные)

II серия – экспериментальная группа животных, получавшая

медьсодержащее производное диаминопиримидина в дозе 50 мг/кг.

III серия – группа животных, получавшая медьсодержащее

производное диаминопиримидина в дозе 100мг/кг.2

IV серия – группа животных, получавшая медьсодержащее

производное 6-пенициллиновой кислоты в дозе 125 мг/кг.

V серия – группа животных, получавшая медьсодержащее производное

6-пенициллановой кислоты в дозе 250 мг/кг.

Проведённые исследования позволили получить следующие

результаты морфологического исследования внутренних органов животных.

I серия - контрольная группа (интактные животные).

За время эксперимента не погибло ни одного животного. Масса тушки

контрольных крыс при первом забое составила 155,5±1,6 г, а при втором

забое 172,5±4,4 г (таблица 17).

При вскрытии забитых крыс в полости брюшины и плевральных

полостях свободная жидкость отсутствовала, внутренние органы были

расположены правильно, имели бледно-синюшный цвет.

Результаты микроскопического исследования внутренних органов:

1) ПЕЧЕНЬ (ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ ДОЛИ) – при первом заборе масса

печени составляла 8,126±0,4 г, при втором 8,711±0,4 г. При гистологическом

2 Исследования проведены совместно с сотрудниками НИИ экологической медицины г. Курска, за что

выражаем свою благодарность директору, д. б. н. Артюшковой Е. Б.

99

исследовании в центрах некоторых долек отмечалось венозное полнокровие.

Гепатоциты имели гомогенную эозинофильную цитоплазму, в ядрах видны

хорошо различимые ядрышки. Имелись отдельные двуядерные гепатоциты

(амитотическое деление клеток).

2) ПОЧКИ – их масса при первом заборе составила 1,153±0,06 г, при

втором - 1,237±0,06 г. У органов животных серии отмечался синюшно-

коричневатый цвет, поверхность гладкая, капсула без видимых изменений.

Клубочки и канальцевый эпителий нефронов паталогических изменений не

имели. В соединительнотканной строме воспалительных инфильтратов и

рубцов не обнаружено. Изредка встречались мелкие скопления лимфоцитов в

промежуточной зоне паренхимы почек. Эпителий лоханок без изменений.

3) СЕРДЦЕ – миокард представлен компактными пучками

кардиомиоцитов, образующих 3 слоя. Воспалительные и дистрофические

изменения кардиомиоцитов отсутствовали, масса сердца при первом забое

составляла 0,530±0,03 г, при втором забое – 0,665±0,03 г.

II серия - группа животных, получавшая медьсодержащее производное

диаминопиримидина (PTpmCu) в дозе 50 мг/кг.

За время эксперимента ни одно животное из данной группы не

погибло. При визуальном осмотре грудной и брюшной полостей

паталогического содержимого не обнаружено, внутренние органы внешне

выглядели нормально. Масса тушки контрольных крыс при первом забое

составила149,8±3,4, при втором забое через 14 дней – 165,6±3,2.

При вскрытии забитых крыс в полости брюшины и плевральных

полостях свободная жидкость отсутствовала, внутренние органы были

расположены правильно, имели бледно-синюшный цвет.

Результаты микроскопического исследования внутренних органов:

1) ПЕЧЕНЬ (ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ ДОЛИ) – при первом забое масса

печени составляла 7,952±0,35 г, при втором 8,672±0,42г. При

гистологическом исследовании в центрах некоторых долек отмечалось

100

венозное полнокровие. Гепатоциты имели гомогенную эозинофильную

цитоплазму, в ядрах видны хорошо различимые ядрышки. Имелись

отдельные двуядерные гепатоциты (амитотическое деление клеток).

2) ПОЧКИ – их масса при первом заборе составила 1,022±0,02 г, при

втором 1,270±0,05 г. Органы животных серии имели синюшно-коричневатый

цвет, поверхность гладкая, капсула без видимых изменений. Клубочки и

канальцевый эпителий нефронов паталогических изменений не имели. В

соединительнотканной строме воспалительных инфильтратов и рубцов не

обнаружено. Изредка встречались мелкие скопления лимфоцитов в

промежуточной зоне паренхимы почек. Эпителий лоханок без изменений.

3) СЕРДЦЕ – миокард представлен компактными пучками

кардиомиоцитов, образующих 3 слоя. Воспалительные и дистрофические

изменения кардиомиоцитов отсутствовали, масса сердца при первом забое

составила 0,409±0,02 г, при втором забое – 0,602±0,03 г.

III серия – группа животных, получавшая медьсодержащее

производное диаминопиримидина (PTpmCu) в дозе 100 мг/кг

За время эксперимента ни одно животное из данной группы не

погибло. Масса тушек крыс достоверно не отличалась от контрольной

группы и составила при первом забое - 150,9±2,2 г, а при втором забое

167,3±4,2 г (таблица 17).

При вскрытии забитых крыс в полости брюшины и плевральных

полостях свободная жидкость отсутствовала, внутренние органы были

расположены правильно, имели бледно-синюшный цвет.

Результаты микроскопического исследования внутренних органов:

1) ПЕЧЕНЬ (ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ ДОЛИ) – при первом забое масса

печени составляла 6,511±0,30 г, при втором 6,713±0,40 г. У одной крысы при

втором забое в перипортальных зонах имелись небольшие участки

мелкокапельной жировой дистрофии гепатоцитов, сходной с таковой у крыс

в контрольной группе.

101

2) ПОЧКИ – их масса при первом заборе составила 1,064±0,05 г, при

втором 1,130±0,05 г. У животных всех серий макроскопически имели

синюшно-коричневатый цвет, поверхность гладкая, капсула без видимых

изменений. Клубочки и канальцевый эпителий нефронов паталогических

изменений не имели. Эпителий лоханок без изменений.

3) СЕРДЦЕ – миокард представлен компактными пучками

кардиомиоцитов, образующих 3 слоя. Воспалительные и дистрофические

изменения кардиомиоцитов отсутствовали, масса сердца при первом забое

составила 0,405±0,15 г, при втором забое – 0,607±0,03 г.

IV серия – группа животных, получавшая медьсодержащее

производное 6-пенициллиновой кислоты (PAmpCu) в дозе 125 мг/кг

За время эксперимента ни одно животное из данной группы не

погибло. При визуальном осмотре грудной и брюшной полостей

патологического содержимого не обнаружено, внутренние органы внешне

выглядели нормально. Масса тушки контрольных крыс при первом забое

составила 150,8±40, при втором забое через 14 дней – 166,4±4,1.

При вскрытии забитых крыс в полости брюшины и плевральных

полостях свободная жидкость отсутствовала, внутренние органы были

расположены правильно, имели бледно-синюшный цвет.

Результаты микроскопического исследования внутренних органов:

1)ПЕЧЕНЬ (ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ ДОЛИ) – при первом забое масса

печени составляла 8,071±0,38 г, при втором 8,729±0,41. При гистологическом

исследовании в центрах некоторых долек отмечалось венозное полнокровие.

Гепатоциты имели гомогенную эозинофильную цитоплазму, в ядрах видны

хорошо различимые ядрышки. Имелись отдельные двуядерные гепатоциты

(амитотическое деление клеток).

2) ПОЧКИ – их масса при первом заборе составила 1,149±0,04 г, при

втором 1,227±0,035 г. Органы животных серии имели синюшно-

коричневатый цвет, поверхность гладкая, капсула без видимых изменений.

102

Клубочки и канальцевый эпителий нефрозов паралогических изменений не

имели. В соединительнотканной стропе воспалительных инфильтратов и

рубцов не обнаружено. Изредка встречались мелкие скопления лимфоцитов в

промежуточной зоне паранхимы почек. Эпителий лоханок без изменений.

3) СЕРДЦЕ – миокард представленным компактными пучками

кардиомиоцитов, образующих 3 слоя. Воспалительные и дистрофические

изменения кардиомиоцитов отсутствовали, масса сердца при первом забое

составила 0,519±0,03 г, при втором забое – 0,655±0,04 г.

V серия – группа животных, получавшая медьсодержащее

производное 6-пенициллиновой кислоты (PAmpCu) в дозе 250 мг/кг

За время эксперимента ни одно животное из данной группы не

погибло. Масса тушек крыс достоверно не отличалась от контрольной

группы и составляла при первом забое – 150,4±2,6 г, а при втором забое

171,0±4,5 г (таким образом 17).

При вскрытии забитых крыс в полости брюшины и плевральных

полостях свободная жидкость отсутствовала, внутренние органы были

расположены правильно, имели бледно- синюшный.

Результаты микроскопического исследования внутренних органов:

1) ПЕЧЕНЬ (ПРАВАЯ И ЛЕВАЯ) – при первом забое масса печени

составляла 8,211±0,40 г, при втором 8,812±0,41 г. При гистологическом

исследовании в центрах долек отличалось венозное полнокровие.

Гепатоциты имели гомогенную эозинофильную цитоплазму, в ядрах видны

хорошо различимые ядрышки.

2) ПОЧКИ – их масса при первом забое составила 1,131±0,06 г, при

втором 1,233±0,05 г. Органы животных имели синюшно-коричневатый цвет,

поверхность гладкая, капсула без видимых изменений. Клубочки и

канальцевый эпителий нефрозов патологических изменений не имели.

Эпителий лоханок без изменений.

103

3) СЕРДЦЕ – миокард представлен компактными пучками

кардиомиоцитов, образующих 3 слоя. Воспалительные и дистрофические

изменения кардиомиоцитов отсутствовали, масса сердца при первом забое

составила 0,511±0,09 г, при втором забое – 0,624±0,04.

Таким образом, проведенные гистологические исследования

внутренних органов крыс, получавших медьсодержащие производные

показали следующее: как в дозе 50 мг/кг, так и в дозе 100 мг/кг новые

медьсодержащие производные диаминопиримидина не вызывали

дистрофических, воспалительных и иных паталогических изменений

исследованных органов, отличных от имеющихся у интактных крыс

контрольной группы. Малая доза медьсодержащего производного PTmpCu не

оказывала видимого общетоксического действия на исследуемые органы.

Введение дозы 100 мг/кг медьсодержащего производного

диаминопиримидина у одной крысы привела к появлению в печени

крупнокапельной жировой дистрофии, которая, однако, исчезла через 2

недели после прекращения его введения. Это позволило сделать вывод, что

общетоксическое действие у исследованных медьсодержащих производных

диаминопиримидина в дозах 50 мг/мл и 100 мг/мл отсутствует.

Гистологические исследования внутренних органов животных, получавших

медьсодержащие производные 6-пенициллановой кислоты в изучаемых дозах

(125 мг/кг и 250 мг/кг) не вызывали дистрофизических,воспалительных и

иных патологических изменений изучаемых органов животных относительно

контрольной группы. Таким образом, общетоксическое действие в

изучаемых дозах медьсодержащих производных 6-пенициллиновой кислоты

отсутствует.

104

3.3 Изучение влияния новых медьсодержащих биологически активных веществ на биохимические показатели крови экспериментальных животных

Определяли биохимические маркеры повреждения внутренних

органов: общий белок, глюкозу, мочевину, креатинин, активность

аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ) в

сыворотке венозной крови животных.

Общий белок (сумма белков сыворотки крови) - интегральный

показатель, оценки состояния белково-синтетической функции печени и

общего состояния экспериментальных животных, которые подвергались

воздействию изучаемых БАД (PTmpCu, PAmpCu).

Из анализа полученных данных (таблица 4) следует, что средние

значения общего белка в сыворотке крови в экспериментах с применением

медьсодержащих производных (независимо от дозы) через 14 суток после

начала их внутрижелудочного введения увеличивались. Так, PTmpCu в

дозах 50 мг/кг и 100 мг/кг повышал содержание общего белка в сыворотке

крови на 25 и 32% соответственно, а PAmрCu в дозах 125 мг/кг и 250 мг/кг –

на 17 и 34% соответственно, что указывало на активизацию процессов

белкового обмена веществ и улучшение энергетического обеспечения

протекающих в организме биохимических процессов.

Таблица 4 - Значения общего белка в сыворотке крови в экспериментах с применением медьсодержащих производных (г/л)

PTmpCu PAmрCu Дозировка Время проведения

исследования Контроль 50 мг/кг 100 мг/кг 125 мг/кг 250 мг/кг

Через 14 суток после начала приема

медьсодержащих производных

59,5±2,4 74,4±2,5* 78,54±3,0* 69,6±2,4* 79,7±3,6*

105

Через 14 суток после прекращения приема

медьсодержащих производных

68,9±2,8 70,2±2,4 75,4±3,0* 65,4±2,5 77,4±3,2*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

Через 14 суток после прекращения приема медьсодержащих

производных (PTmpCu и PAmpCu) средние значения общего белка в

сыворотке крови в экспериментах (независимо от дозы) находились в

пределах нормы, что свидетельствовало об отсутствии влияния

медьсодержащих производных на белково-синтетическую функцию печени.

Эти результаты согласуются с данными о динамике массы тела и общего

состояния крыс в этих сериях экспериментов.

Физиологический уровень глюкозы в крови поддерживался, благодаря

действию на углеводный обмен инсулина и контринсулярных гормонов.

Из анализа полученных данных (таблица 5) следует, что средние

значения глюкозы в сыворотке крови в экспериментах с медьсодержащими

производными (независимо от дозы) через 14 суток после начала их приема

увеличились в 1,3 раза (PTmpCu) и в 1,4 раза (PAmpCu) по сравнению с

интактными животными контрольной группы.

Таблица 5 - Показатели глюкозы в сыворотке крови при применении медьсодержащих производных (ммоль/л)

PTmpCu PAmрCu Дозировка

Время проведения исследования

Контроль

50 мг/кг 100 мг/кг 125 мг/кг 250 мг/кг Через 14 суток после

начала приема медьсодержащих

производных

4,8±0,3 5,7±0,2*

6,2±0,2*

6,1±0,3*

6,7±0,3*

106

Через 14 суток после прекращения приема

медьсодержащих производных

5,1±0,4 7,1±0,3*

7,6±0,5*

7,3±0,2* 7,3±0,5*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

Однако данные значения не выходили за границы физиологической

нормы и не являлись клинически значимыми. Через 14 дней после

прекращения введения медьсодержащих производных отмечался

повышенный уровень глюкозы в крови в 1,5 раза по сравнению с

контрольной группой интактных животных.

Из данных, представленных в таблице 6, следует, что уровень

мочевины в крови экспериментальных животных, которые получали

медьсодержащие производные (PTmpCu и PAmрCu) увеличивался в 1,3-1,5

раза соответственно, но не выходил за пределы физиологической нормы

данного вида животных.

Таблица 6 - Показатели мочевины в сыворотке крови при применении медьсодержащих производных (ммоль/л)

PTmpCu PAmрCu Дозировка Время проведения

исследования Контроль 50 мг/кг 100 мг/кг 125 мг/кг 250 мг/кг

Через 14 суток после начала приема

медьсодержащих производных

4,9±0,2 6,3,0±0,3* 6,6±0,3* 7,1±0,3* 7,6±0,4*

Через 14 суток после прекращения приема

медьсодержащих производных

5,4±0,3 7,2±0,3* 8,1±0,3* 7,8±0,4* 8,4±0,5*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

Через 14 суток после прекращения введения медьсодержащих

производных уровень мочевины в сыворотке крови не претерпевал

существенных изменений. Полученные данные показывают отсутствие

негативного влияния препаратов на фильтрационную функцию почек.

Показатели креатина в сыворотке крови при изучении медьсодержащих

производных представлены в таблице 7.

107

Таблица 7 - Показатели креатинина в сыворотке крови при применении медьсодержащих производных (мкмоль/л)

PTmpCu PAmрCu Дозировка Время проведения

исследования Контроль 50 мг/кг 100 мг/кг 125 мг/кг 250 мг/кг

Через 14 суток после начала приема

медьсодержащих производных

65,4±3,3 72,9±3,4* 78,2±3,8* 69,6±3,5* 70,7±3,6*

Через 14 суток после прекращения приема

медьсодержащих производных

54,7±2,7 61,2±3,0* 60,8±2,5* 63,3±3,0* 60,4±3,0*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

Полученные данные (таблица 8) свидетельствуют, что уровень

креатинина в крови экспериментальных животных, которые получали

медьсодержащие производные: PTmpCu – в дозах 50 мг/кг и 100 мг/кг и

PАmpCu в дозах 125 мг/кг и 250 мг/кг и сразу после прекращения их

введения не превышал данного показателя у контрольной группы и не

выходил за пределы физиологической нормы, как сразу после окончания

введения медьсодержащих производных , так и после 14 суток их отмены,

что также свидетельствует об отсутствии их негативного влияния на

фильтрационную функцию почек.

В случае заболеваний сердца и печени отмечается повышенная

активность АСТ и АЛТ. При повреждении печени в сыворотки крови

повышается активность АСТ и АЛТ, при этом увеличение содержания АЛТ

более выражено, чем прирост АСТ, что и является биохимическим маркером

повреждения печени. Напротив, при поражениях сердца, активность АСТ

возрастает в большей степени, чем активность АЛТ.

Изучение активности АСТ и АЛТ в сыворотке крови нами

использовалось для выяснения токсического действия медьсодержащих

производных на сердце и печень.

Как следует из данных, представленных в таблице 8,

внутрижелудочное введение в течение 2-х недель медьсодержащих

108

производных (PTmpCu и PAmрCu) приводило к достоверному увеличению

концентрации АСТ в сыворотке крови экспериментальных животных.

Однако через 14 дней после их отмены происходила нормализация уровня

АСТ и данный показатель во всех экспериментальных группах не выходил за

пределы физиологической нормы.

Таблица 8 - Показатели АСТ в сыворотке крови при применении медьсодержащих производных

PTmpCu PAmрCu Дозировка

Время проведения исследования

Контроль

50 мг/кг 100 мг/кг 125 мг/кг 250 мг/кг Через 14 суток после начала

приема медьсодержащих

производных

108,2±5,2 129,5±5,0*

141,3±6,2*

134,6±5,5*

148,4±6,0*

Через 14 суток после прекращения

приема медьсодержащих

производных

96,4±4,5 120,5±5,1*

132,4±5,3*

130,4±5,2* 137,4±6,0*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

Показатели АЛТ в сыворотке крови экспериментальных животных

представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Показатели АЛТ в сыворотке крови при применении медьсодержащих производных

PTmpCu PAmрCu Дозировка

Время проведения исследования

Контроль

50 мг/кг 100 мг/кг 125мг/кг 250 мг/кг Через 14 суток после

начала приема медьсодержащих

производных

49,8±2,5 56,2±2,7*

58,8±3,1*

57,6±2,5*

60,3±3,2*

Через 14 суток после прекращения приема

медьсодержащих производных

56,4±2,8 58,5±2,6*

59,0±2,9*

58,0±3,0* 58,5±2,1*

Примечание:* - достоверность различий средних относительно контроля (р<0,05)

109

Таким образом, анализ полученных данных показал, что введение

медьсодержащих биологически активных соединений (PTmpCu и PAmpCu)

не приводило к значимому повышению активности АСТ и АЛТ, по

сравнению с контрольными сериями экспериментов, что свидетельствовало

об отсутствии у исследованных медьсодержащих производных выраженного

кардио- и гепатотоксического действия.

Полученные результаты свидетельствуют о безвредности и реальной

возможности использования новых препаратов в качестве добавок к пище и в

технологии пищевых продуктов.

110

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ МЕДИ (II)

4.1 Изучение противомикробной активности новых

медьсодержащих биологически активных соединений В настоящее время актуальными являются работы в области

разработки биологически активных соединений для пищевой

промышленности, обладающих многонаправленным действием, с целью

дальнейшего обоснования их практического внедрения. Однако это требует

глубокой оценки их биологического действия как на микроорганизмы, так и

на здоровье человека, так как это связано с хранимостью и безопасностью

продуктов питания. С другой стороны, биологически активные соединения

весьма эффективны для коррекции и поддержания физиологического статуса

организма в посттравматические периоды, особенное значение они имеют в

хирургии.

Рядом исследователей установлено разнонаправленное действие макро-

и микроэлементов на физиологические процессы в организме.

Однако данные о влиянии эссенциальных металлов и их комплексных

соединений с БАВ на бактерии, патогенные для человека, отсутствуют. Эти

сведения позволили бы с новой стороны оценить рациональные подходы для

увеличения сроков хранения и противомикробной терапии.

Введение соединений в пищевые системы позволит обеспечить

биологическую безопасность на всех стадиях технологического процесса,

включая хранение.

На первом этапе исследований, объектами были медьсодержащие

соединения с производными 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина – известными антибиотиками.

111

Как показал анализ литературных данных, инфекционные процессы

вызываются смешанной микрофлорой, поэтому представляло интерес

изучить действие новых медьсодержащих соединений на факультативные

анаэробы и аэробы.

Антимикробную активность изучали в отношении следующих

факультативно-анаэробных микроорганизмов, рекомендованных

руководствами по изучению новых фармакологических веществ и

Государственной Фармакопеей: Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus,

Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,

Candida albicans, так как они являются наиболее частыми ассоциатами

инфекционных процессов и пищевых систем.

Противомикробную активность определяли согласно «Руководству по

экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических

веществ (под редакцией Хабриева Р.У.) [171].

Исследование противомикробной активности медьсодержащих

соединений в отношении облигатно-анаэробных штаммов показало, что

достоверные различия между производными 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина и их медьсодержащими соединениями отсутствуют

(таблица 10).

Таблица 10 - Активность биокомплексов меди с производными 6-пенициллановой кислоты и диаминопиримидина в отношении анаэробных микроорганизмов

Интенсивность роста микроорганизмов Концентрация препарата (мг/мл)

0,05 0,1 0,2

Вид микроорганизма PAmр PAmр

Cu РTmp РTmp

Cu PAmр PAmр

Cu РTmp РTmp

Cu PAmр PAmр

Cu РTmp РTmp

Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

C.perfringens 271 +++ +++ +++ +++ ++ + +++ ++ + + ++ + B. fragilis 323 +++ +++ +++ +++ ++ ++ +++ ++ ++ + ++ ++ B. melaninogenicus 1011

+++ +++ +++ +++ ++ + +++ ++ ++ + ++ +

112

Продолжение таблицы 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 F.necrophorum VPJ 2523

+++ +++ +++ +++ ++ ++ +++ ++ ++ + ++ +

P. magnus 336 +++ +++ +++ +++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ ++ Peptostreptococcus HC

+++ +++ +++ +++ ++ ++ +++ ++ ++ + ++ +

Примечание: «+++» – несосчитываемое количество колоний; «++» – сотни колоний, «+» – десятки колоний;

PAmр – производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu –медьсодержащее производное 6-пенициллановой

кислоты; РTmp – производное диаминопиримидина; РTmpСu – медьсодержащее производное

диаминопиримидина.

Таким образом, отрицательного влияния на противомикробную

активность лигандов комплексообразование меди с производными 6-

пенициллановой кислоты и диаминопиримидина не оказывало.

Противомикробную активность растворов PAmр и PТmр и их

медьсодержащих производных (PAmpCu и PTmpCu) в отношении

факультативно-анаэробных микроорганизмов определяли in vitro методом

диффузии в агар [174].

Анализ проведенных исследований показал, что изучаемые медь

производные повышают антимикробную активность и расширяют спектр

действия по сравнению с исходными лигандами (таблице 12).

В результате проведенных исследований было выяснено, что

изучаемые медьсодержащие соединения в разной степени обладают

противомикробной активностью в отношении факультативно-анаэробных

микроорганизмов (таблица 11).

113

Таблица 11 - Противомикробная активность медьсодержащих производных в отношении факультативно-анаэробных микроорганизмов

Диаметр зоны задержки роста микроорганизмов в мм (М±m)

PAmр PAmрCu РTmp РTmpCu

Тест-культура

1 2 3 4 S. aureus ATCC 25923 6,0±0,2 15,3±0,21 11,9±0,3 30,1±1,23 S. aureus 209-Р 6,2±0,2 15,2±0,31 12,4±0,4 31,8±1,33 B. subtilis ATCC 6633 23,1±0,3 30,0±0,31 11,2±0,3 21,9±0,73 B. cereus ATCC 10702 16,3±0,3 24,5±0,41 11,8±0,3 20,2±0,43 E. coli АТСС 25922 25,2±0,3 31,4±0,41 19,2±0,5 35,5±1,63 P. aeruginosa 0 14,2±0,31 20,6±0,7 30,4±1,43 C. albicans 0 13,0±0,21 17,3±0,4 25,1±0,93 Примечание: PAmр – производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu – медьсодержащее производное 6-

пенициллановой кислоты; РTmp – производное диаминопиримидина; РTmpСu - медьсодержащее

производное диаминопиримидина. 1 – достоверность различий средних относительно 1-й группы (р<0,05); 3

– достоверность различий средних относительно 3-й группы (р<0,05).

Установлено, что медьсодержащие производные проявляли

выраженную по сравнению с лигандами PAmр и PТmр протвомикробную

активность, что выражалось в увеличении зоны задержки роста

микроорганизмов.

Для медьсодержащего производного 6-пенициллановой кислоты

установлено расширение спектра действия в отношении P. aeruginosa и C.

albicans по сравнению с ампициллином (производным 6-пенициллановой

кислоты). Зона задержки роста в отношении P. aeruginosa составила 14,2±0,3

мм, а в отношении C. albicans - 13,0±0,2 мм.

Таким образом, установлено, что изучаемые медьсодержащие

производные PAmpCu и PTmpCu in vitro обладают высокой

противомикробной активностью, т.к. зона задержки роста микроорганизмов

значимо увеличивалась и расширялся спектр их действия.

В эксперименте установлены минимальные подавляющие

концентрации изучаемых медьсодержащих производных с целью

дальнейшей характеристики их противомикробного действия.

114

Определение минимальной подавляющей концентрации

медьсодержащих производных проведено методом серийных разведений.

Двукратные разведения медьсодержащих производных в жидкой

питательной среде проводили от 10,0 до 0,31 мг/мл. Тест-культуры вносили в

объеме 0,1 мл взвеси с концентрацией 1 млрд.м.т./мл.

Производное 6-пенициллановой кислоты подавляло S. aureus в

концентрации 5,0 мг/мл, B. subtilis, B. cereus и E. сoli в концентрации 0,63

мг/мл, а на P. aeruginosa и C. albicans производное 6-пенициллановой

кислоты не оказывало подавляющего действия (таблица 12).

Таблица 12 - Минимальная подавляющая концентрация производного 6-пенициллановой кислоты

Концентрация производного 6-

пенициллановой растворе, мг/мл

Тест-культура

10,00 5,00 2,50 1,25 0,63 0,31

Контроль

S. aureus АТСС 25923 - - + + + + +

S. aureus 209-P - - + + + + +

B. subtilis АТСС 6633 - - - - - + +

B. cereus АТСС 10702 - - - - - + +

E. coli АТСС 25922 - - - - - + +

P. aeruginosa АТСС

27853

+ + + + + + +

C. albicans NCTC 2625 + + + + + + + Примечание: здесь и в табл. 4,5,6 «+» - наличие роста, «-» - отсутствие роста.

Медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты оказывало

подавляющее действие на S. aureus, B. subtilis, B. сereus и E. сoli в

концентрации 0,31 мг/мл, на P. aeruginosa в концентрации 1,25 мг/мл, а на

C. аlbicans в концентрации 2,50 мг/мл (таблица 13).

115

Таблица 13 - Минимальная подавляющая концентрация медьсодержащего производного 6-пенициллановой кислоты

Концентрация медьсодержащего производного в растворе, мг/мл

Тест-культура

10,00 5,00 2,50 1,25 0,63 0,31

Контроль

S. aureus АТСС 25923 - - - - - - + S. aureus 209-P - - - - - - + B. subtilis АТСС 6633 - - - - - - + B. cereus АТСС 10702 - - - - - - + E. coli АТСС 25922 - - - - - - + P. aeruginosa АТСС 27853

- - - - + + +

C. albicans NCTC 2625 - - - + + + + Производное диаминопиримидина подавляло S. aureus и E. coli в

концентрации 0,63 мг/мл, на P. aeruginosa и C. albicans в концентрации 1,25

мг/мл, а B. subtilis и B. cereus в концентрации 2,5 мг/мл (таблица 14).

Таблица 14 - Минимальная подавляющая концентрация производного диаминопиримидина

Концентрация соединения сравнения в растворе, мг/мл

Тест-культура

10,00 5,00 2,50 1,25 0,63 0,31 0,15

Контроль

Staphylococcus aureus АТСС 25923

- - - - - + + +

Staphylococcus aureus 209-P

- - - - - + + +

Bacillus subtilis АТСС 6633

- - - + + + + +

Bacillus cereus АТСС 10702

- - - + + + + +

Escherichia coli АТСС 25922

- - - - - + + +

Pseudomonas aeruginosa NCDC 27853

- - - - + + + +

Candida albicans NCTC 2625

- - - - + + + +

Медьсодержащее производное диаминопиримидина оказывало

подавляющее действие на S. aureus и C. albicans в концентрации 0,31 мг/мл,

116

на E. сoli и P. aeruginosa в концентрации 0,63 мг/мл, а на B. subtilis B. сereus в

концентрации 1,25 мг/мл (таблица 15).

Таблица 15 - Минимальная подавляющая концентрация медьсодержащего производного диаминопиримидина

Концентрация медьсодержащего

производного в растворе, мг/мл

Тест-культура

10,00 5,00 2,50 1,25 0,63 0,31 0,15

Контроль

Staphylococcus

aureus АТСС 25923

- - - - - - + +

Staphylococcus

aureus 209-P

- - - - - - + +

Bacillus subtilis

АТСС 6633

- - - - + + + +

Bacillus cereus

АТСС 10702

- - - - + + +

Escherichia coli

АТСС 25922

- - - - - + + +

Pseudomonas

aeruginosa NCDC

27853

- - - - - + + +

Candida albicans

NCTC 2625

- - - - - - + +

Таким образом, получение медьсодержащих соединений в

органической форме с производными 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина позволило значимо повысить противомикробную

активность in vitro, что представляет интерес для дальнейших исследований в

качестве противомикробных биологически активных соединений.

117

Рядом авторов установлено, что противомикробная активность

соединений, установленная in vitro, не всегда совпадает с их активностью в

живом организме. С этой целью проведены исследования in vivo влияния

новых медьсодержащих производных при экспериментальном воспалении.

Активность медьсодержащих производных in vivo изучали при

моделировании стафилококковой инфекции. С этой целью мышей

внутрибрюшинно заражали суточной агаровой культурой Staphylococcus

aureus №554, в дозе вызывающей гибель 50% мышей в течение 7 суток

(1х107 микробных клеток в 1 мл). Через сутки зараженным животным в

течение 7 дней ежедневно вводились внутримышечно изучаемые

соединения. Терапевтическую эффективность оценивали по выживаемости

животных.

Полученные результаты представлены в таблице 16.

По литературным данным S. aureus является одним из наиболее частых

ассоциатов в пищевых системах.

Таблица 16 - Эффективность медьсодержащих производных in vivo

№

п/п

Объекты исследования

Выживаемость

животных на 7

день

(в %)

1 Физиологический раствор натрия хлорида в твине

(контроль)

50,0

2 Производное 6-пенициллановой кислоты 70,0

3 Медьсодержащее производное 6-пенициллановой

кислоты

90,0*

4 Производное диаминопиримидина 70,0

5 Медьсодержащее производное диаминопиримидина 90,0 Примечание: * - < 0,05 в сравнении с контролем по критерию χ 2.

118

В контроле выживаемость животных на 7 день составила 50%. В случае

использования медьсодержащих производных установлено увеличение

терапевтического действия по сравнению с исходными антибиотиками, так

как выживаемость мышей при лечении исходными антибиотиками составила

70%, а в группе животных, леченых медьсодержащими производными –

90,0%.

Аналогичные результаты были отмечены при введении изучаемых

медьсодержащих биологически активных соединений в корм зараженным

животным.

Это открывает широкие возможности безопасного использования

медьсодержащих производных, в том числе в составе продуктов питания.

Модель сальмонеллезного энтероколита создавали на животных,

которых внутрибрюшинно заражали взвесью суточной культуры Salmonella

typhimurium №7 (имеет место в пищевых системах) в количестве 8,75х103

микр. тел/мл, вызывавшей гибель 50% мышей в течение 7 суток. Через сутки

после заражения в течение 7 дней ежедневно животным вводили

внутримышечно 0,1мл исследуемых медьсодержащих производных в дозах

5% от ЛД50.

Эффективность терапевтического действия медьсодержащих

производных устанавливали по выживаемости животных.

В контрольной группе выживаемость при моделировании

сальмонеллезной инфекции на 7 день также составила 50%. Выживаемость

животных при лечении антибиотиками составила 60%, а при лечении

медьсодержащими производными – 100% (таблица 17).

119

Таблица 17 - Эффективность медьсодержащих производных диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты при сальмонеллёзной инфекции

Объекты исследования

Выживаемость животных

на

7 день (в %)

Физиологический раствор натрия хлорида в

твине (контроль)

50,0

Производное диаминопиримидина 60,0

Медьсодержащее с производное

диаминопиримидина

100,0*

Производное 6-пенициллановой кислоты 60,0

Медьсодержащее производное 6-

пенициллановой кислоты

100,0*

Примечание: *- <0,05 в сравнении с контролем по критерию χ2

Аналогичные результаты установлены при введении изучаемых

медьсодержащих биологически активных соединений в корм животным, что

открывает возможность их безопасного применения, в частности, в пищевых

системах.

Таким образом, проведенные исследования противомикробной

активности новых медьсодержащих производных диаминопиримидина и 6-

пенициллиновой кислоты позволили сделать вывод, что включение меди в

органическую структуру антибиотика позволяет значимо повысить

противомикробную активности in vitro и in vivo, увеличить спектр действия,

выявить увеличение терапевтической эффективности in vivo по сравнению с

исходными антибиотиками и контролем, так как индекс активности при

стафилококковой и сальмонеллезной инфекции увеличился в 3,0-4,0 раза

120

соответственно при отсутствующем вредном воздействии на организм

животных.

4.2 Исследование противогрибковой активности медьсодержащих биологически активных соединений

С учетом высокой протективной активности изучаемых антибиотиков и

их медьсодержащих производных диаминопиримидина и 6-пенициллиновой

кислоты было проведено изучение потивогрибковой активности.

Противогрибковую активность медьсодержащих биологически

активных соединений изучали in vitro методом двукратных серийных

разведений в жидкой среде Сабуро [171]. Готовили два параллельных ряда

разведений испытуемых медьсодержащих производных в среде Сабуро, в

которую засевали затем соответствующую культуру гриба. Засеянные

пробирки держали в термостате при 27 оС 14 дней. Чувствительность к

медьсодержащим производным определялась их минимальной дозой, при

которой рост грибов не наблюдался.

Противогрибковая активность изучалась на 6 тест-культурах*: Candida

albicans, Candida tropicalis, Cryptococcus neoformans, Trichophyton

mentagrophytes, Triсhophyton rubrum, Microsporum canis. Эти

микроорганизмы относятся к патогенным и условнопатогенным грибам,

способным вызывать у человека различные заболевания, которые

подразделяются на поверхностные (поражение кожи и ее придатков,

слизистых оболочек) и глубокие (поражения внутренних органов, костей,

мозга и т.д.). Перечисленные микроорганизмы окружают человека везде,

находясь в пыли, воздухе, почве, выделены из фруктов, молока, масла,

овощей, травы и тем самым, попадая в пищевые системы.

Полученные результаты эксперимента (таблица 18) свидетельствуют о

том, что введение меди в структуру изучаемых биологичеки активных

соединений значимо повышает их противогрибковую активность.

121

Минимальная фунгистатическая концентрация производного

диаминопиримидина составила 500 мкг/мл в отношении C. аlbicans,

C.tropicalis, M. canis, а в отношении C. neoformans, T. mentagrophytes, T.

rubrum - 650 мкг/мл.

Таблица 18 - Противогрибковая активность медьсодержащих производных диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты

Минимальная фунгистатическая концентрация,

мкг/мл

РTmp РTmpCu PAmр PAmрCu

Название тест-

культуры

1 2

3 4

Candida albicans > 500 100 – 1501 0 150 – 2003

Candida tropicalis > 500 100 – 1501 0 150– 2003

Cryptococcus

neoformans > 650 100 – 1501 0

200 – 3003

Trichophyton

mentagrophytes > 650

150−2001 950

150 – 2003

Triсhophyton rubrum > 650 150−2001

950

150 – 2003

Microsporum canis > 500 150 –2001 950 100 – 1503 Примечание: PAmр – производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu – медьсодержащиее производное 6-

пенициллановой кислоты; РTmp– производное диаминопиримидина; РTmpСu – медьсодержащее

производное диаминопиримидина. 1 – достоверность различий средних относительно 1-й группы (р<0,05); 3

– достоверность различий средних относительно 3-й группы (р<0,05).

122

Минимальная фунгистатическая концентрация медьсодержащего

производного диаминопиримидина составила в отношении C. аlbicans,

C.tropicalis и C. neoformans – 100-150 мкг/мл, а в отношении T.

mentagrophytes, T. rubrum и M. canis – 150-200 мкг/мл.

Минимальная фунгистатическая концентрация для производного 6-

пенициллановой кислоты составила 950 мкг/мл в отношении

T.mentagrophytes, T.rubrum и M.canis, а в отношении C. albicans, C. tropicalis,

C. neoformans противогрибковая активность не установлена.

Минимальная фунгистатическая концентрация для медьсодержащего

производного 6-пенициллановой кислоты в отношении изучаемых тест-

культур установлена в пределах от 100 мкг/мл до 300 мкг/мл.

Таким образом, полученные результаты исследования позволяют

охарактеризовать изучаемые медьсодержащие соединения в органической

форме с 6-пенициллановой кислотой и диаминопиримидином как

биологически активные вещества с умеренной противогрибковой

активностью, что также представляет интерес для дальнейшего изучения их в

качестве компонентов биологически активных веществ для пищевых

продуктов.

4.3 Исследование иммунотропной активности медьсодержащих биологически активных соединений

Исследования, проведенные в мире за последние годы позволили

разработать новые подходы к профилактике заболеваний с использованием

иммунотропных препаратов направленного действия с учетом уровня и

степени нарушений иммунной системы. Важным аспектом в профилактике

иммунодефицитов является комплекс базовой терапии с иммунокоррекцией.

Поэтому одной из актуальных задач в настоящее время является разработка

новых биологически активных соединений или пищевых систем,

сочетающих в себе эффективность и безопасность применения, и которые

могут применяться для профилактики иммунодефицитных состояний.

123

Таким образом, одна из задач эксперимента заключалась в изучении

иммунотропной активности медьсодержащих биологически активных

соединений, как компонента пищевых продуктов для расширения

ассортимента готовых продуктов функционального назначения.

Кроме того, известно, что микроэлементы обладают достаточной

активностью в процессах иммуногенеза, что и определило проведение

дальнейших исследований по изучению влияния новых медьсодержащих

производных на показатели иммунного статуса.

Исследование проводили in vivo на белых крысах-самцах «Вистар»

массой 120-130 г. Медьсодержащие производные вводили внутримышечно в

твине-80 и физиологическом растворе натрия хлорида в течение 5 дней,

затем животных иммунизировали эритроцитами барана (ЭБ) и определяли

количество антителообразующих клеток (АОК) в селезенке, так как это один

из показателей, который позволяет судить о выраженности гуморального

иммунного ответа [171].

Результаты исследования влияния медьсодержащих соединений на

показатели иммунного ответа представлены в таблице 19.

Таблица 19 - Иммунномодулирующие свойства медьсодержащих производных №

гр

Условия опыта

Сроки

иммунизации,

сутки

Число

животных

АОК

тыс/орган

(M±m)

• Введение физиологического

раствора и иммунизация ЭБ 5 8 2,91±0,30

• Введение PAmр и иммунизация

ЭБ 5 8 2,80±0,52

• Введение PAmрCu и

иммунизация ЭБ 5 8 5,04±0,501, 2

• Введение РTmр и иммунизация 5 8 3,20±0,20

124

ЭБ

• Введение РTmрСu и

иммунизация ЭБ 5 8

6,08±0,301,4 Примечание: 1 - достоверность различий средних относительно 1-й группы (р<0,05); 2 - достоверность

различий средних относительно 2-й группы (р<0,05); 4 - достоверность различий средних относительно

4-й группы (р<0,05).

Результаты проведенных исследований показали, что введение

изучаемых производных 6-пенициллановой кислоты и диаминопиримидина

не оказывало существенного влияния на формирование гуморального

иммунного ответа, т.к. количество АОК в селезенке крыс, получавших

физиологический раствор, а также производные 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина существенно не различались.

Введение животным медьсодержащих производных в органической

форме оказывало активизирующее действие на формирование гуморального

иммунного ответа на эритроциты барана, так как количество

антителообразующих клеток увеличивалось в 1,5-2 раза.

Таким образом, медьсодержащие производные в органической форме

оказывали стимулирующее действие на гуморальное звено иммунного

ответа.

Было проведено изучение показателей фагоцитоза, гуморальных

факторов неспецифической защиты и реакции лимфоидной ткани в

эксперименте на животных, так как факторы антиинфекционной защиты

играют большое значение в развитии репаративных процессов в организме.

В связи с этим представляло интерес изучение влияния

медьсодержащих соединений на показатели антиинфекционной защиты

организма в эксперименте на животных.

Результаты исследования приведены в таблице 20. Анализ полученных

данных влияния медьсодержащих производных на функциональную

активность лейкоцитов показал, что более высокие показатели фагоцитоза

125

отмечались в группах животных, которым вводили медьсодержащие

производные (фагоцитарный индекс был значимо выше показателей как

контрольной группы, так и групп, которым вводили производные 6-

пенициллановой кислоты и диаминопиримидина).

Таблица 20 - Влияние медьсодержащих соединений на показатели антиинфекционной защиты

Физ.

р-р

РTmp РTmpCu PAmр PAmрCu Исследованные

показатели

1 2 3 4 5

Фагоцитарный

индекс, % 39,00±2,10 44,10±2,11 49,10±2,181,2 41,10±0,80 45,20±0,701,4

Фагоцитарное

число 1,70±0,21 1,80±0,08 2,20±0,09 1,80±0,42 2,10±0,53

Завершенность

фагоцитоза, % 62,20±2,20 64,70±3,17 65,20±3,30 63,20±1,79 65,60±2,11

НСТ-спонтанный 27,10±3,70 28,90±1,45 30,00±1,42 27,90±2,00 29,30±1,60

НСТ-

стимулированный 55,30±3,30 56,28±2,72 58,50±1,31 56,80±1,91 58,20±2,011,4

Функциональный

резерв фагоцитов,

%

28,10±2,30 29,40±1,45 31,30±2,74 29,30±1,80 31,00±1,601,4

Уровень ЛКБ 0,10±0,01 0,13±0,01 0,16±0,01 0,13±0,01 0,15±0,01

Бактерицидная

активность

сыворотки крови

(БАС)

68,70±5,20 70,15±3,40 77,20±3,621,2 69,60±2,00 75,40±2,021,4

Лизоцим

сыворотки крови 14,10±3,80 15,30±0,75 18,60±0,911,2 14,50±2,52 17,40±1,86

126

Примечание: цифрами надстрочного индекса обозначены группы, по отношению к которым различия

достоверны. PAmр – производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu – медьсодержащее производное 6-

пенициллановой кислоты; РTmр-производное диаминопиримидина; РTmрCu – медьсодержащее

производное диаминопиримидина

Полученные данные позволили установить стимулирующее влияние

изучаемых медьсодержащих производных на активность кислородзависимых

бактерицидных систем нейтрофилов в тесте восстановления нитросинего

тетразолия (НСТ-тест). Незначительная разница в показателях спонтанного

НСТ-теста и положительная динамика в стимулированном его варианте

привела к повышению функционального резерва нейтрофилов. Применение

медьсодержащих производных оказало стимулирующий эффект на

кислороднезависимые бактерицидные системы нейтрофилов, которые

определяются в тесте на лизосомальные катионные белки (ЛКБ).

Медьсодержащие производные активируя бактерицидные системы

нейтрофилов способствовали повышению завершенности фагоцитоза [230].

При воздействии исследуемых медьсодержащих производных на

гуморальные факторы неспецифической защиты организма животных,

отмечалось их положительное влияние. Бактерицидная активность

сыворотки крови, как интегральный показатель гуморальных факторов

неспецифической защиты организма, характеризовалась высокими

значениями в опытных группах по сравнению с контрольной группой.

(таблица 20)

Анализ результатов проведенных исследований позволил установить,

что изучаемые новые медьсодержащие производные в органической форме

увеличивают фагоцитарную активность нейтрофилов и стимулируют

бактерицидную активность сыворотки крови животных. Анализ полученных

данных позволил констатировать факт выраженного иммуномодулирующего

действия медьсодержащих производных на гуморальное звено иммунитета

127

по сравнению с производными 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина.

Таким образом, по результатам проведенных исследований

иммунотропной активности медьсодержащих биологически активных

соединений установлено, что они являются стимуляторами иммунной

системы организма в эксперименте на животных, а это, в свою очередь,

позволяет рекомендовать их как составные компоненты пищевых продуктов

при состояниях, сопровождающихся угнетением иммунной системы.

4.4 Изучение противогипоксических свойств медьсодержащих производных

Проблема фармакологической коррекции гипоксии, являющейся

универсальным процессом на уровне клетки при всех критических

состояниях, относится к числу приоритетных. Остро стоит проблема защиты

организма от осложнений, вызываемых недостатком кислорода. Несмотря на

сведения о многочисленных путях адаптации организма к дефициту

кислорода, вопрос о механизмах формирования гипоксического состояния и

его последствиях остается актуальным и мотивирует исследователей на

поиск эффективных средств, способных нейтрализовать последствия

перенесенной гипоксии [229].

Одним из перспективных направлений является использование

антиоксидантов, которые, как правило, обладают малой токсичностью, не

вызывают серьезных побочных эффектов и хорошо сочетаются с различными

средами в медицинской практике и при производстве пищевых продуктов.

Наиболее известными природными антиоксидантами считаются

витамины Е, С и каротиноиды. Однако они не обладают достаточной

активностью для эффективного применения с целью коррекции

антиоксидантного статуса человека.

Среди фармакологических препаратов метаболического действия

особое место занимает отечественный синтетический антиоксидант –

128

мексидол, который представляет собой сукцинатсодержащее производное 3-

оксипиридина и выбранный нами в качестве препарата сравнения. Другим

препаратом сравнения нами был выбран наиболее часто используемый

натрия оксибутират.

Нами сделаны предположения о том, что медьсодержащие

производные диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты будут

оказывать весь спектр биологической активности, присущий производным

диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты, с эффектом

противогипоксического действия. Известно, что субстраты окисления,

гормоны и витамины влияют на активность металлоэнзимов при

гипоксических состояниях. Можно полагать, что в регуляции активности

дыхательных металлоэнзимов определяющую роль играют микроэлементы.

При изучении противогипоксической активности изучаемых

медьсодержащих производных использовали следующие модели гипоксии:

острая гипоксическая гипоксия (гипоксия с гиперкапнией в гермообъеме);

острая гемическая гипоксия; острая гистотоксическая гипоксия [170].

Подопытные животные были рандомизированы на 7 групп (по 8

животных в группе) в соответствии с 7 сериями опытов:

I серия – контрольная, которым за 30 минут до эксперимента вводили

внутрибрюшинно физиологический раствор натрия хлорида;

II серия – препарат сравнения – натрия оксибутират (животные,

которым за 30 минут до эксперимента вводили внутрибрюшинно натрия

оксибутират);

III серия – препарат сравнения – мексидол (животные, которым за 30

минут до эксперимента вводили внутрибрюшинно мексидол);

IV серия – опытная группа – производное диаминопиримидина

(животные, которым за 30 минут до эксперимента вводили внутрибрюшинно

производное диаминопиримидина);

129

V серия – опытная группа – медьсодержащее производное

диаминопиримидина (животные, которым за 30 минут до эксперимента

вводили внутрибрюшинно медьсодержащее производнее

диаминопиримидина);

VI серия – опытная группа – производное 6-пенициллановой кислоты

(животные, которым за 30 минут до эксперимента вводили внутрибрюшинно

производное 6-пенициллановой кислоты);

VII серия – опытная группа – медьсодержащее производное 6-

пенициллановой кислоты (животные, которым за 30 минут до эксперимента

вводили внутрибрюшинно медьсодержащее производное 6-пенициллановой

кислоты).

Достаточно адекватной и простой моделью острой гипоксии является

дыхание из замкнутого пространства, т.е. респирация. Животное, поглощая

кислород из замкнутого пространства вследствие дыхания, испытывает

развитие его дефицита гипоксическую гипоксию, что позволяет оценивать

исследуемые вещества по интегральным показателям летальности за

определенное время наблюдения и устойчивости к дефициту кислорода

(максимальной продолжительности жизни). Животные (белые мыши по

одиночно) помещались в герметичные сосуды объемом 250 мл. По мере

потребления кислорода животными его концентрация в сосуде снижалась,

что приводило к их гибели. С помощью секундомера фиксировали

максимальную продолжительность жизни и симптомы танатогенеза.

Обеспечивали постоянство условий эксперимента (температура

+200С,влажность 65-70%). Контролем служили интактные животные,

которым вводили физиологический раствор натрия хлорида. Контроль

проводили одновременно с опытом. При этом в гермокамеры параллельно

размещали опытных и контрольных животных, регистрировали время

выживания (ВВ). По этим данным судили об эффективности исследуемых

130

медьсодержащих производных[231]. Продолжительность жизни в %-х

относительно контроля представлена в таблицах 21-23.

Во всех сериях опытов действие исследуемых веществ оценивали с

использованием следующих критериев: время жизни животных в опыте,

контроле и на фоне введения эталонных препаратов мексидола и натрия

оксибутирата.

Коэффициент эффективности действия вещества (продолжительность

жизни, %) или коэффициент защиты (Кз) при сравнении с контролем

оценивали по соотношению между временем жизни опытных животных

(Топ), которым вводили исследуемое вещество к времени жизни животных в

контрольной группе (Тк): Кз= Топ/ Тк*100 (%)

Таблица 21 - Противогипоксическая активность медьсодержащих производных (модель острой гипоксической гипоксии)

Продолжительность

жизни, % Но-

мер

се-

рии

Исследуемые

вещества Дозы,

мг/кг

Количество

животных

в серии,

штук

М±m

длительность

жизни,

мин

Эффект,

% к

контролю к

мексидолу к натрия

оксибутирату

1 Физиологический

раствор натрия

хлорида (контроль) - 8 38,01±1,90 - - -

2 Натрия

оксибутират

(препарат

сравнения) 100 8 75,21±3,241 +97 197 - -

3 Мексидол

(препарат

сравнения) 100 8 86,14±4,111 +127 227 -

4 PTmp 50 8 51,24±2,51,2,3 +35 135 59 68 5 PTmpCu 50 8 76,14±2,81,2,3 +100 200 88 101 6 PAmp 125 8 48,21±2,21,2,3 +27 127 56 64 7 PAmpCu 125 8 62,71±3,131,2,3 +65 165 72 83

Примечание: PTmp – производное диаминопиримидина; PTmpCu – медьсодержащее производное

диаминопиримидина ; PAmр - производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu– медьсодержащее

производное 6-пенициллановой кислоты. Цифрами надстрочного индекса обозначены группы, по

отношению к которым различия достоверны(p<0,05).

131

Таблица 22 - Противогипоксическая активность медьсодержащих производных (модель острой гемической гипоксии)

Продолжительность жизни, % Но-

мер

се-

рии

Исследуемые

вещества

Дозы,

мг/кг

Количество

животных

в серии,

штук

Длительность

жизни,

мин

Эффект,

% к

контролю

к

мексидолу

к натрия

оксибутирату

1

Физиологический

раствор натрия

хлорида

(контроль)

- 8 25,44±1,27 - - - -

2

Натрия

оксибутират

(препарат

сравнения)

100 8 40,12±2,611 +58 158 - -

3

Мексидол

(препарат

сравнения)

100 8 64,69±2,31 +154 254 - -

4 PTmp 50 8 44,15±2,21,2,3 +74 174 68 110

5 PTmpCu 50 8 72,31±3,211,2,3 +184 284 112 180

6 PAmp 125 8 35,16±1,741,2,3 +38 138 54 88

7 PAmpCu 125 8 65,23±3,261,2,3 +156 256 68 163

Примечание: PTmp – производное диаминопиримидина; PTmpCu – медьсодержащее производное

диаминопиримидина ; PAmр - производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu– медьсодержащее

производное 6-пенициллановой кислоты. Цифрами надстрочного индекса обозначены группы, по

отношению к которым различия достоверны(p<0,05).

Таблица 23 - Противогипоксическая активность медьсодержащих производных (модель острой гистотоксической гипоксии)

Продолжительность жизни, % Но-

мер

се-

рии

Исследуемые

вещества

Дозы,

мг/кг

Количество

животных в

серии,

штук

Длительность

жизни,

мин

M±m

Эффект,

% к

контролю

к

мексидолу

к натрия

оксибутирату

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

Физиологический

раствор натрия

хлорида

(контроль)

- 8 20,45±1,02 - - - -

2 Натрия

оксибутират 100 8 23,04±1,151 +13 113 - -

132

(препарат

сравнения)

Продолжение таблицы 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9

3

Мексидол

(препарат

сравнения)

100 8 26,57±1,331,2 +29 129 - -

4 PTmp 50 8 24,15±1,211,2,3 +18 118 91 105

5 PTmpCu 50 8 35,09±1,751,2,3 +72 172 132 152

6 PAmр 125 8 22,71±1,141,2,3 +11 111 85 98

7 PAmрCu 125 8 33,14±1,661,2,3 +62 162 125 144

Примечание: PTmp – производное диаминопиримидина; PTmpCu – медьсодержащее производное

диаминопиримидина; PAmр - производное 6-пенициллановой кислоты; PAmрCu– медьсодержащее

производное 6-пенициллановой кислоты. Цифрами надстрочного индекса обозначены группы, по

отношению к которым различия достоверны(p<0,05).

При сравнении действия вещества с эталонными препаратами

определялся коэффициент сравнительной активности (Кса), то есть

соотношение времени жизни опытных животных (Топ), которым вводилось

исследуемое вещество и временем жизни животных при введении им

эталонного препарата (Тэ): Кса= Топ/ Тэ*100 (%).

Анализ полученных данных показал, что при гемической гипоксии

исследуемые вещества (PTmpCu, PAmрCu), достоверно (p<0,05) оказывали

защитный эффект, проявляя противогипоксическое действие сопоставимое с

мексидолом (препарат сравнения), в отличие от производных

диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты. При этом

продолжительность жизни подопытных животных увеличивалась почти в 3

раза по сравнению с контролем и почти в 2 раза относительно натрия

оксибутирата. Изучаемые медьсодержащие соединения проявляли

антигипоксическую активность и при острой гистотоксической гипоксии,

превышая эффект препаратов сравнения (в 1,5 раза) и контроль (в 1,7 раза).

133

При гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме антигипоксическую

активность проявляло медьсодержащее производное диаминопиримидина

сравнимую с препаратами сравнения. Продолжительность жизни животных

при этом виде гипоксии увеличилась в 2,0 раза по отношению к контролю.

Несмотря на то, что антигипоксическая активность изучаемого

медьсодержащего производного (PAmрCu) уступала на 20% препаратам

сравнения (мексидолу и натрия оксибутират), его действие высоко

статистически значимо. Кроме того, необходимо отметить, что концентрация

медьсодержащего производного диаминопиримидина была в 2 раза ниже,

чем концентрация препаратов сравнения.

Таким образом, установлено, что изучаемые медьсодержащие

производные в органической форме в своем антигипоксическом действии

уступали препаратам сравнения мексидолу и натрия оксибутирату при

моделировании острой гипоксической гипоксии, при острой гемической

гипоксии их антигипоксантное действие сопоставимо с препаратами

сравнения, а при острой гистотоксической гипоксии медьсодержащие

производные (PTmpCu и PAmpCu) превышали эффект препаратов сравнения.

Это открывает широкие перспективы новых медьсодержащих производных

диаминопиримидина и 6-пенициллиновой кислоты в качестве биологически

активных соединений в пищевых системах.

4.5 Изучение «острой» токсичности медьсодержащих производных Применение препаратов биокорректирующего действия возможно

только при гарантии их безвредности для организма человека.

Под острой токсичностью понимается вредное воздействие изучаемого

вещества, проявляющееся после его однократного применения в течение

суток. Целью изучения острой токсичности является определение

переносимых, токсичных и летальных доз изучаемого вещества и причин

наступления гибели животных [171]. Поэтому с целью определения

безвредности новых медьсодержащих органических производных нами

134

проведено изучение их острой токсичности в эксперименте [171]. При этом

сравнивали токсичность производных 6-пенициллановой кислоты и

диаминопиримидина и их медьсодержащих производных (PAmpCu и

PTmpCu).

Исследованию подвергались производные с лабораторными шифрами:

PAmр, PAmрCu и РTmр, РTmрCu. Как показали результаты проведенных

исследований, при внутрибрюшинном введении изучаемых веществ в дозах:

PAmр – 800-1000 мг/кг, PAmрCu – 700-900 мг/кг, РTmр – 700-900 мг/кг и

РTmрCu – 600-800 мг/кг, не отмечалось заметных признаков интоксикации.

При увеличении доз препаратов в 1,5-2,0 раза отмечались начальные

признаки интоксикации, которые характеризовались кратковременным

возбуждением и двигательным беспокойством животных, сменявшиеся через

30-45 мин после введения постепенно нарастающим угнетением. При этом не

было выявлено существенных различий в картине острого отравления мышей

изучаемыми веществами в испытанных дозах.

Дальнейшее увеличение испытуемых доз препаратов приводило к

гибели отдельных животных. При этом ориентировочные среднесмертельные

дозы для изучаемых веществ при внутрибрюшинном введении мышам

установлены на уровне: соединение PAmр – 1400 мг/кг; PAmрCu – 940 мг/кг;

РTmр−940 мг/кг; РTmрCu−420 мг/кг (таблица 24).

Точные показатели ЛД50, их стандартные ошибки и другие параметры

токсичности (ЛД10 ЛД16 ЛД84), установленные в развернутом опыте на 2-м

этапе исследований, представлены в таблице 25.

Таблица 24 - Показатели ориентировочных ЛД50 для мышей при однократном внутрибрюшинном введении изучаемых медьсодержащих производных (I этап исследования токсичности)

135

Испытанные дозы, мг/кг Исследуемые вещества 180 280 420 620 940 1400

1 2 3 4 5 6 7 Производное диаминопиримидина (PTmp)

- - - - х х

Продолжение таблицы 24

1 2 3 4 5 6 7 Медьсодержащее производное (PTmpCu)

- - х х х х

Производное 6-пеницилановой кислоты (PAmp)

- - - - - х

Медьсодержащее производное 6-пеницилановой кислоты (PAmpCu)

- - - - х х

Примечание: (-) – отсутствие гибели, (х) – гибель. Гибель от первой в ряду испытанных доз соответствует

ориентировочной ЛД50.

Таблица 25 - Показатели ориентировочных ЛД50 для мышей при однократном внутрибрюшинном введении изучаемых медьсодержащих производных (II этап исследования токсичности)

Показатели токсичности, мг/кг Исследуемые вещества ЛД10 ЛД16 ЛД50±m ЛД84

Производное диаминопиримидина (PTmp) 641 790 1100±50 1733 Медьсодержащее производное диаминопиримидина (PTmpCu)

352 411 621±26 830

Производное 6- пенициллановой кислоты (PAmp)

2900 3557 5300±210 7950

Медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты (PAmpCu)

1200 1536 2304±130 3917

Сопоставление токсичности изучаемых веществ по показателям ЛД50 и

другим параметрам (ЛД10, ЛД16, ЛД84) свидетельствует о том, что наименее

токсичным является медьсодержащее производное 6-пенициллановой

кислоты. Наряду с этим необходимо отметить, что как базовые препараты,

136

так и синтезированные на их основе медьсодержащие производные в

соответствии с классификацией токсичности, принятой ВОЗ, относятся к

классу малоопасных веществ – IV класс опасности [232].

Для регистрации картины интоксикации учитывали общее состояние

животных, поведенческие реакции, динамику прироста массы тела.

Взвешивание экспериментальных животных производили в начале и

конце опыта. По завершению эксперимента животных выводили из опыта с

помощью декапитации и проводили диагностическое вскрытие с целью

макроскопического исследования внутренних органов.

Проведенные исследования на мышах показали, что за все время

наблюдения (14 суток) нарушения в поведенческой активности как в

контрольной, так и опытной группе не наблюдалось в дозах 5% от ЛД50 (50

мг/кг для PTmpCu и 250 мг/кг для PAmpCu).

Наблюдениями за изменением массы тела в динамике,

принципиальных отличий в приросте живой массы между животными

контрольных и опытных групп не выявлено (таблица 26).

Таблица 26 – Динамика изменения массы тела лабораторных животных при однократном введении внутрибрюшинно медьсодержащих производных

Масса тела (г) Разница от первоначальной массы Вид и пол

животных Количество животных В начале

опыта В конце опыта г %

Мыши (самки)

контроль 6 18,5±0,41 22,9±0,5 +4,4±0,29 +23,8

Мыши (самки) PTmpCu 50 мг/кг

6 18,3±0,44 23,0±0,49 +4,7±0,31 +25,7

Мыши (самки)

PAmpCu 125 мг/кг

6 18,7±0,50 22,9±0,52 +4,2±0,27 +22,5

137

На 14 сутки наблюдения, при вскрытии мышей контрольных и

опытных групп видимых изменений в макроскопической картине не

выявлено.

Таким образом, результатами проведенных исследований установлено,

что при внутрибрюшинном введении испытуемые медьсодержащие

производные в органической форме в дозах, превышающих

профилактическую в 10 раз, не обладают токсическим эффектом при

однократном введении и относятся к IV классу опасности – вещества

малоопасные.

4.6 Сравнительное изучение «хронической» токсичности медьсодержащих производных

Сравнительное изучение «хронической» токсичности проведено с

целью оценки безопасности медьсодержащих производных на крысах при

длительном введении (14 дней) и в двух дозах для каждого испытуемого

вещества.

Хроническую токсичность медьсодержащих производных

диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислотой изучали в опытах на

белых беспородных крысах массой 120-130 г при внутрижелудочном

введении в двух дозах – в дозе 5% от LД50, т.е 50мг/кг и в дозе 10% от LД50,

т.е 100 мг/кг – для медьсодержащего производного диаминопиримидина и в

дозах 125 мг/кг и 250 мг/кг – для медьсодержащего производного 6-

пенициллановой кислоты.

Одним из интегральных показателей токсичности лекарственных

препаратов является их влияние на массу тела экспериментальных животных

при длительном применении. При 14-ти дневном внутрижелудочном

введении медьсодержащих производных (PTmpCu и PAmpCu) в изучаемых

дозах наблюдается закономерное увеличение массы тела крыс, связанное с

продолжающимся ростом животных (таблица 28). Через 14 суток после

прекращения введения изучаемых медьсодержащих производных

138

существенных различий в массе тела животных различных групп не

отмечалось.

Таким образом, изучаемые медьсодержащие производные

диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты не оказывали негативного

действия на рост животных.

Двухнедельное внутрижелудочное введение медьсодержащих

производных (PTmpCu и PAmрCu) не вызывало значительных изменений в

потреблении корма и воды экспериментальными животными, что

свидетельствовало о том, что и изучаемые соединения не изменяли пищевых

мотиваций и аппетит животных, а также не оказывали значимого влияния на

водный обмен организма и в целом на пищеварительную систему. Изменение

средней массы животных представлено в таблице 27.

Таблица 27 - Изменение средней массы животных

PTmpCu PAmрCu Доза

Средний вес животных (M±m),г

Контроль 50мг/кг 100мг/кг 125мг/кг 250мг/кг

Начало экперимента 145,0±3,2 142,2±2,4 140,3±3,0 141,0±2,8 142,2±3,0

Через 14 суток после начала

приема медьсодержащих производных

155,5±1,6*

149,8±3,4*

150,9±2,2*

150,8±4,0*

150,4±2,6*

Через 14 суток после

прекращения приема

медьсодержащих производных

172,5±4,4*

165,6±3,2*

167,3±4,2*

166,4±4,1*

171,0±4,5*

Примечание:*- достоверность различий средних относительно контроля (р< 0,05)

Результаты ежедневного наблюдения за экспериментальными

животными свидетельствовали о том, что изучаемые медьсодержащие

производные (PTmpCu и PAmpCu) не оказывали влияние на состояние

139

интактных участков кожи, видимых слизистых, волосяного покрова,

поведения и двигательную активность животных.

Видимые слизистые оставались бледно-розового цвета, были

влажными, чистыми, без признаков воспаления. Отсутствовали симптомы

бронхита, конъюнктивита и ринита. У всех животных (контрольной и

опытных серий) в течение всего периода эксперимента визуально и

пальпаторно изменений кожи и подкожной жировой ткани не выявлено.

Шерсть была густой, гладкой и блестящей, признаков очаговой или общей

аллопеции не зарегистрировано. Ритмичность дыхания, определяемая

визуально во всех группах получавших препарат, не отличалась от

интактных нелеченных животных. Животные оставались подвижными,

адекватно реагировали на внешние раздражители и манипуляции с ними.

Таким образом, проведенный комплекс исследований введения

медьсодержащих производных (PTmpCu и PAmрCu) позволяет сделать

вывод об их полной безопасности и не приводит к патологическим

изменениям волосяного покрова, кожи и видимых слизистых оболочек, не

влияет на частоту дыхания и подвижность животных.

140

141

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА БИОКОРРЕКТИРУЮЩИХ СВОЙСТВ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

5.1 Разработка состава и технологии получения глицерогелей, иммобилизированных медьсодержащими производными и их биологическая активность

В настоящее время весьма актуальной задачей государственной

политики РФ в области здорового питания, стоящей перед всеми

российскими производителями, является обеспечение населения

полноценным питанием с целью сохранения и укрепления здоровья людей.

Решение этой проблемы связано с необходимостью разработки технологий

таких продуктов питания, которые могли бы оказывать корректирующее

влияние на организм человека, так как это продиктовано дефицитом ряда

макро- и микронутриентов в пищевых продуктах [233].

Важная роль в реализации государственной политики в области

здорового питания до 2020 года отводится совершенствованию технологий и

разработке продуктов функционального назначения, лечебного и лечебно-

профилактического действия.

Вредное действие микробиологических процессов в технологии

продуктов питания общеизвестно. В настоящее время имеется значительный

перечень консервантов различной химической природы. Находит

применение упаковка под вакуумом, в среде инертных газов, что в той или

иной степени эффективно. Однако проблема хранения остается актуальной

из-за использования химических полимеров, биодеградация которых

невозможна, что усиливает экологическую напряженность окружающей

среды. В то же время появились интересные сведения о возможности

142

использования природных полимеров на коллагеновой основе для

изготовления упаковочных биоразлагаемых материалов.

Необходимо отметить, что наиболее частым ассоциатом в технологии

продуктов питания и их хранения является Staphylococcus aureus.

Имеющийся в настоящее время арсенал противомикробных

препаратов оказался малоэффективным, имеющим разный спектр действия и

в ряде случаев проявляющий токсичность, что побуждает исследователей к

поиску новых противомикробных средств для хранения пищевых продуктов.

Поэтому, одной из актуальных задач в настоящее время остается поиск

средств многонаправленного действия, обеспечивающих противомикробный,

иммуномодулирующий и противовоспалительный эффекты.

Многочисленные исследования изучения влияния различных факторов

для применения в пищевых системах позволяют проводить

аргументированный выбор биологически активных соединений. Наиболее

эффективным считается использование биологически активных композиций,

сочетающих в своем составе разные компоненты, которые в комплексе могут

оказывать многонаправленное действие на процессы, происходящие в

пищевых системах при хранении продуктов питания.

На современном этапе наибольший интерес представляют

биоразлагаемые полимеры для создания средств контролируемой доставки

БАД на основе полисахаридов (родэксман, технический декстран, крахмал,

маннан, целлюлоза и ее производные, коллаген, ПВП, ПВС, а в последнее

время предлагаются силиконовые латексы, липосомы и т.д.), которые

дополнительно хорошо сочетаются, а в отдельных случаях улучшают

свойства пищевых систем. При этом улучшаются качественные показатели и

выход готовых изделий.

Полимерные формы играют большую роль в трансдермальной

транспортировке БАД, в связи с чем продукты питания биологически

функциональны. Положительным оказался опыт использования

143

водорастворимых производных целлюлозы (метилцеллюлоза (МЦ),

натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), оксиметилцеллюлозы

(ОМЦ), гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ), а также поливинилового

спирта (ПВС), поливинилпирролидона (ПВП), хитозана, коллагена, пектина,

желатина в различных пищевых системах и пищевых добавках.

Таким образом, поиск в области разработки новых

иммобилизированных форм и составов для биокоррекции физиологического

статуса актуален, а применение гидрофильных основ может обеспечить

создание такой консистенции, которая будет способствовать защите

продуктов питания от внешних воздействий и при последующем их

хранении.

На этом этапе исследований представляло интерес изучение

биологической активности глицерогелей, иммобилизированных

медьсодержащими производными диаминопиримидина, 6-пенициллановой,

никотиновой и янтарной кислот, и оценка перспектив их применения в

пищевых системах.

Глицерогели готовили на основах общеизвестных и широко

используемых в производстве пищевых покрытий. Однако разработка новых

составов представляет большой интерес для расширения спектра пищевых

носителей.

В качестве объектов исследований выбраны:

гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) (Е 464), разрешенная к

применению в России;

поливинилпирролидон (ПВП) (Е 1201), разрешенный к

применению в России;

хондраитина сульфат (ХС), разрешен к применению,

регистрационный номер – ЛСР-009923/08.

Гидроксипропилметилцеллюлоза является стабилизатором, способным

сохранять и улучшать вязкость и консистенцию пищевых систем.

144

Показатели физико-химических свойств, а также показатели

химической и микробиологической безопасности ГПМЦ приведены в

таблицах 1 и 2, в соответствии с требованиями международного стандарта на

пищевые продукты CODEX Alimentarius, стандарт CAS 9004-65-3.

Таблица 28-Физико-химические показатели гидроксипропилметилцеллюлозы

№п/п Наименование показателя Требования CAS 9004-65-3

1 Массовая доля влаги, % Не более 10,0 2 pH раствора 1:100 5,0-8,0 3 Массовая доля сульфатированной

золы, % Не более 1,5 для образцов с вязкостью 50СПЗ и выше. Не более 3,0 для образцов с вязкостью менее 50СПЗ.

Таблица 29 – Показатели химической и микробиологической безопасности гидроксипропилметилцеллюлозы

№п/п Наименование показателя Требования CAS 9004-65-3

1 Свинец, мг/кг Не более 2,0 2 Мышьяк, мг/кг Не более 3,0 3 Кадмий, мг/кг Не более 2,0 4 Ртуть, мг/кг Не более 1,0 5 Пропилен хлоргидрин, мг/кг Не более 1,0 6 Мезофильные аэробные и

факультативно-анаэробные микроорганизмы, КОЕ/г

Не более 5,0·103

7 Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы

Не допускаются

8 Колиформные бактерии, КОЕ/г Не допускаются

Качественные составы исследуемых глицерогелей,

иммобилизированных медьсодержащими производными, представлены в

таблице 30.

145

Таблица 30 – Сводная таблица составов иммобилизированных глицерогелей

Составы глицерогелей Наименование компонентов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Вода + + + + + + + + + + Глицерин + + + + + + + + + +

ГПМЦ + + + + + + ПВП + + ХС + +

РТmрСu + + + + + PAmpCu + + + + +

NKCu + + YKCu + +

Примечание: ГПМЦ – гидроксипропилметилцеллюлоза; ПВП – поливинилпирролидон;

ХС – хондроитина сульфат; РТmрСu – медьсодержащее производное диаминопиримидина;

PAmpCu – медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты; NKCu – медьсодержащее производное никотиновой кислоты; YKCu – медьсодержащее производное янтарной кислоты.

Рецептура изучаемых глицерогелей представлена в таблице 31.

Таблица 31 – Рецептура исследуемых глицерогелей

Количество ингредиента, масс. % Наименование

компонентов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Вода 91,0 91,0 91,0 91,0 91,0 91,0 90,0 90,0 90,0 90,0 Глицерин 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

ГПМЦ 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 ПВП 6,0 6,0 ХС 6,0 6,0

РТmрСu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 PAmpCu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

NKCu 1,0 1,0 YKCu 1,0 1,0

Итого: 100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Примечание: ГПМЦ – гидроксипропилметилцеллюлоза; ПВП – поливинилпирролидон;

ХС – хондроитина сульфат; РТmрСu – медьсодержащее производное диаминопиримидина;

PAmpCu – медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты; NKCu – медьсодержащее производное никотиновой кислоты; YKCu – медьсодержащее производное янтарной кислоты.

146

Глицерогели получали следующим образом. В дистиллированную воду

при температуре 40±2°С при перемешивании добавлялся один из изучаемых

гелеобразователей (гидроксипропилметилцеллюлоза, поливинилпирролидон,

хондроитина сульфат). В течение 10-15 минут перемешивания

гелеобразователь растворялся и имел однородную консистенцию.

Затем полученная масса постепенно нагревалась до 60±2°С при

интенсивном перемешивании и добавлялся глицерин до получения

однородной консистенции (перемешивание 10-15 минут).

Следующий этап заключался в приготовлении раствора

медьсодержащих биологически активных соединений. Для этого

медьсодержащие производные согласно рецептуре (таблица 31) растворялись

при нагревании (температура 50±2°С) в водном растворе при перемешивании

(5-10 минут).

Затем в гелеобразную массу с глицерином при температуре 60±2°С при

перемешивании добавлялся согласно рецептуре раствор медьсодержащих

биологически активных соединений и полученные глицерогели охлаждались

до комнатной температуры.

Органолептическая оценка полученных глицерогелей представлена в

таблице 32.

Таблица 32 – Органолептические показатели биологически активных глицерогелей

Наименование

показателя Характеристика

№

п/п Состав

глицерогеля 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Внешний вид Вязкая масса

2 Цвет Слегка желтоватый Песочный Светло-

коричневый

3 Аромат Нейтральный

147

По результатам проведенных исследований предложена

технологическая схема получения иммобилизированных глицерогелей с

медьсодержащими биологически активными производными.

Технологическая схема получения иммобилизированных глицерогелей

представлена на рисунке 19.

Рисунок 19 – Технологическая схема получения иммобилизированных

глицерогелей

Предлагаемая технологическая схема направлена на получение

иммобилизированных медьпроизводными глицерогелей.

Приготовление

гелеобразователя

Получение

иммобилизированного

глицерогеля

Растворение гелеобразователя

(t=40±2°С, ȸ, τ=10-15 мин)

ТП 2.1 Кт

Санитарная обработка

лаборатории

ВР 1

ТП 2

Смешивание с пластификатором

(t=60±2°С, ȸ, τ=10-15 мин)

ТП 2.2

Кт

Растворение

медьсодержащего

производного

ТП 3.1

Смешивание компонентов

ТП 4.1

Кх

Охлаждение

(до t≤20°С)

ТП 4.2

Кт

Гелеобразователь

Вода дистил.

Глицерин

Медьсодержащее производное

Раствор с ТП 2.2

Упаковка и

маркировка УМ 5

Раствор с ТП 3.1

Приготовление

медьсодержащего

производного

ТП 3

ТП 4

Вода дистил.

148

Основными стадиями технологического процесса являются:

приготовление гелеобразователя;

приготовление медьсодержащих производных;

составление композиций иммобилизированных глицерогелей

согласно рецептурам;

охлаждение глицерогелей;

окончательная обработка глицерогелей.

1. Приготовление гелеобразователя. Этот этап предполагает с

учетом рецептуры растворение гелеобразователя при нагревании до

температуры 60±2°С при перемешивании до полного растворения и

последующим смешением с глицерином.

2. Приготовление медьсодержащего производного. На данной

стадии с учетом рецептуры медьсодержащее производное растворяется в

дистиллированной воде при температуре 50±2°С и при перемешивании.

3. Составление композиций иммобилизированных глицерогелей.

Согласно предложенным рецептурам на данном этапе предполагается

получение иммобилизированного глицерогеля путем смешения

гелеобразователя и раствора медьсодержащего производного при нагревании

до температуры 60±°С и при перемешивании до получения однородной

гелеобразной массы.

4. Охлаждение глицерогелей. Охлаждение глицерогелей проводится

при комнатной температуре.

5. Окончательная обработка глицерогелей. После охлаждения

глицерогелей предусматривается упаковка и маркировка удобная для

потребителя.

Следующий этап исследований посвящен изучению

микробиологической активности иммобилизированных глицерогелей.

149

Противомикробную активность полученных глицерогелей исследовали

в опытах in vitro методом диффузии в агар. Результаты противомикробной

активности глицерогелей представлены в таблицах 33, 34.

Таблица 33 – Противомикробная активность глицерогелей, содержащих медьпроизводные диаминопиримидина*, никотиновой* и янтарной* кислот

Диаметр зоны задержки роста тест-штаммов, мм (М±m) №

гр.

Состав глицерогеля S.aureus

ATCC 209-P

E.coli ATCC 25922

B.subtilis ATCC 6633

B.cereus ATCC 10702

C.albicans NCTC 2625

1 РTmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода 23,2±1,6 33,0±1,9 19,5±0,9 20,1±1,0 24,5±1,1

2 РTmpCu, ПВП, глицерин, вода 22,0±1,7 33,0±1,9 20,1±1,0 19,4±0,9 24,8±1,0

3 РTmpCu, ХС, глицерин, вода 22,7±1,7 33,5±1,8

19,8±0,9

20,0±0,9 25,0±1,0

4 РTmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода, NKCu

26,5±1,11 36,1±1,51 22,3±0,81 23,5±0,81 26,4±0,91

5 РTmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода, YKCu

27,3±1,31 36,9±1,71 24,5±0,91 25,0±0,91 28,0±1,01

Примечание: цифрами надстрочного индекса обозначена рецептура, в отношении которой различия достоверны (р<0,05); * концентрации медьсодержащих производных в иммобилизованных формах 1,0%; концентрация гелеобразователя – 6,0%.

Таблица 34 - Противомикробная активность глицерогелей, содержащих медьпроизводные 6-пенициллановой кислоты*, никотиновой* и янтарной* кислот

Диаметр зоны задержки роста тест-штаммов, мм

(М±m) № гр.

Состав глицерогеля S.aureus

ATCC 209-P

E.coli ATCC 25922

B.subtilis ATCC 6633

B.cereus ATCC 10702

C.albicans NCTC 2625

1 2 3 4 5 6 7

1 РАmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода 16,5±1,7 32,0±0,9 30,0±1,0 25,1±1,2 14,5±0,7

2 РАmpCu, ПВП, глицерин, вода 16,0±1,8 32,0±1,1 30,9±1,1 25,0±1,1 14,0±0,6

150

Продолжение таблицы 34

1 2 3 4 5 6 7

3 РАmpCu, ХС, глицерин, вода 15,7±1,6 29,7±1,2

29,8±1,2

25,4±1,3 13,8±0,8

4 РАmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода, NKCu

19,4±1,51 35,1±1,71 33,2±1,51 28,6±1,41 18,0±0,71

5 РАmpCu, ГПМЦ, глицерин, вода, YKCu

20,8±1,61 36,4±1,81 34,4±1,61 29,2±1,21 19,4±0,81

Примечание: цифрами надстрочного индекса обозначена рецептура, в отношении которой различия достоверны (р<0,05); * концентрации медьсодержащих производных в иммобилизованных формах 1,0%; концентрация гелеобразователя – 6,0%.

Анализ полученных данных позволил установить высокую

противомикробную активность глицерогелей иммобилизированных с

медьсодержащими производными [234].

Изучаемые гелеобразные основы (ПВП, ГПМЦ и ХС) не

препятствовали проявлению противомикробной активности медьсодержащих

производных, иммобилизированных в глицерогели.

Выбор оптимальной концентрации медьсодержащих производных

осуществляли на основании результатов собственных экспериментальных

исследований, которые позволили установить нецелесообразность

увеличения их концентрации более 1,0% в иммобилизированных

глицерогелях.

Представляло интерес изучение влияния глицерогелей, содержащих

РАmpCu и РTmpCu, на неинфекционное воспаление, в частности, на острое

экссудативное воспаление в эксперименте на животных [Хабриев, 2005 г.]

В результате проведенного исследования установлено, что изучаемые

глицерогели, содержащие РАmpCu и РTmpCu, обладали выраженной

противоэкссудативной активностью и достоверно отличались от

151

глицерогелей, содержащих антибиотики (РАmp и РTmp). Снижение стадии

экссудации отмечалось и через 3 часа, и через сутки после индукции

экспериментального воспаления для животных, получавших глицерогели с

РАmpCu и РTmpCu.

Через 3 часа эксперимента действие глицерогелей, содержащих

РАmpCu и РTmpCu, обеспечивало выраженное угнетение экссудативной

фазы воспаления: отек был на 36,45%, и 33,65% меньше, чем в контроле

(нелеченые животные).

Через сутки этот показатель был меньше показателя контрольной

группы (нелеченые животные) на 11,21% и 7,47% (р<0,05) соответственно.

Противовоспалительную эффективность исследуемых образцов

глицерогелей рассчитывали по формуле:

P = [(Vk – V0)/Vk] •100%;

где:

P – процент угнетения воспаления,

Vk - среднее увеличение объема отечной лапки в контроле,

Vo - среднее увеличение объема отечной лапки у леченых животных.

РГPТmp = [( 0,58 – 0,27) / 0,58] •100% = 53,43%

РГPTmpCu = [( 0,58 – 0,19) / 0,58] •100% = 67,24%

РГPAmp = [( 0,58 – 0,24) / 0,58] •100% = 58,62%

РГPAmpCu = [( 0,58 – 0,22) / 0,58] •100% = 62,07%

РГ-плацебо = [( 0,58 – 0,48) / 0,58] •100% = 17,24%

Противовоспалительная эффективность глицерогелей, содержащих

PTmp и PАmр составляла 53,43% и 58,62% соответственно, а

противовоспалительная эффективность иммобилизированных форм,

содержащих производные меди (II) (PTmpCu и PAmрСu) составляла 67,24%

и 62,07% соответственно. Противовоспалительная эффективность геля–

плацебо составляла – 17,24%.

152

Таким образом, противовоспалительная активность глицерогелей с

медьсодержащими производными (PTmpCu и PAmрСu) превосходила гель–

плацебо в 3,9 и 3,6 раза соответственно.

Проведены исследования по изучению динамики развития гиперемии -

одного из симптомов воспалительной экссудативной реакции, которые

позволили установить, что глицерогели, содержащие PTmpCu и PAmрСu

обеспечивали достоверное снижение гиперемии в 2,0-2,5 раза и угнетение

экссудативной фазы острого воспаления, так как противовоспалительная

эффективность относительно контроля составляла от 60% до 67%.

Изучено аллергизирующее действие медьсодержащих соединений в

растворах и глицерогелях в эксперименте на животных (кожные и

конъюнктивальные пробы) [171]. Проведённые исследования позволили

установить, что состояние накожных аппликаций и конъюнктивальных проб

признаков местнораздражающего действия не вызывало, что позволяет

прогнозировать положительное действие биологически активных соединений

в составе пищевых продуктов, в качественно новых продуктах, обогащенных

функциональными ингредиентами, способными корректировать процессы

метаболизма в системах организма человека, повышать его защитные

механизмы, обладать противомикробным действием и т.д.

Полученные данные свидетельствовали о коррекции вышеуказанных

отклонений, направленных на мобилизацию резервных возможностей

организма и оказывали общий стимулирующий эффект, что дало

возможность рекомендовать новые медьсодержащие производные

диаминопиримидина и 6-пенициллановой кислоты для использования в

составе лечебно-профилактических и специальных средствах для

биокоррекции физиологического статуса организма.

В эксперименте на животных изучено влияние иммобилизированных

медьсодержащих глицерогелей на раздражающее и кожно-раздражающее

действие.

153

Предлагаемые ингредиенты иммобилизированных глицерогелей (кроме

медьсодержащих производных) являются компонентами с хорошо

изученными свойствами, что позволило предположить возможность их

синергизма в иммобилизованных формах.

Изучение влияния иммобилизированных глицерогелей на

раздражающее действие проведено in vivo на слизистой оболочке глаз

животных: морские свинки и кролики. Анализ полученных результатов

показал, что иммобилизированные глицерогели, с включенными в них

медьсодержащими производными при действии на слизистую оболочку глаз

морских свинок и кроликов, проявляли весьма слабо выраженное

раздражающее действие.

По выраженности отёка и гиперемии скарифицированных участков

кожи экспериментальных животных оценивали кожно-раздражающее

действие изучаемых иммобилизированных медьсодержащих глицерогелей.

Полученные результаты показали, что медьсодержащие глицерогели

оказывали слабое раздражающее действие (индекс раздражающего действия

не превышал 2-х баллов).

Таким образом, можно сделать вывод, что изучаемые составы

иммобилизированных глицерогелей являются безопасными и их можно

рекомендовать для дальнейшего изучения с лечебно-профилактических

средствах и в качестве биологически активных веществ в пищевых

композициях.

С целью практической реализации проведенных научных исследований

представляло интерес изучение в эксперименте влияния

иммобилизированных медьсодержащих глицерогелей на качество, выход и

хранимость пищевых мясных полуфабрикатов.

В качестве объектов исследования использовали котлеты мясные,

приготовленные в лабораторных условиях при использовании модельных

фаршей из говядины и свинины, полученных в соотношении 1:1. Фарш

154

получали путем смешивания предварительно измельченного на мясорубке

сырья с диаметром решетки 2х3 см. После формирования котлет их

размещали на перфорированную поверхность и погружали в

иммобилизированный глицерогель на 10-15 секунд. При извлечении

продуктов из глицерогеля на их поверхности образовывалась пленка

толщиной 0,3-0,5 см. контролем служили котлеты без нанесения покрытия.

Через каждые сутки хранения при температуре 0 - +4 °С анализировали

интересующие показатели.

При этом органолептические показатели опытных образцов не

изменялись, а в контроле к 3-м суткам хранения обнаруживалось появление

постороннего запаха, характерного для порчи.

В другой серии опытов иммобилизированные медьсодержащие

глицерогели добавляли в мясной фарш и формировали котлеты. Контролем

служили котлеты без иммобилизированных медьсодержащих глицерогелей.

Через каждые сутки хранения при температуре 0 - +4 °С анализировали

интересующие показатели. В этом случае органолептические показатели

опытных образцов также не изменялись, а в контроле к 3-м суткам хранения

обнаруживалось появление постороннего запаха, характерного для порчи.

Таким образом, предложенные рецептуры и технология получения

глицерогелей иммобилизированных медьсодержащими производными

позволяют получить безопасные биологически активные композиции,

проявляющие противомикробную активность, что в свою очередь,

способствует защите пищевых систем от внешних воздействий, а также при

последующем их хранении. Использование разработанных глицерогелей

целесообразно, поскольку позволяет увеличить сроки годности продуктов на

30-40% и не влияет на органолептические показатели опытных образцов.

155

5.2 Разработка полимерных пищевых пленок для промышленности Государственная политика в области питания до 2020 года направлена

на сохранение и укрепление здоровья населения, профилактику заболеваний

за счет развития производства пищевых продуктов и биологически активных

добавок к пище; внедрения инновационных технологий, а также био- и

нанотехнологий.

Эти технологии должны позволить значительно расширить выработку

продуктов нового поколения с заданным характеристиками лечебно-

профилактических, функциональных, специализированных и других

продуктов.

В настоящее время, по данным НИИ питания РАМН, общий

ассортимент зарегистрированных в России биодобавок составляет не менее

4000 наименований.

Определяющим фактором создания и клинического применения

биологически активных добавок стал тот факт, что во всем мире активно

развивается пограничная область знаний, объединившая науку о питании

(нутрициологию) с фармакологией. Питание – является главный фактором,

определяющим нормальное развитие организма, гомеостаз,

работоспособность и здоровье человека.

В настоящее время не только в России, но и во всем мире, имеют место

негативные изменения в структуре питания людей на фоне неблагоприятной

экологической ситуации.

Эпидемиологические исследования, проведенные в последнее время в

различных регионах России, показали весьма существенные недостатки

несбалансированного питания россиян[9, 38].

Прежде всего следует отметить недостаточный уровень потребления

нутриентов – витаминов, макро- и микроэлементов, ненасыщенных жирных

кислот и других органических соединений растительного и животного

происхождения[1, 18, 20, 31, 38].

156

При традиционном питании современный человек по существу обречен

на разные виды пищевой недостаточности, что способствует развитию

иммунных дефицитов, нарушению адаптационных механизмов и

функциональных расстройств систем и органов человека, повышению риска

развития заболеваний.

Поэтому традиционным путем (развитие сельского хозяйства,

увеличение потребления пищи и т.д.) решить проблему качества питания не

представляется возможным, что понуждает искать альтернативные пути

решения.

Учитывая все перечисленное выше наиболее быстрым и экономически

обоснованным является создание и применение биологически активных

добавок к пище.

Весьма условно биологически активные добавки подразделяются на

нутрицевтики и парафармацевтики. Функциональная роль нутрицевтиков

заключается в оптимизации питания населения, повышении

неспецифической резистентности организма к действию неблагоприятных

факторов окружающей среды и т.д.

Таким образом, приоритетным направлением в пищевой

промышленности является обеспечение населения экологически чистыми,

биологически полноценными и высококачественными продуктами питания.

Кроме того в настоящее время большое значение уделяется проблеме

экологичной и безотходной пище. Так как пищевые продукты продаются в

пластиковой упаковке, которая выбрасывается в мусор, то на первый план

выдвигается проблема обилия мусора, мусорных свалок и связанные с этим

экологические проблемы.

В последнее время появилось много исследований по разработке

технологических приемов создания принципиально новых биоразлагаемых

защитных покрытий, способных обеспечить защиту пищевого продукта от

микробных поражений, воздействия кислорода воздуха и предотвратить их

157

усушку при производстве и хранении [74]. Среди многообразия

биоразлагаемой упаковки съедобные пленки являются новым объектом

исследований, которые представляют интерес для ученых, производителей и

потребителей.

Общемировая тенденция в настоящее время заключается в снижении

доли традиционных упаковочных материалов и увеличении объема

использования полимерных покрытий, что открывает широкие возможности

для сохранения качества продуктов и обеспечивает их привлекательный вид.

Особое внимание привлекают специальные упаковочные материалы к

которым относятся водорастворимые пленки и пленки, обладающие

бактерицидными или фунгистатическими свойствами.

Съедобные пленки, неотделимые от пищевых продуктов в процессе

приема, подразделяются на неусвояемые (безвредные для организма и не

имеющие пищевой ценности) и усвояемые (имеющие пищевую ценность для

организма и могут быть составной частью продуктов питания) [75, 144, 148].

Съедобные покрытия относятся к биоразлагаемой полимерной

упаковке и не требуют особых условий утилизации.

Биоразложение съедобных покрытий – это процесс, в результате

которого полимерный материал разлагается под действием внутриклеточных

и внеклеточных ферментов (эндо- и экзоэнзимов), содержащихся в желудке и

кишечнике человека, т.е. полимерное покрытие подвергается химическим

реакциям (окислению и гидролизу).

Большой интерес представляет реализация возможностей

коллагеновых белков как носителей биологически активных веществ.

Коллаген является одним из многофункциональных белков в жизни

человека. К ценным свойствам коллагена относятся его большая

сорбционная емкость, способность стимулировать фибриллогенез,

рассасываться и замещаться живой тканью с полным высвобождением

введенных биологически активных веществ. Коллаген практически не имеет

158

антигенных свойств. Использованный в качестве матрицы, он разрушается за

счет ферментативного гидролиза и структурно замещается собственными

белками, синтезируемыми фибробластами. Из коллагена могут быть

изготовлены матрицы с заданными свойствами для реконструкции

практически любых органов и тканей. Высокая биосовместимость коллагена

позволяет отнести его к незаменимым медико-биологическим материалам.

На данном этапе исследования реализовали эксперимент по разработке

составов и технологии получения биоразлагаемых полимерных пленок для

пищевой промышленности, обогащенных микроэлементами.

Полимерами, используемыми для изготовления пленок, были выбраны

коллаген и желатин, а также ГПМЦ и ПВП, разрешённые к применению в

пищевых продуктах в России. Дополнительным компонентом в состав

пленки вводился глицерин, который улучшал механические свойства и

разрешён к использованию в пищевых продуктах в России.

Коллаген – ТУ 9186-001-702894 485-06, производитель ООО НП Ф

«Витал-Фарма». г.Москва.

Желатин представляет собой бесцветные или светло-желтые чешуйки

без вкуса и запаха; в холодной воде и разбавленных кислотах сильно

набухает, но не растворяется. Набухший желатин растворяется при

нагревании, образуя раствор, который застывает в студень. При анализе

результатов исследований руководствовались требованиями ГОСТ 23058-89.

Желатин-сырье для медицинской промышленности. Технические условия.

Физико-химические показатели желатина приведены в таблице 35.

Таблица 35 - Физико-химические показатели желатина

№ п/п Наименование показателя Требования ГОСТ 23058-89

1 2 3

1 Продолжительность растворения, мин

Не более 25,0

159

Продолжение таблицы 35

1 2 3 2 Массовая доля влаги, % Не более 16,0 3 Массовая доля золы, в пересчете

на абсолютно сухой желатин, % Не более 1,5

4 Падение вязкости раствора с массовой долей желатина 10 %, %

Не более 15,0

5 Динамическая вязкость раствора с массовой долей желатина 10%, в пересчете на абсолютно сухой желатин, мПа·с

Не менее 24,6

6 Прочность студня с массовой долей желатина 10%, в пересчете на абсолютно сухой беззольный желатин, Н (гс)

Не менее 13,0 (1300)

7 Прозрачность раствора с массовой долей желатина 5 %,%

Не менее 70,0

8 Температура плавления студня с массовой долей желатина 10 %, в пересчете на абсолютно сухой беззольный желатин, 0С

Не менее 32,0

9 pH раствора с массовой долей желатина 1 %

5,2-6,1

Показатели химической и микробиологической безопасности желатина,

в том числе содержание тяжелых металлов и токсичных элементов,

радионуклидов, остаточного содержания пестицидов и микробиологических

показателей, приведены в таблице 36.

Таблица 36 – Показатели химической и микробиологической безопасности желатина № п/п

Наименование показателя Требования ГОСТ 23058-89

1 2 3 1 Сернистая кислота (в пересчете на

SO2), % Не более 0,060

2 Цинк, мг/кг Не более 100,00 3 Свинец, мг/кг Не более 2,00 4 Кадмий, мг/кг Не более 0,030 5 Медь, мг/кг Не более 15,00

160

Продолжение таблицы 36

1 2 3 6 Мышьяк, мг/кг Не более 0,500 7 Ртуть, мг/кг Не более 0,02 8 Мезофильные аэробные и

факультативно-анаэробные микроорганизмы, клеток в 1 г желатина

Не более 1,0·103

9 Колиформные бактерии, клеток в 1 г желатина

Не допускаются

10 Бактерии группы протея Не допускаются 11 Желатиноразжижающие бактерии,

клеток в 1 г желатина Не допускаются

12 Патогенные микроорганизмы Не допускаются

Для решения ряда локальных задач в пленочные составы могут

вводиться различные добавки: антиоксиданты, антисептики, поливиниловый

спирт и т.д.

Рассматривая свойства микро- и макроэлементов как биологических

антиоксидантов, рядом исследователей установлено, что медь, селен, железо,

магний, цинк входят в состав ферментов, которые защищают клетки от

стрессового действия оксидантов. Поэтому микроэлементы наряду с

витаминами играют огромную роль в нормальном течении биохимических

процессов в организме.

В связи с тем, что неорганические формы микроэлементов менее

эффективно усваиваются организмом и являются более токсичными

веществами, важным является производство их органических форм, так как

благодаря прочной связи хелаты не взаимодействуют с витаминами и не

выступают антагонистами в отношении других микроэлементов.

В качестве биологически активных добавок нами изучались

медьсодержащие производные диаминопиримидина, 6-пеницилллановой,

никотиновой и янтарной кислот и их смеси. Лабораторные шифры: РТmСu,

РАmрСu, NKCu, YKCu.

161

Качественные составы полимерных пленок представлены в таблице 37.

Таблица 37 – Сводная таблица составов полимерных пленок

Состав полимерных плёнок, № №

п/п

Наименован

ие

компонентов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 Вода + + + + + + + + + + + + +

2 Глицерин + + + + + + + + + + + + +

3 Коллаген + + + + + + + + + + + + +

4 Желатин ˗ + + + + ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗

5 ГПМЦ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ + + + + ˗ ˗ ˗ ˗

6 ПВП ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ ˗ + + + +

7 PTmpCu ˗ + + ˗ ˗ + + ˗ ˗ + + ˗ ˗

8 PAmpCu ˗ ˗ ˗ + + ˗ ˗ + + ˗ ˗ + +

9 NKCu ˗ + ˗ + ˗ + ˗ + ˗ + - + ˗

10 YKCu ˗ ˗ + ˗ + ˗ + ˗ + ˗ + ˗ + Примечание: ГПМЦ гидроксипропилметилцеллюлоза;

ПВП-поливинилпирролидон;

PTmpCu ˗ медьсодержащее производное диаминопиримидина;

PAmpCu ˗ медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты;

NKCu - медьсодержащее производное никотиновой кислоты;

YKCu- медьсодержащее производное янтарной кислоты.

Плёнки получали методом высушивания растворов исследуемых

компонентов при комнатной температуре. Рецептура исследуемых плёнок

представлена в таблице 38.

162

Таблица 38 – Рецептура исследуемых плёнок

Количество ингредиента,

масс. %

Наиме-

нование

компо-

нентов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Вода 95,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0

Глицерин 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Коллаген 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Желатин 3,0 3,0 3,0 3,0

ГПМЦ 3,0 3,0 3,0 3,0

ПВП 3,0 3,0 3,0 3,0

PTmpCu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

PAmpCu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

NKCu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

YKCu 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Итого 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Примечание: ГПМЦ гидроксипропилметилцеллюлоза;

ПВП-поливинилпирролидон;

PTmpCu ˗ медьсодержащее производное диаминопиримидина;

PAmpCu ˗ медьсодержащее производное 6-пенициллановой кислоты;

NKCu - медьсодержащее производное никотиновой кислоты;

YKCu- медьсодержащее производное янтарной кислоты.

Органолептические показатели коллагенсодержащих

пленкообразующих композиций представлены в таблице 39.

Таблица 39 – Органолептические показатели коллагенсодержащих пленкообразующих композиций

Показатель Пленкообразующие композиции

163

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Запах Не имеют запаха

Цвет С желтоватым

оттенком

Песочного

оттенка

Консистенция

и внешний вид Гелеобразная однородная масса вязкой консистенции

Плёнки получали наливным способом. Раствор гелеобразователя

переносили в чашку Петри и накрывали крышкой. Далее раствор охлаждали

и сушили при комнатной температуре.

В результате высушивания растворов, содержащих гелеобразователь и

медьсодержащие производные получены пленки, их описание представленно

в таблице 40.

Таблица 40 – Описание пленок, содержащих гелеобразователь и медьсодержащие производные

Состав

полимерной

пленки

Результат высушивания

1 2

Образец №1 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная,

липкая пленка.

Образец №2 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №3 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №4 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Продолжение таблицы 40

1 2

164

Образец №5 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №6 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №7 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №8 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №9 Равномерная по толщине, прозрачная, эластичная

пленка.

Образец №10 Получить качественную пленку не удалось,

присутствуют нерастворенные частицы ПВП

Образец №11 Получить качественную пленку не удалось,

присутствуют нерастворенные частицы ПВП

Образец №12 Получить качественную пленку не удалось,

присутствуют нерастворенные частицы ПВП

Образец №13 Получить качественную пленку не удалось,

присутствуют нерастворенные частицы ПВП

В результате для дальнейших исследований выбраны 8 образцов

пленок: образцы с №2 по №9.

Технологическая схема получения полимерной пленки с

медьсодержащими БАД представлена на рисунке 20.

165

Рисунок 20 - Технологическая схема получения полимерной пленки с

медьсодержащими биологически активными веществами

Полимерные пленки получали следующим образом.

В теплую дистиллированную воду (t=40±5 °С) при перемешивании

добавляли коллаген (полимер 1). Перемешивание – 25-30 минут.

Полученную массу интенсивно перемешивали и постоянно подогревали до

получения однородной консистенции. При необходимости добавлялись

горячие растворы (t=60±5 °С) других полимеров (полимер 2) (желатин,

Полимер 1 (коллаген)

ВР 1

Санитарная обработка

лаборатории

ТП 2 Получение биологически

активной полимерной

ТП 2.1

Приготовление

раствора полимера 1 (t=40±5°С, ȸ, τ=25-30 мин)

ТП 2.2

Приготовление

раствора полимера 2

(t=60±5°С, ȸ, τ=25-30 мин)

ТП 3

Получение полимерной

пленки

ТП 2.3 Растворение

производного меди (II)

(t=60±5°С, ȸ, τ=5-10 мин)

ТП 2.4 Смешивание растворов

полимеров, глицерина и

производного меди (II)

ТП 3.1

Деаэрация

(t=20±3°С, τ=60 мин)

ТП 3.2

Формование наливным

способом на стеклянную

ТП 3.3

Сушка

(t=20±3°С)

Вода дистиллиров.

Полимер 2

(желатин, ГПМЦ, ПВП)

Вода дистиллиров.

Производные меди (II)

Вода дистиллиров.

Глицерин

Растворы с ТП 2.1,

ТП 2.2 и ТП 2.3

166

ГПМЦ) и медьсодержащих ингредиентов (Таблица 11). К полученному

раствору при температуре 60±5°C в процессе перемешивания к раствору

добавляли глицерин (как пластификатор). Перемешивание раствора до

однородной консистенции происходило в течение 25-30 минут.

Получившийся раствор имел однородный цвет, не имел сгустков, не имел

запаха. Раствор охлаждали до температуры 20±3°С, после чего он становился

более вязким. Полученную однородную массу распределяли тонким слоем на

стеклянной подложке. Обезвоживание композиции производили

высушиванием при комнатной температуре до конечной влажности 10%.

Пленки легко снимались с подложки [235].

Готовые пленки представляли собой эластичные поверхности без

трещин. Пленки гибкие, деформация их не вызывала образования трещин и

изменения формы.

Толщину пленок измеряли с использованием микрометра. Выполняли

по 10 параллельных измерений на различных участках пленки и

рассчитывали среднюю величину.

Нагрузку при разрыве, удлинение при разрыве определяли с

использованием настольной электрической испытательной машины

Instron3369. Погрешность измерения нагрузки ±0,5%; скорость передвижения

траверсы 100 мм/мин; расстояние между зажимами 15 мм; ширина образца

10 мм.

Результаты измерения физико-механических свойств исследуемых

пленок представлены в таблице 41.

167

Таблица 41 – Физико-механические свойства изучаемых пленок

Номера

составов

полимерных

пленок

Толщина пленки, мм Нагрузка при

разрыве, Н

Удлинение при

разрыве, мм

1 0,85±0,09 52,4±4,9 22,9±2,1

2 1,20±0,12 105,2±9,4 49,5±4,8

3 0,99±0,09 101,5±10,1 49,4±4,2

4 0,97±0,09 94,3±8,9 50,9±3,9

5 1,24±0,12 103,4±9,1 50,1±4,7

6 1,23±0,12 100,5±9,4 49,2±4,5

7 1,24±0,13 100,9±9,0 47,0±4,6

8 1,22±0,11 103,7±9,9 50,4±4,9

9 0,97±0,08 100,9±101 49,2±4,0

Примечание: составы полимерных пленок представлены в таблице 10

Данные таблицы 41 свидетельствуют о том, что толщина пленок

варьируется в диапазоне от 0,85 мм (образец №1) до 1,24 мм (образец №5),

нагрузка при разрыве – от 52,4 Н (образец №1) до 105,2 Н (образец №2),

удлинение при разрыве – от 22,9 мм (образец №1) до 50,9 мм (образец №4).

Из данных таблицы 14 следует, что наибольшей толщиной

характеризуются пленки №2, 5, 6, 7, 8 (1,20 мм; 1,24 мм; 1,23 мм; 1,24 мм;

1,22 мм), минимальная толщина отмечена для образца №1 (0,85 мм). Пленки,

содержащие в своем составе коллаген – желатин и коллаген – ГПМЦ – в 1,5

раза толще пленок на основе коллагена. Величина нагрузки при разрыве

больше почти в 2 раза для пленок, содержащих коллаген – желатин и

коллаген – ГПМЦ, чем для пленок на основе чистого коллагена (образец

№1). В целом данные по прочности коррелируют с результатами измерения

168

толщины пленок: чем тоньше пленка, тем меньше нагрузка, необходимая для

ее разрыва.

Оценка физико-механических показателей коллагенсодержащих

пленок, которые получали методом полива разработанных композиций на

стеклянную подложку с последующим высушиванием, подтверждает

выраженную пленкообразующую способность получаемых полимерных

материалов.

Перспективным направлением является производство съедобных

биоразлагаемых упаковочных материалов. Поэтому интерес представляло

изучение деградации пленок.

Полная деградация полимерных пленок в горячей воде, имеющей

температуру 70-75°С, происходит в течение 2-10 минут в зависимости от

состава полимерной композиции.

При опускании пленки в воду на первом этапе деградации происходило

ее намокание, форма терялась, происходило набухание и образование

сгустков. Затем сгустки уменьшались, происходил их распад на мелкие

частицы, постепенно растворяющиеся под действием тепла, т.е. пленка

растворима полностью.

Анализ результатов исследований позволил сделать вывод о

достаточно высокой однородности пленок на основах «желатин-коллаген» и

«коллаген-ГПМЦ»: микроразрывов, шероховатостей, исчерченности,

зернистых включений не отмечено.

Таким образом, полимерные композиции предложенного состава и

технологии обеспечивают получение полимерных пленок, обогащенных

медьсодержащими соединениями, проявляющими антимикробную

активность, что может обеспечить пролонгирование сроков хранения,

сохранение органолептических показателей. Предложенная технология

позволила получить прозрачные эластичные пленки, не образующие трещин

при деформации и полностью растворимых в горячей воде, что исключает их

169

утилизацию. Поэтому разработанные пленкообразующие композиции имеют

перспективы применения для пищевых пленочных покрытий, так как

повышенный интерес к съедобной упаковке в настоящее время объясняется

помимо предоставления потребителю качества продуктов питания и

множества новых функциональных возможностей еще и нетрадиционным

решением проблемы сокращения количества бытовых отходов, волнующей

весь цивилизованный мир.

5.3 Практическая реализация результатов исследования 5.3.1 Пищевые коллагеновые дисперсии в мясных полуфабрикатах Полученные коллагеновые пленки апробированы для получения

съедобных пленочных покрытий в производстве мясных полуфабрикатов и

сухого корма для домашних животных.

В последнее время наблюдается устойчивый спрос населения на

продукты питания быстрого приготовления, отличающиеся выкосим уровнем

качества и стойкостью при хранении. Популярность получили физические

методы консервирования – сушка и холодильная обработка. Основным

недостатком этих подходов является энергоёмкость, значительно

увеличивающая себестоимость продуктов, получаемых из дорогостоящего

сырья. К тому же качество продуктов питания быстрого приготовления

требует стабилизации, наблюдается утрата пищевой и биологической

ценности.

Одним из реальных и альтернативных способов пролонгирования

сроков хранения и повышения качества вполне могут быть пищевые

защитные покрытия на основе коллагена.

В опытно-лабораторных условиях экспериментально полученные

коллагеновые дисперсии применены в технологии мелкокусковых мясных

полуфабрикатов и рубленых формованных при нанесении пищевых

защитных покрытий непосредственно на поверхность продуктов. Рецептуры

неоторых из них приведены в таблице 42.

170

Таблица 42 - Примеры рецептур мясных рубленных полуфабрикатов в коллагеновой дисперсии

Норма, кг на 100 кг сырья Сырьё,

пряности и

материалы Котлеты

ʺОсобенныеʺ

Биточки

ʺОсобенные

домашниеʺ

Фрикадельки

ʺОстанкинские

особенныеʺ

Фрикадельки

ʺОригинальные

особенныеʺ

Говядина

жилованная,

1с

— — 64,00 28,00

Мясо

котлетное:

говяжье

36,30 38,00 — —

Свинина

жилованная

жирная

— 10,80 — 32,90

Жир-сырец

говяжий,

свиной или

обрезки шпика

— 1,50 5,0 —

Эмульсия из

свиной

шкурки

10,00 — — —

В основу предполагаемой технологии положены действующие в

мясной отрасли технологические инструкции и рекомендации [234-235].

Технологическая схема приведена на рисунке 21 с учётом

рекомендаций Л.В. Антиповой, С.А. Сторублёвцева (2014 г).

171

Рисунок 21 - Технологическая схема получения мясных рубленных

полуфабрикатов в коллагеновой дисперсии

При получении продуктов после хранения апробированы различные

способы термической обработки для доведения до кулинарной готовности:

варка в воде, варка на пару, жаренье, запекание, СВЧ-обработка.

Приёмка сырья, разделка

Обвалка, жиловка мяса

Составление и приготовление фарша

Выделение крупнокусковых и порционных

полуфабрикатов

Формование рубленных полуфабрикатов вручную (котлеты, фрикадельки,

Нарезка мелкокусковых полуфабрикатов

Подмораживание (νвоздуха =1,0-2,0 м/с), t=-25÷-30,

τ=0,25 ч.)

Нанесение коллагеновой дисперсии

(подгружным способом)

Замораживание (νвоздуха =1,0-2,0 м/с), t=-25÷-30,

τ=0,25 ч.)

Порционная и групповая упаковка

Хранение t=-18°С, τ=30-90 сут.)

172

Оценка качественных показателей и технологических характеристик

(выход, потери массы), а также органолептическая и физико-химическая

характеристика показателей качества показали, что мясные полуфабрикаты в

коллагеновых плёнках имеют улучшенные потребительские качества (форма,

цвет, запах) и повышенный массовый выход при любом способе термической

обработки. Однако предпочтительно использование запекания и варки на

пару (рисунок 22), что особенно актуально для детского, диетического,

геродиетического и других видов функционального питания.

Очевидно, что такие продукты характерны максимальным сохранением

пищевой ценности благодаря наличию защитной плёнки, предотвращающей

экстрагирование пищевых веществ.

Рисунок 22 - Сравнительная оценка выхода рубленных мясных полуфабрикатов на примере фрикаделек: 1- СВЧ-обработка; 2- запекание; 3-

варка на пару; 4-жаренье Хранение полуфабрикатов в течение года в коллагеновых покрытиях

полностью сохраняло качественные показатели и микробиологические

характеристики.

Положительное действие пленочных покрытий было показано и при

выработке копчено-запеченной цельномышечной продукции, когда

коллагеновые дисперсии вводились в посолочную смесь на последних

стадиях массирования. При этом пленка обволакивала продукт равномерным

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4

Вы

ход,

% полуфабрикаты в покрытии

традиционные

173

слоем придавала хороший стабильный внешний вид и увеличивала выход

продукта.

Таким образом, проведенные исследования позволили сделать вывод о

возможности применения коллагеновых дисперсий в мясных рубленных

полуфабрикатах, так как это обеспечивает качество продуктов питания

быстрого приготовления, микробиологическую чистоту, привлекательный

вид и не требуют условий утилизации.

Индустрия производства биологически полноценных кормов для

домашних животных, включая функциональную направленность, находится

в России на начальных стадиях. Это относительно новое направление в

области углубленной переработки вторичного мясного сырья может быть

охарактеризовано как весьма перспективное и динамично развивающееся.

Интерес и перспективу представляют собой новые формы

функциональных продуктов с высоким ассоциативными характеристиками

для кормления домашних животных. Например, в значительных объёмах при

первичной переработке скота – уши свиней, накапливаются в значительных

объёмах. Опыт производства корма на их основе широко известен за

рубежом. При этом импортный сухой корм из свиных ушей пользуется

ограниченным спросом на отечественном рынке, главным образом, из-за

достаточно высокой стоимости.

Анализ сырья, проведённый авторами Л.В. Антиповой, С.А.

Сторублевцевым, И.А. Глотовой показал, что белки свиных ушей на 82 %

представлены щелочерастворимой фракцией, в их составе весьма много жира

(15%) [237].

При обезвоживании сырья в процессе технологической обработки

возникает проблема защиты от окислительной и микробиологической порчи,

что требует разработки в связи с этим мер технологической профилактики в

обеспечении качества в процессе хранения.

174

Для получения сухого корма из свиных ушей с заданными

механическими характеристиками обработку сырья вели по типовой

технологии [234-236] с использованием сублимационной сушки и ИК-

источника энергии с использованием коллагеновых защитных плёнок,

формируемых в лабораторных условиях методом погружения в

коллагеновую дисперсию.

Динамика изменения пероксидного числа в жировой фракции

высушенных свиных ушей разных сроков хранения (рисунок 23)

свидетельствует об эффективности защитного коллагенового покрытия в

предотвращении окислительных процессов при стабилизации качества в

течение 3-х месяцев хранения.

Рисунок 23 - Окислительная порча жира: 1-свиные уши, обработанные

по типовой технологии; 2-свиные уши свежевысушенные; 3-высушенные уши в коллагеновом покрытии, срок хранения 30 суток; 4-высушенные уши без коллагенового покрытия, срок хранения 30 суток.

Предполагаемая технологическая схема в аппаратурном оформлении,

легко реализуема на практике. Комплексная оценка качественных

175

показателей свидетельствует о перспективности предложенного

технического решения (таблица 43).

Таблица 43 - Качественные показатели сухого корма для собак из свиных ушей

Наименование

показателей Характеристика и норма

Внешний вид Сухие раковины свиных ушей с ровной или слегка

волнистой поверхностью

Цвет Желтовато – золотистый, с коричневым оттенком

Запах Типичный для исходного сырья

Массовая доля, % не

более:

влаги

жира

золы

10,0

12,0

1,3

Массовая доля белка,

%, не менее 55,0

Поверхностная

твёрдость, кг/см3 35,0-45,0

Разрушающее

напряжение при

разрыве, МПа

0,3

Металломагнитные

частицы

не допускаются

Патогенная

микрофлора

не допускается

Полученный корм не вызывал отторжения у животных, поедался

полностью.

176

5.3.2 Изучение в области технологии лечебно-профилактических форм

При коррекции физиологического состояния организма большое

значение имеет форма, в которой вводится биологически активное вещество,

что особенно актуально для детей.

Такая твердая форма пищевых продуктов, как карамель (леденцы,

конфеты), может найти применение для профилактики заболеваний полости

рта и может использоваться в качестве лечебно-профилактического средства

общеукрепляющего действия. К достоинствам этой формы можно отнести:

возможность изменения дозы активного вещества, что, в свою очередь,

может оказывать местное воздействие непосредственно на очаг инфекции, а

также пролонгированное терапевтическое действии; доступность исходного

сырья и хорошие органолептические показатели (внешний вид, вкус, запах,

цвет), что имеет существенное значение для педиатрической практики.

Поэтому разработка карамельных форм является одним из наиболее

перспективных направлений, так как отличается от других способов

употребления удобством применения. Дополнительным преимуществом

является более высокая стабильность физиологически-активных веществ в

карамели по сравнению с другими лечебно-профилактическими формами.

С технологической точки зрения карамель представляет собой

кондитерское изделие, состоящие, в основном, из карамельной массы,

твёрдого аморфного вещества, получаемого упариванием сахаро-паточного

раствора до остаточной влажности 1-3%. Вырабатываемые сорта карамели

делятся на основные группы:

леденцовая карамель, изготавливаемая полностью из

карамельной массы;

карамель с начинкой, где карамельная масса выступает в качестве

начинки.

177

Последняя подразделяется в зависимости от характера применяемой

начинки на подгруппы.

Производство карамели подразделяется на стадии: варка сиропа, варка

карамельной массы (в случае карамелей с начинками дополнительно

применяется стадия – варка начинки), подготовка карамельной массы к

формованию, формование, охлаждение карамели, завёртка или обработка

поверхности карамели, расфасовка и упаковка карамели.

При варке карамельной массы важно не допустить образование

кристаллов сахарозы, для чего в традиционных технологиях в процессе

приготовления карамельной массы добавляют крахмальную патоку или

источники инвертного сахара.

При этом патока и ивнертный сахар не повышают растворимость

сахарозы в воде. В их присутствии растворимость сахарозы уменьшается, но

увеличивается количество сухих веществ, содержащихся в насыщенном

сахоро-паточном и сахаро-инвертном сиропе.

Обычно в технологии карамелей применяют соотношение между

сахаром и патокой в рецептуре карамельной массы 100:50 по массе. При

этом патока полностью или частично можем быть замена инвертным

сахаром.

Процесс приготовления карамельной массы имеет 2-е основные стадии:

получение карамельного сиропа и его упаривание в карамельную массу.

Биологически активные вещества, заключенные в инертную

газонепроницаемую среду карамели, не подвергаются химическим

изменениям. Самые неустойчивые – белки, гормоны, вакцины, интерфероны

и т.д., годами сохраняются в сахарном блоке [2]. Кроме того карамельные

формы биологически активных веществ характеризуются полнотой их

всасывания и более однородным и пролонгированным действием [7]. В

качестве источника биологически активных веществ профилактические

карамели содержат природные и синтетические вещества (йод [6,238,239],

178

экстракты растений, эфирные масла [7,8], витамины [9]) и карамельную

основу (сахар, патоку, лимонную кислоту, ароматические эссенции). [240-

242].

В ходе экспериментальных исследований разработан оптимальный

состав и технология получения карамелизированных форм для рассасывания.

Как уже отмечалось ранее, одним из путей альтернативного решения

поиска новых синтетических биологически активных соединений для целей

коррекции нарушения содержания жизненно важных металлов, дефицит

которых достоверно установлен при патологических процессах, остается до

настоящего времени необходимость в целенаправленном синтезе новых

эффективных и малотоксичных биологически активных веществ,

позволяющих снизить заболеваемость.

В состав леденцов в качестве биологически активных веществ вводили

изучаемые медьсодержащие производные диаминопиримидина, никотиновой

и янтарной кислот: лабораторные шифры – РТmpCu, РАmpCu, РNКCu,

РYКCu.

В состав карамелей, заметим, дополнительно могут вводиться

витамины, макро- и микроэлементы, вещества противовоспалительного

действия, субстанции природного происхождения и эфирные масла.

На первом этапе работы обоснован выбор компонентов и разработан

состав, а затем произведена модификация существующей технологии

получения карамельной основы (карамели–«плацебо») для включения в нее

биологически активных веществ.

Леденцовую карамель, получали вывариванием сиропа до

карамельной массы влажностью 1-4% с дальнейшим добавлением

ароматических и других компонентов перед формованием.

Для поддержания аморфного состояния карамельной массы в течение

продолжительного времени к сиропу необходимо добавить вещества,

179

препятствующие процессу кристаллизации сахарозы. Для этого использовали

патоку в соотношении на 100 частей сахара 50 частей патоки по массе.

Таким образом, основным сырьем для производства карамельной

массы являлся сахарный песок и мальтозная патока. Сахарный песок

является основным сырьем для производства всех кондитерских изделий и

используется в виде сложного и многокомпонентного раствора в

производстве конфет, мармелада, пастилы и т.д.

Исходным сырьем для карамельной массы использовался сахар высшей

очистки – рафинад и очищенная вода, а в качестве антикристаллизатора

патока.

В опытно-лабораторных условиях осуществляли технологический

процесс в соответствии со схемой:

получение карамельного сиропа (основы);

его упаривание;

формирование карамелей;

охлаждение;

фасовка;

упаковка готового продукта.

При нагревании в небольшом количестве воды очищенный сахар

растворяли и доводили до кипения. Затем к карамельному сиропу при

постоянном перемешивании добавлялись патока и лимонная кислота, смесь

снова доводилась до кипения. Полученную массу упаривали до пробы на

карамель, контролируя температурный режим (температура плавления

сахарной массы - 141-145 °С) и зависящую от него консистенцию

карамельной массы. Готовая масса быстро разливалась в специальные

металлические формы, предварительно смазанные подсолнечным маслом.

Формы охлаждались при комнатной температуре в течение 60 минут, затем

раскрывались и извлекались готовые карамели, каждая упаковывалась в

вощеную бумагу и хранилась по 10 штук в герметичной посуде.

180

Готовая карамель (карамель - «плацебо») представляла собой

прозрачные стекловидные подушечки прямоугольной формы 10*10, высотой

5 мм слегка желтоватого цвета, кисло-сладкого вкуса. Средняя масса

карамели составляла 1,8±0,15г, а распадаемость (время полного

рассасывания) леденцов около 10-12 минут.

Следующий этап работы заключался в разработке состава и технологии

получения лечебно-профилактической карамели, содержащей

медьпроизводные меди (II).

Технологическая схема получения леденцов, состоящая из 9 стадий

представлена на рисунке 24.

181

Рисунок 24 - Технологическая схема получения карамели

Подготовка форм для литья ВР 1. Очистка форм ВР 1.1

Обработка форм растительным маслом

ВР 1.2

Приготовление карамельного сиропа

ТП 2. Получение сахарного сиропа ТП 2.1

Добавление патоки к сахарному сиропу

ТП 2.2

Доведение карамельной массы до 141°С

ТП 2.3

Обработка карамельной массы ТП 3. Охлаждение карамельной массы до 129°С

ТП 3.1

Добавление рецептурных добавок, окрашивание,

подкисление, ароматизация

ТП 3.2

Розлив карамельной массы в литьевые формы

ТП 4.

Охлаждение карамели ТП 5.

Извлечение леденцов ТП 6.

Защитная обработка поверхности (обсыпка)

ТП 7.

Стандартизация леденцов ТП 8.

Внешний вид ТП 8.1

Цвет, вкус и аромат ТП 8.2

Однородность, отсутствие посторонних вкраплений

ТП 8.3

Влажность ТП 8.4

Средняя масса и отклонение от нее

ТП 8.5

Время растворения ТП 8.6

Микробиологическая чистота ТП 8.7

Содержание действующих веществ

ТП 8.8

Расфасовка и упаковка леденцов УМО 9.

182

Описание технологического процесса.

ВР-1. Подготовка литьевых форм.

Очистку форм проводили с помощью спирто-эфирной смеси, затем

обрабатывали их растительным маслом, которое способствует извлечению

карамели.

ТП-2. Приготовление карамельного сиропа. Для приготовления

карамельного сиропа остановились на следующем составе:

Патока мальтозная (p=1,430 г/см3)

Вода очищенная 38

Биологически активное вещество

(медьсодержащее производное)

1,0

Лимонная кислота 1,0

Масло мятное 2,0

В выпарной чашке смешивали воду и сахар, доводили на песчаной бане

до кипения. Подогретую на водяной бане до 450 С патоку добавляли к

сахарному сиропу доводили массу до кипения и кипятили. Окончание

процесса карамелизации контролировали по температуре массы около 141°С

(проба на карамель – капля карамельной массы на стеклянной палочке,

помещенная в стакан с холодной водой, становится твердой).

ТП-3. Чтобы карамельная масса сохраняла текучесть, её быстро

охлаждали в проточной воде до 129° С.

Затем добавляли подогретые рецептурные добавки (биологически

активное вещество - производное меди (II), лимонную кислоту, масло

мятное).

ТП-4. Розлив карамельной массы в подготовленные литьевые формы.

ТП-5. Охлаждение карамели проводили при комнатной температуре.

ТП-6. Извлечение леденцов проводили после затвердевания и

взвешивали их.

183

ТП-7. Защитная обработка поверхности в соответствии с

действующими инструкциями проводилась опудриванием.

ТП-8. Стандартизация леденцов. Лечебно-профилактические карамели

подвергались исследованиям согласно ГОСТ 6477-88 Карамель. Общие

технические условия.

УМО-9 – Расфасовка и упаковка леденцов. Хранить в сухом месте,

недоступном для детей.

Так как леденцы являются твердой формой, то введение консервантов

необязательно.

Для улучшения вкусовых качеств и внешнего вида разрабатываемых

лечебно-профилактических карамелей с медьсодержащими биологически

активными веществами в их состав могут быть добавлены пищевые

красители, разрешенные к применению в медицине и пищевой

промышленности. Карамели с эфирным маслом мяты в коррекции

органолептических свойств не нуждались.

Разработанные лечебно-профилактические карамели подвергались

исследованиям согласно ГОСТ 6477-88 Карамель. Общие технические

условия [243] по следующим показателям:

внешний вид;

цвет;

вкус и аромат;

однородность;

отсутствие посторонних механических вкраплений;

средняя масса карамели;

отклонение в массе отдельных карамелей;

влажность;

время растворения;

содержание действующих веществ;

184

содержание редуцирующих веществ;

кислотность;

микробиологическая чистота.

Органолептические показатели представлены в таблице 44, а физико-

химические показатели карамели в таблице 45.

Таблица 44 - Органолептические показатели карамели-«плацебо»

Характеристика

№

п/п

Наименование

показателя карамель-«плацебо»

лечебно-

профилактическая

карамель

1 Внешний вид

Карамель прямоугольной

формы с ровными

поверхностями и краями

Карамель прямоугольной

формы с ровными

поверхностями и краями

2 Цвет Слегка желтоватого

цвета Слегка желтоватого цвета

3 Вкус и аромат Кисло-сладкий вкус Кисло-сладкий вкус

4 Поверхность Без трещин, вкраплений Без трещин, вкраплений

5 Форма Соответствует данному

виду карамели

Соответствует данному

виду карамели

Таблица 45 - Физико-химические показатели карамели

Значение показателя

№

п/п Наименование показателя карамель-«плацебо»

лечебно-

профилактическая

карамель

1 2 3 4

1 Влажность карамельной

массы, % не более 4,0 4,0

185

Продолжение таблицы 45

1 2 3 4

2 Средняя масса одной

карамели, г 1,8±0,15 2,0±0,19

3

Отклонения в массе

отдельных карамелей от

средней массы, %

±10 ±10

4

Массовая доля

редуцирующих веществ в

карамели, % не более

15,0 15,0

Анализу подвергались свежеприготовленные карамели, а также после

хранения при комнатной температуре в течение 6 месяцев. Исследуемые

карамели оставались стабильными на протяжении всего срока наблюдения по

всем исследуемым показателям.

Таким образом, на основании проведенных исследований разработаны

составы и технология получения лечебно-профилактических карамелей с

изучаемыми медьсодержащими биологически активными веществами, с

маслом мяты и лимонной кислотой. Предлагаемый состав для производства

леденцовой карамели обеспечивает качество карамели и срок ее хранения,

расширяет ассортимент лечебно-профилактической карамели. Ингредиенты,

входящие в состав карамели, участвуют в формировании определенного

вкуса, запаха, цвета и структуры. Состав карамели разработан с целью

повышения биологической ценности и придания лечебно-профилактических

свойств.

186

ВЫВОДЫ

1. Обоснованы условия получения органической формы

медьсодержащих соединений с производными диаминопиримидина (РТmp) и

6-пеницилановой кислоты (PAmp) с использованием предложенного

устройства (патент РФ №154888,2015 г.), обеспечивающего получение

наноразмерных субстанций сферической формы, средний размер составляет

для PTmpCu – до 60 нм, а для PAmpCu до 70 нм. Определено влияние

различных факторов на скорость формирования, выход, размеры целевого

продукта, высказаны предположения об их структуре.

2. Доказано отсутствие общетоксического действия медьсодержащих

соединений в дозах 50 мг/кг–100 мг/кг с диаминопиримидином и 125 мг/кг–

250 мг/кг с 6-пенициллановой кислотой на экспериментальных животных,

отрицательного воздействия на морфологическую структуру кожи и

внутренних органов (сердце, печень, почки) и на динамику биохимических

изменений показателей крови. Повышение общего белка в сыворотке крови в

среднем на 30% свидетельствовало об активизации процессов белкового

обмена веществ и улучшение энергетического обеспечения протекающих в

организме биохимических процессов. Показатели (глюкоза, мочевина,

креатинин, АСТ и АЛТ) во всех экспериментальных группах не выходили за

пределы физиологической нормы, что свидетельствовало о безвредности и

возможности использования в пищевых продуктах.

3. Установлено, что изучаемые медьсодержащие соединения относятся

к классу малоопасных веществ, проявляют выраженную антимикробную и

противогрибковую активность in vitrо и in vivo, оказывают стимулирующее

действие на формирование гуморального и клеточного иммунного ответа

(увеличение антителообразующих клеток в 1,5–2 раза), обеспечивают

защитный эффект, проявляя антигипоксантное действие при острой

187

гистотоксической гипоксии существенно превышающее эффект препаратов

сравнения.

4. Предложен состав и технология получения глицерогелей,

обогащенных медьсодержащими соединениями, проявляющими

антимикробную и противовоспалительную активность, не обладающих

раздражающим и аллергизирующим действием на кожу и конъюнктиву

экспериментальных животных, позволяющими увеличить сроки годности

продуктов на 30-40% и не влияющими на органолептические показатели

опытных образцов.

5. Даны модифицированные рецептуры пищевых коллагеновых

дисперсий, содержащих МБАС, для мясных полуфабрикатов и мясных

субпродуктов, а также карамелей лечебно-профилактического назначения,

содержащих производные меди (II), с целью повышения биологической

ценности, пролонгированных сроков хранения, оздоровительной

направленности, расширения ассортимента и нетрадиционного решения

проблемы сокращения количества бытовых отходов, волнующей весь

цивилизованный мир.

6. Разработан состав и технология получения биодеградируемых

полимерных пищевых покрытий, иммобилизированных медьсодержащим

биологически активными соединениями (полная растворимость в воде при

70-75°С в течение 2-х минут), снижающих бактериальную обсемененность

продуктов и повышающих их срок хранения на 2-3 суток. Предполагаемые

технические решения апробированы в опытно-лабораторных условиях.

188

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Воронина, Л. П. Вопросы рационального питания у пожилых

людей / Л. П. Воронина // Медицинские новости. – 2007. – № 6. – С. 36-41 2. Диетология / под ред. А. Ю. Барановского. – 4-е изд. – СПб. :

Питер. – 2013. – 1024 с.

3. Нечаева, О. В. Антибиотики : уч. метод. пособ. / О. В. Нечаева, И.

Г. Швиденко, Г. М. Шуб. – Саратов : Изд-во Сарат. мед. ун-та , 2014. – С.____

4. Наночастица и нанотехнологии в медицине сегодня и завтра / Л.

Ф. Абаева [и др.] // Альманах клинической медицины. – 2010. – №22. – С. 10-

16.

5. Фармация будущего: нанолекарства и методы их анализа / А. И.

Марахова [и др.] // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2015.

– № 1, 10. – С. 72-78.

6. Тутельян, В. А. О нормах физиологических потребностей

энергии и пищевых веществ для различных групп населения российской

Федерации / В. А. Тутельян // Вопросы питания. – 2009. – Т. 78. – № 1. – С.

4-15

7. Орещенко, А. В. О пищевых добавках и продуктах питания / А.

В. Орещенко, А. Ф. Берестень // Пищевая промышленность. – 1996. – № 6. –

С. 4

8. Княжев, В. А. Правильное питание: биодобавки, которые вам

необходимы / В. А. Княжев, Б. П.Суханов, В. А. Тутельян. – М., 1998. – 207 с. 9. Самсонов, М. А. Концепция сбалансированного питания и её

значение в изучении механизма лечебного действия пищи / М. А. Самсонов //

Вопросы питания. – 2001. – № 5. – С. 3-9.

189

10. Бородина, Т. М. Понятие о БАД, их классификация и

возможности применения / Т.М. Бородина // Методическая разработка. –

Пятигорск. – 1999. – С. 10-23

11. Булдаков, А. С. Пищевые добавки : справочник / А. С. Булдаков.

– М. : ДеЛиПринт, 2001. – 435 с.

12. Доронин, А. Ф. Функциональное питание / А. Ф. Доронин, Б. А.

Шендеров. – М. : Грантъ, 2002. – 296 с.

13. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов функционального

питания / Н. А. Тихомирова. – М. : Франтэра, 2002. – 212 с.

14. Люк, Э. Консерванты в пищевой промышленности / Э. Люк, М.

Ягер. – СПб. : ГИОРД, 2000. – 236 с.

15. Россивал, Л. Посторонние вещества и пищевые добавки в

продуктах / Л. Россивал, Р. Энгст, А. Соколай. – М. : Легкая и пищевая

промышленность, 1982. – 264 с.

16. Igoe, Robert S. Dictionary of food ingredients / Robert S. Igoe, Y. H.

Hui. – New York : Chapman and Hall, 1996.

17. Imeson, A. Thickening and Gelling Agents for Food / A. Imeson/ -

London : Chapman and Hall, 1992.

18. Сарафанова, Л. А. Применение пищевых добавок. Технические

рекомендации / Л. А. Сарафанова. - СПб. : ГИОРД, 2005. – 200 с.

19. Скурихин, И. М. Все о пище с точки зрения химика : справ.

издание / И. М. Скурихин, А. П. Нечаев. – М. : Высшая школа, 1991. – 288 с.

20. Голдовский, А. М. БАД в питании человека / А. М. Голдовский.

– Томск : изд-во НТЛ, 1999.

21. Драчева, Л. В. Правильное питание, пищевые и биологически

активные добавки / Л. В. Драчева // Пищевая промышленность. – 2001. – №

6. – С. 85.

190

22. Пилат, Т. Л. Биологически активные добавки к пище : (Теория,

пр-во, применение) / Т. Л. Пилат, А. А. Иванов. – М. : Авваллон, 2002. – 708

с.

23. Пилат, Т. Л. Производственные группы БАД / Т. Л. Пилат //

Пищевая промышленность. – 2004. – № 6. – С. 101.

24. Нечаев, А. П. Пищевые добавки / А. П. Нечаев, А. А. Кочеткова,

А. Н. Зайцев. – М. : Колос, Колос-Пресс, 2002. – 256 с.

25. Болотов, В. М. Пищевые красители: классификация, свойства,

анализ, применение / В. М. Болотов, А. П. Нечаев, Л. А. Сарафанова. – СПб. :

ГИОРД, 2007. – 240 с.

26. Нечаев, А. П. Пищевые ароматизаторы / А. П. Нечаев, Е. В.

Смирнов // Пищевые ингредиенты (сырье и добавки). – 2000. – № 2. – С. 8

27. Афанасьев, С. С. Некоторые сведения о витаминах, которые

могут вам пригодиться / С. С. Афанасьев, И. Д. Суркина // Здоровье. – 2001. –

№ 3. – С. 36-39.

28. Истранов, Л. П. Строение, свойства, направления использования

коллагена в технологии лекарств / Л. П. Истранов, Е. В. Истранова //

Фармация. – 1984. – № 5. – С. 76-79.

29. Кильдеева, Г. А Современные перспективы в исследовании

хитина и хитозана / Н. Р. Вихорева [и др.] // Тез. докл. 7-ой Междунар. конф.

- М. : ВНИРО, 2003. – С. 395-398.

30. Светова, Ю. Б. Применение пищевых продуктов, содержащих

полиненасыщенные жирные кислоты класса омега-3 для коррекции

атерогенных дислипидемий : автореф. дис. … канд. мед. наук : 14.00.06 / Ю.

Б. Светова ; Моск. мед. стомат. Институт им. Н. А. Семашко. – Москва, 1992.

– 18 с.

31. Тутельян, В. А. Медико-социальная значимость БАД, их роль в

коррекции пищевого рациона, лечении и профилактике заболеваний / В. А.

Тутельян // Доклад РАМН. – 2002.

191

32. Сторожок, Н. М. Биологическое действие природных

антиоксидантов / Н. М. Сторожок // Научный вестник Тюменского

государственного университета. – 2004.

33. Спасов, А. А. Биологически активные добавки к пище как основа

фармаконутрициологии / А. А. Спасов, И. В. Ивахненко, Н. А. Гурова //

Доклад кафедры фармакологии ВМА. – 2001.

34. Гинзбург, М. М. Ожирение и метаболический синдром. Влияние

на состояние здоровья, профилактика и лечение / М. М. Гинзбург, Г. С.

Козупица, Н. Н. Крюков. – Самара : Парус, 2002. – 160 с.

35. Borodina, T. M. Ponjatie o BAD, ih klassifikacija i vozmozhnosti

primenenija / Т. М. Borodina // Metodicheskaja razrabotka. – Pjatigorsk, 1999. –

S. 10-23.

36. Voronina, L. P. Voprosy racional’nogo pitanija u pozhilyh ljudej / L.

P. Voronina // Medicinskie novosti. – 2007. – № 6. – S. 36-41.

37. Ginzburg, M. M. Ozhirenie i metabolicheskij sindrom. Vlijanie na

sostojanie zdorov’ja, profilaktika i lechenie / M. M. Ginzburg, G. S. Kozupica, N.

N. Krjukov. – Samara : Parus, 2000. – 160 s.

38. Янковская, Л. В. Сбалансированность питания и содержание

липопротеидов в плазме крови у женщин с артериальной гипертензией / Л. В.

Янковская [и др.] // Медицинская панорама. – 2014. – № 7(151). – С. 29-32.

39. Политика здорового питания. Федеральный и региональный

уровни / В. И. Покровский [и др.]. – Новосибирск : Сиб. унив. изд-во, 2002. –

344 с.

40. Поздняковский, В. М. Пищевые и биологически активные

добавки / В. М. Поздняковский, А. Н. Австриевских, А. А. Вековцев. – 2-е

изд. испр. и доп. – М. ; Кемерово : Издательское объединение

«Российскиеуниверситеты» ; «Кузбассвузиздат : АСТИС», 2005. – 275 с.

192

41. Кукушкин, Ю. М. Химические элементы в организме человека /

Ю. М. Кукушкин // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 5. –

С. 54-58.

42. Киселев, Ю. М. Химия координационных соединений : Учеб.

пособие для студ. высш. проф. учеб. заведений / Ю. М. Кисилев. – М. :

Интеграл-Пресс, 2008. – 728 с.

43. Крисс, E. E. Кooрдинaциoнныe сoeдинeния мeтaллoв в мeдицинe

/ E. E. Крисс, И. И. Вoлчeнкoвa, A. С. Григoрьeвa. – Киeв: Нaук. думкa, 1986.

– 216 с.

44. Коломийцева, М. Г. Микроэлементы в медицине / М. Г.

Коломийцева, Р. Д. Габович. - М. : Медицина. – 1970. – 286 с.

45. Ноздрюхина, Л. Р. Нарушение микроэлементного обмена и пути

его коррекции / Л. Р. Наздрюхина, Н. И. Гринкевич. – М : Наука, 1980. – 278

с.

46. Бурачева, С. А. Синтез и противомикробная активность

координационных соединений меди с тиосемикарбазонами замещенных

салицилового альдегида / С. А. Бурачева, В. И. Цапилов // Химико-

фармацевтический журнал. – 2005. – Т. 6. – № 39. – 30-33 c.

47. Гуля, А. П. Синтез и противомикробная актривность

сульфаноламидсодержащих нафталидентиосемикрбазидатов меди (II) / А. П.

Гуля, В. И. Брискарь, В. И. Цапков, С. А. Бурачева, С. А. Спыну, Н. П.

Беженарев // Химико-фармацевтический журнал – 2008. – Т. 42. - № 6. –19 c.

48. Коротченко, Н. М. Изучние взаимодействия меди (II) и железа

(III) с барбитуровой кислотой [Текст] / Н. М. Коротченко, Н. А. Скорик //

Журнал неорганической химии. – 2000. – Т. 45, № 12. – С. 2099-2102.

49. Коротченко, Н. М. Изучение взаимодействия меди (II) и железа

(II) с виолуровой кислотой [Текст] / Н. М. Коротченко, Н. А. Скорик //

Журнал неорганической химии. – 2000. – Т. 47, № 5. – С. 790-795.

193

50. Коротченко, Н. М. Получение и исследование свойств

соединений меди (II), железа (III) и кобальта (II) с нитробарбитуровой

кислотой [Текст] / Н. М. Коротченко, Н. А. Скорик, Ю. П. Крылова // Химия

и химическая технология на рубеже тысячелетий : Тез. докл. III Всерос. науч.

конф. (2-4 сент. 2004 г.). – Томск, 2004. – С. 25.

51. Яцимирский, К. Б. О совместимости разнородных лигандов

[Текст] / К. Б. Яцимирский // Журнал неорганической химии. – 1971. – Т. 16,

Вып. 3. – С. 585-590.

52. Пейве, Я. В. Микроэлементы – регуляторы жизнедеятельности и

продуктивности растений / Я. В. Пейве. – Рига : Зинатне, 1971. – 249с.

53. Разработка новых лекарственных препаратов - проблемы и

перспективы [Электронный ресурс]/ П .В. Зубов, В. В. Новикова //

Современные проблемы науки и образования. - 2015. – № 5. - Режим доступа:

https://science-education.ru/ru/article/view?id=22672, свободный (дата

обращения: 02.10.2017).

54. Кaзaчeнкo, A. С. Синтeз и aнтимикрoбнaя aктивнoсть

кoмплeксных сoeдинeний зoлoтa с глицинoм, гистидинoм и триптoфaнoм / A.

С. Кaзaчeнкo, E. В. Лeглeр, O. В. Пeрьянoвa // Хим-фaрм. журнaл. – 1999. - Т.

3. – № 9. – С. 11-13.

55. Кaзaчeнкo, A. С. Синтeз и Aнтимикрoбнaя aктивнoсть

кoмплeксных сoeдинeний сeрeбрa с гистидинoм и триптoфaнoм / A. С.

Кaзaчeнкo, E. В. Лeглeр, O. В. Пeрьянoвa // Хим.-фaрм. журн. – 2000. – Т. 34.

– № 5. – С. 34.

56. Калетина, Н. И. Усиление антибактериальной активности

лигандов при комплексообразовании с металлами / Н. И. Калетина, Л. П.

Лазурина, Н. Ю. Якушева // Актуальные пробдемы химиотераапии

бактерильных инфекций: Тез. Докл. Всесоюз Совещ. – М., 1991. – Ч. 2. – С.

261-270.

194

57. Лазурина, Л. П. Роль комплексных соединений металлов в

становлении металло-лигандного гомеостаза и донозологической

диагностике : автореф. дис. … докт. биол. наук : 14.00.07, 14.00.16 / Л. П.

Лазурина ; Моск. мед. академия им. И. М. Сеченова. – Москва, 1995. – 43 с.

58. Леглер, Е. В. Синтез и антимикробная активность комплексных

соединений серебра с аргинином и глутаминовой кислотой / Е.В. Леглер,

А.С. Казаченко, В.И. Казбанов // Хим-фарм. журнал. – 2001. – Т. 35. – № 9. –

С. 35-36.

59. Сaфрoнoвa, Л. A. Синтeз и aнтибaктeриaльнaя aктивнoсть

кoмплeксoв пaллaдия и кoбaльтa с зaмeщeнными фурaнaми / Л.A. Сaфрoнoвa,

Т.К. Кoрниeнкo, Т.М. Шуб, A.Д. Шeбaлдoвa // Хим.-фaрм. журнaл. – 2000. –

Т .34. – № 9. – С. 22-23.

60. Чернявская А. А. Синтез и антимикробная активность

комплексов серебра и меди / А. А. Чернявская, Н. В Логинова, Г. И. Полозов,

О. И. Шадыро // Хим.-фарм. журнал. – 2006. – С. 208.

61. Белоусов, Ю. Б. Клиническая фармакология и фармакотерапия /

Ю. Б. Белоусов, В. С. Моисеев, В. К. Лепахин. - М. : Универсум, 2000. – 540

с.

62. Кукес, В. Г. Клиническая фармакология / В. Г. Кукес. – М :

ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1999. – 528 с.

63. Харкевич, Л. Л. Фармакология / Л. Л. Харкевич. – М. : ГЭОТАР-

Медиа, 2006. – 736 с.

64. Умерзакова, М. Б. Полимерные лекарственные пленки с

пилокарпином и витаминами / М. Б. Умерзакова, Ж. К. Мустафина, Г. И.

Бойко // Хим.-фарм. журнал. – 1999. – Т. 33. – № 3. – С. 49-51.

65. Диланян, Э. Р. Синтез и противоопухолевая активность новых

бистиосемикарбазоновметилглиоксаля, глюказона и их медных комплексов /

Э. Р. Диланян, Т. Р. Овсепян, Г. М. Степанян // Хим.-фарм. журнал. – 2000. –

Т. 34. – № 8. – С. 16–17.

195

66. Синтез и противоопухолевая активность медных комплексов 4-

алкоксибензилзамещенных тиосемикарбазоновароматических альдегидов / Т.

Р. Овсепян [и др.] // Хим.-фарм. журнал. – 2000. – Т. 34.– № 5. – С. 21-23.

67. Ерофеева, Л. Н. Синтетические и биологические полимеры в

фармации / Л. Н. Ерофеева [и др.] // Науч. труды ВНИИ фармации. – 1990. –

Т. 28. – С. 167-170.

68. Иванова, Л. А. Коллаген и перспективы его использования в

технологии лекарственных форм / Л. А. Иванова // Фармация. – 1990. – № 1.

– С. 81-83.

69. Истранов, Л. П. Местные гемостатические средства на основе

коллагена. / Л. П. Истранов [и др.] // Фармация. – 2006. – № 4. – С. 10-12.

70. Полимеры в медицине / Под ред. А. И. Тенцовой, М. Т.

Алюшиной. – М. : Медицина, 1985,. – 256 с.

71. Крюков, А. И. Применение поливинилпирролидоновых пленок

для тампонады полости носа / А.И. Крюков, Н.А. Карельская // Вестник

оторинолоргологии. – 2006. – № 1. – С. 28-30.

72. Варшавский, В. Я. Экология – проблемы стратегии и тактики.

Часть 17. Волокно из бутылки / В. Я. Варшавский, Л. С. Скворцов, Л. Т.

Фисюк // Чистый город. – М., 2005 – №2(30) – С. 13-16.

73. Керницкий, В. И. Биополимеры-дополнение, а не альтернатива /

В. И. Керницкий, Н. А. Жир // Твердые бытовые отходы – 2015 – №1 – С. 26-

31

74. Касьянов Г.И. Биоразлагаемая упаковка для пищевых продуктов /

Г.И. Касьянов // Наука. Техника. Технология. – 2015 - №3 – с. 1-20.

75. Комаров, С. М. Мечты о съедобной упаковке / С. М. Комаров //

Химия и жизнь. – 2014 – №9 – С. 30-34.

76. U.S. Patent 90 944. Improved process for preserving meat, fowls, fish

etc. / C. Havard. M.X. Harmony // Опубл. 1869 г.

196

77. Brasil, I.M.A. Polysaccharide-based multilayered antimicrobial edible

coating enhances quality of fresh-cut papaya / I.M.A. Brasil [etal.] // LWT-Food

Science and Technology. – 2012. – Vol. 47, №1. – P.39-45.

78. Daraei Garmakhany, A. Production of low fat French-fries with

single and multi-layer hydrocolloid coatings / A. Dareci Garmakhany [et al.] //

Journal of Food Science and Techology [Electronic resource]. – 2012. P. 1-8. –

Mode of access: http: // dx. doi. org/ 10.1007/s13197-012-0660-9. – Datc of

access: 22.02.2012.

79. Edible film preparation method based on compound of protein and

polysaccharide: пат. CN 103588997AКитай, МПК Y02W90/11/Katherine Yang.

Wang Shaoyun, Wen-Ping Liu; заявитель West Fuzhou Fodd Co., Lid. – Заявл.

15,11,2013, опубл. 19.02.2014 //

https://patcnts.goole.com/patent/CN103588997A/cn.

80. Azeredo, H. Nanocomposite edible film from mango puree reinforced

with cellulose nanofibers / H.Azaredo [et al.] // Journal Food Science. – 2009. –

Vol. 74, Is. 5. – P. 31-35.

81. Poverenov, E. Layaer electrostatic deposition of edible coating on

fresh cut melon model: anticipated and unexpected effects of alginatc-chitosan

combination / E.Poverenov [et al.] // Food Bioprocess Technol. – 2014. – sburn,

Vol. 7. – P. 1424-1432.

82. Vu. K. Development of edible bioactive coating based on modified

chitosan for increasing the shelf life of strawberries / K. Vu [et al.] // Food

Research International. – 2011. – Vol. 44. Is. I. – P. 197 – 203.

83. Mu. C. Preparation and Properties of dialdehyde cardoxymcthyl

cellulose crosslinked gelatin edible films / C. Mu [et al.] // Food Hydrocolloids. –

2012. – Vol. 27, № 1. – P. 22-27.

84. Cagn, A. Inhibition of Listcria monocytogenes on hot dogs using

antimicrobial whey protein-based edible casinds / A. Cagn, Z Ustunol. W Osburn,

E.T.J. Ryser // joumal of Food Science. – 2003. – Vol. 68, № 1. – P. 291-299.

197

85. Janes, M. E. Control of Listeria monocytogenes on the surface of

refrigerated, readyto-cat chicken coated with edible zein film coatings contacting

nisin and/or calcium propionate / M.E. Jaines, S. Kooshesh, M. G. J. Johnson //

Journal of Food Science. – 2002. – Vol. 67, № 7. – P. 2754-2757.

86. Mei, J. Characterization and antimicrobial properties of water

chestnut starch-chitosan edible films/ J. Mei [and ect.]// International Jourmal of

Biological Macromolccules. – 2013. - №61. – P. 169-174.

87. Ren, Y. Effects of Chinese herbalmedicine-starch-chitosan composite

coating on fresh-keeping of ponkan / Y. Ren [et al.] // Trans. Chinese Soc. Agric.

Eng. – 2012. – №28. – P. 300-305.

88. Bustan, A. Influence of organic beeswax-based coating cmulsion on

the poststorage quality of sweet pepper, mango, and avocado fruit / A. Bustan, J.

Lahav // Acta Horticulturae. – 2012. – №934. – P. 807-814.

89. Ковалек, С. В. Получение и исследование физико-механических

свойств бикомпонентных пленок на основе композиций крахмала с

альгинатом натрия // Материалы 71-ой Научной конференции студентов и

аспирантов БГУ. Материалы – Минск – 2014 – С. 211-214.

90. Silva-Weiss, Scuctural properties of films and rheology of

filmforming solutions based on chitosan and chitosan-starch blend enriched with

muta leaf extract / A. Silva-Weiss [et al.] // Food Hydrocolloids. – 2013. – Vol. 31.

– P. 458-466.

91. A preparing method of an edible peanut protcin film: пат. CN

104479153AКитай, / Paul Yeung. Sun Jie, Li Peng [et al.]; Заявл.

16.10.2014,опубл.01.04.2015//https://patcnts.google.com/patent/CN104479153A/

en

92. Frinnault, A. Preparation of casein films by a modified wet sprinnig

process / A. Frinnault [et al.] // Journal of Food Science. – 1997. – Vol. 62, №4. –

P. 744-747

198

93. Tammineni, N. Development of antinicrobal potato poel wastc based

edible films with oregano cmentdl oil to unlubut Listeria monocylogens on cold-

smoked salmon / N Tammiment, G Unlu. 2013. – Vol. 48, № 1. – P. 201-214.

94. Beverlya, R. L. Edible chitosan films on ready-to-cat roast beef for

the control of Listeria monocylogenes / R. 1. Beverlya[et al.] // Food

Microbiology. – 2008. – Vol. 25. №3. – P. 534-537.

95. Jiang. Z. Efficacy of freezing frozen storage and edible antimicrobial

coating used in combination for control of Listeria monocytogenes on roasted

turkey stored at chiller temperatures / Z. Jiang. H. Neetoo, H. Chen // Food

Microbiolgy. – 2011 – Vol. 28, № 7. P. 1394-1401.

96. Guo, M. Antimicrobial films and coatings for mactivation of Listeria

innocua on ready-to-cal deli turkey meat / M. Guo [et al.] // Food Control. – 2014.

- № 40. – P. 64-70.

97. Robles-Sanchez, R.M. Influence of alginate-dased edible coating as

carrier of antibrowning agents on bioactive compounds and antioxidant activity in

fresh-cut Kent mangoes/ R.M. Robles-Sanchez [et al.] // LWT-Food Science and

Technology. – 2013. – Vol. 50, №1 – P. 240-246.

98. Sipahi, R.E. Improvedmultilayered antimicrobial alginate-based edible

coating extends the shelf life of freshcut watermclon (Citrullus lanatus) / R.E.

Sipahi [et al.] // LWT-Food Science and Technology. -2013. – Vol. 51. № 7. – P.

9-15.

99. Garcia, I.C. Effect of antimicrobial starch edible coating on shelflife

of fresh strawberries / L.C. Garcia [et al.] // Packaging Technology and Science. –

2012. – Vol. 25. №7. – P. 9-15.

100. Matan, N. Antimicrobial activity of edible film incorporated with

essential oils to preserve dried fish / N. Matan // International Food Research

Journal. – 2012. Vol. 19. №4. – P. 1733-1738.

199

101. Benelhadj, S. Properties of lysozyme/Arthrospira platensis (Spir-

ulina) protein complexes for antimicrobial edible food packag-ing / S. Benelhadj

[et al.]// Algal Research. – 2016. – Vol. 15. – P. 43–49.

102. Samchez-Ortega, I. Characterization and antimicrobial effect of

starch-based edible coating Suspensions / I. Suspensions / Szmchez-Ortega [et al.]

// Food Hydrocolloids. – 2016. – Vol 52. – P. 906-913.

103. Васькина, В.А. Использование гидроколлоидов в качестве

поверхностных антижировых барьеров / В.А. Васькина, Н.А. Львович, Т.С.

Вайншенкер // Кондитерское и хлеборпекарное производство. – 2014. - № 1-

2. – С. 18-21.

104. Fajardo, P. Evaluation of a clutosan-based edible film as carrier of

natamycin to improve the storability of Salono cheese/P Fajrdo [et al.] // Journal of

Food Enginceering – 2010. Vol. 101. №4. – P. 349-356.

105. High-barrier isolated soybean protein edible membranc liquid as well

as preparation method and application thereof: пат. CN 104448845A Китай /

Zheng Universal, Hanjian Chun, Gao Shan [et al.]; заявитель: Soybean

Development Rescarch Center of Heilongiiang Province. – Заявл. 18.11.2014,

опубл. 25.03.2015 // https://patents.google.com/patent/CN104448845A/en.

106. Zhang, L.Effects of chitosan coatings enriched with different

antioxidants on preservation of grass carp (Clenopharyngodon idellus) during cold

storage / L. Zhang [et al.] // Journal of Aquatic Food Product Technology. 2012. –

Vol. 21, №5-P. 508-518.

107. Liu, Q. Antimicrobial and antioxidant activies of cardo cellulose

films incorporated with rosemary extract beef during refrigerated storage / Q. Liu

[et al.] // Advancerials Rescarch. – 2012. – P. 554-556, 1187-1194.

108. Cian, R.E. Development of naturally activated edible film antioxidant

properties prepared from red scaweed Porphyra bina biopolymers / R.E. Cian [et

al.] // Food Chemistry. – Vol. 146. – P. 6-14.

200

109. Moreno, O. Effect of the incorporation of antimicrobial/antioxidant

proteins on the properties of polato starch films / O. Moreno. L. Atares. A. Chiralt

// Carbohydrate Polymers. – 2015. - № 133. – p. 353-364.

110. Oussalah, M. Antimicrobial effects of alginate-based film containing

essentrial oils for the preservation of whole beef muscle / M. Oussalah [et al.] //

Journal of Food Protection – 2006. – Vol. 69. № 10. – P. 2364-2369.

111. Emiroglu. Z.K. Antimicrobial activity of soy edible films

incorporated with thyme and oregano essential oils on fresh ground beef patties /

Z.K.Emiroglu [et al.] // Meat Science. – 2010 – Vol. 86. №2. – P. 283-288.

112. Vargas, M. Application of chitosan sanflower oil edible films to pork

meat hamburgers / M. Vargas, A. Albors, A. Chiralt//Procedia Food Science. –

2011. - №1. – P.39-43.

113. Gomes-Estaca J Biodegradable genlatinehitosan films incorporated

with essential oils as antimicrobial agents for fish preservation / J Gomez-Estaca

[et al.] // Food Microbiology – 2010 – Vol. 27. №7. – P. 889-896.

114. Avila-Sosa, R. Antifungal activity by vapor contact of essential oils

added to amaranth, chitosan, or starch edible films / R. Avila-Sosa [et al.] //

International Journal of Food Microbiology. – 2012. - №1-2. – P. 66-72.

115. Edible film with chocolate flavor: пат. CN 103589170A. Китай. /

Song Lunsia, заявительHarbin Sent Turner Biotechnology Development Co. Lid.

– Заявл. 13.11ю2013, опубл. 19.02.2014 //

https://patents.google.com/patent/CN103589170A/en.

116. Ebible film with coconut flavor: пат. CN103589A Китай / Song

Linxia, заявитель Harbin Sent Turner Biotechnology Development Company

Limited. – Заявл. 13.11.2013, опубл. 19.02.2014 //

https:patents.google.com/CN103589166A/en.

117. Edible film with pumpkin flavor: пат. CN 103589167A Китай/ Song

Linxia, заявитель, Harbin Sent Turner Biotechnology Development Company

201

Limited. – Заявл. 13.11.2013, опубл.

19.02.2014//https://patents.google.com/patent/CN103589167A/en.

118. Mantilla, N. Multilayered antimicrobialedible coating and its effect

on quality and shelf-life of fresh-cut pincapple (Ananas comosus) / N. Mantilla [et

al.] // LWT-Food Science and Technology. – 2013. – Vol.51, №1. – P. 37-43.

119. Jiang I. Effect or aiginate coating in physicchemical and senco ry

qualities of button mushrooms (Agaricus bisporus) under a high oxygen modified

atmosphe / T. Jiang // Postharvest Biology and Technology. – 2013. - №76. – P.

91-97.

120. Di’az-Mula, H.M. Alginate coatings preserve fruit quality and

bioactive compounds during storage of sweet cherry fruit/ H.M. Di’az-Mula, M.

Serrano, D. Valero // Food and Bioprocess Technology. – 2012. – Vol. 5, №8. – P.

2990-2997.

121. Rojas-Grau, M.A. purec-alginate edible coating as carrier of

antimicrobial agents to prolong shelf life of fresh-cut apples / M.A. Rojas-Grau [et

al.] // Postharvest Biology and Technology. – 2007. - №45. – P. 254-264.

122. Raybaudi-Massila, R.M. Edible alginate-based coating as carrier of

antimicrobials to improve shelf life and safely of fresh-cut melon/ R.M. Raybaudi-

Massila, J. Mosqueda-Melgar. O. Martin-Belloso//International Journal of Food

Microbiology – 2008. - №121. – P. 313-327.

123. Jeon, Y.J. Chitosan as an edible invisible film for quality preservation

of herring and Atlantic cod. J. Agric / Y.J. Jeon, J.Y.V.A. Kamid, F. Shahidi //

Journal of Food Science – 2002 – Vol. 50, № 18. – P. 5167-5178.

124. Petrou, S. Chitosan dipping or oregano or treatments, singly or

combined on modified atmosphere packaged chicken breast meat/ S. Petrou Jet al.

// International Journal of Food Microbiology 2012. – Vol. 156, № 3. – P. 264-

271.

202

125. Siripatrawan, U. Active film from chitosan incorporating green tea

extract for shelf life extension of pork sausages / U. Siripateawan. S. Noipha //

Food Hydrocolloids. – 2012. – Vol. 27, № 1. – P. 102-108.

126. Mohan, C.O. Effect of chitosan edible coating on the quality of double

filleted Indian oil sardine (Sardinella longiceps) during chilled storage / C.O.

Mohan [et al.] // Food Hydrocolloids. – 2012. – Vol. 26. №1. – P. 167-174.

127. Günlü, A. Effects of vacuum packaging and wrapping with clutosan-

based edible film on the extension of the shelf life of sea bass (Dicentrarchus

labrax) fillets in cold storage (4°C) / A. Günlü, E. Koyun // Food Bioprocess

Technology. – 2013. – Vol. 6, № 7. – P. 1713 – 1719.

128. Ghasemnezhad. M. Effect of chitosan coating on maintenance of aril

quality, microbial population and PPO activity of pomegranate(Punica granatum L.

cv. Tarom) at cold storage temperature / M. Ghasemnezhad jet al.]// Journal of the

Science of Food and Agriculture.- 2013. - Vol. 93, № 2. – P. 368-374.

129. Alvarez, M.V.Antimicrobial efficiency of chitosancoating enriched

with bioactive compounds to improve the safety of fresh cut broccoli / M.V.

Alvarez, A.G. Ponce, M.R. Moreira // LWT – Food Science and Technology. –

2013. – Vol. 50, № 1. – P. 78-87.

130. Hussan, P.R. Effect of edible coating and gamma irradiationon

inhibiton of mould growth and quality retention of strawberry during refrigerated

storage / P.R. Hussain, M.A. Dar, A.M. Wani // International Journal of Food

Science & Technology. – 2012. – Vol. 47, № 11. – P. 2318-2324.

131. Zeng. R. Effects of carboxymethhly cellulose coating enriched with

bacteriostatic preparation on cold preservation of Nanfeng mandarin / R. Zeng, A.

Zhang, J. Chen // Trans. Chinese Soc. Agric. Eng. – 2012. – Vol. 28, № 12. – P.

281-287.

132. 73. Ferrari C.C. Effect of osmotic dehydration and pectin edible

coatings on quality and shelf life of fresh – cut melon / C.C. Ferrari [et al.] // Food

and Bioprocess Technology. – 2013. – Vol. 6, № 1. – P. 80-91.

203

133. Mohebbi, M. Suitability of aloe vera and gum tragacanth as edible

coatings for extending the shelf life of button mushroom / M. Mohebbi [et al.] //

Food and Bioprocess Technology – 2012. – Vol. 5 № 8. – P. 3193 – 3202.

134. Soukoulis, C. Probiotic edible films as a new strategy for developing

functional bakery products: The case of pan bread / C. Sokoulisa [et al.] // Food

Hydrocolloids. – 2014. – Vol. 32. – P. 193-199.

135. Лекарственная форма для перорального введения пат. № 2450797

РФ. МПК А61 13/ 07 (2006.01) / Т. Цукюка. М. Нишимура Заявл. 07.04.2008.

опублю 2005.12 // Афiцыüны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. –

2012.

136. Huo. W. Preparation of a novel chitosan – microcapsules / stach

blend film and the study of its drug – release mechanism / W. Huo [et al.] //

International Journal of Biological Macromolecules. – 2016. – Vol. 87. – P.114-

122.

137. Shalviri, A. Novel modified starch – xanthan gum hydrogels for

controlled drug delivery. Synthesis and characterization / A. Shalviri [et al.] //

Carbohydrate Polymers. – 2010. – Vol. 79. – P. 898 – 907.

138. Meneguin, A.B. Films from resistant starch – pectin dispersions

intended for colonic drug delivery / A.B. Meneguina, B.S.F. Cury, R.L.C.

Evangelista // Carbohydrate Polymers. – 2014. – Vol. 99. – P. 140 – 149.

139. Edible paper packing of fluid or semifluid food: : пат. CN

104260991A Китай, / Dai Qin. Tian. Yali, заявитель Tian Yali. – Заявл.

09.09.2014. опубл. 07.01.2015 // httpss://

patents.google.com/patent/CN104260991 A/en.

140. Soukoulis, C.Probiotic edible films as a new strategy for developing

functional bakery products: The case of pan bread / C. Soukoulisa [et al.]// Food

Hydrocolloids. – 2014. – Vol. 39. – P. 231–242.0

204

141. Piermaria, J. Edible kefiran films as vehicle for probiotic

microorganisms / J. Piermaria [et al.] // Innovative Food Science and Emerging

Technologies – 2015. – Vol. 32. – P. 193 – 199.

142. Kontominas, M. Bioactive Food Packaging / M. Kontominas. –

DEStech Publications, Inc., 2015. – P. 381 – 385.

143. MonoSol: Dissolvable film for food ingredients // Packaging world

[Eletronic resouree] – 2014 – Mode of access.

http://www.packworld.com/company/monosol-lle/products - Date of access:

03.03.2016.

144. Патент 252926 РФ. Водорастворимая биодеградирующая

съедобная упаковочная плёнка / А.В. Пленкин, И.Ю. Алексанин, А.Х.

Нугманов [ и др.] Опубл. 2014.

145. Rodriguez-Turienzo L. Effects of edible coatings based ultrasound-

treated whey protems in quality attributes of frozen Atlantic salmon (Salmosalar) /

L. Rodriguez-Turienzo, A. Cobos, O. Diaz // Innovative Food Science and

Emerging Technologies – 2012 – Vol. 14. – P. 92-98.

146. Yuen, C.M. Chitosan microcapsules loaded with enter miconazole

nitrare or clotrimazole, prepared via emulsion technique / C.M. Yuen [et al.] //

Carbohydrate Polymers. – 2012. – Vol. 89, № 3. – P. 795-801.

147. Бессмельцев, В.П. Автоматизированная система нанесения

тонких полимерных плёнок / В.А. Бессмельцев [и др.] // Автометрия. – 2003.

– Т. 39, №2. – С.48-56.

148. Савицкая Т.А. Съедобные полимерные плёнки и покрытия:

история вопроса и современное состояние (обзор) / Т.А. Савицкая //

Полимерные материалы и технологии, т.2 (2016) №2. – С. 6-36

149. Suput, D. Edible films and coatings – sources, properties and

application / D? Suput [et al] // Food and Feed Research. – 2015. – Vol. 42, Is. I. –

P. 11-22.

205

150. Ortega-Toto, R. Effect of the incorporation of surfactants on the

physical properties of corn starch films / R. Ortega – Toto, A. Jimenez, A. Chrialt

// Food Hydrocolloids. – 2014. – Vol. 38. – P. 66-75.

151. Peressim, D. Starch – methylcellulose-based edible films, rheological

propertics of film-forming solutions / D. Peressini [et al.] // Journal of Food

engineering. – 2003. – Vol. 59. – P. 25- 32.

152. Huo, P. Rheological Properties of Casting Solutions for Starch Edible

Films Production / P. Huo, T. Savitskaya, L. Gotina, I. Rezni-kov, D. Grinshpan //

Open Journal of Fluid Dynamics. – 2015. – Vol.5. – P. 58–67.

153. Nussinovich, A. Water – Soluble Polymers Applications in Food /

Nussinovich, A. – Blackwell Science, - 2003. – 240 p.

154. Vargas, M. Development of edible coatings for fresh fruits and

vegetables: possibilities and limitations/ M. Vargas [et al.] // Fresh Produce. –

2008. – Vol. Is. 2. – P. 32-40. – Mode of access

155. Freire, C. Starch-based coatings for colon-specifie delivery. Part II.

Physicochemical properties and in vivo drug release from high amylose maize

starch / C. Freire [et al.] // European Journal of Pharmaceutics and

Biopharmaceutics. – 2009. – Vol. 72, № 72. – P. 587-594.

156. Yuen, C.M. Chitosan microcapsules loaded with either micona-zole

nitrate or clotrimazole, prepared via emulsion technique / C.M. Yuen [et al.] //

Carbohydrate Polymers. – 2012. – Vol. 89, № 3. – P. 795–801.

157. Huo, W. Preparation of a novel chitosan-microcapsules /starch blend

film and the study of its drug-release mechanism / W. Huo [et al.] // International

Journal of Biological Macromolecules. – 2016. – Vol. 87. – P. 114–122.

158. Shalviri, A. Novel modified starch–xanthan gum hydrogels for

controlled drug delivery: Synthesis and characterization / A. Shalviri [et al.] //

Carbohydrate Polymers. – 2010. – Vol. 79. – P. 898–907.

206

159. Meneguin, A.B. Films from resistant starch-pectin dispersions

intended for colonic drug delivery / A.B. Meneguina, B.S.F. Cu-ry, R.l.C.

Evangelista // Carbohydrate Polymers. – 2014. – Vol. 99. – P. 140–149.

160. Ковалева О.А. Съедобные защитные покрытия в технологии

сырокопчёных продуктов: монография / О.А. Ковалева, О.С. Киреева, Н.Н.

Соловьева // - Орел, Изд. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2016 – 160 с.

161. Гольдаде В.А. Современные тенденции развития полимерной

плёночной упаковки ( В.А. Гольдаде // Полимерные материалы и технологии.

– 2015. – Т.1 – с.63-71

162. Регистр лекарственных средств России. Энциклопедия лекарств :

ежегод. сб. / гл. ред. Г. Л. Вышковский. – М. : РЛС-2007, 2007. − Вып. 14. –

1504 с.

163. Машковский, М. Д. Лекарственные средства : в 2 т / М.Д.

Машковский. – М. : Новая Волна, 2000. – 540 с.

164. Vidal 2009. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в

России. – М. : АстраФармСервис, 2009. – 384 с.

165. Ивницкий, Ю. Ю Янтарная кислота в системе средств

метаболической коррекции функционального состояния резистентности

организма / Ю. Ю. Ивницкий, А. И. Головко, Г. А. Софронов. – Спб. : Лань,

1998. – 82 с.

166. Кондрашова, М. Н. Гормоноподобное действие янтарной кислоты

/ М. Н. Кондрашова // Вопр. Биол., Мед., Фарм. Химии. – 2002. – № 1. – С. 7

167. Янтарная кислота в медицине, пищевой промышленности,

сельском хозяйстве: сб. науч. статей / Под ред. М.Н. Кондрашовой. –

Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1997. – 300с. – ISBN 5-201-14360-1.

168. ГОСТ 4165-78. Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная.

Технические условия. – М.: ИПК Издательство стандартов.-2001.-10 с.

169. Государственная фармакопея СССР. − X изд. – М. : Медицина,

1968. − 1076 с.

207

170. Фисенко, В. П. Руководство по экспериментальному

(доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / В. П.

Фисенко, Е. В. Арзамасцев, Э. А. Бабаян. − М. : Ремедиум, 2000. – 115 с.

171. Хабриев, Р. У. Руководство по экспериментальному

(доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р. У.

Хабриев. – М. : Медицина, 2005. − 832 с.

172. Куфлина, С. А. Эвтаназия экспериментальных животных : метод.

рекомендации по выведению животных из эксперимента / С.А. Куфлина. –

М., 1985. − 9 с.

173. Пассет, Б. В. Практикум по техническому анализу и контролю в

производстве химико-фармацевтических препаратов и антибиотиков. – М. :

Медицина, 1981. – 272 с.

174. Государственная фармакопея СССР. – XI изд. – М. : Медицина,

1990. – Вып. 2. – 397 с.

175. Основы физико-химических методов анализа / под ред. В. Ф.

Барковского. – М. : Высшая школа, 1983. – 247 с.

176. Жарский, И. М Физические методы исследования в

неорганической химии. – М. : Высшая школа, 1988. – 271 с.

177. Волкова, О. В. Основы гистологии с гистологической техникой

[текст] / О. В. Волкова, Ю. К. Елецкий. – М. : Медицина, 1982. – 304 с.

178. ГОСТ 9793-2016. Мясо и мясные продукты. Методы определения

влаги. – Взамен ГОСТ 9793-74 ; введ. 01.01.18. – М. : Стандартинформ, 2017.

– 5 с.

179. Антипова, Л. В. Методы исследования мяса и мясных продуктов /

Л. В. Антипова, И. А. Глотова, И. А. Рогов. – М. : Колос, 2001. – 548 с.

180. Журавская, Н. К. Исследование и контроль качества мяса и

мясопродуктов / Н. К. Журавская, Л. Г. Алехина, Л. М. Отряшенкова. – М. :

Агропромиздат, 1985. – 296 с.

208

181. Даценко, Б. М. Методические рекомендации по

экспериментальному (доклиническому) изучению лекарственных препаратов

для местного лечения гнойных ран / Б. М. Даценко, Н. Ф. Калиниченко, В. К.

Лепехин. – М., 1995. – 45 с.

182. Медицинская микробиология / под ред. В.И. Покровского. – М. :

ГЭОТАР-Медиа, 2006. − 765 с.

183. Першин, Г. Н. Методы экспериментальной химиотерапии / Г. Н.

Першин. − М. : Медицина, 2002. − 164 с.

184. Камышников, В.С. Клинико – биохимическая лабораторная

диагностика В.С. Камышников. – Минск : Интерпресс сервис, 2003. – Т. 1. –

495 с.

185. Медведев, А. Н. Способ исследования поглотительной фазы

фагоцитоза / А. Н. Медведев, В. В. Чаленко // Лаб. дело. – 1991. – № 2. – С.

19-20.

186. Петров, Р. В. Иммунология / Р. В. Петров. – М. : Медицина, 2007.

– 415 с.

187. Харкевич, Д. А. Фармакология с общей рецептурой / Д. А.

Харкевич. М. : МИА. 2005. 348с.

188. Мальберг, К. Метод локального гемолиза / К. Мальберг, Э. Зигль

// Иммунологические методы : пер. с нем. / под ред. Г. Фремеля. − М. :

Медицина, 1987. – С. 57-72.

189. Матусис, З. Е. К методике определения индекса завершенности

фагоцитоза / З. Е. Матусис, С. И. Пылаева // Лаб. дело. − 1972. − № 4. − С.

237-240.

190. Виксман, М. Е. Способ оценки функциональной активности

нейтрофилов человека по реакции восстановления нитросинего тетразолия :

метод. рекомендации / М.Е. Виксман, А.Н. Маянский. – Казань, 1979. – 14 с.

209

191. Щербаков, В. И. Применение НСТ-теста для оценки

чувствительности нейтрофилов к стимуляторам / В. И. Щербаков // Лаб.

дело. – 1989. – № 1. – С. 30-33.

192. Пигаревский, В. Е. Лизосомально-катионный тест : метод.

рекомендации / В. Е. Пигаревский // НИИЭМ АМН СССР. − М., 1979. − 57 с.

193. Шубич, М. Г. Выявление катионных белков в цитоплазме

лейкоцитов с помощью бромфенолового синего / М. Г. Шубич // Цитология.

− 1974. − Т. 16, № 10. − С. 13-21.

194. Дорофейчук, В. Г. Определение активности лизоцима

нефелометрическим методом / В. Г. Дорофейчук // Лаб. дело. − 1968. − № 1.

− С. 28-30.

195. Arzamastsev, E. V. Combined method for the determination of LD50 /

E. V. Arzamastsev, M. I. Mironova, O. A. Terehova // Zent. Bl. Pharm.

Pharmakother., Lab. Diagn. Berlin. − 2000. – Vol. 127, № 5. − P. 310-311.

196. Беленький, М. Л. Элементы количественной оценки

фармакологического эффекта / М. Л. Беленький. – М. : Наука, 1971. – 177 с.

197. Лабораторные методы исследования в клинике : справочник / под

ред. В. В. Меньшикова. – М. : Медицина, 1987. – 368 с.

198. Лелевич, С. В. Клиническая лабораторная диагностика / С. В.

Лелевич, В. В. Воробьев, Т. Н. Гриневич. – Гродно : ГрГМУ, 2011. – 167 с.

199. Хвыля, С. И. Практическое применение гистологических методов

анализа[Текст] / С.И.Хвыля, В.В. Авилов, Т.Г. Кузнецова // Мясная

промышленность. – 1994. – №6. – С. 9-11.

200. Гистология /Ю. И. Афанасьев [и др.] / Под ред. В. Г. Елисеева и

др. – М. : Медицина, 1983. – 592 с.

201. Маркин, Н. С. Основы теории обработки результатов измерений

[Текст]. – М. : Изд-во стандартов, 1991.

202. Гланц, Стентон Медико-биологическая статистика / Стентон

Гланц. – М. : Практика, 1999. – 560 с.

210

203. Кузнецов, С. Г. Минеральные вещества для животных / С. Г.

Кузнецов // Животноводство России. – 2003. – № 2. – С.22-23.

204. Авцын, А. П. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын // Клин.

мед. – 1987. – № 6. – С. 36.

205. Кондрашова, М. Н. Гормоноподобное действие янтарной кислоты

/ М. Н. Кондрашова // Вопр. биол. мед. и фарм. химии. – 2002 – № 1. – С. 7-

12.

206. Коваленко, А. Л. Янтарная кислота: фармакологическая

активность и лекарственные формы / А. Л. Коваленко, Н. В. Белякова //

Фармация. – 2000. − №5. – С. 40-43

207. Сергеев, Г. Б. Нанохимия. – M. : Изд-во МГУ, 2003. – 288 с.

208. Евстигнеева, Р. П. Лиганды БАВ в нанохимии серебра и золота /

Р. П. Евстигнеева, В. П. Пчелкин // Химико-фармацевтический журнал. –

2006. – Т.40. – С.34.

209. Научные основы и перспективы развития онкологии.

Нанотехнологии и наноматериалы в медицине. Сборник материалов XIX (82)

сессии Общего собрания РАМН. М.: ОАО «Издательство «Медицина».

210. Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах / А. Д.

Помогайло, А. С. Розенберг, И. Е. Уфлянд. – Москва : Химия, 2000. – 672 с.

211. Некоторые примеры применения катализаторов на основе

наноразмерного палладия и наноуглеродных материалов в гидрировании / В.

Б. Украинцев [и др.] // Нанотехника. – 2005. – №4. – С. 78.

212. Бактерицидные и каталитические свойства стабильных

металлических наночастиц в обратных мицеллах / Е. М. Егорова [и др.] //

Вестник МГУ. Сер.2. Химия. – 2001. – Т.42. – №5. – С. 332.

213. Егорова, Е. М. Наночастицы металлов в растворах:

биохимический синтез и применение / Е. М. Егорова // Нанотехника. – 2004.

– №1. – С. 15-26.

211

214. Egorova, Е. М. Biological effects of silver nanoparticles. In: "Silver

nanoparticles: properties, characterization and applications". (Ed. by Audrey E.

Welles). / Е. М. Egorova // New York: Nova Science Publishers. – 2010. – P. 221-

258.

215. Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent

applications in cancer diagnostics and therapy / X. Huang [et al.] // Nanomedicine.

– 2007. – V.2(5). – P.681.

216. Бровко, Е. В. Разработка методики определения ампициллина по

реакции взаимодействия с медью (II) в присутствии органического реагента. /

Е. В. Бровко, Ж. Х. Мадыкова // Естественные науки: сб. ст. по мат. XLVI

междунар. Науч. практ. Конф. (г. Новосибирск, 10 ноября) – № 10(45).

217. Лапшин, С. В. Физико- химическое исследование взаимодействия

ионов меди (II) с некоторыми β-лактамными антибиотиками: автореф. дис. …

канд. хим. наук : 02.00.04 / С. В. Лапшин ; Твер. гос. ун-т – Тверь, 2009. – 18

с.

218. Канте, Сайку Амаду Комплексные соединения меди (II) с

лимонной кислотой и гистидином: дис. … канд. хим. наук : 02.00.01 / Канте

Сайку Амаду. – Москва, 2000. – 158 с.

219. Огородникова, Н. П. Химические взаимодействия металлов –

меди, железа и марганца с α и β – аминокислотами в водных и органических

средах : автореф. дис. … канд. хим. наук : 02.00.04 / Н. П. Огородникова ;

Астр. гос. техн. ун-т. – Астрахань, 2010. – 24 с.

220. Korsun, L. N. Calculation control Standart for antibiotics

determination in pharmaceuticals / L. N. Korsun, A. A. Uskoba // Pharmacology. –

2011. – Vol. № 3. – P.102-111.

221. Браун, Д., Спектроскопия органических веществ / Д. Браун, А.

Флойд, М. Сейнзбери. – М. : Мир, 1992. – 289 с.

212

222. Преч, Э. Определение строение органических соединений : пер. с

англ. / Э. Преч, Ф. Бюльманн, Р. Аффольтер. – М. : Мир; Бином. Лаборатория

знаний, 2006. – С. 394-395.

223. Акбаров, А. Б. Бионеорганическая химия металлов, аминокислот

и биокомплексов / А. Б. Акбаров, Ю. Я. Харитонов – Ташкент : Фан, 1994. –

324 с.

224. Акбаров, А. Б. К некоторым аспектам направленном синтеза

биокомплексов с заданной специфической активностью / А. Б. Акбаров, Ю.

Я. Харитонов // ДАМ СССР. – 1990. – Т. 310. – Вып. 1. – С. 103-106.

225. Хакимов, Х. Х. О комплексных соединениях некоторых 3d-ионов

с биоактивными веществами : автореф. дис. … д-ра. хим. наук : 00.01 / Х. Х.

Хакимов ; Ташк. гос. ун-т им. В. И. Ленина. – Ташкент, 1972. – С. 37-46

226. Акбаров, А. Б Синтез и исследование взаимосвязи между

химическими и биологическими свойствами координационных соединений

некоторых 3d-ионов с биолигандами / А. Б. Акбаров // Координационная

химия. – 1989. – Т. 15. – Вып. 1. – С. 3-25.

227. Противоопухолевая активность некоторых

бистиосемикарбазонов метилглиоксаля и их хелатов с ионами седи (II) / Э. Р.

Диланян [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. – 2008. – Т. 42. – № 9.

– С. 9-11.

228. Синтез и противомикробная активность сульфазинсодержащих

комплексов меди (II) с бензоилгидразонами замещенных производных

салицилового альдегида / В. И. Цапков [и др.] // Химико-фармацевтический

журнал. – 2008. – Т. 42. – № 9. – С. 28-31.

229. Цублова, Е. Г. Исследование противогипоксической активности

производных бензтиазола / Е. Г. Цублова, Т. Н. Носко, М. В. Арбаева //

Фундаментальные исследования. – 2008. – № 8. – С. 48.

230. Зимина, Я.В. Сравнительный анализ антимикробной активности

новых биологически активных соединений и лекарственных форм на их

213

основе / Я.В. Зимина, С.В. Костров, О.И. Басарева, Е.М. Букреева, Д.А.

Хапчаева, О.С. Лосицкая // Современные проблемы науки и образования. –

2011. № 5; URL: www.science-education.ru/99-4815

231. Тихонова, Я.В. Биологическая активность некоторых

производных сульфаниламида и диаминопиримидина / Я.В. Тихонова, О.С.

Лосицкая, Е.М. Букреева, А.С. Самофалов, И.В. Самохвалова, К.В.

Завидовская, А.А. Краснов // Журнал «Современные проблемы науки и

образования». – Москва: 2011г. - №3. – Режим доступа: www.science-

education.ru/99-4569

232. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда

(ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования

безопасности. – введ. 01.01.77. – М. : Стандартинформ, 2007.

233. Рогов, И. А. Химия пищи. Часть 1 : Белки: структура, функции,

роль в питании / И. А. Рогов, Л. В. Антипова, Н. А. Жеребцов, Н. И.

Дунченко. – М. : Колос, 2005. – 394 с.

234. Тихонова, Я.В. Изучение противомикробной активности

полимерных форм, содержащих комплексные соединения меди и железа /

Я.В. Тихонова, А.С. Самофалов, Е.Б. Артюшкова, И.Ю. Секерина, К.В.

Завидовская, Л.П. Лазурина // Современные проблемы науки и образования.

– 2013. - № 1; URL: www.science-education.ru/107-8535 .

235. Тихонова, Я.В. Получение и перспективы применения

металлсодержащих биокорректоров в составе пленочных покрытий для

поддержания здоровья человека / Я.В. Тихонова, Л.П. Лазурина, Д.А. Алиева,

Л.В. Антипова // Вестник Воронежского государственного университета

инженерных технологий. – 2016. - №2(68). – С. 189-192.

236. Антипова, Л. В. Коллаген: источники, свойства, применение / Л.

В. Антипова, С. А. Сторублевцев. – Воронеж : ВГУИТ, 2014. – 511 с.

214

237. Антипова, Л. В. Полифункциональные биопродукты из

вторичного сырья / Л. В. Антипова, И. А. Глотова, А. Н. Кузнецов // Мясная

индустрия. – 2001. – № 6. – С. 23-26.

238. Пат. 2448724 РФ, МПК A61K 36/61 (2006.01), A61K 31/70

(2006.01), A61K 33/18 (2006.01), A23G 3/48 (2006.01), A61P 3/00 (2006.01)

Лечебно-профилактическая карамель / О. С. Саблина, А. С. Гаврилов, Н. Е.

Санникова, Г. М. Филатова (РФ). – № 2011100605/15 ; заявл. 11.01.11 ; опубл.

27.04.12, Бюл. № 12 . – 12 с.

239. Функциональные пищевые ингредиенты и добавки в

производстве кондитерских изделий : учеб. пособие / Г. О. Магомедов, А. Я.

Олейникова, И. В. Плотникова, Л. А. Лобосова. – СПб. : ГИОРД, 2015. – 440

с.

240. Sazenova, N Hard candy with bioactive additives Rubens Juris,

LV13433 2006-08-20.

241. Takagi Kuriko Antibacterial confectionery JP 2005021128 2005-01-

27.

242. Пат. 2168906 РФ, МПК A23G 3/00 (2000.01) Леденцы

йодированные / В. Ф. Талановский, М. Г. Собко, О. А. Иванов, И. Н. Ежова

(РФ). – № 99124997/13 ; заявл. 25.11.99 ; опубл. 20.06. 01, Бюл. № 17. -

243. ГОСТ 6477-88 Карамель. Общие технические условия. – Взамен

ГОСТ 6477-69 ; введ. 01.07.89. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2004. – 9

с.

215

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ИНФРАКРАСНЫЕ СПЕКТРЫ

216

ИК-спектр производного диаминопиримидина

Wavenumbers [1/cm]6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Abs

orba

nce

0,76

0,74

0,72

0,7

0,68

0,66

0,64

0,62

0,6

0,58

0,56

0,54

0,52

0,5

0,48

0,46

0,44

0,42

0,4

0,38

0,36

0,34

0,32

0,3

0,28

0,26

0,24

триметоприм 1

217

ИК

-спектр производного диаминопиримидина

Wavenum

bers [1/cm]

60005500

50004500

40003500

30002500

20001500

1000500

Absorbance

0,9

0,85

0,8

0,75

0,7

0,65

0,6

0,55

0,5

0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

5985 0,42065948 0,416

5810 0,4207

5598 0,42615564 0,427

5211 0,40185151 0,3989

4852 0,3718

3895 0,33553846 0,334

3468 0,752

2924 0,44042853 0,3867

2361 0,305

1631 0,51521563 0,376

1508 0,37231458 0,4715

1422 0,4043

1335 0,349

1126 0,50641059 0,3969

1003 0,3687

833,1 0,2338

585,7 0,3065557,8 0,2998

471,2 0,2878

триметоприм

1

218

ИК-спектр органического производного меди (II) с диаминопиримидином

Wavenumbers [1/cm]6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Abs

orba

nce

2,2

2,15

2,1

2,05

2

1,95

1,9

1,85

1,8

1,75

1,7

1,65

1,6

1,55

1,5

1,45

1,4

1,35

1,3

1,25

1,2

1,15

1,1

1,05

1

0,95

0,9

0,85

0,8

0,75

триметоприм 2

ИК-спектр органического производного меди (II) с диаминопиримидином

219

Wavenum

bers [1/cm]

60005500

50004500

40003500

30002500

20001500

1000500

Absorbance2,6

2,5

2,4

2,3

2,2

2,12

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,11

0,9

0,8

5996 0,7621

5617 0,79065562 0,78945522 0,7924

5358 0,7876

5121 0,7798

4944 0,7751

3936 0,838

3572 1,44

3487 1,7983437 1,758

2924 1,2422853 1,152

2365 1,018

1872 1,019

1658 1,511

1509 1,264

1423 1,258

1113 2,163

989,6 1,428

885,6 1,28853,1 1,257798,7 1,372

619,3 1,487

519,7 1,409

триметоприм

2

ИК

-спектр производного 6-пенициллановой кислоты

220

Wavenumbers [1/cm]6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Abs

orba

nce

2,4

2,3

2,2

2,1

2

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

ампициллин 4

ИК-спектр производного 6-пенициллановой кислоты

221

Wavenum

bers [1/cm]

60005500

50004500

40003500

30002500

20001500

1000500

Absorbance3

2,9

2,8

2,7

2,6

2,5

2,4

2,3

2,2

2,12

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,11

0,9

0,8

0,7

0,6

5912 0,53435888 0,5341

5511 0,56165480 0,5601

3936 0,6309

3063 1,247

2371 0,80612347 0,802

1766 1,189

1664 1,9921599 2,373

1526 1,6911456 1,388

1395 1,898

1255 1,1751192 1,109

1129 1,311

1029 1,078

789,1 1,219

698,7 1,562

596,2 1,341

ампициллин 4

ИК

-спектр органического производного меди (II) с 6-пенициллановой кислотой

222

Wavenumbers [1/cm]6000 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Abs

orba

nce

1,6

1,55

1,5

1,45

1,4

1,35

1,3

1,25

1,2

1,15

1,1

1,05

1

0,95

0,9

0,85

0,8

0,75

0,7

0,65

0,6

ампициллин 5

ИК-спектр органического производного меди (II) с 6-пенициллановой кислотой

223

Wavenum

bers [1/cm]

60005500

50004500

40003500

30002500

20001500

1000500

Absorbance1,9

1,85

1,8

1,751,7

1,65

1,6

1,55

1,5

1,45

1,41,35

1,3

1,25

1,2

1,15

1,1

1,051

0,95

0,9

0,85

0,8

0,75

0,7

0,650,6

5951 0,58

5566 0,6133

5181 0,62975134 0,6287

3936 0,6947

3435 1,459

3026 0,9356

2924 0,99772853 0,9175

2368 0,8483

1873 0,8757

1629 1,36

1494 1,071

1115 1,58

797,5 1,1

697,2 1,171618,1 1,164

461 1,26

ампициллин 5

224

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПАТЕНТЫ

225

226

227

228

229

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ДИПЛОМЫ

230

231

232