Селеновое каротинопротеиновое органическое вещество для регулирования метаболических процессов (его варианты)

 

Изобретение относится к области биохимической фармакологии и может быть использовано в клинической медицине для лечения заболеваний, сопровождающихся нарушениями тканевого обмена, в частности белкового, жирового и углеводного, а также активации действия витаминов А, С и Е как регуляторов метаболических и антиоксидантных процессов в организме человека. Сущностью изобретения являются селеновые каротинопротеиновые органические вещества, обладающие регулирующим действием на тканевый метаболизм, включающие протеин, селен, фосфолипид, β-каротин, витамины С и Е, инулин, флавоноиды и различные неорганические ионы - катионы цинка, марганца и меди. Техническим результатом является активация обмена веществ, относительная нормализация биохимических показателей, восстановление функций сосудистой и эндокринной систем. 7 с. и 1 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области фармакологии и фармакодинамики, биохимической медицины, клеточной и молекулярной биологии, иммунофармакологии микроэлементов, фармакологии веществ, регулирующих метаболические процессы и может быть использовано в клинической медицине для лечения различных заболеваний, сопровождающихся нарушениями тканевого обмена, в частности белкового, жирового и углеводного, а также активации действия витаминов A, C и E как регуляторов метаболических и антиоксидантных процессов в организме человека.

Несмотря на производство многочисленных лекарственных препаратов, используемых в качестве регуляторов метаболических процессов, проблема активации и коррекции обмена веществ в организме до настоящего времени не решена. В большинстве своем используются разнообразные препараты элективного и целенаправленного действия для коррекции тех или иных биохимических процессов.

Так например, для регуляции окислительно-восстановительных реакций в организме используется селен, который входит в состав различных лекарственных веществ: Центрум - 25 мкг, Цевитам - 25 мкг, Витомакс - 50 мкг, Триовид - 50 мкг. Однако в этих препаратах селен находится как дополнительная микроэлементная добавка к другим действующим веществам. Известно, что многочисленные селенопротеины плазмы и тканей (мозг, печень, сердце, яички, поджелудочная железа и т.д.) выполняют важную антиоксидантную роль, осуществляя элиминацию свободных радикалов. Так как основным депо селена в клетке является глутатионпероксидаза, то при дефиците данного микроэлемента резко уменьшается активность данного фермента. Несмотря на многочисленные фармакологические и биохимические исследования по селену органический селенопротеиновый препарат до настоящего времени не получен.

Из антиоксидантных фармакологических средств широко используются вещества, содержащие витамины A, C и E и микроэлементы селен, цинк, медь, марганец. Например, лекарственное вещество "Тера-Мин" (биологически активная добавка к пище) содержит разнообразные витамины в сочетании с такими микроэлементами как марганец, медь, цинк. Лекарственное вещество "Супер антиоксидант" состоит из витаминов A, C, E, селена и различных видов растений. "Стресс с Цинком" как лекарственный препарат также представляет собой биологически активную добавку и содержит комплекс различных витаминов и микроэлементов - меди и цинка. Препарат Цинкуприн (Цинкуприн-форте) содержит микроэлементы цинка и меди совместно с органическим веществом. Целесообразность сочетания меди с цинком подтверждается фактом активирования ферментов, элиминирующих свободные радикалы и оказывающих влияние на биосинтез и функциональную деятельность соединительной ткани.

В связи с этим создаваемые лекарственные средства нового класса по своему строению и механизму действия должны стереохимически, т. е. биологически и химически, соответствовать тем веществам организма человека, которые непосредственно осуществляют метаболические процессы в организме человека.

Для решения поставленной задачи предлагаются лекарственные вещества, обладающие регулирующим действием на тканевый метаболизм. Они включают низкомолекулярный компонент - протеин, полученный экстракцией из протеиносодержащего растительного сырья органическими растворителями; селен, фосфолипид, β-каротин, витамины C и E, инулин, флавоны и различные неорганические ионы, вводимые водными растворами, - катионы цинка, меди, марганца.

Полученные нами разнообразные вещества названы селеновыми каротинопротеиновыми органическими веществами.

Сущность изобретения поясняется прилагаемыми к описанию фиг. 1-14.

Получение селенокаротинопротеина (SeКП).

В качестве исходных продуктов используют белковосодержащие растения, например злаковые и бобовые, а также богатые белками листья кукурузы. Зеленую массу предварительно высушивают и измельчают. С помощью экстракции эфиром, спиртом или димексидом из полученного сырья извлекают белковоорганические комплексы. Полученный экстракт выпаривают и проводят лиофильную сушку. Изготовленный порошок растворяют в 60 - 90% этиловом спирте, вводят селен (после термолиза селеномочевины) из расчета 6-12 мкг на 1 мл раствора, затем добавляют β-каротин, полученный путем экстракции органическими растворителями из растений, содержащих данное вещество (листья и плоды рябины, шиповника, боярышника и др.). Молярные соотношения β-каротина и селенопротеина - 8:1. Вещества помещают в электромагнитное (мощность 5•10^-3 Вт/см²) синусоидальное высокочастотное поле 20-30 МГц на 5 минут. Указанное поле может быть создано, например, в сквидмагнитометрах, которые применяются для магнитоэнцефалографии. Произведенное таким образом вещество помещают во флаконы и герметизируют.

1. Вещество селенокаротинопротеин SeКП.

Молекула селенокаротинопротеина (SeКП) представляет собой две полипептидные α- и β-цепи протеина, соединенные дисульфидным мостиком по остаткам цистеина ( α-цепь состоит из остатков 20 аминокислот, β-из 29 аминокислот). Селен входит в боковые алкильные радикалы остатков аминокислот, соединяя некоторые звенья α- и/или β-цепей одной или соседних молекул протеина (фиг. 2).

При всех физиологических значениях pH селенокаротинопротеин ионизирован. Заряженными являются C- и N- концевые группы и связанные с α-углеродными атомами боковые цепи, содержащие карбоксильную (- COO^-) или аминогруппу (-NH₃ ⁺) (фиг. 2).

β-каротин, относящийся к фотосинтетическим пигментам, подобно хлорофиллу под воздействием солнечного света или другого вида излучения (в частности высокочастотного электромагнитного воздействия) возбуждается и с потерей электрона превращается в положительно заряженную частицу. Электроны могут восстанавливать положительно заряженные аминогруппы, a β-каротин (+) присоединяться к отрицательно заряженным карбоксильным группам концевого углерода и/или остаткам глутаминовой кислоты (фиг. 1, 2).

Молярные соотношения β-каротин:селенопротеин 8:1.

2. Вещество селенофосфолипокаротинопротеин (SeФЛКП).

Вещество включает молекулу селенокаротинопротеина (фиг. 2), к которой через C-концевые карбоксильные группы и/или карбоксильные группы боковых цепей, связанных с α-углеродными атомами (остатки глутаминовой кислоты и/или пролина) присоединен фосфоглицерол (фиг. 3).

3. Вещество L-аскорбат-селенокаротинопротеин.

Вещество включает молекулу селенокаротинопротеина (фиг. 2), к которой через остатки серина и/или тирозина (подобно сахарам) присоединяется L-аскорбиновая кислота (фиг. 4, 5).

I-L-аскорбиновая кислота ( γ-лактон-2,3-дегидрогулоновой кислоты) II - дегидро-L-аскорбиновая кислота (γ-лактон-2,3-дикетогулоновой кислоты) Молярные соотношения витамина C и селенокаротинопротеина 5:1.

4. Вещество α-токоферол-селенокаротинопротеин.

Вещество включает молекулу селенокаротинопротеина (фиг. 2), к которой через C-концевые карбоксильные группы и/или карбоксильные группы остатков глутаминовой кислоты возможно присоединение α-токоферола (посредством сложноэфирной связи) (фиг. 6, 7).

Молярные соотношения витамина E и селенокаротинопротеина 5:1.

5. Вещество инулин-селенокаротинопротеин. Вещество включает молекулу селенокаротинопротеина (фиг. 1), к которой (возможно) через остатки серина и/или тирозина (посредством O-глигозидных связей) присоединяется полисахарид инулин (фиг. 8, 9).

Молярные соотношения инулин: SeКП 5:1.

6. Вещество флавоно-селенокаротинопротеин (фиг. 11).

Вещество включает молекулу селенокаротинопротеина (фиг. 2), к которой возможно через карбоксильные группы глутаминовой кислоты и/или концевого углерода присоединяются флавонолы (группа флавоноидов) (фиг. 10), например рутин (3-рамноглюкозид кверцетина), катехин (R, R' = ОН) и другие биологически активные флавоноиды (витамин Р).

Молярные соотношения флавоноид: SeКП 5:1.

7. Вещество цинк-селенофосфолипокаротинопротеин (Zn²⁺-SeФЛКП).

Вещество включает молекулу селенофосфолипокаротинопротеина (фиг. 3), к которой через карбоксильные группы (-COO^-) остатков глутаминовой кислоты присоединяются катионы цинка (Zn²⁺) (фиг. 12).

Молярные соотношения Zn²⁺:SeФЛКП 2:1.

8. Вещество марганец-селенофосфолипокаротинопротеин (Mn²⁺-SeФЛКП).

Вещество включает молекулу селенофосфолипокаротинопротеина (фиг. 3), к которой через карбоксильные группы (-COO^-) остатков глутаминовой кислоты присоединяются катионы марганца (Mn²⁺) (фиг. 13).

Молярные соотношения Mn²⁺:SeФЛКП 2:1.

9. Вещество медь-селенофосфолипокаротинопротеин (Cu²⁺-SeФЛКП).

Вещество включает молекулу селенофосфолипокаротинопротеина (фиг. 3), к которой через карбоксильные группы (-COO^-) остатков глутаминовой кислоты присоединяются катионы меди (Cu) (фиг. 14).

Молярные соотношения Cu²⁺:SeФЛКП 2:1.

Se-КПОВ включают в себя асимметричную белковую молекулу с альфа-спиралью и бета-структурой. Гидрофобный конец молекулы Se-КПОВ переходит в альфа-спираль, бета-структура молекулы Se-КПОВ извита соответствующим образом, и на внешней стороне аминокислотной цепочки, как и на внутренней, имеются одновременно селенидные и дисульфидные связи, обеспечивающие пространственную устойчивость и в то же время гибкость данной молекулы.

В состав всей молекулы Se-КПОВ входит 15 аминокислот. Соответственно вышеизложенной технологии могут быть получены молекулы разнообразных селеновых каротинопротеиновых органических веществ с различным числом аминокислот и относительно низким молекулярным весом.

Острую токсичность препарата исследовали при внутрибрюшинном введении Se-КПОВ в дозе 250 мг/кг мышам (возраст 6 недель, вес 28-30 г). Значение ЛД составило 700 мг/кг.

При исследовании общей токсичности мышам вводили Se-КПОВ в дозе 100 мг/кг в день внутрибрюшинно непрерывно в течение 10 дней. Снижение веса и каких-либо других нарушений при этом не наблюдали, в последующем при наблюдении этих мышей в течение трех месяцев отклонений от нормы не выявлено.

В результате проведенных исследований установлено, что Se-КПОВ являются органическими низкомолекулярными соединениями, обладают регуляторными метаболическими действиями, нетоксичны, полностью растворимы в воде и биологических жидкостях - крови, лимфе и ликворе. В 1 мл Se-КПОВ содержится в зависимости от количества аминокислот в лиганде от 20 до 30 мг субстанции и 6-12 мкг селена.

Доза вводимого препарата зависит от клинического состояния больного, его возраста, веса, а также способа введения. Эффективная терапевтическая суточная доза для больного составляет от 6 мг до 150 мг активного вещества, которое вводят одномоментно или дробно.

Способ активации и регуляции метаболических процессов осуществляют следующим образом.

Полученный препарат Se-КПОВ представляет собой раствор активного вещества в 60 - 90% этиловом спирте, 1 мл которого содержит 20-30 мг лекарственной субстанции. Se-КПОВ вводят перорально, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, а также наружно в виде суспензии в масляном растворе или в виде мази с масляно-спиртовым наполнителем.

При пероральном введении необходимую дозу рассчитывают следующим образом: в 20 каплях раствора содержится 20-30 мг лекарственной субстанции; в 10 каплях (1/2 мл) содержится 10-15 мг препарата; в 5 каплях (1/4 мл) содержится 5-7,5 мг препарата; в 3 каплях (1/7 мл) содержится 3,3 мг препарата.

При внутримышечном, внутривенном или внутриартериальном введении препарат растворяют в физиологическом растворе для лучшей диссоциации в соотношении 1:10 при использовании 60% спирта или 1:15 при 90% спирте.

Например: детям до 6 лет при клинической патологии средней степени тяжести препарат вводят однократно в виде инъекции от 0,1 мл до 0,5 мл в день, при тяжелой степени патологии указанную дозу вводят два раза в день. При проведении интенсивной терапии препарат вводят внутримышечно или внутривенно (внутриартериально) по 1,0-2,0 мл соответственно с добавлением 10 или 20 мл физиологического раствора. В случае перорального введения в зависимости от возраста, веса и степени поражения - от 0,5 мл до 3,0 мл, причем препарат растворяют в 1/3 стакана кипяченой слегка теплой воды (36-38^oC).

Длительность лечения может колебаться от 1 до 3 месяцев, в случае тяжело протекающей патологии курс лечения повторяют с интервалом 1-2 месяца до выраженного клинического эффекта. В период проведения лечения контролируют иммунологический статус больного по развернутой клинической формуле и иммунограмме.

При применении селеновых каротинопротеиновых органических веществ наблюдается активация обмена веществ - углеводного, белкового и жирового, проявляющаяся улучшением клинического самочувствия больных, относительной нормализацией биохимических показателей, восстановлением функций сосудистой и эндокринной систем.

Формула изобретения

1. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе протеоселена, отличающийся тем, что содержит селенопротеин, представляющий собой две полипептидные α- и β-цепи протеина растительного происхождения, в боковые алкильные радикалы которых введен селен, полипептидные цепи соединены также дисульфидным мостиком по остаткам цистеина, причем α-цепь состоит из остатков 20 аминокислот, β-цепь из 29 аминокислот, при этом селенопротеин соединен с β-каротином по концевым группам углерода и/или остаткам глутаминовой кислоты при молярном соотношении к протеину 8:1 (фиг. 2) и получен под действием синусоидального электромагнитного поля с плотностью потока мощности 5•10^-3 Вт/см² при частоте 20-30 МГц.

2. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенокаротинопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому через С-концевые карбоксильные группы и/или карбоксильные группы боковых цепей, связанных с α-углеродными атомами по остатку глутаминовой кислоты, и возможно пролина присоединен фосфоглицерол (фиг.3).

3. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенокаротинопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому через остаток серина и/или тирозина присоединена L-аскорбиновая кислота (фиг.5) в молярном соотношении кислота:протеин - 5:1.

4. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенокаротинопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому через С-концевую карбоксильную группу и/или карбоксильные группы остатков глутаминовой кислоты присоединен α-токоферол (фиг.7) посредством сложноэфирной связи в молярном соотношении токоферол:протеин - 5:1.

5. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенокаротинопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому посредством O-гликозидных связей присоединен полисахарид инулин (фиг.9) в молярном соотношении инулин:протеин = 5:1.

6. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенокаротинопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому через карбоксильные группы глутаминовой кислоты и/или концевого углерода присоединен биологически активный флавоноид (фиг.11) в молярном соотношении флавоноид:протеин = 5:1.

7. Селенопротеиновый препарат по п.6, отличается тем, что флавоноид представляет собой рутин, катехин или витамин Р.

8. Селенопротеиновый препарат для регулирования метаболических процессов на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селенофосфолипокаротинопротеин, охарактеризованный в п.2, к которому через карбоксильные группы остатков глутаминовой кислоты присоединены катионы цинка (фиг. 12), марганца (фиг. 13), или меди (фиг.14), при молярном соотношении катион Ме²⁺:протеин = 2:1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14