Средство для снижения содержания холестерина и триглицеридов в плазме крови

Авторы патента:

Ахмедов Шамиль Джаманович (RU)

Афанасьев Сергей Александрович (RU)

Филимонов Виктор Дмитриевич (RU)

Постников Павел Сергеевич (RU)

Трусова Марина Евгеньевна (RU)

Карпов Ростислав Сергеевич (RU)

B82Y5/00 - Нанотехнология

A61P9/10 - для лечения ишемических или атеросклеротических заболеваний, например антиангинозные средства, коронарные вазодилататоры, средства для лечения инфаркта миокарда, ретинопатии, цереброваскулярной недостаточности почечного артериосклероза

A61K9/14 - в виде частиц, например порошки (микрокапсулы A61K 9/50)

A61K33/44 - элементарный углерод, например древесный уголь, сажу

Владельцы патента RU 2545693:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт кардиологии" (RU)

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

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

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

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

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

Недостатком этого сорбента служит то, что:

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

2. Не обладают селективностью.

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

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

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

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

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

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

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

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

Изобретение будет понятно из следующего описания.

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

Пример

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Литература

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

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

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

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

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

Изобретение относится к способам изготовления керамических изделий из нанопорошков диоксида циркония и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности и медицине для получения конструкционных и функциональных материалов.

Способ исследования трехмерных структур // 2545471

Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано для исследования образцов, например биоматериалов и изделий медицинского назначения, методами сканирующей зондовой микроскопии, включая исследование внутренних пор зондом сканирующего зондового микроскопа (СЗМ).

Наноразмерный сорбент для сорбции штаммов аэробных микроорганизмов micrococcus albus и pseudomonas putida // 2545393

Изобретение относится к биотехнологии и медицине, в частности, может быть использовано для сорбции аэробных микроорганизмов при изготовлении стерильных растворов, очистке воды или нефтезагрязненных почв, а также при лечении различных ран.

Термостойкий синтетический ювелирный материал // 2545380

Изобретение относится к материалам для ювелирной промышленности. Прозрачный, полупрозрачный или непрозрачный композиционный нанокристаллический материал на основе наноразмерных оксидных и силикатных кристаллических фаз содержит одну из кристаллических фаз: шпинель, кварцеподобные фазы, сапфирин, энстатит, петалитоподобную фазу, кордиерит, виллемит, циркон, рутил, титанат циркония, двуокись циркония с содержанием ионов переходных, редкоземельных элементов и благородных металлов от 0,001 до 4 мол.

Способ получения наночастиц висмута // 2545342

Изобретение может быть использовано в области нанотехнологий и химической промышленности. Способ получения наночастиц висмута включает концентрирование методами экстракции прекурсоров полупроводников из водных растворов с последующим их восстановлением.

Способ получения нано,- микроструктурированных гибридных золей // 2545288

Гибридный золь, содержащий нано- и микрочастицы, получают смешением силиказоля, содержащего нано- и микрочастицы и золя оксида тугоплавкого металла, содержащего микрочастицы, в соотношении, при котором оксид тугоплавкого металла в гибридном золе составляет от 0,1 до 20 масс.

Способ производства теплоизоляционного покрытия // 2545061

Изобретение относится к способу производства теплоизоляционной композиции, включающему введение в композицию жидкого стекла связующее наполнителей в виде стеклянных микросфер, углеродистых микроволокон с фибриллами, красителей.

Способ получения нанокомпозита из керамического порошка // 2544942

Изобретение относится к технологии получения керамических материалов - нанокомпозитов на основе нитрида кремния (Si3N4), и может быть использовано в различных областях науки и техники.

Маска для ближнепольной литографии и ее изготовление // 2544280

Изобретение относится к области литографии и касается способов изготовления снабженной нанорисунком цилиндрической фотомаски. Способ включает нанесение слоя эластомерного материала на прозрачный цилиндр с последующим формированием на эластомерном материале элементов рисунка размером от 1 нм до 100 мкм.

Алмазное покрытие и способ его получения // 2544219

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к алмазным нанокристаллическим покрытиям и способам его получения с использованием наноалмазов. Алмазное покрытие состоит из подслоя, содержащего наноалмазные частицы с размером от 2 до 30 нм, и нанесенного осаждением из газовой фазы алмазного слоя.

Фармацевтический препарат // 2542512

Настоящее изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к препарату для лечения воспалительного состояния, связанного с ишемией. Фармацевтический препарат для лечения внутреннего воспалительного состояния, связанного с ишемией, содержащий: a) физиологический раствор, включающий, по меньшей мере, 105 на мл мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) или их популяцию, или b) супернатант раствора a), где раствор a) получают путем культивирования PBMC или их популяции в физиологическом растворе, свободном от PBMC-пролиферирующих и PBMC-активирующих веществ, причем РВМС или их популяцию культивируют в условиях, вызывающих стресс перед или в течение культивирования.

Отамиксабан для лечения инфаркта миокарда без подъема сегмента st у пациентов пожилого возраста и пациентов с нарушенной функцией почек // 2542455

Настоящая группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиологии, и касается лечения инфаркта миокарда без подъема сегмента ST. Для этого вводят метиловый эфир (2R,3R)-2-(3-карбамимидоилбензил)-3-[4-(1-оксипиридинил)бензоиламино]масляной кислоты (отамиксабан) или его фармацевтически приемлемую соль в дозе 0,070 мг/кг - 0,14 мг/кг.

Сбор для профилактики первичного ишемического инсульта у больных цереброваскулярной болезнью // 2542423

Изобретение относится к сбору для профилактики первичного ишемического инсульта у больных цереброваскулярной болезнью. Заявленный сбор оказывает гиполипидемическое, антиагрегантное, вазопротективное и адаптогенное действие.

Элюирующий стент с емкостями // 2541753

Изобретение относится к медицине, а именно к разработке расширяемых медицинских устройств, в частности стентов, и может быть использовано для лечения рестеноза в просвете сосуда.

Способ получения лечебно-профилактической композиции // 2541463

Изобретение относится к области биотехнологий, а точнее к средствам получения из морских моллюсков композиции лечебно-профилактического действия, которая может быть использована в геронтологической практике для профилактики начальных форм атеросклероза у пациентов пожилого возраста.

Применение 5а-андростан-3в,5,6в-триола для изготовления нейропротекторных лекарственных средств // 2541093

Предложено применение 5α-андростан-3β,5,6β-триола для изготовления нейропротекторных лекарственных средств. Технический результат состоит в том, что соединение обладает значительным защитным действием против повреждений нейронов, вызванных ишемией головного мозга, ишемией спинного мозга или гипоксией, и не имеет заметных токсических реакций в пределах своей эффективной дозы.

Вещество, снижающее активность холестеролэстеразы // 2540518

Изобретение относится к медицине, фармакологии и биологии. Предложен комплекс трис-(2-гидроксиэтил)амина с бис-(2-метилфеноксиацетатом)цинка [цинкатрана или цитримина] формулы: (НОСН2СН2)3N·Zn(ООССН2ОС6Н4СН3-2)2 в качестве средства, снижающего активность холестеролэстеразы.

Способ лечения пациента с гипертрофической кардиомиопатией // 2540475

Изобретение относится к медицине, а именно кардиологии, и может быть использовано для лечения пациента с гипертрофической кардиомиопатией. Для этого проводят выделение ДНК, определение полиморфизма гена AGTR1, кодирующего рецептор к ангиотензину II первого типа.

Дихлорацетат 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, его стабильная кристаллическая форма и способ ее получения // 2540070

Изобретение относится к новому веществу - дихлорацетату 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина формулы I: его стабильной кристаллической форме и способу ее получения.

Способ лечения атеросклероза, основанный на антицитокиновом действии // 2539377

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии, и касается профилактики и лечения атеросклероза. Для этого пациентам назначают таблетки или капсулы, в состав активных компонентов каждой из которых входят цветки бузины черной, цветки календулы и трава фиалки в определенных количественных соотношениях.

Способ получения порошка высушенных дождевых червей // 2543318

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения сухого порошка дождевых червей. Способ получения сухого порошка дождевых червей включает: контакт живых дождевых червей с хлоридом(ами) по меньшей мере одного металла, выбранного из группы, состоящей из калия, натрия, магния и кальция; последующий контакт указанных живых дождевых червей с порошком гидроксикарбоновой кислот(ы) (или водным раствором) и разведение полученной смеси водой для доведения рН до 2-5, с последующим отстаиванием указанных дождевых червей в течение 3-180 минут, промывкой указанных живых дождевых червей водой, измельчением промытых живых дождевых червей и лиофилизацией полученного измельченного продукта (вариант).