селеновое гликопротеиновое элементорганическое вещество, обладающее иммуностимулирующим действием (его варианты)
Классы МПК: | A61K33/04 сера; селен или теллур; их соединения A61K31/095 соединения, содержащие серу, селен или теллур, например тиолы A61P37/04 иммуностимуляторы |
Автор(ы): | Новицкий Ю.А., Новицкий М.Ю. |
Патентообладатель(и): | Новицкий Юрий Алексеевич, Новицкий Михаил Юрьевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-01-22 публикация патента:
20.12.2001 |
Изобретение относится к медицине, фармакологии микроэлементов и молекулярной биологии и может быть использовано для лечения заболеваний, связанных с угнетением продукции клеток CD4-хелперов, уменьшением киллерной и фагоцитарной активности. Сущность изобретения заключается в получении селеновых гликопротеиновых элементоорганических веществ с иммуностимулирующими свойствами. Вещества включают в себя низкомолекулярный компонент - протеин, селен, остаток углевода и различные неорганические ионы, вводимые солевыми водными растворами: катионы кальция, стронция, магния, железа, анионы - цианид, гидрофосфат, дигидроортосиликат, йодид. Техническим результатом является получение лекарственного вещества, при применении которого наблюдается увеличение продукции клеток CD4 Т-хелперов, возрастание киллерной и фагоцитарной активности 4 с.п. ф-лы, 8 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1. Селенопротеиновый препарат, обладающий иммуностимулирующим действием на основе протеоселена, отличающийся тем, что содержит селенопротеин, представляющий собой две полипептидные - и -цепи протеина, в боковые алкильные радикалы которых введен селен, соединяющий некоторые звенья - и -цепей одной или двух соседних молекул протеина, полипептидные цепи соединены также дисульфидным мостиком по остаткам цистеина (причем -цепь состоит из остатков 20 аминокислот, -цепь из 29 аминокислот), при этом селенопротеин соединен с сахарозой посредстом О-гликозидных связей через остатки аминокислот серина и/или тирозина при молярном соотношении протеин : селен : углевод = 1 : 4 : 5 (фиг.1) и получен под действием синусоидального электромагнитного поля с плотностью потока мощности 5 10-3 Вт/см2 при частоте 20-30 МГц. 2. Селенопротеиновый препарат, обладающий иммуностимулируюшим действием на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селеногликопротеин, охарактеризованный в п.1, к которому по карбоксильным группам (-СОО-) глутаминовой кислоты и С-концевым группам присоединены катионы кальция (Са2+) или стронция (Sr2+), по аминогруппам (NH3 +) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены дигидроортосиликат-анионы (H2SiO4 2-) к - и/или -цепям селеногликопротеина при молярном соотношении селеногликопротеин : катион кальция или стронция : H2SiO4 2- - 1 : 8 : 4 (фиг.2 и 6). 3. Селенопротеиновый препарат, обладающий иммуностимулирующим действием на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селеногликопротеин, охарактеризованный в п. 1, к которому по карбоксильным группам (-СОО-) глутаминовой кислоты и С-концевым группам присоединены катионы кальция (Са2+), по аминогруппам (NН3 +) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены цианид-анионы (CN-) или иодид-анионы (J-) к - или -цепям селеногликопротеина при молярном соотношении протеин : Са2+ : CN- или J-, равном 1 : 8 : 8 (фиг.3 и 5). 4. Селенопротеиновый препарат, обладающий иммуностимулирующим действием на основе селенопротеина, отличающийся тем, что препарат содержит селеногликопротеин, охарактеризованный в п. 1, к которому по карбоксильным группам (-СОО-) глутаминовой кислоты и С-концевым группам присоединены катионы кальция (Са2+), или магния (Mg2+), или железа (Fe2+), по аминогруппам (NН3 +) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены гидрофосфат-анионы (НРO4 2-) к - и/или -цепям селеногликопротеина при молярном соотношении протеин : Са2+ или : Mg2+ или : Fe2+ : НРО4 2-, равном 1 : 8 : 4 (фиг.4, 7, 8).Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области химической фармакологии и фармакодинамики, биохимической медицины, клеточной и молекулярной биологии, иммунофармакологии микроэлементов и может быть использовано в клинической медицине для лечения различных заболеваний, сопровождающихся расстройствами стимулирующей функции иммунной системы, проявляющейся угнетением продукции клеток СД4-хелперов, уменьшением киллерной и фагоцитарной активности. В настоящее время в клинической фармакологии для иммуностимуляции используют как синтетические, так и органические вещества природного происхождения. Это, как правило, препараты из экстрактов зобной железы, лимфатических узлов, соединительной ткани и селезенки. К таким лекарственным средствам относятся хорошо известные в клинической практике вещества, например тимоген, Т-активин, миелопид, тимоптин и т.д. (Машковский М.Д. "Препараты, корригирующие процессы иммунитета" в кн. "Лекарственные средства", Харьков, "Торсинг", 1997, т. 2, с. 199-207). В последнее время внимание многочисленных исследователей привлек селен и его соединения, так как доказано, что клеточные и гуморальные иммунные процессы, особенно стимуляция клеточных иммунных реакций, осуществляются при помощи этого микроэлемента. (Кудрин А. В., Скальный А.В., Жаворонков А.А., Скальная М.Г., Громова О.А. в кн. "Иммунофармакология микроэлементов", изд. КМК, М., 2000, с. 222-223, 354-357). В связи с этим для поддержания активной функции иммунной системы селен в качестве микроэлемента вводят в комплексы витаминных препаратов, например Центрум (Справочник ВИДАЛЬ "Лекарственные препараты в России", М.: АстраФармСервис, 1997, стр.Б-654). Известны также селеносодержащие препараты, полученные на основе биомассы водорослей (патент GB 2203043, 1988 или патент RU 2096037), обладающие общетонизирующим действием, реализация которого связана с непосредственным воздействием соединений селена на иммунную систему. Однако указанные лекарственные вещества имеют недостаточно высокое содержание органического селена, а технология их получения сложна и требует длительного времени. В патенте (RU 2138271 С1, 1999) предложено средство ПСК (протеоселеновый комплекс), технология производства которого в какой-то степени разрешала предыдущие трудности, однако идентификация структуры этого селенового органического вещества произведена не была. Представленные данные говорят о том, что современная технология получения селеновых препаратов нового класса, осуществляющих иммуностимулирующую активность, должна основываться на структуре и топологии присутствующих в организме активных, связанных с селеном биомолекул - особенно гликопротеинов, стереохимически соответствующих рецепторам лимфоцитарной иммунной системы организма. (Дж. Плейфер "Наглядная иммунология", М. Медицина, 1999, с. 34 и 35). 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 стимулирующую функцию иммунной системы. Для решения поставленной задачи предлагаются лекарственные вещества, обладающие иммуностимулирующим действием. Они включают низкомолекулярный компонент - протеин, полученный экстракцией из протеиносодержащего растительного сырья органическими растворителями; селен, остаток углевода (например, сахарозы) и различные неорганические ионы, вводимые солевыми водными растворами: катионы кальция, стронция, магния, железа; анионы - цианид, гидрофосфат, дигидроортосиликат, йодид. Полученные нами разнообразные вещества являются солевыми формами селеногликопротеина. Сущность изобретения поясняется прилагаемыми к описанию чертежами (см. фиг. 1 - 8). Получение селеногликопротеина (SeГП)В качестве исходных продуктов используют зеленую массу белковосодержащих растений, например злаковых, бобовых, листья кукурузы. Экстракцией из растительной массы извлекают протеин. Экстракцию осуществляют эфиром, этиловым спиртом, димексидом. Полученный экстракт выпаривают и производят лиофильную сушку. Порошок растворяют в 60-90%-ном растворе этилового спирта. В раствор вводят селен, полученный термолизом селеномочевины (из расчета 6-12 мкг на 1 мл раствора). Затем к смеси добавляют определенное количество углевода, например сахарозы, и помещают ее в электромагнитное высокочастотное поле (мощность 510-3 Вт/см, частота 20-30 МГц). Поле может быть создано, например, в сквидмагнитометрах, применяемых в магнитоэнцефалографии. Молекула селеногликопротеина - SeГП (фиг. 1) представляет собой две полипептоидные альфа- и бета-цепи протеина, соединенные дисульфидным мостиком по остаткам цистеина (альфа-цепь состоит из остатков 20 аминокислот, бета - из 29 аминокислот). Селен, полученный путем термолиза селеномочевины, входит в боковые алкильные радикалы аминокислот, соединяя некоторые звенья альфа- и/или бета-цепей одной или двух соседних молекул протеина, тем самым дополнительно "сшивая" их. К селенопротеину через основные остатки аминокислот серина и/или тирозина присоединяется сахароза посредством О-гликозидных связей. Молекулярная масса SeГП - 6835. Молярные соотношения протеина, селена, углевода - 1:4:5. При всех физиологических значениях pH селеногликопротеин ионизирован. Заряженными являются C- и N-концевые группы и связанные с -углеродными атомами боковые цепи, содержащие карбоксильную или аминогруппу (-COO-, -NH3 +) (фиг. 1). При взаимодействии селеногликопротеина с водными растворами солей возникают солевые связи между разноименными заряженными группами селеногликопротеина и различными катионами и анионами водных растворов. 1. Вещество кальция дигидроортосиликат-селеногликопротеин (CaH2SiO4-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты (и возможно пролина) и C-концевым группам присоединены катионы кальция (Ca2+), по аминогруппам (-NH3 +) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены дигидроортосиликат-анионы (H2SiO4 2-) к - и/или -цепям одной молекулы или соседних молекул селеногликопротеина (фиг.2). Молекулярная масса CaH2SiO4-SeГП - 7531, молярные соотношения SeГП:Ca2+:H2SiO4 2- - 1:8:4. 2. Вещество кальция цианид-селеногликопротеин (Ca(CN)2-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты (и возможно пролина) и C-концевым группам присоединены катионы кальция, по аминогруппам (-NH3 -) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены цианид-анионы (CN-) к - и/или -цепям селеногликопротеина (фиг. 3). Молекулярная масса Ca(CN)2-SeГП - 7363, молярные соотношения SeГП:Ca2+:CN- - 1:8:8. 3. Вещество кальция гидрофосфат-селеногликопротеин (CaHPO4-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты (и возможно пролина) и концевого -углерода присоединены катионы кальция; по аминогруппам (-NH3 +) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены гидрофосфат-анионы (HPO4 -2 к - и/или -цепи одной молекулы или соседних молекул селеногликопротеина (фиг.4). Молекулярная масса CaHPO4-SeГП - 7539. Молярные соотношения SeГП:Ca2+:HPO4 2- - 1:8:4. 4. Вещество кальция йодид-селеногликопротеин (CaI2-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты (и возможно пролина) и концевого -углерода присоединены катионы кальция; по аминогруппам (-NH3 -) гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены йодид-анионы (I-) к - и/или -цепи (фиг. 5). Молекулярная масса (CaI2-SeГП) - 7409. Молярные соотношения SeГП:Ca2+:I- - 1:8:8. 5. Вещество стронция дигидроортосиликат-селеногликопротеин (SrH2SiO4-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты (и возможно пролина) и концевого -углерода присоединены катионы стронция (Sr2+); по аминогруппам (-NH3 +) гистидина, аргинина и концевой аминогруппе присоединены дигидроортосиликат-анионы (H2SiO4 2-) к - и/или -цепи одной молекулы или соседних молекул селеногликопротеина (фиг. 6). Молекулярная масса SrH2SiO4-SeГП - 7915. Молярные соотношения SeГП: Sr2+:H2SiO4 2- - 1:8:4. 6. Вещество магния гидрофосфат-селеногликопротеин (MgHPO4- SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты и C-концевым группам присоединены катионы магния (Mg2+); по аминогруппам гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены гидрофосфат-анионы (HPO4 2-) к альфа- и/или бета-цепи одной молекулы или соседних молекул селеногликопротеина (фиг.7). Молекулярная масса MgHPO4-SeГП - 7411. Молярные соотношения SeГП:Mg2+:HPO4 2- - 1:8:4. 7. Вещество железа гидрофосфат-селеногликопротеин (FeHPO4-SeГП). Вещество включает ионизированный селеногликопротеин (фиг. 1), к которому по карбоксильным группам (-COO-) глутаминовой кислоты и C-концевым группам присоединены катионы железа (II) (Fe2+); по аминогруппам гистидина, аргинина и N-концевой группе присоединены гидрофосфат-анионы к альфа- и/или бета- цепи одной молекулы или соседних молекул селеногликопротеина (фиг. 8). Молекулярная масса FeHPO4-SeГП - 7667. Молярные соотношения SeГП:Fe2+:HPO4 2- - 1:8:4. Примеры получения селеновых гликопротеиновых элементоорганических веществ - Se-ГПЭОВ (солевых форм)
Пример 1. Способ получения кальция дигидроортосиликат-селеногликопротеина (CaH2SiO4-SeГП). К селеногликопротеину добавляют необходимое количество водного раствора ортосиликата кальция, предварительно подвергнутого электролизу и гидролизу. Смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 510-3 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Пример 2. Способ получения кальция цианид-селеногликопротеина (Ca(CN)2-SeГП). К селеногликопротеину добавляют необходимое количество водного раствора цианида кальция, предварительно подвергнутого электролизу. Смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 510-3 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Пример 3. Способ получения кальция гидрофосфат-селеногликопротеина (CaHPO4-SeГП). К селеногликопротеину добавляют необходимое количество гидрофосфата кальция, предварительно подвергнутого электролизу. Смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 510-3 Вт/см, частота 20-30 МГц). Пример 4. Способ получения кальция йодид-селеногликопротеина (CaI2-SeГП). К селеногликопротеину добавляют определенное количество водного раствора иодида кальция предварительно подвергнутого электролизу. Подобную смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 510-3 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Пример 5. Способ получения стронция дигидроортосиликат- селеногликопротеина (SrH2SiO4-SeГП). К селеногликопротеину добавляют определенное количество водного раствора ортосиликата стронция, предварительно подвергнутого электролизу и гидролизу. Смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 510-3 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Пример 6. Способ получения магния гидрофосфат-селеногликопротена (MgHPO4-SeГП). К селеногликопротеину добавляют необходимое количество ионов магния, полученных при электролизе глицерофосфата магния и необходимое количество гидрофосфат-анионов, полученных при электролизе гидрофосфата кальция. Смесь выдерживают в электромагнитном высокочастотном поле (мощность 5102 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Пример 7. Способ получения железа гидрофосфат-селеногликопротеина (FeHPO4-SeГП). К селеногликопротеину добавляют необходимое количество ионов железа, полученных при электролизе тетрагидрата ацетата железа, и необходимое количество гидрофосфат-анионов, полученных при электролизе гидрофосфата кальция. Смесь выдерживают в электромагнитном поле (мощность 510-3 Вт/см2, частота 20-30 МГц). Se-ГПЭОВ включают в себя асимметричную белковую молекулу с альфа-спиралью и бета-структурой. Гидрофобный конец молекулы Se-ГПЭОВ переходит в альфа-спираль, бета-структура молекулы Se-ГПЭОВ 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-ГПЭОВ входит 15 аминокислот. Соответственно вышеизложенной технологии могут быть получены молекулы разнообразных селеновых гликопротеиновых элементоорганических веществ с различным числом аминокислот и относительно низким молекулярным весом. Острую токсичность препарата исследовали при внутрибрюшинном введении Se-ГПЭОВ 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-ГПЭОВ 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-ГПЭОВ являются органическими соединениями, обладают иммуностимулирующими свойствами, нетоксичны, полностью растворимы в воде и биологических жидкостях - крови, лимфе и ликворе. В 1 мл Se-ГПЭОВ содержится в зависимости от количества аминокислот в лиганде от 20 до 30 мг субстанции и 6 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 до 150 мг активного вещества, которое вводят одномоментно или дробно. Способ активации и стимуляции иммунной системы осуществляют следующим образом. Полученный препарат Se-ГПЭОВ представляет собой раствор активного вещества в 60 - 90%-ном этиловом спирте, 1 мл которого содержит 20-30 мг лекарственной субстанции. Se-ГПЭОВ 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%-ного спирта или 1:15 при 90%-ном спирте. Например: детям до 6 лет при клинической патологии средней степени тяжести препарат вводят однократно в виде инъекции от 0,1 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 до 3,0 мл, причем препарат растворяют в 1/3 стакана кипяченой слегка теплой воды (36-38oC). 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 иммуностимулирующих селеновых гликопротеиновых элементоорганических веществ (солевых форм) наблюдается активная стимуляция иммунной системы, проявляющаяся улучшением клинического самочувствия больных и нормализацией иммунитета - увеличением продукции клеток СД4 Т-хелперов, а также возрастанием киллерной и фагоцитарной активности.
Класс A61K33/04 сера; селен или теллур; их соединения
Класс A61K31/095 соединения, содержащие серу, селен или теллур, например тиолы
Класс A61P37/04 иммуностимуляторы