адсорбент для извлечения атерогенных липопротеинов из биологических жидкостей

Формула изобретения

АДСОРБЕНТ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АТЕРОГЕННЫХ ЛИПОПРОТЕИНОВ ИЗ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, включающий модифицированную лигандом кремнеземную матрицу, отличающийся тем, что в качестве лиганда он содержит интерполимерный комплекс хитозана с декстрансульфатом натрия при молярном соотношении компонентов 1:2 - 1:12 и массовом соотношении матрица- лиганд- 1:0,03 - 1: 0,020 г/г.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к средствам экстракорпорального связывания атерогенных липопротеинов.

Известно, что развитие атеросклероза тесно связано с процессами транспорта холестерина в артериальную стенку атерогенными липопротеинами (липопротеинами низкой и очень низкой плотности - ЛНП и ЛОНП) [1].

В норме действует рецепторный механизм, благодаря которому накопления холестерина и атерогенных липопротеинов в клетке не происходит. При холестеринемии любой природы этот механизм нарушается, и возникает необходимость избирательного удаления атерогенных липопротеинов из организма.

Известны сорбенты для связывания атерогенных липопротеинов из плазмы крови, представляющие собой гелевые матрицы, модифицированные сульфополи- сахаридами, обеспечивающими специфичность этих сорбентов по отношению к атерогенным липопротеинам - это сефароза, модифицированная гепарином [2], и поливиниловый спирт, модифицированный декстрансульфатом [3]. Главным недостатком этих сорбентов является невозможность работы с цельной протекающей кровью из-за плохих гидродинамических свойств гелей и их высокой стоимости.

Известен гемосорбент для извлечения атерогенных липопротеинов, полученный иммобилизацией гепарина на поверхности силохрома (СХ) с диаметром пор 100-300 онм [4]. Жесткая матрица - силохром обладает прочностью и устойчивостью в физиологических условиях и большой однородностью пор, что позволяет осуществлять сорбцию непосредственно из крови, а наличие специфического лиганда к ЛНП - гепарина обеспечивает емкость по общему холестерину, равную 8,7 мг/г. Однако указанный сорбент не обладает высокой емкостью по отношению к атерогенным липопротеинам (7,0 мг/г).

В патенте [5] описаны сорбенты для извлечения атерогенных липопротеинов из биологических жидкостей, полученные путем модификации органических (целлофан, биогель) и неорганических (макропористое стекло) матриц различными сульфополисахаридами, такими как гепарин, декстрансульфат натрия (ДС) и хондроитинсульфат и т.д. При этом наибольшей емкостью к атерогенным липопротеинам обладает сорбент на основе макропористого стекла (МПС), содержащий иммобилизованный ДС (65% извлечения). Однако этот показатель зависит от оптимального сочетания ряда факторов: диаметра пор, размера гранул молекулярной массы (характеристическая вязкость) ДС, от содержания в нем серы. Так, наибольшей процент извлечения (65%) отмечен при следующих характеристиках сорбента: размер гранул 0,08-0,12 мм, мол. мас ДС 7,0 кД (или характеристическая вязкость [] = 0,027 дл/г), содержание серы 17,7 мас.%. При этом увеличение молекулярной массы с 7,0 до 500 кД ([] = 0,2 дл/г) при прочих равных условиях снижает степень извлечения до 18%. К такому же результату приводит использование ДС с низким (5,7%) содержанием серы.

Недостатками прототипа являются:

1. Использование гранул размером 0,08-0,12 мм, что непригодно для перфузии цельной крови, вследствие травматизации форменных элементов. Все используемые в практике гемосорбенты имеют гранулы диаметром более 0,2 мм.

2. Заведомо низкая скорость перфузии (0,3 мл/мин), в то время как в практической гемосорбции скорость перфузии составляет от 40 до 100 мл/мин.

3. Использование низкомолекулярного (7,0 кД) и высокозамещенного ДС, получение которого связано с трудностями и использование которого ведет к значительному расходу при иммобилизации его на носителе.

Все это препятствует использованию данных сорбентов в практической гемосорбции.

Целью изобретения является создание специфического сорбента, позволяющего осуществлять эффективную сорбцию атерогенных липопротеинов из любых биологических жидкостей, обладающего высокой избирательностью к атерогенным липопротеинам и пригодного к использованию в условиях практической гемосорбции.

Указанная цель достигается тем,что адсорбент содержит в качестве лиганда интерполимерный комплекс хитозана (ХТ) с декстрансульфатом натрия в мольном соотношении компонентов 1: 2-1:12 и весовом соотношении матрица:лиганд 1: 0,003-1:0,020 (г:г). Указанный интерполимерный комплекс хитозана с декстрансульфатом натрия ранее в литературе на описан.

Интерполимерный комплекс хитозана с ДС получают смешиванием водного или водно-мочевинного раствора хлоргидрата хитозана с рН 5,5 - 7,5 с водным раствором ДС с мол.мас. 500 кД, что соответствует молекулярной массе коммерческого ДС, при мольном соотношении 1:2-1:12 и последующим высушиванием продукта лиофильно. Получение и свойства адсорбентов иллюстрируют следующие примеры.

П р и м е р 1. Подготовка и активация носителя.

Образцы гранулированных частиц носителя СХ, МПС, силикагель (СГ) со средним размером 0,4 - 0,8 мм обрабатывают 0,2 М водным раствором азотной кислоты в соотношении 1:20 при 70-80^oC в течение 3 ч, затем промывают водой до нейтрального значения рН промывных вод и сушат при 500-600^oC в течение 3 ч.

П р и м е р 2. 10 г МПС со средним диаметром пор 200 нм, обрабатывают 60 мл 3%-ного раствора -аминопропилтриэтоксисилана при 95-100^oC в течение 6 ч, затем суспензию промывают водой до нейтрального значения рН промывных вод и сушат в вакууме при 60^oC.

Количество введенных аминогрупп 0,3 ммоль/г.

П р и м е р 3. Пример осуществляют аналогично примеру 2, но в качестве носителя используют СХ со средним диаметром пор 180 нм. Количество аминных групп на матрице составляет 0,24 ммоль/г.

П р и м е р 4. Пример осуществляют аналогично примеру 2, но в качестве носителя используют СГ со средним диаметром пор 200 нм. Количество аминных групп на матрице составляет 0,16 ммоль/г.

П р и м е р 5. К 10 г МПС с диаметром пор 200 нм добавляют 150 мл толуола и 6 мл -глицидоксипропилтриэтоксисилана, кипятят в течение 8 ч, затем суспензию промывают толуолом, ацетоном, водой и сушат в вакууме при 60^oC. Количество введенных эпоксигрупп 0,13 ммоль/г.

П р и м е р 6. Пример осуществляют аналогично примеру 5, но в качестве носителя используют СХ со средним диаметром пор 70 нм. Количество эпоксигрупп на матрице составляет 0,21 ммоль/г.

П р и м е р 7. Пример осуществляют, аналогично примеру 5, но в качестве носителя используют СГ со средним диаметром пор 70 нм. Количество эпоксигрупп на матрице составляет 0,17 ммоль/г.

Приготовление адсорбентов.

П р и м е р 8. К 1 г активированного по примеру 2 носителя добавляют 5 мл 1%-ного раствора поликомплекса при соотношении хлоргидрат хитозана:декстрансульфат натрия (ХГХ:ДС), равном 1:6 в 4 М водном растворе мочевины с рН 7,6, перемешивают встряхиванием в течение 5 ч при комнатной температуре, суспензию фильтруют, промывают 1 М раствором хлористого натрия, водой и сушат. Весовое соотношение матрица:лиганд составляет 1:0,0124 (г/г).

П р и м е р 9. 1 г активированного по примеру 3 носителя обрабатывают аналогично примеру 8, но при соотношении ХГХ:ДС, равном 1:3. Весовое соотношение матрица:лиганд 1:0,0107 (г/г).

П р и м е р 10. 1 г активированного по примеру 4 носителя обрабатывают аналогично примеру 8, но при соотношении ХГХ:ДС, равном 1:9. Весовое соотношение матрица:лиганд 1:0,0112 (г/г).

П р и м е р 11. 1 г активированного по примеру 5 носителя обрабатывают аналогично примеру 8. Весовое соотношение матрица:лиганд 1:0,0145 (г/г).

П р и м е р 12. 1 г активированного по примеру 7 носителя обрабатывают аналогично примеру 8, но при соотношении ХГХ:ДС, равном 1:9. Весовое соотношение матрица:лиганд 1:0,017 (г/г).

Определение емкости адсорбентов.

П р и м е р 13. Кровь перфузируют через колонку объемом 1 см³ с адсорбентом, приготовленным согласно одного из примеров 8-12, по замкнутому контуру со скоростью 1 мл/мин в течение 45 мин при соотношении адсорбент : кровь 1: 6 по объему. В плазме крови, содержащей 300 мг/дл общего холестерина, после сорбции определяют концентрацию холестерина, а также содержание ЛНП методом ракетного иммуноэлектрофореза.

В табл. 1 приведены сорбционные характеристики адсорбентов, приготовленных согласно вышеприведенным примерам.

При мольном соотношении хитозан : ДС менее 1:2 образуется водорастворимый поликомплекс, что не позволяет иммобилизовать его на поверхность носителя, а при соотношении компонентов больше 1:12 в системе помимо поликомплекса существует свободный ДС.

Емкость сорбентов резко снижается при количестве иммобилизованного лиганда меньше 3 мг на 1 г сорбента, а при количестве лиганда на матрице больше 20 мг емкость сорбентов по извлекаемому компоненту практически не меняется.

П р и м е р 14. Регенерация адсорбентов.

Адсорбент на основе макропористого стекла или силихрома и силикагеля после контакта с кровью промывают 2-3 раза физиологическим раствором, затем обрабатывают в течение 10 мин 1 М раствором хлористого натрия при соотношении адсорбент: элюент-1: 20 по весу, промывают физиологическим раствором и повторно определяют емкость сорбента на новой порции крови. Емкость сорбента по отношению к ЛНП сохраняется после 3 циклов сорбции-десорбции.

П р и м е р 15. Определение гемосовместимости.

Донорскую кровь (10 мл) пропускают через колонку, содержащую 1 см³ адсорбента, со скоростью 5 мл/мин в течение 20 мин. До и после сорбции определяют количество тромбоцитов и концентрацию свободного гемоглобина в плазме.

Полученные данные приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, при перфузии крови через колонку с сорбентом, содержащим интерполимерный комплекс, адгезия тромбоцитов на их поверхности значительно ниже показателей, характерных для активированных углей (более 40%), широко применяющихся в гемосорбции.

Таким образом, предлагаемые адсорбенты обладают повышенной селективной емкостью по отношению к ЛНП и ЛОНП и хорошей гемосовместимостью при сорбции из протекающей крови.