Диссертация (Получение и стандартизация биологически активных водорастворимых сополимеров на основе N-оксидов пиридина), страница 2

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР кафедры биотехнологииипромышленнойфармацииФГБОУВО«Московскийтехнологическийуниверситет» Министерства образования и науки Российской Федерации (НИР от09.01.2017 г. № А – 29).Содержаниедиссертационнойработысоответствуетпаспортуспециальности 14.04.02 – «Фармацевтическая химия, фармакогнозия». Результатыпроведённых исследований соответствуют пунктам1,2 и 3 паспортаспециальности «Фармацевтическая химия, фармакогнозия».Методология и методы исследованияМетодологической основой диссертационного исследования выступалилитературные данные, как отечественных, так и зарубежных авторов, позволившиеопределить оптимальную модель экспериментов и выбрать N-оксидирующийагент.ИспользованыметодыЯМР-спектроскопия,УФ-спектрофотометрия,рефрактометрия. Математическая и статистическая (Р=95%) обработка данныхпроводилась в программе Microsoft Excel 365.8Основные положения, выносимые на защиту:1.

Способ модификации сополимеров 2-метил-5-винилпиридина и Nвинилпирролидона путем N-оксидирования.2. Влияние рН, температуры и концентрации субстанции на реакцию Nоксидирования сополимеров 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона.3. Оценка степени превращения реакции N-оксидирования сополимеров Nвинилпирролидона и 2-метил-5-винилпиридина.4. Разработка и валидация методов контроля качества сополимера Nвинилпирролидона и 2-метил-5-винилпиридин-N-оксида.5. Корреляция степени превращения сополимеров N-винилпирролидона и 2метил-5-винилпиридина с его растворимостью в воде и иммуноадъювантнойактивностью.Степень достоверности результатов исследованияДостоверность научных положений и выводов определяется достаточнымипосвоемуобъемуданными,современнымиметодамиисследованияистатистической достоверностью полученных результатов.

В работе примененопостроение математических моделей, использованы методы математическогопланированияэксперимента.Результаты,полученныеприпроведенииисследований, статистически обработаны и представлены в формулах, таблицах, нарисунках, которые приведены в тексте диссертации.Апробация работыОсновные положения диссертации обсуждались на II МеждународнойИнтернет-конференции «На стыке наук. Физико-химическая серия» (Казань, 2014);VIII международной научно-практической конференции «Современные концепциинаучных исследований» (Москва, 2014); XI международной научно-практическойконференции «Научные перспективы XXI века. Достижения и перспективы новогостолетия»(Новосибирск,2015);XМеждународнойнаучно-практическойконференция «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого итеорииновоговремени»(Екатеринбург,2015);Всероссийскойнаучно-практической конференции «Актуальные вопросы теории и практики современной9биотехнологии» (Луга, 2015); Юбилейных научных чтениях, посвященных 120летию со дня рождения проф.

Н.А. Преображенского (Москва, 2016); VIВсероссийской конференции с международным участием «Современные проблемыхимической науки и фармации» (Чебоксары, 2017).ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 5 статей внаучных изданиях, рекомендованных ВАК, 2 Евразийских патента, 7 тезисовдокладов.Личный вклад автораВсе экспериментальные результаты, приведенные в диссертации, полученысамим автором. Автором разработаны методики количественного определения NоксидасополимераN-винилпирролидонаи2-метил-5-винилпиридинаиопределения посторонних примесей в субстанции. Выявлена корреляция данных,полученных двумя различными методами (13С ЯМР спектроскопия и УФспектрофотометрия).ИсследованиябиологическойактивностиN-оксидасополимера N-винилпирролидона и 2-метил-5-винилпиридина проведены на базефилиала ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава РФ в г.

Уфа «Иммунопрепарат» ина базе ГНУ ВНИИВВиМ Россельхозакадемии. Автор разрабатывал и выносил наобсуждение основные идеи диссертационной работы, а также анализировалэкспериментальные результаты и их статистически обрабатывал. Самостоятельнопроведен обзор и анализ литературы. Автор является основным исполнителемнаписания публикаций по теме диссертации и разработке проекта нормативнойдокументации.Объем и структура диссертацииДиссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 20таблиц и 73 рисунка. Работа состоит из введения, обзора литературы, описанияобъектов и методов исследования, экспериментальных исследований, выводов,библиографического списка. Список литературы включает 176 источников, из них135 работы зарубежных авторов.10ГЛАВА 1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ1.1.Классификация современных адъювантовВакцины, по мнению многих исследователей, являются одними из наиболееуспешных медицинских мер, направленных против инфекционных заболеваний[101] Разработка новых вакцин, улучшение неоптимальных вакцин и быстроереагирование на недавно сформировавшиеся патогенны имеет важное прикладноезначение, направленное на решение основных проблем клинической практики[112]. При проектировании эффективных вакцин необходимы несколько ключевыхэлементов. Во-первых, необходим антиген, против которого направлена памятьиммунного ответа. Особенно важным является его выбор (в тех случаях, когдавыбор осуществляется среди множества антигенов, например, для бактериальныхпатогенов) и презентация (например, когда необходимо сохранить третичнуюструктуру или для индукции конформационно специфичных функциональныхантител) [81].

Во-вторых, стимуляция иммунной системы, как известно, играетважную роль в эволюции адаптивного иммунного ответа [103]. Таким образом,включение иммунных усилителей (также называемых адъювантами), которыевызывают ранние врожденные иммунные ответы, способные помочь в генерациинадежных и долговечных адаптивных иммунных реакций, имеет решающеезначение для эффективности вакцины. Наконец, системы доставки вакцины (какантигена, так и иммунных усилителей) в соответствующие клетки иммуннойсистемы будут гарантировать ее оптимальную стимуляцию [134].Адъюванты, широко используемые в настоящее время, как для человека, таки для животных по большей части были разработаны эмпирически, без четкогопонимания их клеточных и молекулярных механизмов действия [39].

Тем не менее,последние данные показывают, что практически все адъюванты повышают T- и Вклеточные ответы путем привлечения компонентов иммунной системы, а не путемпрямого воздействия на сами лимфоциты [128,129,133].Адъювантытрадиционноиспользуютсядляувеличениявеличиныадаптивного ответа на вакцины, основанной на титре антител или способностипредотвращать инфекцию, но вторая роль адъювантов также становится все более11важной: направление типа адаптационной реакции для получения наиболееэффективной формы иммунитета для каждого конкретного возбудителя.

Такимобразом, существуют две различные причины включения адъювантов в вакцину.Первая причина использования адъювантов в клинике:• увеличение отклика на вакцину в общей популяции с помощью увеличениясреднеготитраантители/илидолисубъектов,которыестановятсяиммунизированными;• увеличение сероконверсии в популяциях с уменьшенной ответной реакциейиз-за возраста (как детей, так и пожилых людей), болезней или терапевтическихвмешательств, а при использовании адъюванта MF59 для повышения ответапожилых пациентов на вакцины против гриппа [53, 138];• содействие использованию небольших доз антигена, так как способностьадъюванта вызывать сопоставимые ответы с существенно меньшими количествамиантигена, что может быть важно в условиях, когда широкомасштабная вакцинацияявляется срочной и ограниченной по производственной мощности, например, вслучае появления пандемического штамма вируса гриппа [18, 52];• иммунизация с меньшим количеством доз вакцины.

Многократныеинъекции требуют большого количества вакцины, вызывает в большинстве странмира значительные логистические проблемы. Адъюванты могут уменьшить числодоз, необходимых для достижения защиты [55, 144].Вторая причина для включения адъюванта в вакцину – достижениекачественного изменения иммунного ответа. Для вакцин, находящихся вразработке в настоящее время, адъюванты все чаще применяются для поддержаниятех видов иммунитета, которые неэффективно вызваны неадъювантнымиантигенами [80, 132]. Например, адъюванты используются в доклинических иклинических исследованиях, чтобы:• обеспечить функционально подходящие типы иммунного ответа, например,клетки Т-хелперы 1 (Th1) по сравнению с клетками Th2, Т-клетки CD8+ посравнению с CD4+, специфические изотипы антител [62];• увеличить выработку Т-клеточной памяти [82, 123];12• увеличить скорость начальной реакции, которая может иметь решающеезначение в вспышках пандемической инфекции [83, 166];• изменять широту, специфичность или сродство иммунного ответа [104, 111,126].Виды адъювантовМинеральные солиСоли алюминия, главным образом, гидроксид алюминия или фосфат, былинаиболее широко применяемыми в качестве адъювантов для человека [43, 85, 143].К сожалению, квасцы относительно слабые адъюванты, особенно для активацииклеточного иммунного ответа [58, 163, 168].Механизм, по которому действуют соли алюминия, остается неизвестным,хотя существует предложение, что они работают, образуя депо антигена на местепрививки.

Другие возможные механизмы действия могут включать активациюкомплемента или эозинофилов, или активацию макрофагов [95, 153].Когда квасцы вводят подкожно или интрадермально, а не внутримышечно,появляются гранулемы. Другие побочные эффекты квасцов – увеличениеколичества IgE, аллергенность и потенциальная нейротоксичность. Обычноалюминий выводится почками, хотя при определенных условиях, таких какпониженная функция почек, алюминий накапливается в организме и может статьтоксичным [51].Высокие уровни алюминия в организме влияют преимущественно на мозг икостные ткани, вызывая фатальный неврологический синдром и диализ-деменцию.Интоксикацияалюминиемтакжепотенциальносвязанасбоковымамиотрофическим склерозом и болезнью Альцгеймера [54, 86].Также соли кальция, железа и циркония были использованы для адсорбцииантигенов.

В частности, фосфат кальция был использован в вакцине от коклюша[59, 96].13Тензоактивные соединенияQuil А является сапонином, полученным из водного экстракта коры QuillajaSaponaria. Фракции, выделенные из этого экстракта с помощью обращено фазовойхроматографии, такие как QS-21, имеют способность индуцировать сильныеклеточные ответы против ВИЧ-1 и других патогенпроизводных антигенов [108,156].Quil А - натуральный продукт, состоящий из более чем 23 различныхсапонинов и является слишком токсичным для человека. В дополнение к тяжелымместным реакциям и гранулемам, токсичность включает тяжелый гемолиз [109,141].Производный сапонин QS-21 менее токсичен, чем Quil А, но имеет те женедостатки, что делает его непригодным для активного применения, кроме вакцинот рака, где может быть приемлема высокая токсичность. Однако в относительнонизких дозах QS-21 может быть включен в состав вакцин [110].Адъюванты, производные микроорганизмовУчитывая сильное иммуностимулирующее действие, бактериальные илигрибковыевеществаявляютсяпродуктивнымисточникомпотенциальныхадъювантов.