ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕХАНО АКТИВИРОВАННОГО ГЛЮКОНАТА КАЛЬЦИЯ (МАКГ) В ВОДНОМ РАСТВОРЕ МЕТОДОМ ЯМР

ВВЕДЕНИЕ....
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЛЮКОНАТА КАЛЬЦИЯ МЕТОДАМИ МАГНИТНОЙ РАДИОСПЕКТРОСКОПИИ (ОБЗОР)
1.1 МЕХАНОАКТИВАЦИЯ
1.2 МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
1.3 МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫЙ ГЛЮКОНАТ КАЛЬЦИЯ.
1.4 ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС (ЯМР)
1.4.1 Химический сдвиг
1.4.2 Константы спин-спинового взаимодействия (КССВ)
1.5 ДВУМЕРНАЯ КОРРЕЛЯЦИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ЯМР (COSY)...
1.6 ЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС (ЭПР)
ГЛАВА 2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 ПОЛУЧЕНИЕ МЕХАНО АКТИВИРОВАННОГО ГЛЮКОНАТА КАЛЬЦИЯ ....
2.3 СПЕКТРОМЕТРЫ ЯМР и ЭПР
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1 СПЕКТРЫ ЭПР И ЯМР.
3.3 АНАЛИЗ *Н ЯМР СПЕКТРОВ, ПОСТРОЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ СТРУКТУРЫ
ГК в водном РАСТВОРЕ
3.4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ де
ЛИТЕРАТУРА
Купить

Широко известна роль кальция в жизнедеятельности организма. Кальций необходим для формирования и сохранения целостности костной ткани, осуществления процесса передачи нервных импульсов, сокращения скелетных и гладких мышц, функционирования миокарда, свертывания крови. Кальций также снижает проницаемость клеток и сосудистой стенки, предотвращает развитие воспалительных реакций, повышает устойчивость организма. Различные патологические процессы - остеопороз, многие тяжёлые стоматологические заболевания, дисфункция скелетной и гладкой мускулатуры, нарушения сердечного ритма, сердечная недостаточность, нарушение свертывания крови, тетания (судороги), - прямо или косвенно связаны с недостатком кальция в организме. В связи с этим, заболевания, вызванные нарушением обмена или связанные с нарушением обмена кальция в организме, являются серьезной проблемой медицины [1].
По данным Всемирной организации здравоохранения и Института Питания РАМН, потребление кальция в России почти в два раза ниже рекомендованной нормы, а такое заболевание как остеопороз, как причина инвалидности и смертности, занимает сейчас четвертое место среди неинфекционных заболеваний. Особенно часто от этой болезни страдают беременные, кормящие женщины, дети и люди пожилого возраста. Кроме того, согласно данным Всемирной организации здравоохранения, только 25% пациентов полностью восстанавливаются после перелома шейки бедра, 50% - остаются инвалидами, 25% больных умирают. Самый тяжелый перелом, связанный с остеопорозом - перелом проксимального отдела бедра (в том числе шейки бедра) [2,3].
На сегодняшний день выпускается масса препаратов, направленных на лечение заболеваний костных тканей, восстановление содержания кальция в организме и кальциевого обмена, но терапевтическая эффективность существующих препаратов во многих случаях недостаточна. Поэтому основным методом лечения является оперативное вмешательство (костнопластические операции - протезирование или пломбировка дефектов костных тканей, стоматологические операции), но и он не дает устойчивого (гарантированного) положительного результата, так как не устраняет причину развития данных заболеваний.
В связи с этим существует необходимость проведения комплексного лечения с применением высокоэффективных, безвредных и общедоступных препаратов кальция. Однако биодоступность таких препаратов для организма невелика и терапевтическая эффективность крайне мала.
В последнее время были предложены методы обработки, позволяющие получить быстрорастворимые, усвояемые и более эффективные медицинские препараты, например, быстрорастворимый аспирин [4,5].
В результате многолетних исследований учеными Ижевского ФТИ УрО РАН совместно с Ижевской государственной медицинской академией был предложен метод механоактивации для получения уникальной не имеющей мировых аналогов по эффективности нанодисперсной аморфной формы кальциевой соли глюконовой кислоты (Кальций-МАКГ) [1]. Эта форма представляет собой порошок с размером частиц от 50 до 500 нм. Последующие исследования не выявили изменения химического состава образца в процессе механоактивации. Данный препарат характеризуется повышенной биологической активностью, обусловленной, скорее всего его высокой химической активностью и увеличением общей поверхности частиц [6]. Результаты клинических испытаний показывают существенное увеличение терапевтического эффекта и отсутствие вредного влияния на организм.
Препарат не имеет дополнительных побочных действий, противопоказаний к применению и не образует кальциевых отложений в органах. При пероральном применении обладает уникальной не имеющей мировых аналогов терапевтической эффективностью и безопасностью при лечении заболеваний, обусловленных или связанных с нарушением обмена кальция в организме (диспластические и дегенеративно-дистрофические процессы, заболевания опорно-двигательного аппарата, дефекты костных тканей, травматические и патологические переломы, боли в суставах, остеопороз различного генеза, заболевания пародонта и т.п.). Препарат обеспечивает нормальную жизнедеятельность связанных с обменом кальция систем организма. Уникальная эффективность выявлена при суточной дозировке по Са, не превышающей 300 мг, и без дополнительного применения витаминов группы Д и регулирующих процесс ремоделирования костной ткани препаратов. Мировой медицине не известны кальцийсодержащие химические соединения или лекарственные препараты, обладающие столь высокой терапевтической эффективностью, безопасностью и минимальными ограничениями к применению.
Однако для понимания природы биоусвояемости необходимо проведение дальнейших биохимических и физико-химических исследований механоактивированного глюконата кальция.
Препарат механоактивированного глюконата кальция ранее был хорошо изучен в работах [6-11]. При этом одной из важных задач было определение причины существенного увеличения терапевтического эффекта глюконата кальция после его механической обработки. Проанализировав все полученные результаты, можно сделать вывод о том, что природа этого явления еще не изучена до конца. Однако известно, что в результате механоактивации препарата не наблюдается каких-либо изменений химического состава образца, происходит его аморфизация со значительным увеличением доли активной поверхности, отсутствуют какие-либо загрязнения мелющим материалом. При этом в спектре ЭПР появляется сигнал, который объясняется образованием свободного радикала. Учитывая значение g-фактора, возникновение такого парамагнитного центра, вероятно, связано с разрывом связи Са-0 с последующим образованием 5-глкжонолактона. Есть предположение, что при механоактивации происходит изменение стереохимического строения молекулы ГК, что и может служить причиной повышения биоусвояемости препарата.
Однако до настоящего времени, стереохимическое строение механоактивированного глюконата кальция в достаточной мере оставалось неизученным. Вместе с тем конформационный анализ полученных материалов детально также не проводился.
Используя метод ядерного магнитного резонанса на ядрах ’Н по относительному положению пиков поглощения, отражающих различное окружение протонов, можно получать подробную информацию о строении молекулы [12, 13].
Целью работы является изучение трехмерной структуры молекулы механоактивированного глюконата кальция (МАКГ) в водном растворе методом ЯМР для изучения возможных причин повышения терапевтической эффективности лекарственного препарата.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
1. Получение 'Н ЯМР спектров водных растворов с различной концентрацией МАКГ.
2. Нахождение констант спин-спинового взаимодействия из полученных спектров для определения торсионных углов между взаимодействующими протонами.
3. Построение трехмерной модели изучаемой молекулы.
Купить