ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ
БИОЛОГИЯ»
МАТЕРИАЛЫ
V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ
ИНТЕРНЕТ - КОНФЕРЕНЦИИ
Ставрополь, 2017
УДК
ББК 28.070 я 431
Ф 50
«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ». МАТЕРИАЛЫ V МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ ИНТЕРНЕТ – КОНФЕРЕНЦИИ. - Ставрополь. Изд-во: СтГМУ, 2017. – 164 с.
ISBN
Члены редакционной коллегии:
д.м.н., профессор Щетинин Е.В.
д.б.н., профессор Эльбекьян К.С.
к.м.н., доцент Гевандова М.Г.
к.ф-м.н., доцент Дискаева Е.И.
к.ф-м.н., доцент Вечер О.В.
Ответственный редактор: ректор Ставропольского государственного медицинского университета д.м.н., профессор В.И. Кошель
В сборнике представлены материалы V международной научной Интернет – конференции по перспективным проблемам биотехнологии лекарственных средств, разработки биологически активных веществ, химии, биологии, экологии, актуальным вопросам теплофизики, термодинамики, физической гидродинамики и особенностям преподавания физики и химии в медицинском вузе.
Рецензент:
проректор по учебной деятельности, профессор Ходжаян А.Б.
УДК
ББК 28.070 я 431
Ф 50
ISBN
Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом СтГМУ
Ставропольский государственный
медицинский университет, 2017
БИОТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ ДЛЯ КОСМЕТИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
Сохацкая С.А.1Аванесян С.С.2Козюра А.О.2
1ФГБОУ ВО Ставропольский Государственный Медицинский Университет
2ФГАОУ ВО Северо-Кавазский Федеральный Университет
Кожа находится под влиянием многих факторов, негативное влияние которых приводит к повреждениям различной степени и ухудшению внешнего вида и состояния [3]. Проблема комплексного ухода за кожей с учетом ее физиологических, биохимических потребностей является актуальной для разработчиков косметических средств. Среди средств по уходу за кожей особого внимания заслуживают космецевтические препараты[5]. Основными требованиями к ним является наличие в составе препарата действующих веществ (активных компонентов), обладающих лечебными свойствами, наличие доказательной базы терапевтической эффективности, качества, безопасности [8, 9]. В качестве активных компонентов космецевтических средств получили распространение экстракты на основе сырья природного происхождения. Экстракция часто применяется как в лабораторных так и промышленных условиях с целью увеличения концентрации биологически активных веществ по сравнению с нативным сырьем, тем самым усилить фармакологические свойства.
Достоинством данного метода является простота манипуляций, а также возможность осуществления процесса в мягких условиях, что позволяет сохранить биологически активные вещества. Кроме того, процесс имеет высокую экономическую эффективностьи хорошо сочетается с другими методами получения космецевтических средств.
На полноту экстракции влияют следующие факторы: природа экстрагента и экстрагируемого вещества, температура протекания процесса, продолжительность процесса, степень измельчения сырья, методика экстракции, присутствие электролитов, величина рН [6].
Важную роль в процессе экстракции играет подбор растворителя, который также называется экстрагентом, способного извлекать необходимые вещества из раствора. При подборе экстрагента важным критерием является его химическая природа, а также химический состав сырья. К экстрагентам, используемым в космецевтике предъявляют ряд требований, таких как селективность (избирательная способность извлекать необходимые вещества), безвредность для организма, химическая и физическая стабильность, доступность, дешевизна [7] .
В качестве экстрагентов в космецевтике используют: воду, спирты (этиловый 40% и 95%), масла (подсолнечное, оливковое, соевое), эфиры, буферные растворы солей и кислот[4].
Среди экстрагентов получила распространение вода, так как она легко проходит через клеточные оболочки; является хорошим растворителем по отношению ко многим полярным веществам; не оказывает влияния на фармацевтическую активность полученного продукта; экономически выгодна; не горит, не взрывается [2]. Однако, наряду с положительными свойствами, имеются и отрицательные – в частности вода является благоприятной средой для размножения микроорганизмов; не извлекает вещества полярной природы (жирорастворимые витамины, жирные кислоты); расщепляет многие вещества при повышенной температуре; в водной среде ферменты остаются в активном состоянии, что способствует расщеплению многих веществ [8].
В одном ряду по распространенности использования экстрагентом является этиловый спирт. Это обусловлено тем что, спирт эффективно растворяет и извлекает вещества липидной природы; обладает антисептическими свойствами; подавляет активность ферментов, что способствует сохранению некоторых БАВ; спиртовые экстракты легко концентрируются при помощи высушивания, так как спирт летуч. Тем не менее, количество используемого спирта строго ограниченно в космецевтике. Также необходимо отметить, что спирт является токсичным веществом. При изготовлении косметики необходимо учитывать, что спирт сушит кожу, так как гидроскопичен [1].
Для лечебной косметики в последнее время разработчики используют в качестве экстрагентапропиленгликоль. По химической структуре пропиленгликоль является двухатомным спиртом. По физическим свойствам данное вещество представляет собой вязкую, бесцветную жидкость, способную притягивать воду. Преимуществами данного экстрагента являются то, что он обладает приемлемыми органолептическими свойствами, экономически выгоден, оказывает дополнительное смягчающее влияние на кожу и подавляет рост микроорганизмов, что способствует увеличению срока годности продукции [6].
Таким образом, экстракт является важным компонентом готового космецевтического продукта и влияет на его качество и эффективность. Для того чтобы определиться с технологическим подходом к получению экстракта с высоким качеством необходимо учитывать состав сырья, выбрать оптимальные методы переработки, позволяющие извлечь полученные композиты в усвояемой наиболее активной форме. Анализ доступной литературы свидетельствует о том, что альтернативой этиловому спирту в качестве экстрагента может служить пропиленгликоль, так как он не только эффективно извлекает широкий спектр биологически активных веществ, обладает консервирующими, стерилизующими и бактерицидными свойствами и благоприятно влияет на кожу.
Библиографиечский список
1. Волков, С.М. Безопасностьи эффективность растительных экстрактов в косметическихсредствах интенсивного действия / С.М.Волков, Т.А. Пучкова., Л.А. Санова // Вестник ВНИИЖ, 2015. – №1-2. – С.47-51.
2. Евсеева, С.Б Экстракты растительного сырья как компоненты косметических и наружных лекарственных средств: ассортимент продукции, особенности получения (обзор) // С.Б. Евсеева,Сысуев Б.Б. // Фармация и фармакология, 2016. – № 3. – С. 4-37
3. Ердакова, О.В. Состав космецевтических средств как отражение их качества / О.В.Ердакова // Фармацевтическое обозрение, 2003. – № 1 – Режим доступа http://rudoctor.net/medicine2009/bz-kw/med-lmhyu.htm
4. Кольцова, Е.Г. Изучение условий экстракции биологически активных компонентов HYPERICUM PERFORFTUM / Е.Г. Кольцова // Вопросы химии и химической технологии, 2012. – №4. – С.31- 34.
5. Кузнецова, О.Ю.Разработка и исследование космецевтических средств с биологически активными композициями чаги.3. Пеномоющие композиции (шампуни). Космецевтические гели. – С.139-142 с
6.Курмаева, А.И. Компоненты на основе растительного сырья для косметических средств: эфирные масла: методические указания к лабораторным работам / А.И. Курмаева. – Казань: Изд. Казанского гос. техн. ун.-т, 2005. – 53 с.
7. Ложкина, Г.А. Влияние различных факторов на процесс экстракции почек тополя бальзамического / Г.А. Ложкина, Е.В. Исаева, Т.В. Рязанова // Химия растительного сырья, 2007. – (№2). – С. 51-54.
8. Леонова, М.В. Экстракционные методы изготовления лекарственных средств из растительного сырья: учебно методическое пособие. – Самара :Самар. гос. техн. ун-т./ М.В. Леонова, Ю.Н.Климочкин, 2012.
9. Пашкевич, Л.А. Косметические и космецевтические средства: Аспект безопасности / Л.А.Пашкевич, Н.С. Горбачева // Научные записки ОРЕЛГИЭТ, 2014. – №1(9)
10. Сметанина, Е.И. Современные лечебные косметические средства – космецевтики – как составляющая украинского фармацевтического рынка /Е.И.Сметанина, Климишина С.А. // Innovativesolutionsinmodernscience, 2017. –№ 1(10). –С.1-9.
БИОТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТАНДАРТНОГО ОБРАЗЦА МАГНОСОРБЕНТА
Кошкидько А.Г.
ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет
Построение технологической схемы производства стандартного образца магносорбента основано на стадиях конструирования органокремнеземного магносорбента на основе алюмосиликата, модифицирование поверхности которого осуществлено в присутствии декстрана и вторичного алкилсульфата натрия.
Сорбционным материалом служил кремнезем – алюминий кремнекислый мета. Для него характерна высокая реакционная способность поверхностных групп при взаимодействии со многими соединениями.
В качестве магнитного компонента использовали оксид железа (II), который обладает инертностью при связывании с биологически активными компонентами или клеточными структурами, что позволяет высокоэффективно использовать их для выделения пептидов, белков, поликлональных антител при проведении клеточной сепарации.
Модифицирование поверхности сорбента осуществляли в присутствии декстрана.
Основным показателем, характеризующим эффективность сорбентов, является их адсорбционная емкость, поэтому окончательное решение по выбору оптимального времени измельчения можно сделать только после изучения их адсорбционных свойств.
Химическое активирование поверхности полученных после измельчения образцов магносорбентов проводили двумя вариантами модифицирования твердофазных носителей: окисление периодатом натрия и воздействие вторичным алкилсульфатом натрия.
К образцам магносорбентов добавляли расчетное количество фосфат-солевого буфера (ФСБ), натрия периодата или вторичного алкилсульфата натрия, тщательно перемешивали до полного смачивания магносорбента. Инкубировали в термостате при температуре (37±1) оС в течение (30±10) мин. По завершении времени инкубации суспензию магносорбента отстаивали, надосадочную жидкость удаляли, многократно промывали раствором ФСБ.
В результате окислительных процессов под действием натрия периодата на поверхности магносорбента образуются альдегидные группы, способные взаимодействовать с аминогруппами белкового лиганда.
Вторичный алкилсульфат натрия, растворяясь в воде, образует мицеллы, которые благодаря гидрофобности, связывают мономерные формы поверхностных белков. При этом образуются структуры, напоминающие пчелиные соты.
После активирования к магносорбенту добавляли туляремийные иммуноглобулины с концентрацией (2,5±0,5) мг/мл. Взвесь инкубировали в течение 2 ч при температуре 20-25 оС, периодически перемешивая, отстаивали, надосадок фильтровали. Проводили измерение концентрации и рассчитывали количество иммобилизованного белка. На всех этапах отделение магносорбента из жидкости проводили осаждением при помощи постоянного магнита.
Библиографиечский список
Чуйко, А.А. Строение поверхности пирогенного кремнезема, природа его активных центров и механизмы сорбционных процессов / А.А. Чуйко, Ю.И. Горлов // Кремнеземы в медицине и биологии: Сб. науч. трудов.- Киев-Ставрополь, 1993. – С.4–41.
-
Шаевич, А.Б. Стандартные образцы для аналитических целей / А.Б. Шалевич. – М.: Химия, 1987.
-
Стандартные образцы как средство метрологического обеспечения аналитических методов контроля медицинских иммунобиологических препаратов (МИБП) / И.В. Борисевич, В.Г. Петухов, Р.А. Волкова [и др.] // Биопрепараты, 2010. – № 4 (40). – С.8–10.
Safarik, I. Magnetic nanoparticles and biosciences / I. Safarik, M. Safarikova // Monatsh. Chem. –. 2002. – Vol. 133(6). – P.737–759.
ДЕЙСТВИЕ НАНО СЕРЕБРА НА МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КАЛЛУСНЫХ КУЛЬТУР Hypericum perforatum L.
Оганесян А.А., Вардапетян Г.Р., Рштуни Л.С.,Манукян А.Э., Давтян Р. Баятян В.Б., Агасарян М.А.
ГОУ ВПО Российско-Армянский университет
Нанобиотехнология служит важнейшим направлением в разработке нетоксичных и экологически чистых процедур синтеза и конгрегации металлических наночастиц (НЧ). НЧ серебра, благодаря уникальным свойствам, имеют огромное прикладное значение [5]. Известно, что НЧ обладают несколькими потенциально опасными свойствами, включая канцерогенность, генотоксичность, цитотоксичность и общую токсичность [6]. Серебро и НЧ серебра (AgNPs) широко применяют в виде антисептических мазей и кремов, в медицинских устройствах и имплантатах, изготовленных из полимеров, пропитанных серебром [7]. На основе ранее полученных результатов, для исследования свойств и механизмов действия НЧ серебра в качестве модельных систем нами предложены многостебельковые каллусные культуры Hypericum perforatum [2].
Целью данной работы является исследование действия AgNPs на морфофизиологические потенции и антиоксидантные свойства длительно-пассируемых пролифeрирующих каллусных культур H. perforatum.
Каллусные культуры H. perforatum получали из проростков, выращенных на питательной среде MS/50 в стерильных условиях. Культивация проводилась в среде МС-БН [1]. В качестве отрицательного контроля служили каллусные культуры выращенные в среде МС-БН. НЧ серебра Ag (наноразмерное - 0,21 мг/см3 в ДСС, Фирмы «AgБион-2») размером 10-12 нм и ДСС (положительный контроль) добавляли без использования антимикробных фильтров в жидкую, предварительно стерилизованную, культуральную среду (1,05; 2,1: 3,1; 4,2 мкг/мл). Оптимальная концентрация для культивирования и роста каллусных культур составляла 1,05 мкг/мл. Культуры инкубировали на качалке (90 об/мин) в климатическом шкафу (MRC PGL 550 H, Израиль) в течение 15 дней, при 25Сº. Пероксидазную (ПО) активность определяли спектрофотомерическим методом на сканирующем спектрофотометре (UV/Vis JENWAY 6405, UK) [8]. Содержание белка определяли по методу [3], общее количество флавоноидов по методу [4]. Антирадикальную активность определяли по бличингу стабильного радикала ДФПГ, (Fluka, Германия) [11]. В таблице приведены средние арифметические и их стандартные ошибки (n = 8-12, p˂0.05).
Длительно адаптированные многостебельковые культуры H. perforatum были использованы как модели эукариотических многоклеточных in vitro систем.
 
Рисунок 1. Каллусные культуры в среде МС-БН (отрицательный контроль), МС-БН с ДСС (положительный контроль) и с AgNPs в концентрациях 1,05 мкг/мл (слева направо).
Как видно из полученных результатов, (рис. 1) действие ДСС и НЧ (1,05 мкг/мл) не приводят к очевидным морфологическим отличиям каллусных культур, по сравнению с культурами, выращенными в МС-БН среде (отрицательный контроль). Однако, под воздействием AgNPs у культуры появляются более пролиферированные, удлиненные стебли, чем у контроля.
Полученные результаты по исследованию морфологических параметров показывают, что многостебельковые системы при воздействии НЧ, по сравнению с контролем, имеют прирост по многим показателям (Таблица).
Таблица
Изменение исследованных биохимических показателей каллусных культур H. perforatum (p˂0.05).
Образец
|
Прирост сырой биомассы каллуса за 15 дней пассирования (г)
|
Сухая масса (г)
|
Количество белка (мг/мл гомогената)
|
Общее содержание флавоноидо (мг/г сух. веса)
|
IC50
|
ПО активность (πкат/г белка)
|
Контроль
|
9,8±0,1
|
0,71±0,01
|
75,0±0,2
|
0,15±0,01
|
21,1±0,2
|
7,5±0,6
|
ДСС
|
8,3±0,2
|
0,52±0,01
|
135,0±0,4
|
0,16±0,02
|
15,4±0,1
|
1,9±0,2
|
AgNP
|
13,5±0,1
|
0,72±0,01
|
195,1±0,5
|
0,17±0,03
|
13,2±0,1
|
1,8±0,1
|
|
