Специфическое связывание холестерина энтеросорбентами

Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н.Ореховича
Архив журнала
Вопросы медицинской химии
ISSN 0042-8809
1986
Внимание! Распознавание текста проведено в автоматическом режиме для
облегчения работы поисковых систем. Будьте внимательны при
копировании, возможны ошибки и неточности. Используйте сканированный
графический вариант.
Archive of journal
Voprosy meditsinskoi khimii
ISSN 0042-8809
1986
Attention! OCR has been performed automatically for search engines only.
Be careful when copying, errors are possible. Use scanned picture as standard.
http://pbmc.ibmc.msk.ru
(c) Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry of the Russian Academy of Medical Sciences
ВОПРОСЫ.
МЕДИЦИНСКОЙ
химии
У Д К (i 15.246.2.03:616.153.922-034
И. П. Андрианова,
В. Е. Рыженков, Я. И.
А. М. Ч ист яков а, П. К. Кинг я
Лапук,
СПЕЦИФИЧЕСКОЕ СВЯЗЫВАНИЕ ХОЛЕСТЕРИНА
ЭНТЕРОСОРБЕНТАМИ
II МММ им. Н. И. Пирогова, Москва, Н И И экспериментальной медицины АМН С С С Р ,
Ленинград
Одной из а к т у а л ь н ы х з а д а ч современной химии и ф а р м а к о л о г и и является создание э ф ф е к т и в н ы х л е к а р с т в е н ных средств д л я п р о ф и л а к т и к и и лечения а т е р о с к л е р о з а . У ч и т ы в а я роль гиперхолестерин ем и и в р а з в и т и и этого заб о л е в а н и я [ 1 , 6 , 10, 12], д л я п р о ф и л а к тики его р а з в и т и я и лечения необходимо выведение избыточных количеств
холестерина из о р г а н и з м а . Одним из
подходов м о ж е т быть применение гемо( п л а з м о ) - и энтеросорбции холестерина на специфических сорбентах. В связи с тем, что холестерин ц и р к у л и р у е т в
крови в комплексе с другими л и п и д а м и
и б е л к а м и , в виде липопротеидов, элиминация холестерина в процессе экстр а к о р п о р а л ь н о й аффинной х р о м а т о г р а фии специфическими сорбентами пред у с м а т р и в а е т извлечение его из этих
комплексов, р а з л и ч а ю щ и х с я по своим
физико-химическим свойствам и физиологической роли в о р г а н и з м е [3].
В то ж е время з н а ч и т е л ь н ы е количества холестерина в процессе его биосинтеза и м е т а б о л и з м а , а б с о р б ц и и и реабсорбции н а х о д я т с я в кишечнике [11,
17], поэтому м о ж н о о ж и д а т ь , что пероральное
применение
специфических
сорбентов
хол естер и и а будет эф фективным способом его в ы д е л е н и я из организма.
Известно, что п е р о р а л ы ю е применение ионообменных смол, с в я з ы в а ю щ и х
конечный продукт м е т а б о л и з м а холестерина — ж е л ч н ы е кислоты, сопров о ж д а е т с я з н а ч и т е л ь н ы м гипохолестеринемическим э ф ф е к т о м [4, 8 ] . Т а к и м
гиполипидемическим средством я в л я е т ся, например, холестирамин, представл я ю щ и й собой сополимер х л о р и д а триметиламиностирола с дивинилбензолом
[8]. Следует отметить, что этот твердый полимер п р и м е н я е т с я в больших
дозах и часто приводит к побочным эффектам — нарушению
пищеварения,
возникновению стеатореи, а в и т а м и н о з у
ВJ2 [4, 8, 16]. В последние годы появились сведения о том, что р а с т в о р и м ы е
ф о р м ы аиионообменных смол более эф80'
фективно с в я з ы в а ю т ж е л ч н ы е кислоты
и более в ы р а ж е н н о с н и ж а ю т уровень
холестерина в крови [8, 16].
В качестве новых специфических соединений, способных с в я з ы в а т ь холестерин, изучены вещества,
названные
э н т е р о с о р б е н т а м и : р а с т в о р и м ы е полимеры, м о д и ф и ц и р о в а н н ы е соответствующими л и г а н д а м и — стероидными глик о з и д а м и ( с а п о н и н а м и ) . Изучена способность этих веществ с в я з ы в а т ь холестерин из спиртовых растворов, а такж е их действие в опытах на крысах с
и и ду ц ированной г и п е р хо л есте р и и е м и е й.
М етод и ка
Изучены энтеросорбенты, с о д е р ж а щ и е дигитонин ( Э Д ) и томатонии (ЭТ), синтезированные в л а б о р а т о р и и биотехнологии II М М И им.
11. И. Пирогова.
Э Д , с о д е р ж а щ и й 360 мг сапонина на I г
сорбента, и ЭТ, с о д е р ж а щ и й 240 и 480 мг сапонина на I г сорбента, испытывали на спиртовых растворах холестерина с концентрацией
200 мг на 100 мл [5]. М о л я р н о е соотношение
специфический лиганд : холестерин для первого
сорбента ( Э Д ) с о с т а в л я л о 1 : I, а д л я второго
(ЭТ) I : I, а т а к ж е 2 : 1 .
Влияние этих сорбентов на липиды сыворотки крови и печени в условиях экспериментальной гиперхолестерииемии
исследовали
в
опытах на к р ы с а х - с а м ц а х массой 210—230 г,
получавших в течение 27 дней дополнительно
к обычному л а б о р а т о р н о м у рациону 2,4 % холестерина, 3 0 % растительного масла, 0,12 и/о
6 - м е т и л т и о у р а ц и л а ; 0,0(5 % холсвой кислоты и
200 000 M E витамина D 2 .
В опытных группах
животные
получали,
кроме того, исследуемые сорбенты
(0,3 г на
100 г рациона или 240 мг на 1 кг массы тела
ж и в о т н о г о ) . Э ф ф е к т и в н о с т ь действия энтеросорбеитов определяли по снижению
уровня
холестерина в сыворотке крови и печени с помощью цветной реакции Л и б е р м а н а — Б у р х а р д а после предварительной экстракции по Брегдон [7]. О п р е д е л я л и т а к ж е с о д е р ж а н и е триглицеридов [14]. Л и п о п р о т е и д ы выделяли ранее описанным методом [13J на ультрацентрифуге «Spinco L-65» фирмы « В е с к т а п » ( С Ш А ) .
М а с с - м о л с к у л я р н о е распределение липопротеидов изучали иа аналитической ультрацентрифуге модели Е фирмы « В е с к т а п » со станд а р т н о й оптической системой при
положении
ф а з о в р а щ а ю щ е й пластины 5 5 ° [9]. Описание
молекулярио-весового распределения липопротеидов основывалось на а н а л и з е формы шлирен-профиля, зарегистрированного через 5, 7,
15, 18 и 64 мин после д о с т и ж е н и я
скорости
вращения 52 000 об/мин при т е м п е р а т у р е ротора 26 °С.
Н о р м и р о в к у и коррекцию картины молекул я р н о весового распределения
липопротеидов
по р е з у л ь т а т а м аналитического
ультрацентрифугирования проводили с использованием вычислительной системы H P 9845 по п р о г р а м м е
коррекции, алгоритмы которой описаны ранее
[ 9 | . Полученные д а н н ы е о б р а б а т ы в а л и статистически, используя /-критерий Стьюдента [1].
Р е з у л ьт а т ы
и
о бсуж д е ни е
При использовании н а з в а н н ы х соединений б ы л о у с т а н о в л е н о , что они с в я з ы в а ю т х о л е с т е р и н из с п и р т о в ы х р а с т в о р о в ( т а б л . 1). П р и э т о м п р и р о д а с а понина о п р е д е л я е т э ф ф е к т и в н о с т ь связывания холестерина. Если свободный
с а п о н и н б о л е е э ф ф е к т и в н о по с р а в н е нию с д р у г и м и с а п о н и н а м и с в я з ы в а е т
х о л е с т е р и н из р а с т в о р о в , то э т о свойс т в о с о х р а н я е т с я п р и в в е д е н и и его
в
состав сорбента.
Д л я определения оптимальных условий с в я з ы в а н и я б ы л а и з у ч е н а з а в и с и м о с т ь м о л е к у л я р н о г о с о о т н о ш е н и я мод и ф и к а т о р о в , в х о д я щ и х в с о с т а в сорбентов, и холестерина, н а х о д я щ е г о с я в
р а с т в о р е . О к а з а л о с ь , что п р и с о о т н о ш е нии м о д и ф и к а т о р а с а п о н и н а к х о л е с т е рину 2 : 1 , у д а е т с я с в я з а т ь х о л е с т е р и н ,
н а х о д я щ и й с я в р а с т в о р е , на 80 % , а при
с о о т н о ш е н и и 1 : 1 — т о л ь к о на 60 %
(см. т а б л . 1). С л е д о в а т е л ь н о , п р и у в е л и ч е н и и с о д е р ж а н и я с а п о н и н а на носит е л е п о в ы ш а е т с я его е м к о с т ь по отношению к холестерину.
В о п ы т а х на э к с п е р и м е н т а л ь н ы х ж и вотных была изучена о с т р а я
токсич-
Таблица
Вещество
Содержание с а п о нина в
сорбенте,
мг/г
Полимер,
явл яющийся
компонентом
сорбента
Сорбент Э Д
Сорбент ЭТ
Сорбент ЭТ
0
360
240
480
Молярное
соотношение с а п о нин : х о лестерин
0:1
1: 1
1 :1
2:1
% сорбции
холестерина
0
74
60
80
и о с т ь с о р б е н т о в . У с т а н о в л е н о , что пер о р а л ь н о е в в е д е н и е их м ы ш а м в д о з е
5 г/кг не в ы з ы в а е т т о к с и ч е с к о г о д е й ствия и изменения
поведения животных. П е р о р а л ь н о е в в е д е н и е б о л е е высоких доз п р е п а р а т о в было затруднено.
Д а л е е в о п ы т а х на к р ы с а х с и н д у ц и рованной гиперхолестеринемией
было
изучено влияние перорального
введения сорбентов, с о д е р ж а щ и х сапонины
в д о з е 240 м г / к г , что с о с т а в л я л о м е н е е
720 ч а с т и от д о з ы с о р б е н т о в , не в ы з ы в а ю щ е й т о к с и ч е с к и х э ф ф е к т о в при пер о р а л ь н о м в в е д е н и и.
К а к в и д н о из т а б л . 2, в э т и х условиях эксперимента под влиянием энтеросорбентов отмечалось
достоверное
снижение степени н а р а с т а н и я уровня
холестерина в крови крыс, получавших
гиперхолестеринемическую диету. Кром е того, п о д в л и я н и е м с о р б е н т а Э Д н а 6 л юд а л о е ь т а к ж е с н и ж е н и е с о д е р ж а ния холестерина в печени.
Таблица
Содержание липидов в сыворотке крови и печени крыс, получавших
диету и энтеросорбенты
Группа
животных
И н т а к т н ы е (6)
11олучавшие гиперхолестеринемическую
д и е т у (7)
Диета
энтеросорбент ЭТ (10)
Д и е т а -| энтеросорбепт Э Д (9)
Масса жиМ а с с а печевотных п
конце опы- ни , г на 100 г
м а с с ы тела
та, г
1
Сорбция холестерина из спиртового раствора
сорбентами, содержащими сапонины
Л и п и д ы сыворотки крови,
ммоль/л
2
гиперхолестеринемическую
Л и п и д ы печени м г / г
холестерин
триглицериды
холестерин
1триглицериДы
270+15
2,97+0,4
1,92+0,08
0,95+0,12
3,16+0,12
10,4+0,60
214+12
4,16+0,5
5,38+0,20
0,46+0,20
112+8,5
79,4+14,9
209+10
4,2+0,6
3,94+0,29
0,46+0,11
94,4+5,0
6 2 , 1 + 10,1
212+15
4,2+0,4
3,52+21 *
0,48+0,23
80,7+5,0*
61,5+15,9
П р и м е ч а н и е . Исходная масса ж и в о т н ы х 210—230 г. Звездочкой отмечено Р < 0 , 0 1 по
с р а в н е н и ю с ж и в о т н ы м и , получавшими г и п е р х о л е с т е р и н е м и ч е с к у ю д и е т у . В с к о б к а х — ч и с л о
животных.
М а с с - м о л е к у л я р и о е распределение липопротеидов сыворотки крови крыс.
П о вертикали — р а с ч е т н а я к о н ц е н т р а ц и я
липоиротеидов; по г о р и з о н т а л и — расчетный э к в и в а л е н т м а с с ы частицы. а — л и п о п р о т е и д ы высокой плотности; б — лип о п р о т е и д ы очень низкой и низкой
плотности;
1—
контроль, 2 — г и п е р х о л е с т е р и и е м и ч е с к а я
диета,
3 —
д п е н т а + 0,3 % с о р б е н т а с д и г и т о н и н о м .
При исследовании
масс-молекулярного р а с п р е д е л е н и я
липопротеидов в
с ы в о р о т к е крови крыс,
получавших
сорбенты, отмечено снижение уровня
атерогенных
липопротеидов
низкой
плотности, по с р а в н е н и ю с п о к а з а т е л я ми с ы в о р о т к и крови ж и в о т н ы х , получавших только гиперхолестеринемичес к у ю д и е т у (см. р и с у н о к ) .
Таким образом, полученные данные
п о к а з а л и , что с т е р о и д н ы е
гликозиды,
о б л а д а ю щ и е свойством с в я з ы в а т ь холестерин [ 2 ] , с о х р а н я ю т это свойство в
у с л о в и я х и м м о б и л и з а ц и и на в ы с о к о м о лекулярном
растворимом
полимере.
Последнее препятствует
всасыванию
этих в е щ е с т в в к и ш е ч н и к е при перорал ьном п р и м е н е н и и , з н а ч и т е л ь н о сниж а я тем с а м ы м п р о я в л е н и е
токсического д е й с т в и я с а п о н и н о в .
Изученные соединения,
названные
э н т е р о с о р б е н т а м и , с о д е р ж а щ и е стероидные г л и к о з и д ы , о б л а д а ю т свойством
о к а з ы в а т ь при п е р о р а л ь н о м в в е д е н и и
гипохолестеринемическое
действие в
о п ы т а х на к р ы с а х с и н д у ц и р о в а н н о й
г и п е р х о л е с те р и и е м и е й.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Беленький
М. Л. Элементы количественной
оценки ф а р м а к о л о г и ч е с к о г о э ф ф е к т а . 2-е
изд. Л., J963.
2. Кинтя П. К., Лазурьевский
Г. В. Стероидные гликозиды р я д а спиростана. Кишинев,
1979.
3.Климов
А. Н. — В кн.: Дислипопротсидсмии и ишемическая болезнь сердца. М.,
1980, с. 10—25.
4. Климов
А. Н.,
Рыоюенков В. Е.
В кн.:
Клиническая ф а р м а к о л о г и я / Мод ред. В. В.
З а к у с о в а . М., 1978, с. 380 - 392.
5. Колб В. Г., Камышников
В. С. Клиническая биохимия. Минск, 1976.
6. Лопухин
/О. М., Арчаков
А. И.,
Владимиров 10. А., Коган Э. М. Холсстерииоз. М.,
1983.
7. Bragdon
J. М. — In: Lipids and Steroid
H o r m o n e s in Clinical M e d i c i n e / E d . F. W.
S u n d e r m a n . P h i l a d e l p h i a , 1960, p. 7—8.
8. De Simone R., Conti P., Lovati M. R. et al. J. p h a r m . Sci., 1978, vol. 67, p. 1695—1698.
9. Ewing A. M.,
freeman
N. /<.,
Lindgren
F. T. —1 A d v a n c . Lipid Res., 1965, vol. 3,
p. 25—61.
10. Gastelli W. R., Doyl J. Т., Gordon T. et al.—
Circulation, 1977, vol. 55, p. 767—772.
11. Grundy S. M., Ahrens E. II. — J. Lipid Res.,
1969, vol. 10, p. 91 — 107.
12. Kanuel
W. В.—
Amer. J. Cardiol.,
1976,
vol. 37, p. 269—282.
13. Lindgren
F. Т., Jensen L. G., Hatch F. T.—
In: Blood Lipids and L i p o p r o t e i n s : Q u a n t i t a tion, C o m p o s i t i o n and M e t a b o l i s m / Ed. G. J.
Nelson. New York, 1972, p. 181—274.
14. Nery B. P., Frings С. C. S. — Clin. Chem.,
1973, vol. 19, p. 1201 — 1202.
15. Neuschlosz
S. M. — Biochem.
Z„
1930,
Bd 225, S. 115—140.
16. Sirlory
C. R., Catapano
A., Paolelti
R.
A t h e r o s c l e r o s i s Reviews. New York, 1977,
vol. 2, p. 113—155.
17. Whitehouse
M. W., Deau P. D.,
Raggatt
R. R. — P r o g r . Biochem. P h a r m a c o l . , 1967,
vol. 2, p. 30—36.
Поступила
22.11.84
SPECIFIC BINDING OF CHOLESTEROL
MEANS OF ENTEROSORBENTS
I. P. Andrianova,
puk, A. M.
BY
V. E. Ryzhenkov,
Yu. /. LaChistyakova,
P. K.
Kiniia
N. I. P i r o g o v II Medical School, Moscow, Ins t i t u t e of E x p e r i m e n t a l Medicine, A c a d e m y of
Medical Sciences of the U S S R , L e n i n g r a d
Soluble p o l y m e r s , m o d i f i e d by steroid glycosides d i g i t o n i n e or t o m a t o n i n e (the " e n t e r o s o r b e n t s " ) bound cholesterol dissolved in alcohol. R a t e s of the b i n d i n g depend on a m o u n t
of the g l y c o s i d e s i n t r o d u c e d into t h e s o r b e n t .
The d i g i t o n i n e or t o m a t o n i n e e n t e r o s o r b e n t s
decreased
the
cholesterol
c o n t e n t in blood
s e r u m of h y p e r c h o l c s t e r o l e m i c r a t s a f t e r per
oral a d m i n i s t r a t i o n . At the s a m e time, the
e n t e r o s o r b e n t c o n t a i n i n g d i g i t o n i n e decreased
s i m u l t a n e o u s l y both the c o n t e n t of liver tissue
cholesterol a n d the c o n t e n t of a t h e r o g e n i c lipop r o t e i n s in rat blood s e r u m .