ПРИРОДНЫЕ СВОЙСТВА ДЕКСТРАНОВ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХСЯ ПРИ ВЫПУСКЕ
ПРЕПАРАТОВ ДЕКСТРАН-40 И ДЕКСТРАН-60
Ли Т. В..
ФГБОУ ВО Ставропольский государственный медицинский университет
На фармацевтическом предприятии «Эском» обеспечивается выпуск более 60 наименований инъекционных и инфузионных растворов, в том числе современных препаратов – заменителей крови Декстран-40 и Декстран-60.
В современной медицине с помощью заменителей крови обеспечивается коррекция основных констант гомеостаза при различных патологических состояниях за счет восстановления объёма циркулирующей крови. Преимущество кровезаменителей – высокая эффективность, целенаправленность действия, отсутствие необходимости учитывать при переливании групповую принадлежность. Особое значение приобретает использование кровезаменителей в экстремальных условиях благодаря большим срокам хранения, и транспортабельности.
К детоксикационным кровезаменителям относятся препараты на основе низкомолекулярного поливинилпирролидона. Препараты для парентерального питания представлены белковыми гидролизатами, смесями аминокислот. жировыми эмульсиями, углеводами и спиртами. Группа регуляторов водно-солевого баланса и кислотно-основного состояния представлена солевыми растворами, осмотическими диуретиками.
Кровезаменители с функцией переноса кислорода: эмульсии перфторуглеводов и растворы гемоглобина.
Кровезаменители комплексного действия представлены на фармацевтическом рынке растворами гемодинамического и детоксикационного действия, гемодинамического и гемопоэтического действия, гемодинамического и реологического действия.
Среди нескольких тысяч препаратов, относящихся к группе гемодинамических (противошоковых):кровезаменителей – Декстран-40 и Декстран-60.
В качестве гемодинамических средств, восстанавливающих объем циркулирующей крови, используют растворы с относительной молекулярной массой декстрана около 60000. Благодаря высокому онкотическому давлению, превышающему онкотическое давление белков плазмы в 2,5 раза, растворы очень медпроходят через сосудистую стенку и длительно циркулируют в сосудистом русле. Нормализация гемодинамик происходит за счет тока жидкости по градиенту концентрации – из тканей в сосуды. Как результат, уменьшается отек тканей, артериальное давление быстро повышается и длительно удерживается на высоком уровне.
Растворы, содержащие среднемолекулярные декстраны (30000 – 40000), используются в качестве дезинтоксикационных средств. Их введение благоприятно влияет на текучесть крови, способствует уменьшению агрегации форменных элементов. По осмотическим механизмам декстраны стимулируют диурез, фильтруясь в клубочках. В первичной моче создается высокое онкотическое давление, прекращается реабсорбции воды в канальцах. В результате ускоряется вывод из организма токсинов, ядов, деградационных продуктов обмена.
Декстраны нетоксичны, углеводном обмене не участвуют. Экскретируются почками в неизмененном виде. При применении больших доз незначительная часть высокомолекулярных декстранов может откладываться в клетках.
Свойства декстранов зависят от его структуры и молекулярной массы.
Молекулярный вес природного декстрана составляет 104- 105кДа. Молекулярная масса частично гидролизованных декстранов (так называемых клинических декстранов, используемых в медицине) лежит в пределах 40 - 70 кДа. Молекулярная масса декстранов и степень разветвленности зависят от штаммов микроорганизмов и условий их выращивания.
Как гомополисахарид, декстраны имеют макромолекулярную цепь, построенную из звеньев остатков α-D-глюкопиранозы (рис.1)..
Рисунок 1. Структурная формула участка макромолекулы декстрана
В линейной части звенья молекулы соединены в основном α-(1→6)-гликозидными связями. Незначительное количество звеньев основной цепи может быть связано α-(1→3)-гликозидными связями-α.
В некоторых декстранах (встречающихся сравнительно редко) звенья остатков D-глюкопиранозы линейной цепи соединены чередующимися α-(1→6)- и α-(1→3)-гликозидными связями
Боковые цепи прикреплены к линейной части макромолекулы декстрана α-(1→2)-, α-(1→3)- и α-(1→4)-гликозидными связями-α. Боковые цепи состоят либо из одного, либо из двух-трех остатков D-(1→6)-гликозидными связями. Более длинные боковые цепи в структуре макромолекул декстрана обнаруживаются сравнительно редко.
В природе декстраны, представляющие группу бактериальных полисахаридов, синтезируются разными видами бактерий, от штамма которых зависит степень и характер ветвления цепи полимера.
Способность синтезировать содержащую декстран слизистую массу из сахарозы была открыта Луи Пастером в 1861 г. у бактерий, позже названных «Leuconostoc mesenteroides». В дальнейшем способность синтезировать декстран была обнаружена у штаммов Streptococcus и некоторых других. Наиболее изучены среди известных образцов декстрана фракции, полученные от штамма бактерий Leuconostroc mesenteroides (в частности Leuconostroc mesenteroides NRRL B–512(F)), что обусловлено коммерческой доступностью препарата и важностью для медицинского применения ввиду высокого содержания б–(1-6) связей.
При биосинтезе в качестве продуцентов декстранов используются производящие нативные декстраны штаммы бактерий Leuconostoc mesenteroides и Leuconostoc dextranicum, выращиваемые на. и углеводсодержащей среде при рН = 5 – 8.0, В основе биосинтеза – расщепления бактериями сахарозы на глюкозу и фруктозу с последующим переносом глюкозы на акцептор, в качестве которого может выступать сахароза или растущая цепь декстрана. В качестве катализатора реакции используется фермент декстрансахараза.
Биосинтез полисахарида в культивируемых условиях аналогичен процессу, осуществляемому в природных условиях. Расщепление сахарозы приводит к образованию глюкозы и фруктозы. Следующий этап – сбраживание фруктозы с образованием молочной и уксусной кислот, маннита и углекислоты. Глюкоза полимеризуется в декстран, который выделяют из биомассы бактерий осаждением органическими растворителями. Полученный продукт очищается от примесей многократным растворением в воде, переосаждается метанолом. Дальнейшее фракционировании водорастворимых фаз проводится в целях получения чистых продуктов с заданной средней молекулярной массой (МW).
Современный процесс получения коммерческих декстранов заключается в кислотном гидролизе неорганическими кислотами нативных декстранов, полученных из продуктов жизнедеятельности бактерий, и дальнейшем фракционировании водорастворимых фаз в целях получения чистых продуктов с заданной средней молекулярной массой (МW).
