К одному из направлений в современной фармакологии относят адресную доставку биологически активных веществ и лекарственных препаратов, которая может реализоваться путем создания композиций из биологически активных веществ и модифицированных биополимеров. В частности, для этих целей перспективны носители на основе окисленных декстранов. В настоящее время известны способы окисления декстранов: химические, с использованием йодной кислоты и ее солей и радиационно-химический, с использованием гамма-излучения, которые отличаются по технологической сложности и степени чистоты конечного продукта. В окисленном декстране, полученном с помощью этих методов, не исключено присутствие различных примесей, которые могут повлиять на степень его биосовместимости. В связи с этим актуально сравнение in vitro окисленных декстранов, полученных химическим и радиационно-химическим методами, с целью оценки степени их биосовместимости для получения оптимально химически чистых продуктов с высокой степенью биосовместимости.
Цель настоящего исследования состояла в оценке биосовместимости окисленных декстранов с различной молекулярной массой, полученных химическим (декстранали-ch) и радиационно-химическим методами окисления (декстранали-r), на культуре перитонеальных клеток.
Исследованы образцы декстранов, окисленных химическим (перманганатным - декстраналь-ch) и радиационно-химическом (декстраналь-r) методами. Образцы декстраналя-ch и декстраналя-r, полученные для биотестирования, представляли собой 2,5% водные растворы в 0,01 М трис-фосфатном буфере с рН 7,3. Изучали влияние декстраналя-ch и декстраналя-r на клетки перитонеального транссудата мышей-самцов линии BALB/c. Учитывали все типы перитонеальных клеток и активность перитонеальных макрофагов in vitro в зависимости от их молекулярной массы (35 и 60 кДа): декстраналь-r-35, декстраналь-r-60, декстраналь- ch-35 и декстраналь-ch-60. Оценку состояния клеток in vitro проводили через 24 часа после внесения дектсраналей в культуральные среды. Оценивали следующие показатели: плотность клеточного монослоя (среднее количество адгезированных клеток на одно поле зрения при увеличении х200), количество живых клеток в культуре (в тесте с трипановым синим), показатель активности клеток в культуре (по количеству распластанных макрофагов, доле в %).
Показано, что внесение в культуры клеток радиационно окисленных декстранов существенно влияет на жизнеспособность и активность перитонеальных клеток в культуре. По сравнению с контролем и группой культур, в которые вносили декстраналь-ch, доля жизнеспособных клеток достоверно снижается на 19-21 %. Кроме того, отмечено увеличение активности перитонеальных макрофагов при введении декстраналей -r и -ch. Установлено, что в изучаемой модели декстраналь-r в отличие от декстраналя-ch при биологическом тестировании проявляет цитотоксические свойства. При этом отмечено, что декстраналь-r-35 и декстраналь-r-60 кДа обладают одинаково выраженным по величине цитотоксическим действием.
Таким образом, декстранали-r, полученные радиационно-химическим способом, обладают меньшей биосовместимостью в сравнении с декстраналями-ch, что, вероятно, связано с микропримесями перекисных соединений, образующимися при радиолизе воды и самого декстрана. Более высокая биосовместимость декстраналей-ch в тестах на клеточных культурах коррелирует с УФ-спектром поглощения. Показано, что декстраналь-ch-35 практически не поглощает свет в длинноволновой части УФ-спектра (свыше 240 нм). Это может свидетельствовать об отсутствии примесей перекисных соединений и соединений с сопряженными двойными углерод-углеродными связями, которые могут образовываться при разрушении пероксидных групп в декстране. Напротив, при радиационно-химическом способе окисления декстрана они присутствуют, о чем свидетельствует увеличение оптической плотности водных растворов декстрана в диапазоне длин волн 240 - 290 нм при увеличении поглощенной дозы ионизирующего излучения от 10 до 50 кГр. Таким образом, декстранали-ch, полученные с помощью перманганатного метода окисления декстрана, обладают высокой биосовместимостью и могут быть перспективными матрицами для биологически активных веществ с целью их адресной доставки в различные клетки-мишени.
Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», Государственный контракт №02.513.11.3183 от «23» апреля 2007 г.