Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Орипов А.О. 1 Исаев Ж.М. 1 Улашев И.А. 1 Халиков С.С. 2

---

1 Научно-исследовательский институт ветеринарии Государственного комитета ветеринарии и развития животноводства Республики Узбекистан

2 ФГБУН «Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук»

Дегельминтизация животных служит одной из действенных мер для борьбы с гельминтозами, поскольку зачастую больные животные являются источником заражения человека. По данным ВОЗ ежегодно приблизительно каждый человек на планете заражается одним из трех основных видов гельминтов, что приводит к энтеробиозу (1,2 млрд человек), анкилостомозу (900 млн человек) и трихоцефалезу (до 700 млн человек). В мировой практике для лечения гельминтозов применяют такие препараты, как албендазол, фенбендазол, мебендазол, фенасал и др. Они обладают рядом существенных недостатков, среди которых низкая растворимость и высокая токсичность. Для увеличения водорастворимости и уменьшения токсичности таких препаратов используются физические, химические и физико-химические методы модификации свойств этих субстанций. Нами предлагается инновационный метод механохимической модификации плохо растворимых лекарственных веществ с помощью синтетических и природных полимеров. В работе использованы антигельминтики (албендазол, фенбендазол, фенасал) и водорастворимые полимеры (хитозан, поливинилпирролидон). Совместную механообработку субстанций лекарственных веществ с полимерами проводили в металлическом барабане валковой мельницы с регулированием режимов обработки (время, модуль процесса, скорость вращения барабана и пр.). Были получены твердые дисперсии составов ЛВ:полимер = 1:9, которые обладали повышенной растворимостью. При изучении антигельминтной активности полученных препаратов на животных, инвазированных фасциолезом, мониезиозом, маршаллагиозом, нематодирозом и другими желудочно-кишечными стронгилятозами, установлено, что препараты на основе албендазола и фенбендазола проявили высокий антигельминтный эффект против широко распространенных гельминтов овец. Механокомпозиции на основе фенасала не проявили ожидаемого антигельминтного эффекта на таких гельминтах, как маршаллагии, нематодирусы, другие желудочно-кишечные стронгиляты и фасциолы, но проявили 100 %-ный эффект против мониезий и 70 %-ную интенсэффективность против фасциол.

Статья в формате PDF

0 KB

гельминтоз животных и человека

механохимическая модификация

албендазол

фенбендазол

фенасал

полимеры

твердые лисперсии

водорастворимость

антигельминтная активность

1. Архипов И.А. Антигельминтики: фармакология и применение. М.: РАСХН, 2009. 406 с.

2. Vemula V.R., Lagishetty V., Lingala S. Solubility Enhancement Techniques. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research. 2010.vol. 5 (1). P. 41–51.

3. Wagh V.T., Wagh R.D. Solid Dispersion Techniques for Enhancement of Solubilization and Biovailability of Poorly Water Soluble Drugs. Rewiew. International Journal оf Pharmacy& Technology. 2015. vol. 6. No. 4. P. 3027–3045.

4. Халиков С.С., Халиков М.С., Метелева Е.С., Гуськов С.А., Евсеенко В.И., Душкин А.В., Буранбаев В.С., Фазлаев Р.Г., Галимова В.З., Галиуллина А.М. Механохимическая модификация свойств антигельминтных препаратов // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т.19. № 6. С.705–710.

5. Душкин А.В., Метелева Е.С., Чистяченко Ю.С., Халиков С.С. Механохимическое получение и свойства твердых дисперсий, образующих водорастворимые супрамолекулярные системы // Фундаментальные исследования. 2013. № 1–3. С. 741–749.

6. Никольский Я.Д. Методы качественного и количественного гельминтологического анализа при прижизненной диагностике гельминтозов мелкого рогатого скота // Труды Узбекского НИВИ. 1961. Т. 14. С. 153–159.

7. Котельников Г.А. Гельминтологические исследования животных и окружающей среды. М.: Колос, 1984. 240 с.

Известно, что гельминтозы относятся к особо опасным паразитарным болезням человека и животных. Наиболее эффективным звеном в борьбе с гельминтозами животных является дегельминтизация с использованием различных антигельминтных препаратов. Поэтому разработка и изыскание новых противопаразитарных средств для лечения и профилактики гельминтозов сельскохозяйственных животных все еще являются одной из актуальных проблем ветеринарии. Данное положение имеет важное значение еще и потому, что гельминтам, как и другим биологическим объектам – паразитам, микроорганизмам и иным – свойственна адаптация к действию отдельных препаратов, в том числе и антигельминтиков, что обосновывает систематическое обновление и расширение арсенала таких средств.

Во всех странах мира, так же как в Республике Узбекистан и в Российской Федерации, проводятся комплексные исследования по поиску и разработке новых препаратов с антигельминтными свойствами. Ряд этих разработок широко применяются в ветеринарной практике в виде высокоэффективных препаратов с широким спектром антигельминтного действия, в том числе албендазол, фенбендазол, мебендазол, фенасал и иные [1], многие из которых ввиду их плохой растворимости часто не обеспечивают необходимую эффективность. Для ее достижения приходится использовать завышенные дозировки препаратов, что сказывается на цене препарата и увеличивает его токсичность.

Для устранения указанных выше недостатков предлагаются различные способы улучшения растворимости субстанций таких лекарственных веществ (ЛВ), в частности применяются методы, основанные на микронизации субстанций, разработке их суспензионных, эмульсионных, коллоидных и других форм [2], в том числе твердых дисперсий [3].

Целью настоящей работы было проведение комплекса исследований, включающих в себя разработку, усовершенствование и изучение антигельминтной активности инновационных препаратов в виде твердых дисперсий, полученных механохимической модификацией известных субстанций албендазола, фенбендазола, фенасала.

Материалы и методы исследования

В работе использованы субстанции следующих антигельминтиков:

Албендазол (АБЗ)-метил [5-(пропилтио)-1H-бензимидазол-2-ил]-карбамат. Субстанция (содержание АДВ равно 99,2 %) произведена компанией Changzhou Jialing Medicine Industry Co.Ltd (КНР).

Албендазол – антигельминтик широкого спектра действия, механизм действия которого связан с избирательным подавлением полимеризации β-тубулина. Он активен в отношении кишечных и тканевых паразитов [1].

Фенбендазол (ФБЗ)-метил[6-(фенилтио)-1Н-бензимидазол-2-ил]карбамат. Субстанция (содержание АДВ равно 98,7 %) произведена компанией Renzin Chemicals Ltd. (КНР).

Фенбендазол – антигельминтик с широким спектром нематодоцидного и цестодоцидного действия, активен в отношении взрослых форм, личинок и яиц нематод желудочно-кишечного тракта и легких, а также цестод, паразитирующих у животных. Механизм действия ФБЗ заключается в разрушении микроканальцев в клетках кишечника гельминтов и нарушении энергетических процессов, что приводит к гибели паразитов [1].

Фенасал (син. Никлозамид)-5-хлор-N- (2-хлор-4-нитрофенил)-2-гидроксибензамид. (содержание АДВ равно 99,4 %), произведен компанией Changzhou Yabang-QH Pharmachem Co. Ltd. (КНР).

Фенасал – эффективный антигельминтик при мониезиозе, тизаниезиозе и авителлинозе жвачных, аноплоцефалидозах лошадей и цестодозах собак, трематодозах и цестодозах уток. В основе механизма воздействия фенасала, как и других производных фенола (дихлорофен, битионол), лежит нарушение процессов фосфорилирования в тканях гельминтов, ведущих к блокаде основных энергетических источников [1].

В качестве водорастворимых полимеров были использованы:

– хитозан (ХТЗ) низкомолекулярный пищевой (водорастворимый) производство ЗАО «Биопрогресс» (Московская область, г. Щелковский р-он, п. Биокомбината ВНИТИБП);

– поливинилпирролидон (ПВП) (ФСП 42-0345-4368-03) с молекулярной массой Мw~12 кДа.

Процесс механохимической модификации субстанций АБЗ, ФБЗ и фенасала полимерами ПВП и ХТЗ проводили по методике, описанной нами ранее [4].

Растворимость полученных композиций изучали методом обращенно-фазной ВЭЖХ на хроматографе Agilent 1100 [5].

Исследования противопаразитарной активности проводились в Самаркандской области Республики Узбекистан в феврале-марте 2019 г. на овцах, спонтанно инвазированных фасциолами, мониезиями, маршаллагиями, нематодирусами и другими желудочно-кишечными стронгилятами.

Подопытные овцы до дачи испытуемых препаратов подвергались гельминтоово- и ларвооскопическим исследованиям с целью определения степени инвазированности их гельминтами. При этом исследовались пробы фекалий методами гельминтоовоскопии по Фюллеборну и методом последовательного промывания, а также методом гельминтоларвоскопии по Берману–Орлову в усовершенствовании УзНИИВ [6]. Исследования по Фюллеборну проводились стандартизированным методом (ВИГИС) [7].

До дачи овцам испытуемых препаратов в течение 48–72 часов проводили клиническое наблюдение за состоянием животных, при этом определяли общее состояние овец, аппетит и прием корма и воды, дефекацию, мочеиспускание, состояние дыхания и сердцебиения, состояние кожного покрова и видимых слизистых оболочек.

Результаты исследования и их обсуждение

Методом механохимической модификации субстанций АБЗ, ФБЗ и фенасала с помощью полимеров (ПВП, ХТЗ) были получены следующие составы композиций:

АБЗ:хитозан = 1:9, содержащая 10 % АБЗ и 90 % полисахарида хитозана (препарат № 1);

АБЗ:ПВП = 1:9, содержащая 10 % АБЗ и 90 % полимера ПВП (препарат № 2);

ФБЗ:ПВП = 1:9, содержащая 10 % ФБЗ и 90 % полимера ПВП (препарат № 3);

фенасал:ПВП = 1:9, содержащая 10 % фенасала и 90 % полимера ПВП (препарат № 4).

Изучение процесса растворения полученных препаратов показало, что они обладают повышенной (до 27 раз) растворимостью (табл. 1), что предполагало изменение их антигельминтной активности.

Препараты № 1, 2 и 3 были испытаны в дозе 5 мг/кг живой массы овец по активному действующему веществу (АДВ), препарат № 4 был испытан в дозах 5 мг/кг и 10 мг/кг по АДВ.

Препарат № 1 испытан на 31 овце, препарат № 2 – на 18 овцах, препарат № 3 – на 10 овцах, препарат № 4 в дозах 5 мг/кг и 10 мг/кг был испытан на 4 овцах (каждая доза).

Результаты антигельминтных испытаний показали (табл. 2), что препарат № 1 проявляет довольно высокое антигельминтное действие на гельминтов овец.

Так, до дачи препарата № 1 в дозе 5 мг/кг (по АДВ албендазола) овцы были инвазированы маршаллагиями на 88,8 %, нематодирусами на 58,0 %, другими желудочно-кишечными стронгилятами (остертагии, трихостронгилюссы и др.) на 80,6 %, фасциолами – на 96,7 %, мониезиями – на 6,4 %, а общая инвазированность составила 96,7 %. Через 5 дней после дачи овцам препарата № 1 экстенсинвазированность (ЭИ) этими гельминтами составила соответственно 58,0 %, 3,2 %, 9,6 %, 5,8 %, 0 % и 83,8 %. Несмотря на то что ЭИ (как отдельными гельминтами, так и общая) снизилась незначительно, интенсивность инвазии была значительно снижена после дачи препаратов. Так, среднее количество яиц маршаллагий до дачи препарата составило 6,5 экз., а после дачи препарата снизилось почти в 3 раза – 2,4 экз. Эти показатели в отношении нематодирусов составили соответственно 3,7 и 1,0 экз.; в отношении других желудочно-кишечных стронгилят – 13,1 и 1,3 экз.; в отношении фасциол – 25,7 и 2,2 экз., среднее количество яиц мониезий у двух инвазированных этими гельминтами овец в пробах фекалий обнаружено по 50 экз. яиц, а после дачи препарата они были свободными от этой инвазии. Интенсинвазированность (ИИ) всеми гельминтами также резко снизилась: через 5 дней после дачи препарата среднее количество яиц снизилось с 44,5 до 3,2 экз. (в 13,4 раза). Следовательно, препарат № 1 оказывает достаточно высокое антигельминтное действие на основные, наиболее широко распространенные гельминты овец и может быть рекомендован для применения в ветеринарной практике.

Аналогично высокие результаты получены при испытании препарата № 2 в дозе 5 мг/кг по АДВ, а именно инвазированных маршаллагиями на 88,8 %, нематодирусами на 66,6 %, другими желудочно-кишечными стронгилятами – 72,2 %, фасциолами – 24,0 %, мониезиями – 5,5 %, всеми гельминтами – на 100 %. После дачи препарата ЭИ этими гельминтами составила соответственно 50,0 %, 0 %, 5,5 %, 27,7 %, 0 % и 50,0 %. Заметно снизилась и ИИ, так как количество яиц в фекалиях овец после дачи препарата уменьшилось. Так, если до дачи препарата № 2 количество яиц маршаллагий в среднем у одного животного было 9,5 экз., нематодирусов – 5,6 экз., других стронгилят – 25,3, фасциол – 24,6, мониезий – 50,0, а ИИ всеми гельминтами по количеству яиц было 54,6 экз., то через 5 дней после дачи препарата было обнаружено в пробах фекалий овец яиц маршаллагий в среднем 1,7, других стронгилят – 1,0, фасциол – 1,8 экз., яиц нематодирусов и мониезий вообще не было обнаружено, а общая ИИ всеми гельминтам характеризовалась также низким количеством обнаруженных яиц – в среднем лишь 2,6 экз. Эти данные свидетельствуют о достаточно высокой эффективности препарата № 2 против гельминтов овец.

Еще более высокий антигельминтный эффект оказал препарат № 3, а именно все 10 овец были инвазированы (на 100 %) маршаллагиями, нематодирусами, другими желудочно-кишечными стронгилятами, фасциолами. ЭИ мониезиями составила 30 %, а всеми гельминтами, естественно, были заражены все 100 % животных. Среднее количество яиц было: маршаллагиями 3,4 экз., нематодирусами 4,1, другими стронгилятами 20,2, фасциолами – 18,9, мониезиями – 130, всеми гельминтами – 58,2 экз. Через 5 дней после введения (дачи) овцам препарата № 3 они были заражены лишь маршаллагиями и фасциолами на 50 %, причем количество яиц также было низким – 1,8 и 1,6 экз. соответственно. Общая ЭИ хотя осталась довольно высокой (80,0 %), однако ИИ, судя по количеству яиц, была низкой: если до дачи препарата среднее количество яиц гельминтов составило 58,2 экз., то после дачи препарата оно снизилось в 27 раз и составило лишь 2,1 экз.

Совершенно неэффективным оказался препарат № 4, который в дозах 5 и 10 мг/кг не проявил достаточно высокого эффекта против маршаллагий, нематодирусов, других желудочно-кишечных стронгилят и фасциол: отмечалось лишь некоторое снижение среднего количества яиц нематодирусов с 6,5 до 3,7 экз. и общей инвазированности всеми гельминтами – с 167,0 экз. до 40,0 экз. при даче препарата в дозе 5 мг/кг. А при даче препарата в дозе 10 мг/кг снижение количество яиц отмечалось лишь в отношении маршаллагий – с 8,7 до 5,5 экз., тогда как в отношении других гельминтов, т.е. нематодирусов, других желудочно-кишечных стронгилят, фасциол и общей ИИ всеми гельминтами, этот показатель через 5 дней после дачи овцами препарата увеличился в отношении нематодирусов: до дачи препарата он был 6,2 экз., а через 5 дней составил 7,0 экз., в отношении фасциол соответственно 22,0 и 44,2 экз., а общая ИИ – 37,0 и 66,2 экз. Только в отношении других стронгилят, кроме маршаллагий и нематодирусов, среднее количество яиц через 5 дней после дачи препарата значительно снизилось и составило лишь 7,0 яиц, тогда как до дачи препарата этот показатель был высоким – 47,0 экз.

Следует отметить, что среди 4 овец, на которых испытан препарат № 4 в дозе 5 мг/кг, одна овца (25 %) была заражена мониезами, при исследовании через 5 дней после дегельминтации она была свободна от инвазии. Однако этот результат, как и результаты, полученные при других гельминтозах, не являются существенным и не дают основания считать препарат № 4 достаточно эффективным против гельминтов овец.

Более того, препарат № 4 в дозе 10 мг/кг проявил токсическое действие: одна овца из 4 получавших данный препарат проявила признаки отравления в виде беспокойства, учащения пульса и дыхания, истечения пены изо рта, частого мочеиспускания. Эти клинические признаки средней степени отравления сравнительно быстро (через 1,5–2 часа) прошли, и овца начала принимать корм.

Таким образом, из испытанных нами препаратов препараты № 1, 2 и 3 проявили достаточно высокую антигельминтную эффективность против гельминтов овец в дозе 5 мг/кг (по АДВ), тогда как препарат № 4 в дозах 5 и 10 мг/кг не проявил ожидаемого антигельминтного эффекта на таких гельминтах, как маршаллагии, нематодирусы, другие желудочно-кишечные стронгиляты и фасциолы.

Результаты определения эктенсэффективности (ЭЭ) и интенсэффективности (ИЭ) испытанных препаратов показаны в табл. 3. Препарат № 1 показал 100 %-ную экстенс- и интенсэффективность против мониезий, ЭЭ и ИЭ соответственно были: против маршаллагий 30,0 и 75,0 %; против нематодирусов 69,7 и 93,0 %; против других желудочно-кишечных стронгилят – 89,0 и 99,0 %, против фасциол – 74,0 и 98,0 %. Общая инвазированность овец всеми гельминтами снизилась до 20,0 %, а ИЭ составила 93,0 %.

Препарат № 2 полностью освободил овец от нематодирусов и мониезий (ЭЭ и ИЭ = 100 %). Экстенсэффективность данного препарата против маршаллагий была 40,0 %, против других желудочно-кишечных стронгилят – 94,0 %, против фасциол – 80,0 %, а ИЭ, соответственно, 92,0, 99,0 и 98,0 %. ЭЭ в отношении общей зараженности овец всеми гельминтами составила лишь 50,0 % при высокой ИЭ, равной 97,0 %.

Препарат № 4 в дозах 5 и 10 мг/кг оказался неэффективным против маршаллагий, нематодирусов, других желудочно-кишечных стронгилят, фасциол, мониезий и всех гельминтов овец.

Препарат № 3 в дозе 5 мг/кг проявил высокую антигельминтную эффективность. Так, ЭЭ препарата против маршаллагии была 50,0 % при достаточно высокой ИЭ = 74,0 %, а против нематодирусов, других желудочно-кишечных стронгилят и мониезий этот препарат проявил 100 %-ную как экстенс-, так и интенсэффективность (ЭЭ и ИЭ). Эффективность препарата против фасциол была также удовлетворительной, т.е. ЭЭ, хотя и была равна 50,0 %, то ИЭ была высокой – 96,0 %. Общая антигельминтная эффективность была достаточно высокой (ЭЭ = 20,0 %, ИЭ = 97,0 %).

Сравнительно низкое антигельминтное действие на гельминтов овец оказал препарат № 4, который в дозе 5 мг/кг (по АДВ) показал нулевую («0») ЭЭ против всех гельминтов, кроме мониезий, и ИИ была против нематодирусов 50,0 %, других желудочно-кишечных стронгилят 93,0 %, фасциол – 70,0 % и общей инвазии всеми гельминтами – 77,0 %.

В другом опыте – при дозе 10 мг/кг – не был получен удовлетворительный результат:

– ЭЭ препарата против маршаллагий других желудочно-кишечных стронгилят и фасциол была равна «0», а против нематодирусов – 25,0 %;

– ИЭ была низкой и составила против маршаллагий 40,0 %, а против нематодирусов – 20,0 %.

Выводы

Применение метода механохимической модификации плохо растворимых субстанций албендазола, фенбендазола и фенасала водорастворимыми полимерами позволило получить твердые дисперсии препаратов, которые не только обладали повышенной растворимостью в воде (вплоть до 27 раз), но проявили высокий антигельминтный эффект против широко распространенных гельминтов овец в дозе 5 мг/кг (по АДВ). И лишь препарат на основе фенасала в дозах 5 и 10 мг/кг (по АДВ) не показал антигельминтный эффект против маршаллагий, нематодирусов и других желудочно-кишечных стронгилят, но проявил 100 %-ный эффект против мониезий и 70 %-ный ИЭ – против фасциол.

Библиографическая ссылка