ГЕМОСОВМЕСТИМОСТЬ N-КАРБОКСИАЦИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХИТОЗАНА

Цель исследования - изучение гемосовместимости N-сукцинил-хитозана (СХ) и N-глутарил-хитозана (ГХ). Материалы и методы. Влияние СХ и ГХ на сосудисто-тромбоцитарный гемостаз оценивали в тестах на адгезию и индуцируемую агрегацию тромбоцитов крови человека, влияние на плазменный гемостаз - в тестах на АПТВ, ПВ и ТВ также с донорской кровью. Острую токсичность СХ и ГХ оценивали в эксперименте на наркотизированных крысах по влиянию внутривенного ведения 1 % растворов СХ и ГХ на системную гемодинамику крысы и наличие гемолиза через час после введения. Оценку цитотоксичности проводили в МТТ-тесте на клеточной культуре HL-1. Результаты. Внутривенное введение растворов СХ и ГХ (молекулярная масса 83000, степень деацетилирования 0,93) в остром эксперименте на наркотизированных крысах не вызвало гемолиза, изменений в параметрах системной гемодинамики и частоте дыхания. В тестах с донорской кровью выявлены антикоагулянтные и антиагрегантные свойства производных хитозана. В тесте на цитотоксичность добавление СХ (степень замещения 0,85) в клеточную среду не влияло на жизнеспособность культуры клеток HL-1 в течении 3 суток инкубации, тогда как ГХ (степень замещения 0,71) в различных концентрациях (0,1 %, 0,01 % и 0,001 %) проявил токсичность при экспозиции двое суток и более. Заключение. Результаты свидетельствуют о низкой токсичности СХ и возможности его использования в биомедицинских целях и разработке на его основе парентеральных лекарственных форм. Выявленная токсичность ГХ не позволяет рекомендовать его использование для парентерального введения. Однако с учетом отсутствия влияния ГХ на системную гемодинамику целесообразна дальнейшая модификация ГХ для уменьшения влияния на функцию тромбоцитов и сохранения жизнеспособности клетки.

N-сукцинил-хитозан, N-глутарил-хитозан, гемосовместимость, гемодинамика, гемолиз, N-succinyl-chitosan, N-glutaryl-chitosan, hemocompatibility, hemodynamics, hemolysis

1. Berezin AS, Lomkova EA, Skorik YuA. Chitosan conjugates with biologically active compounds: design strategies, properties, directed transport to the biological target. Izvestija Akademii nauk. Serija himicheskaja = Russian Chemical bulleten. 2012; 61(4): 778-793. In Russian. [Березин А. С, Ломкова Е. А, Скорик Ю. А. Конъюгаты хитозана с биологически активными соединениями: стратегии конструирования, свойства, направленный транспорт к биомишени. Известия Академии наук. Серия химическая. 2012; 61(4): 778-793].

2. Park JH, Saravanakumar G, Kim K, Kwon IC. Targeted delivery of low molecular drugs using chitosan and its derivatives. Advanced Drug Delivery Reviews. 2010; 62(1): 28-41.

3. Kato Y, Onishi H, Machida Y. Contribution of chitosan and its derivatives to cancer chemotherapy. In Vivo. 2005; 19(1): 301-310.

4. Carreno-Gomez B, Duncan R. Valuation of the Biological Properties of Soluble Chitosan and Chitosan Microspheres. International Journal of Pharmaceutics. 1997; 148(2): 231-240.

5. Minami S, Suzuki H, Okamoto Y, Fujinaga T, Shigemasa Y. Chitin and chitosan activate complement via the alternative pathway. Carbohydrate Polymers. 1998; 36: 151-155.

6. Samohvalov IM, Golovko K.P, Reva VA et al. The use of local hemostatic agent “Celox” in experimental model of massive mixed external bleeding. Vestnik Rossijskoj voenno-medicinskoj akademii=Journal of russian military medical academy. 2013; 4(44): 187-191. In Russian. [Самохвалов И. М, Головко К. П, Рева В. А. и др. Применение местного гемостатического средства «Celox» в экспериментальной модели массивного смешанного наружного кровотечения. Вестник Российской военно-медицинской академии. 2013; 4(44): 187-191].

7. Okamoto Y, Yano R, Miyatake K, et al. Effects of chitin and chitosan on blood coagulation. Carbohydrate Polymers. 2003; 53(3): 337-342.

8. Vikhoreva G, Bannikova G, Stolbushkina P, et al. Preparation and anticoagulant activity of low-molecular-weight sulfated chitosan. Carbohydrate Polymers. 2005; 62(4): 327-332.

9. Kamiyama K, Onishi H, Machida Y Biodisposition characteristics of N-succinyl-chitosan and glycol-chitosan in normal and tumor-bearing mice. Biological & Pharmaceutical Bulletin. 1999; 22(2): 179-186.

10. Kato Y, Onishi H, Machida Y. Lactosaminated and intact N-succinyl-chitosans as drug carriers in liver metastasis. International Journal of Pharmaceutics. 2001 226(1-2): 93-106.

11. Zubareva A. A, Shcherbinina T. S, Varlamov V. P. Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives. 2014; 19: 145-154.

12. Dasha M, Chiellinia F, Ottenbriteb R. M, Chiellinia E. Chitosan - A versatile semi-synthetic polymer in biomedical applications. Progress in Polymer Science. 2011; 36: 981-1014.

13. Panevin A. A. Slugbottomoffset the effect of N-succinyl-chitosan in a model of acute acoustic subparagtaph impact. Rossijskaja otorinolaringologija = Russian otorhinolaryngology. 2015; 3: 107-110. In Russian. [Паневин А. А. Слуховосстанавливающий эффект N-сукцинил-хитозана в условиях модели острого акустического субповреждающего воздействия. Российская оториноларингология. 2015; 3: 107-110].

14. Hirano S, Moriyasu T. N-(Carboxyacyl)chitosans. Carbohydrate Research. 1981; 92(2): 323-327.

15. Korolev D. V, Aleksandrov I. V, Galagudza M. M. i dr. Automation of data acquisition and processing of physiological experiment. Regionarnoe krovoobrashhenie i mikrocirkuljacija = Regional haemodynamics and microcirculation. 2008; 7(2): 79-84. In Russian. [Королев Д. В, Александров И. В, Галагудза М. М. и др. Автоматизация получения и обработки данных физиологического эксперимента. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2008; 7(2): 79-84].

16. Niks M, Otto M. Towards an optimized MTT assay. Journal of Immunological Methods. 1990; 130(1): 149-151.

17. Huang R, Du Y, Yang J, et al. Influence of functional groups on the in vitro anticoagulant activity of chitosan sulfate. Carbohydrate Research. 2003; 338(6): 483-489.