М. Сысоева - Высокодисперсные коллоидные системы и меланины чаги

• Название: Высокодисперсные коллоидные системы и меланины чаги
• Автор: М. Сысоева
• Жанр: Медицина
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-7882-1572-3

Монография посвящена исследованию и применению высокодисперсных коллоидных систем водных извлечений чаги. В ней систематизированы и развиты теоретические представления о структурной организации меланинов на примере меланинов чаги.

---

Фенольные соединения, извлекаемые из гриба чаги. Исследуя 50 % этанольные экстракты природной чаги (ПЧ) и фильтрат культивируемой чаги (КЧ), Зхенг с соавторами [151] пришёл к выводу о различии биосинтеза фенольных соединений указанными объектами исследования. С помощью ВЭЖХ авторами идентифицированы 15 соединений фенольной природы, содержащихся в ПЧ (82,99 %), и 12 соединений этого класса – в КЧ (79,73 %).Показано, что в КЧ преобладают флавоноиды: кемпферол, нарингин, нарингенин, нарирутин, EGC (эпигаллокатехин), ECG (эпикатехингаллат), фортунелетин; присутствует незначительное количество меланина и в следовом количестве наблюдаются аналоги гиспидина (6-(3,4дигидроксистирил) -4-гидрокси-2-пирон); галловую и ферулловую кислоты было трудно определить.

Из фенольных соединений в ПЧ преобладают аналоги гиспидина, включая феллигридины (phelligridins) А и D, иноскавины (inoscavins) А и В, а также меланин. В небольших количествах в ней обнаружены галловая, ферулловая кислоты и флавоноиды (фортунелетин, нарингенин, кемпферол, EGC (эпигаллокатехин), нарирутин). Как в ПЧ, так и в КЧ были обнаружены фенилаланин и тирозин. В более ранних исследованиях [152,153] в ПЧ также были обнаружены аналоги гиспидина, включая иноскавины А, В и С, инобилины (inobilins) А, В и С , феллигридины D , E и G (рисунок 3).

Рисунок 3 Структурные формулы инобилинов А (1 ), В(2), С (3), феллигридинов D (4), E (5), G (6) и иноскавина А (7)

Эти соединения показали высокую активность по отношению к ABTS (2,2’-азинобис-3-этилбензотазолин-6-сульфоновая кислота) радикалам и DPPH (1,1-дифенил-2-пикрилгдразил) радикалам и умеренную активность по отношению к супероксид анион радикалу. Электронный потенциал (E°') рассматривают как меру реакционной способности антиоксиданта, как донора водорода или электрона в стандартных условиях. Более низкие значения E°' указывают на то, что требуется меньше энергии для отдачи молекулой водорода или электрона. Катехины имеют значения E°' (EGC = 430мВ, ECG = 550мВ) на уровне со значением E°' для витамина Е (480мВ), но выше, чем у витамина С(280мВ) [154].

Предполагают, что эти соединения образуются из гиспидина, синтезируемого на основе фенилаланина по поликетидному пути [153]. Гиспидин растворим в ДМСО и нерастворим в воде. Необходимо отметить, что гиспидин является ингибитором протеинкиназы С (РКС) ßI и ßII изоформ [155]. Установлено [156], что высокоочищенный гиспидин в концентрации от 10-5 до 10-7 М/л обладает цитотоксичностью в отношении фибробластов MRC-5 человека и клеток рака человека – кератиноцитов (SCL-1), а также клеток рака поджелудочной железы (Capan-1). В тоже время он не проявляет цитотоксичность к здоровым клеткам организма человека. В работе Зхенга с соавторами [151] показано, что при использовании в качестве иммунодепрессанта циклофосфамида восстановление иммунной системы мышей и их жизненного статуса при применении ПЧ оказалось в два раза более эффективным, чем применение КЧ. Ранее было установлено, что длительное применение циклофосфамида разрушает ДНК лимфоцитов и таким образом приводит к их апоптозу. Соответственно, циклофосфамид приводит к угнетению как клеточного, так и гуморального иммунитета. Это означает, что аналоги гиспидина и меланин более эффективно защищают ДНК лимфоцитов от окислительного повреждения у мышей с подавленной иммунной системой, чем флаваноиды, а также повышают потенциал пролиферации лимфоцитов HIV [157] и эффективны в отношении вирусов гриппа HINI и H3N2 [158].

Водные извлечения чаги

Основным отличительным свойством чаги от других трутовиков является большое количество в ней водорастворимых веществ [56]. Основным компонентом водных извлечений из чаги являлся меланин, количество которого составляет 50-60 % от их сухого остатка [56-57,147, 159].

Зольные элементы в препаратах чаги составляют почти 28-30 % от сухого остатка препаратов чаги. Они представлены: SiO2 – 1,64 %; R2O3 – 0,38 %; MgO – 1,86 %; CaO – следы; Mn2O3 – 1,04 %; Na2O – 13,32 %; K2O – 62,70 % от всей золы[55]. В другом исследовании показано наличие в водных извлечениях чаги K 55,0 мг/г, Mg 2,1 мг/г, Na 0,18 мг/г, Ca 0,39 мг/г, Mg 0,15 мг/г, Zn 0,1 мг/г, Al 0,052 мг/г, Fe 0,035 мг/г, B 0,033 мг/г, Ba 0,011 мг/г, Сu 0,0079 мг/г и Cd, Cr, Ni, Pb в следовых количествах [15]. При этом показано, что практически все соли калия, натрия и большая часть катионов магния, марганца переходят из сырья в водный экстракт чаги.

При проведении водной экстракции чаги без предварительного обезжиривания сырья, в целом, количество извлекаемых веществ и их качественный состав существенно не изменяется. Снижается количество птериновых соединений, а также стеринов и тритерпенов [146]. Алкалоидов в водном извлечении чаги не обнаружено [139, 159].

П.А. Якимов [160] охарактеризовал водные извлечения чаги как коллоидные полидисперсные гидрофильные системы, дисперсная фаза которых представлена полифенолоксикарбоновым комплексом – меланином. Агрегативная устойчивость лиофильных коллоидных систем не остается постоянной. Уже при не длительном хранении водных коллоидных систем самопроизвольно возникают явления агрегации, которые ведут к последовательной седиментации потерявших кинетическую устойчивость укрупненных коллоидных частиц.

Для оценки содержания меланина в получаемых водных извлечениях практическое применение имеет его осаждение соляной кислотой. Именно с количественным содержанием меланина в водном извлечении чаги связывают терапевтическую эффективность фармакологических препаратов, получаемых на его основе [53,161]. Агрегативная устойчивость меланина резко снижается при изменении значения рН водного извлечения добавлением других минеральных и некоторых органических кислот [64]. Показано, что с помощью добавления различного количества кислоты можно получить различные фракции дисперсной фазы. При изменении исходного значения рН с 5,9 до 4,7 наблюдается выпадение темноокрашенной части осадка. Повторное подкисление фильтрата позволяет получить из него менее окрашенные фракции. Каждая из примененных минеральных кислот полностью осаждала меланин при значении рН среды, равной 2,2 и ниже. Щавелевая кислота даже при рН среды 1,9 осаждала две трети меланина, уксусная кислота не осаждала его совсем.

Процесс седиментации дисперсной фазы может быть проведён добавлением к водному извлечению чаги специально подобранных электролитов из числа нейтральных солей [64]. Авторами проведено исследование агрегативной устойчивости коллоидной системы водного извлечения чаги с содержанием сухих веществ 1,2 % растворами солевых электролитов различной концентрации. При применении максимальной концентрации раствора хлористого натрия (32 %) в осадок выпадало только 44,1 % меланина, что может свидетельствовать об относительно высокой устойчивости дисперсной фазы водного извлечения чаги к нейтральным солям одновалентных катионов. При добавлении 8 % раствора хлористого кальция из водной вытяжки чаги осаждалось почти в 2 раза больше меланина, чем при добавлении насыщенного раствора хлорида натрия. Применение в качестве осаждающего агента раствора алюмокалиевых квасцов в той же концентрации (8 %) вызывало почти полное осаждении меланина (98,72 %). Растворы уксуснокислого свинца даже в незначительной концентрации (2 %) осаждали меланин полностью (98,90 %).

Для определения отличий в структурной организации коллоидных систем водных извлечений, полученных различными способами экстракции, они были исследованы с помощью ЯМР-релаксации. [162] Данный метод позволяет определить относительные изменения в строении и молекулярной подвижности компонентов меланина в зависимости от его состояния (в сырье, в водном извлечении, в твердом состоянии). На рисунке 4 представлены температурные зависимости спин-решеточной релаксации (Т1) водных извлечений чаги, полученных различными методами экстракции: реперколяцией, ремацерацией и с механическим перемешиванием среды [162, 243-248]. Времена спин-спиновой релаксации (Т2) исследуемых образцов меняются аналогично (Т1), и поэтому не приводятся. Как видно на рисунке 5, условная ширина спектров времен корреляции Δ (Δ~Т1/Т2) меняется с температурой по экстремальному закону с общим максимумом для образцов, получаемых методами ремацерации (система 1) и реперколяции (система 2) в области 50 ºС, а при использовании механического перемешивания (система 3) в области 60÷70 ºС. Согласно полученным результатам, каждый из применённых способов экстракции приводит к формированию индивидуальной коллоидной системы с соответствующими значениями параметров релаксации.

Анализ данных в области 70 ºС (температуры проведения экстракции) показывает, что релаксационные характеристики коллоидной системы 2 могут быть представлены как среднее значение соответствующих параметров для систем 1 и 3 (рисунки 4 и 5) [192].

Рисунок 4 Температурная зависимость времен спин-решеточной релаксации водных извлечений чаги.