Н.Ф. КУЩЕВСКАЯ, В.С. МОСИЕНКО, П.А. ЯКОВЛЕВ, Е.И. СОКОЛОВА
Резюме. Экспериментально изучена возможность пролонгированного поступлення в организм препаратов тиреоидных гормонов, адсорбированных на частицах нанокомнозитов ферромагнетиков, полученных термохимическим способом, и медленно высвобождаемых с них в кишечнике с последующим всасыванием через его стенки. Это позволит рассматривать предлагаемый метод как одно из перспективних направлений в разработке способов заместительной терапии больных с гипотиреозом.
Ключевые слова: тиреоидные гормоны, тироксин, трийодтиронин, эндокринология, нанокомпозиты ферромагнетиков, ферромагнитный контейнер
Нанокомпозиционные порошки металлов, предназначенные для использования в медицине, должны обладать определенными свойствами: иметь достаточно однородные по размеру частицы высокой степени дисперсности, не содержащие примесей, быть нетоксичными, стерильными, с высокой удельной поверхностью обладать адсорбционными, каталитическими, магнитными, коррозионноустойчивыми свойствами к различным средам. Практически всем этим требованием отвечают нанокомпозиты оксидов железа, полученные термохимическим способом без аналога. Способ позволяет одновременно реализовать уникальный комплекс физических, физико-химических и медико-биологических свойств [1, 2 ].
Целью данного исследования явилось изучение сорбционных свойств порошков нано- композитов в отношении тиреоидных гормонов, использование этих свойств для транспорта гормонов через желудочно-кишечный тракт /ЖКТ/ и пролонгирования их всасывания через кишечную стенку при физиологической десорбции с частиц-носителей. Такие исследования проводятся впервые в практике эндокринологии.
Материалы и методы
Для анализа проницаемости стенки ЖКТ для исследуемых образцов были исполь- зованы нанокомпозиционные порошки оксидов железа со средним размером от 0,1 до 0,2 мкм, удельной поверхностью 53,5 м2/г, теплотой смачивания частиц водой 1225,8 эрг/см2. Радиоактивномеченные образцы получены с использованием І-131, контроль радиоактивности был осуществлен на приборе NC482B/Венгрия/. Адсорбцию- тиреоидных гормонов на частицах оксидов железа осуществяли методом, описанным в [3]. Животным радиоактивномеченные образцы, а также образцы с одсорбированными тиреоидными гормонами, вводили перорально в дозе 0,5 мл 10%-ной взвеси частиц окси- дов железа в физиологическом растворе. Концентрацию тиреоидных гормонов в крови в процессе их всасывания из ЖКТ измеряли радиоиммунологическими методами с исполь- зованием наборов РИО-Т4-ПГ и РИО-Т3-ПГ /Институт биохимии, Минск/.
Результаты и их обсуждение
Анализ проницаемости стенки кишечника для используемых образцов композитов оксидов железа показал, что оно не проникает через нее и не может быть использовано в качестве энтероконтейнера тиреоидных гормонов. Было проведено модифицирование поверхности наночастиц оксидов железа тироксином Т4. Известно, что их поверхность гидрофильна и можно вести модифицирование другими веществами, в частности, в при- сутствии этилового спирта. Это способствует плоскому закреплению молекул тироксина на поверхности частиц. При этом, по-видимому, образуются соединения типа хелатов. Такие соединения, в которых центральный атом металла присоединен валентной связью через кислород и донорной через азот обладают большой устойчивостью к действию различных сред. Нанокомпозиты коррозионно устойчивы. Это важное условие, поскольку кислотность желудочного сока рН 2 [4].
Для изучения возможности использования наночастиц композитов для транспорти- ровки через ЖКТ и пролонгирования снабжения организма тиреоидными гормонами были проведены эксперименты на животных: крысах линии Вистар. Порошки с адсорби- рованными тиреоидными гормонами вводили перорально животным со сниженным уров- нем в крови этих гормонов/ содержание на голодной диете, введение препаратов с угнета- ющим тиреоидную секрецию действием и другое /в дозе 0,5 мл 10%-ной взвеси наночас- тиц железа в физиологическом растворе. Процесс всасывания гормонов из ЖКТ контроли- ровали измерением их концентрации в крови радиоиммунологическим методом.
При использовании таблетированной формы тироксина в крови животных наблю- дается первоначальное резкое увеличение концентрации гормона, граничащее с гиперти- реоидным кризом и медленно снижающемся во времени. В случае использования нано- частиц оксидов железа в качестве носителей и последующего медленного всасывания де- сорбируемого препарата подобного гипертиреоидного состояния не возникает.
Известно, что одним из главных механизмов, поддерживающих необходимое соот- ношение тиреоидных гормонов в крови, является происходящий в печени процесс конве-рсии тироксина в трииодтиронин. Для выяснения эффективности работы этого механизма в условиях экзогенного поступления гормонов были проведены эксперименты с введе- нием животным блокатора процессов конверсии пропранолола в дозе 0,3 мг/100 г массы тела животных одноразово. Установлено. что скорость поступления гормонов в кровь через ЖКТ при их десорбции с поверхности наночастиц оксидов железа достаточна для проявления эффективных процессов конверсии Т4 в Т3. При сравнении времени содержания тироксина в крови животных при введении таблетированной формы и наночастиц оксидов железа с иммобилизованным тироксином установлено, что через 2-3 часа происходит десорбция тироксина с ферромагнитного контейнера. Этого времени достаточно для процессов конверсии Т4 в Т3 и защиты организма от гормонального стресса. Замедленная десорбция предупреждает быстрое всасывание гормона из кишечника в кровь, наблюдаемое при использовании его таблетированной формы и не нарушает работу конверсионных механизмов в печени.
Выводы
Изучены сорбционные свойства нанокомпозитов ферромагнетиков, полученных термохимическим способом, в отношении тиреоидных гормонов. Показана возможность пролонгированного поступления в организм препаратов тиреоидных гормонов, адсорби- рованных на их частицах. Открывается возможность использования таких препаратов же- леза в эндокринологической практике, например, заместительной терапии больных с гипо- териозом. Гормоны, адсорбированные на частицах оксидов железа, медленно высвобождаемые с их поверхности в кишечнике, позволяют обеспечить контролируемое поддержание тиреоидного статуса при патологии щитовидной железы и обеспечить организм от передозоровки препаратов.
Литература
1.Мосієнко В.С. Дослідження протипухлинних властивостей феромагнітних наночасток оксиду заліза та їх композитів на перещеплених пухлинах у мишей/ В.С. Мосієнко, Н.Ф. Кущевська, В.О. Шляховенко.// Фармакологія та лікарська токсиколо- гія.-2015.-№1.-42.-С.59-67.
2.Мосієнко В.С. Вплив феромагнітних наночасток заліза та їх композитів на ріст і метас- тазування карциноми легені Льюїс та солідної карциноми Ерліха / В.С. Мосієнко, Н.Ф. Кущевська, В.О. Шляховенко. // Клиническая онкология.- 2015.-№2.- 18.-С.55-60.
3.Айвазов Б.В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции / Б.В. Айвазов.- М.: Высшая школа,1973.-202 с.
4.Кущевська Н.Ф. Нанодисперсні порошки феромагнетиків біомедичного призначення/Н.Ф. Кущевська, Н.В. Бошицька // Вісник НАН України.-2014.-№2.-С.92-97.
Нове в ендокринології
Н.Ф. КУЩЕВСЬКА, В.С. МОСІЄНКО, О.І. СОКОЛОВА, П.А. ЯКОВЛЄВ
Резюме. Експериментально вивчено можливість пролонгованого надходження в організм препаратів тиреоїдних гормонів, адсорбованих на частинках нанокомпозитів феромагнетиків, одержаних термохімічним способом, які повільно звільняються із них в кишечник з послідуючим всмоктуванням через його стінки. Це дозволяє розглядати запропонований спосіб як один із перспективних напрямків в розробці способу замінюю-чої терапії хворих з гіпотиреозом.
Ключові слова: Тиреоїдні гормони, тироксин, трийодтиронін, ендокринологія, нано- композити феромагнетиків, феромагнітний контейнер.
Nov in endokrynology
N.F. KUSHCHEVSKA, V.S . MOSIENKO, E.I. SOKOLOVA, P.A. YAKOVLEV
Summary. Possibility are studied experimentally of extension acting in organism of thireoid hormones, who are adsorptive on particls nanocomposite ferromagnetic, obtained by thermochemical method and slowly liberate without our surface in bowels with following absorption across your walls . This allows to offerind method as one of the perspective directions in elaboration ways substituting therapy sick men with hypothireose.
Key words: thireoid hormones, thiroxine, endocrinology, nanocomposite ferromagnetic, ferromagnetic-container.