Возможности биомедицинского применения модифицированных пектинов
Аннотация
В работе приведен краткий обзор за последние 10-15 лет по имеющимся методам модификации пектиновых полисахаридов (алкилирование, амидирование, тиолирование, сульфатирование). Дана краткая характеристика структурных особенностей различных пектиновых полисахаридов (гомогалактуронана, рамногалактуронана, ксилогалактуронана). Каждый метод содержит информацию по соответствующим химическим реакциям взаимодействия пектиновых полисахаридов с модифицирующими реагентами, а также сведения о применении модифицированных пектинов в медицине, пищевой и фармацевтической промышленности.
Например, ацетилированные пектины могут быть использованы как стабилизаторы и эмульгаторы пищевых систем, а также влиять на механизм высвобождения ибупрофена (слабокислого препарата) по всему желудочно-кишечному тракту.
Высокожелирующие свойства амидированных пектинов позволяют изготавливать гидрогелевые шарики, которые могут быть использованы при доставке лекарственных препаратов, специфических для толстой кишки (таких как индометацин и сульфаметоксазол) и предназначаться для перорального приема инсулина.
Тиолированные пектины перспективны в применении их в качестве мукоадгезивных полимеров. Данное свойство позволяет обеспечить значительно более глубокое проникновение лекарственного препарата (малеата тимолола) через роговицу глаза, что открывает возможность использования модифицированного таким образом пектинов в офтальмологии.
Сульфатированные пектины интересны в силу своего значительного влияния на физиологические функции полисахаридов, таких как антиоксидантная, противовоспалительная, противоопухолевая, противомикробная и противовирусная (анти-ВИЧ-инфекционная активность). Одним из характеристик сульфата пектина является его антикоагулянтная активность и антитромботическое действие. Исследования показали, что замена карбоксильной группы на сульфатную в цитрусовом пектине увеличивает оба вышеупомянутых эффекта, не влияя на геморрагический. Кроме того, данное производное пектина также проявляет улучшенное антимикробное действие против Bacillus cereus и Vibrio fischeri.
Имеющиеся методы модификации пектиновых полисахаридов раскрывают возможность более эффективного практического использования природных биополимеров углеводной природы не только в пищевой и косметической промышленности, но и для медицинских целей. Поиск новых путей изменения химической структуры гликанов способствует получению веществ с заданными свойствами, которые еще только предстоит исследовать в более широком масштабе.
Скачивания
Литература
Harholt J., Suttangkakul A., Scheller H., Plant Physiology,2010, Vol. 153, pp. 384-395.
Mohnen D., Curr Opin Plant Biol., 2008, Vol. 11(3), pp. 266-277.
Zandleven J., Sorensen S., Harholt J., Beldman G. et al., Phytochemistry, 2007, Vol. 68, pp. 1219-1226.
Hart D., Kindel P., Biochem J., 1970, Vol. 116, pp. 569-579.
Ovodov Y., Ovodova R., Bondarenko O., Krasikova I., Carbohydr Res., 1971, Vol. 18, pp. 311-318.
Longland J., Fry S., Trewavas A., Plant Physiol., 1989, Vol. 90, pp. 972-976.
Khalikov D.Kh., Mirzoeva R.S., Bo-bodzhonova G.N., Gorshkova R.M. et al., Doklady Akademii nauk Respubliki Ta-dzhikistan, 2017, Vol. 60, No 7-8, pp. 333-341.
Li F.T., Yang H., Zhao Y., Xu R., Chi-nese Chemical Letters, 2007, Vol. 18, pp. 325-328.
Ignat'eva G.N., Ovsyuk T.I., Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2001, No 8, pp. 27-31.
Rogozhnikov N.A., Kalmykova E.N., Arkhipova A.A., Fundamental'naya glikobiologiya, 2018, pp. 102-110.
KHalikova M.D., Diss. kand. med. Nauk, Dushanbe, 2009, 24 p.
Mironenko N.V., Brezhneva T.A., SHkutina I.V., Selemenev V.F., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2015, Vol. 15, No 1, pp. 74-84.
Chen J., Liu W., Liu C., Li T. et al, Crit-ical Reviews in Food Science and Nutrition, 2015, Vol. 55(12), pp. 1684-1698.
Kohn R., Furda I., Collection of Czechoslovak Chemical Communications, 1968, Vol. 42, pp. 731-744.
Kohn R., Malovikova A., Collection of Czechoslovak Chemical Communications, 1978, Vol. 43, pp. 1709-1719.
Renard C., Jarvis M., Carbohydrate Polymers, 1999, Vol. 39, pp. 209-216.
Leroux J., Langendorff V., Schick G., Vaishnav V. et al., Food Hydrocolloids, 2003, Vol. 17, pp. 455-462.
Monfregola L., Bugatti V., Amodeo P., De Luca S. et al., Biomacromolecules, 2011, Vol. 12, pp. 2311-2318.
Munjeri O., Collett J., Fell J., Journal of Controlled Release, 1997, Vol. 46, pp. 273-278.
Musabayane C., Munjeri O., Bwititi P., Osim E., Journal of Endocrinology, 2000, Vol. 164, pp. 1-6.
Sharma R., Ahuja M., Carbohydrate Polymers, 2011, Vol. 85, pp. 658-663.
Sharma R., Ahuja M., Kaur H., Car-bohydrate Polymers, 2012, Vol. 87, pp. 1606-1610.
Fan L., Gao S., Wang L., Wu P. et al., Journal of Applied Polymer Science, 2012, Vol. 124, pp. 2171-2178.
Maas N., Gracher A., Sassaki G., Gorin P. et al., Carbohydrate Polymers, 2012, Vol. 89, pp. 1081-1087.
Vityazev F., Golovchenko V., Patova O., Drozd N. et al., Biochemistry, 2010, Vol. 75, pp. 759-768.
Takano R., Nagai T., Wu X., Xu X. et al., Journal of Carbohydrate Chemistry, 2000, Vol. 19, pp. 1185-1190.
Vityazev F.V., Golovchenko V.V., Pa-tova O.A., Drozd N.N. et al., Biokhimiya, 2010, Vol. 75, No 6, pp. 857-867.
Mahner C., Lechner M., Nordmeier E.. Carbohydrate Research, 2001, Vol. 33, pp. 203-208.
Vogt S., Heinze T., Rottig K., Klemm D., Carbohydrate Research, 1995, Vol. 266, pp. 315-320.
Bae I., Joe Y., Rha H., Lee S. et al., Food Hydrocolloids, 2009, Vol. 23, pp. 1980-1983
