Мульти-природная добавка, подавляющая распространение ОРВИ у человека
Конкурс на грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам на 2021-2023 годы (МОН РК)
Актуальность
Сегодня одним из основных направлений развития Республики Казахстан является развитие фармацевтической промышленности за счет использования отечественного сырья. В Государственном реестре Республики Казахстан зарегистрировано более 7000 лекарственных средств. Доля отечественных препаратов составляет 30 %, в стоимостном выражении – 10%, соответственно, 90% фармацевтической продукции удовлетворяется за счет спроса на импортные препараты. Обеспечение фармацевтического рынка новыми лекарственными средствами отечественного производства в условиях импортозависимости в стране является важным этапом в процессе становления фармацевтической промышленности Казахстана. В этом случае важно увеличивать потенциал развития отечественной фармацевтической технологии посредством производства новых природных препаратов с использованием широкого спектра лекарственных растений Казахстана.
В последнее время в мире произошло несколько вспышек коронавируса (MERS-CoV, SARA-CoV и SARS-CoV-2), и было бы разумно предсказать, что будущие вспышки имеют место быть. Было бы полезно иметь ботанические препараты, которые могли бы помочь предотвратить/повысить устойчивость к будущим вспышкам респираторных вирусных инфекций.
Цель
Исследования в основном сосредоточены на использовании нескольких выбранных биологически активных лекарственных растений, для создания новых противовирусных природных пероральных добавок, определении их химических составляющих, выделении основных природных соединений, исследовании их структуры и фармакологической активности in vitro по отношению к TMPRSS2 и 3Clpro.
Ожидаемые результаты
- Сбор выбранных лекарственных растений и запуск начальной подготовки (очистка, сушка, измельчение) сырья в достаточном количестве для проведения запланированных научных исследований. Подготовка нескольких этиловых и водных формул из пятнадцати лекарственных растений в различных соотношениях и установление их химического состава. Проведение экстракции отобранных лекарственных растений и разделение сырого экстракта с помощью различных систем растворителей, изучение химического состава собранного растительного сырья и выполнение необходимого качественного и количественного анализа их основных биологически активных компонентов на основе рекомендаций Фармакопеи Казахстана.
- Приготовление аутентифицированных этанольных и водных экстрактов из смеси пятнадцати предложенных растений на основе традиционной медицины и свойств лекарственных растений и проведение in vitro скрининга по отношению к TMPRSS2 и 3CLpro, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для предложенной формулы.
- Идентификация и выделение основных биологически активных соединений предлагаемой природной формулы с использованием хроматографических, физических и химических методов, таких как колоночная хроматография (КХ), ВЭЖХ, Препаративная ВЭЖХ, ЖК-МС; выяснение структуры основных биологически активных соединений с использованием современных химических и физических методов, таких как HRMS, 1D и 2D ЯМР, ECD.
- Оценка in vitro скрининга оптимальной мульти-природной формулы и ее основных биоактивных компонентов по отношении к TMPRSS2 и 3CLpro.
Достигнутые результаты
1. Согласно ожидаемому результату календарного плана договора был проведен обзор литературы. Были рассмотрены следующие лекарственные растения: Glycyrrhiza glabra L., Artemisia L., Ziziphora clinopodioides, Matricaria chamomilla, Astragalus altaicus, Dianthus superbus, Prunus armeniaca, Vitis vinifera, Citrus sinensis, F. carica L. и Plant 1, Plant 2, Plant 3, Plant 4, Plant 5. Данные растения обладают широким спектром биологической активности.
2. Объекты исследования были собраны в достаточном количестве и подготовлены (высушены, очищены, измельчены) для дальнейших научных исследований.
3. Нами проведен количественный и качественный анализ исследуемых растительных объектов.
- Влажность;
- Общая зола;
- Определение суммы выделяемых экстрактивных веществ;
- Кoличecтвeннoe oпрeдeлeниe cвoбoдныx oргaничecкиx киcлoт;
- Количественное определение суммы флавоноидов в пересчете на кверцетин;
- Количественное определение полисахаридов;
- Кроме того, количественное определение макро-микро элементов проводилось методом атомно-эмиссионного спектрального анализа, среди которых были выявлены элементы Zn, Ni, Mn, Fe, Pb, Cd, Cu, Ca, Mg, K, Na.
4. Согласно ожидаемому результату календарного плана договора были получен водный экстракт из смеси пятнадцати выбранных растений. Нами был получен водный экстракт, т.к. водный экстракт безопасен и Халал.
5. Проведен анализ этилацетатного и бутанольного экстрактов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием воды-ацетонитрила с увеличением неполярности до 100% ацетонитрила. Спектры были сняты в области 240 нм, 254 нм, 280 нм и 320 нм на колонке 18С. Из всех снятых спектров наибольшее поглощение наблюдалось в хроматограммах снятых в области 254 нм как для этилацетатного так и бутанольного экстракта. Это свидетельствует о присутствии полярных веществ. Для экстрактов петролейного эфира и дихлорметана сняты спектры на газовом хроматографе. Полученные хроматограммы свидетельствуют о присутствии в экстрактах не полярных соединений.
6. Проведены биоскрининговые эксперименты для подготовленной формулы на начальном этапе, определена наиболее активная формула растений. В этом исследовании растительные соединения были протестированы на цитотоксичность в различных концентрациях.
7. Биологическая активность к погашению каталитической активности энзимов водного экстракта формулы была проверена с помощью спектрофотометра СпектраМаксМ3. В результате экстракт показал потенциальную активность ингибировать энзимы нейраминидазы. Процент ингибирования водного экстракта составляет 97,7 % при концентрации равной 25 мг/мл. Процент ингибирования этанольного экстракта составляет 99,1 % при концентрации равной 25 мг/мл.
8. Был проведен скрининг in vitro четырех растений из состава мульти-природной добавки по отношению TMPRSS2 и 3CLpro. Один вид растения показал слабое ингибирование в отношении активности 3CLpro, другой вид растения показал умеренное ингибирование в отношении активности TMPRSS.
9. Согласно ожидаемому результату календарного плана договора были сделаны работы по идентифицированию и выделению основных биологически активных соединений предлагаемой Ботанической формулы с помощью хроматографических, физических и химических методов, таких как колоночная хроматография (КХ), ВЭЖХ, препаративная ВЭЖХ, ЖХ-МС.
10. Начаты работы по идентифицированию и выделению основных биологически активных соединений предлагаемой Ботанической формулы с использованием хроматографических, физических и химических методов, таких как колоночная хроматография (КХ), ВЭЖХ, препаративная ВЭЖХ, ЖХ-МС; начаты работы по выяснению структуры основных биологически активных соединений с использованием современных химических и физических методов, таких как HRMS, 1D и 2D ЯМР, ECD.
Имена и фамилии членов исследовательской группы
1. Жанар Жеңіс (Janar Jenis)
Scopus Author ID: 54897942000 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=54897942000)
Researcher ID: B-1322-2015
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7148-7253
2. Алия Нурлыбекова (Aliya Nurlybekova)
Scopus Author ID: 57204532098
(https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57204532098)
Researcher ID: F-1114-2018
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9797-284X
3. Мейрамбек Оспанов (Meirambek Ospanov)
Scopus Author ID: 57192067583 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57192067583)
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9592-0138
4. Ibrahim Mohamed Ali
Scopus Author ID: 55619637200 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55619637200)
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0257-860X
5. Arenzana Seisdedos Fernando
Scopus Author ID: 7006575022 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=7006575022)
6. Улпан Амзеева (Ulpan Amzeyeva)
Scopus Author ID: 57219202554 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57219202554)
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3962-0701
7. Байсейтова Айжамал
Scopus Author ID: 57205455869 (https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57205455869)
Researcher ID: AAT-2925-2020
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1549-8978
8. Утегенова Лаззат
9. Разбай Дастан
Список публикаций (со ссылками на них) и патентов
1. Minkayeva A.A., Nurlybekova A.K., Kudaibergen A.A., Zharkyn Zh., Jenis J. Chemical Constituents of the Prunus Armeniaca, Ficus Carica and Vitis Vinifera // The XI International Beremzhanov Congress on Chemistry and Chemical Technology, 19-20 November, 2021, Almaty, Kazakhstan;
2. Aitugan R.N., Nurlybekova A.K., Karl Zh. M, Kudaibergen A.A., Dusebayeva M.A., Jenis J. Chemical Constituents of the Dianthus superbus, Matricaria chamomilla and Glycyrrhiza glabra // The XI International Beremzhanov Congress on Chemistry and Chemical Technology, 19-20 November, 2021, Almaty, Kazakhstan;
3. Айтуган Р.Н., Жеңіс Ж. Қазақстанның әртүрлі аймақтарынан жиналған Glycyrrhiza glabra өсімдігінің химиялық құрамын салыстырмалы зерттеу // «Фараби Әлемі» атты студенттер мен жас ғалымдардың халықаралық конференциясының баяндама тезистері, НАО «Казахский Национальный Университет им. Аль-Фараби», 6-8 апреля, 2022 Алматы, Казахстан.