English version
ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА
УДК 619:616.995.1-085
DOI:
Поступила в редакцию 01.12.2016
Принята в печать 10.03.2017
Для цитирования:
Варламова А. И., Архипов И. А. Спектр антигельминтной активности супрамолекулярного комплекса фенбендазола с арабиногалактаном // Российский паразитологический журнал. – 2017. – Т.39.- Вып.1 . – С.
For citation:
Varlamova A. I., Arkhipov I. A. Spectrum of anthelmintic activity of supramolecular complex of fenbendazole with arabinogalactan. Russian Journal of Parasitology, 2017, Vol.39, Iss.1, pp.
СПЕКТР АНТИГЕЛЬМИНТНОЙ АКТИВНОСТИ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНОГО КОМПЛЕКСА ФЕНБЕНДАЗОЛА С АРАБИНОГАЛАКТАНОМ
А. И. Варламова, И. А. Архипов
Всероссийский научно-исследовательский институт фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений им. К. И. Скрябина, 117218, Москва, ул. Б. Черемушкинская, д. 28, e-mail: arkhipov@vniigis.ru
Реферат
Цель исследования – изучение биологической активности супрамолекулярного комплекса фенбендазола с арабиногалактаном при гельминтозах овец с учетом спектра действия.
Материалы и методы. Антигельминтную активность супрамолекулярного комплекса фенбендазола с арабиногалактаном (СМКФ) изучали в овцеводческих хозяйствах Московской и Самарской областей, неблагополучных по гельминтозам. Опыты проводили в 2014–2015 гг. в период максимальной инвазированности животных. В опытах использовали 386 голов молодняка овец, в том числе спонтанно инвазированных диктиокаулами 50 гол., нематодирусами 48 гол., другими видами желудочно-кишечных стронгилят 52 гол., фасциолами 47 гол., дикроцелиями 49 гол., стронгилоидами 42 гол., трихоцефалами 44 гол., мониезиями 54 гол. При каждом гельминтозе животных по принципу аналогов разделяли на 6 равноценных групп по 7–10 овец в каждой. Животным первой, второй и третьей групп вводили СМКФ в форме 10%-ного порошка однократно перорально в дозе соответственно 1,0; 2,0 и 3,0 мг/кг по ДВ. Овцы четвертой и пятой групп получали базовый препарат – фенбендазол в дозах соответственно 1,0 и 7,5 мг/кг за исключением, когда СМКФ при фасциолезе и дикроцелиозе назначали в дозах 15,0; 7,5 и 5,0 мг/кг, а фенбендазол – в дозах 6,0 и 15,0 мг/кг. Животные контрольной группы препарат не получали. Эффективность СМКФ учитывали по результатам ларвоовоскопических исследований фекалий методом Бермана при диктиокаулезе, методом флотации при других гельминтозах до и через 15–18 сут после дегельминтизации. Учет активности препаратов проводили по типу «контрольный тест» с расчетом среднего числа обнаруженных личинок и/или яиц гельминтов.
Результаты и обсуждение. В опытах на 386 овцах, спонтанно инвазированных различными видами гельминтов, изучен спектр антигельминтного действия и установлена терапевтическая доза СМКФ с арабиногалактаном, полученного по механохимической технологии. СМКФ показал максимальную эффективность (96–100 %) при основных гельминтозах в дозе 3,0 мг/кг по ДВ, а при дикроцелиозе и фасциолезе – в дозе 15,0 мг/кг по ДВ. Эффективность СМКФ оказалась в 2–3 раза выше активности субстанции фенбендазола.
Ключевые слова: овцы, супрамолекулярный комплекс, фенбендазол, арабиногалактан, эффективность, гельминтозы.
Введение
Фенбендазол (панакур) – препарат из группы бензимидазолов, обладает широким спектром действия [6, 7]. Он эффективен при нематодозах животных в дозе 7,5–10 мг/кг, против протостронгилид – в дозе 15 мг/кг, при фасциолезе и дикроцелиозе – в дозе 100 мг/кг [1]. Препарат менее активен при трихоцефалезе и стронгилоидозе [6]. Кроме того, известно, что фенбендазол согласно биофармацевтической классификации FDA относится к IV классу препаратов с низкой проницаемостью и растворимостью, т. е. имеет плохую биодоступность [11]. Следовательно, данный антигельминтик нуждается в технологиях повышения его водорастворимости.
Для повышения растворимости лекарств используют различные физико-химические методы: уменьшение размеров частиц, модификация кристаллической структуры, получение твердых дисперсий лекарственных веществ с наполнителями и т. д. [8, 9]. Управление солюбилизационными характеристиками лекарственных веществ является одним из основных направлений в разработках современных систем доставки лекарств Drug Delivery System [5, 10].
В связи с этим большой интерес представлял поиск путей повышения эффективности фенбендазола и расширения спектра его действия путем использования механохимических подходов, методов комплексообразования типа «гость – хозяин» и приемов нанотехнологии для улучшения растворимости, проницаемости и, как следствие, биодоступности фенбендазола.
В предыдущие годы нами испытан СМКФ при отдельных нематодозах овец и крупного рогатого скота [2, 3] и получен Патент на этот препарат [4].
Цель нашей работы – оценка спектра действия и антигельминтных свойств супрамолекулярного комплекса фенбендазола (СМКФ), полученного по технологии механохимической модификации субстанции с использованием адресной доставки Drug Delivery System с полимером растительного происхождения – арабиногалактаном.
Материалы и методы
Антигельминтную активность СМКФ с арабиногалактаном изучали в овцеводческих хозяйствах Московской и Самарской областей, неблагополучных по гельминтозам.
Опыты проводили в 2014–2015 гг. в период максимальной инвазированности животных. В опытах использовали 386 голов молодняка овец разных пород массой тела от 15 до 35 кг, в том числе спонтанно инвазированных диктиокаулами 50 гол., нематодирусами 48 гол., другими видами желудочно-кишечных стронгилят 52 гол., фасциолами 47 гол., дикроцелиями 49 гол., стронгилоидами 42 гол., трихоцефалами 44 гол., мониезиями 54 гол. При каждом гельминтозе животных по принципу аналогов разделяли на 6 равноценных групп по 7–10 овец в каждой. Животным первой, второй и третьей групп вводили СМКФ в форме 10%-ного порошка однократно перорально в дозе соответственно 1,0; 2,0 и 3,0 мг/кг по ДВ. Овцы четвертой и пятой групп получали базовый препарат – фенбендазол (субстанцию, на основе которой приготовлен СМКФ) в дозах соответственно 1,0 и 7,5 мг/кг за исключением, когда СМКФ при фасциолезе и дикроцелиозе назначали в дозах 15,0; 7,5 и 5,0 мг/кг, а фенбендазол – в дозах 5,0 и 15,0 мг/кг. Животные контрольной группы препарат не получали.
Эффективность СМКФ учитывали по результатам ларвоовоскопических исследований фекалий методом Бермана при диктиокаулезе, методом флотации при других гельминтозах до и через 15–18 сут после дегельминтизации. Учет активности препаратов проводили по типу «контрольный тест» с расчетом среднего числа обнаруженных личинок и/или яиц гельминтов [1]. Полученные результаты обработали статистически с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2003 - 2007.
Результаты и обсуждение
Полученные результаты приведены в таблице и свидетельствуют о различной степени эффективности СМКФ в разных дозах против различных видов гельминтов.
Нематодироз. СМКФ в дозах 3,0; 2,0 и 1,0 мг/кг по ДВ проявил соответственно 100; 97,57 и 94,94%-ную эффективность по результатам исследований проб фекалий методом флотации. Животные полностью освободились от нематодирусов после применения комплекса в дозе 3,0 мг/кг (ЭЭ 100 %). 6 из 8 овец также оказались свободными от нематод после введения препарата в дозе 2,0 мг/кг по ДВ, а число яиц нематодирусов в фекалиях снизилось на 97,57 %. После дачи комплекса в дозе 1,0 мг/кг 5 из 8 животных оказались свободными от инвазии. Эффективность составила 94,94 %.
Эффективность базового препарата – субстанции фенбендазола составила в дозе 5,0 мг/кг 95,28 и в дозе 1,0 мг/кг 8,62 %.
Инвазированность овец контрольной группы в период опыта существенно не изменилась (Р > 0,05).
На основании полученных результатов терапевтической дозой СМКФ при нематодирозе рекомендуем считать дозу 3,0 мг/кг по ДВ.
Другие желудочно-кишечные стронгилятозы. СМКФ в дозах 3,0; 2,0 и 1,0 мг/кг по ДВ проявил соответственно 100; 97,66 и 94,83%-ную эффективность (табл.). Субстанция фенбендазола в дозах 5,0 и 1,0 мг/кг показала соответственно 95,26 и 9,12%-ную активность. Число яиц стронгилят в 1 г фекалий в начале и конце опыта составило соответственно 158,2±5,1 и 162,3±6,4 экз. (Р > 0,05).
Таблица 1
Спектр активности СМКФ при гельминтозах овец
Таким образом, эффективность СМКФ оказалась в 2,5–3,75 раза выше активности субстанции.
Диктиокаулез. Получена 100; 96,73 и 85,61%-ная эффективность СМКФ в дозах 3,0; 2,0 и 1,0 мг/кг по ДВ соответственно (табл.). Субстанция фенбендазола в дозах 5,0 и 1,0 мг/кг проявила соответственно 96,32 и 13,82%-ную эффективность. При сравнении активности СМКФ и субстанции фенбендазола в дозе по 1,0 мг/кг по ДВ установлено повышение в 6 раз действия СМКФ против диктиокаул.
Дозу СМКФ 3,0 мг/кг по ДВ рекомендуем как терапевтическую, так как она обеспечивает 100%-ный эффект.
Стронгилоидоз. Результаты испытания СМКФ (табл.) при стронгилоидозе ягнят свидетельствуют о 100%-ной эффективности комплекса фенбендазола в дозе 3,0 мг/кг по ДВ. СМКФ в дозах 2,0 и 1,0 мг/кг показал соответственно 71,9 и 33,9%-ный эффект. Базовый препарат – субстанция фенбендазола проявил в дозе 5,0 и 1,0 мг/кг соответственно 95,36 и 16,99%-ный эффект. Инвазированность животных контрольной группы в период опыта существенно не изменилась (Р > 0,05).
Таким образом, СМКФ в дозе 3,0 мг/кг по ДВ показал 100%-ную эффективность при стронгилоидозе ягнят.
Трихоцефалез. Испытания препаратов при трихоцефалезе овец показали недостаточную эффективность СМКФ в дозах 1,0 и 2,0 мг/кг по ДВ (табл.). При повышении дозы СМКФ до 3,0 мг/кг эффективность составила 97,18 %. Базовый препарат – субстанция фенбендазола в дозах 5,0 и 1,0 мг/кг проявил соответственно 90,33 и 15,0%-ный эффект. При сравнении активности СМКФ и субстанции фенбендазола в дозе по 1,0 мг/кг по ДВ действие СМКФ было в 2 раза выше.
Следовательно, дозу СМКФ 3,0 мг/кг по ДВ рекомендуем как терапевтическую.
Мониезиоз. При испытании СМКФ в дозах 3,0; 2,0 и 1,0 мг/кг по ДВ ни одно животное полностью не освободилось от мониезий. Максимальной оказалась эффективность СМКФ в дозе 3,0 мг/кг. Препарат в этой дозе показал 97,18%-ный эффект. Эффективность субстанции фенбендазола в дозах 5,0 и 1,0 мг/кг составила соответственно 88,71 и 15,0 %. Отмечено значительное повышение эффективности СМКФ по сравнению с субстанцией фенбендазола.
Дикроцелиоз. Имеются данные об эффективности фенбендазола в повышенной дозе (22 мг/кг) против дикроцелий. В связи с этим нами испытан СМКФ в сравнении с субстанцией фенбендазола. СМКФ в дозах 5,0 и 7,5 мг/кг по ДВ оказался недостаточно эффективным при дикроцелиозе. При повышении дозы СМКФ до 15,0 мг/кг эффективность составила 97,21 %. Эта доза может быть рекомендована при дикроцелиозе как терапевтическая. Субстанция фенбендазола в дозах 5,0 и 15,0 мг/кг оказалась недостаточно эффективной (23,85 и 64,97 %). При сравнении эффективности СМКФ и субстанции фенбендазола в дозе по 5,0 мг/кг по ДВ активность СМКФ была в 2 раза выше. Учитывая то, что против дикроцелиев нет эффективных препаратов, полагаем, что СМКФ в дозе 15,0 мг/кг по ДВ будет альтернативой для лечения дикроцелиоза овец.
Фасциолез. Известно, что фенбендазол не является фасциолоцидным препаратом. Однако, нами проведена оценка активности СМКФ в повышенной дозе против фасциол. Мы полагали, что увеличение растворимости препарата и его биодоступности позволят повысить и его активность. СМКФ в дозах 15,0; 7,5 и 5,0 мг/кг по ДВ показал соответственно 91,0; 55,3 и 34,1%-ный эффект. Субстанция фенбендазола в дозах 5,0 и 15,0 мг/кг проявила недостаточный эффект, равный соответственно 16,09 и 57,5 %.
Таким образом, инновационная технология создания супрамолекулярных комплексов на основе механохимической технологии позволяет значительно повысить эффективность фенбендазола, снизить терапевтическую дозу и расширить спектр антигельминтного действия.
Заключение
В опытах на молодняке овец, спонтанно инвазированных гельминтами, изучен спектр антигельминтного действия и установлена терапевтическая доза СМКФ, полученного по механохимической технологии с использованием в качестве адресной доставки арабиногалактана. СМКФ максимальную эффективность при основных гельминтозах овец показал в дозе 3,0 мг/кг по ДВ, а при дикроцелиозе и фасциолезе – в дозе 15,0 мг/кг по ДВ. Эффективность СМКФ оказалась в 2–3 раза выше активности субстанции фенбендазола.
Литература
1. Архипов И. А. Антигельминтики: Фармакология и применение. – М., 2009. – 409 с.
2. Варламова А. И., Лимова Ю. В., Садов К. М., Садова А. К., Белова Е. Е., Радионов А. В., Халиков С. С., Чистяченко Ю. С., Душкин А. В., Скира В. Н., Архипов И. А. Эффективность супрамолекулярного комплекса фенбендазола при нематодозах овец // Российский паразитологический журнал. – М., 2016. – Т. 35, Вып. 1. – С. 76–81.
3. Варламова А. И. Антигельминтная эффективность супрамолекулярного комплекса фенбендазола при нематодозах молодняка крупного рогатого скота // Ветеринария. – 2017. – № 1. – С. 32–35.
4. Варламова А. И., Архипов И. А., Халиков С. С., Душкин А. В., Чистяченко Ю. С., Халиков М. С., Данилевская Н. В. Антигельминтное средство и способ его получения. Патент на изобретение № 2558922 // Бюл. ФИПС. – № 22 от 10.08.2015.
5. Душкин А. В., Сунцов Л. П., Халиков С. С. Механохимическая технология для повышения растворимости лекарственных веществ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 1 (часть 2). – С. 448–457.
6. Bossche Н., Rochette F., Horig С. Anthelmintic efficacy of fenbendazole. Vet. Rec., 1982, vol. 78, no. 3, pp. 876–877.
7. Duwel D., Strassor H. Effectiveness von fenbendazole bei parasitische Krankheiten. Dtschr. Tiearztl. Wsch., 1978, vol. 85, no. 2, pp. 239–241.
8. Kalpana P., Manish S., Dinesh S.K., Surenda J.K. Solid dispersion: apporoaches, technology involved, unmet need & challenges. Drug Invent. Today, 2010, vol. 2, no. 7, pp. 349–357.
9. Krishnaian Y. S. R. Pharmaceutical technologies for enhancing oral bioavailability of poorly soluble drugs. J. Bioequival. Bioavailab., 2010, vol. 2, no. 2, pp. 28–36.
10. Shinde A. J. Solubilization of poorly soluble drugs. A Review, 2007, vol. 5, no. 6, pp. 157–159.
11. The Biopharmaceutics classification system (BCS) guidance, available
at: http://www.fda.gov/AboutFDA/CentersOffices/CDER/ucml 28219.htm
© 2017 The Authors. Published by All-Russian Scientific Research Institute of Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plants named after K.I. Skryabin. This is an open access article under the Agreement of 02.07.2014 (Russian Science Citation Index (RSCI)http://elibrary.ru/projects/citation/cit_index.asp) and the Agreement of 12.06.2014 (CABI.org / Human Sciences section: http://www.cabi.org/Uploads/CABI/publishing/fulltext-products/cabi-fulltext-material-from-journals-b...