СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОЗА У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦ
SELENIUM-CONTAINING PREPARATION FOR MICROELEMENTOSIS PREVENTION AND TREATMENT IN FARM ANIMALS AND POULTRY

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к ветеринарной фармации, в частности к препаратам, содержащим селен в наноразмерном состоянии, для повышения резистентности организма животных, может быть использовано для регулирования метаболических процессов и снижения частоты проявления селенового дефицита в организме животных.
Селен является биологически активным эссенциальным микроэлементом, входит в состав ряда гормонов и ферментов, играет важнейшую роль в функционировании иммунной системы. Соединения селена защищают клеточные мембраны от воздействия свободных радикалов и предотвращают их генерирование, снижая риск возникновения опухолей и развития болезней сердца и кровеносных сосудов.
В настоящее время для восполнения дефицита селена у сельскохозяйственных животных и птиц наиболее широко используются неорганические селенсодержащие препараты на основе селенита и селената натрия, однако их токсичность высока.
Более низкую токсичность проявляют используемые в настоящее время органические производные селена, такие как селенопиран, диацетофенонилселенид (ДАФС-25), диметилдипиразолил-селенид (селекор), Сел-Плекс, Селедант и др., однако их стоимость достаточно велика.
Наиболее перспективным является применение нано-селена - формы селена с размером частиц 20-60 нм. Основное преимущество нано-селена по сравнению с другими формами заключается в его гораздо более низкой токсичности, что позволяет применять его в дозах, значительно превышающих суточную потребность. Кроме этого наноселен обладает так называемым размерным эффектом, проявляющимся тем, что наночастицы являются биологически более активными и лучше накапливаются в тканях.
Уровень техники
В литературе имеется информация о препарате, содержащем селен и воду для инъекций (см. Кудрявцев А.П. Применение селена в ветеринарии. - Земля сибирская и Дальневосточная. - 1975, №10. - С.36-37).
Недостатком данного препарата является плохая усвояемость селена и относительно высокая токсичность.
Известен препарат, содержащий селенит натрия и витамин Е, который с успехом используется для профилактики послеродовых заболеваний у крупного рогатого скота (Smith A.M. and Picciano М.Ф. Evidence for increased selenium requirement for the rat during pregnancy and lactation. - J. of Nutrition, 1986, v.H6, N6, p.1068-1079; Smith I., Hogan J. Vitamin E and selenium can help lover incident of mastitis. - Zarge anim. Veter., 1988, 43, 6, 20-24).
Недостатком данного препарата также является недостаточная усвояемость и высокая токсичность.
0
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является препарат для лечения и профилактики нарушений обмена селена для сельскохозяйственных животных (заявка №2008137463 от 18.09.2008, опубл. 27.03.2010), включающий селен, стабилизатор и воду для инъекций, причем в качестве стабилизатора используют высокомолекулярный азотсодержащий полимер, а селен взят в наноразмерном состоянии и нулевой валентности (Se). Недостатком данного препарата является невысокая усвояемость и биодоступность селена.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка комплексного препарата на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления размером 20-60 нм и витамина Е.
Техническим результатом, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, является уменьшение токсичности, повышение антиоксидантного эффекта, повышение усвояемости и биодоступности селена за счет применения комплексного препарата, содержащего наночастицы нульвалентного селена с размерами от 20 до 60 нм и солюбилизированного витамина Е.
0
Указанный технический результат достигается за счет того, что в препарат для профилактики и лечения микроэлементоза у сельскохозяйственных животных и птиц, содержащий стабилизатор, в качестве которого используют высокомолекулярный азотсодержащий полимер; селен, взятый в наноразмерном состоянии и нулевой валентности, и воду для инъекций, согласно изобретению добавляют жирорастворимый витамин Е и солюбилизатор при следующем массовом соотношении компонентов, %: селен (Se) 0,01-1,0; высокомолекулярный азотсодержащий полимер 0,1-10,0; солюбилизатор 0,10-20,0; витамин Е 0,01-10,0; вода для инъекций - остальное; причем молярное соотношение витамин Е/селен находится в пределах 1:1-50:1.
Технический результат достигается при соблюдении условий проведения процесса получения комплексного препарата, а именно:
- использование в качестве источника селена водного раствора наночастиц нульвалентного селена с концентрацией 0,1-1,0%, стабилизированного высокомолекулярным азотсодержащим полимером;
- использование в качестве солюбилизатора препарата Solutol HS-15;
- использование в качестве жирорастворимого витамина Е альфа-токоферол ацетата;
- молярное соотношение витамин Е/селен должно быть в пределах 1:1-1:50.
Сущность получения агрегативно устойчивой системы, содержащей наночастицы селена в нулевой степени окисления и витамина Е, состоит в следующем.
Наночастицы элементарного селена в виде шестичленных циклов различной конформации, стабилизированные макромолекулами азотсодержащего полимера (в частности поливинилпирролидона), взаимодействуют с частицами солюбилизированного жирорастворимого витамина Е с образованием агрегативно устойчивой системы, не расслаивающейся при хранении. Размер наночастиц селена в образовавшейся системе не превышает 60 нм.
Осуществление изобретения
Примеры конкретного получения комплексного селенсодержащего препарата в виде агрегативно устойчивой системы, содержащей наночастицы селена в нулевой степени окисления и витамин Е.
Пример 1
Препарат получают смешиванием в химическом реакторе водного раствора нульвалентного наноселена, стабилизированного азотсодержащим полиэлектролитом, с раствором альфа-токоферола ацетата в солюбилизаторе, с последующей обработкой полученной системы ультразвуковым излучением для стерилизации и дополнительного диспергирования готового продукта, при этом берут следующие соотношения компонентов (в мас.%):
Селен
0,01
Высокомолекулярный N-содержащий полимер
0,2
Солюбилизатор (SolutolHS-15)
1,0
Витамин Е
3,0
Вода
Остальное
Витамин Е/селен (моль/моль)
50:1
Полученный комплексный селенсодержащий препарат расфасовывается в тару методом асептического розлива.
Пример 2 (оптимальный)
Препарат получают смешиванием в химическом реакторе водного раствора нульвалентного наноселена, стабилизированного азотсодержащим полиэлектролитом, с раствором альфа-токоферола ацетата в солюбилизаторе, с последующей обработкой полученной системы ультразвуковым излучением для стерилизации и дополнительного диспергирования готового продукта, при этом берут следующие соотношения компонентов (в мас.%):
Селен
0,10
Высокомолекулярный N-содержащий полимер
2,0
Солюбилизатор.(Solutol HS-15)
10,0
Витамин Е
3,0
Вода
Остальное
Витамин Е/селен (моль/моль)
5:1
Полученный комплексный селенсодержащий препарат расфасовывается в тару методом асептического розлива.
Пример 3
Препарат получают смешиванием в химическом реакторе водного раствора нульвалентного наноселена, стабилизированного азотсодержащим полиэлектролитом, с раствором альфа-токоферола ацетата в солюбилизаторе, с последующей обработкой полученной системы ультразвуковым излучением для стерилизации и дополнительного диспергирования готового продукта, при этом берут следующие соотношения компонентов (в мас.%):
Селен
1,0
Высокомолекулярный N-содержащий полимер
20,0
Солюбилизатор..(Solutol HS-15)
20,0
Витамин Е
6,0
Вода
Остальное
Витамин Е/селен (моль/моль)1:1
Полученный комплексный селенсодержащий препарат расфасовывается в тару методом асептического розлива.
Результаты токсикологических исследований комплексного препарата на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления и витамина В приведены в таблице 1.
Для токсикологических исследований использовали клинически здоровых белых мышей массой 20-22 г. Исследования проводили согласно «Методических указаний по токсикологической оценке новых препаратов для лечения и профилактики незаразных болезней животных» (ВНИИ незаразных болезней животных, 1987 г.). Способом введения был выбран парентеральный, т.к. этот препарат предназначен для внутримышечного введения сельскохозяйственным животным.
Таблица 1
Острая токсичность комплексных препаратов на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления и витамина Е при однократном внутрибрюшинном введении для белых мышей (мг/кг).
Вид препарата
Параметры токсичности
SLD<sub>50</sub>
МПД
LD<sub>16</sub>
LD<sub>50</sub>
LD<sub>84</sub>
LD<sub>100</sub>
Пример 1
12
14
18,3
23,5
24,0
±0,16
Пример 2
11,2
26,35
34,97
45,55
57,65
±0,04
Пример 3
4,36
4,62
6,11
7,25
7,20
±0,02
Наноселен (прототип)
10,2
25,4
33,0
44,2
56,4
±0,3
Полученные результаты свидетельствуют, что новая лекарственные форма селенсодержащего препарата по своим токсикологическим характеристикам относится к малоопасным для теплокровных животных веществам и позволяет, в соответствии с ГОСТ 121.007-76, отнести ее к IV и III классу опасности соответственно.
Результаты биохимических исследований комплексных препаратов на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления и витамина Е, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты биохимического анализа крови кроликов
Вид препарата
Активность ферментов
Содержание малонового диальдегида, %
Каталазы через 14 дней
Пероксидазы через 14 дней
Аспартат-аминотрансферазы через 5 дней
Аланин-аминотрансферазы через 5 дней
Пример 1
0,56±0,02
17,9±7,4
1,70±0,02
1,79±0,11
1,48±0,56
Пример 2
0,95±0,17
27,4±3,6
2,21±0,05
2,13±0,08
0,75±0,08
Пример 3
0,48±0,06
18,2±2,8
1,95±0,04
1,77±0,63
1,22±0,15
Наноселен (прототип)
0,84±0,08
25,1±0,89
2,13±0,17
1,95±0,15
0,88±1,32
Для оценки влияния комплексного препарата на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления и витамина Е на организм и прирост живой массы использовали клинически здоровых кроликов.
Таблица 3
Динамика живой массы кроликов после применения комплексного препарата на основе агрегативно устойчивых наночастиц селена в нулевой степени окисления и витамина Е в дозе 0,025 мг/кг, кг
Вид препарата
До введения
Через 8 дней
Через 15 дней
Через 23 дня
Через 31 день
Пример 1
2,15±0,1
2,25±0,3
2,35±0,2
2,44±0,8
2,56±0,4
Пример 2
2,25±0,1
2,40±0,4
2,52±0,1
2,62±0,2
2,74±0,1
Пример 3
2,22±0,2
2,37±0,1
2,45±0,4
2,55±0,1
2,66±0,1
Наноселен (прототип)
2,20±0,4
2,40±0,3
2,50±0,4
2,6±0,4
2,7±0,3
Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что применение препарата способствует активизации системы антиоксидантной защиты организма, что выражается в увеличении активности каталазы, пероксидазы и снижении концентрации малонового диальдегида в крови - недоокисленного продукта свободнорадикальных реакций.
Кроме этого отмечен прирост живой массы кроликов при использовании комплексного селенсодержащего препарата по сравнению с прототипом.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
- уменьшение токсичности;
- повышение антиоксидантного эффекта;
- более высокую усвояемость, выражающуюся в привесах живой массы.