1.2.2.2. Полимеры с иммобилизованными фрагментами, обладающими биологической активностью

1.2.2.2.1. Полимерные системы, не выделяющие биологически активный фрагмент

Таблица 1.11.

Изделия или препараты, не выделяющие биологически активный фрагмент

Полимер	Изделие или препарат
Декстран, производные	Носители для получения водорастворимых иммобилизованных ферментов
Полиэтиленоксид, производные	Носители для получения водорастворимых иммобилизованных ферментов
Поли-N-окиси – полиоксидоний (сополимер N-окиси 1,4-этиленпиперазина и (N-карбоксиэтил)-1,4-этиленпиперазиний бромида).	Системы носитель–гаптен с иммуностимулирующей активностью
Гемоглобин, производные	Кровезаменители переносчики кислорода
Целлюлоза модифицированная	Носители для получения неводорастворимых иммобилизованных ферментов

Среди биологически активных полимеров есть несколько групп высокомолекулярных соединений, в которых БАВ или группировка, определяющая активность, соединены с полимерным носителем химической связью, не разрушающейся во время работы системы.

В частности, к ним относятся стабилизированные (или иммобилизованные) ферменты, нередко входящие в состав водорастворимых лекарств. Связывание фермента с полимерным носителем или модификатором позволяет повысить его устойчивость к денатурации, приводящей к потере активности, поэтому нерастворимые формы способны многократно участвовать в ферментативном технологическом процессе.

Принцип создания водорастворимых иммобилизованных ферментов основан на вступлении в различные взаимодействия, включая химические реакции с функциональными группами белка, не участвующими в формировании активного центра, с функциональными группами полимерного модификатора при сохранении водорастворимости системы.

Для водорастворимых систем важным свойством белка, модифицированного полимером, является большее время циркуляции в кровотоке, что значительно повышает эффективность препарата. Наиболее исследованым в этом аспекте оказался фермент стрептокиназа, модифицированный декстраном (препарат "стрептодеказа"), используемый как эффективное фибринолитическое средство.

Находят применение в медицине и нерастворимые формы иммобилизованных ферментов, например, в составе текстильных материалов, предназначенных для лечения ран и ожогов.

К макромолекулярным системам, содержащим не выделяющийся иммобилизованный фрагмент, также принадлежат препараты гемоглобина, который рассматриваются как переносчики кислорода, модифицированные водорастворимыми полимерами и олигомерами. Существуют отечественная модифицированная форма гемоглобина («Геленпол») с ММ = 15,0–20,0×10³ Да, полученная сшиванием гемоглобина олигомерным производным глутарового альдегида и глутаминовой кислоты. «Геленпол» не только восстанавливает снабжение тканей кислородом, но и способствует кроветворению.

Отметим, что применение иммобилизованных биокатализаторов очень важно в биотехнологических процессах, где широко используют их нерастворимые формы (см. раздел «Полимеры в биокаталитических процессах»).

В качестве еще одного примера систем с постоянным связыванием (иммобилизацией) можно привести группу иммуноактивных полимеров –конъюгатов полимерного носителя и активной, обычно низкомолекулярной группировки (гаптена), связывающейся с рецепторами соответствующих иммунокомпетентных клеток.

Роль гаптенов могут выполнять различные вещества, как аналогичные детерминантной группе антигенов, так и отличные от нее, например, витамины, пептиды, коферменты, ароматические нитросоединения и т.д. Гаптены используют для установления строения активной детерминанты антигенов при создании искусственных вакцин, в которых полимерный модификатор обеспечивает взаимодействие системы с поверхностью лимфоцитов.

При синтезе искусственных вакцин большую роль играют полимерные, чаще полиэлектролитные, модификаторы антигенов (адъюванты), которые усиливают действие последних. Полимерные адъюванты стимулируют репродукцию и расселение предшественников иммунокомпетентных клеток, ускоряют их диференциацию, усиливают клеточное взаимодействие.

Развитие работ по созданию полимерных адъювантов привело к разработке серии вакцин, представляющих собой конъюгаты полиоксидония с рядом антигенов – гемагглютинином и нейраминидазами трех вирусов гриппа: А (H1N1 и H3N2) и B (вакцина "Гриппол"), аллергеном пыльцы тимофеевки (вакцина "Тимпол"), аллергеном пыльцы березы ("Берпол"), аллергеном пыльцы полыни ("Полпол").