Влияние малоамплитудных физических полей на миграцию анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей in vitro тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.05 ВАК РФ

Варакин, Антон Игоревич АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Саратов МЕСТО ЗАЩИТЫ
2004 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.05 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Влияние малоамплитудных физических полей на миграцию анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей in vitro»
 
Автореферат диссертации на тему "Влияние малоамплитудных физических полей на миграцию анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей in vitro"

На правах рукописи

ВаракинАнтон Игоревич

ВЛИЯНИЕ МАЛОАМПЛИТУДНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА МИГРАЦИЮ АНИОНОВ АНТИБИОТИКОВ ЧЕРЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ МЫШЕЧНЫХ ТКАНЕЙ

IN VITRO

Специальности: 02.00.05 - Электрохимия 02.00.04 - Физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Саратов 2004

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор Серянов Юрий Владимирович; доктор технических наук, профессор Лясников Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, Камнев Александр Анатольевич; доктор химических наук, профессор Ольшанская Любовь Николаевна

Ведущая организация:

Кубанский государственный университет

Защита состоится «2» июля 2004 года в

а

ер

часов на заседании

диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 413100, Саратовская обл., г. Энгельс, пл. Свободы, 17.

Отзывы на автореферат просим присылать в двух экземплярах (заверенные печатью) по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая 77, СГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.242.09, доценту Ефановой В.В.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета (410054, г.Саратов, ул. Политехническая , 77)

Автореферат разослан «ЗУ » илхХД- .2004 г.

Ученый секретарь ^—

диссертационного совета . Ефанова В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность работы. Актуальность проблемы тесно связана со сложной проблемой современной электрохимии и физической химии - переносом ионов и молекул через биологические мембраны. Одной из практически значимых областей являются исследования переноса лекарствен -ных препаратов.

Поскольку в медицинской практике многие антибиотики вводятся в организм пациента либо в форме солей, либо являются слабыми кислотами, диссоциирующими в плазме крови на гидратированные протоны и сложные органические анионы, то необходимо учитывать взаимодействие анионов антибиотиков со структурными элементами и распределенными ионными зарядами биологических барьеров тканей организма. Важным фактором, влияющим на интенсификацию переноса антибиотиков, являются физические поля, оказывающие тепловое, силовое, «информационное», сепараторное, и санирующее действие на организм. Непосредственное воздействие на транспорт лекарственных препаратов осуществляется за счет сил Лоренца, ЭДС Холла, фарадеевской ЭДС, акустических вибраций и т.д., изменяющих свойства примембраниых слоев воды, свойства самой биологической мембраны, а также свойства гидратированных ионов антибиотиков.

С помощью препаратов, вводимых не только перорально, но и парентерально, далеко не всегда можно достичь их необходимой физиотерапевтической концентрации в патологических, органах и тканях, куда доставляется обычно не более 10-15% от общей дозы лекарства. Попытки же преодоления естественных биологических фармакокинетических барьеров посредством увеличения доз антибиотиков приводят к дисбактериозу и другим побочным эффектам.

В связи с этим, проблема оптимизации методов лечения, использующих физические факторы, способствующих более глубокому и быстрому проникновению антибиотиков в инфицированные органы-мишени пациента, является очень актуальной.

Целью работы является исследование влияния малоамплитудпых физических полей (постоянного электрического, переменного магнитного и виброакустического) на транспорт анионов антибиотиков в мышечных тканях in vitro.

Научная новизна. Нами впервые были получены следующие научные результаты:

• Выяснена применимость модели «рыхлого квазикристалла» к объяснению закономерности миграции анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей in vitro, с формулированием математических моделей ускоряющего влияния малоамплитудных физических полей (электрического, магнитного и виброакустического).

РОС. НАЦИОНАЛ 1>НЛ*1 Ы.'ОЛ ИОТгХА

• Показано, что проницаемость мышечных тканей по анионам левомице-тина, бензилпенициллина и оксациллина обусловлена их миграцией через межфибриллярные капиллярные каналы при коэффициентах диффузии порядка 10"М0"5 см2/с, удельной электропроводности 1,3'Ю"6 См/см и аномальной отрицательной энергии активации до -62,3 кДж/моль, которая вызвана надмолекулярным эффектом набухания мышечных волокон и затратами тепловой энергии на выталкивание анионов СГ из стенок межфибриллярных капилляров.

• Произведен адекватный эксперименту теоретический расчет потенциала электрической - асимметрии биологических барьеров мышечных тканей, основанный на приближении Гольдмана-Ходжкина-Катца с дополнительными предположениями о полном вытеснении катионов из стенок каналов проводимости, влияния потенциалов Доннана и энтальпии элиминирования анионов СГ при поглощении катионов К+ связывающими центрами миозиновых толстых нитей саркомеров миофибрилл.

• Определено, что выпукло-вогнутые вольт-амперные характеристики биологических барьеров мышечных тканей в изотоническом электролите №С1 с добавками антибиотиков отвечают немодифицированному приближению Гольдмана, дающему резкий рост тока, как при анодных, так и при катодных напряжениях. Коэффициенты электроускорения миграции анионов антибиотиков и их относительная выходная (забарьерная) концентрация линейно нарастают с модулем приложенного электрического напряжения при эффективных коэффициентах переноса 0,047- 0,080 с антибат-ной корреляцией по молекулярной массе антибиотика.

• Установлено, что коэффициент магнитного ускорения миграции анионов левомицетина, оксациллина и бензилпенициллина линейно увеличивается с ростом амплитуды магнитной индукции переменного синусоидально магнитного поля частотой 50 Гц. При этом стимулирующий эффект омагничивания рабочих электролитов в мышечном барьере составляет примерно 30%, а остальные 70% обеспечиваются эффектом магнитодина-мической фарадеевской индукции с пренебрежимо малым воздействием сил Лоренца.

• Исследовано ускоряющее влияние виброакустических режимов работы серийно выпускаемого отечественного аппарата «ВИТАФОН» на миграцию анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина через биологические барьеры мышечных тканей. Выявлено, что режим №3 обеспечивает наибольшие коэффициенты ускорения при амплитудах низкочастотных вибраций 2,8-5,5 мкм.

• Построена двухбарьерная математическая модель ускорения транспорта анионов антибиотиков, стимулированного смешанными синергетическими воздействиями малоамплитудных физических полей. Показано, что значения оптимального числа сочетания полей близко к 2 для осумкованных

липидно-белковыми тканями органов-мишеней и может достигать 4-5 для промежуточных мышечных барьеров. При часто встречающейся, скрытной дислокации инфицированных органов лимитирующим фармакокинетиче-ским фактором становится значительно более протяженный мышечный барьер.

Практическая значимость. Результаты работы внедрены в конструкции аппаратов антибиотической физиотерапии серии «Инрамаг», «Ин-тратерм», «Ласт», «Атос», выпускаемых ООО «ТРИМА» (г. Саратов), представляют интерес для разработчиков прибора «Витафон» и практикующих антибиотическую физиотерапию врачей - урологов, стоматологов, имплантологов, офтальмологов. Материалы диссертации используются при прочтении курсов лекций по биофизике студентам III курса специальностей БМА и БМС СГТУ.

Апробация работы.

Результаты диссертации доложены и обсуждены на X Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых учёных «ВНКСФ-10» (Москва, МГУ, 2004 г.), Всероссийской конференции «Современные электрохимические технологии» (Саратов, СГТУ, 2002 г.), X Юбилейной Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии ССТ'2004» (Томск, 2004 г.), 7-й Международной конференции «Современные проблемы имплантологии» (Саратов, 2004 г.), на Всероссийском конкурсе на лучшие научно-технические и инновационные проекты творческой молодежи России по естественным наукам 2003 г., где был получен диплом III степени.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 5 статей в центральной печати и 5 статей в сборниках материалов международных и российских конференций.

Основные положения, выносимые на защиту:

Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях при различных температурах;

Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях в постоянном электрическом поле;

Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях в переменном магнитном поле;

Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях под действием виброакустического поля прибора «Витафон»;

Двухбарьерная математическая модель ускорения миграции анионов антибиотиков, стимулированной смешанными синергетическими воздействиями малоамплитудных физических полей;

Влияние структурно-химических параметров анионов антибиотиков на кинетику их переноса в биологических барьерах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 114 источников, изложена на 138 страницах, содержит 54 рисунка и 23 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость выполненной работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В литературном обзоре (глава 1) рассмотрены механизмы влияния физических полей на живые организмы и перенос молекул и ионов в биологических тканевых структурах, дана общая характеристика мембран и стадий трансмембранного переноса, приведены известные модели переноса ионов в биологических тканевых барьерах, описано строение мышечной ткани и плацентарных мембран, приведены методы исследования ионного транспорта в биологических мембранах, в том числе методы квантово-химического моделирования.

Во главе 2 описаны объекты исследования и экспериментальные методики. В качестве образцов биологических тканей в работе использованы продольные срезы поперечно-полосатых скелетных мышц коровы (60x30x1 мм). Их закрепляли с помощью специальной рамки в плексигласовых электрохимических ячейках четырех типов, позволяющих реализовать исследование трансмембранного переноса антибиотиков в постоянном электрическом, синусоидальном переменном магнитном и виброакустическом полях. Изменение концентраций растворов определялось методом фотоколориметрического анализа. Рабочие электролиты - 0,2%-ные растворы очищенных антибиотиков левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина в 0,9%-ном изотоническом растворе NaCl. Термостат MLW-5(GDR), спектрофотометр Genesys 2 (Gamry Instrument, USA), источник постоянного тока Б5-47, источник Щ 300, аппарат виброакустической терапии «ВИТАФОН».

В главе 3 приведены результаты исследования кинетики переноса анионов антибиотиков в малоамплитудных физических полях.

Влияние малоамплитудных электромагнитных полей КВЧ, СВЧ и ИК-диапазопов, основанное на высокочастотной переориентации диполей воды в мышечном барьере с выделением тепловой энергии, моделировалось с помощью последовательного термостатирования экспериментальных ячеек в диапазоне 31-42°С.

Полученные результаты отвечают модифицированной модели «рыхлого квазикристалла» в форме:

где Со - исходная предбарьерная концентрация аниона антибиотика А' в изотоническом растворе №С1; X. - толщина биологического барьера; Сх-выходная (барьерная) концентрация А«,"; Ск+(0) и Са (0) - предбарьерные концентрации К* и С1" концентрации; Ск+(Х) - барьерная концентрация катионов К*; АНа- - изменения энтальпии при вытеснении анионов СГ из мышечной мембраны; D - коэффициент диффузии в биологическом барьере и Ао - энергия активации этой диффузии; х - время; К = 8,314 Дж/(моль-К); I - температура барьера; отсчитанная от абсолютной температуры тела человека То=309,7 К; Т=Н-То; остальные обозначения имеют общепринятый смысл.

Действительно, экспериментальные данные спрямляются в координатах 1п[Сх/(Со-Сх)] - т"1 (рис.1,а) с аномальной температурной зависимостью коэффициента термического ускорения Ку — Т (рис. 1,б), обусловленной влиянием набухания мышечных волокон и затрат тепла на элиминирование СГ из стенок межфибриллярных капилляров.

) Ы «19 ОН 0.29 М10««лол»4 , 'ю'с1

I -273, С*

Рис.1. Зависимость 1п[С)/(СсгСх)] — т'1 длялевомицетина (а) и Ку -Т длялевомицетпина -1, бензилпенициллина - 2, оксациллина - 3 в мышечном барьере (б)

Коэффициенты диффузии А" варьировались в пределах О=6,3'10"6 -

-6 2

при аномальной отрицательной энергии активации кДж/моль. Таким образом, применение ВЧ электромагнитного нагрева для ускорения транспорта антибиотиков в мышцах является нецелесообразным.

Вольт-амперные характеристики (ВАХ) мышечных мембран имеют выпукло-вогнутый вид (рис.2) и отвечают немодифицированному приближению Гольдмана, дающему резкий рост тока, как при наложении катодного, так и анодного электрических напряжений.

Кинетика электростимулированного переноса А" отвечает следующей модификации модели «рыхлого квазикристалла»:

1п-

(О)-С^а) |2АЯ*. Л2 1 а'Р\У\

Са- (0)

ЛГ

Ют ЯТ

(2)

где V - электрическое напряжение и 0<& <1 - некоторый эффективный коэффициент переноса.

1 7 !■ мгА »

Рис.2. ВАХсрезамышечной ткани в 0,9%-номИаС1 с добавками бензилпенициллина - 1, оксациллина - 2, левомицетина - 3

Действительно,экспериментальные данные спрямляются в координатах 1п[Сх/(Со-Сх)] — т'1 (рис.3,а) и 1пКу - |У| (рис.3,6), что и доказывает правильность выражения (2).

0.4 0,5 0,6 0.7 о,* 0.9 I х'1»\«' о 100 200 300 400 IV!. чВ

Рис.3. Зависимости 1п[С)/(Со-С))] — т'1 для бензилпенициллина (а)

и 1пКу - | V] для трех антибиотиков в мышечном барьере (б): 1-бензилпенициллина, 2—оксациллина, 3-левомицетина Величины а' = ЛТ /Гс1 \пКу /сIV составили 0,08 для миграции левомицетина, 0,049 - для бензилпенициллина и 0,047 - для оксациллина. Коэффициенты диффузии А" варьировались в пределах Е)=5* 10^-2,15 • 10"6 см2/с, а величины Ку достигают 3-5, т.е. антибиотический электрофорез в мышцах весьма эффективен.

Синусоидальное переменное магнитное поле частотой ./=50 Гц воздействует на перенос А* в мышечном барьере согласно следующей модификации модели «рыхлого квазикристалла»:

1п-

С0 —Сх

+^2г02ув], (3)

где ф п« и ф тз - потенциалы «омагничивания» электролита в мышечном барьере постоянным магнитных полем N и 8-ориентации; Го - радиус кругового источника поля, / - частота; В - амплитудная индукция синусоидального переменного магнитного поля.

(./»« 'иЛс1 - о 10 20 30 в.«Тл

Рис.4. Зависимости 1п[С)/(С(гС])]—х1 дляоксациллина (а) и Ку-В

для левомицетина, - /, бензилпенициллина - 2 и оксациллина - 3 в мышечном барьере (б) Экспериментальные данные хорошо, спрямляются в координатах 1п[Ся/(Со~Сх)] — т1 (рис.4,а), а вследствие малости величины потенциала магнитодинамической индукции Фарадея = -Ля'г^/В 5 3,5мВзначения Ку линейно нарастают с В (рис.4,б). «Омагничивание» барьера дает примерно 30%-ный вклад в ускорение транспорта антибиотиков. Коэффициенты диффузии А" варьировались в пределах 0=5,1'10"6-1,2'10"5см2/с, а величины Ку не превышали 1,3. Положительным фактором является благоприятное влияние малоамплитудных магнитных полей на системные реакции организма.

Аппарат «Витафон» имеет весьма сложные циклограммы девиации виброакустических частот в диапазоне_^=20-18- 103Гц. Их влияние на кинетику миграции анионов А" в мышечном барьере отвечает следующей модификации модели «рыхлого квазикристалла»:

1п-

С0-С;

Сга.{0) F 0 0 2Рт

(4)

-х ^а-кч 1 ЯГ

где Ао - амплитуда вибраций с частотойТо - время связывания А" в дефектах по Френкелю; - расстояние между двумя дефектами; - смещение потенциала асимметрии мышечного барьера в виброакустическом поле.

Действительно, экспериментальные данные спрямляются в координатах 1п[С^/(Со-Ся.)] — т'1 (рис.5,а), а величины Ку зависят от циклограмм девиации, как это показано на рис. 5,б. Коэффициенты диффузии варьиро-

вались в пределах В=4,8'10"6-1,28-10'5 см2/см, а величины К, могут достигать 2,8 (оксациллин). Режим работы №3 аппарата «Витафон» пригоден для антибиотического фонофореза в мышцах.

Рис.5. Зависимости 1п[С/(Со-С0! - * (а)Жу —N (б) длялевомицетина -1, бензилпенициллина -2 и оксациллина - 3 в мышечном барьере На основании проведенных нами теоретических и экспериментальных исследований и известных литературных данных можно предложить двухбарьерную модель синергетического антибиотического физиофореза на смешанных малоамплитудных полевых воздействиях.

Пусть толщина мышечного барьера во много раз превышает толщину липидно-белкового защитного слоя X,,, окружающего инфицированный орган-мишень. Для одновременного воздействия N малоамплитудных физических полей в рамках модели «рыхлого квазикристалла» имеем следующие выражения для синергетических коэффициентов ускорения миграции в барьерах:

(5)

(6)

где

К"уп

и - коэффициенты термомеханического ускорения мигра-

ции в защитном (п) и мышечном (м) барьерах; - сдвиги потен-

циалов барьерной асимметрии, вызванные п-м полевым воздействием.

Результаты экспериментов для плацентарных и мышечных мембран дают экспоненциальную зависимость среднего Ку от N

Ку=ё

аН

(7)

где a = dlnKy fdN - эмпирический параметр, значения которого приведены в табл. 1.

Таблица 1

Значения эмпирического безразмерного параметра СИ = д ln Ку I dN

Определяя энергетическую сенситивность барьерных тканей в виде:

__„aN

ку _ е

5 =

N

ríwn 11=1

(8)

коэффициент сенситивности как — Ку —в ,, суммарный фак-

тор системных реакций организма как РМ и компромиссный индекс оптимизации (КИО) посредством:

_ ры

+к* е^+е^+рЫ' (9)

мы можем определить КИО в функциях N. Здесь - интенсивность п-го полевого воздействия и р=4 при следующих системных реакциях организма: форетической, термической, силовой, сепарирующей, санирующей и «информационной».Вычисляя акио/дм с приравниванием этой производной к нулю, мы получаем трансцендентальное уравнение:

-aN

кио =

шах/ —, (Ю)

не зависящее от достаточно произвольного фактора р. Численное решение (10) дало значения Г^тах, приведенные в табл. 2. Полученные результаты означают, что оптимальная миграция А" в защитных белково-липидных барьерах (типа плацентарного) реализуется уже в двукратно смешанных полях при Мща^ 4-5.

Таблица 2

Значения оптимального синергетического числа сочетания малоам-

Биологический барьер Антибиотик

Левомицетин Бензилпенициллин Оксациллин

Плацентарный 1,52 1,52 1,76

Мышечный 1,91 4,0 4,8

Коэффициенты диффузии А' в защитном барьере с липидными «кинковыми» каналами проводимости примерно на два порядка меньше коэффициентов диффузии А* в мышечном барьере с межфибриллярными каналами проводимости. Поэтому для Х,М»Х„, характерных для глубоко дислоцированных инфицированных органов-мишеней, лимитирующей является стадия миграции А' через мышечный барьер, которая наиболее эффективна в случае применения приборов для антибиотического физиофо-реза с 4-5- кратным сочетанием малоамплитудных физических полей, конструируемых по блочно-модульному принципу. Для более редко встречающихся случаев Я^А.,, лимитирующей является стадия миграции А" в защитном липидно-белковом барьере, для эффективности протекания которой достаточны физиофоретические приборы с двукратным сочетанием малоамплитудных физических полей.

Для иллюстрации применимости двухбарьерной модели на основе имеющихся медицинских литературных источников введем относительную терапевтическую эффективность (ОТЭ) антибиотической физиотерапии в виде:

где Кт(1) и КТ(И) - коэффициенты тяжести заболевания в контрольной и экспериментальной группах пациентов, соответственно, рассчитанные по диагностическим показателям, I - контрольная группа пациентов, II - экспериментальная группа пациентов с лечением методами антибиотической физиотерапии. Для лечения уретритов и простатитов, характеризуемых скрытой дислокацией предстательной железы анализ литературных

данных дает кривую 1 зависимости ОТЭ - N (рис.6), которая при Мта,:= 4 (вибрационная магнитолазерная гипертермия) дает ОТЭ=4, т.е. 4 - кратный прирост эффективности лечения.

Для лечения офтальмологических воспалительных болезней с получается кривая 2 (рис.6), которая при N„^=2 (магнитолазеротерапия) дает ОТЭ=2,5 или примерно 2-3-кратный прирост эффективности лечения.

Таким образом, построенная нами двухбарьерная модель синерге-тической миграции анионов антибиотиков, стимулированной смешанными воздействиями малоамплитудных физических полей хорошо коррелирует с данными клинической антибиотической физиотерапии и обладает показательной силой.

Полученные результаты воплощены в конструкциях аппаратов для фонофореза антибиотиков серии «Интрамаг», «Интратерм», «Ласт», «Атос», выпускаемых ООО «ТРИМА» (г. Саратов) и представляют интерес для разработчиков приборов «ВИТАФОН» (г. Санкт-Петербург).

В главе 4 рассматриваются результаты квантово-химического моде -

лирования влияния химического строения анионов антибиотиков на их перенос в биологических барьерах. С помощью полуэмпирического метода РМЗ было выяснено пространственное строение молекул D-(-)-трео-1-(н-нитрофенил)-2-ацетамино-1,3-пропандиола(левомицетина), бензилпени-циллина и 3-фенил-5-метил-4-изоксазолил-пенициллина (оксациллина) с расчетом распределения их электростатического потенциала (ЭСП). Констатируется, что наименьшими размерами и высокой гидрофильностью обладает анион левомицетина с М=323 г/моль, а также анион бензилпени-циллина с М=333 г/моль и полусферической формой. Напротив, анион оксациллина с М=382 г/моль имеет наибольшие размеры, высокую гидро-фобность и почти плоское строение, что затрудняет его диффузию в биологических барьерах.

Рис.6. Зависимость ОТЭ—Идля антибиотическойурофизиотерапии -1 и офтальмологии — 2

Таблица 3

Расчетный параметр Антибиотики

Левомицетин Бензилпенициллин Оксациллин

молекула анион молекула анион молекула анион

Дилольный момент, Дб 9,1 5,4 4,7 18,2 4,4 19,7

Теплота образования, ккалУмоль -121,4 -149,2 -115,6 148,2 -66,2 -104,3

Сродство к протону, ккал/ моль 339 - 334 - 329 -

Теплота гидрат-ции анионов, ккал/моль - 610 - 847 - 474

Распределение ЭСП показывает наличие отчетливо выраженных отрицательных бассейнов в области расположения карбоксильных остатков анионов бензилпенициллина и, особенно, оксациллина, в то время как

зоны отрицательных значений ЭСП при нитрогруппе фенольного остатка, карбонильной группы и гидроксида при пара--углеродном атоме левомице-тина значительно менее выражены.

Остальные расчетные параметры молекул и анионов антибиотиков представлены в табл. 3. Согласно этим данным, затруднения в диффузии аниона оксациллина через биологические барьеры должны компенсироваться электростатической компонентой миграции при наибольшем значении дипольного момента, в то время как низкое значение дипольного момента и электроотрицательности ЭСП в значительной мере элиминирует диффузионные преимущества анионов левомицетина по размерам и форме. Близкие значения сродства к протону отвечают образованию однозарядных анионов А". Энергии гидратации А" соответствуют наибольшей гидрофильности аниона беузилпенициллина. Тем самым, квантово-химические расчеты хорошо коррелируют с экспериментальными закономерностями миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и окса-циллина в мышечных барьерах при воздействии малоамплитудных физических полей in vitro.

ВЫВОДЫ

1. Выяснена применимость модифицированной модели «рыхлого квазикристалла» к интерпретации экспериментальных закономерностей миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина через биологические барьеры мышечных тканей, стимулированной малоамплитудными воздействиями электрических, магнитных и виброакустических полей in vitro.

2. Показано, что проницаемость мышечных тканей по анионам левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина обусловлена их миграцией через заряженные межфибриллярные каналы с отрицательной энергией активации диффузии, объясняемой набуханием мышечных волокон и затратами тепловой энергии на вытеснение СГ из стенок каналов.

3. Проведен адекватный экспериментальному теоретический расчет потенциала электрической асимметрии мышечных барьеров, основанный на модифицированном приближении Гольдмана-Ходжкина-Катца.

4. Определено, что выпукло-вогнутые ВАХ биологических барьеров мышечных тканей в изотоническом NaCl электролите с добавками левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина отвечают немодифициро-ванному приближению Голщдмана при коэффициентах электроускорения миграции анионов антибиотиков,линейно нарастающих с модулем приложенного электрического напряжения.

5. Установлено, что коэффициент магнитного ускорения миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина линейно увеличивается с ростом амплитуды магнитной индукции синусоидального переменного магнитного поля частотой 50Гц, причем стимулирующий

эффект «омагничивания» рабочих электролитов в мышечном барьере составляет примерно 30%, а остальные 70% обеспечивает эффект магнито-динамической фарадеевской индукции.

6. Исследовано ускоряющее влияние виброакустических режимов работы аппарата «Витафон» на миграцию анионов левомицетина, бензилпени-циллина и оксациллина через барьеры мышечных тканей и выяснено, что режим №3 обеспечивает наибольшие ускорения при амплитудах вибраций 2,8-5,5 мкм.

7. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований впервые построена двухбарьерная математическая модель ускорения миграции антибиотиков, стимулированной смешанными синергетиче-скими воздействиями малоамплитудных физических полей. Показано, что значения оптимального числа сочетания полей близко к 2 для осумкован-ных липидно-белковыми тканями органов-мишеней и может достигать 4-5 для промежуточных мышечных барьеров, причем при часто встречающейся скрытой дислокации этих органов лимитирующим фармакокинетиче-ским фактором становится протяженный мышечный барьер.

8. Анализ большого числа литературных источников по клинической практике использования аппаратов антибиотической физиотерапии в урологии, стоматологии и офтальмологии показал корректность определения оптимальных чисел смешения малоамплитудных физических полей (от 2 до 5) по отчетливой корреляции между компромиссным индексом оптимизации, и относительной терапевтической эффективностью с преимуществами синергетических приборов по результирующему коэффициенту фо-ретического ускорения, суммарной биопараметричности и сенситивности.

9. Полученные результаты воплощены в конструкциях аппаратов антибиотической физиотерапии серии «Интрамаг», «Интратерм», «Ласт», «Атос», выпускаемых ООО «ТРИМА» (г.Саратов) и представляют интерес для разработчиков приборов серии «Витафон» (г. Санкт-Петербург).

10. Методом РМЗ проведено квантово-химическое моделирование влияния химического строения левомицетина и некоторых антибиотиков пени-циллинового ряда на их перенос в биологических барьерах, с оптимизацией пространственного строения, расчетом дипольных моментов, распределения электростатического потенциала, сродства к протону и энергий гид-ратаций, позволившее обосновать найденные экспериментально корреляции между трансбарьерной проницаемостью и плотностью эффективного отрицательного заряда, геометрией строения, размерами и гидрофобно-стью анионов антибиотиков.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях: 1. Варакин А.И., Лясников В.Н. Исследование проницаемости мышечных тканей по

отношению к анионам оксациллина, бензилпенициллина и левомицетина при раз-

личной температуре // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2003. Т.46.Вып.8. С. 130-134.

2. Варакин А.И. Исследование проницаемости срезов мышечных тканей по отношению к анионам бензилпенициллина, оксациллина и левомицетина в постоянном электрическом поле // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2004. Т.47.Вып. 1.С. 72-77.

3. Варакин А.И., Серянов Ю.В. Исследование проницаемости срезов мышечных тканей по отношению к анионам оксациллина и левомицетина в переменном магнитном поле // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2004. Т.47. Вып.1. С. 150-154.

4. Варакин А.И., Мазур В.В., Серянов Ю.В.Исследование проницаемости срезов мышечных тканей по отношению к анионам оксациллина, бензилпенициллина и левомицетина в переменном акустическом поле, создаваемом прибором для виброакустической терапии «ВИТАФОН» // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2004. Т.47. Вып.1. С. 77-81.

5. Варакин А.И., Стрелюхин К.А., Тимохин Д.К. Исследование влияния температуры и физических полей на проницаемость срезов мышечных тканей по отношению к анионам антибиотиков оксациллина, бензилпенициллина, левомицетина // Каталог проектов и работ Всероссийского конкурса на лучшие научно-технические и инновационные проекты творческой молодежи России по естественным наукам. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. С. 214.

6. Варакин А.И. Воздействие малоамшштудного переменного магнитного поля на перенос анионов антибиотиков в мышечных тканях // Материалы X Всерос. науч. конф. студентов-физиков и молодых учбных «ВНКСФ-10». М.,2004. С. 153-154.

7. Варакин А.И. Синергизм влияния сочетаемых малоамшштудных физических полей на миграцию анионоз антибиотиков через биологические тканевые барьеры in vitro // Современные техника и технологии СТТ'2004: Материалы X Юбилейной Междунар. науч.- практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 2004. С. 286-287.

8. Варакин А.И. Оптимизация использования приборов форетической физиотерапии для повышения терапевтического эффекта в системе антибиотик — орган-мишень // Современные техника и технологии СТТ'2004: Материалы X Юбилейной Междунар. науч. - практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 2004. С.284-285.

9. Варакин А.И., Серянов Ю.В. Миграция анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей в постоянном электрическом поле / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2004.10 с. Деп. в ВИНИТИ 14.04.04. №628-В2004.

10. Андрущенко А.В., Варакин А.И. Исследование влияния физических полей на перенос антибиотиков в мышечных тканях // 23-я межвуз. студ. науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательской работы студентов за 2003 год: Тез. докл. Самара: Изд-во Сам. ГАСУ, 2004. С. 180-181.

Подписано в печать 19.05.04 Формат 60x84 1/16

Бум.тип. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд.л 1,0

Тираж 100 экз. Заказ ШЧ Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77 Копипринтер СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Варакин, Антон Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Механизмы влияния физических полей на живые организмы и перенос молекул и анионов в биологических тканевых структурах.

1.2. Общая характеристика мембран.

1.2.1 Классификация мембран и мембранных процессов.

1.2.2 Стадии трансмембранного переноса.

1.3 Модели трансмембранного переноса в биологических тканевых структурах.

1.3.1 Классическая модель переноса ионов в липидных мембранах.

1.3.2 Строение липидно-белковых биологических мембран.

1.3.3 Модель «рыхлого квазикристалла».

1.3.4 Строение мышечной ткани.

1.4 Методы исследования переноса молекул и ионов в биологических мембранах.

1.5 Квантово-химическое моделирование как метод тонкого исследования сложных химических реакций и их механизмов.

1.5.1 Электростатический потенциал молекулярных систем как индекс реакционной способности в химии.

1.5.2 Оценка сродства к протону как способ решения некоторых химических задач.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Влияние малоамплитудных физических полей на миграцию анионов антибиотиков через биологические барьеры мышечных тканей in vitro"

Физиотерапевтические методы лечения пользуются все большей популярностью последние несколько лет. Это объясняется тем, что использование современных мощных лекарственных препаратов, направленных на борьбу с локальным заболеванием, часто приводит к подавлению общего иммунитета организма и аллергизации. Кроме того, с помощью препаратов вводимых не только перорально, но и парэнтерально не всегда можно достичь достаточной терапевтической концентрации в органах и тканях [1]. Попытки преодоления этого барьера путем назначения повышенных доз антибиотика приводит к дисбактериозу. В связи с этим, проблема оптимизации методов лечения, использующих физические факторы и способствующих более глубокому и быстрому проникновению лекарственных препаратов в органы и ткани пациента, является очень актуальной.

В современной физиотерапии используются в основном четыре вида полей: электрическое, магнитное, электромагнитное и акустическое. Согласно [2,3], можно различать тепловое, силовое, «информационное», сепараторное и санирующее действие физических полей на ткани организма. В нашей работе мы коснемся проблемы воздействия этих полей на транспорт антибиотиков в мышечных тканях, т.е. их форетических свойств.

Ранее, в период с 1993 по 1999 год проводились комплексные исследования воздействия различных малоамплитудных физических полей и их комбинаций на процесс диффузии антибиотиков через модифицированные плацентарные мембраны [4]. Результатом исследований, кроме практического применения, выраженного в оптимизации процессов лекарственного фонофореза, явилось построение теории трансмембранной диффузии анионов антибиотиков через липидные мембраны на основании модели «рыхлого квазикристалла» [4]. Также в работе была проведена количественная оценка воздействия физических полей на перенос антибиотиков в модифицированных плацентарных мембранах.

Из коэффициентов диффузии, полученных в данной работе, можно сделать вывод об очень низкой скорости движения антибиотиков в тканях организма, подобных плаценте. В реальных клинических условиях согласно фармакокинетическим исследованиям перенос лекарственных препаратов в мышечных тканях идет значительно быстрее. Кроме того, особенностью плацентарных мембран, используемых в данной работе в качестве модели липидно-белкового барьера, является их высокая селективность по отношению к молекулам искусственно вводимых в организм веществ, которая выражается в их непосредственной физиологической функции - защите плода [5]. Совокупность перечисленных факторов ограничивает применимость результатов данной работы областью лекарственного физиофореза, связанного с лечением внутриполостных или осумкованных очагов воспаления, защищенных белково-липидными биологическими барьерами.

Все сказанное выше определяет актуальность темы диссертации и ее практическую значимость.

Научная новизна проводимых исследований заключается в использовании в качестве объекта мышечной ткани. Подобных исследований с использованием непосредственно мышечных тканей ранее не проводилось как в российских, так и в и зарубежных работах.

Нами впервые были получены следующие результаты:

• выяснена применимость модели «рыхлого квазикристалла» к объяснению закономерностей миграции анионов через биологические барьеры мышечных тканей in vitro с формулированием математических моделей ускоряющего влияния малоамплитудных физических полей (электрического, магнитного и виброакустического);

• показано, что проницаемость мышечных тканей по анионам левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина обусловлена их миграцией через межфибриллярные каналы с отрицательной энергией активации диффузии, объясняемой набуханием мышечных волокон и затратами тепловой энергии на вытеснение СГ из стенок каналов; произведен адекватный экспериментальному теоретический расчет потенциала электрической асимметрии мышечных барьеров, основанный на модифицированном приближении Гольдмана-Ходжкина-Катца; определено, что выпукло-вогнутые ВАХ биобарьеров мышечных тканей в изотоническом NaCl электролите с добавками левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина отвечают немодифицированному приближению Гольдмана при коэффициентах электроускорения миграции анионов антибиотиков линейно нарастающих с модулем приложенного электрического напряжения; установлено, что коэффициент магнитного ускорения миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина линейно увеличивается с ростом амплитуды магнитной индукции синусоидального переменного магнитного поля частотой 50 Гц, причем стимулирующий эффект «омагничивания» рабочих электролитов мышечном барьере составляет примерно 30 %, а остальные 70 % обеспечивает эффект магнитодинамической фарадеевской индукции; исследовано ускоряющее влияние виброакустических режимов работы аппарата «ВИТАФОН» на миграцию анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина через барьеры мышечных тканей и выяснено, что режим №3 обеспечивает наибольший эффект ускорения при амплитудах вибраций 2,8-5,5 мкм; построена двухбарьерная математическая модель ускорения миграции антибиотиков, стимулированной смешанными синергетическими воздействиями малоамплитудных физических полей и показано, что значения оптимального числа сочетания полей близко к 2 для осумкованных липидно-белковыми тканями органов-мишеней и может достигать 4-5 для промежуточных мышечных барьеров, причем при часто встречающейся скрытой дислокации этих органов лимитирующим фармакокинетическим фактором становится протяженный мышечный барьер.

При выполнении диссертационной работы были использованы модифицированные методы определения концентраций антибиотиков предложенные в работе [4]. Была разработана новая методика проведения эксперимента и использованы новые варианты конструкций ячеек. В качестве источника форетического акустического поля впервые использовался прибор для виброакустической терапии «ВИТАФОН» [6]. Для получения дополнительной информации о механизмах влияния физических полей на перенос антибиотиков в мышечных тканях и влияния их строения на скорость переноса было впервые реализовано квантово-химическое моделирование их молекул и анионов. На основании полученных расчетных величин распределения электростатического потенциала, протонного сродства, дипольных моментов анионов и молекул антибиотиков сходного структурного строения был проведен анализ свойств, влияющих на трансмембранный перенос [7].

Цель работы заключалась в исследовании влияния малоамплитудных физических полей (постоянного электрического, переменного магнитного, виброакустического) на транспорт анионов антибиотиков левомицетина, оксациллина и бензилпенициллина в мышечных тканях in vitro.

Для реализации целей работы были поставлены следующие задачи:

• Разработка методик и изготовление ячеек специальной конструкции для исследования влияния физических полей на перенос антибиотиков в мышечных тканях.

• Исследование кинетики и механизма переноса антибиотиков в мышечных тканях.

• Исследование кинетики и механизма переноса антибиотиков в мышечных тканях при воздействии различной температуры, электрического, переменного магнитного и переменного акустического поля.

• Квантово-химическое моделирование молекул и анионов антибиотиков сходного строение для получения дополнительной информации о механизме влияния физических полей и строения анионов антибиотиков на перенос антибиотиков в мышечных тканях.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях при различной температуре, установившие снижение скорости процесса переноса антибиотиков в интервале температур 31-42°С. Зависимости скорости протекания процессов переноса от строения молекул антибиотиков.

2. Результаты исследования вольт-амперных характеристик срезов мышечных тканей в модельном физиологическом растворе в присутствии левомицетина, оксациллина и бензипенициллина.

3. Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях в постоянном электрическом поле в интервале напряжений на электродах-500/+500 мВ.

4. Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях в переменном магнитном поле с индуктивностью 0-35мТл.

5. Результаты исследования кинетики переноса антибиотиков в мышечных тканях под действием переменного акустического поля, создаваемого прибором «ВИТАФОН».

6. Теоретические модели влияния постоянного электрического, переменного магнитного и переменного акустического поля на перенос анионов антибиотиков в мышечных тканях.

Автор выражает глубокую признательность за помощь в выполнении работы и моральную поддержку Серянову Юрию Владимировичу, Лясникову Владимиру Николаевичу, Мазур Вадиму Владимировичу, Панкратову Алексею Николаевичу, Дубовицкой Елене Григорьевне и всем сотрудникам лаборатории аналитической химии Троицкого филиала ОКБ ФИАН, а также ООО «Гарант-С» в лице Архиповой Татьяны Викторовны.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

 
Заключение диссертации по теме "Электрохимия"

124 ВЫВОДЫ

1. Выяснена применимость модифицированной модели «рыхлого квазикристалла» к интерпретации экспериментальных закономерностей миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина через биологические барьеры мышечных тканей, стимулированной малоамплитудными воздейсвиями электрических, магнитных и виброакустических полей in vitro.

2. Показано, что проницаемость мышечных тканей по анионам левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина обусловлена их миграцией через заряженные • межфибриллярные каналы с отрицательной энергией активации диффузии, объясняемой набуханием мышечных волокон и затратами тепловой энергии на вытеснение СГ из стенок каналов.

3. Проведен адекватный эксприментальному теоретический расчет потенциала электрической асимметрии мышечных барьеров, основанный на модифицированном приближении Гольдмана-Ходжкина-Катца.

4. Определено, что выпукло-вогнутые ВАХ биобарьеров мышечных тканей в изотоническом NaCI электролите с добавками левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина отвечают немодифицированному приближению Гольдмана при коэффициентах электроускорения миграции анионов антибиотиков линейно нарастающих с модулем приложенного электрического напряжения.

5. Установлено, что коэффициент магнитного ускорения миграции анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина линейно увеличивается с ростом амплитуды магнитной индукции синусоидального переменного магнитного поля частотой 50 Гц, причем стимулирующий эффект «омагничивания» рабочих электролитов мышечном барьере составляет примерно 30 %, а остальные 70 % обеспечивает эффект магнитодинамической фарадеевской индукции.

6. Исследовано ускоряющее влияние виброакустических режимов работы аппарата «ВИТАФОН» на миграцию анионов левомицетина, бензилпенициллина и оксациллина через барьеры мышечных тканей и выяснено, что режим №3 обеспечивает наибольшие ускорения при амплитудах вибраций 2,8-5,5 мкм.

7. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований впервые построена двухбарьерная математическая модель ускорения миграции антибиотиков, стимулированной смешанными синергетическими воздействиями малоамплитудных физических полей и показано, что значения оптимального числа сочетания полей близко к 2 для осумкованных липидно-белковыми тканями органов-мишеней и может достигать 4-5 для промежуточных мышечных барьеров, причем при часто встречающейся скрытой дислокации этих органов лимитирующим фармакокинетическим фактором становится протяженный мышечный барьер.

8. Анализ большого числа литературных источников по клинической практике использования аппаратов антибиотической физиотерапии в урологии, стоматологии и офтальмологии показал корректность определения оптимальных чисел смешения малоамплитудных физических полей (от2 до 5) по отчетливой корреляции между компромисным индексом оптимизации и относительной терапевтической эффективностью с преимуществами синергетических приборов по результирующему коэффициенту форетического ускорения, суммарной биопараметричности и сенситивности.

9. Полученные результаты воплощены в конструкциях аппаратов антибиотиковой физиотерапии «Интрамаг», «Интратерм», «Ласт», «Атос», выпускаемых ООО «ТРИМА» (г. Саратов) и представляю интерес для разработчиков приборов серии «ВИТАФОН» (г. Санкт-Петербург).

10. Методом РМЗ проведено квантово-химическое моделирование влияния химического строения левомицетина и некоторых антибиотиков пенициллинового ряда на их перенос в биологических барьерах, с оптимизацией пространственного строения, расчетом дипольных моментов, распределения электростатического потенциала, сродства к протону и энергий гидратаций, позволившие обосновать найденные экспериментально корреляции между трансбарьерной проницаемостью и плотностью эффективного отрицательного заряда, геометрией строения, размерами и гидрофобностью анионов антибиотиков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как видно из обзора литературы, в огромной информационной сфере, посвященной изучению молекулярного и ионного транспорта в биологических барьерах и влиянию различных физических полей на живой организм, существует большое количество пробелов, обусловленных сложностью в получении наиболее приближенных к реальности искусственных мембран и неоднозначности физического механизма полевого воздейстия, вызванного сложным и многообразным строением биологических объектов.

Мы считаем, что применение многоуровнего подхода к исследованию локального переноса антибиотиков в тканях организма под действием малоамплитудных физических полей позволит серьезно расширить информационную базу для понимания механизмов данных процессов. Применение в качестве объекта исследования не искусственных, а натуральных мышечных тканей позволит получить наиболее приближенные к реальным экспериментальные данные. КвантОво-химическое моделирование позволит получить более подробную информацию о механизме взаимодействия анионов антибиотиков с физическими полями и структурными элементами биологических мембран.

Отсутствие на данный момент других адекватных объекту теоретических моделей, кроме модели «рыхлого квазикристалла», требует рассмотрения ее применимости к такой же неоднородной биологической структуре, какой является мышечная ткань.

Именно указанные обстоятельства определили экспертное решение по постановке задач нашей работы, а именно, теоретическому исследованию молекул и анионов антибиотиков; разработке и реализации методик по изучению транспорта анионов антибиотиков в мышечных тканях; исследованию влияния температуры, постоянного электрического, переменного магнитного и акустического полей на перенос анионов антибиотиков и выяснении применимости «модели рыхлого квазикристалла» к переносу анионов в мышечных тканях.

2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ

2.1 Предварительные исследования - оптимизация эксперимента

2.1.1 Оборудование и реактивы Оборудование

1. Спектрофотометр однолучевой биохимический GENESYS 2 Gamry Instruments (USA) 2001 г. выпуска.

2. Термостат MLW-5 (GDR) на 16 литров со снабжением внешнего контура.

3. Ячейка 1 из плексигласа с внешней рубашкой для исследования электростимулированной диффузии антибиотиков.

4. Ячейка 2 из плексигласа с внешней рубашкой для исследования воздействия магнитного и акустического поля на диффузию антибиотиков.

5. Весы аналитические чашечные «ВАР 200» с точностью до 0.00005 г 2000 г. выпуска.

6. Весы аналитические электронные с точностью до 0,005 г OHAUS CORPORATION (USA) 2000 г. выпуска. Магнитная мешалка.

7. Вольтамперметр комбинированный цифровой Щ300 с точностью до 10 пА.

8. Источник постоянного тока Б5-47.

9. Источник магнитного поля.

10. Аппарат для виброакустической терапии «ВИТАФОН».

11. ЛатрЛ-1.

12. Устройство для нарезки образцов мембран.

13. Пипетки поршневого типа емкостью на 5,10, 25 мл.

14. Набор кварцевых кювет с толщиной поглощающего слоя 1 см.

15. Колбы емкостью на 25, 50, 100, 200 мл, 1 л.

16. Колбонагреватель.

17. Штативы.

18. Термометр до 100°С.

19. Шприц медицинский на 1 мл (диабетический).

Реактивы

1. Левомицетин (хлоромицетин, хлорамфеникол), ФС42-27680-91, очищенный путем перекристаллизации из ацетона (ч.д.а.), затем из воды и высушенный до постоянной массы в сушильном шкафу при 40° С.

2. Оксациллин (мед.), ФС 42-2590-88.

3. Бензилпенициллин (мед.), ГФ X, СТ. 95.

4. Хлорид натрия (х.ч.), ГОСТ 4233.

5. Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

6. Ацетон (ч.д.а.), ГОСТ 2603-79.

7. Образцы мышечных тканей, приготовленные согласно разработанной методике.

2.1.2 Выбор оптимальных условий проведения измерений концентраций антибиотиков при изучении их диффузии

Для реализации оптимальных условий проведения измерений концентраций антибиотиков и достижения правильности проведения эксперимента при изучении их диффузии в мышечных тканях был выполнен ряд предварительных работ.

Были получены спектры антибиотиков бензилпенициллина, оксациллина и левомицетина в водном растворе и в растворе 0,9% хлорида натрия, имитирующем физиологический раствор, в интервале длин волн от 200 до 700 нм. Для этого использовался однолучевой спектрометр GENESYS-2 компании «Gamry Instruments» (USA), адаптированный для биохимических целей. Для получения спектров применялись кюветы из кварцевого стекла L=1 см. Растворы антибиотиков содержали левомицетина и бензилпенициллина 0,01 %, оксациллина 0,004%. Использование столь низких концентраций растворов связано с очень высокой чувствительностью спектрометра GENESYS 2. Присутствие в растворе хлорид ионов и ионов натрия не изменило спектры растворов антибиотиков в данной области.

Затем были получены спектры таких же растворов, но в присутствии 1 грамма измельченной мышечной ткани конечностей свиньи и коровы. Изменения в спектре, вызванные присутствием взвешенных частиц мышечных тканей удалось нейтрализовать фильтрованием через бумажный фильтр.

2.1.3 Методика исследования мешающего влияния биологических жидкостей и частиц тканей на величину измеряемой оптической плотности растворов исследуемых антибиотиков

В колбы на 50 мл с раствором антибиотика 0,2% помещалась навеска измельченной мышечной ткани. Колбы термостатировались в течении двух часов при температуре 37°С. Затем пипеткой на 5 мл из каждой колбы отбирались пробы для левомицетина и бензилпенициллина объемом 5 мл, для оксациллина - 2мл. Отобранные объемы растворов помещались в колбы на 100 мл, доводились до метки соответственно дистиллятом или раствором 0,9% NaCl и тщательно перемешивались. Извлекался небольшой объем раствора из каждой колбы и фильтровался через двойной фильтр в кварцевую кювету для измерений.

На графических интерпретациях спектров были получены очень четкие и острые пики для всех трех антибиотиков: для левомицетина при 280 нм, для бензилпенициллина при 215 нм, для оксациллина 205 нм, что свидетельствует о высокой чистоте исходных веществ. Наличие в растворе хлорид ионов, катионов натрия и продуктов экстракции из мышечных тканей не влияло на форму и четкость пиков. Таким образом, на основании проведенных экспериментов были выбраны длины волн для измерения оптической плотности растворов антибиотиков для количественного определения последних.

2.2 Техника проведении эксперимента по изучению диффузии антибиотиков через биологические тканевые барьеры 2.2.1 Описание ячейки № 1 для исследования диффузии антибиотиков через срезы мышечных тканей при различной температуре и под действием электрических и звуковых полей

Рис.2.1. Общий вид ячейки для исследования переноса антибиотиков в мышечной ткани.

Ячейка для исследования переноса антибиотиков через тканевые барьеры (рис.2.3) представляет собой параллелепипед 1 с внешней водяной рубашкой 2. Вся конструкция изготовлена из плексигласовых пластин, соединенных водостойким, прозрачным клеем «Момент-кристалл». Через штуцеры 3 и 4 внешняя рубашка ячейки соединяется с помпой термостата. Ячейка снабжена магнитной мешалкой 12 и термометром 10 в верхней крышке 9 имеются кронштейны для крепления графитовых электродов. Две камеры ячейки 5 и 6 разделяются мембраной В, края которой зажимаются между двух плексигласовых рамок 7, что создает возможность поддерживать герметичность между камерами и постоянную величину поверхности мембраны.

Метод закрепления среза мышечной ткани подробно представлен на рис. 2.2. На внешней поверхности одной из рамок 4 для большей герметичности приклеена прокладка из вакуумной резины 5. Мембрана, зажатая между рамками 3 и 4 на вакуумной смазке, плотно с усилием вставляется по принципу пенала в специальный зажим, состоящий из двух П-образных пластин 1 и 2, расположенный на границе двух камер ячейки объемом по 12,5 см2. Конструкция позволяет реализовать диффузию ионов исключительно только сквозь поверхность мембраны и исключает их проникновение через соединительные швы.

Рис. 2.2. Метод закрепления среза мышечной ткани в ячейке.

Установка для проведения исследований состоит из измерительной ячейки, термостата с питанием внешнего водяного контура, магнитной мешалки штатива, на котором крепится ячейка. В случае исследования воздействия внешнего электрического поля ячейка снабжается крышкой с креплениями для инертных графитовых электродов, расположенных симметрично на максимальных расстояниях от мембраны, а также источником постоянного тока. В случае исследования воздействия акустического поля используется дополнительный кронштейн с закрепленными на нем излучателями прибора «ВИТАФОН».

Рис. 2.3. Общий вид установки для исследования переноса антибиотиков через тканевые биологические барьеры.

2.2.2 Методика количественного определения антибиотиков в водном и модельном физиологическом растворах Построение калибровочной характеристики для определения концентрации антибиотиков

В колбу на 200 мл помещают навеску антибиотика массой 400 мг (150 из них используется для заполнения одной из камер ячейки) и доводят до метки 0,9% раствором NaCl, таким образом, получается 0,2% раствор. Затем из этой колбы пипеткой отбирается 5 мл (бензилпенициллин, левомицетин) 2,5 мл (оксациллин) раствора и переносится в колбу на 100 мл, она доводится до метки 0,9% NaCl. После перемешивания получается раствор антибиотиков соответственно 0,01% и 0,005%. Путем последовательного разбавления в 2, 4, ., п раз получаются две серии растворов с массовыми концентрациями 0,01; 0,005; 0,0025; 0,00125; 0,000625 % и 0,004; 0,002; 0,001; 0,0005; 0,00025%. Растворы левомицетина хранятся в холодильнике без изменения в течение двух недель. Приготовление калибровочных растворов бензил пенициллина и оксациллина производится каждый день, вследствие их неустойчивости-замутнения, вызванного процессом гидролиза. Далее на спектрофотометре измеряется оптическая плотность всех растворов для левомицетина при 280 нм, для оксациллина при 205 им, для бензилпенициллина при 215 нм в соответствии с положением максимумов спектров их индивидуальных растворов. Строится график зависимости оптическая плотность (А) -концентрация (С, %).

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Варакин, Антон Игоревич, Саратов

1. Воробьев А.А., Абрамов Н.А., Бондаренко В.М., Шендеров Б.А. Диебактериозы и эубиотики. // Тезисы докл. Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского. М., 1996; С. 42.

2. Шило М.А. О биотропных параметрах магнитных полей // Вопр. курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. 1981.- №3. - С. 61-63.

3. Райгородский Ю.М., Семячкин Г.П., Татаренко Д.А. Комплексный подход к разработке магнитотерапевтической техники на примере аппарата «Атос» // Медицинская техника. 1995. - №4. - С. 32-35.

4. Райгородский Ю.М., Серянов Ю.В., Лепилин А.В. Форетические свойства физических полей и приборы для оптимальной физиотерапии в урологии, стоматологии и офтальмологии. Саратов: Изд-во саратовского университета, 2000.-С. 11-103.

5. Федорова Калашникова Е.П. Плацента и ее роль при беременности. М.: Медицина, 1986. - 252 с.

6. Федоров В. А. Витафон. Лечение и профилактика заболеваний. СПб: Вита Нова, 2001. -256 с.

7. Улащик B.C. Теория и практика лекарственного электрофореза. Минск, 1976.-137 с.

8. Улащик В. С. Внутритканевый лекарственный электрофорез: обоснование, особенности и опыт клинического применения // Здравоохранение. 1996. - № 7. - С. 54-56.

9. Binhi V.N. An analytical survey of theoretical studies in the area ofmagnetoreception. // Electromagnetic Fields: Biological Effects and Hygienic

10. Standardizatm, Geneva: .World Health Organization, - 1999. - P. 155-170. /

11. Lerchl, K.O. Nonaka and Reiter R.J. Pineal gland "magnetosensitivity" is a consequence of induced electric eddy currents // J. Pineal Res. 1990. - № 10. - P. 109-116.

12. Schimmelpfeng J. H. Dertinger. Action of a 50 Hz magnetic field on proliferation of cells in culture // Bioelectromagnetics. 1997. - №18. - P. 177-183.

13. Frohlich H. Kremer F. Coherent Excitations in Biological Systems. New York: Springer-Verlag, - 1983.

14. Fruhlich H. Theoretical Physics and Biology // Biological Coherence and Response to External Stimuli / Ed. by Fruhlich H. New York: Springer-Verlag, 1988.

15. Синицин Н.И., Петросян В.И., Елкин B.A. Девятков Н.Д., Белецкая О.В. Специфическая роль системы "ММ-волны вода" в природе // Биомедицинская радиоэлектроника. - 1998, - Т.1, - С. 5-23.

16. Хургин Ю.И. Чернавский Д.С., Хургин Ю.И. Физические механизмы взаимодействия белковых макромолекул с КВЧ излучением // Миллиметровые волны в медицине и биологии/ Под реакцией акад, Девяткова Н.Д. М.: Издательство ИРЭ АН СССР, 1989.

17. Хургин Ю.И. Миллиметровые волны нетепловой интенсивности в медицине. М., 1991. -Ч. 3. - С. 545-547.

18. Bresler S.E., Bresler V.M, Kazbekov E.N. The influence of the magnetic ffld on the active transport of organic acids in the choroid plexus of the rabbit // Biophys. Biochcm. Acta. 1979. - Vol. 550, - P. 10.

19. Бобрешова O.B., Голицин В.Ю., Тимашев С.Ф. Влияние неоднородного магнтного поля на интенсивность электромиграционного транспорта // Электрохимия. 1990. - Т.26, №1. - С. 58-61.

20. Бреслер С.Е., Казбеков Э.Н., Сумбаев И.О. Влияние сильных магнитных полей на жидкокристаллическую структуру бислойных липидных мембран // В сб. «Биологическое действие электромагнитных полей». Пущино, 1982. - С. 187.

21. Дубров А.П. Влияние природных электрических и магнитных полей на проницаемость биологических мембран // Материалы II Всесоюзного симпозиума по изучению влияния магнитных полей на биологические объекты. -М.: Наука, 1969.-С. 79-81.

22. Данилов В.И. О возможном механизме влияния электромагнитного поля Земли на биологические объекты мира // Конференция "Экология и геофизика", посвященная памяти члена-корреспондента РАН Каруса Е.В. Тезисы докладов. -Дубна, 1995.-С. 125.

23. Дернов А.И. и др. О биологическом действии магнитных полей // Военно-медицинский журнал. 1968. - N.3. - С. 43-48.

24. Дорфман Я.Г. Физические явления, происходящие в живых объектах под действием постоянных магнитных полей // Влияние магнитных полей на биологические объекты. -М.: Наука, 1971. С. 15-23.

25. Друзь В.А. Общие закономерности реакции живой системы на магнитное поле как фактор внешней среды // Реакции биологических систем на слабые магнитные поля. М.: Наука, 1971. - С. 26-29.

26. Девятков Н.Д., Бецкий О.В. Особенности взаимодействия миллиметрового излучения низкой интенсивности с биологическими объектами // Применение миллиметрового излучения низкой интенсивности в биологии и медицине. М.: ИРЭ, 1985.-С. 6-20.

27. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Тагер А.С. Роль синхронизации в воздействии слабых электромагнитных сигналов миллиметрового диапазона волн на живые организмы // Биофизика. 1983. - Т.28. Вып.5. - С. 895-896.

28. Применение ультразвука в медицине. Физические основы / Под ред. К.Хилла; Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 567 с.

29. Gotovski Y.V. et al. Electropunctural diagnostics and therapy with vegetative resonance test "IMEDIS-TEST" M.: "IMEDIS", 2000. 350 c.

30. Adair R.K Constraints on biological effects of weak extremely-low-frequency electromagnetic fields, Phys. Rev. -1991. №43. - P.1039-1048.

31. Самохин В., Готовский Ю.В. Электропунктурная диагностика и терапия по методу Р. Фолля. М.: "ИМЕДИС", 1995. - 447 с.

32. Готовский Ю.В., Косарева Л.Б., Блинков И.Л., Самохин А.В. Экзогенная биорезонансная терапия фиксированными частотами. Методические рекомендации. М.: "ИМЕДИС", 2000. - 96 с.

33. Cyclotron resonance in membrane transport/in Interactions Between Electromagnetic Fields and Cells / H.P. Schwan A. Chiabrera, C. Nicolini and, Eds., Plenum, 1985, New York, P. 281-295.

34. P. Schwan and L. D. Sher, 'Electrostatic Field Induced Forces and their Biological Implication, In Dielectrophoretic and Electrophoretic Deposition // The Electrochem. Soc, Inc., 1969, - P. 107.

35. K. R. Foster, Mechanisms of Interaction of ELF Fields and Biological Systems // Radiat. Prot. Dosim. 2003.- Vol.106, №4, - P. 301-310.

36. K. R. Foster, J. A. D'Andrea, S. Chalfm, D.J. Hatcher. Thermal modeling of millimeter wave damage to the primate cornea at 35 GHz and 94 GHz // Health Physics. 2003. - Vol. 84, № 6. - P. 764-769.

37. Виброакустика в медицине. Материалы I Всероссийской научно-практической конференции. СПб, Россия, 8-9 июня 2000. - 250 с.

38. Эммануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Химия, 1974.-400 с.

39. Якубке Х.Д., Ешкайт X. Аминокслоты, пептиды, белки / Пер. с нем.; Под. ред. Ю.В. Митина. М., 1985. 455 с.

40. Агеев Е.П. Мембранные процессы разделения // Крит, технол. мембраны. -2001.-№9. -С. 42-56.

41. Владимиров Ю.А. Лекции по биологической и медицинской физике, from http://ns.fbm.msu.ru/Academics/Manuals/BioPhys/index-r.html.

42. Биологические мембраны. Двенадцать очерков о структуре, свойствах и функциях мембран /Под ред. Д. Парсона/ М.: Атомиздат, 1978.

43. Антонов В.Ф. Липидные поры: Стабильность и проницаемость мембран // Сорос, образ, ж. 1998. - № 10. - С. 10-17.

44. Фидлей Дж. С., Эванс В.Х. Биологические мебраны. М., 1990. 560 с.

45. Берестовский Г.Н. Динамическая структура липидного бислоя. М., 1981. -187 с.

46. Берестовский Г.Н. Липидный бислой биологических мембран. М., 1982. -252 с.

47. Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. М., 1980. 232 с.

48. Ротинян А .Л., Тихонов К.И., Шошина И. А. Теоретическая электрохимия. Л., 1981.-423 с.

49. Бирке Н., Майер Дж. Введение в высокотемературное окисление металлов / Пер. с англ.; под ред. Е.А. Ульянина. М., 1987. 187 с.

50. Феттер К. Электрохимическая кинетика / Пер. с нем.; Под. Ред. Я.М. Колотыркина. М., 1967. 856 с.

51. Варакин А.И., Лясников В.Н. Исследование проницаемости мышечных тканей по отношению к анионам оксациллина, бензилпенициллина и левомицетина при различной температуре // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология.- 2003. т.46. вып.8, - С. 130-134.

52. Варакин А.И. Исследование проницаемости срезов мышечных тканей по отношению к анионам бензилпенициллина, оксациллина и левомицетина в постоянном электрическом поле // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2004. - т.47. вып. 1, -С. 72-77.

53. Варакин А.И. Серянов Ю.В. Исследование проницаемости срезов мышечных тканей по отношению к анионам оксациллина и левомицетина в переменном магнитном поле // Изв. ВУЗов. Сер. Химия и химическая технология. 2004. - т.47. вып.1, - С. 150-154.

54. Гусев Н.Б. Молекулярные механизмы мышечного сокращения //Сорос, образ, ж. 2000 - Т.6, №8. - С. 24-29.

55. Бакеева Л.Е., Ченцов Ю.С. Митохондриальный ретикулум: Строение и некоторые функции // Итоги науки. Общие проблемы биологии. 1989. 60 с.

56. Ходжкин А. Нервный импульс / Пер.с англ. Л.М. Цофиной; Под ред. и с предисл. д-ра биол. наук. Е.А. Либермана. М., 1965. 125 с.

57. Катц Б. Нерв, мышца и синапс / Пер. с англ. Ю.И. Дашкевича; Под ред. И с предис. Д-ра биол. Наук B.C. Гурфинкеля. М., 1968. 220 с.

58. Регистрация одиночных каналов / Под ред. Б. Сакмана, Э. Неера. М.: Мир, 1987.-448 с.

59. Liebovitch L.S. Krekora P. The physical basis of channel kinetics: the importance of dynamics, Proceedings of the Institute for Mathematics and its Applications (IMA) at the University of Minnesota, in press, 2002.

60. Чизмаджев Ю.А. Мембранная биология:от липидных бислоев до молекулярных машин. // Сорос, образ, ж. 2000.- т.6, N.8. - С. 12-17.

61. Шемякин М.М. и др. Химия антибиотиков, т.1. 3 изд., М., 1961, 950 с.

62. Gribov L.A., Sawin S.B. The Mechanism of the Distant Substutuent Effect on Molecule Reactivity // J. Mol. Struct. 1981.-Vol.71, № 2. P. 263-278.

63. Gribov L.A., Sawin S.B., Reichstat M.M., Orlov M.Yu. The Mechanism of the Remote Polar Substituents Effect on Formation of Ion-Molecular Complexes // J. Mol. Struct. 1982.-Vol. 88,№1.-P. 171-182.

64. Соколов Н.Д. Электрические силы и межмолекулярное взаимодействие // III Всесоюзн. конф. по электрич. свойствам молекул. Казань, 18-20 мая 1982г. Тез. докл.- Казань: АН СССР, 1982, С. 17.

65. Catalan J., Perez P., Yanez M.A. Teoretical Study of the Protonation of Metylindole Derivatives // Tetrahedron, -1982.- Vol. 38, №24. P. 3693-3699.

66. Ghio C., Tomasi J. The Protonation of Three- membered Ring Molecules: The Ab Initio SCF Versus the Electrostatic Picture оf the Proton Approach //Theoret. Chim. Acta.- 1973. Vol.30, №2, - P. 151-158.

67. Пантелеев Й.А., Крашенинников А.А. О возможности описания кислотно-основных свойств молекул пиридина и его производных с помощью карт электростатического потенциала // Теорет. и эксперим. химия. 1978. - Т. 14, № 6. - С. 779-804.

68. Соколова И.В., Лобода Л.И. Изучение структуры протониро—ванных форм кумарина и его оксизамещенных // Ж. структур, химии. 1982. - Т.23, №6. - С. 35-41.

69. Болотин А.Б., Болотин В.А., Грибов Л.А., Тищенко Ю.А. Влияние внутренних вращений в молекулах дипиридилов на их способность к протонированию.-Лит. физ. сб., 1982, Т.22, № 4, С. 83-84.

70. De К ock R., Jasperse С. S tudies of Р roton A ffinity a s а Р robe of Е lectronic Structure. General Overview // Inorg. Chem. 1983. - Vol. 22, № 26. - P. 3839-3843.

71. Olivella S., Urpi F., Vilarrasa J. Evaluation of MNDO Calculated Proton Affinities // J. Comput. Chem. 1984. - Vol. 5, №3. - P. 230-236.

72. Ozment J.L., Schmiedekamp A.M. Proton Affinities of Molecules Containing Nitrogen and Oxygen: Comparing Ab Initio and Semiempirical Results to Experiments // Int. J.Quant. Chem. 1992. - Vol.43. - P. 783-800.

73. Учаева И.М. Реакционная способность диарильных гетероциклических аминосоединений в окислительно-восстановительных процессах: Дис. . канд. хим. наук. Саратов: СГУ, 1997. - 204 с.

74. Pankratov A.N., Shchavlev А.Е. Semiempirical Quantum Chemical РМЗ Computations and Evaluations of Redox Potentials, Basicities and Dipole Moments of the Diphenylamine Series As Analytical Reagents // Canad. J. Chem. 1999. - Vol. 77,№ 12.-P. 2053-2058.

75. Панкратов A.H., Щавлев А.Е. Протолитические, окислительно-восстановительные и полярные свойства реагентов ряда дифениламина: квантовохимическая оценка // Журн. аналит. химии. 2001. - Т. 56, № 2. - С. 143-150.

76. Pankratov A.N., Uchaeva I.M. A Semiempirical Quantum Chemical Testing of Thermodynamic and Molecular Properties of Arsenic Compounds // J. Mol. Struct. Theochem. 2000. - Vol. 498, № 1-3. - P. 247-254.

77. Корыта И., Дворжак И., Богачкова В. Электрохимия, М., Мир,1977. 472 с.

78. Добош Д. Электрохимические константы / Пер. с англ.; Под ред. Я.М. Колотыркина. М., 1980. 365 с.

79. Измайлов Н.А. Электрохимия растворов. Изд.З-е, испр., М.: Химия, 1976. 490 с.

80. Кантор Ч., Шиммел П. Биофизическая химия. В 3-х томах. М., Мир, 1985.

81. Hummel Z. The effect of different alkali metal ions on the release of muscle potassium during glycerol treatment // Physiol. Chem. Phys. Med NMR. 1983. -Vol. 15,№2-P. 177-180

82. Negendank W. and Shaller C. Simultaneous net accumulation of both K+ and Na+ by lymphocytes at 0° С // Bioc. Biop. Acta. 1981. - Vol. 640. - P. 368-373.

83. Ling, G.N. A Revolution in the Physiology of the Living Cell, Malabar, Florida: Krieger Publishing Company, -1992. 404 p.

84. Elliott G.F. Donnan and osmotic effects in muscle fibres without membranes // J. Mechanochem. Cell Motil. 1973. - №2. - P. 83-89.

85. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы).- М.: Химия, 1982. 400 с.

86. Джанколи Д. Физика / Пер.с англ.; Под. ред. Е.М. Лейкина. М., 1989. -667 с.

87. Кокшаров С. А. Развитие метода магнитно-химической активации процессов красильно-отделочного производства // Ж.тех.хим. 1998. - №1 - с. 16-18.

88. Лоран О.Б., Гумин Л.М., Суворов А.П. и др. Паспорт и инструкция по применению аппарата «Интрамаг». КСТЯ. 941519.004 ТУ. Саратов, 1998.- 32 с.

89. Лоран О.Б., Гумин Л.М., Гольбрайх Е.Б., Райгородский Ю.М. Паспорт и инструкция по применению приставки «Интратерм» к аппарату «Интрамаг»: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Саратов, 1997. 15 с.

90. Райгородский Ю.М. Аппарат для лазеротерпии в урологии гинекологии «Ласт-2»: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Саратов, 1997. 15 с.

91. Паспорт и инструкция по применению аппарата «Атос» / А.П. Нестеров, П.И. Сапрыкин, А.В. Лепилин и др. Саратов, 1998. 12 с.

92. Аппарат для лазеростимуляции в офтальмологии «Ласт-1» / А.П. Нестеров, В.В. Бакуткин, Ю.М. Райгородский и др. Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации. Саратов, 1998. 12 с.

93. Патогенетическая электролазерная терапия хронического простатитфа аппарате «Ярило» / Калинина С.Н., Тиктинский О.Л., Мишанин Е.А. и др. // Материалы IX Всероссийского съезда урологов. М., 1997. С. 227-228.

94. Электролазерная терапия на аппарате «Ярило» у больных хроническим хламидийным простатитом / Калинина С.Н., Тиктинский О.Л., Новикова Л.И. и др. // Урология и нефрология. 1997. - №4. - С. 25-27.

95. Шильман А.И., Блюмберг Б.И., Райгородский Ю.М. Аппарат «Интрамаг» в терапия урогенитального микоплазмоза // Андрология и генитальная хирургия. 2000. - №1. - С. 29.

96. А.С. 1362482 СССР VRB А 61№1/30. Устройство для фонофореза / Ю.М. Райгородский, С.Н. Мангушев. М.Ю. Максимов и др. (СССР) №3793067/28-14; Заявл. 21.09.84. Опубл . 30. 12. 87 // Открытия. Изобретения. 1987.- №48. - С. 92.

97. Чеботарев В.В., Беляева Н.В., Гоннова Н.Л. Лечение больных осложненными формами заболеваний мочеполовых органов с использованием аппарата «Интрамаг» с приставкой «Интратерм». Метод. Указ. Ставрополь. 12 с.

98. Суворов А.П., Гольбрах Е.Б., Райгородский Ю.М. Использование аппарата «Интрамаг» при лечении больных хроническим уретритом // Вестн. Дерматовенерологии. 1994. - №3. - С.45.

99. Магнитофорез в комплексной терапии заболеваний пародонта / Р.И. Михайлова, А.И. Грудянов, А.Г. Колесник и др. // Стоматология. 1986. - №1 -С. 17-18.

100. Применение бегущего магнитного поля при использовании титановых имплантатов / А.В. Лепилин,, В.А. Булкин,.В.Б. Рыжков и др. // Тезисы докладов конф. « Новые концепции и технологии в производстве и применении имплантатов». Саратов, 1993. С. 17-19.

101. Применение электромагнитного поля для лечения парадонтоза / Л.Н. Челидзе, Т.Г. Шгенти, Э.С. Девдариани и др. // Стоматология. 1986. №2 - С. 91-92.

102. Магнитотерапия при переломах нижней челюсти / Р.И. Михайлова, З.А. Комарова, В.А. Семкин и др. // Стоматология.-1982. №2 - С.41-42.

103. Использование бегущего реверсивного магнитного поля для лечения переломов нижней челюсти / А.В. Лепилин, Ю.М. Райгородский, А.А. Рябов идр.: Тезисы докладов 28 науч. практ. конф. врачей Ульяновской области. Ульяновск, 1993. 156 с.

104. Лазерная стимуляция и магнитотерапия переменным бегущим магнитным полем в лечении внутриглазных кровоизлияний при афакции и артифакции / П.И. Сапрыкин, Е.С. Сумаркова, Д.Л. Басков и др. // Офтальмологический журн. 1991. - №6. - С. 332-334.

105. Бакуткин В.В., Каменских Т.Г. О сочетанных методах физиотерапевтического лечения частичной атрофии зрительных нервов // Материалы научн. практ. конф. офтальмологов «Актуальные проблемы современной офтальмологии». Саратов, 1996. С. 213- 214.