Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 3.

Кучина Ю. А. и др. Химическая и ферментативная деструкция хондроитина сульфата. Введение Из многообразия природных полимеров особого внимания заслуживают хондроитина сульфаты, уникальные свойства которых вызывают интерес большого числа специалистов различных отраслей промышленности. Природный полисахарид хондроитина сульфат (ХС) представляет собой сульфатированный гликозаминогликан, макромолекулы которого состоят из чередующихся мономерных звеньев сульфатированного N -ацетил-В-галактозамина и D-глюкуроновой кислоты (рис. 1) (Hardingham, 1981). Рис. 1. Мономерное звено хондроитина сульфата Fig. 1. Monomeric unit of chondroitin sulfate Благодаря биосовместимости с тканями человека и животных, низкой токсичности, биодеградируемости этот полимер представляет большой интерес для медицины. Хондроитина сульфаты обладают противоядными, ранозаживляющими, иммуностимулирующими, общеукрепляющими, противомикробными свойствами. Хондроитин сульфат входит в состав многих лекарственных препаратов, применяемых при заболеваниях суставов (Буйлова, 2010). Такое широкое применение ХС в жизнедеятельности человека требует детального изучения его свойств. Современные технологии получения хондроитина сульфата предполагают использование сырья из различных источников, однако в промышленных масштабах его получают главным образом из хрящевой ткани крупного рогатого скота, свиней, птицы (Li et al., 2016) и акульих хрящей (Salmon..., 2003а, б). С увеличением потребления в пищу ранее неиспользованных объектов рыбного промысла, таких как северный скат, возросло количество рыбных отходов, содержащих хрящевую ткань. В хрящевых тканях хондроитина сульфат присутствует в виде комплекса полисахарид-белок, т. е. протеогликана, где цепи полисахарида ковалентно связаны с белковым ядром (Слуцкий, 1969). Технологии производства ХС представляют собой многостадийные процессы гидролиза хрящевых тканей с последующей очисткой. Основными стадиями получения хондроитина сульфата являются: подготовка сырья, гидролиз, выделение хондроитина сульфата из раствора, очистка препарата и сушка. Технологии производства постоянно совершенствуются, предлагаются новые виды сырья и способы переработки. Известно, что условия получения влияют на качество, чистоту и биологическую активность препаратов ХС. Возможные загрязняющие примеси препарата включают белок от исходной ткани, воду, связанную хондроитина сульфатом, органические растворители, используемые в некоторых процессах очистки, органические молекулы, попадающие в препарат в ходе процесса очистки. Применение высокомолекулярных полисахаридов ограничено их высокой молекулярной массой, высокой кажущейся вязкостью, плохой растворимостью в воде, а также сложными структурами и конформациями. Низкомолекулярные полисахариды привлекают все большее внимание, особенно из-за их биологической активности. Гликозаминогликаны, в частности хондроитина сульфат, обладают антиоксидантной активностью, способностью ингибировать перекисное окисление липидов и нейропротекторными свойствами, связанными с их антиоксидантным и противовоспалительным действиями. Высокомолекулярный и низкомолекулярный хондроитина сульфат обладают различной или даже противоположной биологической активностью (McAlindon et al., 2000). Поскольку ХС используется как фармацевтический препарат, то величина его молекулярной массы определяет возможности его использования. Хондроитина сульфат по литературным данным имеет молекулярную массу от 50 до 100 кДа. Большинство фармацевтических препаратов содержат ХС с меньшей молекулярной массой ~ 17 кДа. Низкомолекулярный хондроитина сульфат по данным исследований обладает более высокой скоростью усвоения, чем высокомолекулярный. Чем меньше молекулярная масса, тем лучше растворимость ХС и, следовательно, более широкий спектр лекарственных форм, например, можно получать таблетки, использовать растворы ХС для инъекций1 (Adebowale et al., 2000). 1 Bioiberica. Chondroitin sulfate. General Information. [Электронный ресурс] : Bioberica. URL: http://www.bioberica. com/eng/mp/condroitin.htm. 268