Фульвовая кислота — биологически активная добавка или лекарство?
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ростовский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов-на-Дону, 344022, Россия
Аннотация. Обзор посвящен одной из фундаментальных задач фармакологии, а именно — поиску и созданию новых лекарственных веществ, которые способны проявлять максимальное терапевтическое действие, при этом оказывая минимальные нежелательные реакции в организме. В последние годы во всем мире растет интерес к группе природных органических соединений на основе гумусовых веществ (ГВ), которые обладают широким спектром биологических свойств и активно применяются в животноводстве, сельском хозяйстве и ветеринарии. Опираясь на результаты химико-биологических исследований, можно предположить, что ГВ могут найти свое применение и в различных областях медицины.
Многочисленные исследования доказывают, что ГВ обладают кардиопротекторными, антиоксидантными, противоопухолевыми, антибактериальными, противовирусными, противогрибковыми, антиаллергическими, мембранотропными, гепатопротективными и противовоспалительными свойствами. Помимо этого, они могут стимулировать активность обменных процессов и оказывать влияние на специфическую и неспецифическую резистентность организма. При этом данные литературы указывают на то, что ГВ нетоксичны и не оказывают тератогенного, эмбриотоксического, мутагенного или канцерогенного воздействий.
Фульвовая кислота (ФК), будучи одним из представителей класса ГВ, относится к группе гумусовых кислот, а ее химические свойства и биологическая активность с точки зрения традиционной медицины являются предметом нашего теоретического исследования. Изучение биологических свойств ФК и создание на ее основе лекарственных препаратов является весьма актуальным и перспективным направлением в современной медицине.
Поиск публикаций осуществлялся по базам Scopus, Web of Science, MedLine, The Cochrane Library, eLIBRARY, PubMed и другим.
Ключевые слова: фульвовая кислота, гумусовые вещества, гумусовые кислоты, гуминовые вещества
Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Бендерский Н.С., Куделина О.М., Ганцгорн Е.В., Сафроненко А.В. Фульвовая кислота — биологически активная добавка или лекарство? Кубанский научный медицинский вестник. 2020; 27(3): 78–91. https://doi.org/10.25207/1608-6228-2020-27-3-78-91
Поступила 05.03.2020 / Принята после доработки 02.04.2020 / Опубликована 29.06.2020
Фульвовая кислота: история открытия, химическая структура, физико-химические свойства, сведения о токсичности
Легкорастворимые органические соединения почвенного гумуса, обнаруженные в водах минеральных источников шведским химиком Й.Я. Берцелиусом в 1839 году, были названы креновыми (от krene — источник, фонтан) и апокреновыми (осадочно-ключевые) кислотами [1]. В 1919 году шведский ученый-химик С. Оден для обозначения легкорастворимых в воде органических соединений взамен терминов «креновые и апокреновые кислоты» ввел термин «фульвокислоты» (от fulvus — красно-желтый) [2]. Несмотря на то что исследование этих соединений начались в XX веке, стандартизированные методы их получения были освоены лишь в 2015 году. В 2017 году 53 производителя заявили, что они производят данное вещество со степенью очистки ≥95–98%, но только три производителя подтвердили, что им удалось очистить фульвовую кислоту (ФК) от сопутствующих веществ (гуминовых и гиматомелановых кислот, их солей и примесей Fe и Cl), что делает ее пригодной для медицинских исследований (in vitro и in vivo). Однако следует отметить, что переработка и очистка ФК является достаточно дорогостоящим процессом, цена за 1 мг начинается от 59 $ (долларов США).
Биологическая активность ФК во многом обусловлена ее физико-химическими свойствами. ФК со степенью очистки ≥95% зарегистрирована в каталоге CAS (CAS Registry Number) (№ 479-66-3) как химическое вещество с молекулярной формулой C14H12O8 [3]. Стоит отметить, что молекулярная структура и различные физико-химические параметры ФК зависят как от сырья, так и от степени очистки.
ФК (систематическое название: 1H, 3H-Пирано [4,3-b] [1] бензопиран-9-карбоновая кислота, 4,10-дигидро-3,7,8-тригидрокси-3-метил-10-оксо-; молекулярный вес 308,24 г/моль) — вещество с высокой реакционной способностью [4], содержащее большое количество функциональных групп COOH. Является органическим кислотным редокс-полимером, который способен «обменивать» или переносить электроны со вступающими с ним в контакт молекулами и реакционными ионами (рис.) [5, 6].
Общая кислотность фульвокислот составляет 900–1400 мэкв/100 г, что значительно выше, чем таковой показатель у гуминовых кислот — 400–870 мэкв/100 г [6]. ФК представляет собой высокомолекулярную азотсодержащую органическую кислоту, имеющую в своем составе различные функциональные группы, включая ароматические кольца и фенольные гидроксильные, кетонкарбонильные, хинонкарбонильные, карбоксильные и алкоксильные группы, способные к химическим взаимодействиям.
Фракция, растворимая в воде, щелочах и кислотах, способная образовывать растворы, имеющие кисл