Непрямые липолитики — препараты для локальной активизации обмена веществ и стимуляции распада липидов в жировых клетках. В отличие от липолитиков прямого действия они не приводят к прямому повреждению жировых клеток, хотя при определённой (и избыточной) длительности курса могут снижать их количество. Действие непрямых липолитиков основано на стимуляции естественных физиологических процессов организма, приводящих к снижению объема жировой ткани в первую очередь за счёт уменьшения размеров жировых клеток, воспроизводя естественный процесс похудения.
Непрямые липолитики на основе ферментов — это самые мягкие и безопасные среди всех типов препаратов липолитиков. В основном используют три фермента: липазу, коллагеназу и гиалуронидазу в различных сочетаниях. Липаза, фермент, расщепляющий триглицериды (жиры) на жирные кислоты и глицерин, является основным действующим веществом. Коллагеназа и гиалуронидаза — вспомогательные ферменты, ответственные за расщепление избыточного коллагена (уменьшает или устраняет фиброз) и гиалуроновой кислоты (снижает отечность) соответственно. Потенциальные риски от липолитиков ферментов минимальны из всех типов препаратов липолитиков, а сами риски ограничиваются индивидуальной непереносимостью, редкими и крайне редкими аллергическими реакциями и дерматитами. Недостатками препаратов липолитиков на основе ферментов является их наименьшая скорость действия среди всех липолитиков других типов. Но во многом этот недостаток можно преодолеть, выбрав соответствующие вспомогательные вещества, усиливающие действия ферментов.
Справка. Количество жировых клеток (адипоцитов) в организме зависит от генетики, питания и особенностей развития в детстве и подростковом возрасте. Число жировых клеток активно увеличивается в два периода: с конца беременности до 1,5 лет и в подростковом возрасте; после 20 лет оно почти не меняется, а меняется в основном размер клеток. На количество адипоцитов также влияет перекармливание в детстве, гормональный фон, а при очень сильном ожирении (стадия ожирения 4, т.е. превышение по ИМТ на 45+ и выше) возможно увеличение их числа и во взрослом возрасте. Однако в подавляющем количестве случаев у взрослых количество адипоцитов практически не меняется, а при похудении уменьшается только их размер, а не число.
Непрямые липолитики на основе ферментов — это самые мягкие и безопасные среди всех типов препаратов липолитиков. В основном используют три фермента: липазу, коллагеназу и гиалуронидазу в различных сочетаниях. Липаза, фермент, расщепляющий триглицериды (жиры) на жирные кислоты и глицерин, является основным действующим веществом. Коллагеназа и гиалуронидаза — вспомогательные ферменты, ответственные за расщепление избыточного коллагена (уменьшает или устраняет фиброз) и гиалуроновой кислоты (снижает отечность) соответственно. Потенциальные риски от липолитиков ферментов минимальны из всех типов препаратов липолитиков, а сами риски ограничиваются индивидуальной непереносимостью, редкими и крайне редкими аллергическими реакциями и дерматитами. Недостатками препаратов липолитиков на основе ферментов является их наименьшая скорость действия среди всех липолитиков других типов. Но во многом этот недостаток можно преодолеть, выбрав соответствующие вспомогательные вещества, усиливающие действия ферментов.
Липолитики на основе пептидов — это также липолитики непрямого действия, это наиболее широкая группа по перечню возможных действующих соединений. По своему быстродействию пептиды одни из лидеров среди липолитиков непрямого действия; частота негативных последствий от их применения гораздо меньше, чем липолитиков прямого действия, но сами возможные побочные эффекты могут быть куда серьезнее. Многие из вновь синтезированных пептидов показывают отличную эффективность, но их безопасность до конца не подтверждена из-за нехватки клинических исследований. В частности, известный пептид EGF способен стимулировать рост опухолей (но вероятно не приводит к их первичному возникновению). Другие пептиды, включая применяемые как липолитики, пусть и в меньшей степени чем EGF, также способны стимулировать рост злокачественных и доброкачественных опухолей, поэтому противопоказаны при онкологических заболеваниях, диабете, псориазе, тяжелых инфекциях и во время беременности.
К практически безопасным следует отнести достаточно хорошо изученные пептиды:
•Трипептид-41, нонапептид-32, гексапептид-79 — активируют расщепление жира и улучшают структуру кожи.
•Декапептид-4 — блокирует созревание жировых клеток, усиливает утилизацию жира, повышает упругость кожи.
•Ацетилгексапептид-39, пентапептид-25, пальмитоилтрипептид-1, тетрапептид-7 — стимулируют липолиз и синтез коллагена.
Эти пептиды и родственные им наиболее безопасны и при грамотном сочетании между собой и с усиливающими их действия компонентами обеспечивают эффективность вполне сопоставимую с более эффективными, но потенциально опасными пептидами.
Непрямые липолитики на основе прочих химических соединений разной химической природы — это препараты, содержащие в качестве активного вещества аминофиллин, теофиллин, кофеин, карнитин и др. Их механизм действия различен; например, сальметерол, формотерол, их соли и сольваты являются селективными агонистами бета-2 адренергического рецептора длительного действия, что, собственно, и обуславливает десенсибилизацию жировой ткани к агонисту бета-адренергического рецептора, приводящее в конечном итоге к снижению жировой массы. Вещества этой группы получили наименьшее распространение по комплексу причин и чаще используются как вспомогательные к первым трём группам липолитикам, хотя есть препараты, где такие вещества являются основными активными соединениями.
Справка. Пептиды — это короткие цепочки аминокислот, соединённых пептидными связями. Они выполняют важные функции в организме: регулируют обмен веществ, участвуют в строительстве клеток, гормонов и ферментов. Открыты в начале XX века Германом Эмилем Фишером. В 1902 году им же доказано существование пептидной связи, а в 1905 году разработан метод синтеза пептидов в лаборатории. Однако первый синтез пептида (бензоилглицилглицин — N-защищённый дипептид) был осуществлён ещё раньше — в 1881 году Теодором Курциусом.
К практически безопасным следует отнести достаточно хорошо изученные пептиды:
•Трипептид-41, нонапептид-32, гексапептид-79 — активируют расщепление жира и улучшают структуру кожи.
•Декапептид-4 — блокирует созревание жировых клеток, усиливает утилизацию жира, повышает упругость кожи.
•Ацетилгексапептид-39, пентапептид-25, пальмитоилтрипептид-1, тетрапептид-7 — стимулируют липолиз и синтез коллагена.
Эти пептиды и родственные им наиболее безопасны и при грамотном сочетании между собой и с усиливающими их действия компонентами обеспечивают эффективность вполне сопоставимую с более эффективными, но потенциально опасными пептидами.
Непрямые липолитики на основе прочих химических соединений разной химической природы — это препараты, содержащие в качестве активного вещества аминофиллин, теофиллин, кофеин, карнитин и др. Их механизм действия различен; например, сальметерол, формотерол, их соли и сольваты являются селективными агонистами бета-2 адренергического рецептора длительного действия, что, собственно, и обуславливает десенсибилизацию жировой ткани к агонисту бета-адренергического рецептора, приводящее в конечном итоге к снижению жировой массы. Вещества этой группы получили наименьшее распространение по комплексу причин и чаще используются как вспомогательные к первым трём группам липолитикам, хотя есть препараты, где такие вещества являются основными активными соединениями.
В завершение публикации несколько слов о введении препарата в организм. Традиционно липолитики вводятся с помощью микроинъекций в мезофасциальный слой кожи, где сосредоточены кровеносные сосуды, а также ткани, определяющие внешнее состояние кожи. Такой способ введения наиболее прост, но не единственный. Альтернативный способ ввода — это введение препарата липолитика на поверхность кожи с его эффективным трансдермальным переносом в мезофасциальный слой кожи. Это возможно, если препарат липолитика, кроме собственно самого липолитика, содержит эффективно подобранную для данного липолитика трансдермальную систему переноса, которая одновременно в большинстве случаев в значительной мере усиливает действие основного липолитика (о трансдермальных системах была публикация ранее). Такой подход не является инвазивным и снижает риск нежелательных эффектов и открывает путь к новому классу липолитических препаратов.
Некоторые литературные источники, использованные при подготовке публикации:
1.Duncan D., Rotunda A.M. Injectable therapies for localized fat loss: State of the art // Clin Plast Surg. 2011. Vol. 38, N 3. Р. 489–501. doi: 10.1016/j.cps.2011.02.005
2.Palumbo P., Melchiorre E., La Torre C., et al. Effects of phosphatidylcholine and sodium deoxycholate on human primary adipocytes and fresh human adipose tissue // Int J Immunopathol Pharmacol. 2010. Vol. 23, N 2. Р. 481–489. doi: 10.1177/039463201002300210
3.Ширшакова М.А. Мезотерапия целлюлита: некоторые практические рекомендации // Инъекционные методы в косметологии. 2011. № 2. С. 26–29
4.Blandford A.D., Ansari W., Young J.M., et al. Deoxycholic acid and the marginal mandibular nerve: A cadaver study // Aesthetic Plast Surg. 2018. Vol. 42, N 5. Р. 1394–1398. doi: 10.1007/s00266-018-1164-4
5.Rittes P.G., Rites C. Treatment of aging neck with Lipostabil Endovena // J Drugs Dermatol. 2009. Vol. 8, N 10. Р. 937–939.
6.Lijnen P., Echevaria-Vazquez D., Petrov V. Influence of cholesterol-lowering on plasma membrane lipids and function // Methods Find Exp Clin Pharmacol. 1996. Vol. 18, N 2. Р. 123–136.
7.Lieber C.S., Robins S.J., Li J., et al. Phosphatidylcholine protects against fibrosis and cirrhosis in the baboon // Gastroenterology. 1994. Vol. 106, N 1. Р. 152–159.
8.Little A., Levy R., Chuaqui-Kidd P., Hand D. A double-blind, placebo-controlled trial of high-dose lecithin in Alzheimer’s disease // J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1985. Vol. 48, N 8. Р. 736–742. doi:10.1136/jnnp.48.8.736
9.Cohen B.M., Lipinski J.F., Altesman R.I. Lecithin in the treatment of mania: Double-blind, placebo-controlled trials // Am J Psychiatry. 1982. Vol. 139, N 9. Р. 1162–1164. doi: 10.1176/ajp.139.9.1162
10.Bobkova V.I., Lokshina L.I., Korsunskii V.N., Tananova G.V. Metabolic effect of lipostabil-forte // Kardiologiia. 1989. Vol. 29, N 10. Р. 57–60.
Некоторые литературные источники, использованные при подготовке публикации:
1.Duncan D., Rotunda A.M. Injectable therapies for localized fat loss: State of the art // Clin Plast Surg. 2011. Vol. 38, N 3. Р. 489–501. doi: 10.1016/j.cps.2011.02.005
2.Palumbo P., Melchiorre E., La Torre C., et al. Effects of phosphatidylcholine and sodium deoxycholate on human primary adipocytes and fresh human adipose tissue // Int J Immunopathol Pharmacol. 2010. Vol. 23, N 2. Р. 481–489. doi: 10.1177/039463201002300210
3.Ширшакова М.А. Мезотерапия целлюлита: некоторые практические рекомендации // Инъекционные методы в косметологии. 2011. № 2. С. 26–29
4.Blandford A.D., Ansari W., Young J.M., et al. Deoxycholic acid and the marginal mandibular nerve: A cadaver study // Aesthetic Plast Surg. 2018. Vol. 42, N 5. Р. 1394–1398. doi: 10.1007/s00266-018-1164-4
5.Rittes P.G., Rites C. Treatment of aging neck with Lipostabil Endovena // J Drugs Dermatol. 2009. Vol. 8, N 10. Р. 937–939.
6.Lijnen P., Echevaria-Vazquez D., Petrov V. Influence of cholesterol-lowering on plasma membrane lipids and function // Methods Find Exp Clin Pharmacol. 1996. Vol. 18, N 2. Р. 123–136.
7.Lieber C.S., Robins S.J., Li J., et al. Phosphatidylcholine protects against fibrosis and cirrhosis in the baboon // Gastroenterology. 1994. Vol. 106, N 1. Р. 152–159.
8.Little A., Levy R., Chuaqui-Kidd P., Hand D. A double-blind, placebo-controlled trial of high-dose lecithin in Alzheimer’s disease // J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1985. Vol. 48, N 8. Р. 736–742. doi:10.1136/jnnp.48.8.736
9.Cohen B.M., Lipinski J.F., Altesman R.I. Lecithin in the treatment of mania: Double-blind, placebo-controlled trials // Am J Psychiatry. 1982. Vol. 139, N 9. Р. 1162–1164. doi: 10.1176/ajp.139.9.1162
10.Bobkova V.I., Lokshina L.I., Korsunskii V.N., Tananova G.V. Metabolic effect of lipostabil-forte // Kardiologiia. 1989. Vol. 29, N 10. Р. 57–60.
Ботокс – препараты на основе пептидов как его альтернатива
Процедура ботокс — это инъекции препарата на основе ботулотоксина типа А, способного временно вызывать паралич мышц (и мышц лица в частности) за счет блокировки передачи нервных импульсов. Кожа над парализованной мышцей становится гладкой, динамические морщины исчезают, а статические становятся менее заметными. Эффект держится обычно 3–6 месяцев, после чего мышцы восстанавливают активность. Процедура быстрая, почти безболезненная и при условии, что дозировка и место инъекции выбраны точно – практически безопасная. В данной публикации приводится сравнение процедуры с применением ботулотоксина типа А и препаратов, способных обеспечить подобный эффект альтернативным способом.
Процедура ботокса по своему быстродействию и длительности эффекта не имеет себе равных и при условии, что во время процедуры все было сделано верно, является вполне безопасной. Недостатками ботокс-процедуры являются то, что, во-первых, ошибки в процедуре все же случаются, а ботулотоксин – весьма сильный токсин, способный вызвать не только асимметрию лица (чаще всего проходящую со временем), но и ряд более серьезных осложнений, хоть их вероятность и невелика. А, во-вторых, эффект ботокса – это маскировка проблемы, но не ее, хотя бы частичное решение. К тому же плата за такую маскировку проблемы является в той или иной степени утрата естественной мимики – от относительно невеликого ее изменения до полной утраты в случае, если дозировка оказалась выше требуемой.
Недостатки, свойственные ботокс-процедуре, дали ощутимый стимул к разработке и появлению на рынке менее быстродействующих препаратов, обладающих схожим косметологическим эффектом, но без потенциального негативного воздействия и побочных эффектов.
Препараты для замены ботокса – это препараты на основе пептидов, обладающих свойствами миорелаксантов. Самыми известными (и безопасными) пептидами-миорелаксантами являются ацетил-гексапептид-8 и дипептид диаминобутироил бензиламид диацетат. Эти пептиды способны расслаблять лицевые мышцы и уменьшать мимические морщины. Особенность этого синтетического пептида в том, что он расслабляет, но не парализует мышцу (в отличие от ботулотоксина), а значит, не приводит к изменению мимики. Однако и эффект от применения пептидов менее выражен в сравнении с ботоксом.
Для более полноценной замены необходимо усилить действие препаратов пептидов-миорелаксантов, чтобы хотя бы увеличить эффективность устранения морщин и по возможности увеличить быстродействие и длительность создаваемого ими эффекта.
Процедура ботокс — это инъекции препарата на основе ботулотоксина типа А, способного временно вызывать паралич мышц (и мышц лица в частности) за счет блокировки передачи нервных импульсов. Кожа над парализованной мышцей становится гладкой, динамические морщины исчезают, а статические становятся менее заметными. Эффект держится обычно 3–6 месяцев, после чего мышцы восстанавливают активность. Процедура быстрая, почти безболезненная и при условии, что дозировка и место инъекции выбраны точно – практически безопасная. В данной публикации приводится сравнение процедуры с применением ботулотоксина типа А и препаратов, способных обеспечить подобный эффект альтернативным способом.
Процедура ботокса по своему быстродействию и длительности эффекта не имеет себе равных и при условии, что во время процедуры все было сделано верно, является вполне безопасной. Недостатками ботокс-процедуры являются то, что, во-первых, ошибки в процедуре все же случаются, а ботулотоксин – весьма сильный токсин, способный вызвать не только асимметрию лица (чаще всего проходящую со временем), но и ряд более серьезных осложнений, хоть их вероятность и невелика. А, во-вторых, эффект ботокса – это маскировка проблемы, но не ее, хотя бы частичное решение. К тому же плата за такую маскировку проблемы является в той или иной степени утрата естественной мимики – от относительно невеликого ее изменения до полной утраты в случае, если дозировка оказалась выше требуемой.
Недостатки, свойственные ботокс-процедуре, дали ощутимый стимул к разработке и появлению на рынке менее быстродействующих препаратов, обладающих схожим косметологическим эффектом, но без потенциального негативного воздействия и побочных эффектов.
Препараты для замены ботокса – это препараты на основе пептидов, обладающих свойствами миорелаксантов. Самыми известными (и безопасными) пептидами-миорелаксантами являются ацетил-гексапептид-8 и дипептид диаминобутироил бензиламид диацетат. Эти пептиды способны расслаблять лицевые мышцы и уменьшать мимические морщины. Особенность этого синтетического пептида в том, что он расслабляет, но не парализует мышцу (в отличие от ботулотоксина), а значит, не приводит к изменению мимики. Однако и эффект от применения пептидов менее выражен в сравнении с ботоксом.
Справка. Механизм действия ацетил-гексапептида-8 основан на ингибировании белкового комплекса SNARE, отвечающего за слияние везикул с мембраной и высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель. Ацетил-гексапептид-8 конкурентно связывается с белком SNAP-25 и препятствует формированию стабильного SNARE-комплекса, что приводит к снижению выброса ацетилхолина и релаксации мышц. Механизм действия дипептида диаминобутироил бензиламид диацетата связан с блокировкой никотиновых ацетилхолиновых рецепторов на мышцах, что не дает возможности ацетилхолину запускать сокращение мышц. Интересно, что этот пептид имитирует расслабляющее действие пептида ваглерин-1 из яда храмовой гадюки (Tropidolaemus wagleri), но не обладает, в отличие от него, токсическим действием.
Эффект от применения пептидов заметен через 1–2 недели (речь о существующих на рынке препаратах), максимальный результат достигается за 4–8 недель регулярного использования. Морщины уменьшаются на 17–32% для ацетил-гексапептида-8 и до 52% (обычно эта величина составляет 15-25%) в случае применения дипептида диаминобутироил бензиламид диацетата. Достигаемый эффект требует поддержки и регулярного применения препаратов пептидов, но при длительном применении может быть пролонгированным. После прекращения применения препаратов пептидов результат постепенно сходит на нет, но отмены или "отката" не бывает.
Для более полноценной замены необходимо усилить действие препаратов пептидов-миорелаксантов, чтобы хотя бы увеличить эффективность устранения морщин и по возможности увеличить быстродействие и длительность создаваемого ими эффекта.
Изменение способа ввода в организм существующих препаратов пептидов-миорелаксантов — это один из трех путей решения поставленной задачи. Существующие на рынке препараты пептидов-миорелаксантов являются кремами и сыворотками. Это обусловлено, с одной стороны, простотой такого способа применения, а с другой стороны – малым сроком действия, что потребовало ежедневных инъекций. Однако такой способ ввода пептидов, несмотря на их относительно неплохую проникающую способность, не позволяет достичь оптимальных значений действующих концентраций, а значит, существенно ослабляет эффект от их применения. Все существующие сейчас на рынке крема, сыворотки и подобные препараты, содержащие пептиды-миорелаксанты, подтверждают сказанное. Существуют два решения описанного затруднения. Первое решение состоит в применении эффективных химических систем трансдермального переноса, способных обеспечить те же эффективные действующие концентрации пептидов, которые были бы достигнуты в случае их инъекции. Второе решение – это инъекции пептидов, модифицированных таким образом, чтобы время их действия было увеличено и было сопоставимо с временем действия ботокса за счет реализации стратегии замедленного высвобождения после ввода пептидов-миорелаксантов.
Стратегия замедленного высвобождения пептидов-миорелаксантов после их ввода может быть осуществлена путем модификации их молекул. Так, например, нам удалось осуществить ковалентное связывание ацетил-гексапептида-8 и дипептида диаминобутироил бензиламид диацетата с гиалуроновой кислотой, которая потом подвергалась молекулярной сшивке. Полученные препараты продолжают тестирование, но уже сейчас можно говорить о времени действия эффекта после их инъекции, равном 6 месяцам и более, что уже вполне сопоставимо с действием ботокс-процедуры. При трансдермальном вводе модифицированные пептиды показали несколько худшую эффективность, что вероятно будет исправлено путем дальнейшего совершенствования их модифицированной формулы или уже прямо сейчас – созданием препаратов для профессионального применения с более высокой начальной концентрацией.
Комбинация с другими препаратами, способными усилить видимый эффект от действия пептидов-миорелаксантов, – это еще один способ повышения эффективности пептидов в стремлении создать препарат, по своим характеристикам приближенный к препаратам ботокса. Комбинирование нескольких пептидов-миорелаксантов не приводит к прямому сложению эффекта их действия, и в случае комбинации ацетил-гексапептида-8 с дипептидом диаминобутироил бензиламид диацетатом прирост эффективности суммарного действия составляет не более 5–8%. Более интересным выглядит сочетание пептидов-миорелаксантов с пептидами, стимулирующими выработку организмом собственного коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты, а также защищающими от их разрушения. На роль таких пептидов хорошо подходят: пальмитоил трипептид-5 (Pal-KVK), пальмитоил трипептид-1 (Pal-GHK) и пальмитоил тетрапептид-7 (Pal-GQPR). В случае этих пептидов также возможна и целесообразна с точки зрения увеличения времени действия за счет пролонгированного высвобождения их модификация путем замены пальмитиновой кислоты (которая обеспечивает лучшую проникающую способность пептида) на гиалуроновую кислоту в сочетании с трансдермальными системами переноса. Другими компонентами для усиления видимого эффекта от применения пептидных, ботоксозамещающих препаратов являются готовые низкомолекулярные коллагены и эластины, хотя их применение требует должной предусмотрительности и более детальных исследований в части возможных аллергических реакций.
Стратегия замедленного высвобождения пептидов-миорелаксантов после их ввода может быть осуществлена путем модификации их молекул. Так, например, нам удалось осуществить ковалентное связывание ацетил-гексапептида-8 и дипептида диаминобутироил бензиламид диацетата с гиалуроновой кислотой, которая потом подвергалась молекулярной сшивке. Полученные препараты продолжают тестирование, но уже сейчас можно говорить о времени действия эффекта после их инъекции, равном 6 месяцам и более, что уже вполне сопоставимо с действием ботокс-процедуры. При трансдермальном вводе модифицированные пептиды показали несколько худшую эффективность, что вероятно будет исправлено путем дальнейшего совершенствования их модифицированной формулы или уже прямо сейчас – созданием препаратов для профессионального применения с более высокой начальной концентрацией.
Комбинация с другими препаратами, способными усилить видимый эффект от действия пептидов-миорелаксантов, – это еще один способ повышения эффективности пептидов в стремлении создать препарат, по своим характеристикам приближенный к препаратам ботокса. Комбинирование нескольких пептидов-миорелаксантов не приводит к прямому сложению эффекта их действия, и в случае комбинации ацетил-гексапептида-8 с дипептидом диаминобутироил бензиламид диацетатом прирост эффективности суммарного действия составляет не более 5–8%. Более интересным выглядит сочетание пептидов-миорелаксантов с пептидами, стимулирующими выработку организмом собственного коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты, а также защищающими от их разрушения. На роль таких пептидов хорошо подходят: пальмитоил трипептид-5 (Pal-KVK), пальмитоил трипептид-1 (Pal-GHK) и пальмитоил тетрапептид-7 (Pal-GQPR). В случае этих пептидов также возможна и целесообразна с точки зрения увеличения времени действия за счет пролонгированного высвобождения их модификация путем замены пальмитиновой кислоты (которая обеспечивает лучшую проникающую способность пептида) на гиалуроновую кислоту в сочетании с трансдермальными системами переноса. Другими компонентами для усиления видимого эффекта от применения пептидных, ботоксозамещающих препаратов являются готовые низкомолекулярные коллагены и эластины, хотя их применение требует должной предусмотрительности и более детальных исследований в части возможных аллергических реакций.
Таким образом, сочетая описанные выше подходы, возможно создание как препаратов на каждый день, для самостоятельного использования, так и профессиональных препаратов с трансдермальным переносом и препаратов для инъекций, используемых в условиях кабинета эстетической медицины и косметических салонов. При этом становятся вполне достижимыми время начала наблюдаемого эффекта разглаживания морщин от 15 минут и время длительности действия 6 месяцев и более, что вполне сопоставимо с препаратами, используемыми в традиционной ботокс-процедуре.
Другие публикации на схожие темы в нашем ТГ-канале:
Гель гиалуроновой кислоты с системой трансдермального переноса - замена инъекционному вводу. Промежуточные результаты исследовательских испытаний.
Промежуточные итоги испытаний препаратов с использованием ХСТДП: часть 1 и часть 2.
Другие публикации на схожие темы в нашем ТГ-канале:
Гель гиалуроновой кислоты с системой трансдермального переноса - замена инъекционному вводу. Промежуточные результаты исследовательских испытаний.
Промежуточные итоги испытаний препаратов с использованием ХСТДП: часть 1 и часть 2.
Эта и другие публикации по схожей тематике можно найти в нашей подборке на канале Дзен в более удобном формате для прочтения.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Гиперзвуковые ракеты РСЗО HIMARS – противодействие, когда сбить невозможно
ВС США планируют, начиная с 2028 года, начать оснащение РСЗО HIMARS гиперзвуковой ракетной системой Blackbeard Ground Launch (BGL), разрабатываемой компанией Castelion. Ракеты Blackbeard GL с дальностью до 1000 км, будучи интегрированными с платформой РСЗО HIMARS (четыре ракеты на одну пусковую установку), представляют серьезную опасность любой системе ПВО. А с учетом их предполагаемой дешевизны и массовости, задача перехвата таких целей становится практически невыполнимой. Данная публикация скорее является небольшим очерком возможного решения задачи эффективного противодействия подобного рода угрозам. При этом описываемое решение не является излишне затратным, а его реализация не займет много времени.
Перехват гиперзвуковых целей, особенно когда их много, всегда очень сложен или невозможен и в любом случае очень дорог. Но если существующий уровень техники на данный момент времени не позволяет создать системы ПВО, способные эффективно и массово бороться с целями, подобными перспективным гиперзвуковым ракетам системы РСЗО HIMARS, то задача уничтожения самих пусковых установок РСЗО в момент их выхода на огневые позиции более чем возможна для решения.
Ранее была наша публикация, посвященная атмосферным псевдоспутникам – высотным БПЛА. У России есть такой псевдоспутник (Аргус) и даже начато его мелкосерийное производство. Характеристики Аргуса, способного находиться на высотах до 25 км в течение 40 суток и нести до 25 кг полезной нагрузки, делают возможным создание на его базе эффективной и относительно недорогой системы предотвращения пусков ракет. Такая система может состоять из Аргуса, ведущего разведку и обнаружение целей (текущие характеристики Аргуса: обнаружение целей на расстоянии до 650 км, обнаружение ракетных пусков на дальностях более 1000 км), и нескольких Аргусов-носителей средств поражения. В качестве средств поражения целесообразнее всего использование высокоточных кинетических или комбинированных боеприпасов (с боевой частью, содержащей ВВ) планирующего типа. Наведение боеприпаса также возможно комбинированным способом, например, на начальном участке пути такой боеприпас планирует/падает по координатам, заданным в момент пуска, а на завершающем этапе наводится по телеметрическому каналу в сочетании с системой машинного типа или по излучению. Каждый Аргус, вероятно, сможет нести по три таких боеприпаса, а система, состоящая, допустим, из одного Аргуса-разведчика и шести Аргусов-носителей, это уже 18 уничтоженных установок РСЗО HIMARS в радиусе 650 км. При этом, вероятно, стоимость Аргуса ниже стоимости РСЗО HIMARS, а стоимость поражающего средства несоизмеримо ниже HIMARS. Большая высота полета Аргуса (до 25 км) в сочетании с очень низкой ЭПР (менее 0,01 м², и это без принятия специальных мер; с таковыми ожидаемая ЭПР может составить менее 0,00001 м²) делает систему на его основе практически неуязвимой для существующих средств ПВО и позволяет сделать пуски ракет из контролируемого участка практически невозможными, а значит, найти эффективное средство противодействия потенциальным угрозам. К слову сказать, это не только РСЗО HIMARS с ракетами Blackbeard GL; системы ПВО и те же РСЗО HIMARS с традиционными ATACMS – вполне себе подходящие цели для описываемой системы.
Публикации на схожие темы в более удобном формате и с иллюстрациями доступны в подборке нашего канала на Дзен.
Публикации на нашем ТГ-канале по схожим темам:
Защита пехоты от FPV-дронов – индивидуальная носимая система ПВО
Двигатели для дозвуковых крылатых ракет – новая концепция силовой установки
Новая концепция автономной защиты морского побережья и защита от МБЭК
Гидромонитор – защита кораблей от надводных морских целей и БПЛА
Малые корректируемые и планирующие самонаводящиеся боеприпасы для борьбы с МБЭК
ПВО сверхмалого радиуса действия
ВС США планируют, начиная с 2028 года, начать оснащение РСЗО HIMARS гиперзвуковой ракетной системой Blackbeard Ground Launch (BGL), разрабатываемой компанией Castelion. Ракеты Blackbeard GL с дальностью до 1000 км, будучи интегрированными с платформой РСЗО HIMARS (четыре ракеты на одну пусковую установку), представляют серьезную опасность любой системе ПВО. А с учетом их предполагаемой дешевизны и массовости, задача перехвата таких целей становится практически невыполнимой. Данная публикация скорее является небольшим очерком возможного решения задачи эффективного противодействия подобного рода угрозам. При этом описываемое решение не является излишне затратным, а его реализация не займет много времени.
Перехват гиперзвуковых целей, особенно когда их много, всегда очень сложен или невозможен и в любом случае очень дорог. Но если существующий уровень техники на данный момент времени не позволяет создать системы ПВО, способные эффективно и массово бороться с целями, подобными перспективным гиперзвуковым ракетам системы РСЗО HIMARS, то задача уничтожения самих пусковых установок РСЗО в момент их выхода на огневые позиции более чем возможна для решения.
Ранее была наша публикация, посвященная атмосферным псевдоспутникам – высотным БПЛА. У России есть такой псевдоспутник (Аргус) и даже начато его мелкосерийное производство. Характеристики Аргуса, способного находиться на высотах до 25 км в течение 40 суток и нести до 25 кг полезной нагрузки, делают возможным создание на его базе эффективной и относительно недорогой системы предотвращения пусков ракет. Такая система может состоять из Аргуса, ведущего разведку и обнаружение целей (текущие характеристики Аргуса: обнаружение целей на расстоянии до 650 км, обнаружение ракетных пусков на дальностях более 1000 км), и нескольких Аргусов-носителей средств поражения. В качестве средств поражения целесообразнее всего использование высокоточных кинетических или комбинированных боеприпасов (с боевой частью, содержащей ВВ) планирующего типа. Наведение боеприпаса также возможно комбинированным способом, например, на начальном участке пути такой боеприпас планирует/падает по координатам, заданным в момент пуска, а на завершающем этапе наводится по телеметрическому каналу в сочетании с системой машинного типа или по излучению. Каждый Аргус, вероятно, сможет нести по три таких боеприпаса, а система, состоящая, допустим, из одного Аргуса-разведчика и шести Аргусов-носителей, это уже 18 уничтоженных установок РСЗО HIMARS в радиусе 650 км. При этом, вероятно, стоимость Аргуса ниже стоимости РСЗО HIMARS, а стоимость поражающего средства несоизмеримо ниже HIMARS. Большая высота полета Аргуса (до 25 км) в сочетании с очень низкой ЭПР (менее 0,01 м², и это без принятия специальных мер; с таковыми ожидаемая ЭПР может составить менее 0,00001 м²) делает систему на его основе практически неуязвимой для существующих средств ПВО и позволяет сделать пуски ракет из контролируемого участка практически невозможными, а значит, найти эффективное средство противодействия потенциальным угрозам. К слову сказать, это не только РСЗО HIMARS с ракетами Blackbeard GL; системы ПВО и те же РСЗО HIMARS с традиционными ATACMS – вполне себе подходящие цели для описываемой системы.
Публикации на схожие темы в более удобном формате и с иллюстрациями доступны в подборке нашего канала на Дзен.
Публикации на нашем ТГ-канале по схожим темам:
Защита пехоты от FPV-дронов – индивидуальная носимая система ПВО
Двигатели для дозвуковых крылатых ракет – новая концепция силовой установки
Новая концепция автономной защиты морского побережья и защита от МБЭК
Гидромонитор – защита кораблей от надводных морских целей и БПЛА
Малые корректируемые и планирующие самонаводящиеся боеприпасы для борьбы с МБЭК
ПВО сверхмалого радиуса действия
Псевдоспутники – решение будущей проблемы противостояния им
Недороговизна псевдоспутников, их эффективность в качестве разведывательного средства и в качестве ударной системы в скором времени сделают проблему противостояния им более чем актуальной. Высота полета до 35 км в сочетании с очень низкой ЭПР (менее 0,01 м² без принятия специальных мер, а с таковыми – менее 0,00001 м²) делает их неуязвимыми для существующих наземных систем ПВО и для истребительной авиации. Настоящая публикация посвящена возможному решению задачи противостояния псевдоспутникам в скором будущем.
Казалось бы, очевидным решением является использование для борьбы с псевдоспутниками таких же псевдоспутников-перехватчиков; при более детальном рассмотрении это оказывается неверным. ЭПР псевдоспутников очень мала, а грузоподъемность невелика и не позволяет разместить на них мощные радары и ракетные средства поражения. К этому можно добавить малую скорость псевдоспутника и большое поле поиска. К тому же мощные авирадары будут потреблять много электроэнергии, с которой на псевдоспутнике дефицит, хотя проблему электропитания еще и можно было бы решить хотя бы частично, за счет установки топливных элементов. Постройка псевдоспутников-гигантов тоже не решает проблемы в полной мере: их скорость по-прежнему невелика, а мощный радар требует не менее мощного источника электроэнергии, и если это топливные элементы, то, во-первых, запаса их топлива на долго не хватит (1-3 суток в лучшем случае и более вероятно на 5-7 часов непрерывной работы), а во-вторых, они значительно уменьшат долю полезной нагрузки, приходящейся на радар.
Решением проблемы противодействия псевдоспутникам могли бы стать своего рода микропсевдоспутники (далее МПС), выполненные по схеме стратосферного дирижабля. Основными требованиями к таким МПС были бы их дешевизна и массовость. Предполагаемая конструкция МПС должна включать оболочку микродирижабля с размещенными на ней солнечными батареями, воздушным винтом для перемещения микродирижабля и полезной нагрузкой, в качестве которой выступало бы средство поражения. Такие микродирижабли, очевидно, не смогут самостоятельно достичь стратосферы и потребуют доставки каким-либо носителем. После доставки в область стратосферы задача микродирижаблей рассредоточится по площади, образовав подобие сети, а далее сохранить эту воображаемую сеть в узлах, в которых находятся эти микроаппараты. В стратосфере нет сильных ветров, поэтому много энергии на корректировку местоположения не потребуется. Механизм, позволяющий МПС распределиться по контролируемой площади, может быть простейшим и недорогим; достаточно задать параметр отдаления (например, по радиомаячкам или оптическому каналу) от соседнего МПС.
Для контроля площади 100 х 100 км при расстоянии между МПС 3 км потребуется всего 1112 спутников, и это немного (вес единичного МПС не более одного килограмма или, скорее всего, меньше). Такое количество спутников более чем легко доставить в нижние слои стратосферы, например, МиГ-31, оснащенный специальным транспортным контейнером. И это в случае массового производства будет недорого. МПС, за счет своей простоты, по нашим оценкам, вполне могут находиться в слоях стратосферы более года, а после исчерпания ресурса подвергнуться самоуничтожению и замене на новые.
Итак, сеть из МПС развернута. При входе в ее зону псевдоспутника противника и его прохождении мимо ближайшего из МПС (при квадрате ячейки 3 км максимально возможное расстояние по плоскости составит 1,5 км) псевдоспутник будет легко обнаружен, например, по оптическому или акустическому каналу. После обнаружения псевдоспутника полезная нагрузка МПС отделяется от несущей ее оболочки и устремляется к псевдоспутнику, который необходимо уничтожить.
Недороговизна псевдоспутников, их эффективность в качестве разведывательного средства и в качестве ударной системы в скором времени сделают проблему противостояния им более чем актуальной. Высота полета до 35 км в сочетании с очень низкой ЭПР (менее 0,01 м² без принятия специальных мер, а с таковыми – менее 0,00001 м²) делает их неуязвимыми для существующих наземных систем ПВО и для истребительной авиации. Настоящая публикация посвящена возможному решению задачи противостояния псевдоспутникам в скором будущем.
Казалось бы, очевидным решением является использование для борьбы с псевдоспутниками таких же псевдоспутников-перехватчиков; при более детальном рассмотрении это оказывается неверным. ЭПР псевдоспутников очень мала, а грузоподъемность невелика и не позволяет разместить на них мощные радары и ракетные средства поражения. К этому можно добавить малую скорость псевдоспутника и большое поле поиска. К тому же мощные авирадары будут потреблять много электроэнергии, с которой на псевдоспутнике дефицит, хотя проблему электропитания еще и можно было бы решить хотя бы частично, за счет установки топливных элементов. Постройка псевдоспутников-гигантов тоже не решает проблемы в полной мере: их скорость по-прежнему невелика, а мощный радар требует не менее мощного источника электроэнергии, и если это топливные элементы, то, во-первых, запаса их топлива на долго не хватит (1-3 суток в лучшем случае и более вероятно на 5-7 часов непрерывной работы), а во-вторых, они значительно уменьшат долю полезной нагрузки, приходящейся на радар.
Решением проблемы противодействия псевдоспутникам могли бы стать своего рода микропсевдоспутники (далее МПС), выполненные по схеме стратосферного дирижабля. Основными требованиями к таким МПС были бы их дешевизна и массовость. Предполагаемая конструкция МПС должна включать оболочку микродирижабля с размещенными на ней солнечными батареями, воздушным винтом для перемещения микродирижабля и полезной нагрузкой, в качестве которой выступало бы средство поражения. Такие микродирижабли, очевидно, не смогут самостоятельно достичь стратосферы и потребуют доставки каким-либо носителем. После доставки в область стратосферы задача микродирижаблей рассредоточится по площади, образовав подобие сети, а далее сохранить эту воображаемую сеть в узлах, в которых находятся эти микроаппараты. В стратосфере нет сильных ветров, поэтому много энергии на корректировку местоположения не потребуется. Механизм, позволяющий МПС распределиться по контролируемой площади, может быть простейшим и недорогим; достаточно задать параметр отдаления (например, по радиомаячкам или оптическому каналу) от соседнего МПС.
Для контроля площади 100 х 100 км при расстоянии между МПС 3 км потребуется всего 1112 спутников, и это немного (вес единичного МПС не более одного килограмма или, скорее всего, меньше). Такое количество спутников более чем легко доставить в нижние слои стратосферы, например, МиГ-31, оснащенный специальным транспортным контейнером. И это в случае массового производства будет недорого. МПС, за счет своей простоты, по нашим оценкам, вполне могут находиться в слоях стратосферы более года, а после исчерпания ресурса подвергнуться самоуничтожению и замене на новые.
Итак, сеть из МПС развернута. При входе в ее зону псевдоспутника противника и его прохождении мимо ближайшего из МПС (при квадрате ячейки 3 км максимально возможное расстояние по плоскости составит 1,5 км) псевдоспутник будет легко обнаружен, например, по оптическому или акустическому каналу. После обнаружения псевдоспутника полезная нагрузка МПС отделяется от несущей ее оболочки и устремляется к псевдоспутнику, который необходимо уничтожить.
Комментарий. Как вариант, который несколько сложнее в реализации, но все же не представляющий сложности, это организация взаимодействия между МПС таким образом, что сигнал об обнаружении псевдоспутника и его курсе передается другим МПС с целью определения МПС, чье положение будет оптимальным для уничтожения псевдоспутника (например, средство поражения может идти к спутнику не на догонном, а на более предпочтительном встречном курсе).
В качестве средства поражения нет необходимости использовать реактивную ракету. Псевдоспутники – это весьма медленные и неторопливые цели, к тому же их маневренность оставляет желать лучшего. Поэтому в качестве средства перехвата подойдет недорогой дрон, где в качестве источника питания используется металлический топливный элемент, неограниченно долго хранящий энергию и меньше весит; об этом писали раньше.
В завершении публикации остается лишь выразить надежду, что решение проблемы в России начнут искать до ее возникновения, а не тогда, когда эта проблема представляет реальную военную угрозу.
О технологиях очистки от серы моторного топлива альтернативных гидрообессериванию
Очистка от серы светлых дистиллятных топлив при больших объемах производства методом гидроочистки в большинстве случаев является оптимальной. При объёмах производства 100-300 т.т./год традиционные процессы гидроочистки становятся экономически нецелесообразными, уступая место другим альтернативным технологиям. Также альтернативные к гидроочистке технологии могут быть востребованы для доочистки топлива, начальное содержание серы не велико, например, на уровне 150 ppm. Альтернативные технологии становятся энергетически более выгодными в случаях, когда требуются топлива с ультранизким содержанием серы (менее 0,003 ppm), используемого в качестве топлива для батарей топливных элементов. Настоящая публикация посвящена таким альтернативным технологиям гидроочистки, которые пригодны для промышленного использования, а не только для лабораторной демонстрации.
Технологии окислительной сероочистки связаны с образованием сульфонов под действием окислителя (чаще всего это пероксид водорода, озон, азотная кислота) на серосодержащие соединения. Как правило, процессы протекают в присутствии веществ-посредников, облегчающих межфазовые взаимодействия между углеводородным органическим топливом и минеральным окислителем за счет образования промежуточных пероксидных соединений. В качестве таких соединений, как правило, используются муравьиная и уксусная кислоты, ацетон и некоторые другие соединения. Схожую задачу могут выполнять гетерогенные катализаторы. Процесс организации стадии окисления, при всём многообразии вариантов, остается достаточно однотипным: используются гидродинамические, акустические (УЗ) мембранные технологии, обеспечивающие наибольшую полноту контакта фаз. В любом случае на выходе получается смесь углеводородов, содержащая в себе раствор сульфонов. Отделение сульфонов осуществляется тремя основными группами способов: экстракция растворителем, адсорбция твердым сорбентом (с последующей десорбцией), ректификация и ректификация с термическим разложением сульфонов. Наиболее часто используемое решение — это экстракция; адсорбция, как правило, на цеолитах, применяется существенно реже (сложность регенерации адсорбента и дополнительное усложнение схемы). Отдельно стоит группа технологий глубокой доочистки топлив до ультранизкого содержания серы, когда топливо, содержащее 10-40 ppm серы, пропускается через слой гранулированного композита, обладающего свойствами адсорбента и окислителя одновременно. Достигаемая степень очистки — вплоть до 0,003 ppm, а область применения таких очищенных углеводородов — горючие для батарей топливных элементов.
Очистка от серы светлых дистиллятных топлив при больших объемах производства методом гидроочистки в большинстве случаев является оптимальной. При объёмах производства 100-300 т.т./год традиционные процессы гидроочистки становятся экономически нецелесообразными, уступая место другим альтернативным технологиям. Также альтернативные к гидроочистке технологии могут быть востребованы для доочистки топлива, начальное содержание серы не велико, например, на уровне 150 ppm. Альтернативные технологии становятся энергетически более выгодными в случаях, когда требуются топлива с ультранизким содержанием серы (менее 0,003 ppm), используемого в качестве топлива для батарей топливных элементов. Настоящая публикация посвящена таким альтернативным технологиям гидроочистки, которые пригодны для промышленного использования, а не только для лабораторной демонстрации.
Технологии окислительной сероочистки связаны с образованием сульфонов под действием окислителя (чаще всего это пероксид водорода, озон, азотная кислота) на серосодержащие соединения. Как правило, процессы протекают в присутствии веществ-посредников, облегчающих межфазовые взаимодействия между углеводородным органическим топливом и минеральным окислителем за счет образования промежуточных пероксидных соединений. В качестве таких соединений, как правило, используются муравьиная и уксусная кислоты, ацетон и некоторые другие соединения. Схожую задачу могут выполнять гетерогенные катализаторы. Процесс организации стадии окисления, при всём многообразии вариантов, остается достаточно однотипным: используются гидродинамические, акустические (УЗ) мембранные технологии, обеспечивающие наибольшую полноту контакта фаз. В любом случае на выходе получается смесь углеводородов, содержащая в себе раствор сульфонов. Отделение сульфонов осуществляется тремя основными группами способов: экстракция растворителем, адсорбция твердым сорбентом (с последующей десорбцией), ректификация и ректификация с термическим разложением сульфонов. Наиболее часто используемое решение — это экстракция; адсорбция, как правило, на цеолитах, применяется существенно реже (сложность регенерации адсорбента и дополнительное усложнение схемы). Отдельно стоит группа технологий глубокой доочистки топлив до ультранизкого содержания серы, когда топливо, содержащее 10-40 ppm серы, пропускается через слой гранулированного композита, обладающего свойствами адсорбента и окислителя одновременно. Достигаемая степень очистки — вплоть до 0,003 ppm, а область применения таких очищенных углеводородов — горючие для батарей топливных элементов.
Технологии альтернативного гидрирования, по сути, одна: это гидрирование на основе химического источника водорода. Плазмохимические технологии, при малом объеме (объем менее 100-300 тт/год) производства, либо не дают требуемой степени очистки, либо проигрывают другим рассматриваемым технологиям. Если говорить о плазмохимии и гидроочистке малых объемов углеводородов, то такие технологии куда более приемлемы для очистки тяжелых фракций: газойлей и преимущественно мазутов, там, где требования к конечному содержанию серы не столь строгие, как в случае со светлыми легкими и средними дистиллятами.
Химический источник водорода тоже безальтернативен — это металлический алюминий. Другие металлы либо не обладают нужной активностью, либо дороги. Как правило, используется композит на основе алюминия; углеводородные фракции (бензин, керосин, дизельное топливо) предварительно смешиваются с небольшим количеством воды до состояния тонкой эмульсии. Полученную эмульсию приводят в контакт с алюминиевым композитом, где металлический алюминий, взаимодействуя с водой, выделяет активный водород. Водород в момент образования имеет очень высокую реакционную способность и в состоянии реагировать с серосодержащей органикой в мягких условиях. Второй компонент — гидроксид алюминия, являясь сорбентом, также вносит свой вклад в очистку углеводородов от смол.
Описываемые альтернативные технологии удаления серы из топлив (кроме очень узкоспецифичной технологии глубокой доочистки) тесно связаны с технологиями утилизации либо сульфонов (производство ПАВ, например), либо сернистых газов сероочистки. Среди известных технологий утилизации сернистых газов наиболее применимой и экономически обоснованной является технология электрохимического окисления сернистых газов с получением товарной серной кислоты. Говоря о применимости альтернативных технологий, они ни в коем случае не являются заменой классической технологии гидроочистки, когда такая технология возможна, но при этом могут эффективно её дополнять (например, очистка топлива до уровня третьего или четвертого экологического класса и доочистка до пятого или шестого классов), что, собственно, показывает практика крупных нефтеперерабатывающих компаний за рубежом и попытки внедрить такие технологии некоторыми отечественными ВИНК.
Статьи на схожие темы: ожижение углей, часть 1 и часть 2.
Статьи на схожие темы в нашей подборке на Дзен-канале.
Химический источник водорода тоже безальтернативен — это металлический алюминий. Другие металлы либо не обладают нужной активностью, либо дороги. Как правило, используется композит на основе алюминия; углеводородные фракции (бензин, керосин, дизельное топливо) предварительно смешиваются с небольшим количеством воды до состояния тонкой эмульсии. Полученную эмульсию приводят в контакт с алюминиевым композитом, где металлический алюминий, взаимодействуя с водой, выделяет активный водород. Водород в момент образования имеет очень высокую реакционную способность и в состоянии реагировать с серосодержащей органикой в мягких условиях. Второй компонент — гидроксид алюминия, являясь сорбентом, также вносит свой вклад в очистку углеводородов от смол.
Описываемые альтернативные технологии удаления серы из топлив (кроме очень узкоспецифичной технологии глубокой доочистки) тесно связаны с технологиями утилизации либо сульфонов (производство ПАВ, например), либо сернистых газов сероочистки. Среди известных технологий утилизации сернистых газов наиболее применимой и экономически обоснованной является технология электрохимического окисления сернистых газов с получением товарной серной кислоты. Говоря о применимости альтернативных технологий, они ни в коем случае не являются заменой классической технологии гидроочистки, когда такая технология возможна, но при этом могут эффективно её дополнять (например, очистка топлива до уровня третьего или четвертого экологического класса и доочистка до пятого или шестого классов), что, собственно, показывает практика крупных нефтеперерабатывающих компаний за рубежом и попытки внедрить такие технологии некоторыми отечественными ВИНК.
Статьи на схожие темы: ожижение углей, часть 1 и часть 2.
Статьи на схожие темы в нашей подборке на Дзен-канале.
Препараты антиэйдж (anti-age): баланс между эффективностью, быстродействием и безопасностью
Под препаратами anti-age чаще всего понимают косметические средства, действие которых направлено на замедление процессов старения кожи и уменьшение признаков возраста: морщин, пигментных пятен, потери упругости и сухости. Такие препараты, продукты космецевтики, способны на достаточно многое, но все же их действие локально. В этой публикации мы попробуем рассказать об основных типах действующих активных веществ, которые используются в космецевтике при разработке подобных препаратов, показать на примере подход (или, по крайней мере, один подход) к созданию подобного рода средств и, в заключение, попробуем заглянуть немного за границы космецевтики, в область ее старшей сестры — фармацевтики.
Первыми косметическими средствами с антивозрастным эффектом были крема и сыворотки, содержащие гиалуроновую кислоту (ГК), и немного позже — низкомолекулярные эластины и коллагены. Эффект их применения основывался на восполнении ГК взамен естественной ГК, выработка которой была снижена организмом. Низкомолекулярные эластины и коллагены в таких препаратах работали как источник доступного клеточного питания, облегчающего синтез собственных коллагена и эластина, но были не способны существенно ускорить их синтез, сниженный возрастными изменениями.
Все изменилось в конце 1990-х годов, когда в косметических средствах начали использовать синтетические (включая аналоги природных) пептиды. Возможности пептидов позволили качественно изменить уровень воздействия космецевтических средств. Вместо пополнения компонентов, недостающих коже извне, пептиды стимулируют их собственный синтез и не только. Также пептиды могут связывать и способствовать снижению концентраций ряда факторов старения, например, таких пигментов, как липофусцин, гемофусцин, цероид (эти пигменты накапливаются в лизосомах клеток, нарушают функции лизосом и протеасом и “закольцовывают” процессы разрушения старых клеток). Некоторые из пептидов и вовсе способны обращать старение вспять.
Под препаратами anti-age чаще всего понимают косметические средства, действие которых направлено на замедление процессов старения кожи и уменьшение признаков возраста: морщин, пигментных пятен, потери упругости и сухости. Такие препараты, продукты космецевтики, способны на достаточно многое, но все же их действие локально. В этой публикации мы попробуем рассказать об основных типах действующих активных веществ, которые используются в космецевтике при разработке подобных препаратов, показать на примере подход (или, по крайней мере, один подход) к созданию подобного рода средств и, в заключение, попробуем заглянуть немного за границы космецевтики, в область ее старшей сестры — фармацевтики.
Первыми косметическими средствами с антивозрастным эффектом были крема и сыворотки, содержащие гиалуроновую кислоту (ГК), и немного позже — низкомолекулярные эластины и коллагены. Эффект их применения основывался на восполнении ГК взамен естественной ГК, выработка которой была снижена организмом. Низкомолекулярные эластины и коллагены в таких препаратах работали как источник доступного клеточного питания, облегчающего синтез собственных коллагена и эластина, но были не способны существенно ускорить их синтез, сниженный возрастными изменениями.
Интересная особенность была обнаружена позже у ГК с молекулярной массой 200 кДа, которая за счет взаимодействия с рецепторами CD44 на поверхности фибробластов и кератиноцитов запускает внутриклеточные сигнальные пути, усиливающие пролиферацию клеток и активирующие синтез собственной гиалуроновой кислоты, коллагена и эластина. Также при медленном распаде ГК в ходе ее биодеградации высвобождаются активные фрагменты, дополнительно стимулирующие клетки к выработке собственной высокомолекулярной гиалуроновой кислоты. Схожим механизмом действия обладает и низкомолекулярный хитозан.
Все изменилось в конце 1990-х годов, когда в косметических средствах начали использовать синтетические (включая аналоги природных) пептиды. Возможности пептидов позволили качественно изменить уровень воздействия космецевтических средств. Вместо пополнения компонентов, недостающих коже извне, пептиды стимулируют их собственный синтез и не только. Также пептиды могут связывать и способствовать снижению концентраций ряда факторов старения, например, таких пигментов, как липофусцин, гемофусцин, цероид (эти пигменты накапливаются в лизосомах клеток, нарушают функции лизосом и протеасом и “закольцовывают” процессы разрушения старых клеток). Некоторые из пептидов и вовсе способны обращать старение вспять.
Возможности некоторых наиболее изученных пептидов
Пептид KED (трипептид Lys-Glu-Asp) обладает геропротекторными и нейропротекторными свойствами. Замедляет процессы старения и апоптоз, регулирует экспрессию генов старения (p16, p21), стимулирует деление и активность клеток кожи, нормализует гомеостаз внеклеточного матрикса. Улучшает состояние сосудов при старении и атеросклерозе, снижает воспаление и тромбообразование. Поддерживает функции нейронов, улучшает память, психоэмоциональный статус, защищает от возрастных когнитивных нарушений, снижает экспрессию генов, связанных с нейродегенерацией (например, при болезни Альцгеймера).
AcSDKP (ацетил-N-серил-аспартил-лизил-пролин) — природный тетрапептид с выраженными геропротекторными, восстановительными и ангиогенными свойствами. Подавляет апоптоз, стимулирует деление фибробластов и кератиноцитов, активирует стволовые клетки эпидермиса. Восстанавливает и укрепляет кожный барьер, улучшает сцепление клеток, поддерживает толщину эпидермиса за счёт увеличения экспрессии белков плотных контактов.
Пептид AED — это короткий трипептид с геропротекторными, регенерирующими и антиоксидантными свойствами. Стимулирует активность фибробластов кожи и модулирует экспрессию ключевых генов и белков, в частности активирует экспрессию генов SIRT1, SIRT6 (участвуют в защите клеток от старения и стресса), снижает экспрессию маркеров старения (p16, p21, p53), комплементарно связывается с определёнными последовательностями ДНК (например, промотор гена SIRT1), регулируя экспрессию соответствующих белков. Ускоряет регенерацию, повышает синтез коллагена, тормозит процессы апоптоза и старения клеток.
Матрикины — это короткие сигнальные пептиды (до 20 аминокислот), которые образуются при "разборке" белков внеклеточного матрикса (например, коллагена, фибронектина, эластина). Эти пептиды связываются с рецепторами на клетках, стимулируют выработку коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты, ускоряют обновление и заживление кожи, регулируют пролиферацию, миграцию и апоптоз клеток, а также активируют синтез белков внеклеточного матрикса. Их действие основано на способности посылать клеткам сигнал о повреждении (в отсутствии такового), что заставляет клетки активнее синтезировать новые структуры и обновлять кожу.
Дефенсины — это короткие катионные пептиды, которые являются частью врождённой иммунной защиты кожи и организма (пример дефенсина — человеческий альфа-дефенсин HNP-1, содержащийся в нейтрофилах). Дефенсины активно вырабатываются кератиноцитами и иммунными клетками и способны уничтожать широкий спектр бактерий, грибков и вирусов, разрушая их клеточные оболочки. Кроме того, дефенсины активируют LGR6-положительные стволовые клетки кожи, что служит источником новых эпидермальных клеток и запускает выраженное обновление кожного слоя. В частности, пептид с последовательностью acetyl-arginyl-phenylglycyl-phenylglycine изменяет дифференцировку стволовых клеток в сторону эпидермиса, что ускоряет заживление и способствует восстановлению барьерной функции кожи.
Большая часть перечисленных пептидов исследуется с 1990-х годов в геронтологии и биорегуляции; серьёзных побочных эффектов при соблюдении дозировок не зарегистрировано.
Говоря о действии того или иного активного компонента, необходимо учитывать, что это реализуется лишь тогда, когда этот компонент вошел в прямое взаимодействие с клеткой, а простая его добавка в космецевтические рецептуры либо не даст заметного эффекта, либо достигаемый эффект будет составлять незначительную долю от потенциально возможного. К тому же, говоря о пептидах, даже наиболее изученных из них, всегда нужно помнить о потенциальном их вреде в части долгосрочных нежелательных последствий, наиболее опасным из которых является повышение риска развития онкологии. Поэтому в ряде случаев эффективность и быстродействие конечного космецевтического продукта необходимо приносить в жертву его безопасности.
Ниже приведена одна из возможных схем алгоритма построения функциональной составляющей рецептуры антивозрастных косметических средств.
Этап 1. Выбор активных компонентов, которые условно могут быть разбиты на две группы:
•Компоненты, ответственные за достижение быстрого эффекта. Например, препараты ГК, пептиды-миорелаксанты, низкомолекулярные готовые молекулярные блоки для построения белков эластина и коллагена.
•Компоненты, ответственные за долгосрочные эффекты. Такие требуют время на достижение видимого эффекта. Это, как правило, компоненты, большей частью пептиды, запускающие процессы синтеза собственных гиалуроновой кислоты, пептидов, эластина, связывающие вещества, факторы старения.
Этап 2. Выбор компонентов, способствующих усилению действия активных компонентов. Например, если используются пептиды группы матрикинов, запускающих синтез коллагена и эластина, то в рецептуру целесообразно включить, например, аминокислоты, являющиеся основой для их синтеза.
Этап 3. Выбор компонентов, обеспечивающих долгосрочность действия эффекта. Чтобы активный компонент показывал наилучший эффект, его концентрация в зоне действия должна быть достаточно высокой и постоянной. С учётом короткого времени жизни ряда препаратов следовало бы обеспечить их частое внесение (что не приемлемо на практике) либо обеспечить замедленное высвобождение. Например, очень хороший результат показал приём прививки некоторых пептидов.
Этап 4. Выбор компонентов, обеспечивающих безопасность. Такие компоненты — это молекулярные протекторы, способные блокировать нежелательные или потенциально опасные механизмы действия активных компонентов.
Этап 5. Выбор компонентов, обеспечивающих доставку действующих веществ до нужных точек организма. Это различного рода соединения (например, PAG), обеспечивающие конъюгацию биологически активных соединений, вещества, ответственные за трансдермальный перенос (например, класса сульфооксидов и их эфиров с ГК).
Приведённый алгоритм по сути универсален, а эффективные системы трансдермального переноса позволяют создавать средства, по сути, стоящие на границе космецевтики и фармацевтики. Например, использование AEDG-пептида (последовательность Ala-Glu-Asp-Gly) в сочетании с его носителями позволяет обеспечить его доставку не только в подкожные слои, но и в клетки внутренних органов человека.
AEDG пептид и ряд других пептидов, будучи доставлены глубоко в ткани человеческого организма, запускают процессы обновления клеток и увеличивают длину теломеров за счёт увеличения активности теломеразы, т.е. реальному эффекту омоложения, не проходящему после отмены применения препарата.
•Компоненты, ответственные за достижение быстрого эффекта. Например, препараты ГК, пептиды-миорелаксанты, низкомолекулярные готовые молекулярные блоки для построения белков эластина и коллагена.
•Компоненты, ответственные за долгосрочные эффекты. Такие требуют время на достижение видимого эффекта. Это, как правило, компоненты, большей частью пептиды, запускающие процессы синтеза собственных гиалуроновой кислоты, пептидов, эластина, связывающие вещества, факторы старения.
Этап 2. Выбор компонентов, способствующих усилению действия активных компонентов. Например, если используются пептиды группы матрикинов, запускающих синтез коллагена и эластина, то в рецептуру целесообразно включить, например, аминокислоты, являющиеся основой для их синтеза.
Этап 3. Выбор компонентов, обеспечивающих долгосрочность действия эффекта. Чтобы активный компонент показывал наилучший эффект, его концентрация в зоне действия должна быть достаточно высокой и постоянной. С учётом короткого времени жизни ряда препаратов следовало бы обеспечить их частое внесение (что не приемлемо на практике) либо обеспечить замедленное высвобождение. Например, очень хороший результат показал приём прививки некоторых пептидов.
Этап 4. Выбор компонентов, обеспечивающих безопасность. Такие компоненты — это молекулярные протекторы, способные блокировать нежелательные или потенциально опасные механизмы действия активных компонентов.
Этап 5. Выбор компонентов, обеспечивающих доставку действующих веществ до нужных точек организма. Это различного рода соединения (например, PAG), обеспечивающие конъюгацию биологически активных соединений, вещества, ответственные за трансдермальный перенос (например, класса сульфооксидов и их эфиров с ГК).
Приведённый алгоритм по сути универсален, а эффективные системы трансдермального переноса позволяют создавать средства, по сути, стоящие на границе космецевтики и фармацевтики. Например, использование AEDG-пептида (последовательность Ala-Glu-Asp-Gly) в сочетании с его носителями позволяет обеспечить его доставку не только в подкожные слои, но и в клетки внутренних органов человека.
AEDG (тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly) стимулирует экспрессию гена теломеразы, усиливает активность самого фермента, удлиняет теломеры в соматических клетках человека (в некоторых случаях более чем на 100%). Восстанавливает нарушенную нейроэндокринную регуляцию, снижает частоту возрастных патологий и повышает устойчивость организма к стрессу. Оказывает геропротекторное, иммунопротекторное и противоопухолевое действие, нормализует антиоксидантную защиту организма. AEDG способен запускать экспрессию «молчащих» генов, участвующих в регуляции деления клеток и процессах старения, по данным экспериментов на животных увеличивает среднюю продолжительность жизни.
AEDG пептид и ряд других пептидов, будучи доставлены глубоко в ткани человеческого организма, запускают процессы обновления клеток и увеличивают длину теломеров за счёт увеличения активности теломеразы, т.е. реальному эффекту омоложения, не проходящему после отмены применения препарата.
Теломеры — это специальные «защитные колпачки» на концах хромосом, которые защищают ДНК от повреждений и слипания с другими хромосомами. При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, и когда они становятся слишком короткими, клетка теряет способность делиться, что связано с процессом старения.
Теломераза — это фермент, который достраивает и восстанавливает теломеры на концах хромосом, добавляя повторяющиеся последовательности ДНК (у человека — TTAGGG) к 3'-концу цепи ДНК. Она работает как РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза), используя свой РНК-шаблон для удлинения теломер. Высокая активность теломеразы встречается в половых, стволовых и раковых клетках, что продлевает жизнь клетки и влияет на её продолжительность жизни и псевдобессмертие.
При этом, AEDG пептид (и некоторые другие) хорошо изучен и не несет рисков долгосрочных негативных последствий, а его действие выходит за пределы только наращивания теломеров. Например, интересные эффекты описаны в одной из зарубежных публикаций.
Развитие новых подходов, связанных с эффективными системами переноса и доставки активных компонентов, — это то, что размывает грань между космецевтикой и фармацевтикой в создании нового класса средств и препаратов, позволяя достичь ранее недостижимых результатов.
Развитие новых подходов, связанных с эффективными системами переноса и доставки активных компонентов, — это то, что размывает грань между космецевтикой и фармацевтикой в создании нового класса средств и препаратов, позволяя достичь ранее недостижимых результатов.
Противодействие большим БПЛА типа Shahed 136/АН-196 и область применения FPV-ПВО типа дрона-ракеты. Часть первая.
На отечественных ресурсах в последнее время можно встретить ряд публикаций, утверждающих о до сих пор не найденном способе экономически эффективного противодействия массовой атаке больших дальнобойных дронов и о «спасительном» решении в виде групп мобильного ПВО, оснащенного дронами-ракетами. Эта публикация — оценка слабых и сильных сторон FPV-ПВО, видение его места в общей системе ПВО и реальных решениях эффективного противодействия массированному удару дальнобойных дронов.
БПЛА Shahed 136 в своей российской версии Герань-2 и дальнейшей его эволюции (уже мало имеющей общего с Shahed 136, превосходящей его по всем показателям) показали всему миру эффективность такого решения. На сегодня только Россия обладает массовым производством ударных БПЛА семейства Герань и таким же массовым их применением, но лишь вопрос времени, когда противники обзаведутся подобного рода ударными БПЛА. Например, США уже имеют предсерийный образец LUCAS/FLM 136, который смогут выпускать в существенных количествах.
Угроза LUCAS/FLM 136 — это угроза будущего, сейчас же России приходится сталкиваться с БПЛА попроще в лице украинского АН-196 "Лютый", объёмы производства которого не идут ни в какие сравнения с объемами производства ударных БПЛА семейства «Герань», но всё же имеют тенденцию к росту, а удары этим БПЛА, хоть и не наносят урона, способного повлиять на что-либо, являются весьма болезненными.
Мнение, что «единственный способ противостоять дронам и их всё возрастающим атакам вглубь страны — это дроны-перехватчики», является весьма спорным сразу по нескольким причинам.
Большие дальнобойные дроны сложно сбить — скорость дрона FPV-перехватчика не более 400 км/час, чаще не более 250, и если цель тихоходная, то шанс есть. Но, например, «Герань-3» (а значит, в будущем и её аналоги) с недорогим и массовым реактивным двигателем развивает крейсерскую скорость 550–600 км/ч, а при пикировании на цель — до 700 км/ч. Такие показатели делают перехват FPV-дроном даже не маловероятным, а невозможным, более того, просто установка более мощного ДВС увеличивает скорость до 220-260 км/ч, что также снижает вероятность перехвата до маловероятного уровня.
Сложность обнаружить. Первыми, кто осуществил перехват специализированным FPV-перехватчиком, была Украина. Она же — лидер по мобильным расчетам ПВО. Если проанализировать успехи и неудачи ВСУ (неудач — существенно больше) в деле перехвата, то можно увидеть, что перехват удается только в случае нахождения оператора в очень малой зоне по пути пролета атакующего дрона. А это значит, для высокой вероятности перехвата таких мобильных групп должно быть много. Слишком много.
Дороговизна. FPV-дрон-перехватчик относительно недорог и это правда. Хотя он стоит дороже специализированной ракеты (об этом ниже). И на каждый пускаемый дрон нужен оператор, которого нужно ещё доставить к месту пуска. Всё вместе уже не выглядит как «недорого и просто», особенно при массированной атаке. И опыт наших украинских противников это подтверждает.
На отечественных ресурсах в последнее время можно встретить ряд публикаций, утверждающих о до сих пор не найденном способе экономически эффективного противодействия массовой атаке больших дальнобойных дронов и о «спасительном» решении в виде групп мобильного ПВО, оснащенного дронами-ракетами. Эта публикация — оценка слабых и сильных сторон FPV-ПВО, видение его места в общей системе ПВО и реальных решениях эффективного противодействия массированному удару дальнобойных дронов.
БПЛА Shahed 136 в своей российской версии Герань-2 и дальнейшей его эволюции (уже мало имеющей общего с Shahed 136, превосходящей его по всем показателям) показали всему миру эффективность такого решения. На сегодня только Россия обладает массовым производством ударных БПЛА семейства Герань и таким же массовым их применением, но лишь вопрос времени, когда противники обзаведутся подобного рода ударными БПЛА. Например, США уже имеют предсерийный образец LUCAS/FLM 136, который смогут выпускать в существенных количествах.
Угроза LUCAS/FLM 136 — это угроза будущего, сейчас же России приходится сталкиваться с БПЛА попроще в лице украинского АН-196 "Лютый", объёмы производства которого не идут ни в какие сравнения с объемами производства ударных БПЛА семейства «Герань», но всё же имеют тенденцию к росту, а удары этим БПЛА, хоть и не наносят урона, способного повлиять на что-либо, являются весьма болезненными.
Тактико-технические характеристики АН-196:
•Длина — 4,4 м
•Размах крыльев — 6,7 м
•Вес — 250–300 кг
•Крейсерская скорость — 150 км/ч
•Дальность — около 1 тыс. км
•Грузоподъемность — 75 кг
•Тип боевой части — осколочно-фугасный
•Вес боевой части — 50 кг
•Двигатель — Hirth F-23 внутреннего сгорания с трехлопастным винтом в толкающей конфигурации
•Мощность двигателя — около 50 л.с.
•Система наведения — инерциальная с коррекцией по спутниковой связи для автономного полета к цели.
Мнение, что «единственный способ противостоять дронам и их всё возрастающим атакам вглубь страны — это дроны-перехватчики», является весьма спорным сразу по нескольким причинам.
Большие дальнобойные дроны сложно сбить — скорость дрона FPV-перехватчика не более 400 км/час, чаще не более 250, и если цель тихоходная, то шанс есть. Но, например, «Герань-3» (а значит, в будущем и её аналоги) с недорогим и массовым реактивным двигателем развивает крейсерскую скорость 550–600 км/ч, а при пикировании на цель — до 700 км/ч. Такие показатели делают перехват FPV-дроном даже не маловероятным, а невозможным, более того, просто установка более мощного ДВС увеличивает скорость до 220-260 км/ч, что также снижает вероятность перехвата до маловероятного уровня.
Сложность обнаружить. Первыми, кто осуществил перехват специализированным FPV-перехватчиком, была Украина. Она же — лидер по мобильным расчетам ПВО. Если проанализировать успехи и неудачи ВСУ (неудач — существенно больше) в деле перехвата, то можно увидеть, что перехват удается только в случае нахождения оператора в очень малой зоне по пути пролета атакующего дрона. А это значит, для высокой вероятности перехвата таких мобильных групп должно быть много. Слишком много.
Дороговизна. FPV-дрон-перехватчик относительно недорог и это правда. Хотя он стоит дороже специализированной ракеты (об этом ниже). И на каждый пускаемый дрон нужен оператор, которого нужно ещё доставить к месту пуска. Всё вместе уже не выглядит как «недорого и просто», особенно при массированной атаке. И опыт наших украинских противников это подтверждает.
Поэтому оптимальной областью применения FPV-дронов-перехватчиков является ЛБС и сопредельная зона, там, где плотность вражеских дронов и расчетов ПВО высока (а значит, и вероятность их встречи), а требуемое воздействие сложных комплексов ПВО отсутствует. Кроме того, такие дроны полезны против больших дронов типа «бабы Яги» (и против них в первую очередь). В этой сфере такие FPV-перехватчики крайне полезны и нужны. Примером таких отечественных перехватчиков могут быть дрон-ракета от «Двух майоров» и более совершенная (но и более дорогая) «Елка», а также ряд других однотипных образцов БПЛА этого класса.
Областью ограниченного применения является объектовое ПВО (нефтебазы, подстанции). Почему ограниченное? Против того же АН-196, особенно на встречном курсе перехвата, FPV-дрон будет эффективен. Будет ли он эффективен против дрона, атакующего с высоты пикирования, как это стали делать «Герани»? Нет, не будет. Но с учетом того, что такие дроны легко сделать в массовых количествах, а у текущего противника дроны с характеристиками Герани, если и появятся, то не так скоро, то как временная мера, по мере насыщения ПВО комплексами, способными работать более эффективно, применение подобных FPV-дронов вполне уместно и желательно.
Что же касается противодействия дальнобойным БПЛА типа Shahed 136 (или, кому нравится, типа «Лютого»), то решение по существу есть и есть уже несколько лет. Это решение — специализированная версия Панциря 1С — Панцирь-СМД с новой ракетой ТКБ-1055 "гвоздь", созданной для работы против дронов. Такие системы при их массовости могут быть оптимальным решением борьбы против массированного удара с применением дальнобойных БПЛА. При этом будет выполняться требование технической (собственно достижение самого факта перехвата) и экономической (выполнение принципа: средство перехвата дешевле перехватываемой цели) эффективности. Модифицированный Панцирь может размещать 48 ракет вместо 12, при этом с учетом вероятность поражения цели одной ракетой составляет 0,9, что позволяет практически с единичной вероятностью одному комплексу уничтожить до 43 целей. Поражать цели ракетой ТКБ-1055 Панцирь способен в автоматическом режиме без участия оператора на дальности до 7 км и высоте до 5 км. Дальность стрельбы по целям ракетой ТКБ-1055 от 500 метров (для ракеты 57Э6 от 1200 метров), нижний край по высоте от 15 метров. Ракета ТКБ-1055 "гвоздь" может быть установлена вместо ракет 57Э6 (4 ракеты ТКБ-1055 вместо 1 ракеты 57Э6) в специальном пусковом контейнере.
Стоимость ракеты ТКБ-1055 в открытых источниках не приводится, но она не велика и может быть дешевле FPV-дрона. В ракете ТКБ-1055 нет ничего дорогого: нет головки самонаведения, нет дорогостоящего двигателя; его заменяет разгонный блок (после чего летит по инерции). Система управления ракетой в полёте — это всего два рулевые сервопривода и приемник радиосигналов управления от радиолокатора наведения. Источник электропитания, радиодетонатор, боевая часть также недороги.
Если говорить о борьбе с массированным ударом дальнобойных БПЛА, то в качестве основного средства безусловно должен стать Панцирь-СМД, тогда как в качестве вспомогательной системы второго эшелона возможен и целесообразен комплекс, построенный на использовании FPV-дронов. Во второй части публикации будут рассмотрены требования к такому комплексу и FPV-дронам в его составе, оптимальные области его использования, а также пути решений по созданию противодронного комплекса ПВО второго эшелона.
Конец первой части.
Областью ограниченного применения является объектовое ПВО (нефтебазы, подстанции). Почему ограниченное? Против того же АН-196, особенно на встречном курсе перехвата, FPV-дрон будет эффективен. Будет ли он эффективен против дрона, атакующего с высоты пикирования, как это стали делать «Герани»? Нет, не будет. Но с учетом того, что такие дроны легко сделать в массовых количествах, а у текущего противника дроны с характеристиками Герани, если и появятся, то не так скоро, то как временная мера, по мере насыщения ПВО комплексами, способными работать более эффективно, применение подобных FPV-дронов вполне уместно и желательно.
Что же касается противодействия дальнобойным БПЛА типа Shahed 136 (или, кому нравится, типа «Лютого»), то решение по существу есть и есть уже несколько лет. Это решение — специализированная версия Панциря 1С — Панцирь-СМД с новой ракетой ТКБ-1055 "гвоздь", созданной для работы против дронов. Такие системы при их массовости могут быть оптимальным решением борьбы против массированного удара с применением дальнобойных БПЛА. При этом будет выполняться требование технической (собственно достижение самого факта перехвата) и экономической (выполнение принципа: средство перехвата дешевле перехватываемой цели) эффективности. Модифицированный Панцирь может размещать 48 ракет вместо 12, при этом с учетом вероятность поражения цели одной ракетой составляет 0,9, что позволяет практически с единичной вероятностью одному комплексу уничтожить до 43 целей. Поражать цели ракетой ТКБ-1055 Панцирь способен в автоматическом режиме без участия оператора на дальности до 7 км и высоте до 5 км. Дальность стрельбы по целям ракетой ТКБ-1055 от 500 метров (для ракеты 57Э6 от 1200 метров), нижний край по высоте от 15 метров. Ракета ТКБ-1055 "гвоздь" может быть установлена вместо ракет 57Э6 (4 ракеты ТКБ-1055 вместо 1 ракеты 57Э6) в специальном пусковом контейнере.
Стоимость ракеты ТКБ-1055 в открытых источниках не приводится, но она не велика и может быть дешевле FPV-дрона. В ракете ТКБ-1055 нет ничего дорогого: нет головки самонаведения, нет дорогостоящего двигателя; его заменяет разгонный блок (после чего летит по инерции). Система управления ракетой в полёте — это всего два рулевые сервопривода и приемник радиосигналов управления от радиолокатора наведения. Источник электропитания, радиодетонатор, боевая часть также недороги.
Если говорить о борьбе с массированным ударом дальнобойных БПЛА, то в качестве основного средства безусловно должен стать Панцирь-СМД, тогда как в качестве вспомогательной системы второго эшелона возможен и целесообразен комплекс, построенный на использовании FPV-дронов. Во второй части публикации будут рассмотрены требования к такому комплексу и FPV-дронам в его составе, оптимальные области его использования, а также пути решений по созданию противодронного комплекса ПВО второго эшелона.
Конец первой части.
Продолжение этой публикации здесь через неделю, а пока эта же публикация в более удобном формате для чтения и с иллюстрациями на нашем канале Дзен.
Гепарин и гепариноподобные препараты и возможность их замены синтетическими аналогами
Гепарин – антикоагулянт, жизненно важный препарат, который применяется для профилактики и лечения тромбозов, инфарктов, тромбоэмболии лёгочной артерии, периферических эмболий, ДВС-синдрома, при операциях на сердце и сосудах, гемодиализе и экстракорпоральном кровообращении. Проблема его производства в первую очередь связана со сложностью и дороговизной сырья – свиной мукозы, для получения которой используются специально выращиваемые животные со строгим контролем условий их содержания, гарантирующие биологическую чистоту получаемого сырья. В этой публикации рассказывается кратко об истории гепарина и его производных и о возможности его замены.
История гепарина начинается с 1916 года, когда он был случайно выделен из печени в университете Джонса Хопкинса, США. Но лишь в 1937 году, после доработки метода очистки, гепарин был впервые введён в клиническую практику. Начало его массового производства пришлось на 1940–1944 годы. В 1970–1980 годах получило развитие применение низкомолекулярных гепаринов (НМГ), и доказана их эффективность и безопасность.
Исторически первым, использованным в медицине, гепарином и НМГ на его основе был бычий гепарин, сырьём для получения которого были легкие КРС. Существенный минус бычьего гепарина состоял в более высоком риске гепарин-индуцированной тромбоцитопении (ГИТ), что заставило искать другие гепарины, такие как применяемый сейчас свиной гепарин. Окончательный переход на свиной гепарин произошёл из-за возможности передачи коровьего бешенства (губчатой энцефалопатии КРС, БСЕ) через гепарин в случае использования заражённых прионами тканей. Впрочем, проблема качественного сырья (мукозы свиней), гарантирующего его биологическую чистоту, актуальна и для свиного гепарина, который вырабатывается из тканей тонкого кишечника (мукозы) свиней, содержащихся в течение нескольких поколений на специализированных фермах со строго контролируемыми условиями содержания.
Альтернативными источниками гепарина могут быть овечий гепарин, который по своей структуре схож с бычьим и свиным гепаринами, но обладает меньшими рисками передачи различных заболеваний и приемлем для применения в исламском мире с его запретами на продукты, получаемые из свиней. В последние годы появилось много публикаций о возможности использования гепаринов, получаемых из двустворчатых моллюсков, например, спизулы сахалинской (Spisula sachalinensis) или анадары (Anadara broughtoni). Гепарины моллюсков отличаются по своей структуре от животных гепаринов, и, судя по результатам исследований, имеют ряд преимуществ перед ними в части их потенциального медицинского применения, а также неоспоримое преимущество в части минимизации рисков передачи заболеваний. Однако сложности с культивацией моллюсков и дороговизна сырья тормозят потенциальную возможность внедрения гепаринов из моллюсков в медицинскую практику.
Гепарин – антикоагулянт, жизненно важный препарат, который применяется для профилактики и лечения тромбозов, инфарктов, тромбоэмболии лёгочной артерии, периферических эмболий, ДВС-синдрома, при операциях на сердце и сосудах, гемодиализе и экстракорпоральном кровообращении. Проблема его производства в первую очередь связана со сложностью и дороговизной сырья – свиной мукозы, для получения которой используются специально выращиваемые животные со строгим контролем условий их содержания, гарантирующие биологическую чистоту получаемого сырья. В этой публикации рассказывается кратко об истории гепарина и его производных и о возможности его замены.
История гепарина начинается с 1916 года, когда он был случайно выделен из печени в университете Джонса Хопкинса, США. Но лишь в 1937 году, после доработки метода очистки, гепарин был впервые введён в клиническую практику. Начало его массового производства пришлось на 1940–1944 годы. В 1970–1980 годах получило развитие применение низкомолекулярных гепаринов (НМГ), и доказана их эффективность и безопасность.
Гепарин — это линейный полисахарид с самой длинной и неоднородной цепью, состоящий из чередующихся остатков глюкуроновой кислоты и сульфатированного глюкозамина; молекулярная масса колеблется от 5 000 до 30 000 Да. Он содержит большое количество сульфатных групп и имеет выраженный отрицательный заряд.
Низкомолекулярные гепарины – продукты переработки гепарина:
Эноксапарин получают из гепарина слизистой оболочки свиньи методом β-элиминации бензилового эфира. В его структуре есть специфическое 1,6-ангидрильное кольцо на конце цепочки с 6-О-сульфогруппами, что увеличивает аффинитет к фактору Ха. Цепи короче (4 500 Да) и более гомогенны, чем у нефракционированного гепарина.
Далтепарин и надропарин синтезируются кислотным гидролизом (гидролиз с азотистой кислотой), но в разных условиях реакции. Это придаёт им отличия в распределении длины цепей и степени сульфатирования. Цепи преимущественно короче, молекулярная масса — около 4 300–5 000 Да; при этом каждая из этих молекул имеет уникальное соотношение анти-Ха/анти-IIа активности.
Исторически первым, использованным в медицине, гепарином и НМГ на его основе был бычий гепарин, сырьём для получения которого были легкие КРС. Существенный минус бычьего гепарина состоял в более высоком риске гепарин-индуцированной тромбоцитопении (ГИТ), что заставило искать другие гепарины, такие как применяемый сейчас свиной гепарин. Окончательный переход на свиной гепарин произошёл из-за возможности передачи коровьего бешенства (губчатой энцефалопатии КРС, БСЕ) через гепарин в случае использования заражённых прионами тканей. Впрочем, проблема качественного сырья (мукозы свиней), гарантирующего его биологическую чистоту, актуальна и для свиного гепарина, который вырабатывается из тканей тонкого кишечника (мукозы) свиней, содержащихся в течение нескольких поколений на специализированных фермах со строго контролируемыми условиями содержания.
Альтернативными источниками гепарина могут быть овечий гепарин, который по своей структуре схож с бычьим и свиным гепаринами, но обладает меньшими рисками передачи различных заболеваний и приемлем для применения в исламском мире с его запретами на продукты, получаемые из свиней. В последние годы появилось много публикаций о возможности использования гепаринов, получаемых из двустворчатых моллюсков, например, спизулы сахалинской (Spisula sachalinensis) или анадары (Anadara broughtoni). Гепарины моллюсков отличаются по своей структуре от животных гепаринов, и, судя по результатам исследований, имеют ряд преимуществ перед ними в части их потенциального медицинского применения, а также неоспоримое преимущество в части минимизации рисков передачи заболеваний. Однако сложности с культивацией моллюсков и дороговизна сырья тормозят потенциальную возможность внедрения гепаринов из моллюсков в медицинскую практику.