Результат интеллектуальной деятельности: СРЕДСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКИХ ОБЛИТЕРИРУЮЩИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СОСУДОВ НА ОСНОВЕ ПРОСТАГЛАНДИНА

Область техники

Настоящее изобретение относится к области фармакологии и медицины, а именно к ангиологии, терапии, и касается терапевтического лечения хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов и нового лекарственного средства для их лечения.

Уровень техники

Облитерирующие заболевания периферических сосудов являются широко распространенной группой заболеваний, приводящих к снижению качества жизни и инвалидизации трудоспособного населения. Поражение периферических сосудов, приводящее к стенозу или окклюзии, нарушает кровообращение, вызывает постоянный дефицит питательных веществ и кислорода в тканях и органах, приводя к ишемическим повреждениям, зачастую приобретает хроническое течение, вплоть до критических ишемических повреждений и летального исхода.

Одним из направлений терапии облитерирующих заболеваний периферических сосудов является применение простагландина Е1.

Простагландины - высокоактивные природные липиды, которые образуются в организме млекопитающих из полиненасыщенных жирных кислот под действием специфических ферментов – циклооксигеназ и синтаз. Простагландин Е₁ является продуктом превращения дигомо-гамма-линоленовой кислоты. Благодаря своей структуре, характеризующейся отсутствием двойной связи в карбоксилсодержащей боковой цепи, простагландин Е₁ способен взаимодействовать не только с рецепторами для простагландинов типа E, но и с рецепторами простациклина - важного регулятора сосудистого тонуса и агрегации тромбоцитов. В настоящее время для лечения окклюзионных ангиопатий различной этиологии применяют природный простагландин E₁, полученный синтетическим путем (алпростадил). Алпростадил включен в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов в Российской Федерации. Однако все природные простагландины, и алпростадил не исключение, быстро разрушаются метаболическими ферментами. Кроме того, при хронических формах облитерирующих заболеваний периферических сосудов, вследствие поражения стенок сосудов и появления на стенках сосудов отложений, эффективность алпростадила снижается, а при тяжелых стадиях критической ишемии нижних конечностей алпростадил практически неэффективен. Это заставляет исследователей проводить постоянный поиск более эффективных аналогов простагландина E₁ и средств его доставки.

Раскрытие изобретения

Задача данного изобретения – расширение арсенала лекарственных средств, которые могут быть использованы в медицине для лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов, разработка их применения, а также способа лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов.

Задача решается путем применения лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты (простанита), в частности, применение фармацевтической композиции, включающей в качестве активного компонента 1',3'-динитроглицериновый эфир 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты.

В некоторых частных вариантах изобретения хронические облитерирующие заболевания периферических сосудов представляют собой облитерирующий артериит, облитерирующий атеросклероз, облитерирующий эндартериит (тромбангиит, болезнь Бюргера), неспецифический аортоартериит, диабетическую ангиопатию, узелковый полиартериит, гранулематоз Вегенера, синдром Чарга-Стросса, пурпуру Шенляйна-Геноха, аортоартериит Такаясу, облитерирующий тромбангиит и/или синдром Рейно.

Также задача решается путем разработки фармацевтической композиции для лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов, включающей в качестве активного компонента 1',3'-динитроглицериновый эфир 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическая композиция может включать фармацевтически приемлемый носитель, растворитель и/или наполнитель.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическая композиция представляет собой концентрат для приготовления раствора для парентерального введения, включающий в качестве растворителя моноатомный и/или двухатомный спирт.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическая композиция представляет собой раствор для парентерального введения, включающий моноатомный и/или двухатомный спирт и изотонический раствор натрия хлорида.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическая композиция включает этиловый спирт, 1,2-пропиленгликоль и изотонический раствор натрия хлорида.

В некоторых частных вариантах изобретения моноатомный спирт представляет собой этиловый спирт и/или изопропиловый спирт.

В некоторых частных вариантах изобретения двухатомный спирт представляет собой пропиленгликоль.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическая композиция включает пропиленгликоль и изотонический раствор натрия хлорида.

Задача также решается путем разработки способа лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов, при этом способ включает введение фармацевтической композиции, описанной выше.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическую композицию вводят парентерально.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическую композицию вводят внутривенно или внутриартериально.

В некоторых частных вариантах изобретения фармацевтическую композицию, представляющую собой концентрат для приготовления раствора для парентерального введения, предварительно растворяют в изотоническом растворе натрия хлорида.

В результате осуществления изобретения достигаются следующие технические результаты:

- обеспечивается лечение и/или профилактика хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов за счет применения фармацевтической композиции на основе активного компонента – простанита, обладающего выраженной противоишемической активностью;

- созданы фармацевтические композиции на основе простанита, обеспечивающие эффективное лечение и/или профилактику хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов при их ведении пациенту, а также стабильность при длительном хранении;

- разработан способ, обеспечивающий эффективное лечение и/или профилактику хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов.

Термины и определения

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в данном документе, имеют тот же смысл, который общепринят в области, к которой принадлежит изобретение, и может быть понят специалистом, имеющим соответствующие навыки.

В описании данного изобретения термины «включает» и «включающий» интерпретируются как означающие «включает, помимо всего прочего». Указанные термины не предназначены для того, чтобы их истолковывали как «состоит только из».

«Фармацевтически приемлемые компоненты» – вещества, которые не обладают токсическим эффектом в указанных дозах и не изменяют характера и эффективности активного фармацевтического ингредиента.

«Композиция» –любая ассоциация двух и более составляющих компонентов.

«Вспомогательные вещества» – любые вещества (за исключением активных ингредиентов), входящие в состав лекарственного препарата для придания ему необходимых свойств.

«Активный фармацевтический компонент» - любое вещество, которое предназначено для использования в производстве лекарственного препарата, ответственно за фармакологический эффект, и при производстве лекарственного средства становится его активным ингредиентом.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение направлено на применение производного простагландина Е1 - 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты (простанита) по новому назначению, а именно для лечения и/или профилактики облитерирующих заболеваний, а также на создание фармацевтической композиции на основе активного компонента – простанита и разработку способа лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний, включающего применение фармацевтической композиции.

В экспериментах на моделях, имитирующих основные стадии патологического процесса при критической ишемии конечности, продемонстрирована способность простанита оказывать специфическое фармакологическое воздействие. Кроме того, в ходе исследований неожиданно была обнаружена способность не только генерировать оксид азота за счёт наличия в молекуле простанита NO-генерирующего фрагмента в виде динитроглицеринового эфира, вызывающего расслабление гладких мышц артериальных кровеносных сосудов, но и индуцировать эндогенный синтез оксида азота в клетках гладких мышц артериальных сосудов. Эта способность простанита обеспечивает возможность его применения для лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов, которые характеризуются поражением эндотелия сосудов, стенозом и облитерацией, вследствие чего утрачивается способность к синтезу оксида азота эндотелием сосудов.

Свойства 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты обеспечивают возможность его применения в отношении системных заболеваний с выраженной сосудистой патологией, предпочтительно для лечения хронических облитерирующих заболеваний, наиболее предпочтительно для сосудов, тонус которых регулируется гладкими мышцами, например, облитерирующих заболеваний артерий: облитерирующего артериита, облитерирующего атеросклероза, сосудистых осложнений сахарного диабета (например, диабетической ангиопатии), облитерирующего эндартериита (тромбангиита, болезни Бюргера), неспецифического аортоартериита, узелкового полиартериито, гранулематоза Вегенера, синдрома Чарга-Стросса, пурпура Шенляйна-Геноха, аортоартериита Такаясу, облитерирующего тромбангиит аи/или синдрома Рейно.

Также объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция, предназначенная для лечения и/или профилактики хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов. Фармацевтическая композиция может включать фармацевтически приемлемый носитель, растворитель и/или наполнитель.

Введение описанной выше фармацевтической композиции осуществляют парентерально, предпочтительно путем внутривенного или внутриартериального введения, т.е. активный компонент находится в форме, пригодной для парентерального введения. Форма лекарственного средства, предназначенная для парентерального введения, т.е. содержащая активный компонент, может представлять собой концентрат для последующего приготовления готового инфузионного раствора, либо раствор, непосредственно используемый для парентерального введения.

В частности, лекарственное средство по настоящему изобретению может быть приготовлено в виде раствора в моноатомном или двухатомном спирте. Для того, чтобы такой раствор мог быть пригоден для использования в виде раствора для инфузий, в него добавляют изотонический раствор натрия хлорида.

В предпочтительном варианте осуществления указанное лекарственное средство представляет собой раствор 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты в смеси этиловый спирт-1,2-пропиленгликоль – изотонический раствор хлорида натрия, пригодный для парентерального введения после дополнительного разбавления изотоническим раствором натрия хлорида.

В другом предпочтительном варианте осуществления указанное лекарственное средство представляет собой раствор 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты в смеси 1,2-пропиленгликоль – изотонический раствор хлорида натрия, пригодный для парентерального введения после дополнительного разбавления изотоническим раствором натрия хлорида.

В другом предпочтительном варианте осуществления указанное лекарственное средство представляет собой раствор 1',3'-динитроглицеринового эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты в 1,2-пропиленгликоле, пригодный для парентерального введения после дополнительного разбавления изотоническим раствором натрия хлорида.

Фармацевтическая композиция согласно изобретению, может включать другие дополнительные компоненты, например компоненты, обеспечивающие поддержание рН композиции для парентерального введения.

Нижеследующие примеры приведены в целях иллюстрирования настоящего изобретению и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения.

Пример 1. Активность простанита в модели ишемии сетчатки.

Эксперименты проведены на 40 крысах линии Wistar массой 225–275 г. Для исследования взяты крысы без внешних признаков заболевания, прошедшие карантинный режим. В ходе эксперимента животные содержались в условиях стандартной экспериментальной биологически чистой комнаты, температура воздуха составляла 22–24 ºС, освещение – 12 ч/12 ч светлый/темный цикл, все крысы получали гранулированный корм и фильтрованную водопроводную воду.

Операции и другие манипуляции на крысах проводили в условиях общего обезболивания интраперитонеальным (в/б) введением водного раствора хлоралгидрата в дозе 300 мг/кг. Выведение животных из эксперимента осуществляли в соответствии с «Конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Strasbourg, Франция, 1986) и Директивой Совета 86/609/ЕЕС от 24.11.1986 «По согласованию законов, правил и административных распоряжений стран-участниц в отношении защиты животных, используемых в экспериментальных и научных целях», передозировкой хлоралгидрата, вводимого в/б.

Животных распределяли по группам путем стратифицированной рандомизации со стратификацией по массе тела, условиям содержания и питания, а также по проводимым операциям и манипуляциям.

Животные были разделены на 4 группы:

а) (n=10) – животные контрольной группы, которым на фоне моделирования ишемии-реперфузии сетчатки интраперитонеально вводят изотонический раствор натрия хлорида 1 мл однократно за 30 минут до моделирования патологии;

б) (n=10) – модель ишемии-реперфузии сетчатки + простанит (интраперитонеально) 4 мкг/кг однократно за 30 минут до моделирования патологии;

в) (n=10) модель ишемии-реперфузии сетчатки + простанит (интраперитонеально) 8 мкг/кг однократно за 30 минут до моделирования патологии;

г) (n=10) модель ишемии сетчатки-реперфузии + простанит (интраперитонеально) 12 мкг/кг однократно за 30 минут до моделирования патологии.

Моделирование ишемии-реперфузии сетчатки проведено путем повышения внутриглазного давления (ВГД) за счет механического давления (110 мм.рт.ст.) на переднюю камеру глаза в течение 30 минут под наркозом (хлоралгидрат, 300 мг/кг массы тела животного, в/б). Подтверждением формирования ишемии служило отсутствие глазного кровотока. Механическое давление на переднюю камеру глаза осуществляли металлическим стержнем с атравматической поверхностью, помещенным в цилиндр с поршневой системой, имеющий калибровочную шкалу. О выраженности протективного эффекта препарата судили по уровню микроциркуляции в сетчатке глаза крыс. Измерение уровня микроциркуляции осуществляли методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) при помощи программно-аппаратного комплекса Biopac-systems MP-150 и датчика игольчатого типа TSD-144 (США), программы AcqKnowledge 4.2.

Уровень микроциркуляции в сетчатке крыс контрольной группы составил 353,7±10,8 перфузионных единиц (п.е.). На фоне коррекции патологии простанитом в дозе 4 мкг/кг данный показатель после 72 ч реперфузии составил 611,6±11,8 п.е. (р<0,001 в сравнении с контрольной группой); в дозе 8 мкг/кг – 648,3±13,6 п.е. (р<0,001 в сравнении с контрольной группой); в дозе 12 мкг/кг – 638,2±9,1 п.е. (р<0,001 в сравнении с контрольной группой), что свидетельствует об улучшении микроциркуляции в сетчатке на фоне ее ишемии через 72 ч реперфузии в исследованном диапазоне доз изучаемого препарата. Кроме того, эти данные указывают, что доза простанита 8 мкг/кг является оптимальной и дальнейшее её повышение не приводит к усилению эффекта.

Пример 2. Активность простанита в модели ишемии конечности лабораторной крысы.

Модель формируется путем удаления участка магистральных сосудов, включающего бедренную, подколенную, переднюю и заднюю большеберцовые артерии правой конечности. При оценке выраженности процесса новообразования сосудов в ишемизированной мышце учитывали уровень микроциркуляции в ней и данные морфологического исследования. Для получения данных о состоянии микроциркуляции в мышцах голени использовали оборудование производства компании Biopac systems: полиграф MP100 с модулем лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) LDF100C и инвазивным игольчатым датчиком TSD144. Регистрацию и обработку результатов ЛДФ производили с помощью программы AcqKnowledge версии 3.8.1., значения микроциркуляции выражали в перфузионных единицах (п.е).

Животные были разделены на 4 группы:

а) (n=10) – животные контрольной группы, которым на фоне моделирования ишемии конечности интраперитонеально вводят изотонический раствор натрия хлорида – 1 мл;

б) (n=10) – модель ишемии конечности + простанит (интраперитонеально) 4 мкг/кг;

в) (n=10) модель ишемии конечности + простанит (интраперитонеально) 8 мкг/кг;

г) (n=10) модель ишемии конечности + простанит (интраперитонеально) 12 мкг/кг.

Среднее значение уровня микроциркуляции в интактной мышце голени ложнооперированных крыс (без моделирования гипоксии) на 21 сутки эксперимента составило 539,8±13,02 п.е. (перфузионных единиц).

После моделирования ишемии мышц голени уровень микроциркуляции в них резко снижается, восстановление его начинается лишь после 14 суток, однако до 90 суток остается достоверно ниже значения, зарегистрированного в группе интактных животных (без моделирования гипоксии). Так, на 21 сутки эксперимента значение уровня микроциркуляции составило 297,5 п.е. (группа а). Введение препарата простанит эффективно повышало уровень регионарного кровотока в ишемизированной мышце. Результаты ЛДФ во всех опытных группах достоверно выше таковых в контрольной группе (р≤0,05). Для доз простанита 4, 8 и 12 мкг/кг значения ЛДФ составили 429,9; 479,4 и 476,6 п.е., что приближается к значениям локального кровотока у ложнооперированных животных. По данным эксперимента на модели ишемии конечности оптимальной дозой простанита является 8 мкг/кг при внутрибрюшинном введении.

Пример 3. Активность простанита в модели изолированного кожного лоскута.

Возможность повышения выживаемости ишемизированных тканей проведена на крысиной модели изолированного кожного лоскута на питающей ножке. Всем животным моделирование кожного лоскута на ножке проведено на вторые сутки эксперимента. После наркотизации животное было зафиксировано в положении на спине, шерсть на брюшке тщательно выстрижена, кожа обработана 70% раствором этилового спирта. Отступя 1 см от мечевидного отростка по белой линии живота, предварительно наметив по трафарету размер, выкроен и изолирован в полиэтиленовый пакет кожный лоскут, с сохранением питающего сосуда, с параметрами 1 см – основание, 4 см - длина; края кожи ушивали непрерывным швом. Изменение микроциркуляции фиксировалось специальным датчиком МР150 на аппаратуре Biopac. Оценку площади выжившей ткани проводили на пятые сутки планиметрически. В дальнейшем был рассчитан показатель выживаемости - (отношение площади выжившей ткани к изначальной площади лоскута ×100%).

Животные были разделены на 4 группы:

а) – (n=10) – животные контрольной группы, которым на фоне моделирования изолированного кожного лоскута интраперитонеально вводили изотонический раствор натрия хлорида – 1 мл;

б) – (n=10) – модель кожного лоскута + простанит (интраперитонеально) 4 мкг/кг;

в) – (n=10) модель кожного лоскута + простанит (интраперитонеально) 8 мкг/кг;

г) – (n=10) модель кожного лоскута + простанит (интраперитонеально) 12 мкг/кг.

При исследовании установлено, что на третьи сутки в контрольной группе площадь некротизированной ткани относительно площади кожного лоскута составила 32,41±2,38%.

Внутрибрюшинное введение препарата простанит в изученных дозах способствовало достоверному уменьшению площади некротизированной ткани и увеличению площади выжившей ткани по сравнению с контрольной группой. Так, на 3 сутки после моделирования кожного лоскута и коррекции возникшей ишемии препаратом простанит в дозе 4 мкг/кг, площадь некротизированной такни составила 17,11±0,75%; в дозе 8 мкг/кг – 13.15±0,64%; в дозе 12 мкг/кг - 13.1±0,67% (р≤0,05 при сравнении с контрольной группой).

До введения препарата простанит уровень микроциркуляции во всех группах животных с моделированием кожного лоскута был статистически одинаковым и составил 127,6 перфузионных единиц (п.е.). Введение препарата простанит приводило к достоверному (р≤0,05 при сравнении с контрольной группой) увеличению кровотока, который составил 222,2; 263,5 и 259,9 п.е. для доз 4, 8 и 12 мкг/кг соответственно.

Таким образом, продемонстрирована способность простанита оказывать специфическое фармакологическое воздействие в моделях, имитирующих основные стадии патологического процесса при критической ишемии периферических тканей и органов. Оптимальной дозой препарата простанит можно считать дозу 8 мкг/кг интраперитонеально.

Пример 4. Активность простанита в генерации оксида азота.

Исследования проведены на первичных культурах клеток гладких мышц аорты человека, время культивирования от 6 до 10 пассажей (Cell Applications, США). Клетки культивировали в пластиковых флаконах с поверхностью 75 см² с дном, обработанным для лучшей адгезии клеток, при 37°С, в атмосфере 5% CO₂ и при 95% влажности. В качестве среды культивирования использовали среду для гладких мышц аорты человека (Cell Applications, США). Среду культивирования сменяли каждый третий день, клетки пересеивали по протоколу фирмы-поставщика с помощью раствора Хэнкса и раствора трипсина-ЭДТА. Клетки высеивали в 96-луночные планшеты за сутки до эксперимента с плотностью 15000 на лунку. Вещества вносили к клеткам с полной заменой среды в лунке. Клетки инкубировали в полной ростовой среде с исследуемыми веществами в течение 10, 30 или 180 мин. Дополнительно в некоторые лунки добавляли L-NAME за полчаса до добавления веществ. Нитрит определяли реакцией Гриса. Каждую экспериментальную точку (концентрацию вещества или комбинацию вещества с ингибитором) вносили в планшет в виде трех повторов.

Результаты исследования представлены в таблице 1

Таблица 1 – Накопление NO в среде на фоне обработки клеток гладких мышц аорты человека простанитом (35 мкМ) и PGE₁ (90 мкМ), с добавлением или без добавления ингибитора NO-синтазы L-NAME (100 мкМ). Анализ с помощью реакции Гриса, мкМ NO, среднее±стандартное отклонение.

* - p < 0,05 относительно контроля

** - p < 0,05 относительно значения без добавления ингибитора

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что в отсутствии ингибитора NO-синтазы L-NAME, простанит вызывает продукцию оксида азота в 6,8 - 10 раз превышающую базальный уровень, тогда как уровень продукции оксида азота под действием простагландина E₁ не отличается от контрольных значений. На фоне ингибитора NO-синтазы продукция оксида азота под действием простанита снижается, но при этом остаётся значимо выше контрольных значений. Эта продукция оксида азота обеспечивается за счёт наличия в молекуле простанита NO-генерирующего фрагмента в виде динитроглицеринового эфира. Разница в уровне продукции оксида азота под действием простанита между опытами с присутствием ингибитора NO-синтазы и без него показывает, что простанит способен индуцировать эндогенный синтез оксида азота в гладкомышечных клетках артериальных сосудов за счет активации NO-синтазы. Это свойство простанита выгодно отличает его от алпростадила, который используется для лечения сходных групп заболеваний.

В ходе эксперимента показано, что простанит обеспечивает генерацию оксида азота клетками гладких мышц артерий, как за счет активации NO-синтазы, так и за счёт наличия в молекуле простанита NO-генерирующего фрагмента в виде динитроглицеринового эфира. В тоже время, простагландин Е₁ такой активностью не обладает.

Таким образом подтверждена эффективность действия соединения 1',3'-динитроглицериновый эфира 11(S),15(S)-дигидрокси-9-кето-13E-простаеновой кислоты (простанита) для восстановления периферических сосудов после ишемических повреждений, что свидетельствует о возможности применения соединения для лечения облитерирующих заболеваний.

Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на раскрываемые варианты воплощения, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что конкретные подробно описанные эксперименты приведены лишь в целях иллюстрирования настоящего изобретения, и их не следует рассматривать как каким-либо образом ограничивающие объем изобретения. Должно быть понятно, что возможно осуществление различных модификаций без отступления от сути настоящего изобретения.