Результат интеллектуальной деятельности: СРЕДСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Изобретение относится к медицине, конкретно к фармакологии, и касается средств, обладающих нейропротекторной активностью.

Имеются средства, обладающие нейропротекторной активностью: цитиколин [1], исрадипин [2], клометиозол [3, 4], глицин [5, 6, 7], тирилазад [8, 9], эбселен [10, 11, 12], эмоксипин [13, 14], мексидол [15], афобазол [16], 2,6-диизоборнил-4-метилфенол [17].

Однако клинические испытания отдельных препаратов, обладающих нейропротекторными свойствами, оказались недостаточно успешными: у ряда препаратов (тирилазад, исрадипин и др.) были выявлены серьезные побочные эффекты [18, 19, 20].

Задачей изобретения является расширение номенклатуры средств, обладающих нейропротекторной активностью.

Поставленная задача решается применением гибридного макромолекулярного соединения O-(((4-гидрокси-3,5-ди(1,7,7-триметобицикло[2.2.1]гепт-экзо-2-ил)бензил)окси)этил)-O-(2-гидроксиэтил)-(1→4)-α-D-глюкана (Д-ГЭК) в качестве средства, обладающего нейропротекторной активностью.

Д-ГЭК представляет собой продукт химической модификации 2-гидроксиэтилированного крахмала (O-(2-гидроксиэтил)-(1→4)-α-D-глюкан) (ГЭК) с молекулярной массой 200 кДа фрагментами 2,6-диизоборнил-4-метиленфенола (4-гидрокси-3,5-ди(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гепт-экзо-2-ил)бензил), при этом содержание ковалентно связанного фрагмента 2,6-диизоборнил-4-метиленфенола в указанном продукте может составлять от 0.5 до 6.0 мас. %.

O-(((4-гидрокси-3,5-ди(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гепт-экзо-2-ил)бензил)окси)этил)-O-(2-гидроксиэтил)-(1→4)-α-D-глюкана (Д-ГЭК) имеет следующую структуру:

где R=H,CH₂CH₂OR, A; A-2,6-диизоборнил-4-метиленфенол.

Способ получения Д-ГЭК осуществляется следующим образом: Способ включает стадию О-алкилирования полисахарида 4-бромметил-2,6-ди(1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-экзо-2-ил)фенолом в диметилсульфоксиде в присутствии основания. Содержание 2,6-диизоборнилфенола определяли методом колориметрии, по интенсивности поглощения окрашенных растворов. УФ спектры пропускания водных растворов полимеров регистрировали на приборе Shimadzu UV-1700 (Япония) в растворе этанол-вода (3:2). Структура полимера I подтверждена спектральными методами. ИК спектры записывали на ИК-Фурье-спектрометре Shimadzu IR «Prestige 21» в таблетках с KBr. Спектры ЯМР ¹³C регистрировали на приборе «Bruker Avance II 300» (рабочая частота 75 МГц) в DMSO-d₆[21].

Д-ГЭК представляет собой порошкообразное вещество белого цвета, хорошо растворим в воде, водных растворах органических и неорганических солей, диметилсульфоксиде, умеренно растворим в диметилформамиде и не растворим в хлороформе, спиртах, ацетоне, гексане.

Исследование нейропротекторных свойств соединения при острых нарушениях мозгового кровообращения в литературе не описано.

Принципиально новым в предполагаемом изобретении является то, что в качестве средства, обладающего нейропротекторной активностью, используется гибридное макромолекулярное соединение Д-ГЭК.

Технический результат состоит в расширении номенклатуры инъекционных средств, обладающих нейропротекторной активностью.

Данный вид активности соединения явным образом не вытекает для специалиста из уровня техники. Д-ГЭК можно использовать в комплексной терапии при лечении цереброваскулярных болезней.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям изобретения: "новизна", "изобретательский уровень", "промышленная применимость".

Эксперименты по изучению выживаемости животных и нейропротекторной активности соединения были выполнены на 143 аутбредных крысах-самцах сток Вистар массой 210-240 г, возраст - 8 недель.

Нейропротекторную активность соединения исследовали на тотальной транзиторной ишемии головного мозга (ТТИГМ) у крыс [22].

Животные были разделены на 4 группы. I группа - ложнооперированные; у крыс воспроизводили оперативное вмешательство с доступом к магистральным сосудам головного мозга без лигирования сосудов. II группа - контроль. III группа - препарат сравнения; животным сразу после ТТИГМ и через 24 ч вводили в хвостовую вену этилметилгидроксипиридина сукцинат (ЭМГП-С, лекарственное средство Мексидол® ООО «НПК «ФАРМАСОФТ», Россия) в дозе 50 мг/кг в объеме 0.1 мл на 100 г массы животного. IV группа - опытная группа; животным сразу после ТТИГМ и через 24 часа вводили в хвостовую вену раствор Д-ГЭК в дозе 80 мг/кг в объеме 0.2 мл на 100 г массы животного. Контрольным животным по той же схеме вводили воду для инъекций в объеме 0.2 мл на 100 г массы животного.

Выживаемость животных оценивали по числу выживших крыс через 24 часа после моделирования ТТИГМ.

Неврологический дефицит у животных определяли по балльной шкале Stroke-index McGraw [23].

Анализ данных осуществлялся с помощью статистической обработки полученных результатов. Используемое программное обеспечение «Statistica 8.0». Данные в таблице представлены в абсолютных значениях (относительная доля). Достоверность межгруппового различия определяли с использованием критерия χ2 Пирсона с поправкой Йейтса и точного критерия Фишера.

Результаты исследований по выживаемости представлены в примерах 1, 2, 3 и 4.

Пример 1. В группе ложнооперированных животных к 1-м суткам после оперативного вмешательства выжило 100% животных (табл. 1).

Пример 2. Моделирование ТТИГМ приводило к высокой смертности крыс. Через 24 часа после моделирования ТТИГМ выжило 50% животных (табл. 1).

Пример 3. При двукратном внутривенном введении животным ЭМГП-С число выживших животных составило 68% (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние Д-ГЭК (80 мг/кг внутривенно двукратно) на выживаемость крыс через 24 часа после ТТИГМ

Примечание. * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных; ⁺- р<0,05 по сравнению с контролем.

Пример 4. Двукратное внутривенное введение Д-ГЭК приводило к достоверному увеличению числа выживших животных по сравнению с контрольной группой. Количество выживших животных в группе Д-ГЭК составил 78% (табл. 1).

Таким образом, внутривенное введение Д-ГЭК повышает выживаемость у животных в условиях модели ТТИГМ.

Результаты исследований нейропротекторной активности соединения представлены в примерах 5, 6, 7 и 8.

Пример 5. В группе ложнооперированных животных к 1-м суткам после оперативного вмешательства неврологических нарушений выявлено не было (табл. 2).

Пример 6. К 1-м суткам ТТИГМ большинство выживших крыс контрольной группы имели тяжелую степень (64%) или среднюю степень (36%) неврологических расстройств; легкая степень неврологического дефицита не отмечена ни у одного животного (табл. 2).

Пример 7. Среди животных, получавших ЭМГП-С, через 24 часа после ТТИГМ тяжелую степень неврологических расстройств имели 20%, среднюю степень - 20%, легкую степень - 40% и у 20% отсутствовал неврологический дефицит (табл. 2).

Пример 8. Среди животных, получавших Д-ГЭК, через 24 часа после ТТИГМ 20% имели тяжелую степень неврологических расстройств, среднюю степень -50%, легкую степень - 10% и у 20% отсутствовал неврологический дефицит (табл. 2).

При сравнении распределения животных по группам с различной степенью выраженности неврологического дефицита, показало, что в группы крыс, получавшие ЭМГП-С и Д-ГЭК, достоверно отличаются от контроля. Значимых различий между группами, которых лечили с использованием ЭМГП-С и Д-ГЭК не выявлено (табл. 2).

Таким образом, внутривенное введение Д-ГЭК приводило к положительной динамике восстановления неврологического статуса у животных в условиях модели ТТИГМ.

Таблица 2 - Влияние Д-ГЭК (80 мг/кг внутривенно двукратно) на степень неврологического дефицита через 24 часа после ТТИГМ

Примечание. * - р<0,05 по сравнению со значениями у ложнооперированных животных; ⁺ - р<0,05 по сравнению со значениями у животных контрольной группы.

Таким образом, Д-ГЭК повышает выживаемость животных и снижает выраженность неврологического дефицита после эпизода ТТИГМ.

Источники литературы, принятые во внимание

1. Mohr J.P., Orgogozo J.M., Harrison M.J.G. et al. Meta-analysis of oral nimodipine trials in acute ischemic stroke // Cerebrovasc. Dis. - 1994. - Vol. 4, No. 3. - P. 197-203.

2. Sauter A., Rudin M., Wiederhold K-H., Hof R.P. Cerebrovascular, biochemical, and cytoprotective effects of isradipine in laboratory animals // Am. J. Med. - 1989. - Vol. 86, Suppl. 4A.-P. 134-146.

3. Wahlgren N.G., Rawasinha K.W., Rosolacci T. et al. Clomethiazole acute stroke study (CLASS): results of a randomized, controlled trial of clomethiazole versus placebo in 1360 acute stroke patients // Stroke. - 1999. - Vol. 30. - P. 21-28.

4. Lyden P.D. GABA and Neuroproptection // Neuroprotective Agents and Cerebral Ischemia (Green A.R., Cross A.J., eds.). - London: Academic Press Limited. 1997. - P. 233-258.

5. Комиссарова И.А., Гудкова Ю.А., Солдатенкова Т.Д. и др. Медицинский препарат антистрессового, стресс-протекторного и ноотропного действия. Патент РФ №2025124. 1992.

6. Раевский К.С., Романова Г.А., Кудрин B.C., Маликова Л.А. Баланс нейромедиаторных аминокислот и нарушения интегративной деятельности мозга, вызванные локальной ишемией фронтальной коры у крыс: эффекты пирацетама и глицина // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1997. - Т. 127, № 4. - С. 370-373.

7. Davalos A., Naveiro J., Noya М. Neuroexcitatory amino acids and their relation to infarct size and neurological deficit in ischemic stroke // Stroke. -1996. -Vol. 27. - P. 1060-1065.

8. Xue D., Slivka A., Buchan A.M. Tirilazad reduces cortical infarction after transient but not permanent focal cerebral ischemia in rats // Stroke. - 1992. - Vol. 23, Suppl. 6. - P. 894-899.

9. Devuyst G., Bogousslavsky J. Recent progress in drug treatment for acute stroke // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 1999. - Vol. 67, № 4. - P. 420-425.

10. Dawson D.A., Masayasu H., Graham D.I., Macrae I.M. The neuroprotective efficacy of ebselen (a glutathione peroxidase mimic) on brain damage induced by transient focal cerebral ischaemia in the rat // Neurosci. Lett. - 1995. - Vol. 185, Suppl. 1. - P. 65-69.

11. Takasago Т., Peters E.E., Graham D.I. et al. Neuroprotective efficacy of ebselen, an anti-oxidant with anti-inflammatory actions, in a rodent model of permanent middle cerebral artery occlusion // Br. J. Pharmacol. - 1997. - Vol. 122, Suppl. 6. - P. 1251-1256.

12. Yamaguchi Т., Sano K., Takakura K. et al. Ebselen in acute ischemic stroke: a placebo-controlled, double-blind clinical trial. Ebselen Study Group // Stroke. - 1998. -Vol. 29, No 1. - P. 12-17.

13. Шишкина M.B. Хохлова Т.Ю., Шмырев В.И., Стеснилов Г.Е. Применение эмоксипина и эйконола для коррекции гиперлипедемии и процессов перекисного окисления липидов у больных ишемическим инсультом // Интенсивная терапия острых нарушений мозгового кровообращения. - Орел. 1997. - С. 53-58.

14. Гуськова Т.А. Опыт применения антиоксиданта эмоксипина в неврологии // Интенсивная терапия острых нарушений мозгового кровообращения. - Орел. 1997. - С. 257-262.

15. Поварова О.В., Гарибова Т.Л., Каленикова Е.И. Влияние фенил-т-бутилнитрона, мексидола и нооглютила на зону ишемического повреждения и память у крыс после окклюзии средней мозговой артерии // Эксперим. и клин. фармакол. - 2004. -Т. 67, № 1 - С. 3-6.

16. Силкина И.В., Зенина Т.А., Середенина СБ., Мирзоян Р.С. Влияние афобазола на содержание продуктов свободно радикального окисления и активность каталазы у крыс с ишемией головного мозга // Эксперим. и клин. фармакол. - 2006. - Т. 69, №4. - С. 47-50.

17. Нейропротекторное средство. Патент РФ № 2406488. Зарегистрировано в Госреестре изобретений РФ 20.12.2010 г. Авторы: Плотников М.Б., Краснов Е.А., Чернышева Г.А., Смольякова В.И., Иванов И.С., Кучин А.В., Чукичева И.Ю.

18. Поварова О.В., Каленикова Е.И., Городецкая Е.И., Медведев О.С. Антиоксиданты как нейропротекторы при ишемическом инсульте // Эксперим. и клин. фармакол. - 2003. - Т. 66, № 3. - С. 69-73.

19. Клебанов Г.И., Любицкий О.Б., Васильева О.В., Климов Ю.В., Пензулаева О.Б., Тепляшин А.С., Толстых М.П., Проморенко В.К., Владимиров Ю.А. Антиоксидантные свойства производных 3-оксипиридина: мексидола, эмоксипина и проксипина // Вопросы мед. химии. - 2001(47). - С. 288-300.

20. Fisher М. Neuroprotection of Acute Ischemic Stroke: Where are we? // The Neuroscientist. - 1999. - Vol. 5, No. 6. - P. 392-401.

21. Торлопов М.А., Чукичева И.Ю., Кучин А.В. Синтез производных инулина и крахмала с фрагментом 2,6-диизоборнил-4-метилфенола (диборнола) // Химия природных соединений. - 2011. - № 6. - С. 761-763.

22. Способ моделирования глобальной ишемии головного мозга у крыс. Патент РФ № 2544269. Зарегистрир. в ГР 09.02.2015. Авторы: Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Смольякова В.И., Осипенко А.Н.

23. McGraw СР. Experimental cerebral infarction. Effects of pentobarbital in Mongolian gerbils // Arch. Neurol. - 1977. - Vol. 34, № 6. - P. 334-336.