Результат интеллектуальной деятельности: СРЕДСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ КАРДИОПРОТЕКТОРНЫМ ДЕЙСТВИЕМ В УСЛОВИЯХ СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине и касается производных глутаминовой кислоты (Глу), проявляющих кардиопротекторные свойства при стрессорном воздействии.

Глутаминовая кислота относится к заменимым аминокислотам. Она играет важную роль в жизнедеятельности организма. В значительных количествах Глу содержится в белках серого и белого вещества мозга; являясь нейромедиаторной аминокислотой, стимулирует передачу возбуждения в синапсах центральной нервной системы (ЦНС). Ее кардиопротекторные свойства в условиях стрессорного воздействия не известны.

В медицинской практике глутаминовая кислота применяется в качестве лекарственного средства, главным образом, для лечения заболеваний ЦНС: эпилепсии, психозов, депресии и др. [Машковский М.Д. Лекарственные средства. М., 2008].

Известно, что фенилпроизводное Глу - гидрохлорид 3-фенилглутаминовой кислоты обладает антидепрессантными, анксиолитическими и нейропротекторными свойствами [RU №2429834]. Однако кардиопротекторные свойства его в условиях стрессорного воздействия не известны.

Современные социоэкономические условия характеризуются значительным обилием стрессовых ситуаций, что является наиболее частой причиной неуклонного роста сердечно-сосудистых заболеваний, приводящих к инвалидизации и преждевременной смертности населения трудоспособного возраста. Известно, что в настоящее время в имеющейся группе средств, действующих на сердечно-сосудистую систему, нет подгруппы антистрессорных препаратов и в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний наряду с противоишемическими, антиаритмическими и другими препаратами как противострессорные средства используются транквилизаторы (в частности, бензодиазепины). Они обладают рядом существенных побочных эффектов: снижение остроты восприятия, неспособность адекватно оценивать ситуацию, развитие амнезии, угнетение психо-моторных функций, уменьшение реактивности сердечно-сосудистой и других систем организма. Кардиопротекторные свойства бензодиазепинов не известны [Дроздов Д.В., Аллилуев И.Г., Полтавская М.Г. / Применение психотропных препаратов и лекарственные взаимодействия у кардиологических больных. // В кн.: Психические расстройства и сердечно-сосудистая патология. / Под ред. А.Б. Смулевича, А.Л. Сыркина. - М., 1994. - С.101-113].

Многие из лекарственных средств, действующих на сердечнососудистую систему, являются недостаточно эффективными и, кроме того, обладают серьезными побочными эффектами, которые при комбинированной терапии могут суммироваться.

Широкое распространение и многообразие сердечно-сосудистых болезней в современных стрессовых условиях жизни, отсутствие кардиопротекторов при стрессорном повреждении сердца диктуют необходимость поиска и разработки новых высокоэффективных кардиопротекторных лекарственных препаратов с низкой токсичностью и большой широтой терапевтического действия для лечения сердечно-сосудистых заболеваний без полипрагмазии и безопасных при длительном применении.

Известно, что перспективным путем создания новых лекарственных препаратов является модификация структуры эндогенных физиологически активных соединений, в том числе и нейроактивных аминокислот, обладающих сердечно-сосудистыми свойствами.

Задача изобретения - получить высокоэффективное и малотоксичное производное глутаминовой кислоты, обладающее кардиопротекторными свойствами в условиях стрессорного воздействия.

Поставленная задача реализуется новыми производными глутаминовой кислоты - гидрохлоридом диметилового эфира 3-фенилглутаминовой кислоты следующей структурной формулы:

Полученное соединение обладает кардиопротекторным действием в условиях стрессорного воздействия.

Лекарственное средство содержит эффективную дозу гидрохлорида диметилового эфира 3-фенилглутаминовой кислоты и фармакологически приемлемые носители и целевые добавки.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в том, что новое лекарственное средство способно проявлять комплексное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы в условиях стрессорного воздействия.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1

Получение гидрохлорида диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты заключается во взаимодействии гидрохлорида трео-3-фенилглутаминовой кислоты с метиловым спиртом.

Гидрохлорид диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты (ДМФГК). В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, вносят 4.15 г (0.016 моль) гидрохлорида трео-3-фенилглутаминовой кислоты и 81 мл метилового спирта. Раствор охлаждают до 0÷5°C и при перемешивании порциями добавляют 2.40 мл (0.032 моль) тионилхлорида, поддерживая эту температуру. Затем реакционную массу нагревают в течение двух часов на кипящей водяной бане и выдерживают 48 часов при температуре 18-20°С. Растворитель упаривают при пониженном давлении (15-20 мм рт.ст.). Выделяют 3.77 г (82%) гидрохлорида диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты с т.пл. 162-164°C (из смеси метанол:эфир =1:1). Найдено, %: C 54.24, 54.30; Н 6.47, 6.50; N 5.02, 5.07. C₁₃H₁₈NO₄Cl. Вычислено, %: C 54.26; Н 6.31; N 4.87. ИК спектр (ν, см^-1 KBr): 3428, 3063-2857 (NH₃ ⁺); 1749, 1722 (С=O). ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д.): 7.24-7.29 (5Н), 3.68 (1Н), 4.25 (1H), 2.88-3.03 (2H), 3.45 (3Н), 3.69 (3Н), 8.53 (3Н).

Далее приводятся примеры, иллюстрирующие специфическую активность гидрохлорида диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты, обладающего кардиопротекторными свойствами в условиях острого и хронического стрессорного воздействия.

Для изучения специфической активности ДМФГК использованы стандартные экспериментальные методы исследования сердечно-сосудистой активности новых веществ [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. Под ред. А.Н. Миронова - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.].

Обработка полученных данных проводилась с использованием стандартных статистических методов, позволяющих оценить степень фармакологической активности вещества.

В качестве препарата сравнения использовано ноотропное средство фенибут, обладающее транквилизирующей и противострессорной активностью, а также отсутствием побочных эффектов, свойственных бензодиазепиновым транквилизаторам [Машковский М.Д. Лекарственные средства. М., 2010]. Он уменьшает вазовегетативные симптомы при неврогенных поражениях сердца [Ковалев Г.В., Спасов А.А., Богачев Н.А. и др. Роль ГАМК-эргической системы в механизме стресс-регулирующего действия фенибута. Бюлл. эксперим. биологии и медицины. - 1987. - Т.104, №11. - с.588-590].

Кардиопротекторные эффекты ДМФГК изучались в дозе 1/10 от его молекулярной массы - 28,7 мг/кг. Препарат сравнения фенибут вводился животным в клинически эффективной дозе 25 мг/кг. В качестве растворителя использовали физиологический раствор. Изучаемое вещество, препарат сравнения и физиологический раствор контрольным группам животных вводились внутрибрюшинно до и после стрессирования. Стресс моделировали подвешиванием крыс за дорсальную шейную кожную складку на 24 часа.

В работе были использованы белые беспородные крысы-самки и самцы, рандомизированные по возрасту и массе (250-280 г), содержавшиеся в условиях лабораторного вивария, в течение двух недель до начала эксперимента, на стандартном пищевом рационе, при свободном доступе к воде, при естественном световом режиме. Эксперименты проводились в одно и то же время суток. Приводимые в таблицах значения показателей представляют собой среднестатистическую оценку результатов измерения параметров с учетом принятых уровней достоверности (p<0,05; 0,01; 0,005; 0,001).

Острую токсичность гидрохлорида диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты оценивали по выживаемости белых мышей через 24 часа после введения средства парентерально (внутрибрюшинно) и энтерально (внутрижелудочно). Для расчета величины токсикологического показателя ЛД₅₀ использовали пробит-анализ выживаемости. Усредненные показатели ЛД₅₀, мг/кг: при парентеральном введении - 400-450, при энтеральном - более 1500. Полученные данные позволяют классифицировать ДМФГК как средство малотоксичное.

Изучение кардиопротекторного действия в условиях острого стрессорного воздействия (таблицы 1, 2, 3, 4)

Для проведения эксперимента были сформированы следующие группы животных: контрольная группа 1 - интактные животные (n=6); контрольная группа 2 - стрессированные животные, которым вводили физиологический раствор из расчета 0,1 мл на 100 г массы (n=6); опытная группа 3 - стрессированные животные, которым вводили ДМФГК (n=6); опытная группа 4 - стрессированные животные, получавшие препарат сравнения фенибут (n=6).

Острый стресс моделировался подвешиванием крыс за дорсальную шейную кожную складку на 24 часа.

Стимулирование адренорецепторов сердца в эксперименте проводилось внутривенным введением адреналина (из расчета 0,1 мл/100 г массы животного) через наружную яремную вену. Изометрическая нагрузка осуществлялась путем окклюзии восходящей части дуги аорты на 30 сек.

В эксперименте животные наркотизировались введением хлоралгидрата (400 мг/кг в/бр) и переводились на искусственную вентиляцию легких, после чего в четвертом межреберье осуществлялась торакотомия и затем перикардотомия. В полость левого желудочка через верхушку сердца вводился катетер для измерения частоты сердечных сокращений (ЧСС), скорости сокращения (dp/dt+) и расслабления (dp/dt-) миокарда, левожелудочкового давления (ЛЖД), которые регистрировались с помощью компьютерного гемодинамического анализатора по программе BEAT (Москва, Россия).

Кардиопротекторные свойства ДМФГК оценивались по величине значений показателей сократимости [скорости сокращения (dp/dt+) и скорости расслабления (dp/dt-) (мм рт.ст./сек)] миокарда, ЛЖД (мм рт.ст.) и ЧСС (уд/мин) при стимулировании адренорецепторов сердца и максимальной изометрической нагрузке. Увеличение значений dp/dt+, dp/dt-, ЛЖД и ЧСС у животных опытных групп по сравнению с контролем свидетельствует, что исследуемое вещество обладает кардиопротекторными свойствами.

Результаты выполненных экспериментов показали, что прирост показателей сократимости сердца и ЛЖД был существенно ниже у стрессированных животных контрольной группы 2 по сравнению с интактными крысами контрольной группы 1, что свидетельствует о снижении функциональных резервов сердца у стрессированных животных (таблица 1). ДМФГК при введении до и после стрессирования крысам опытной группы 3 проявляет выраженное кардиопротекторное действие - статистически значимо увеличивает прирост показателей сократимости сердца и ЛЖД по сравнению с животными контрольной группы 2. Изучаемое вещество по эффективности превосходит препарат сравнения фенибут (таблица 1, 2).

В условиях изометрической нагрузки (пережатие восходящей части дуги аорты на 30 сек) ДМФГК оказывает выраженное кардиопротекторное действие, повышает прирост показателей сократимости миокарда и ЛЖД стрессированных животных по сравнению с таковыми контрольной группы 2, превосходя по активности препарат сравнения фенибут (таблица 3, 4).

Кардиопротекторное действие в условиях хронического стрессорного воздействия (таблицы 5, 6, 7, 8)

Для проведения эксперимента были сформированы следующие группы животных: контрольная группа 1 - интактные животные (n=10); контрольная группа 2 - стрессированные животные, которым вводили дистиллированную воду из расчета 0,1 мл/на 100 г массы (n=10); опытная группа 3 - стрессированные животные, которым вводили ДМФГК (n=10); опытная группа 4 - стрессированные животные, получавшие препарат сравнения фенибут (n=10).

Изучаемое вещество (ДМФГК) и препарат сравнения вводились животным перорально в растворе дистиллированной воды ежедневно за 30 мин до стрессирования.

Стрессирование проводилось в специальной установке, позволяющей производить комбинирование нескольких стрессорных раздражителей. Животные подвергались длительному хроническому неизбегаемому стрессированию в течение 6 дней (ежедневно по 60 минут) со сменой стрессорных раздражителей (каждые 5 минут пульсирующий свет, громкий звук и вибрация). Смена раздражителей проводилась по стахостической схеме, таким образом, чтобы каждое последующее стрессирующее воздействие было непредсказуемым для животных.

Нагрузка объемом в эксперименте проводилась внутривенным введением физиологического раствора (из расчета 0,3 мл на 100 г массы животного) через наружную яремную вену. Изометрическая нагрузка осуществлялась окклюзией восходящей части дуги аорты на 30 сек.

В эксперименте животные наркотизировались введением хлоралгидрата (400 мг/кг в/бр) и переводились на искусственную вентиляцию легких, после чего в четвертом межреберье осуществлялась торакотомия и затем перикардотомия. В полость левого желудочка через верхушку сердца вводился катетер для измерения частоты сердечных сокращений (ЧСС), скорости сокращения (dp/dt+) и расслабления (dp/dt-) миокарда, левожелудочкового давления (ЛЖД), которые регистрировались с помощью компьютерного гемодинамического анализатора по программе BEAT (Москва, Россия).

Кардиопротекторные свойства изучаемого ДМФГК оценивались по приросту значений показателей сократимости [скорости сокращения (dp/dt+) и скорости расслабления (dp/dt-)] миокарда, левожелудочкового давления (ЛЖД) сердца и величины частоты сердечных сокращений (ЧСС) после шести дней стрессирования животных. Повышение прироста величин dp/dt+, dp/dt-, ЛЖД и ЧСС в условиях проведения функциональных проб у животных опытных групп по сравнению с контролем свидетельствует о наличии у ДМФГК кардиопротекторных свойств.

Результаты проведенных экспериментов показали, что прирост показателей сократимости сердца и ЛЖД у стрессированных животных контрольной группы 2 был значительно ниже по сравнению с таковым интактных крыс контрольной группы 1. Гидрохлорид диметилового эфира 3-фенилглутаминовой кислоты способствовал значительному приросту показателей dp/dt+, dp/dt- и ЛЖД у опытной группы крыс 3, что свидетельствует о сохранении функциональных резервов миокарда у стрессированных животных и наличии у изучаемого вещества кардиопротекторных свойств в условиях хронического стрессирования (таблицы 5, 6, 7, 8). По кардиопротекторному эффекту вещество превосходит эталонный препарат фенибут.

Таким образом, гидрохлорид диметилового эфира тpeo-3-фенилглутаминовой кислоты оказывает выраженное кардиопротекторное действие в условиях острого и хронического стрессорного воздействия. Выявленные кардиопротекторные свойства гидрохлорида диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовй кислоты выгодно отличают его от известных кардиологических препаратов, не обладающих противострессорным действием, так как позволяют исключить использование транквилизаторов в составе комплексной терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Лекарственное средство, содержащее в качестве действующего вещества, гидрохлорид диметилового эфира трео-3-фенилглутаминовой кислоты, в зависимости от выбранных носителей и целевых добавок, может быть изготовлено в любой твердой или жидкой лекарственной форме.