Результат интеллектуальной деятельности: 5-ГИДРОКСИНИКОТИНАТ КАЛИЯ, ОБЛАДАЮЩИЙ КАРДИОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Изобретение относится к области фармакологии, а именно к новым биологически активным соединениям, конкретно - калиевой соли 5-гидроксиникотиновой кислоты формулы С₆Н₄NО₅K, проявляющей кардиопротекторную активностью.

Исследования последнего времени показали, что препараты, проявляющие кардиопротекторный эффект, должны обладать и антиоксидантной активностью, так как избыточная активация реакций свободнорадикального окисления представляет типичный патологический процесс. Действие свободных радикалов встречается при самых различных заболеваниях - сахарный диабет; атеросклероз; нарушения мозгового, коронарного и периферического кровообращения; ревматоидные, воспалительные и дегенеративные заболевания опорно-двигательной системы; легочные заболевания, в том числе и при сердечно-сосудистых заболеваниях, особенно при ишемии и некрозе миокарда и в период реперфузии.

Учитывая особенности метаболических изменений в ишемизиро ванной ткани, оптимальный кардиопротектор должен обладать как энергооптимизирующими (кислородсберегающими), так и антиоксидантными свойствами, позволяющими корригировать ключевые патогенетические звенья морфофункциональных нарушений миокарда при ишемии.

В организме человека существует эндогенная система защиты от повреждающего действия кислородных радикалов. Однако антиоксидантная система организма в ряде патологических нарушений не в состоянии противостоять массированному выбросу кислородных радикалов. Поэтому, с целью воздействия на свободнорадикальное окисление в сердце, в последнее время нашли широкое применение такие препараты с антиоксидантной активностью, как миокардиальные цитопротекторы, в том числе и оксипиридины.

Из кардиопротекторных средств наиболее известным является препарат мексикор, заявленный как препарат для профилактики и лечения различных форм ишемической болезни сердца (RU № 2144822, публ. 27.01.2000), обладающий антиангинальной активностью (RU № 2168993, публ. 20.06.2001), применяемый для лечения острого инфаркта миокарда (RU № 2299730, публ. 27.05.2007).

Однако кардиопротекторная активность мексикора выражена недостаточно, что приводит к увеличению длительности сроков лечения и использованию высоких доз в терапии.

Кроме того, кардиопротекторная активность мексикора имеет серьезные недостатки: они действуют лишь на конечном этапе свободнорадикального окисления, а при разложении свободных радикалов полиненасыщенных жирных кислот образуют токсичные продукты, усиливающие повреждение клеточных мембран. В связи с этим создание кардиопротекторных средств является актуальной проблемой.

Задачей изобретения является создание нового высокоэффективного соединения, обладающего кардиопротекторной активностью, позволяющего повысить эффективность лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Поставленная задача достигается созданием нового биологически активного соединения-5-гидроксиникотинат калия, С₆Н₄NО₅K,

где,

обладающего кардиопротекторной активностью.

Новое биологически активное соединение проявляет выраженное кардиопротекторное действие за счет усиления антиоксидантных свойств перед препаратами сравнения, например мексикор.

Технический результат заключается в создании нового высокоэффективного биологически активного соединения, обладающего выраженной кардиопротекторной активностью за счет введения в оксипиридиновый цикл карбоксильной группы, повышающей антиоксидантную активность и ионов калия, улучшающего биодоступность соединения и участвующего в сокращении миокарда и регулировании сердечного ритма.

5-ГИДРОКСИНИКОТИНАТ КАЛИЯ ПОЛУЧАЮТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

К раствору 3,17 г (0,0564 м) гидроксида калия в 32 мл воды добавляют 7,84 г (0,0564 м) 5-гидроксиникотиновой кислоты, перемешивают при 80-85 ºС в течение 5-10 мин. К полученному раствору вносят 0,8 г активного угля, перемешивают 10 мин, фильтруют, охлаждают массу до +5-7 ºС, добавляют 12 мл ацетона, перемешивают 2 часа. Осадок отделяют, промывают 5 мл ацетона, сушат, получают 7,80 г порошкообразного гигроскопичного 5-гидроксиникотината калия. Т_разл 300 ºС.

Найдено, %: С 39,93; Н 2,75; N 7,76. С₆Н₄NО₅K

Вычислено, %: С 39,97; Н 2,40; N 7,78.

ИК-спектр, см^-: 2975, 2850, 1615, 1600, 1385.

УФ-спектр, нм^-: 284 (вода)

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗАЯВЛЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ

Исследование проводили на изолированных сердцах крыс Wistar с массой тела 300 ±20 г. Все крысы были разделены на 4 опытные группы по 8 животных. Первая группа, контрольная, которой внутрибрюшинно вводили физиологический раствор. Второй группе внутрибрюшинно вводили доксорубицин (Teva) в кумулятивной дозе 20 мг/кг, однократно моделируя кардиомиопатию. Третьей - доксорубицин и мексикор(«МираксБиоФарма» ЗАО) в дозе 85,72 мг/кг/сутки. Четвертой - доксирубицин и 5-гидроксиникотинат калия в дозе 47 мг/кг/сутки. Мексикор и 5-гидроксиникотинат калия вводили ежедневно 1 раз в сутки. Животных из эксперимента выводили через 48 часов. Сердца извлекали у животных под золетиловым наркозом (30 мг/кг) и помещали в «ледяной» (2–4°С) раствор Кребса-Хензеляйта следующего состава ммоль: NaCl – 118,5; KCl – 4,7; MgSO₄/7Н₂О – 1,2; KH₂PO₄ – 1,2; CaCl₂ – 1,5; глюкоза – 11,1; NaHCO₃ – 25,0. Уровень pH раствора в ходе всего эксперимента составлял 7,4. После прекращения спонтанных сокращений выделяли аорту и отделяли соединительную ткань. Затем аорту канюлировали и производили ретроградную перфузию сердца методом Langendorff в режиме проточной перфузии в течение 20 мин раствором Кребса-Хензеляйта, насыщенным карбогеном (95% О₂ + 5% СО₂), при 37 °С и при давлении 100 мм рт.ст. и скорости перфузата 10 мл/мин. Сократительную функцию сердца регистрировали с помощью введенного в полость левого желудочка латексного баллончика, соединенного с датчиком давления, встроенного в аппарат для физиологических исследований МР150 компании «BiopacSystems, Inc» (California, USA). Баллончик заполняли дистиллированной водой, объем которой был достаточным для создания конечно-диастолического давления в левом желудочке на уровне 3-5 мм Hg. С помощью оригинальной прикладной программы AcqKnowledge компании «BiopacSystems, Inc» (California, USA) у всех крыс проводили регистрацию показателей сократимости: левожелудочковое давление (ЛЖД, мм рт.ст.), частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин), максимальную скорость сокращения (+dP/dtmax, мм рт.ст./c), максимальную скорость расслабления миокарда (-dP/dtmax, мм рт.ст./c). Затем для определения динамики диастолического напряжения сердца использовали прем увеличение частоты до 480 уд. в мин. в условиях концентрации Са²⁺ (2,5 ммоль/л) и увеличение его содержания в 2 раза до 5 ммоль/л. Для создания высокой частоты (480 уд. в мин) на металлизированную канюлю присоединяли коннектор-земля электрического стимулятора, а на ушко левого предсердия присоединяется коннектор-плюс. После 20 минут перфузии раствором с высоким содержанием Са²⁺ (5 ммоль/л) сердце подвергалось стимуляции электрическими импульсами с помощью прибора STM 200-1 компании «BiopacSystems, Inc» (California, USA) в течение 15 секунд.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

При исходной ЧСС 248 уд. в мин, несмотря на 20-минутный период стабилизации, выявлялось нарушение сократительной функции миокарда, что выражалось в снижении левожелудочкового давления на 27% по сравнению с показателями интактных групп животных. Диастолическое давление возрастало до 8 и было выше контроля, а максимальные скорости сокращения и расслабления снижены на 28% и 36% по отношению к группе интактных животных (табл. 1).

Терапия препаратом мексикор в дозе 85,7 мг/кг/сутки и биологически активной субстанцией 5-гидроксиникотината калия в дозе 27,6 мг/кг/сутки на данной модели патологии приводила к снижению показателей сократимости на 18% и 8% соответственно (табл. 1).

Показатели сократительной функции сердца крыс (M±m; n=8) 2,5 ммоль Са²+ в перфузате.

Таблица 1

Примечание: * - р<0,05 в сравнении с группой интактных животных; ** - р<0,05 в сравнении с группой контроля

Дальнейшим этапом наших экспериментов явилось повышение концентрации ионов Са²⁺ до 5 ммоль/л в перфузионном растворе. После 20 минут перфузии раствором с высоким содержанием Са²⁺ (5 ммоль/л) сердце подвергалось стимуляции электрическими импульсами в течение 15 секунд. Перфузия группы интактных сердец раствором с высоким содержанием Са²⁺ (5 ммоль/л) в течение 1-й минуты проявлялась положительным инотропным эффектом, что выражалось в возрастании систолического давления и его скоростных характеристик. При этом конечно-диастолическое давление увеличивалось до 20-25 мм рт.ст. и формировало дефект диастолы.

В группе контроля с моделированием доксорубициновой кардиомиопатии при навязывании высокого ритма сокращений (480 уд./мин) в течение первой минуты гиперкальциевой перфузии обнаруживали положительный инотропный эффект. Затем инотропный эффект нивелировался, отмечалась выраженное отрицательное инотропное действие и нарастание контрактурных сокращений, в результате чего силовые и скоростные показатели сократимости перфузии уменьшались, происходило увеличение конечно-диастолического давления до 40-60 мм рт.ст., что свидетельствует о значительных повреждениях и несостоятельности кальциевых насосов кардиомиоцитов.

При гиперкальциевой перфузии и при навязывании высокого ритма сокращений (480 уд./мин) скорость сокращения в группе с препаратом мексикор снижалась на 21%, а скорость расслабления была меньше более чем на 19% (табл. 2). В группе с 5-гидроксиникотината калия скорость сокращения снизилась лишь на 9%, а скорость расслабления на 11% соответственно. Полученные данные свидетельствуют о том, мексикор и 5-гидроксиникотината калия в разной степени влияют на сохранение сократительной способности миокарда. Все сердца в группе с 5-гидроксиникотинатом калия усваивали навязывание высокого ритма сокращений и улучшали показатели сократимости (табл. 2).

Показатели сократительной функции сердца крыс (M±m; n=8)5 ммоль Са²+ в перфузате при стимуляции (480 уд. в мин).

Таблица 2

Примечание: * - р<0,05 в сравнении с группой интактных животных; ** - р<0,05 в сравнении с группой контроля

Таким образом, принимая в расчет важность изменений антиоксидантного статуса как одного из важнейших путей реализации повышения кардиопротективной активности, приведенные результаты наглядно демонстрируют, что 5-гидроксиникотината калия в дозе 47 мг/кг/сутки проявляет наиболее выраженный кардиопротективный эффект в сравнении с препаратом мексикор в дозе 85,72 мг/кг/сутки, что выражается в улучшении показателей сократимости в 2 раза на данной модели патологии.