Результат интеллектуальной деятельности: АНТИГИПОКСИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО

Изобретение относится к химическим соединениям, обладающим антигипоксической активностью, которые могут найти применение в области медицины, в частности в фармакологии, патофизиологии, медицине экстремальных состояний

Повышение резистентности организма к остро формирующейся гипоксии может быть достигнуто путем снижения уровня энергетических затрат, в том числе и за счет фармакологических веществ, относящихся к категории антигипоксантов.

Известным корректором острой гипоксии является производное аминотиола - амтизол, признанное Фармакологическим комитетом Министерства здравоохранения РФ в качестве эталонного антигипоксанта, и используются как вещество сравнения в опытах с новых химических соединений изучением - перспективных антигипоксантов.

Амтизол(3,5-диамипо-1,2,4-тиадиазол). Вещество впервые синтезировано на кафедре фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. Снижает потребность организма в кислороде снижая дыхательный контроль в тканях. Вещество ограничивает интенсивность течения нефосфорилирующих видов окисления, улучшает сопряжение процессов окислительного фосфорилирования в митохондриальном компартменте. Обладает положительным влиянием на стабильность антиоксидантной системы организма. Главным недостатком амтизола является его низкая эффективность при острой гипоксии с гиперкапнией и нестабильность в растворимой форме (Смирнов А.В., Криворучко Б.И., Зарубина И.В. Влияние амтизола на энергетический обмен и процессы перекисного окисления липидов при острой гипоксии // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1996. - Т. 59, №5. - С. 56-58).

В качестве эффективных протекторов гипоксических состояний предлагают металлокомплексные соединения. Наиболее активным представителем этой группы антигипоксантов является вещество πQ1983, представляющее собой комплексное соединение двухвалентного цинка, замещенного 3-гидроксипиридина и диорганодихалькогенида - гексакис(3-гидрокси-2-этил-6-метилпиридинато)[трис(дибензилдиселенидо)]дицинк(II) пентадекасемигидрат. Вещество превосходит по эффективности амтизол на моделях острой экзогенной гипоксии, включая и острую гипоксию с гиперкапнией. Недостатком вещества πQ1983 является низкая растворимость в воде и высокая токсичность (Сосин Д.В., Парфёнов Э.А., Евсеев А.В., Правдивцев В.А. Селенсодержащее металлокомплексное соединение πQ1983 - перспективное средство профилактики острых гипоксических состояний // Обзоры по клин. фармакологии и лекарственной терапии. - 2011. - Т. 9, №1. - С. 63-68).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение спектра эффективных веществ с быстрореализуемым антигипоксическим действием путем синтеза металлокомплексных соединений на основе биометаллов и известных органических лигандов.

Сущность изобретения состоит в том, что предложено антигипоксическое вещество (лабораторный шифр вещества - πQ2721), представляющее собой анионное комплексное соединение двухвалентного цинка, замещенного уксусной кислотой и 3.3'-диселенодипропионовой кислотой, - диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрат формулы;

Na₂[Zn(II)L₂L']5H₂O,

где L:

CH₃COOH

L'₂:

HOOCCH₂CH₂SeSeCH₂CH₂OOH.

Синтез диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрата (вещество πQ2721) осуществляют известным в литературе методом синтеза комплексных соединений.

К водному раствору натровой соли 3.3'-диселенодипропионовой кислоты (из 2,93 г кислоты) прибавляют 0,78 г оксида цинка, избыток уксусной кислоты и выдерживают при нагревании при перемешивании 4 часа. После этого отгоняют летучие компоненты в вакууме, а остаток доводят до постоянного веса. Выход 5,94 г. При растирании - тонкий желтый порошок. Найдено, %: С 18,96; H 4,51. C₁₀H₁₆O₈Na₂Se₂Zn⋅5H₂O. Вычислено, %: С 19,25; Н 4,33.

На базе лаборатории научно-исследовательского центра Смоленского государственного медицинского университета вещество πQ2721 было испытано в экспериментах на мышах и крысах, подвергавшихся воздействию острой гипоксии с гиперкапнией (ОГ+Гк), в ходе чего впервые был выявлен его антигипоксический эффект.

Опыты выполнены на 40 белых мышах-самцах массой 20-25 г. и 28 белых крысах-самцах массой 170-180 г. Количество мышей в контрольных и опытных группах составляло по 7 особей. Животных содержали в обычных условиях вивария. Опыты проведены в соответствии с международными стандартами по гуманному обращению с лабораторными животными.

Оценку антигипоксических эффектов диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрата и веществ сравнения (амтизол, πQ1983) изначально проводили на мышах, переживавших состояние ОГ+Гк. За 60 мин. до формирования у животных состояния ОГ+Гк, опытной группе вводили внутрибрюшинно по 0,3 мл раствора изучаемого вещества в дозах 10, 25 и 50 мг/кг (растворитель - физиологический раствор натрия хлорида). Животным контрольной группы вводили по 0,3 мл растворителя. У всех мышей перед введением и пред помещением в условия ОГ+ГК измеряли ректальную температуру.

Процедура для крыс отличалась лишь объемом растворителя, который составлял 1 мл физиологического раствора натрия хлорида.

Состояние ОГ+Гк у мышей и крыс моделировали путем помещения животного в стеклянную герметичную емкость объемом 0,25 (мышь) или 1,0 л (крыса). По мере нахождения в замкнутом пространстве запасы наличного кислорода в емкости быстро снижались, что приводило к развитию у мышей состояния гипоксии, а содержание углекислого газа возрастало, что приводило к развитию состояния гиперкапнии. В итоге, животные погибали, а показатель их продолжительности жизни был использован в качестве основного критерия резистентности к ОГ+Гк. Для объективной оценки эффекта веществ у мышей регистрировали электрокардиограмму (ЭКГ) - кривую электрической активности миокарда.

Введение диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрата внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг через 60 мин. приводило к снижению ректальной температуры на 4°С, а доза 50 мг/кг - снижала температуру более чем на 6°С. Введение вещества в дозе 50 мг/кг приводило к замедлению частоты следования кардиоциклов с 604±10/мин до 325±11/мин (табл. 1).

Снижение температуры тела в сочетании с динамикой ЭКГ позволило сделать промежуточный вывод о факте замедления метаболизма у мышей опытных групп. В условиях ОГ+Гк продолжительность жизни мышей составила для контрольной группы соответственно 29,5±3,6 мин. (табл. 2).

После введения вещества πQ2721 резистентность мышей к острой гипоксии значительно возрастала. Отмечали прямую положительную зависимость между дозой и эффектом. В частности доза 50 мг/кг обеспечивала увеличение продолжительности жизни в 3,5 раза в сравнении с контролем (табл. 2).

В ходе изучения динамики потребления животными кислорода было установлено, что на фоне действия вещества πQ2721 скорость потребления кислорода мышами существенно снижалась в сравнении с контрольной группой, что способствовало повышению резистентности к ОГ+Гк (фиг. 1).

Следует подчеркнуть, что эффективность веществ сравнения (амтизол, πQ1983) по всем выбранным критериям оценки была существенно ниже в сравнении с результатом, полученном после введения вещества πQ2721, хотя амтизол и вещество πQ1983 достоверно повышали продолжительность жизни животных на 83%, а на 171% соответственно.

Для подтверждения антигипоксической активности диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрата были выполнены опыты на крысах, переживавших состояние ОГ+Гк, где защитный эффект вещества πQ2721 также выявлялся отчетливо. При этом, вещество πQ2721 в ряду веществ вновь проявило себя как более эффективное в дозе 50 мг/кг (табл. 3).

В ходе исследования было статистически достоверно доказано, что вещество πQ12721 обладает антигипоксическим действием. По эффективности и широте действующих доз изученное вещество превосходит эталонные антиоксиданты амтизол и суназол на модели ОГ+Гк. Механизм действия диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрата связан с обратимым угнетением энергетического обмена, что подтверждается снижением ректальной температуры у мышей, замедлением частоты работы сердца. Защитный эффект вещества πQ2721 подтвержден на двух видах животных - мышах и крысах.

Таким образом, выявлено, что анионное комплексное соединение двухвалентного цинка, замещенного уксусной кислотой и 3.3'-диселенодипропионовой кислотой - диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрат (вещество πQ2721): увеличивает продолжительность жизни мышей и крыс в условиях острой гипоксической гипоксии после внутрибрюшинного введения; превосходит по эффективности препараты сравнения - антигипоксанты амтизол и πQ1983-при их применении в равных дозировках; снижает ректальную температуру, замедляет частоту сердечных сокращений.

В связи с этим, диацетато(3.3'-диселенодипропионовая кислота)цинк(II) динатрийпентагидрат может найти применение как перспективный антигипоксант при риске формирования острых гипоксических состояний.