КАРДИОПЛЕГИЧЕСКИЙ РАСТВОР "БОКЕРИЯ-БОЛДЫРЕВА"
CARDIOPLEGIC "BOKERIA-BOLDYREV" SOLUTION

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии.
Кардиоплегический раствор используется при операциях на открытом сердце для интраоперационной защиты миокарда в условиях гипотермии и позволяет добиться быстрой и безопасной остановки сердечной деятельности во время искусственного кровообращения, а также эффективного восстановления сердечной деятельности и сохранения сократительной способности миокарда, перенесшего кардиоплегическую ишемию.
Известен кардиоплегический раствор «АСН-БОКЕРИЯ-БОЛДЫРЕВА» (RU №2413502 C1, 10.03.2011, №7), содержащий: K - 14-16 ммоль/л, Na - 100-110 ммоль/л, Ca - 0,025-0,04 ммоль/л, Mg - 15,5-16 ммоль/л, маннит - 20-30 ммоль/л, L-гистидин - 4,5-7,0 ммоль/л, L-карнозин - 90-110 ммоль/л, N-ацетилкарнозин - 35-50 ммоль/л; содержание в граммах: хлорид натрия - 4,30-4,62 г, хлорид калия - 1,092-1,156 г, хлорид магния - 3,190-3,485 г, маннит - 4,365-4,520 г, L-карнозин - 24,1504-24,1650 г, N-ацетилкарнозин - 8,056-11,032 г, L-гистидин - 0,705-0,820 г, вода для инъекций до 1000 мл.
Кардиоплегический раствор обладает следующими физическими свойствами: осмолярность - 320-330 мосм/л, pH - 7,25-7,42 при температуре хранения +4-10°C, температура при введении - +12-14°C, буферная емкость раствора - 30-33 мэкв/л·ед. pH. Кардиоплегический раствор готовится с обязательной тонкой очисткой. Все ингредиенты должны составлять 100-110% от указанного количества. Раствор фильтруют через стерильный 0,2-микрометровый фильтр в стерильную посуду с градуированной шкалой по 400 мл, во флаконы нейтрального стекла марки 1, укупоренные резиновыми пробками с металлической обкаткой. Растворителем служит апирогенная вода, до 1000 мл, которую получают высокой степенью очистки. В воду последовательно добавляют сухие, предварительно взвешенные вещества, содержащие электролиты: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния, и добавляют хлорид кальция, затем в полученный солевой раствор последовательно добавляют L-карнозин, N-ацетилкарнозин, L-гистидин в концентрациях в интервале 90-110 ммоль/л, 35-50 ммоль/л, 4,5-7,0 ммоль/л соответственно. Для стабилизации осмолярности в раствор добавляют маннит в концентрации 25 ммоль/д. Режим стерилизации при температуре 120°C и давлении 1,1 атм в течение 8 мин.
Недостатками кардиоплегического раствора является падение амплитуды, скорости фронта и скорости спада пульсовой волны, а также подъем диастолического давления в левом желудочке сердца во время реперфузии.
Техническим результатом применения предлагаемого кардиоплегического раствора является предотвращение падения амплитуды, скорости фронта и скорости спада пульсовой волны, а также подъема диастолического давления в левом желудочке сердца во время реперфузии при сохранении буферной емкости и осмолярности кардиоплегического раствора с физиологическими параметрами pH.
Предлагаемый кардиоплегический раствор содержит: K - 14-16 ммоль/л, Na - 59-61 ммоль/л; Ca - 0,025-0,04 ммоль/л; Mg - 15,5-16 ммоль/л; маннит - 20-30 ммоль/л; L-гистидин - 4,5-7,0 ммоль/л; L-карнозин - 90-110 ммоль/л; N-ацетилкарнозин - 35-50 ммоль/л; содержание в граммах: хлорид натрия - 3,41-3,62 г, хлорид калия - 1,092-1,156 г, хлорид магния - 3,190-3,485 г, глюконат кальция - 0,0105-0,0130 г, маннит - 4,365-4,520 г, L-карнозин - 24,1504-24,1650 г, N-ацетилкарнозин - 8,056-11,032 г, L-гистидин - 0,705-0,820 г, вода для инъекций до 1000 мл.
Кардиоплегический раствор обладает следующими физическими свойствами: осмолярность - 320-340 мосм/л, pH  - 7,10-7,32 при температуре хранения +4-10°C, температура при введении +12-14°C, буферная емкость раствора - 30-33 мэкв/л·ед. pH.
Кардиоплегический раствор готовится с обязательной окончательной тонкой очисткой. Все ингредиенты должны составлять 100-110% от указанного количества. Кардиоплегический раствор фильтруют через стерильный 0,2-микрометровый фильтр в стерильную посуду с градуированной шкалой по 400 мл, во флаконы нейтрального стекла марки 1, укупоренные резиновыми пробками с металлической обкаткой. Растворителем служит апирогенная вода, до 1000 мл, которую получают высокой степенью очистки. В части кипящей воды растворяют глюконат кальция. В оставшуюся воду последовательно добавляют сухие, предварительно взвешенные вещества, содержащие электролиты в порядке увеличения их количества: глюконат кальция, хлорид калия, хлорид магния, хлорид натрия, L-гистидин, N-ацетилкарнозин, L-карнозин. Для стабилизации осмолярности добавляют маннит в концентрации 25 ммоль/л.
Технический результат достигается тем, что в кардиоплегическом растворе, содержащем хлорид натрия, хлорид калия - 1,092-1,156 г, хлорид магния - 3,190-3,485 г, маннит - 4,365-4,520 г, L-карнозин - 20,1504-24,1650 г, N-ацетилкарнозин - 8,056-11,032 г, L-гистидин - 0,705-0,820 г, воду для инъекций до 1000 мл, содержание хлорида натрия составляет 3,41-3,62 г, используется глюконат кальция - 0,0105-0,0130 г, сухие компоненты добавляются в строго определенной последовательности, продолжительность стерилизации увеличена с 8 до 12 минут.
Пример 1
Приготовили раствор, содержащий: K - 14 ммоль/л, Na - 59,8 ммоль/л, Ca - 0,025 ммоль/л, Mg - 15 ммоль/л, маннит - 24 ммоль/л, L-гистидин - 4,5 ммоль/л, L-карнозин - 95 ммоль/л, N-ацетилкарнозин - 42 ммоль/л, осмолярность - 330 ммосм/л, pH  раствора составляла - 7,2-7,4; содержание в граммах: хлорид натрия - 3,50 г, хлорид калия - 1,04 г, хлорид магния - 3,05 г, 10% раствор глюконата кальция - 0,011 г, маннит - 4,37 г, L-карнозин - 21,5 г, N-ацетилкарнозин - 11,26 г, L-гистидин - 0,7 г; буферная емкость раствора составляла 30-33 мэкв/л·ед. pH. Составным компонентом приготавливаемого раствора являлась вода для инъекций до 1000 мл.
Раствор приготовили с обязательной окончательной тонкой очисткой. Все ингредиенты составляли 100% от указанного количества. Раствор фильтровали через стерильный 0,2-микрометровый фильтр в стерильную посуду с градуированной шкалой по 400 мл, во флаконы нейтрального стекла марки 1, укупоренные резиновыми пробками с металлической обкаткой. Растворителем служила апирогенная вода в объеме до 1000 мл, которую получили высокой степенью очистки. В воду последовательно добавляли сухие, предварительно взвешенные вещества, содержащие электролиты: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния, маннит и хлорид кальция.
Затем, в полученный солевой раствор последовательно добавили: L-карнозин, N-ацетилкарнозин, L-гистидин. Режим стерилизации - при температуре 120°C и давлении 1,1 атм в течение 12 минут. После выхода продукта проводили полный его химический анализ в экспресс-лаборатории.
Пример 2
Приготовили раствор, содержащий: K - 14 ммоль/л, Na - 60,2 ммоль/л, Ca - 0,025 ммоль/л, Mg - 15 ммоль/л, маннит - 24 ммоль/л, L-гистидин - 4,5 ммоль/л, L-карнозин - 95 ммоль/л, N-ацетилкарнозин - 42 ммоль/л, осмолярность - 334 ммосм/л, pH  раствора составляла - 7,2-7,4; содержание в граммах: хлорид натрия - 3,52 г, хлорид калия - 1,04 г, хлорид магния - 3,05 г, 10% раствор глюконата кальция - 0,011 г, маннит - 4,37 г, L-карнозин - 21,5 г, N-ацетилкарнозин - 11,26 г, L-гистидин - 0,7 г; буферная емкость раствора составляла 30-33 мэкв/л·ед. pH. Составным компонентом приготавливаемого раствора являлась вода для инъекций до 1000 мл.
Раствор приготовили с обязательной окончательной тонкой очисткой. Все ингредиенты составляли 100% от указанного количества. Раствор фильтровали через стерильный 0,2-микрометровый фильтр в стерильную посуду с градуированной шкалой по 400 мл, во флаконы нейтрального стекла марки 1, укупоренные резиновыми пробками с металлической обкаткой. Растворителем служила апирогенная вода в объеме до 1000 мл, которую получили высокой степенью очистки. В воду последовательно добавляли сухие, предварительно взвешенные вещества, содержащие электролиты: хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния, маннит и хлорид кальция.
Затем в полученный солевой раствор последовательно добавили: L-карнозин, N-ацетилкарнозин, L-гистидин. Режим стерилизации - при температуре 120°C и давлении 1,1 атм в течение 12 минут. После выхода продукта проводили полный его химический анализ в экспресс-лаборатории.
Гипотермическую ишемию в условиях защиты миокарда с использованием кардиоплегического раствора проводили на сердцах крыс.
Для оценки и сравнения кардиопротекторных свойств кардиоплегического раствора «АСН-БОКЕРИЯ-БОЛДЫРЕВА» и предлагаемого кардиоплегического раствора проводили исследование на установке для ретроградной перфузии изолированного сердца крысы по методу Лангендорфа.
Зажим, перекрывающий поступление перфузионного раствора в канюлю, открывали полностью, чем увеличивали приток перфузирующего раствора в канюлю до 12-15 мм/мин. При помощи механизма, регулирующего глубину погружения, катетер для измерения давления вставляли в левый желудочек. Затем отрезали легкие. В результате перфузионный и кардиоплегический раствор из аорты поступал в коронарные артерии, питал сердце и выходил через вены сердца в правое предсердие. При сокращении правого предсердия и правого желудочка раствор вытекал через легочный ствол, верхнюю и нижнюю полые вены, омывая сердце.
Кардиоплегический раствор, температура которого была +12-14°C, вводился антеградно, в течение 5 минут. После этого сердце помещали на чаше с раствором Кребса-Хензеляйта в термостат на 480 минут при температуре +8°C. Затем проводили реперфузию нормотермическим перфузионным раствором с оценкой сердечной деятельности.
Оценку сердечной деятельности проводили посредством непрерывной регистрации кривой давления в левом желудочке (ЛЖ). Для этого в полость ЛЖ через аорту вводился полиэтиленовый катетер толщиной 0,75 мм, заполненный жидкостью и подсоединенный к датчику давления. Регистрация шла с частотой дискретизации аналогового сигнала 0,2 кГц с помощью прибора «BIOPAC Systems MP100A-CE», а анализ данных с помощью программного обеспечения AcqKnowledge v.3.9.1. Рассчитывались следующие параметры: диастолическое давление в левом желудочке (ДД), систолическое давление в левом желудочке (СД), амплитуда пульсовой волны (dP) вычислялась как разница между СД и ДД, максимальная скорость фронта пульсовой волны (+dp/dt), максимальная скорость спада пульсовой волны (-dp/dt), частота сердечных сокращений (ЧСС). После вычисления значений параметров для каждого сердечного цикла проводился расчет этих параметров на определенном промежутке времени. Все показатели гемодинамики рассматривались относительно исходных значений, которые фиксировались на нормотермическом сердце при температуре ~36,7°C.
Анализ результатов проводили путем сравнения данных в трех группах препаратов крысиных сердец. Первая группа (20 препаратов) - кардиоплегический раствор «АСН-БОКЕРИЯ-БОЛДЫРЕВА». Вторая группа (20 препаратов) - состав предлагаемого кардиоплегического раствора соответствовал Примеру 1. Третья группа (20 препаратов) - состав предлагаемого кардиоплегического раствора соответствовал Примеру 2. Статистический анализ проводился с применением стандартных методов математической статистики и пакета программ STATISTICA 10.0.
Исходные значения параметров в трех группах достоверных различий не показали (p>0,05). После применения кардиоплегических растворов были зафиксированы достоверные различия между «АСН-БОКЕРИЯ-БОЛДЫРЕВА» и предлагаемым раствором в пользу последнего.
Характер восстановления сердечной деятельности: в первой группе самостоятельное восстановление сердечной деятельности наблюдали в 12 (60%) препаратах из 20, в остальных случаях потребовалась дефибрилляция; во второй группе самостоятельное восстановление сердечной деятельности зафиксировано в 19 (95%) препаратах из 20; в третьей группе самостоятельное восстановление сердечной деятельности зафиксировано в 18 (90%) препаратах из 20.
Уменьшение амплитуды пульсовой волны в динамике (табл.1) во второй и третьей группах происходило достоверно менее интенсивно, чем в первой (p<0,001).
При этом достоверно одинаково при сравнении второй и третьей групп между собой (p>0,05).
Таблица 1
Динамика средних значений амплитуды пульсовой волны на основных этапах реперфузии
Этапы реперфузии, мин
Амплитуда пульсовой волны, мм рт.ст.
I группа
II группа
III группа
5
81,54±8,34
76,26±6,84
64,47±5,15
15
77,96±8,01
72,92±6,60
60,49±4,51
30
74,69±7,68
69,93±6,31
56,35±4,35
Скорость фронта пульсовой волны в динамике (табл.2) снижалась во всех трех группах, при этом средние значения ее во второй и третьей группах оказались достоверно выше, чем в первой (p<0,05). Сравнение второй и третьей группы между собой показало отсутствие достоверных различий и до, и после перенесенной аноксии (p>0,05).
Таблица 2
Динамика скорости фронта пульсовой волны на основных этапах реперфузии
Этапы реперфузии, мин
Скорость фронта пульсовой волны, мм рт.ст./с
I группа
II группа
III группа
5
853,43±87,2
833,33±93,61
697,28±79,01
15
815,76±82,93
797,25±91,36
653,81±71,08
30
781,3±79,06
764,27±86,77
610,04±69,15
Скорость спада пульсовой волны на основных этапах реперфузии (табл.3) претерпела такие же изменения, то есть оказалась достоверно меньше в первой группе по сравнению со второй и с третьей (p<0,05). При этом отсутствовали достоверные различия при сравнении второй и третьей групп между собой (p>0,05).
Таблица 3
Динамика скорости спада пульсовой волны на основных этапах реперфузии
Этапы реперфузии,  мин
Скорость спада пульсовой волны, мм рт.ст./с
I группа
II группа
III группа
5
665,42±80,41
530,75±56,11
499,71±57,36
15
636,55±77,74
797,25±91,36
470,15±55,11
30
609,55±73,96
486,67±51,78
437,64±51,25
Диастолическое давление левого желудочка (табл.4) возрастало в течение всего времени наблюдения. Достоверно меньшее изменение наблюдалось во второй и третьей группах (p<0,05). Отличий между второй и третьей группами достоверно выявлено не было (p>0,05).
Таблица 4
Динамика диастолического давления в левом желудочке на основных этапах реперфузии
Этапы реперфузии, мин
Давление в левом желудочке, мм рт.ст.
I группа
II группа
III группа
15
20,79±5,37
19,96±6,18
23,46±4,01
30
26,71±6,81
25,58±7,86
27,48±4,72
45
26,99±6,89
25,32±7,77
32,14±5,47
В сравнительном аспекте предлагаемый кардиоплегический раствор после длительной ишемии (480 минут) и гипотермии (+12-14°C) способствует более эффективному восстановлению сердечной деятельности и повышению сократимости миокарда с минимальными нарушениями ритма и проводимости.