ПРОИЗВОДНОЕ 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ) ПРОПИОНАТА - 5-ГИДРОКИСИНИКОТИНАТ 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ) ПРОПИОНАТ КАЛИЯ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ЭНДОТЕЛИОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
3-(2,2,2-TRIMETHYLHYDRAZINIUM) PROPIONATE DERIVATIVE - 3-(2,2,2-TRIMETHYLHYDRAZINIUM) POTASSIUM PROPIONATE 5-NICOTINATE HYDROXIDE EXHIBITING ENDOTHELIOPROTECTIVE ACTIVITY

Изобретение относится к области медицины, конкретно к новым химическим соединениям - 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия, обладающим эндотелиопротекторной активностью.
Известна фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат, Д-глюкуроновую кислоту, изотонический раствор для стимуляции гемопоэза (RU №2033152, публ. 20.04.1995).
Известна комбинация, в состав которой входят пероральные сахароснижающие препараты, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), антиоксиданты и 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат, позволяющая снижать выраженность симптомов периневральной ишемии (RU №2402325, публ. 27.10.2010).
Предложенные фармацевтические композиции, представляют собой комбинацию, включающую два или несколько соединений с 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионатом, действующих однонаправленно, для повышения эффективности при лечении заболевания сердечно-сосудистой системы. Но использование нескольких компонентов в лечении увеличивает возможность проявления побочных эффектов отдельно взятого препарата, неудобство использования для больного и вероятность возникновения непредсказуемого эффекта при взаимодействии.
Известно использование фармацевтических композиций, содержащих 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата дигидрат (милдронат) и соль и/или соли янтарной кислоты, в твердой и/или жидкой форме, в качестве противоишемического, антигипоксического, антиоксидантного средства при использовании в острой и подострой стадии различных гипоксических состояний, в частности у больных с острым инфарктом миокарда и сердечной недостаточностью (RU №2005125660, публ. 20.02.2007).
Известна эндотелиопротективная эффективность самого 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата (милдроната) (М.В.Корокина и Е.В.Артюшкова с соавторами («Эндотелиопротекторные свойства эналаприла и милдроната» Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина. Фармация 2011, №4 с.57-61, «Эндотелио- и кардиопротективные эффекты цитопротектора метаболического действия мельдония при экспериментальном моделировании дефицита оксида азота» сб. тр. межвуз. науч. конф., посвящ. памяти проф. Владислава Васильевича Пичугина и 75-летию КГМУ, Курск 2009 г, с.95-97).
2
-
При экспериментальном моделировании артериальной гипертензии у животных увеличение реактивных форм кислорода приводит к эндотелиальной дисфункции, что подтверждается улучшением эндотелиозависимой релаксации при введении антиоксидантов. В настоящее время для коррекции эндотелиальной дисфункции перспективными считаются препараты, обладающие антиоксидантными свойствами, так как главным механизмом, лежащим в основе эндотелиальной дисфункции, является снижение продукции и биодоступности NO при одновременном повышении супероксид аниона, который обладает способностью тормозить экспрессию и активность эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), а также связывать и инактивировать NO, уменьшать его содержание в клетке. Сдвиг физиологического равновесия между NO и О ведет к образованию высокотоксичного пироксинитрита (ONOO), 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат (милдронат) сам антиоксидантными свойствами не обладает, но повышает в организме концентрацию гамма-бутиробетаина (ГББ), так как под влиянием милдроната он медленнее окисляется до карнитина. В свою очередь, ГББ способен индуцировать образование оксида азота (NO), который действует как один из наиболее активных природных агентов, связывающих свободные радикалы в организме. Механизм эндотелиопротекторного действия милдроната является опосредованным, т.е. увеличивая количество, ГББ способен защищать клетки от эффектов свободных радикалов, но это осуществляется через индукцию биосинтеза NO.
Принимая в расчет важность изменения антиоксидантного статуса как одного из важнейших путей реализации повышения эндотелиопротекторной активности милдроната, необходимо повышение его антиоксидантного действия, способствующего увеличению эндотелиопротекторных свойств.
Задачей изобретения является создание нового производного 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата, обладающего более выраженной эндотелиопротекторной активностью.
Поставленная задача достигается тем, что создается новое производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата, полученное путем взаимодействием 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата с гидроокисью калия и 5-гидрокисиникотиновой кислотой в присутствии растворителя при нагревании.
обладающее эндотелиопротекторной активностью.
Модификация 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата - 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия - является новым химическим соединением и проявляет наиболее ярко выраженное эндотелиопротекторное и антиоксидантное действия перед препаратом сравнения - милдронатом, за счет введения новой функциональной группы
(5-гидрокисиникотинат), что позволило усилить эндотелиопротекторное свойство нового химического соединения.
Известно, что введение функциональной группы 5-гидроксиникотината в молекулу позволяет проявлять наличие антидиабетических (Liepinsh E. et al.), гиполипидемических эффектов, а также антиоксидантной активности данной группы, которая реализуется путем нормализации содержания продуктов перекисного окисления липидов в эритроцитах (Смирнов Л.Д., Терехина и соавт., 1999), тем самым эта группа позволит обеспечить повышение эндотелиопротекторного эффекта и дать возможность более широкого использования нового производного для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Предлагаемое новое производное в патентной и научно-технической литературе не описано.
Пример получения 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия.
разлож
К раствору 1,46 г (0,024 моля) калия гидроокиси в 40 мл 2-пропанола при 30-32°С и перемешивании добавляют 3,5 г (0,024 моля) 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата и выдерживают 20-25 минут. В полученный раствор загружают 3,34 г (0,024 моля) 5-гидрокисиникотиновой кислоты, перемешивают 30 минут, охлаждают до 5-8°С, кристаллизуют. Образовавшийся осадок отделяют, промывают 2×5 мл охлажденного 2-пропанола, сушат, получают 8,1 г (выход 91,8%) мелкокристаллический гигроскопичный продукт, Т 220-222°С.
12
18
3
5
1
2
Найдено, %: С - 38,91; Н - 6,05; N - 11,29; CHNOK•2,5 HO;
Вычислено, %: С - 39,13; Н - 6,25; N - 11,41.
-1
ИК-спектр, см: 3476, 3416, 2960, 2892, 1584, 1484, 1396, 1312, 1156, 792 (хлорид натрия).
Фармакологические свойства заявленного соединения
Опыты проводят на белых крысах, самцах линии Wistar массой 250-300 г. L-NAME (N-нитро-L-аргинин метиловый эфир) вводится внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) вводят катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляют в правую бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряют непрерывно посредством датчика и компьютерной программы «Biopac Systems, Inc.». Функциональные пробы: эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) - внутривенное введение ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг, эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВ) - внутривенное введение нитропруссеида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг. При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при р<0,05.
Пример конкретного выполнения
Болюсное внутривенное введение АХ в течение 3-5 с приводило к резкому падению артериального давления, достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 84,3±4,4, для диастолического давления (ДАД) - 38,7±2,8, при этом в течение первых 2-3 с развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. ЭНЗВ также характеризовалась снижением САД до 83,0±3,7, ДАД до 42,1±4,4 с последующим восстановлением. Блокада NO-синтазы с помощью длительного, ежедневного, в течение 7 суток внутрибрюшинного введения L-NAME (в дозе 25 мг/кг) вызывала артериальную гипертензию (САД - 190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9 мм рт.ст.) и приводила к меньшему снижению показателей АД после введения АХ (САД до 110,6±5,2, ДАД до 82,8±6,6 мм рт.ст.) и НП (САД до 88,7±4,7, ДАД до 50,8±4,2 мм рт.ст.) по сравнению с интактными животными.
Одновременное введение L-NAME и 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата приводило к следующим показателям АД (САД - 181,8±9,3, ДАД - 128,8±6,0 мм рт.ст.), а в экспериментах с 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия (в дозе 199,1 мг/кг внутрибрюшинно) не приводило к снижению показателей исходных значений АД (САД - 183,1±3,8, ДАД - 125,1±4,5 мм рт.ст.), следовательно, и милдронат, и исследуемое производное не оказывали статистически значимого влияния на САД и ДАД и не предотвращали развитие выраженной гипертензии в экспериментах. Дозу производного рассчитывали по формуле:
,
1
где Д - доза исследуемого производного 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия;
2
Д - доза для препарата сравнения - милдронат;
1
M - молекулярная масса 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия;
2
М - молекулярная масса 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат (милдроната);
При выборе дозы милдроната исходили из минимальной терапевтической дозы препарата с использованием коэффициента пересчета доз для животных, в данном случае для крыс (Freireich et al., 1966, Уланова И.П. и др. 1968).
Принципиальная разница в ЭЗВ и ЭНЗВ у интактных животных и животных с введением ингибитора NO-синтазы L-NAME закономерно привела к необходимости выведения специального показателя, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции, являющегося отношением площади треугольника над трендом реакции восстановления артериального давления (АД) в ответ на введение НП (эндотелийнезависимая вазодилатация) к площади треугольника над трендом реакции восстановления АД в ответ на введение АХ (эндотелийзависимая вазодилатация).
Рассчитывали это отношение у каждого животного интактной группы и крыс после моделирования блокады NO-синтазы и получили разницу данного показателя в 5 раз - соответственно 1,1±0,1 у интактных и 5,4±0,6 у животных, получавших L-NAME.
Таким образом, для дальнейшей оценки влияния АХ и НП при ЭЗВ и ЭНЗВ использовано это отношение как показатель коррекции эндотелиальной дисфункции. Так, в группе, где на фоне введения ингибитора NO-синтазы L-NAME вводился милдронат, это отношение соответствовало значению 2,9±0,4, а в группе с введением 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия - 2,3±0,2 (таблица 1). Что говорит о наиболее выраженном эндотелиопротекторном эффекте исследуемого производного.
Результаты влияния 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата и 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия на коэффициент эндотелиальной дисфункции при моделировании L-NAME-индуцированного (25 мг/кг внутрибрюшинно, однократно в течение 7 дней) дефицита оксида азота приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Группы животных
Функциональная проба
САД, мм рт.ст.
ДАД, мм рт.ст.
S сосудистой реакции при проведении ЭЗВД с АХ и ЭНВД с НП, в ус. ед.
КЭД, ус. ед.
Интактные
Исходное
137,7±3,7
101,9±4,3
АХ
84,3±4,4
38,7±2,8
1268,0±74,8
1,1±0,1
НП
83,0±3,7
42,1±4,4
1375,3±93,7
Получавшие L-NAME (25 мг/кг)
Исходное
190,3±6,7<sup>∗</sup>
145,0±3,9<sup>∗</sup>
АХ
110,6±5,2<sup>∗</sup>
82,8±6,6<sup>∗</sup>
695,3±87,6<sup>∗</sup>
5,4±0,6<sup>∗</sup>
НП
88,7±4,7
50,8±4,2
3322,7±116,7<sup>∗</sup>
L-NAME (25 мг/кг) + милдронат (90 мг/кг)
Исходное
181,8±9,3<sup>∗∗</sup>
128,8±6,0<sup>∗∗</sup>
2,9±0,4<sup>∗∗</sup>
АХ
84,6±3,6
52,2±2,7
823,96±111,4<sup>∗∗</sup>
НП
93.2±4,9
57,6±6,1
2389,5±179,6<sup>∗∗</sup>
L-NAME (25 мг/кг)+5-гидрокисини котинат 3-(2,2,2-триметилгид разиний) пропионата калия (199,1 мг/кг)
Исходное
183,1±3,8<sup>∗∗</sup>
125,1±4,5<sup>∗∗</sup>
АХ
91,5±3,4
64,5±2,6
821,0±99,2<sup>∗∗</sup>
2,3±0,2<sup>∗∗</sup>
НП
104,7±6,5
63,0±6,7
1888,3±177,2<sup>∗∗</sup>
Примечание: <sup>∗</sup> -- р<0,05 в сравнении с интактной группой, <sup>∗∗</sup> - р<0,05 в сравнении с L-NAME, САД - систолическое артериальное давление, ДАД - диастолическое артериальное давление, S - площадь над кривой восстановления артериального давления при проведении функциональных проб, КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции.
Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать активизацию коррекции эндотелиальной дисфункции на фоне введения L-NAME, 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионатом и его производным 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия, но эндотелиопротекторный эффект производного 5-гидрокисиникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия выше по сравнению с препаратом сравнения милдронат за счет введения новой функциональной группы. Указанные свойства предлагаемого производного могут найти применение в медицине в комплексном лечении для коррекции эндотелиальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях.