СРЕДСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ
HYPOGLYCEMIC AGENT

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, к гипогликемическим средствам, влияющим на содержание глюкозы в крови при лечении заболеваний, связанных с нарушениями обменных процессов, таких как сахарный диабет, путем использования для этой цели хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты.
Ранее этот препарат описан в качестве средства для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки [Патент РФ №2179439, 20.02.2002], антигипоксического средства [Патент РФ №2232576, 2002], средства для заживления кожных ран первичным натяжением [Патент РФ №2270007 от 22.03.2004]. Испытание его в качестве гипогликемического средства обусловлено тем, что он не обладает токсическим, аллергизирующим действием, синтез прост и доступен.
Под гипергликемией подразумеваются состояния, при которых в крови повышено содержание глюкозы, приводящее к хроническому заболеванию - сахарному диабету, при котором возникает абсолютная или относительная недостаточность инсулина в организме, вызывающая нарушения обмена веществ, главным образом углеводного.
Широкое распространение, рост заболеваемости, частое развитие сосудистых осложнений ставят сахарный диабет на уровень ведущих проблем медицины и требуют глубокого его изучения. Однако за последние 15 лет сахарный диабет «помолодел» и заболеваемость увеличилась на 80% среди лиц в возрасте 30 лет [4 American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes. Diabet. Care. 2004, V.27, P.S15-S35]. По прогнозу ВОЗ к 2025 году число людей, страдающих этим заболеванием, достигнет 300 млн человек [Preventing type 2 diabetes and the dysmetabolic syndrome in the real world: a realistic view. Diabet. Metab. 2003, V.20, №9, Р.693-702].
В настоящее время гипогликемическая лекарственная терапия направлена главным способом на снижение глюкозы в крови и предупреждение развития сахарного диабета и его осложнений. Инсулин является основным специфическим средством терапии сахарного диабета и применяется только в инъекциях подкожно и внутримышечно.
+
+
2+
В современной медицине известно пероральное противодиабетическое средство - глибенкламид. По механизму действия этот препарат отличается от препаратов инсулина. Препарат блокирует калиевые каналы β-клеток поджелудочной железы, что сопровождается уменьшением выхода калия во внеклеточное пространство и стимуляцией освобождения инсулина. Однако, несмотря на использование этого препарата в поликлинической практике, в последнее время появились данные, указывающие на серьезные побочные эффекты при его применении, связанные с нарушением проводимости сердца [Inhibition of Na-K pump and L-type Ca channel by glibenclamide in guinea pig ventricular myocytes. The Journal of Pharmacology and experimental therapeutics, 2005, V.312, №1, P.61-68]. Кроме того, глибенкламид может вызывать диспепсические явления, аллергические реакции, лейкопению, нарушения функции печени, почек [Машковский М.Д., Лекарственные средства. - М.: Медицина. 1993. Т.1].
Помимо традиционных специфических средств в лечении сахарного диабета и гипергликемических состояний стали шире применять в комплексном подходе препараты метаболического типа действия.
К таким препаратам можно отнести серосодержащую аминокислоту-таурин, которая обладает широким спектром многокомпонентного биологического действия: гепатопротекторное, кардиопротекторное и антигипоксическое действие, индуцирует снижение содержания глюкозы в крови, проявляя таким образом гипогликемические свойства [Проявление биологической активности таурина. // Весцi Акадэмii Навук Беларусi. Серыя бiялагiчных навук. 1992, №3-4, С.99-106].
Данный препарат может быть указан в качестве ближайшего аналога. Недостатком является то, что таурин быстро достигает максимума в крови при всасывании и не оказывает достаточно длительного эффекта.
Задача настоящего изобретения - поиск новых более эффективных гипогликемических средств, которые должны регулировать физиологический уровень глюкозы в крови, устранять метаболические нарушения в β-клетках поджелудочной железы.
Задача решается средством, содержащим хлоргидрат N- изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в эффективном количестве, которое проявляет гипогликемическую активность.
Сущностью данного изобретения является то, что хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты проявляет
гипогликемическую активность на различных моделях гипергликемии, препятствует развитию осложнений диабета, лишен побочных эффектов. По выраженности гипогликемического эффекта хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил) аминоэтансульфокислоты превосходит свой аналог-таурин.
Проведенный фармакологический анализ показал, что хлоргидрат N-гоопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоть1 снижает повышенный уровень глюкозы в крови.
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил) аминоэтансульфокислоты может использоваться в комбинации с традиционной терапией для профилактики и лечения сахарного диабета и его осложнений, т.е. наблюдается его совместимость с иными лекарственными средствами.
Особенно предпочтительными являются твердые лекарственные формы, подходящие для перорального применения, такие как таблетки или капсулы, содержащие хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил) аминоэтансульфокислоты в эффективном количестве, соответствующем около 10-1000 мг на дозу.
Возможность осуществления изобретения может быть продемонстрирована нижепредставленными примерами.
Изучение гипогликемической активности препарата.
Исследования проводили как у интактных животных, так и в условиях экспериментального диабета на крысах.
Исследования выполнены в соответствии с требованиями Фармкомитета Минздрава РФ [Методические рекомендации по экспериментальному изучению новых пероральных гипогликемических фармакологических веществ. Руководящие методические материалы по экспериментальному и клиническому изучению новых лекарственных средств. М., 1986, часть 6, с.101-106]. Состояние углеводного обмена в организме оценивали по концентрации глюкозы в сыворотке крови с помощью ферментативного глюкозооксидазного метода, используя стандартные наборы фирмы "Human" (Германия). При окислении глюкозы под действием глюкозоксидазы образуется эквимолярное количество перекиси водорода. Под действием пероксидазы перекись водорода окисляет хромогенные субстраты с образованием окрашенного продукта. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации глюкозы в пробе.
Экспериментальный диабет - модель заболевания, искусственно вызываемого у животных для изучения этиологии, патогенеза обменных нарушений и лечения. В зависимости от вида и возраста животных, их индивидуальной чувствительности, характера проведенного воздействия гипергликемия может быть стойкой, транзиторной или же нарушения углеводного обмена выявляются только в изменениях показателей теста толерантности к глюкозе - «сахарная нагрузка». Экспериментальный диабет может быть вызван введением гормонов (гипофиза, щитовидной железы), глюкагона, адреналина, а также стрептозотоцина, аллоксана, «сахарной нагрузкой».
Наиболее распространенной моделью является аллоксановый диабет, при котором возникают дистрофические изменения в β-клетках поджелудочной железы и увеличивается уровень глюкозы в крови.
Эффективность хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил) аминоэтансульфокислоты в сравнении с таурином и глибенкламидом изучали на трех экспериментальных моделях: пероральный тест толерантности к глюкозе - «сахарная нагрузка», адреналиновая модель, аллоксановый диабет.
Эксперименты проведены на 300 беспородных белых крысах-самцах массой 200-250 г. Статистическую обработку полученных результатов осуществляли стандартными методами с применением t-критерия Стьюдента с помощью пакета прикладных программ STATGRAPHICS.
Пример 1
Моделирование перорального глюкозотолерантного теста (профилактическое введение).
Для изучения специфической гипогликемической активности фармакологических средств, проводили эксперименты с моделированием перорального глюкозотолерантного теста (ОПТ) на крысах, голодавших в течение 18 часов. Глюкозу в виде 40% раствора (5 г/кг) «сахарная нагрузка» вводили через зонд однократно. За 1 час до «сахарной нагрузки» животным вводили глибенкламид (5 мг/кг), хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50, 75 мг/кг), таурин (750 мг/кг) перорально. Через 1, 2, 3, 4 и 24 часа после сахарной нагрузки животных выводили из опыта, собирали кровь для дальнейшего определения уровня глюкозы.
Пример 2
Моделирование гипергликемии, вызванной введением адреналина (профилактическое введение).
Для изучения гипогликемической активности хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты, гипергликемию моделировали с помощью однократного внутрибрюшинного введения 0,01% раствора адреналина (1,5 мг/кг) в двух сериях. В первой серии хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) вводили перорально, однократно за 1 час до введения адреналина. Препараты сравнения - глибенкламид (5 мг/кг) и таурин (750 мг/кг) вводили аналогично. Во второй серии гипергликемию моделировали на животных, которые предварительно в течение 10 дней получали тестируемые препараты в тех же дозах и при тех же условиях. Взятие крови для определения концентрации глюкозы во всех опытах проводили в утренние часы до и после введения раствора адреналина.
Пример 3.
Модель аллоксанового диабета (лечение).
Сахарный диабет моделировали путем подкожного введении тетрагидрата аллоксана (100 мг/кг) крысам, голодавшим в течение 18 часов. Животные были разделены на две серии. После формирования диабета на четвертые сутки хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (75 мг/кг) и его аналог таурин (750 мг/кг) вводили перорально утром и вечером. Первую серию животных выводили из опыта через 7 суток, вторую - через 14 дней лечения, кровь собирали для дальнейшего определения уровня глюкозы.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1. Изучение гипогликемических свойств хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в условиях глюкозотолерантного теста у крыс (однократное и хроническое введение).
Результаты исследований влияния препаратов при однократном введении в условиях перорального глюкозотолерантного теста (сахарная нагрузка) представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Влияние хлоргидрата N- изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты на показатели углеводного обмена в условиях глюкозотолерантного теста у крыс.
Группы животныхn=12
Однократное введение препарата
Глюкоза сыворотки крови (моль/л)
исходная
через 1 ч
через 2 ч
через 3 ч
через 4 ч
через 24 ч
Интактные крысы
3,0±0,3
3,1±0,2
3,3±0,2
3,3±0,2
3,4±0,2
4,3±0,4
Контроль по 1 мл H<sub>2</sub>O+ «сахарная нагрузка»5 г/кг (40% раствор)
2,7±0,2
6,8±0,6
7,7±0,8
9,2±1,0
6,7±0,7
4,3±0,3
P<sub>2-1</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Хлоргидрат N-изопропил амид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты50 мг/кг перорально + «сахарная нагрузка»
2,7±0,1
5,7±0,3
6,4,±0,8
7,7±0,5
4,3±0,5
4,9±0,2
Р<sub>3-2</sub>
<0,05
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты75 мг/кг перорально + «сахарная нагрузка»
2,8±0,2
5,4±0,6
6,3±0,6
7,2±1,2
4,0±0,3
4,3±0,2
Р<sub>4-2</sub>
<0,05
Глибенкламид5 мг/кг перорально +«сахарная нагрузка»
3,0±0,1
4,2±0,2
3,8±0,2
3,1±0,3
3,4±0,1
4,0±0,4
P<sub>5-2</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
таурин 750 мг/кг перорально + «сахарная нагрузка»
2,9±0,2
5,4±0,6
6,3±0,6
7,2±1,2
4,0±0,3
4,3±0,2
P<sub>6-2</sub>
<0,05
Из таблицы видно, что при пероральном введении 40% раствора глюкозы животным (контроль), уровень глюкозы в крови через 1-2 час после введения «сахарной нагрузки» увеличивался в 2-2,5 раза, достигал максимума через 3 час, снижался к 4 ч, а через сутки уже достоверно не отличался от исходных значений.
При введении хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50, 75 мг/кг) и его аналога таурина (750 мг/кг), отмечалось достоверное снижение гипергликемии на сроке 4 часа. Под влиянием эталонного препарата глибенкламида снизилось содержание глюкозы в сыворотке крови на всех изучаемых сроках.
Данные по влиянию хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты на гипергликемию в условиях глюкозотолерантного теста в течение 10 дней приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Влияние хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил) аминоэтансульфокислоты на уровень глюкозы в условиях глюкозотолерантного теста у крыс.
Группы животныхn=12
Срок введения препаратов 10 дней
Глюкоза сыворотки крови (ммоль/л)
исходная
через 1 ч
через 2 ч
через 3 ч
через 4 ч
через 24 ч
Интактные крысы
2,7±0,3
3,1±0,5
3,2±0,5
3,1±0,3
3,2±0,4
3,4±0,5
Контроль по 1 мл H<sub>2</sub>O+ сахарная нагрузка
3,4±0,2
9,0±0,7
9,5±0,8
10,3±0,8
8,6±0,7
4,2±0,2
P<sub>2-1</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенил этил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) + сахарная нагрузка
4,2±0,2
8,1±0,2
7,5±1,2
7,0±1,1
5,3±0,3
4,2±0,5
P<sub>3-2</sub>
<0,05
<0,001
Глибенкламид5 мг/кг + сахарная нагрузка
2,8±0,5
6,5±0,4
5,2±0,5
4,0±0,3
5,0±0,9
4,0±0,2
P<sub>4-2</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,05
Как видно из таблицы 2, после лечения хлоргидратом N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) в течение 10 дней достоверно снижалась концентрация глюкозы в крови. В этих условиях препарат сравнения - глибенкламид снижал уровень глюкозы во все исследуемые сроки.
Таким образом, в условиях перорального глюкозотолерантного теста установлено, что хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты при однократном и хроническом введении проявляет гипогликемические свойства.
2. Изучение гипогликемических свойств хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в условиях адреналиновой модели у крыс.
Оценку гипогликемического действия хлоргидрата N- изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты проводили на адреналиновой модели у крыс. Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтан сульфокислоты (50 мг/кг) исследовали при однократном и хроническом введении. Полученные результаты приведены в таблицах 3 и 4. После инъекции адреналина (1,5 мг/кг) в контрольной группе животных через 1, 2, 3 и 4 час увеличивается содержание глюкозы в сыворотке крови в 3, 6, 5 и 4, 5 раза соответственно (таблица 3).
Таблица 3.
Влияние хлоргидрата N- изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты на уровень глюкозы в крови в условиях адреналиновой модели у крыс (однократное введение препаратов).
Группы животныхn=12
Глюкоза сыворотки крови (ммоль/л)
исходная
через 1 ч
через 2 ч
через 3 ч
через 4 ч
Интактные крысы
2,7±0,2
3,1±0,2
2,2±0,1
2,6±0,1
2,6±0,3
КонтрольАдреналин 1,5 мг/кг в/бр (0,01%раствор)
2,9±0,1
8,3±0,1
15,5±0,6
12,9±1,2
9,4±0,7
p<sub>2-1</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1 -фенилэтил)аминоэтан сульфокислоты (50 мг/кг) + адреналин 1,5 мг/кг
4,1±0,3
10,0±0,6
9,3±0,5
7,8±1,4
6,3±0,8
p<sub>3-2</sub>
<0,001
<0,001
<0,02
Таурин (750 мг/кг) + адреналин
4,2±0,3
10,0±0,6
9,0±0,7
7,9±0,8
6,3±0,7
p<sub>4-2</sub>
<0,05
<0,01
<0,01
Глибенкламид 5 мг/кг + адреналин
2,1±0,2
4,2±0,2
6,8±0,5
6,3±0,6
5,9±0,4
Р<sub>5-2</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,02
При введении хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) животным с гипергликемией через 4 часа после введения адреналина уровень глюкозы снижался в 1,5 раза (Р<0,05).
Во второй серии гипергликемию моделировали на животных, которым предварительно в течение 10 дней вводили тестируемые препараты. Гипогликемическое действие хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) и его аналога таурина (750 мг/кг) проявлялось через 2 часа после стимулирующего действия адреналина, снижая уровень глюкозы в 1,5 раза (таблица 4).
Таблица 4.
Влияние хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты на уровень глюкозы в крови в условиях адреналиновой модели у крыс.
Группы животныхn=12
Срок лечения 10 дней
Глюкоза сыворотки крови (ммоль/л)
исходная
через 1 ч
через 2 ч
через 3 ч
через 4 ч
Интактные крысы
3,0±0,5
3,1±0,5
3,2±0,6
3,6±0,7
4,1±0,3
КонтрольАдреналин 1,5 мг/кг в/бр, однократно
3,1±0,2
7,8±0,7
13,0±0,9
9,9±0,9
8,9±1,0
p<sub>2-1</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (50 мг/кг) + адреналин
4,2±0,3
6,3±0,6
8,8±0,7
6,4±0,9
5,7±0,8
p<sub>3-2</sub>
<0,05
<0,01
<0,01
Таурин (750 мг/кг)+адреналин
4,2±0,3
6,3±0,6
8,5±0,7
6,4±0,8
5,6±0,8
p<sub>4-2</sub>
<0,05
<0,01
<0,01
Глибенкламид (5 мг/кг)+адреналин
2,9±0,2
4,2±0,2
6,7±0,4
6,3±0,5
5,2±0,6
p<sub>5-2</sub>
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Препарат сравнения - глибенкламид уменьшал концентрацию глюкозы на всех сроках эксперимента.
Таким образом, хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты проявляет гипогликемические свойства при любых сроках введения препаратов.
3. Изучение гипогликемических свойств хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в условиях аллоксанового диабета у крыс.
Оценку гипогликемического действия хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты проводили на модели аллоксанового диабета у крыс. Однократное введение тетрагидрата аллоксана (100 мг/кг) вызывало устойчивое повышение концентрации глюкозы в крови крыс в течение 7 и 14 дней (таблица 5). Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты (75 мг/кг) достоверно снижал концентрацию глюкозы в сыворотке крови. Аналогичный эффект отмечен у препарата сравнения таурина. Однако доза таурина превышает дозу хлоргидрата N- изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в десять раз.
Таблица 5.
Влияние хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты на уровень глюкозы в крови в условиях аллоксанового диабета у крыс.
Группы животныхn=12
Глюкоза сыворотки крови (ммоль/л)
Срок лечения 7 дней
Срок лечения 14 дней
Интактные крысы
4,0±0,2
3,9±0,2
КонтрольАллоксан 100 мг/кг, подкожно
10,7±1,0
11,4±0,2
p<sub>2-1</sub>
Хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтан сульфокислоты 75 мг/кг + Аллоксан
4,8±0,1
6,1±0,5
p<sub>3-2</sub>
Таурин, 750 мг/кг + Аллоксан
5,1±0,2
6,5±0,7
p<sub>4-2</sub>
Таким образом, полученные результаты продемонстрировали гипогликемическое действие хлоргидрат N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты в условиях аллоксанового диабета на всех сроках исследования.
Заявленное средство на основе хлоргидрата N-изопропиламид-2-(1-фенилэтил)аминоэтансульфокислоты обладает низкой токсичностью, высокой эффективностью и может быть широко рекомендовано в клиническую практику.