ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КУПИРОВАНИЯ ПЕРВИЧНОЙ РЕАКЦИИ НА ОБЛУЧЕНИЕ И РАННЕЙ ПРЕХОДЯЩЕЙ НЕДЕЕСПОСОБНОСТИ
PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR REDUCTION OF PRIMARY RADIATION RESPONSE AND EARLY TRANSIENT INCAPABILITY

Предлагаемое изобретение относится к новой комбинированной фармацевтической композиции, которая может найти применение в качестве средства защиты человека от ионизирующей радиации, в частности для купирования первичной реакции на облучение (ПРО) и ранней преходящей недееспособности.
На территории Российской Федерации в организациях, использующих источники ионизирующих излучений, работают более 222 тысяч человек персонала категорий «A» и «B» [Онищенко Г.Г. Итоги и перспективы обеспечения радиационной безопасности населения Российской Федерации / Г.Г. Онищенко // Радиационная гигиена. - 2008. - Т.1, спец. выпуск. - С.4-10.]. Только за последнее десятилетие в нашей стране на радиационно-опасных объектах зафиксировано 36 аварийных ситуаций, с вовлечением в них более 80 человек, из которых 48 получили острые лучевые и комбинированные поражения [Котенко К.В. Радиационные аварии третьего тысячелетия в России (2000-2007 годов) с развитием острых лучевых поражений / К.В. Котенко, А.Ю. Бушманов // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2008. - №3 (23). - Прил.1. - стр.39-43].
Несмотря на международные соглашения об ограничении использования ядерного оружия, сохраняется возможность его применения в современных войнах и локальных конфликтах, а угроза ядерного терроризма в последние годы неуклонно возрастает [Куценко С.А. Перспективные направления совершенствования медицинских средств противорадиационной и противохимической защиты / С.А. Куценко, А.Н. Гребенюк // Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности: Материалы Рос. науч. конф. - СПб., 2001. - стр.24-26;
Организация санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий при радиационных авариях: Руководство / Под ред. Л.А. Ильина. - М.: ВЦМК «Защита», 2005. - 522 стр.
Cirincione J. Deadly arsenals: tracking weapons of mass distraction / J. Cirincione, J.B. Wolfsthal, M. Rajkumar // Modern dangerous. - Washington: Carnegie Endowment for International Peace, 2002. - p.175-186].
Все это позволяет утверждать, что в настоящее время имеется настоятельная потребность в эффективных медицинских средствах противорадиационной защиты, а их дальнейшее совершенствование в свете требований Федерального закона «О радиационной безопасности населения» [О радиационной безопасности населения: Федеральный закон от 09.01.96 №3 - ФЗ. / Собр. законодательств Российской Федерации. - 1996. - №7. - стр.1609-1616], является одной из приоритетных государственных задач по обеспечению национальной безопасности.
Известно применение 1,2,3,9-тетрагидро-9-метил-3-[(2-метил-1Н-имидазол-1-ил)метил]-4Н-карбазол-4-она или его гидратов или его солей в качестве средства, купирующего рвотную реакцию, вызванную применением цитостатиков или других средств химиотерапии и/или рентгенорадиотерапии опухолей или облучением. Наиболее часто с этой целью используют хлоргидрат дигидрат 1,2,3,9-тетрагидро-9-метил-3-[(2-метил-1Н-имидазол-1-ил)метил]-4Н-карбазол-4-она (ондансетрон, латран) (I) (Патенты Великобритании №2153821, 2290963; Европейские патенты №191562, 219929; патенты России №1528319, 2041876, 2159614 и др. Приказ начальника ГВМУ МО РФ №224 от 01.06.1996 "О принятии на снабжение медицинской службы Вооруженных сил Российской Федерации таблеток латрана 0,004, покрытых оболочкой").
Известно применение для профилактики первичной реакции на облучение и ранней преходящей недееспособности ряда композиций физиологически активных веществ на основе ондансетрона.
Одно из таких лекарственных средств представляет собой комбинацию ондансетрона и бензамида или его производных (Патент РФ №2229882). Недостатком этого средства является слабая эффективность при защите от диареи.
6
5
CHCN
Бензамид
Известна фармацевтическая композиция, содержащая ондансетрон и метацин (иод-метилат 2-диметиламиноэтилового эфира бензиловой кислоты) (II) (Патент РФ №2185825), которая обладает улучшенными антиэметическйми свойствами и существенным уменьшением диарейного синдрома (наиболее близкий аналог).
Описана фармацевтическая композиция, содержащая ондансетрон, метацин и бензамид (Патент РФ №2234315), обладающая улучшенной антиэметической активностью, особенно при высоких дозах ионизирующего излучения.
Известно комбинированное лекарственное средство, состоящего из ондансетрона или его солей (I) и метацина (II), в которую дополнительно введен кофеина (III) при соотношении ингредиентов 4:1:20÷300 (Патент РФ №2363463), обладающее улучшенными свойствами повышения работоспособности.
Недостатком указанных выше лекарственных средств и фармацевтических композиций является то, что все они являются твердыми лекарственными (потенциально) средствами, которые не могут использоваться только для профилактики, но не купирования ПРО при развившейся рвоте и диарее.
Задачей изобретения является создание фармацевтической композиции для купирования ПРО и ранней преходящей недееспособности, которая возможна только в виде инъекционной лекарственной формы. Поставленная задача диктуется современными методами ведения войны, особенно возможностью использования в боевых условиях так называемого тактического ядерного оружия. В условиях ведения военных действий и, в частности, при применении ядерного (включая нейтронное) оружия особенно важным является использования такого средства в виде одной инъекции, которая может быть сделана в порядке само- или взаимопомощи.
Напрашивалось, казалось простое решение: составить фармацевтическую композицию, включающую ондансетрон и метацин, аналогично таблетированной лекарственной форме по патенту РФ №2185825. Были сделаны многочисленные попытки создания такой композиции, однако все они не увенчались успехом. Лучшая композиция с использованием солюбилизатора Solutol HS-15, сосолюбилизатора Коллидона 12 PF и различных количеств пропиленгликоля или полиэтиленоксида 400, которая была заложена на изучения сохранности, выдержала «ускоренное» старение, в пересчете на комнатную температуру, несколько больше года, затем выпало незначительное количество осадка, который по данным тонкослойной хроматографии представлял собой гидройодид ондансетрона.
Были исследованы некоторые применяемые в медицинской практике M-холинолитики, например, тропикамид, цикломед, гастроцепин.
Поставленная задача решается созданием фармацевтической композиции на основе ондансетрона гастроцерина.
Гастроцепин [МНН - Пиренцептин (Pirenzepine)] синонимы Гастрозепин, Пирен-зепин, Гастрозем, Гастрозепин, Гастромен, Гастропин, Гастрил, Пирен, Abrinac, Bisvanil, Duogestral, Gasteril, Gastrol, Gastropin, Gastropiren, Gastrozepin, Leblon, Pirezam, Pirigast, Ulcepin, Ulcin, Ulcopir, Ulcosan, Ulcozepin.
5,11-Дигидро-11-[4-метил-1-(пиперазинил)ацетил]-6Н-пиридо[2,3-b][1,4]бензодиазепин-7-он дигидрохлорид
1
Гастроцепин - блокатор M-холинорецепторов. Не проникает через ГЭБ и не оказывает влияния на ЦНС; хронотропное действие мало выражено. В терапевтических дозах достоверно не влияет на моторику желчного и мочевого пузыря. Тормозит секрецию желудочного сока, уменьшает секрецию гастрина, снижает продукцию соляной кислоты и пепсина. После стимуляции гистамином блокирует секрецию соляной кислоты на 25%; после приема пищи - на 53%; после введения инсулина - на 58%. В 1 ч после приема пищи пирензепин уменьшает выделение соляной кислоты на 48% и на 30% - за 2 ч. Секреция пепсина, стимулированная инсулином, снижается на 49%, гистамина - на 34%. Угнетает выделение гидрокарбоната из эпителия в полость желудка у больных с эрозивным поражением антрального отдела и усиливает защиту слизистой оболочки желудка; увеличивает кровоток в подслизистом слое желудка и кишечника, улучшает микроциркуляцию.
Гастроцепин не полностью всасывается в ЖКТ. Максимальная концентрация в плазме крови определяется через 2-3 ч после приема. После перорального введения величина средней биодоступности составляет 10-20%. Одновременный прием с пищей уменьшает значение AUC на 30%. Только 12% пирензепина связывается с белками плазмы крови [Carmine А.А., Brogden R.N., Pirenzepine. A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties and therapeutic efficacy in peptic ulcer disease and other allied diseases, Drugs, v.30, N 2, p.85-126, 1985]. Плохо проникает через плацентарный барьер и ГЭБ. После приема внутрь практически полностью выводится с калом, при парентеральном введении в равной степени с мочой и калом. Общий плазменный клиренс - около 250 мл/мин. Ренальный клиренс составляет около половины этой величины, что приблизительно эквивалентно уровню гломерулярной фильтрации. Препарат характеризуется длительным периодом полувыведения (10-12 ч), чем объясняется его продолжительный терапевтический эффект. Фармакокинетика препарата при почечной или печеночной недостаточности существенно не изменяется. Кажущийся объем распределения составляет в среднем 14 л, что соответствует приблизительному объему внеклеточного пространства человека.
Гастроцепин применяют при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки (лечение и профилактика); эрозивно-язвенных поражениях ЖКТ, в т.ч. вызванных противоревматическими и противовоспалительными ЛС; стрессовые язвы ЖКТ [93]; хроническом гиперацидном рефлюкс-эзофагите; синдроме Золлингера-Эллисона; кровотечениях из эрозий и изъязвлений в верхних отделах ЖКТ.
Гастроцепин легко растворим в воде, плохо в метаноле, очень плохо в этиловом спирте и хлористом метилене.
Таким образом, на основании литературных данных трудно было предположить высокую аптидиарейную активность гастроцепина.
Согласно предлагаемому изобретению предлагается фармацевтическая композиция для купирования первичной реакции на облучение (ПРО), содержащая в своем составе ондацсетрон и гастроцепип в инъекционной лекарственной форме.
В предлагаемой фармацевтической композиции ондансетрон используют в виде хлоргидрата дигидрата, а гастроцепин в виде дихлоргидрата.
Фармацевтическая композиция содержит в своем составе ондансетрон и гастроцепин в массовом соотношении 1-12:2-15.
Для создания лекарственной формы используют фармацевтическую композицию состава:
Фармацевтическая субстанция
Соотношение в вес./об.%
Ондансетрон (латран)
0,1-1,2% весовых
Гастроцепин
0,2-1,5% весовых
Вода для инъекций
до 100 мл
Преимущественно используют следующие соотношения компонентов в весовых процентах: ондансетрон: гастроцепин 2-10:4-10.
Нижние параметры фармацевтической композиции определяются эффективностью лекформы при купировании ПРО. Верхние пределы связаны с растворимостью субстанций в лекарственной форме.
Дополнительно предлагаемая композиция может включать бактерициды, такие как, метил- или пропил парабены.
Предлагаемая композиция может содержать полярные органические растворители, например, пропиленгликоль (см. пример 2), полиэтиленгликоль-400, диметилсульфоксид в количествах, разрешенных в Государственной фармакопеи РФ.
Предлагаемая композиция впервые позволяет проводить не только профилактику, но и купировать ПРО.
Нижеследующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают притязания заявителя.
Экспериментальные примеры
Пример 1
В 300 мл ампульного раствора гастроцепина растворили 2,4 г дихлоргидрата гидрата ондансетрона, профильтровали через фильтр 0,22 µм, разлили стерильно по ампулам и флаконам. Необходимо учитывать, что в лекарственной форме гастроцепина содержится почти 40% пропиленгликоля, но поскольку данная лекарственная форма предназначена для внутривенного или внутримышечного введения, мы оставили для начала использовали готовую лекформу гастроцепина. Хотя инъекционная лекарственная форма применяется в Российской Федерации, она содержит большее количество пропиленгликоля, чем разрешено Государственной Фармакопеей РФ. Изученная в этом примере композиция не подходит для использования для человека в России, но вполне пригодна для оценки эффективности на животных (композиция 1).
Определение содержания действующих веществ проводят методом ВЭЖХ.
1 мл композиции ондансетрона гидрохлорида дигидрата и гастроцепина растворяют в 19 мл гексана (марки «ОСЧ»), добавляют 200 мкл метанола (раствор A). Раствор A помещают в ультразвуковую баню на 3 минуты, а затем подвергают твердофазной экстракции.
Твердофазная экстракция: Патрон Диапак П (1 мл) кондиционируют 4 мл гексана (марки «ОСЧ»), через патрон пропускают 2 мл раствора A со скоростью не более 0,5 мл/мин, после этого патрон промывают 4 мл гексана (марки «ОСЧ»). Патрон сушат воздухом 20 мин. Аналиты десорбируют с патрона элюентом до конечного объема элюата 4 мл. Полученный раствор хроматографируют от трех до пяти раз, используя высокоэффективный жидкостный хроматограф. Условия хроматографического анализа: колонка из нержавеющей стали 3,9×300 мм, заполненная октадецилсиликагелем (C18) с размером частиц 10 мкм (напр. Bondapak C18); подвижная фаза ацетонитрил - фосфатный буфер pH=4,6 (20:80); детектор спектрофотометрический. Твердофазную экстракцию раствора А проводят параллельно на трех патронах Диапак П.
Параллельно проводят также твердофазную экстракцию (на трех патронах Диапак П) с последующим хроматографическим анализом раствора стандартных образцов гидрохлорида ондансетрона и гастроцепина. Расчет содержания действующих веществ проводят стандартными методами.
Пример 2
В 470 мл воды для инъекций растворили 4,0 г дихлоргидрата гидрата ондансетрона и 2,5 г дихлоргидрата гастроцепина, доводят водой до 500 мл. Фильтруют через фильтр 0,22 µм, разливают стерильно по ампулам и флаконам (композиция 1).
Хроматографический анализ проводили общепринятыми методами с использованием стандартных образцов ондансетрона и гастроцепина.
Образцы были заложены на хранение в условиях «ускоренного старения» композиция латрана и гастроцепина выдерживает хранение при температурах 50 и 60°C эквивалентное 2,5 годам хранения пари нормальных условиях.
Экспериментальные биологические примеры
Общая характеристика экспериментального материала и условий облучения
При первичном осмотре экспериментальных животных обращали внимание на их общее состояние, двигательную активность, состояние шерстного покрова и видимых слизистых. Больных и некондиционных животных выбраковывали. Отобранных для экспериментов животных содержали в условиях вивария на стандартном пищевом рационе при свободном доступе к воде. До начала исследований животных помещали в карантин, в котором они находились в течение 10-15 сут. Все опытные и контрольные группы были сформированы с равномерным распределением животных по количеству, полу, массе тела и др. Накануне облучения животных не кормили, но не ограничивали в доступе к воде. Все эксперименты проводили в первой половине дня.
Для экспериментального моделирования ОРП животных подвергали общему относительно равномерному (неравномерность распределения поглощенной дозы по сегментам тела - 10%) однократному облучению гамма-квантами на установке ИГУР-1 (мощность дозы - 1,017 Гр/мин). Для проведения облучения собаку помещали в алюминиевый контейнер. После облучения за животными наблюдали в течение 5 ч в условиях вивария.
Изучение эффективности антиэметиков
Антиэметическую и антидиарейную активность препаратов изучали в экспериментах на собаках, облученных в дозах 20 Гр. Оценивали следующие показатели, характеризующие антидиспепсическую (антиэметическую и антидиарейную) активность, согласно требованиям «Методических указаний по экспериментальному и клиническому изучению средств терапии радиационных поражений и медико-биологическим требованиям к этим средствам»:
- наличие саливации после облучения;
- количество позывов на рвоту;
- количество актов рвоты;
- процент животных, у которых имелась рвотная реакция;
- время появления рвотной реакции;
- продолжительность рвотной реакции;
- количество позывов на дефекацию;
- количество актов дефекации;
- процент животных, у которых регистрировались акты дефекации;
- время появления актов дефекации.
Результаты экспериментальных исследований
Результаты опытов показали, что при введении композиции №1 и №2 визуально регистрируемых нарушений в общем состоянии и поведении собак не наблюдали. Инъекция практически не сопровождалась болевым синдромом. В течение первых 2 ч наблюдения за экспериментальными животными двигательная активность собак сохранялась на достаточно высоком уровне. Животные активно перемещались в пределах зоны наблюдения. Изменений в реакциях животных на экспериментатора и его действия не наблюдали. В дальнейшем наблюдали снижение поведенческой активности животных. Так, уже через 4-5 ч после введения препаратов в поведении собак существенно преобладали периоды неподвижности, переходящие в кратковременный сон. При этом вызванная двигательная активность сохранялась на относительно высоком уровне. При приближении экспериментатора собака вставала на лапы и подходила к нему.
Антиэметическое действие композиций
Общее относительно равномерное гамма-облучение собак в дозе 20 Гр приводило к развитию у животных выраженных проявлений ПРО. Так, приведенные в таблице 1 данные свидетельствуют, что у всех животных контрольной группы уже через 25-30 мин после облучения в дозе 20 Гр наблюдалось появление рвоты. Количество рвотных актов составляет от 5 до 8, при этом рвотная реакция длилась на протяжении 80-140 мин. Развитие акрофазы рвотной реакции приходится на период 40-60 мин после облучения.
Введение комплексных препаратов приводило к существенным изменениям в характере течения рвотной реакции. Так, после введения комбинации №1 у одной собаки из шести постлучевой рвоты не наблюдалось. У животных с рвотной реакцией латентный период последней увеличивался в 4,5 раза, а количество рвотных актов и длительность уменьшались в 5,6 и 5,5 раз соответственно, по сравнению с аналогичными показателями группы плацебо. Несколько отличная картина наблюдалась при введении облученным животным комбинации №2. Так, из шести собак, постлучевая рвота была отмечена только у четырех. Введение сразу после облучения комбинации №2 приводило к увеличению латентного периода в 4,0 раза, а количество рвотных актов и длительность рвотной реакции уменьшались в 9,5 и 7,3 раза.
Противорвотная эффективность комбинаций (собаки, облучение в дозе 20 Гр, n=6 в каждой группе)
Экспериментальная группа
Значение показателя (N±m<sub>M</sub>)
Количество животных с рвотой
Количество рвотных актов, абс.ед.
Латентный период, мин
Длительность рвотной реакции, мин
Плацебо
6
6,7±1,5
27,5±4,6
110±31,8
Композиция №1
5
1,2±0,2*
124,3±10,2*
20,0±3,2*
Композиция №2
4*
0,7±0,3*
112,5±7,5*
15,0±0,1*
* - различия достоверны (p<0,05) по сравнению с группой «Плацебо»
Антидиарейная активность композиций Другой основной синдром ПРО - диарея, также хорошо заметен при облучении собак в дозе 20 Гр. Как видно из данных приведенных в таблице, в группе «Плацебо» у четырех животных из шести через 10-30 мин после облучения наблюдалось развитие выраженной диареи. Диарея проявляется одно- двукратной дефекацией жидкими массами с примесью слизи. Введение представленных для изучения комплексных препаратов полностью предотвращает развитие диареи у облученных животных.
Антидиарейная эффективность комплексных препаратов (собаки, облучение в дозе 20 Гр, n=6 в каждой группе)
Экспериментальная группа
Значение показателя (М±m<sub>M</sub>)
Количество животных с диареей
латентный период, мин
Плацебо
4
20±9
Композиция №1
0*
0*
Композиция №2
0*
0*
* - различия достоверны (p<0,05) по сравнению с группой «Плацебо»
Влияние на раннюю пострадиационную гиподинамию
Проявления ранней пострадиационной гиподинамии становились заметными через 15-30 мин после облучения, когда на фоне выраженных диспепсических расстройств уровень спонтанной и вызванной двигательной активности облученных животных начинал снижаться (рисунки 1 и 2). Животные переставали перемещаться в пределах зоны наблюдения, длительное время находились в горизонтальном положении. В раннем пострадиационном периоде (1-3 ч после облучения) уровень спонтанной двигательной активности у облученных животных значительно варьировал - от двигательного «беспокойства» (в период непосредственно предшествующий рвотной реакции или диареи) до неподвижного лежания на боку (в период после реализации рвотной реакции). Выраженное угнетение поведенческой активности наблюдали спустя 2 ч и более на фоне снижения выраженности диспепсических расстройств.
Введение предлагаемых фармацевтических композиций позволяет увеличить величину спонтанной и вызванной двигательной активности у облученных животных в 2,5-3,6 раза по сравнению с группой «Плацебо». Как показано на рисунке 1 и 2 обе композиции влияют на поведенческую активность облученных собак практически одинаково. Спонтанная и вызванная двигательная активность животных экспериментальных группы постепенно снижается, но остается на достаточно высоком уровне. Большую часть времени собаки ходят или стоят, активно реагируют на внешние раздражители и команды, поступающие от экспериментатора.