Фармацевтическая композиция на основе 3-(4-Метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина в качестве противоопухолевого средства
PHARMACEUTICAL COMPOSITION BASED ON 3-(4-METHYLIMIDAZOLE-1-YL)IMIDAZO[1,2-b][1,2,4,5]TETRAZINE AS ANTI-TUMOR AGENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и включает в себя фармацевтическую композицию, представляющую собой раствор фармацевтически приемлемого соединения 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина формулы (I) и D-маннита в воде. Композиция применяется для терапии злокачественных опухолей человека или животных.
Уровень техники
По данным Всемирной Организации Здравоохранения онкологическая заболеваемость неуклонно растет. Способы лечения онкологических заболеваний разнообразны и зависят от ряда факторов, таких как тип, локализация и степень развития болезни, общее состояние пациента. Действие химиотерапевтических препаратов направлено либо на уничтожение или вытеснение раковых клеток, либо на лишение клеток сигналов клеточного деления, в конечном итоге приводящее к клеточной гибели. В настоящее время для терапии онкологических заболеваний используется алкилирующее противоопухолевое средство темозоломид - 3,4-дигидро-3-метил-4-оксоимидазо[5,1-d][1,2,3,5]тетразин-8-карбоксамид, являющийся гетероциклическим аналогом разрабатываемого препарата «имидазотетразина». Темозоломид, синтезированный в 1984 г. в Великобритании (Wang Y., Stevens MFG. Synthetic studies of 8-carbamoylimidazo-[5,1-d]-1,2,3,5-tetrazin-4(3H)-one: A key derivative of antitumour drug temozolomide. Bioorg Med Chem Lett. 1996; 6(2): 185-188, Патент US 0286088 от 10.11.2010), применяется в России последние 10 лет для терапии злокачественных глиом. Он относится к группе алкилирующих агентов 2-го поколения - имидазотетразинов. После приема внутрь быстро всасывается и поступает в кровоток в неизмененном виде. Являясь небольшой по размерам липофильной молекулой, легко проникает через гематоэнцефалический барьер и накапливается в тканях опухоли в концентрациях, достаточных для реализации его противоопухолевой активности. При попадании в организм человека подвергается спонтанному гидролизу (без участия каких-либо ферментных систем), превращаясь в активный метаболит MTIC, а затем - в ион метилдиазониум, который алкилирует ДНК опухолевых клеток. Метальные группы, присоединяясь к определенным участкам ДНК, нарушают ее структуру. В конечном итоге это приводит к многочисленным разрывам ДНК, которые клеточная система репарации восстановить не способна, так как она также подавляется темозоломидом. Кроме того, темозоломид обладает способностью подавлять в опухолевой клетке активность ряда ферментов, ответственных за репарацию ДНК. Это один из важнейших механизмов действия данного препарата, позволяющий преодолевать химиорезистентность опухолевых клеток, которая достаточно быстро развивается при лечении другими алкилирующими агентами и, в первую очередь, препаратами из группы нитрозомочевины.
Недостатком темозоломида является чрезвычайно низкая растворимость в распространенных растворителях, таких как этилацетат, дихлорметан, вода, смеси органического растворителя и воды и в ДМСО. Другим недостатком является нестабильность препарата, проявляющаяся в его чувствительности к действию света, к щелочным средам со значением рН более 7 и средам, которые содержат нуклеофильные группы. Кроме того, синтез темозоломида включает ряд трудоемких и энергозатратных стадий, что приводит к высокой рыночной стоимости препарата.
Аналог темозоломида - 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин. Его преимуществом перед препаратом темозоломидом является более высокая цитотоксичность для культур злокачественных лимфоцитов и более высокая константа комплексообразования с внутриклеточной мишенью - двухцепочечной ДНК. Синтез 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина описан в (Изв. АН. Сер. хим., 2011. 961-967). Противоопухолевое применение 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина описано в патенте РФ №2527258 С1 от 09.03.2011 г., но не приведены конкрентные составы фармацевтических композиций. Новизна заключается в том, что нами впервые предложен состав композиции, позволяющий преодолеть плохую растворимость этого вещества в воде и физрастворе, что ранее не позволяло применять его в виде инъекционных форм для терапии опухолей.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение относится к фармацевтической композиции, представляющей собой раствор фармацевтически приемлемого соединения 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина формулы (I) и D-маннита в воде, из которой можно легко приготовить фармацевтический препарат путем разбавления водными растворами, например физиологическим раствором.
Препаративная форма фармацевтической композиции данного изобретения представляет собой жидкость, которая, в частности, является инъекционным раствором, с особенным предпочтением раствора для инъекций (например, для внутривенных, подкожных, внутримышечных и т.д. инъекций) и жидкости для внутривенных вливаний.
Фармацевтическая композиция данного изобретения может использоваться в форме жидкого препарата для терапии злокачественных опухолей.
Подобран качественный компонентный состав создаваемой лекарственной формы инъекционного лекарственного средства с использованием следующих веществ:
1) 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин - активное вещество;
2) Ацетонитрил - основной растворитель;
3) D-Маннит - сорастворитель и стабилизатор раствора;
4) Вода для инъекций - растворитель.
Для получения устойчивых, длительно сохраняемых растворов данного компонентного состава нами разработан и способ получения стабильной фармацевтической композиции на основе 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина.
Согласно данному способу готовили рабочий раствор, содержащий соединение 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин, ацетонитрил, D-Маннит, вводимый в фармацевтическую композицию в качестве солюбилизатора и стабилизатора раствора и вода для инъекций. Концентрация D-маннита (до 1%) была подобрана в количестве, достаточном для улучшения растворения лекарственного вещества и сохранения стабильности конечного раствора во времени.
Из указанных компонентов готовили рабочий раствор. Затем из рабочего раствора удаляли ацетонитрил и приготавливали маточный раствор.
Ацетонитрил смешивается с водой и другими растворителями; это вещество умеренно токсичное (3 класс токсичности), и хотя его предполагаемое количество в конечном растворе незначительно (до 1%), однако присутствие ацетонитрила в инъекционной фармацевтической композиции нежелательно. В связи с этим для удаления ацетонитрила полученный рабочий раствор упаривали на роторном испарителе с вакуумным отсосом при температуре +35-(+40)°С в течение 40 мин и получали маточный раствор с известным содержанием действующего вещества. Таким образом, из состава маточного раствора ацетонитрил исключался.
Для приготовления инъекционной ЛФ отмеренное количество маточного раствора доводится водой для инъекций до заданной концентрации.
Состав маточного раствора
Маточный раствор инъекционной фармацевтической композиции на основе 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина представляет собой трехкомпонентную систему, с компонентами взятыми в следующих массовых соотношениях (таблица 1):
Пример способа получения фармацевтической композиции
Материалы:
1. 3-(4-Метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразин - 20 мг
2. Ацетонитрил 200 мкл
3. Водный раствор D-Маннита - 5 мл 1% раствора
Роторный испаритель: Heildoph, Laborota- 400 effiicient
Технология лабораторного получения инъекционной фармацевтической композиции на основе 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина состоит из четырех этапов:
Первый этап - приготовление вспомогательного (водный раствор D-Маннита) и рабочего раствора,
Второй этап - приготовление маточного раствора,
Третий этап - приготовление инъекционного раствора,
Четвертый этап - стерилизация.
Приготовление рабочего раствора производили при комнатной температуре по следующему алгоритму.
1) Приготовление вспомогательного 1% раствора D-Маннита в воде для инъекций.
Навеску D-Маннита помещали в коническую колбу и вливали количество воды, необходимое для образования 1% раствора.
Перемешивали до полного растворения и образования прозрачного раствора желтого цвета (1%).
2) Навеску 20 мг имидазотетразина в стерильном флаконе на 20 мл растворяли в 200 мкл ацетонитрила. Образуется прозрачный раствор желтого цвета.
3) К полученному раствору дробно прибавляли 5 мл раствора D-Маннита. Образуется прозрачный раствор желтого цвета.
Полученный рабочий раствор упаривали на роторном испарителе с вакуумным отсосом при температуре +35-(+40)°С в течение 40 мин и получали прозрачный маточный раствор желтого цвета с содержанием 20 мг действующего вещества (4 мг/мл).
Полученный маточный раствор хранили в укупоренной таре при пониженных температурах (+2-(+8)°С).
Приготовление инъекционного раствора
Полный объем маточного раствора переносили в мерную колбу на 20 мл. Добавляли 10 мл воды для инъекций и тщательно перемешивали без пенообразования. Доводили объем раствора водой для инъекций до метки. Полученная лекарственная форма представляет собой прозрачный 0,1% раствор NIK-1277 желтого цвета. Стерильные флаконы, содержащие раствор инъекционной фармацевтической композиции 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина, подвергали воздействию гамма-излучения в течение 4 часов при 35 кГрей.
Токсикометрическая характеристика инъекционной фармацевтической композиции 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина. Оценку острого токсического действия провели на белых мышах линии Balb/c - самцах, массой 20-24 грамма, полученных из Центрального питомника РАМН филиал «Столбовая».
Клинически здоровым животным внутривенно водили раствор инъекционной фармацевтической композиции 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина в дозах: 5 мг/кг (n=3), 15 мг/кг (n=3), 25 мг/кг (n=3). Токсических эффектов не наблюдалось. При дозе 50 мг/кг (n=3) - одно животное погибло.
Новизна
Новизна заключается в том, что нами впервые предложен состав композиции, позволяющий преодолеть плохую растворимость 3-(4-метилимидазол-1-ил)имидазо[1,2-b][1,2,4,5]тетразина в воде и физрастворе, что ранее не позволяло применять его в виде инъекционных форм для терапии опухолей.