СРЕДСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫМ ДЕЙСТВИЕМ В УСЛОВИЯХ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ МОЗГА И ГИПОКСИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЕ СОБОЙ 2-АМИНОЭТАНСУЛЬФОНАТ МАГНИЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ
AGENT POSSESSING NEUROPROTECTIVE ACTION IN ISCHEMIC CEREBRAL INJURY AND HYPOXIA, REPRESENTING MAGNESIUM 2-AMINOETHANESULFONATE, PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS

Изобретение относится к области медицины, конкретно к лекарственному средству, обладающему нейропротекторными свойствами, представляющему собой 2-аминоэтансульфонат магния (тауринат магния) формулы 1 и его фармацевтическим композициям.
2-Аминоэтансульфонат магния известен как малотоксичное вещество (А.А.Спасов, Л.И.Бугаева, И.Н.Иежица и др. Ж. Микроэлементы в медицине. 2007, №8 (1), с.2-4). Известно также применение 2-аминоэтансульфоната магния в пищевых добавках в качестве источника магния (F.Aguilar, U.R.Charrondiere, B.Dusemund et al. J. Eur. Food Safety Authority. 2009, №947, p.1-30). Исходная 2-аминоэтансульфоновая кислота участвует в метаболизме серосодержащих аминокислот, образуется в организме путем превращения цистеина, улучшает энергетические процессы, обладает кардиотропным действием, стимулирует репаративные процессы, в медицине применяют в виде глазных капель для лечения различных заболеваний глаз (М.Д.Машковский. Лекарственные средства, М., ООО «Новая Волна», 2004, т.2. с.126).
Наиболее близким аналогом 2-аминоэтансульфоната магния по нейропротекторной активности является широко применяемый в медицине препарат пикамилон (М.Д.Машковский, Лекарственные средства, М., ООО "Новая волна", 2004, т.1, стр.117), однако пикамилон имеет существенный недостаток, а именно - снижение артериального давления в постишемическом периоде, что может провоцировать ишемические повреждения мозга (Гусев Е.И., Никифоров А.С., Гехт А.Б. Лекарственные средства в неврологической клинике: руководство для врачей. М., Медпресс-информ. 2003. 416 с).
Целью предлагаемого изобретения является создание на основе 2-аминоэтансульфоната магния нового нейротропного средства в виде пероральной и инъекционной фармацевтических композиций.
В литературе не описано применение 2-аминоэтансульфоната магния в качестве нейропротекторного средства и не описаны предлагаемые фармацевтические композиции на его основе.
2-Аминоэтансульфонат магния получают известным способом путем взаимодействия 2-аминоэтансульфоновой кислоты с оксидом магния в водной среде при нагревании.
Твердую дозированную фармацевтическую композицию в виде таблеток и капсул, содержащую активное вещество и целевые добавки, получают как путем предварительного гранулирования, так и без гранулирования, с последующим таблетированием или капсулированием. При этом соотношение активного вещества и целевых добавок составляет, мас.%:
активное вещество (2-аминоэтансульфонат магния)
0,05-40,0
целевые добавки
60,0-99,95
В качестве целевых добавок они содержат не обязательно одновременно сахара, производные целлюлозы, кремния диоксид, 2-аминоуксусную кислоту, крахмалы, 2-(диметиламино)этанол, соли стеариновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сахара
0,0-20,0
производные целлюлозы
0,0-50,0
кремния диоксид
0,0-10,0
крахмалы
0,0-15,0
2-аминоуксусная кислота
0,0-10,0
2-(диметиламино)этанол
0,0-10,0
соли стеариновой кислоты
0,0-1,0
Присутствие в твердой фармацевтической композиции сахаров, крахмалов, производных целлюлозы обеспечивает повышение скорости высвобождения активного вещества из лекарственной формы.
Присутствие аэросила и солей стеариновой кислоты (магния или кальция) обеспечивает эффекты сыпучести массы и скольжения при прессовании таблеток.
2-Аминоуксусная кислота, 2-(диметиламино)этанол в качестве целевых добавок способствуют интенсификации процессов клеточного метаболизма и обмена веществ, окислительно-восстановительных процессов, регенерации клеток, что должно способствовать лечению ишемии мозга и нейропротекции.
Лекарственную форму в виде раствора для инъекций, содержащую активное вещество и целевые добавки, получают путем постепенного растворения компонентов в воде для инъекций. При этом соотношение активного вещества и целевых добавок составляет, мас.%:
активное вещество (2-аминоэтансульфонат магния)
0,05-30,0
целевые добавки
70,0-99,95
В качестве целевых добавок она содержит необязательно одновременно 2-аминоуксусную кислоту, 2-(диметиламино)этанол, янтарную кислоту, динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2-аминоуксусная кислота
0,0-10,0
2-(диметиламино)этанол
0,0-20,0
янтарная кислота
0,0-10,0
динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной
кислоты
0,0-3,0
вода
до 1,0 л
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты в качестве целевой добавки обеспечивает стабильность раствора, янтарная кислота придает антигипоксические свойства.
Заявляемые соотношения компонентов найдены экспериментально, являются оптимальными и позволяют получить технологический результат в соответствии с поставленной задачей.
Фармацевтические композиции отвечают требованиям Государственной Фармакопеи XI и XII изд., имеют срок годности не менее 2 лет и обеспечивают высокий фармакотерапевтический эффект активного вещества.
Синтез 2-аминоэтансульфоната магния и способы изготовления заявляемых фармацевтических композиций приведены в следующих примерах.
Пример 1. В колбу с мешалкой загружают 100 мл воды, 4,0 г 2-аминоэтансульфоновой кислоты, 0,64 г оксида магния. Массу перемешивают при кипении 30 минут, фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме, осадок промывают ацетоном, сушат, получают 4,51 г 2-аминоэтансульфоната магния, который представляет собой белый кристаллический порошок.
Т.пл. 320°С.
4
12
2
6
2
2
CHNOSMg·2HO м.м. 308,14
C
H
N
S
Найдено, %:
15,98
5,39
9,31
20,83
Вычислено, %:
15,78
5,32
9,38
20,78
-
Пример 2. В аппарат с мешалкой загружают 105,0 г 2-аминоэтансульфоната магния, 150 мл воды очищенной, к раствору добавляют 30 г сорбита, 20 г гидроксипропилцеллюлозы, тщательно перемешивают и добавляют 200 г микрокристаллической целлюлозы, тщательно перемешивают до образования однородной массы. К массе постепенно прибавляют 20 г 2-аминоуксусной кислоты, 20 г 2-(диметиламино)этанола, 15 г кремния диоксида, 25 г крахмала. Смесь тщательно перемешивают и протирают через сито с получением гранул не более 2 мм. Полученные гранулы сушат до остаточной влаги не более 1,0%. Сухие гранулы, представляющие собой порошок, смешивают с 3,0 г магния стеарата, 6,0 кремния диоксида. Тщательно перемешивают до получения однородной массы и таблетируют. Получают 1000 таблеток, содержащих в одной таблетке 100 мг 2-аминоэтансульфоната магния Полученные таблетки соответствуют требованиям Госфармакопей XI и XII изд.
Пример 3. Аналогично примеру 2 получают таблетки, которые покрывают полимерной пленочной оболочкой, которые содержат в одной таблетке 100 мг 2-аминоэтансульфоната магния и соответствуют требованиям Госфармакопей XI и XII изд.
Пример 4. Аналогично примеру 2 сухие гранулы рассыпают по капсулам. Получают 1000 капсул, содержащих в одной капсуле 100 мг 2-аминоэтансульфоната магния. Полученный препарат в капсулах соответствует требованиям Госфармакопей XI и XII изд.
Пример 5. В аппарат с мешалкой загружают 105,0 г 2-аминоэтансульфоната магния, 260 г микрокристаллической целлюлозы, 32 г крахмала, 380 г сорбита. Массу тщательно перемешивают. К полученной однородной массе постепенно добавляют при перемешивании 100 г 2-аминоуксусной кислоты, 10,0 г кремния диоксида, 90 г маннита. Массу тщательно гомогенизируют и рассыпают по капсулам. Получают 1000 капсул, содержащих в одной капсуле 100 мг 2-аминоэтансульфоната магния. Полученный препарат в капсулах соответствует требованиям Госфармакопей XI и XII изд.
Пример 6. В аппарат с мешалкой загружают 200 мл воды для инъекций, 53 г 2-аминоэтансульфоната магния, 10 г 2-аминоуксусной кислоты, 20 г 2-(диметиламино)этанола, 15 г янтарной кислоты, 1 г динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. Массу тщательно перемешивают. Объем доводят до 1 л водой для инъекций. Раствор фильтруют, разливают в ампулы, стерилизуют. Получают 1000 ампул, содержащих в 1 мл раствора 50,0 мг 2-аминоэтансульфоната магния. Полученный раствор соответствует требованиям Госфармакопей XI и XII изд.
Результаты анализа фармацевтических композиций приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Показатели качества твердых дозированных фармацевтических композиций 2-аминоэтансульфоната магния
Показатели качества
Нормы требований качества
Фактические показатели, примеры
2
3
4
5
Описание
Белые или белые с кремоватым оттенком
Белые таблетки
Белые таблетки
Белые с кремоватым оттенком гранулы
Белый порошок
Распадаемость, мин
Не более 15
10
12
13
8
Количественное содержание
Не менее 98,5%
99,0
99,2
99,0
98,7
Посторонние примеси
Не более 1% (ТСХ)
Менее 0,5
Менее 0,5
Менее 0,5
Менее 0,5
Стабильность
2 года при 20°C
2 года
2 года
2 года
2 года
Таблица 2
Показатели качества фармацевтической композиции 2-аминоэтансульфоната магния в виде раствора для инекций
Показатели качества
Нормы требований качества
Фактические показатели, пример 6
Описание:
- прозрачный,
прозрачный (или эталон 1)
прозрачный
- бесцветный раствор
бесцветный (или эталон В<sub>9</sub>)
бесцветный
Стерильность
стерильный
стерильный
Пирогенность
апирогенный
апирогенный
Количественное содержание
Не менее 98,5%
99,0
Посторонние примеси
Не более 1% (ТСХ)
Менее 0,5
Стабильность
2 года при 20°C
2 года
Фармакологические исследования
Эксперименты выполнены на крысах-самцах массой 200-220 г. Нейропротекторную активность 2-аминоэтансульфоната магния оценивали путем сравнения с пикамилоном - нейропротектором, являющимся также производным нейромедиаторной аминокислоты.
Для исследования использовали две стандартные модели, применяемые для оценки нейропротекторной активности биологически активных веществ (Руководство по доклиническому изучению новых фармакологических веществ. М., 2005).
Циркуляторную гипоксию моделировали с помощью гравитационных перегрузок в кранио-каудальном направлении. Градиент нарастания и спада нагрузки составлял 0,30-0,33 ед. в сек. Бодрствующих крыс помещали в специальные контейнеры-пеналы, укрепленные к концам рычагов центрифуги, а мощный двигатель в течение 10 сек создавал необходимую степень гравитации. Критерием противогипоксического действия являлся % выживания животных в сравнении с контролем. 2-Аминоэтансульфонат магния и пикамилон в дозах 1, 10, 50 и 100 мг/кг вводили перорально профилактически (за 30 мин до моделирования гипоксии).
В качестве модели ишемии мозга использовали одностороннюю окклюзию левой сонной артерии в течение 3 суток. Эксперименты проведены на 3 группах лабораторных животных: контрольных (1 группа) и опытных, которым вводили терапевтически 2-аминоэтансульфонат магния (2 группа) и пикамилон (3 группа) в суточной дозе 50 мг/кг (однократно) в течение 3 суток. Контрольной группе вводили физиологический раствор в эквивалентных объемах. На 4 день у животных под уретано-хлоралозным наркозом делали забор крови из сагиттального синуса.
Диеновую конъюгацию ненасыщенных жирных кислот (ДК) определяли спектрофотометрически по интенсивности поглощения в области 230 нм. Концентрацию вторичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мозге в пересчете на малоновый диальдегид (МДА) проводили по тесту с тиобарбитуровой кислотой. Структурно-функциональные свойства мембран эритроцитов оценивали по изменению накопления в них концентрации МДА. Биоантиоксидантную защиту мозга определяли по каталазной активности. Активность каталазы определяли спектрофотометрически. Содержание пировиноградной кислоты (ПВК) в крови производили модифицированным методом Умбрайта. Содержание молочной кислоты (МоК) в крови определяли по Балоховскому-Наточину.
Статистическую обработку результатов проводили внутри серий по t-критерию Стьюдента (методом попарных сравнений). Значимость различий между выборками, имеющих распределение, отличающееся от нормального, оценивали с помощью критерия Уилкоксона.
Результаты исследования
При исследовании влияния 2-аминоэтансульфоната магния на выживаемость животных, перенесших перегрузки в кранио-каудальном положении, установлено, что данное соединение эффективно увеличивает выживаемость животных во всех дозах. Наиболее эффективно введение 2-аминоэтансульфоната магния в дозах 50 и 100 мг/кг и составляет 82,0% и 67,0% соответственно.
Препарат сравнения пикамилон повышал выживаемость экспериментальных животных лишь в дозе 10 мг/кг, где выживаемость составила 50%, в то время как в контрольной группе животных она составила 33%, т.е. его антигипоксическая активность существенным образом уступала активности 2-аминоэтансульфоната магния. Более того, применение пикамилона в дозе 100 мг/кг приводило к тому, что гибель экспериментальных животных была выше, чем в контрольных опытах (11,5%).
При анализе эффективности терапевтического применения 2-аминоэтансульфоната магния и пикамилона в условиях ишемического повреждения мозга установлено, что 2-аминоэтансульфонат магния обладает гипогликемическим действием, препятствует развитию лактат-ацидоза, существенным образом ограничивает процессы пероксидации липидов мозга и повышает активность каталазы. Так, экспериментально установлено, что терапевтическое применение 2-аминоэтансульфоната магния препятствует накоплению ДК в правом полушарии мозга, кроме того, достоверно снижает их уровень в левом полушарии на 64,0%, относительно крыс без патологии. При анализе влияния 2-аминоэтансульфоната магния на содержание ТБК-активных продуктов установлено, что данное соединение повышает содержание МДА лишь на 83,3% в правом полушарии мозга, т.е. более чем в 2 раза его концентрация была ниже, чем у животных контрольной группы. При этом в левом полушарии значимых отличий со стороны вторичных продуктов ПОЛ в опытах с 2-аминоэтансульфонатом магния не наблюдалось.
Терапевтическое введение пикамилона не способствовало угнетению образования ТБК активных продуктов в правом полушарии мозга, более того, в зоне повреждения - левом полушарии изучаемый показатель был выше, чем в контрольных опытах.
Таким образом, терапевтическое применение 2-аминоэтансульфоната магния ограничивает процессы пероксидации липидов на стадии образования первичных продуктов ПОЛ.
Действие пикамилона на процессы пероксидации липидов менее выражено, и оно связано с воздействием на процесс перехода первичных во вторичные продукты ПОЛ.
Об эффективности применения 2-аминоэтансульфюната магния при ишемических повреждениях мозга свидетельствует и тот факт, что у животных, которым было введено данное соединение, не только не повысился уровень молекул средней массы, но даже снизился на 4,5%. Введение пикамилона в той же дозе менее выражено препятствует развитию эндогенной интоксикации. Таким образом, выраженность токсемии в опытах с пикамилоном превышает выраженность данного процесса при введении 2-аминоэтансульфоната магния.
При анализе влияния объектов исследования на активность каталазы было установлено, что введение пикамилона было эффективно только в правом полушарии, где активность каталазы повышалась на 30,2%, а введение 2-аминоэтансульфоната магния повышало активность изучаемого показателя и в правом (на 26,4%), и в левом (на 13,5%) полушариях (табл.3).
Таблица 3
Влияние 2-аминоэтансульфоната магния и пикамилона на содержание первичных и вторичных продуктов ПОЛ и активности каталазы в правом и левом полушарии мозга при перевязке левой сонной артерии
Изучаемые показатели
Контрольные животные
В опытах с 2-аминоэтан-сульфонатом магния
В опытах с пикамилоном
ДК-мозга правое полушарие, (мМоль/г)
0,048±0,002
0,073±0,009*
0,033±0,005*<sup>x</sup>
ДК-мозга продукты левое полушарие, (мМоль/г)
0,125±0,002
0,027±0,003*
0,039±0,005*<sup>x</sup>
ТБК-мозга правое полушарие, (мМоль/г)
33,0±3,9
22,0±1,3*
6,7±0,7*<sup>x</sup>
ТБК-мозга продукты левое полушарие, (мМоль/г)
22,0±0,8
23,0±1,3*
15,0±0,9*
Каталаза мозга правое полушарие, (мкат/л)
506,4±37,9
292,0±42,1*
361,7±3,0*
Каталаза мозга левое полушарие, (мкат/л)
313,0±47,4
485,9±39,1*
331,7±0,7
* - обозначены статистически достоверные (p<0,05) сдвиги параметров по сравнению с контрольной группой животных
Терапевтическое применение 2-аминоэтансульфоната магния ограничивает повышение концентрации глюкозы в венозной крови на 10,9%, а пикамилон приближается к значениям интактных животных. При анализе концентрации молочной кислоты выявлено, что введение 2-аминоэтансульфоната магния не только блокирует лактат-ацидоз, а даже приводит к снижению его концентрации. Это является важным прогностическим моментом, так как глюкоза мозга является основным источником АТФ. Установлено также, что применение 2-аминоэтансульфоната магния существенным образом угнетает утилизацию лактата мозгом, в то время как пикамилон не оказывает влияние на данный показатель (табл.4).
Таблица 4
Влияние 2-аминоэтансульфоната магния и пикамилона на показатели углеводного обмена и уровень интоксикации в мозге при перевязке левой сонной артерии
Изучаемые показатели
Контрольные животные
В опытах с 2-аминоэтан-сульфонатом магния
В опытах с пикамилоном
Глюкоза в артериальной крови, (мМоль/л)
5,5±0,6
4,6±0,1*
4,5±0,33*
Глюкоза в венозной крови, (мМоль/л)
4,9±0,5
4,1±0,2*
3,8±0,2*
МОК в артериальной крови, (мМоль/л)
1,0±0,1
0,54±0,04*
1,4±0,1*
МОК в венозной крови, (мМоль/л)
1,2±,01
0,48±0,04*
1,29±0,1
Средние молекулы в артериальной крови, (г/л)
0,626±0,04
0,170±0,006*
0,266±0,02*
Средние молекулы в венозной крови, (г/л)
0,395±0,01
0,194±0,02*
0,287±0,01*
* - обозначены статистически достоверные (p<0,05) сдвиги параметров по сравнению с контрольной группой животных
Проведенное исследование свидетельствует, что терапевтическое применение 2-аминоэтансульфоната магния в дозе 50 мг/кг в условиях ишемии мозга, вызванной односторонней окклюзией левой сонной артерии, более эффективно, чем применение пикамилона, препятствует развитию ишемических повреждений мозга.