Автореферат диссертации по фармакологии на тему Разработка новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли
На правах рукописи #
ЧУДЕЦКАЯ ЮЛИЯ ВИКТОРОВНА
0034665Ь4
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ КРИСТАФОНА И ЕГО СЕРЕБРЯНОЙ СОЛИ
15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
сд АПР2С:З
Казань-2009
003466554
Работа выполнена на кафедре фармацевтической химии и фармакогнозии в ГОУ ВПО Нижегородская государственная медицинская академия
РОСЗДРАВА
Научный руководитель:
доктор химических наук, профессор Мельникова Нина Борисовна
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор Гармонов Сергей Юрьевич
доктор фармацевтических наук, профессор Гаммель Ирина Владимировна
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный медицинский университет РОСЗДРАВА
Защита состоится 24 апреля 2009 года в « /Л часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.07 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г.Казань, ул. К. Маркса, 68
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета
Электронный вариант автореферата размещен на сайте Казанского государственного технологического университета http://www.kstu.ru
Автореферат разослан « »__2009 года
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат химических наук, доцент
Захаров В.М.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Серьезную опасность в борьбе с инфекционными болезнями представляет возрастающая резистентность к противомикробным препаратам, усугубляющаяся снижением иммунитета у подавляющей части населения. В связи с этим, разработка новых лекарственных средств (JIC), обладающих как противомикробным, так и иммуномодулирующим эффектами, является актуальной задачей.
Кристафон (Ы-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5Н-пиримидин-4-сульфон)-М-изоникотиноилгидразид) - оригинальный отечественный препарат, обладающий комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием эффективен в отношении микобактериозов (туберкулёз, лепра и др.), хламидийной, трихомонадной, уреаплазменной, герпетической инфекции [Патент №2141322, 1999].
Недостатками лекарственных средств на основе кристафона (Кри, I) являются крайне низкие биодоступность и растворимость как в воде, так и в липофильных средах. Эксперимент на кроликах показал, что 50% кристафона выводится из организма в неизменном виде [Голощапова E.H., 1997]. Одним из путей повышения биодоступности кристафона является его модификация, приводящая к изменению гидрофильно-липофильного соотношения в молекуле. Увеличение гидрофильное™, улучшающее биодоступность, как правило, достигается получением солевых комплексов лекарственных веществ (ЛВ), содержащих либо остаток кислоты, либо катионы различной природы. Приемом повышения липофильности является введение в его структуру иона тяжелого металла, в основном серебра, платины и золота.
Известно, что ионы серебра оказывают антимикробное иммуномодулирующее действие, не вызывая резистентности микроорганизмов, а также проявляют вяжущее, анальгезирующее действие. Ионы серебра в организме человека образуют труднорастворимые комплексы с отрицательно заряженными белками и рядом функциональных групп ферментов, поэтому
непосредственное введение ионов серебра в организм затруднено. В связи с этим, лучшей биодоступностью обладают препараты, представляющие собой соль серебра с лекарственными веществами [Машковский М.Д., 2002].
Существенное влияние на биодоступность оказывает выбор оптимальной лекарственной формы и способа введения лекарственного вещества в организм, обеспечивающие его наилучшую доставку к биомишеням.
Целью исследования является изучение взаимодействия кристафона с основаниями и кислотами, в том числе с кислотой Льюиса - нитратом серебра в водной среде, и разработка новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
Задачами исследования являются
1. Изучение явления таутомерии кристафона в водных растворах сильных кислот и оснований.
2. Исследование нековалентных взаимодействий кристафона с гидроксилсодержащими биологически активными веществами и изучение растворимости и фармакологической активности образующихся продуктов.
3. Создание новой лекарственной субстанции взаимодействием кристафона и кислоты Льюиса - ионами серебра; доказательство её структуры, изучение физико-химических и фармакологических свойств.
4. Разработка состава и технологии изготовления новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
5. Исследование иммунотропной и антибактериальной активности лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
6. Разработка методов определения действующих веществ в предложенных лекарственных препаратах и составление проектов фармакопейных статей.
Научная новизиа
• Показано, что прототропные превращения крнстафона в кислых средах приводят к образованию более растворимых солевых или Н-комплексов, в которых фармакофорные пиримидиновый и изониазидный фрагменты не претерпевают кардинальной перестройки.
• Выявлено повышение туберкулостатической активности водных растворов крнстафона в присутствии биологически активных веществ, образующих Н-комплексы, - триптофана и гиалуроновой кислоты по сравнению с суспензией крнстафона в воде.
• Впервые синтезирована серебряная соль крнстафона и изучены её физико-химические и фармакологические свойства.
• Разработаны состав и лабораторная технология изготовления новых лекарственных препаратов с кристафоном и его серебряной солью в форме суппозиториев и подтверждена их иммунотропная и антибактериальная активность.
Практическая значимость степень внедрения результатов в практику
Водорастворимая форма лекарственного средства кристафон (водный раствор кристафона, триптофана и гиалуроновой кислоты), проявляющая туберкулостатическую активность, может быть предложена в качестве противотуберкулезного средства для перорального и инъекционного применения.
Серебряная соль кристафона рекомендуется как субстанция, обладающая комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием, поскольку проявляет сильное антимикробное действие в отношении S. Aureus, Е. Coli, Ps. Aeruginosae и - слабое действие в отношении Candida Albicans.
Обоснован состав и доказана эффективность применения новых лекарственных препаратов: Кристафон суппозитории ректальные, обладающего иммунотропным действием, Кристафон суппозитории вагинальные и
Аргокристон суппозитории вагинальные для лечения бактериального вагинита в экспериментах на крысах и мышах.
Результаты экспериментальных исследований использованы при подготовке нормативной документации на данные J1C. Разработаны проекты фармакопейных статей предприятия ЗАО «ИнтелФарм», включающие новые методики анализа серебряной соли кристафона в суппозиториальных основах.
Материалы исследований рекомендованы для использования в научной работе и учебном процессе на кафедрах «Фармацевтической химии и фармакогнозии» и «Управления экономикой фармации и фармацевтической технологии».
На защиту выносятся положения, сформулированные в выводах н научной новизне.
Апробация работы
Результаты работы были представлены на Межвузовской конференции молодых ученых «Аспирантские чтения - 2006» (Самара, 2006), VII научной сессии «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» (г. Н. Новгород, 2008), Международной научно-практической конференции «Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании» (Белгород, 2008).
По результатам исследований заявлен патент, опубликовано 6 статей.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав (литературный обзор, экспериментальная часть, результаты работы и их обсуждение), 4 приложений, содержащих проекты фармакопейных статей на субстанцию и разработанные лекарственные препараты. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 18 рисунков. Список литературы включает 107 работ отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает глубокую признательность ЗАО «ИнтелФарм» за финансовую поддержку исследований и лично Яшновой O.K., а также доценту
кафедры управления экономикой фармации н фармацевтической технологии НижГМА, к.х.н., Волкову A.A. за помощь в постановке эксперимента.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты и методы исследования
Кристафон (1М-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5Н-пиримидин-сульфон)-1хГ-изоникотиноилгидразид), производитель НПП ФГУП «Кристалл», г. Дзержинск Нижегородской области, ФСП 42-0037-4715-03.
Кристафон (Кри I)
N"
Материалы и реактивы: диуцифон (бис-пара-(2,4-диоксо-6-метилпиримидинил-5-сульфонамино)-дифенилсульфон) чистотой 99,7% предоставлен НПП ФГУП «Кристалл», г. Дзержинск Нижегородской области, гиалуроновая кислота (MR=50000, SIGMA Chem. Со, чистоты 99,0%), триптофан (WIRUD GmbH, Германия), реополиглюкин (ОАО «Красфарма», состав: декстран с М.м. 30000-40000 - Юг, NaCl - 0,9 г, вода до 100 мл), нитрат серебра (AgN03 марки «чда», ГОСТ 1277-75), азотная кислота, роданид аммония, железоаммонийные квасцы использованы как товарные реагенты без дальнейшей очистки. Для приготовления суппозиториев использовались ПЭО-400 (ТУ 2483-007-7И 50986-2006) и ПЭО-1500 (ТУ 2483-008-71150986-2006), ООО «Завод синтанолов», г. Дзержинск, Вигепсол марок Н-15 (НД 42-9583-98) и W-35 (НД 429584-98), Sasol, Германия.
Приборы: ИК-спектры получены на инфракрасном спектрофотометре с преобразованием Фурье «IRPrestige-21», фирма Shimadzu, Япония. Диапазон измерения 4000-400см"', таблетки КВг. |3С, 'Н ЯМР спектры регистрировали на спектрометрах «Bruker Advance DPX - 200» и «Bruker DRX S1-500». УФ-спектры кристафона получены на УФ спектрофотометре «SPECORD S 100» фирмы «Analytik jena» (Германия) в кварцевых кюветах с толщиной слоя 10 мм. pH растворов измерены на рН-метре «pH-150iM» РУП «Гомельский завод измерительных приборов»
Серебряная соль кристафона. Водную суспензию, содержащую 0,1625 г кристафона и 20мл 0,1 М раствора AgN03, обрабатывали ультразвуком при частоте 22-44 кГц на приборе УЗДН - 2Т поэтапно 3-4 раза по 1 мин. Образующийся белый аморфный осадок отделяли на стеклянном фильтре, промывали последовательно многократно дистиллированной водой. Высушенный при температуре 50-80°С осадок представлял собой белый порошок серебряной соли кристафона [AgKpn],
Натриевые соли кристафона и диуцифона. 6,2 ммоль кристафона или диуцифона растворяли в 13 мл раствора, содержащего 13 ммоль (для кристафона) или 26 ммоль (для диуцифона) гидроксида натрия. После фильтрации и охлаждения приливали 60 мл этанола. Осадок отфильтровывали, промывали 20 мл спирта и сушили при 50°С.
Количественное определение серебра. Навеску серебряной соли кристафона 0,1 г растворяли в 30 мл разбавленной HN03 и кипятили в течение 15 мин до обесцвечивания. Титровали 0,1 М раствором роданида аммония до перехода окраски в красно-коричневую в присутствии 1 мл железоаммонийных квасцев и 1 мл хлороформа.
1 мл роданида аммония соответствует 0,0108 г серебра.
Медико-биологические исследования
Иммунотропная и специфическая бактерицидная активность препаратов, и острая токсичность субстанции серебряной соли кристафона изучены в ЦНИЛ НИИ ПФМ НижГМА (г. Н.Новгород).
Специфическую иммунотропную активность суппозиториев ректальных на основе кристафона исследовали с использованием половозрелых белых крыс линии Wistar массой 185±2,5г и самцов мышей гибридов F1 (СВАхС57В16) массой 18-20 г. Опытные и контрольные группы состояли из 10 животных, полученных из питомника «Столбовая» ГУ НЦ БМТ РАМН.
Оценку влияния на неспецифический иммунитет (фагоцитоз) проводили по показателям метаболитической перестройки клеток, фиксируемой методом люминолзависимой хемилюминесценции. Для изучения влияния предлагаемых композиций на специфический гуморальный иммунитет животным вводили
стандартный антиген и контролировали титр сывороточных антител. Влияние препаратов на клеточный иммунитет изучали в реакции гиперчувствительности замедленного типа методом иммунизации эритроцитами барана.
Специфическую бактерицидную активность препаратов Кристафон суппозитории вагинальные и Аргокристон суппозитории вагинальные изучали по параметрам микробиоцидного действия, гистологии слизистой влагалища и pH вагинальной слизи при моделировании бактериального вагинита у крыс. Эксперименты проводились на половозрелых самках белых беспородных крыс при ннвагинальном инфицировании типовыми штаммами микроорганизмов S. aureus и Е. Coli. Микробиоцидную активность изучали методом серийных разведений. Для гистологических исследований использованы парафинированные образцы слизистой влагалища, полученные обработкой в 10 % формалине, спиртах и парафине.
Исследования антимикробного действия субстанции серебряной соли кристафона и суппозиториев с кристафоном выполнены отделом микробиологии ЦНИЛ ГОУ ВПО «НижГМА Росздрава» под руководством зав. лабораторией Ермольевой С.А. Антимикробные свойства серебряной соли изучены в сравнении с кристафоном и модельными смесями кристафон : серебряная соль в соотношении 1:1 и 4:1. Испытания проводились в отношении: S.aureiis, Kcoli, Ps.aeruginosae; для субстанций и их смесей дополнительно изучалось действие на С. albicans.
Туберкулостатическое действие кристафона в водных растворах в присутствии БАВ изучали в Свердловском областном ГУ здравоохранения "Противотуберкулезный диспансер" СОГУЗ ПТД, г. Екатеринбург
Острая токсичность серебряной соли кристафона изучена на половозрелых самцах мышей при внутрибрюшинном введении в возрастающих дозах по Литчфилду-Уилкоксону. Все выжившие животные в конце исследования подлежали патоморфологическому исследованию.
Результаты работы и их обсуждение 1. Таутомерия кристафона в водных растворах сильных кислот и оснований
Растворение кристафона в растворах сильных кислот и оснований протекает легко. УФ спектры кристафона в солянокислых (рН 1-3) и щелочных растворах гидроксида натрия (рН 11-13) имеют полосы поглощения в области 210 и 230нм и существенно различаются в области основной полосы: 265нм (Кри-НС1, II) и 280 нм (Кри-ЫаОН, Ш) с плечом 247-252 нм (рис. 1). А„. о,б-
Рис. 1. УФ спектры поглощения 3 - 10"5М растворов кристафона при различных pH: 1- 1,05; 2-2,00; 3 - 3,00; 4 - 11,00; 5- 12,00; 6- 13,03
При добавлении этанола в водную реакционную смесь, содержащую кристафон и гидроксид натрия, получается солевой комплекс натриевой соли кристафона (Кри-Na, IV) в виде белого осадка. В УФ спектре Кри-Na (IV) в воде основная полоса проявляется в области 267нм. Изменения во времени УФ спектров щелочных растворов Кри (1) и Кри-Na ((V) аналогичны. В обоих случаях положение и интенсивность полосы поглощения 280 нм остается неизменными. Наибольшие изменения претерпевает полоса с Х,тх^209нм. Исследование динамики изменения поглощения в области 190-230нм в воде (Кри-NaOH, III; Кри-Na, IV) и щелочных растворах Кри (I) (рис. 2), показывает высокую подвижность атомов водорода и натрия в гидразидной части кристафона и, соответственно, существование одновременно в растворе нескольких частиц. Растворение соединений в щелочи на I этапе, вероятно, приводит к ионизации за счет увеличения доли л—>л* переходов в частицах
10
(увеличение Аотн при A~const, I участок на рис. 2), а на П этапе - происходит увеличение длины связи С=0 в частицах и снижение доли тс—^л* переходов (увеличение 'к при снижении А0Т11, II участок на рис. 2). Изониазидный фрагмент при этом практически остается неизменным. Как было показано выше, УФ спектры Кри-NaOH (III) и Кри-Na (IV) в воде и Кри (I) в растворе NaOH (pH 1113) имеют одинаковую полосу в области Хтах=277-282нм, что подтверждает преимущественное существование в растворах оснований сульфоксопиримидинового цикла в лактимной форме. В УФ спектре днуцифона с двумя сульфоксопиримидиновыми циклами, отмечаются две полосы лактимной формы.
а) б)
Рис. 2 а,б. Изменение длины волны (а) и оптической плотности (б) от времени в 0,01Мрастворе№ОН: 1 - 3-Ю'5 М Кри (I); 2 - 3-Ю"5 М Кри-Ж (IV)
Отнесение полосы 260-265нм к суммарной полосе поглощения карбонильных групп в изониазидном и сульфопиримидиновом фрагментах Кри (I) основано на сравнении УФ спектров солянокислых растворов веществ, имеющих такие же хромофорные группы: тимин = 260нм), изониазид = 265нм), сульфотолилизониазид (/,ти = 265нм).
В ПМР спектре Кри НС! (II) сигналы протонов пиридинового фрагмента сдвигаются в слабое поле по сравнению с сигналами соответствующих протонов в Кри (I), а в спектре Кри • № (IV) они остаются практически неизменными (табл. 1).
Таблица 1
Данные ПМР спектров солевых комплексов крнстафона
Соединение Химический сдвиг <5, м.д.; J. Гц
СН3 6 0 о н « , и С—NH-NH-S- 1 " 1 О Ö )—im 2-N11 НА'.
Кри, I 2.35 с 7.65,2Н, д, J= 6.0 (5,7) 8.75,2Н, д, J= 6.0 (6,8) 9.25, Ш, д, J=2.4 (4) 10.85,1Н, д, J=2.7 (3) 11.50,1Н, уш. с (2) 11.65,1Н, уш. с (1)
КриНС1, 11 2.37 с 7.87,2Н, д, ./= 6.3 (5,7) 8.86,2Н,д,У=6.3 (6,8) 9,35, 1Н, уш. с (4) 11.01, 1Н,д,У= 1.5(3) 11.55,111, уш. с (2) И .65,111, уш. с (1)
Кри-Na, IV 2.55 с 7.65,2Н, д, J= 6.0 (5,7) 8.57,2Н, д, ./ = 6.0(6,8) - -
Наибольшие изменения происходят в пиримидиновой масти и в гидразидной группе: в спектрах Кри-№ (IV) (табл.1), а также натриевой соли диуцифона, сигналы протонов указанных фрагментов вообще не наблюдаются (СН3 2,48 с, протоны в фениленовых группах 7,09 д, 7,59 д).
В |3С ЯМР спектре Кри-№ (IV) химические сдвиги всех атомов углерода изменились по сравнению с кристафоном.
Таблица 2
13С ЯМР спектры крнстафона п продукта его взаимодействия с N804
о
Соединение Растворитель Химический сдвиг, S, м.д.
5 6 7 8 9 10 11
Кри, 1 ДМССМ6 110,0 139.3 164,5 160,2 158,7 149,7 18,13
Кри-Na, IV дмсоал 106,0 146,5 170,0 165,0 160,9 158.3 24,63
В ИК спектрах Kpn-HCl (II) интенсивность колебаний =С-Н пиридинового кольца при 3440 см"1 увеличилась в 3-4 раза и усилилось поглощение во всей области 3400-3000 см"', в отличие от уменьшения поглощения в спектрах Кри-Na (IV) и Кри-NaOH (III). Полосы (1662 и 1658см"1)
или одна полоса 1664 см'1 (С=0 во вторичной амидной группе, амид I), и полосы 1543 см"1 и 1528 см"1 (N11 и С-Ы, амид II), присутствуют в спектрах Кри (I), Кри^а (IV), Кри-НС1 (И) (табл.3). Полоса 3308см"' колебания Ш- в гидразидной части кристафона сильно трансформирована в спектре Кри-НС1 (И), а в спектре Кри-Ш (IV) она смещена. Лактамные С=0 полосы в виде дублетов: 1745 и 1720 см"1, а также 1693 и 1680 см"1 в кристафоне, 1732, 1687 и 1668 см"1 в диуцифоне, 1748, 1684 см'1 в тимине, полностью исчезают у Кри-Иа (IV) и натриевой соли диуцифона.
Таблица 3
Данные ИК спектров пиридиновых и пнрнмидиновых производных
Соединение Волновые числа, V см"'
3330-3000 1750-1670 1670-1500
Кри-, I 3308 узк. пит., 3190 ср. пер. 3067 инт. ш. 1745 пер.инт., 1728 узк. инт., 1693 и 1680 узк. инт. (или эдна 1689 узк. инт.) 1658 и 1662 узк.инт. (или одна 1664 узк. инт.), 1543 узк. инт., 1528 узк. инт.
Кри-Ка, IV 3292 узк. инт., 3131 ш. пер. - 1664 узк. инт., 1627 ср. инт. 1605 узк.инт., 1556узк.пер. 1523 узк.пер.
Диуцифон 3308 сл. пер, 3252 сл пер, 3192 сл. пер, 3142 сл. пер, 3061 сл, пер, 1732 ш. инт. 1687 узк.инт. 1668 узк. инт., 1593 узк. инт.
Диуцифон N3 3152 ш. пер., 3138 ш. пер. - 1628 ш. инт., 1585 ср. инт.
Кри-Н С1,11 3292 сл. пер., 3110 плечо, 3064 ш. пер. 1743 узк. инт., 1730 узк. инт. 1676 узк. инт., 1660 узк. инт, 1608 узк. пер., 1581 узк. пер. 1527 узк. сл., 1502 узк. сл.
Структуры кристафона обусловлены как лактим-лактамной таутомерией в пиримидиновом кольце (1а - 1д), так и изменением структуры изониазидного фрагмента (V, VI, VII, VIII).
о
о у-ян о ■кн
Н3С
1а
НО\
О >=ы
-НК
о
н,с
ын
о
о /—ын
О у—N Н3С
но
О )=Л
^Л //
н,с
н.
-Шь
о >-и
н,с
1д
© н
Лактамная форма
Лактнмная форма
Пиримидиновый фрагмент (Я') в присутствии гидроксида натрия в воде способен образовывать как лактимные структуры по атому кислорода, так и комплексы (или соли), обусловленные N11- кислотностью.
Под действием оснований в растворе возможны как переход исходных соединений (изониазида или Кри) в предельную структуру VI с дальнейшим взаимодействием с катионом натрия, так и замещение гидразидного атома водорода на натрий.
viii
где И' - сульфоксопнримндиновый фрагмент
В УФ спектрах щелочных растворов изониазида и диуцифона несколько полос карбонильной группы: две в области - 270-315нм, одна в области 240нм и две полосы 210-230нм, вероятно, обусловлены п—»71* и я—► я* переходами ионизированной карбонильной и -ОМ- групп в структурах I и VI. Образование Кри-Ыа (IV) в пиримидиновом цикле подтверждается исчезновением сигналов протонов в лактамном цикле ПМР спектра, отсутствием полос поглощения лактамных ОО групп в ИК спектре, а также отсутствием полосы колебаний М-Н в лактамном цикле кристафона (табл.3).
Из щелочной среды, стабилизирующей лактимные формы, под действием этанола осаждается более гидрофильное соединение структуры 1б-г, о чем свидетельствует |3С ЯМР спектр Кри-Ха (IV), в котором максимальные изменения химического сдвига произошли у атома углерода пиримидинового цикла, связанного с СН3- группой.
При неводном титровании Кри-№ (IV) хлорной кислотой в среде муравьиной кислоты и уксусного ангидрида, последний взаимодействует с хлорной кислотой как соединение, имеющее два основных реакционных центра (атомы азота в пиридиновом и лактимном пиримидиновом циклах), в отличие от одноосновного Кри.
Солевая форма Кри-НС1 (П) характеризуюется наибольшим изменением ПМР и ИК спектров в изониазидном фрагменте, и наиболее вероятно, представлена структурами V, VII.
Проведенные намн исследования показали многообразие возможных частиц в присутствии сильных электролитов - кислот и оснований, обусловленных таутомерными превращениями в молекуле кристафона.
2. Нековалентные взаимодействия кристафона с биологически активными веществами в водных средах
В качестве биологически активных веществ (БАВ), способных образовывать Н-комплексы с многофункциональными гетероциклами, были выбраны полисахариды: декстран и гликозоаминогликан - гиалуроновая кислота, а также протеиногенная аминокислота триптофан.
гиалуроновая кислота
декстран
О?
СНгСНСООН I
ж2
триптофан
Растворимость кристафона в воде крайне мала (8*10"5 моль/л). В растворе полисахаридов - гиалуроновой кислоты и декстрана - при рН 5,8 растворимость составляет 1,8 • 10~3 моль/л, а при рН 8,4 увеличивается ещё вдвое.
В качестве показателя изменения интенсивности водородных связей, проявляющихся в области дальнего ультрафиолета, использована величина к, равная к=А2и/А19о. Сравнение величин к для растворов кристафона (кШо~0А к™гл~0,7, кдеКС1р~1,1) показало, что относительный вклад поглощения полосы в области водородных связей (211 нм) в присутствии БАВ увеличивается, что подтверждает образование Н-комплексов. Кроме того, максимум поглощения кристафона сдвигается с 266 до 270 нм (рис. 3, табл. 4)
Увеличение растворимости кристафона при рН 8,4 свидетельствует о вкладе процессов переноса заряда к растворителю и нековалентного связывания при увеличении концентрации ионов, способствующих ионизации кристафона.
Повышение растворимости кристафона в слабощелочном растворе триптофана, способного интенсифицировать Ван-дер-Ваальсовские взаимодействия, а также синергетический эффект увеличения растворимости кристафона при растворении в смеси БАВ (табл. 4), подтверждают наши рассуждения.
Таким образом, повышение растворимости кристафона в присутствии БАВ, влияние рН на растворимость, повышение отношения к= Аоц/А^о в УФ-спектрах свидетельствуют о влиянии нековалентных взаимодействий типа образования КПЗ и Н-комплексов кристафона с гиалуроновой кислотой, декстраном, триптофаном.
Таблица 4
Физико-химические свойства водных растворов крнстафона в присутствии биологически активных веществ
Биологически активный компонент рн Раствори мость, НО3 моль/л УФ спектр*
203-210 им 223 - 232 им 265 - 272 нм
X, нм Аотп X, нм Аотн X, н м Аотн
Гиалуроновая кислота 5,83 1,8 211,9 0,29 231,9 0,11 267,3 0,23
8,40 3,4 210,3 0,49 229,2 0,26 269,0 0,37
Ги&ч^роловая кислота и триптофан 5,7 2,1 210,4 0,41 223,8 0,32 267,9 0,27
8,39 4,2 210,9 0,93 223,6 0,77 271,1 0,60
Триптофан 5,57 1,6 207,9 0,40 - - 266,1 0,35
8,42 4,0 203,0 0,45 231,7 0,32 269,5 0,43
Декстран 4,82 1,8 210,9 0,34 229,0 0,14 266,8 0,26
8,41 3,6 210,2 0,40 - - 267,9 0,24
- 4,3 0,08 210,9 0,70 - - 266,1 0,53
*Спектры растворов сняты при разбавлении в 100 раз.
Исследованиями in-vil.ro установлено, что наибольшей туберкулостатической активностью обладает водный раствор крнстафона в присутствии гиалуроновой кислоты и триптофана и соответствует 0,45 активности изониазида. Учитывая, что кристафон менее токсичен, чем изониазид, полученный результат представляет интерес для создания новых противотуберкулёзных препаратов обладающих низкой токсичностью. 3. Серебряная соль крнстафона: синтез, изучение структуры и физико-химических свойств
Серебряную соль крнстафона AgKpи получали твёрдофазным синтезом из крнстафона с предварительным его диспергированием в воде ультразвуковой обработкой (УЗ), не разрушающей молекулу (идентичность ИК спектров Кри до и после УЗ). Реакцию проводили в 1% водной дисперсии крнстафона, в которую добавляли нитрат серебра при комнатной температуре при интенсивном перемешивании. Об окончании реакции судили по образованию объемного аморфного осадка. Полученный осадок отделяли, многократно
17
промывали водой и высушивали. Условия и выход продукта реакции приведены в таблице 5.
Таблица 5
Изучение факторов, влияющих на скорость и полноту протекання
реакции получения серебряной соли кристафона AgKpи
№ п/п Диспергирование кристафона Соотношение Кри/Аё1\Оз, моль Воздействие на реакционную смесь ю Ай в образце, % о» [АйКрн] в образце, %
1 УЗ, 1 мин 1:4 УЗ, 1 мин 22,45 89,94
2 УЗ, 1 мин 1:4 УЗ, 5мин 24,96 99,97
3 УЗ, 1 мин 1:4 Механическое перемешивание, 15 мин 24,83 99,45
4 Механическое, 15 мин 1:4 Механическое перемешивание, 15 мин 24,97 99,43
5 Механическое, 15 мин 1:2 Механическое перемешивание, 15 мин 23,94 95,91
6 Механическое, 15 мин 1:1 Механическое перемешивание, 15 мин 23,88 95,65
А§Кри - белый порошок, практически нерастворимый в воде, 0,1 М НС1 и
0,1 М №ОН, спирте этиловом 95 %, триэтаноламине, хлороформе, эфире, диметилформамиде. Элементный анализ, %: С 26,50 найдено (26,67 рассчитано), N 17,01 найдено (16,97 рассчитано). Количественным определением серебра методом прямого титрования роданидом аммония установлено, что молекула AgKpи содержит в своем составе один атом серебра.
Определение структуры полученного соединения проводилось сопоставлением ИК и ПМР спектров AgKpи, кристафона, пиридина, тимина, изоникотиновой кислоты и изоникотингидразида.
Анализ ИК спектров проводился по полосам в области 3307 см"1 и 32003000 см"1 (ЫН-группы гидразидной части и пиримидинового цикла), а также по двойной полосе в области 1743 (1726) см"1 (амидная группа в пиримидиновом цикле). Относительная интенсивность полосы в области 3307 см" 1 в спектре AgKpи существенно больше, чем в спектре кристафона. Полоса 1743 (1726) см"1
в спектре А»Кри отсутствует, а поглощение группы полос 3200-3000 см"1 в спектре AgKpи значительно меньше, чем у кристафона.
В ПМР спектре серебряной соли кристафона отмечается сдвиг протонов 5 пиридинового кольца с 7,65 м.д. (кристафон) до 7,8 м.д. (серебряная соль кристафона), сдвиг триплетов СН3 группы с 2,3-2,5 м.д. (кристафон) до 2,0 м.д. (серебряная соль кристафона), без изменений химических сдвигов в гидразидной фуппе. В ПМР спектре серебряной соли кристафона отмечается новый дублет с б = 10,7; 10,8 м.д., и появляется новый синглет в области фенольной группы 8 = 5,2 м.д.
На основании полученных данных предложена общая формула серебряной соли AgKpи:
0 о
1 г
с—мн-ян—х—и
о У~ МН >д№3 СНз
Количественное содержание серебряной соли кристафона определяли неводным титрованием в среде муравьиной кислоты и в присутствии уксусного ангидрида, защищающего гидразидную группу. Серебряная соль титруется как двухкислотное основание, в отличие от исходного кристафона, проявляющего себя как соединение с одним основным центром:
и
2сю4
0 о (сн3с0):0
II " / \ сноон с-ш-ш-б—/ч ^о-а^оз +2нсю4 -*
1 и v. ../ -нсооа8
СНзСООН
n "
Появление нового центра основности в серебряной соли, вероятно, обусловлено лактим-лактамной таутомерией и повышением доли лактимной формы в среде муравьиной кислоты. В УФ спектре раствора серебряной соли в неводных растворителях (смесь уксусного ангидрида и муравьиной кислоты)
19
наблюдается сдвиг основной полосы поглощения карбонильных групп до 270 нм. AgKpn является солевым комплексом кристафона, в котором фармакофорные фрагменты кристафона не претерпевают кардинальной перестройки, о чём свидетельствуют близость ИК и УФ спектров AgKpn, после растворения в водных растворах азотной кислоты.
В пользу предполагаемой общей формулы Кри-AgNOi свидетельствуют эксперименты по качественной идентификации нитрат-ионов пробой с дифениламином.
Таким образом, впервые получена серебряная соль кристафона, выявлены факторы, определяющие качество продукта в лабораторной технологии, доказана структура соли ИК, УФ, ЯМР спектроскопическими и титриметрическими методами анализа, и показаны её антибактериальные свойства.
4. Разработка составов, технологии изготовления и проектов ФСП новых лекарственных препаратов, а также проекта ФСП на субстанцию серебряная соль кристафона
Микробиологическими исследованиями доказано антибактериальное действие серебряной соли кристафона в отношении S.aureus, E.coli, Ps.aeruginosae и в отношении грибов Candida albicans, в то время как кристафон не активен в отношении S.aureus, E.coli, Ps.aeruginosae и проявляет умеренную активность только в отношении S.aureus (таблица 6).
Таблица 6
Антимикробные свойства кристафона и его серебряной соли
Препараты S.aureus E.coli Ps.Aeruginosae Candida albicans
Кристафон ++
Серебряная соль кристафона +++ +++ +++ +
Кристафон : Серебряная соль кристафона 1:1 +++ +++ +++ +
Кристафон : Серебряная соль кристафона 4:1 ++ -Н-+ +++
Острая токсичность серебряной соли кристафона при внутрибрюшинном введении ЛД50 121 мг/кг (4 класс малотоксичных ЛВ [Н. Hodge, 1975]).
Противомикробная активность серебряной соли кристафона, доказанная в экспериментах на животных, позволяет сделать заключение об её эффективности при лечении инфекционных заболеваний местного характера в гинекологии и дерматологии и целесообразности разработки лекарственных форм для местного и наружного применения. Спецификация серебряной соли кристафона (Аргокристон субстанции) приведена в таблице 7.
Таблица 7
Спецификация Аргокристон субстанция
Показатели Методы Нормы
Описание Визуально Белый или белый с сероватым оттенком порошок без запаха
Растворимость ГФ XI Практически нерастворим в воде, 0,1 М НС1 и 0,1 М N3011, спирте этиловом 95 %, триэтаноламине, хлороформе, эфире, днметилформамиде
Подлинность 1. ИК-спектроскопия 2. Реакция с роданидом аммония (одновременно с количественным определением) 3. Проба с дифениламином 1. Совпадение со спектром приведенным в ФСП 2. Переход окраски раствора от бесцветной до красно-коричневой окраски 3. Синее окрашивание кристаллов
Температура разложения ГФ XI, метод 1 а От 215 до 220 °С
Посторонние примеси Не изучено Не изучено
Потеря в массе при высушивании ГФ XI Не более 0,5 %
Микробиологическая чистота ГФ XI, изменение № 3 Категория 2
Количественное определение Титрнметрический Не менее 99 %
Количественное определение серебра Титриметрическнй От 23,8 до 25%
Упаковка - Упаковка должна быть свето- и влагонепроницаемой
Хранение - В сухом, прохладном, защищенном от света месте
Срок годности - 1 год
Нами предложены три новых лекарственных препарата в
суппозиториальной форме. Составы суппозиториев: Кристафон суппозитории ректальные 0,06 г: кристафон 0,06 г, ПЭО-400 0,072 г, ПЭО-
1500 1,368 г; Кристафон суппозитории вагинальные 0,2 г: кристафон 0,2 г, Витепсол Н-15 0,65 г, Витепсол W-35 0,65 г; Аргокристоп суппозитории вагинальные 0,2 г: серебряная соль кристафона 0,2 г, Витепсол Н-15 0,65 г, Витепсол W-35 0,65 г.
"Установлено, что наиболее перспективными являются препараты: Кристафон суппозитории ректальные, обладающий иммунотропным действием, стимулирующий гуморальный иммунитет (синтез антител) и активирующий Т-лимфоциты (клеточный иммунитет), Кристафон суппозитории вагинальные подавляющий рост St.aureus и Ps.aeruginosae и Аргокристон суппозитории вагинальные, подавляющие рост S. aureus и Е. coli и эффективные при лечении бактериального вагинита у крыс.
Разработаны проекты фармакопейных статей на вышеперечисленные лекарственные препараты.
ВЫВОДЫ
1. Разработаны новые лекарственные препараты на основе кристафона -водорастворимая лекарственная форма с добавлением БАВ и суппозиторные лекарственные формы для ректального и вагинального применения.
2. Методами УФ, ИК и ЯМР ('Н и ПС) спектроскопии изучены прототропные превращения кристафона и соединений, имеющих аналогичные фармакофорные и хромофорные группы (изониазид, диуцифон, сульфоталилизониазид), в растворах кислот и оснований. В водных растворах гидроксида натрия (pH 11-13) и в муравьинокислых неводных растворах хлорной кислоты кристафон преимущественно имеет лактимную, а в водных растворах соляной кислоты - лактамную форму пиримидиновой части при протонировании и ионизации изониазндного фрагмента.
3. Растворимость кристафона в воде (8-Ю"5 моль/л) существенно увеличивается в присутствии биологически активных веществ, способных образовывать Н-комплексы, - полисахаридов и аминокислот: декстрана (1,8-10" 3 моль/л), гиалуроновой кислоты (1,810"3 моль/л) и триптофана (1,6-10~3 моль/л). Показано усиление этого эффекта при увеличении pH растворов:
растворимость кристафона при рН 8,4 в присутствии гиалуроновой кислоты, триптофана и декстрана увеличивается до 3,4-10я, 4,0-Ю"3 и З,6-Ю'3 моль/л, соответственно. Показано, что величина к, равная к:=А2ц/А|чо, увеличивается в ряду кн2о>кг„ал>'<декс1р и отражает вклад нековалентного связывания при образовании комплексов кристафона с полисахаридами.
4. Показана биологическая активность по отношению к микобактериям туберкулеза водных растворов кристафона в присутствии изучаемых биологически активных веществ. Наибольшей туберкулостатической активностью обладает водный раствор кристафона в присутствии триптофана и гиалуроновой кислоты и соответствует 0,45 активности изониазида.
5. Впервые методом твердофазного синтеза получена серебряная соль N-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро 5Н-пирпмидин-4-сульфон)-Ы-изоникотиноилгидразида. Структура нового соединения установлена по данным ИК, Н1 и С13 спектроскопии и титриметрическим методом анализа серебра.
6. Микробиологическими исследованиями подтверждена антимикробная активность серебряной соли кристафона в отношении S.aureus, E.coli, Ps.aeruginosae и активность в отношении Candida albicans, значительно превышающая активность кристафона.
7. Разработан состав и лабораторная технология новых лекарственных препаратов в форме суппозиториев на гидрофильной и липофильной основах, содержащих в качестве основных действующих веществ кристафон и его серебряную соль.
8. Разработаны проекты фармакопейных статей предприятия (ЗАО «Интелфарм») на Аргокристон субстанцию, Кристафон суппозитории ректальные, Кристафон суппозитории вагинальные и Аргокристон суппозитории вагинальные.
Основное содержание диссертации изложено в публикациях:
1. Чудецкая Ю.В., Мельникова Н.Б. Лекарственные препараты на основе Кристафона и его серебряной соли // Казанский медицинский журнал. - Казань, 2007. - Том 88. - № 4. Приложение. - С. 100
2. Мельникова Н.Б., Чудецкая Ю.В., Волков A.A. Кислотно-основные свойства и растворимость К-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4,-тетрагидро5Н-пиримидин-4-сульфон)-М-изоникотиноилгидразида в растворах биологически активных веществ. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - Иваново, 2008. - Т. 51. -№. 10. - С. 65-68
3. Патент Серебряная соль кристафона. Заявка № 2008100493 от 01.01.2008 г. (Авторы: Раснецов Л.Д., Шварцман Я.Ю., Яшнова O.K., Мельникова Н.Б., Чудецкая Ю.В., Волков A.A.)
4. Чудецкая Ю.В., Волков A.A., Мельникова Н.Б. Синтез и свойства соли серебра пиримидинового производного - кристафона. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - Иваново, 2009. - Т. 52 - № 3 - С. 117-120
5. Чудецкая Ю.В. Суппозиториальная форма противотуберкулёзного препарата Кристафон. // Труды межвузовской конференции молодых ученых «Аспирантские чтения - 2006» Приложение к межвузовскому журналу «Аспирантский вестник Поволжья». - Самара, 2006. - С. 281-284.
6. Чудецкая Ю.В., Мельникова Н.Б., Волков A.A. Технология изготовления и контроль качества суппозиториальных лекарственных препаратов на основе кристафона. // Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании - Белгород, 2008. - С. 212-214.
7. Чудецкая Ю.В., Мельникова Н.Б., Волков A.A. Твердофазный синтез биологически активного серебросодержащего производного Х-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5Н-пиримидин-4-сульфон)-п-изоникотиноилгидразида. // Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании - Белгород, 2008. - С. 234-237.
8. Чудецкая Ю.В., Волков A.A. Лекарственные препараты на основе пиримидинового производного гидразида изоникотиновой кислоты и его солей.// VII научная сессия «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» - Н. Новгород, 2008.
Подписано н печать 17.03.2009 г. Гарнитура Тайме. Печать RISO RZ 570 ЕР. Усл.печ.л. 1,0. Заказ№ 29. Тираж 100 экз.
Отпечатано ООО «Стимул-СТ» 603155, г.Нижний Новгород, ул.Трудовая,6 Тел.:436-86-40
/
•■25
Оглавление диссертации Чудецкая, Юлия Викторовна :: 2009 :: Нижний Новгород
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
1.1. Свойства шестичленных азинов, применяемых в терапии заболеваний иммунной системы и инфекционных заболеваний.
1.1.1. Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиримидина и его производных.
1.1.2 Биологические, физико-химические и фармакологические свойства пиридина и его производных.
1.1.3 Бифункциональные соединения, содержащие пиримидиновый и пиридиновый фрагменты.
1.2. Использование серебра для лечения инфекционных заболеваний и коррекции иммунного статуса.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты, материалы и методы исследования.
2.2. Приготовление растворов кристафона в растворах электролитов и БАВ и выделение их твердых продуктов.
2.3. Получение и анализ серебряной соли кристафона.
2.3.1. Получение серебряной соли.
2.3.2. Роданометрическое определение серебра.
2.3.3. Неводное титрование серебряной соли кристафона.
2.4. Изготовление суппозиториев на основе кристафона и его серебряной соли.
2.4.1. Действующие и вспомогательные вещества, составы и технология изготовления суппозиториев
2.4.2. Методы контроля качества суппозиториев.
2.5. Медико-биологические исследования.
2.5.1. Изучение антимикробного действия суппозиториев на основе кристафона и серебряной соли кристафона.
2.5.2. Изучение туберкулостатической активности кристафона в растворах биологически активных веществ.
2.5.3. Изучение иммунотропной активности препаратов на основе кристафона.
2.5.4. Изучение острой токсичности серебряной соли кристафона.
2.5.5. Изучение эффективности препаратов на основе кристафона и его серебряной соли при моделировании бактериального вагинита у крыс.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Таутомерия кристафона в растворах сильных кислот и оснований.
3.2. Нековалентные взаимодействия кристафона с биологически активными веществами в водных средах.
3.3. Серебряная соль кристафона: синтез, изучение структуры, физико-химических и фармакологических свойств.
3.3.1. Лабораторный метод получения серебряной соли кристафона.
3.3.2. Изучение состава, структуры, физико-химических и фармакологических свойств.
3.4. Суппозиториальные лекарственные формы препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
3.4.1. Общие сведения о суппозиториальной лекарственной форме.
3.4.2. Новые ЛИ на основе кристафона и его серебряной соли.
ВЫВОДЫ.
Введение диссертации по теме "Фармацевтическая химия и фармакогнозия", Чудецкая, Юлия Викторовна, автореферат
Актуальность проблемы
Серьезную опасность в борьбе с инфекционными болезнями представляет возрастающая резистентность к противомикробным препаратам, усугубляющаяся снижением иммунитета у подавляющей части населения. В связи с этим, разработка новых лекарственных средств (JTC), обладающих как противомикробным, так и иммуномодулирующим эффектами, является актуальной задачей.
Кристафон (Ы-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5Н-пиримидин-4-сульфон)-М-изоникотиноилгидразид) - оригинальный отечественный препарат, обладающий комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием эффективен в отношении микобактериозов (туберкулёз, лепра и др.), хламидийной, трихомонадной, уреаплазменной, герпетической инфекции [1].
Недостатками лекарственных средств на основе кристафона (Кри, I) являются крайне низкие биодоступность и растворимость как в воде, так и в липофильных средах. Эксперимент на кроликах показал, что 50% кристафона выводится из организма в неизменном виде [2]. Одним из путей повышения биодоступности кристафона является его модификация, приводящая к изменению гидрофильно-липофильного соотношения в молекуле. Увеличение гидрофильности, улучшающее биодоступность, как правило, достигается получением солевых комплексов лекарственных веществ (JIB), содержащих либо остаток кислоты, либо катионы различной природы. Приемом повышения липофильности является введение в его структуру иона тяжелого металла, в основном серебра, платины и золота.
Известно, что ионы серебра оказывают антимикробное иммуномодулирующее действие, не вызывая резистентности микроорганизмов, а также проявляют вяжущее, анальгезирующее действие. Ионы серебра в организме человека образуют труднорастворимые комплексы с отрицательно заряженными белками и рядом функциональных групп ферментов, поэтому непосредственное введение ионов серебра в организм затруднено. В связи с этим, лучшей биодоступностью обладают препараты, представляющие собой соль серебра с лекарственными веществами [3].
Существенное влияние на биодоступность оказывает выбор оптимальной лекарственной формы и способа введения лекарственного вещества в организм, обеспечивающие его наилучшую доставку к биомишеням.
Целью исследования является изучение взаимодействия кристафона с основаниями и кислотами, в том числе с кислотой Льюиса - нитратом серебра в водной среде, и разработка новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
Задачами исследования являются
1. Изучение явления таутомерии кристафона в водных растворах сильных кислот и оснований.
2. Исследование нековалентных взаимодействий кристафона с гидроксилсодержащими биологически активными веществами и изучение растворимости и фармакологической активности образующихся продуктов.
3. Создание новой лекарственной субстанции взаимодействием кристафона и кислоты Льюиса - ионами серебра; доказательство её структуры, изучение физико-химических и фармакологических свойств.
4. Разработка состава и технологии изготовления новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
5. Исследование иммунотропной и антибактериальной активности лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли.
6. Разработка методов определения действующих веществ в предложенных лекарственных препаратах и составление проектов фармакопейных статей.
Научная новизна
• Показано, что прототропные превращения кристафона в кислых средах приводят к образованию более растворимых солевых или Н-комплексов, в которых фармакофорные пиримидиновый и изониазидный фрагменты не претерпевают кардинальной перестройки.
• Выявлено повышение туберкулостатической активности водных растворов кристафона в присутствии биологически активных веществ, образующих Н-комплексы, - триптофана и гиалуроновой кислоты по сравнению с суспензией кристафона в воде.
• Впервые синтезирована серебряная соль кристафона и изучены её физико-химические и фармакологические свойства.
• Разработаны состав и лабораторная технология изготовления новых лекарственных препаратов с кристафоном и его серебряной солью в форме суппозиториев и подтверждена их иммунотропная и антибактериальная активность.
Практическая значимость степень внедрения результатов в практику
Водорастворимая форма лекарственного средства кристафон (водный раствор кристафона, триптофана и гиалуроновой кислоты), проявляющая туберкулостатическую активность, может быть предложена в качестве противотуберкулезного средства для перорального и инъекционного применения.
Серебряная соль кристафона рекомендуется как субстанция, обладающая комплексным иммуномодулирующим и антибактериальным действием, поскольку проявляет сильное антимикробное действие в отношении S. Aureus, Е. Coli, Ps. Aeruginosae и - слабое действие в отношении Candida Albicans.
Обоснован состав и доказана эффективность применения новых лекарственных препаратов: Кристафон суппозитории ректальные, обладающего иммунотропным действием, Кристафон суппозитории вагинальные и Аргокристон суппозитории вагинальные для лечения бактериального вагинита в экспериментах на крысах и мышах.
Результаты экспериментальных исследований использованы при подготовке нормативной документации на данные J1C. Разработаны проекты фармакопейных статей предприятия ЗАО «ИнтелФарм», включающие новые методики анализа серебряной соли кристафона в суппозиториальных основах.
Материалы исследований рекомендованы для использования в научной работе и учебном процессе на кафедрах «Фармацевтической химии и фармакогнозии» и «Управления экономикой фармации и фармацевтической технологии».
На защиту выносятся положения, сформулированные в выводах и научной новизне.
Апробация работы
Результаты работы были представлены на Межвузовской конференции молодых ученых «Аспирантские чтения - 2006» (Самара, 2006), VII научной сессии «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» (г. Н. Новгород, 2008), Международной научно-практической конференции «Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании» (Белгород, 2008).
По результатам исследований получен патент, опубликовано 6 статей.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав (литературный обзор, экспериментальная часть, результаты работы и их обсуждение), 4 приложений, содержащих проекты фармакопейных статей на субстанцию и разработанные лекарственные препараты. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 18 рисунков. Список литературы включает 107 работ отечественных и зарубежных авторов.
Заключение диссертационного исследования на тему "Разработка новых лекарственных препаратов на основе кристафона и его серебряной соли"
выводы
1. Разработаны новые лекарственные препараты на основе кристафона - водорастворимая лекарственная форма с добавлением БАВ и суппозиторные лекарственные формы для ректального и вагинального применения.
2. Методами УФ, ИК и ЯМР ('Н и 13С) спектроскопии изучены прототропные превращения кристафона и соединений, имеющих аналогичные фармакофорные и хромофорные группы (изониазид, диуцифон, сульфоталилизониазид), в растворах кислот и оснований. В водных растворах гидроксида натрия (рН 11-13) и в муравьинокислых неводных растворах хлорной кислоты кристафон преимущественно имеет лактимную, а в водных растворах соляной кислоты - лактамную форму пиримидиновой части при протонировании и ионизации изониазидного фрагмента.
3. Растворимость кристафона в воде (8-10° моль/л) существенно увеличивается в присутствии биологически активных веществ, способных образовывать Н-комплексы, - полисахаридов и аминокислот: декстрана (1,8-10 моль/л), гиалуроновой кислоты (1,8-10" моль/л) и триптофана (1,6-10"3 моль/л). Показано усиление этого эффекта при увеличении рН растворов: растворимость кристафона при рН 8,4 в присутствии гиалуроновой кислоты, триптофана и декстрана увеличивается до 3,4-10"3, 4,0-10""' и 3,6-10"3 моль/л, соответственно. Показано, что величина к, равная k=A2i i/Aj9o, увеличивается в ряду кН2о>кгиал:>кдекстр и отражает вклад нековалентного связывания при образовании комплексов кристафона с полисахаридами.
4. Показана биологическая активность по отношению к микобактериям туберкулеза водных растворов кристафона в присутствии изучаемых биологически активных веществ. Наибольшей туберкулостатической активностью обладает водный раствор кристафона в присутствии триптофана и гиалуроновой кислоты и соответствует 0,45 активности изониазида.
5. Впервые методом твердофазного синтеза получена серебряная соль 1М-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро 5Н-пиримидин-4-сульфон)-М-изоникотиноилгидразида. Структура нового соединения установлена по данным ИК-, Н'-иС13- спектроскопии и титриметрическим методом анализа серебра.
6. Микробиологическими исследованиями подтверждена антимикробная активность серебряной соли кристафона в отношении S.aureus, E.coli, Ps.aeruginosae и активность в отношении Candida albicans, значительно превышающая активность кристафона.
7. Разработан состав и лабораторная технология новых лекарственных препаратов в форме суппозиториев на гидрофильной и липофильной основах, содержащих в качестве основных действующих веществ кристафон и его серебряную соль.
8. Разработаны проекты фармакопейных статей предприятия (ЗАО «Интелфарм») на Аргокристон субстанцию, Кристафон суппозитории ректальные, Кристафон суппозитории вагинальные и Аргокристон суппозитории вагинальные.
Список использованной литературы по фармакологии, диссертация 2009 года, Чудецкая, Юлия Викторовна
1. Пат. 2141322 РФ, МПК А 61 К 31/505. Иммуномодулятор с антимикобактериальной активностью «Изофон», способ его получения и применения / Голощапов Н.М., Голощапова Е.Н. (РФ). 97114347/14; Заявлено 12.08.97; Опубл. 20.11.99. Бюл. 32. - С. 12.
2. Голощапова Е.Н. Новые иммуномодуляторы с антимикобактериальной активностью. Автореф. .доктора мед. наук. М., 1997-48 с.
3. Машковский М.Д. Лекарственные средства: В 2т. Т 2 М: ООО «Издательство Новая волна», 2002. - 608 с.
4. Фармацевтическая химия: Учебное пособие / Под ред. А.П. Арзамасцева. М.:ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 640 с.
5. Граник В.Г. Лекарства. Фармакологический, биохимический и химический аспекты. Монография. М.: Вузовская книга, 2001. - 408 с.
6. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч: Учебное пособие М.: МЕДпресс-информ, 2007. - 624 с.
7. Основы органической химии лекарственных веществ / А.Т. Солдатенков, Н.М. Колядина, И.В. Шендрик М: Химия, 2001 - 192 с.
8. Основы клинической фармакологии. Пиримидины: Учебное пособие/ Н.Н. Каркищенко, М.И. Хайтин, Б.В. Страдомский Ростов на Дону: РОДНМИ, 1985.- 130 с.
9. Fischl М. A. The efficacy of azidothymidine (AZT) in the treatment of patients with AIDS and AIDS-related complex. A double-blind, placebo-controlled trial // New Engl. J. Med. 1987. - vol. 317, № 4 - P. 185-191
10. Heidelberger C. Handbook of Experimantal Pharmacology/ Eds. A.C. Sartorelli, D. G. Johns New York, 1974 - Vol. 33. - P. 192-231
11. Yarchoan R. et. al.// Lancet. 1986 - Vol. 1.- P. 575-580.
12. Мирзоян Г.И., Азатян P.A., Авакян В.А.// Генетика. 1985 - № 8 -с. 1398-1399.
13. Зеленин К.Н. Возникновение и развитие химиотерапии // Соровский образовательный журнал. 2001. - Т. 7. - № 5. - с. 23-28
14. Органическая химия: Учебник / Под ред. Н.А. Тюкавкиной М.: Медицина, 1998-496 с.
15. S.F. Tayyari, Th. Zeegers-Huyskens, J.L. // Wood. Spectrochim. Acta. 1979. - Part A. № 35. - p. 1289.
16. Mills S.G., Beak P. Solvent effects on keto-enol equilibria: tests of quantitative models // The Journal of Organic Chemistry. — 1985. Vol. 50. - p. 1216- 1224
17. M.S. Gordon, R.D. Koob INDO intermediate neglect of differential overlap. investigation of the structure and bonding of acetylacetone and trifluoroacetylacetone // J. Am. Chem. Soc. 1973. - 95. - p. 5863-5867
18. Morris M.L., Tollman D.E., Gordon M.S. Localized orbital studies of hydrogen bonding : III. The intramolecular hydrogen bond in 4-methylimino 2-pentanone. // Journal of Molecular Structure. № 34. Vol. 263. - 1976. - P. 263271
19. Noack W.E. An ab initio study of the keto-enol tautomerism Theoretical Chemistry Accounts: Theory, Computation, and Modeling. // Theoretica Chimica Acta. Vol. 53.- 1979.-P. 101-119
20. Кереселидзе Дж.А., Заркуа Т.Ш., Кикалишвили Т.Дж., Чургулия Э.Дж., Макаридзе М.С. Некоторые новые представления о механизме таутомерных превращений // Успехи химии 2002. 71 (12). - с. 1120-1131
21. Abou-Zied O.K., Jimenez R., Romesberg F.E. Tautomerization Dynamics of a Model Base Pair in DNA // J. Am. Chem. Soc. 2001 - Vol. 123. -P. 4613-4614
22. P. Lowdin. Adv. Quant. Chemistry 1976 - № 2. - p. 213.
23. В. Зенгер. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. М.: Мир, 1987 438 с.
24. Florian J., Hrouda V., Hobza P. Proton Transfer in the Adenine-Thymine Base Pair// J. Am. Chem. Soc. 1994. - Vol. 116. - p. 1457-1460
25. Гребнева E.A. Украинский физический журнал. 1992. - № 37. -с. 1636.
26. Civcir P.U. A theoretical study of tautomerism of cytosine, thymine, uracil and their 1-methyl analogues in the gas and aqueous phases using AMI and PM3 // Journal of Molecular Structure (THEOCHEM). 2000. - Vol. 532. - p. 157-169
27. Пожарский А.Ф. Супрамолекулярная химия. Часть II. Самоорганизующиеся молекулы. // Соросовский образовательный журнал. -1997. № 9. с. 40-47
28. Тен Г.Н., Бурова Т.Г., Баранов В.И. Анализ ИК спектров и водородных связей урацила и Ш,Ш-дейтероурацила // Журнал структурной химии 2001. - Т. 42. - № 4. - с. 666-676.
29. Hobza P. and Sponer J. Structure, Energetics, and Dynamics of the Nucleic Acid Base Pairs: Nonempirical Ab Initio Calculations. // Chem. Rev. -1999. Vol. 99. - c. 3247-3276
30. Глущенко Н.Н., Плетнева Т.В., Попков В.А. Фармацевтическая химия. М.: Академия. - 2004. - 384 с.
31. Advances in Heterocyclic Chemistry. Suppl. 1. / Eds A.R. Katritzky, A.J. Boulton. New York: Academic Press, 1976
32. Катрицкий A.P. Прототропная таутомерия гетероароматических соединений // Успехи химии. 1972. - № 41. - стр. 700-721
33. J. Frank, A.R. Katritzky. Perkin Trans // J. Chem. Soc. 1976 - № 2. -p. 1428
34. Шейнкер Ю.Н. // Известия CO АН СССР. Сер. Хим. Наук. 1980. - № 2. - с. 37
35. Mirek J., Sugua A. MNDO study on relative stabilities of monosubstituted pyridine tautomers // Journal of Molecular Structure (THEOCHEM). -1981.- Vol. 86. p. 85-90
36. Голощапов H.M. Новый иммуномодулятор Изофон с антибактериальной активностью // Фармация в XXI веке: инновации и традиции: Тезисы докладов международной научной конференции. Санкт-Петербург, 7-8 апреля 1999 г. СПб.: СПХФА, 1999. с. 146.
37. Влияние Изофона в комплексном лечении больных туберкулезом легких на иммунологические показатели крови. / Кривонос П.С. и др. // Медицинская иммунология. 2001 - Т.З. - № 2 - с. 224-225.
38. Новые подходы в этиопатогенетическом лечении туберкулёза органов дыхания у детей и подростков. / Ж.И. Кривошеева, П.С. Кривонос, Л.Г. Борткевич, Н.А. Емельянова. // Белорусский медицинский журнал. -2005. -№ I.e. 23-25
39. Кривонос П.С., Калечиц О.М., Авдеев Г.С. Изофон новый препарат для лечения больных туберкулёзом легких // Рецепт. - 2001. - № 4. -с. 89-93
40. Борткевич Л.Г., Космачева С.М., Кривонос П.С. Продукция гамма-интерферона лимфоцитами больных туберкулёзом легких подвлиянием изофона и изодинафона // X Конгресс «Человек и лекарство»: Сборник резюме. Москва, 2003. - с. 124
41. Голощапов Н.М. Изофон — новое лекарство от туберкулеза. // Фармацевтический вестник. 1998. - № 23. - с. 114.
42. Приказ МЗ РФ от 03.08.99 № 304 О разрешении медицинского применения лекарственных средств.
43. Режимы химиотерапии лекарственно-чувствительных форм туберкулеза. Инструкция по применению МЗ Республики Беларусь. Регистрационный номер 9-0103, от 30.05.2003.
44. Пат. 2235723 РФ, МПК С 07 D 401/12 Способ получения N-(6-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидро-5-пиримидинсульфон)->«Г-изоникотиноилгидразида / Артемов В.А., Валешний С.И. (РФ). -2003101702/04; Заявлено 21.03.03; Опубл. 10.09.04, Бюл. 25.-С. 10.
45. ФСП 42-0037-4715-03 Кристафон. N'-изоникотиноил-б-метил-2,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидропирймидин-5-сульфогидразид. ФГУП «ГосНИИ «Кристалл». С. 14.
46. Ким В.П. О лечебном влиянии коллоидного серебра при ревматоидном артрите. // Вопросы совершенств, терапевт, службы в республике: Тез. докл. -Актюбинск, 1986, -С. 154-156.
47. Марюха Н.П., Рассохин В.М. Опыт многолетнего лечения и реабилитации больных ревматоидным артритом коллоидным серебром // Проблемы' проф. инвалидности от травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. -М., 1980. -С. 112-113.
48. Безлепко А.В. Эффективность и безопасность применения колларгола в лечении неатопической бронхиальной астмы. Дисс. канд. мед. наук, М., 1999.
49. Петров Н.С., Суслов В.А. Курсовое лечение инфекционно-зависимой формы бронхиальной астмы препаратами серебра.//Х1Х Всес. съезд терапевтов. Тез. докл. и сообщ. Ташкент, 1987. -Т.43 -С. 329-330.
50. Дереглазова З.В.,Марюха Н.П. Эффективность ингаляций аэрозолей колларгола при острых респираторных заболеваниях в процессе лечения на курорте "Белокуриха" // Научные труды Новосибирского медицинского института. -Т. 100. -С. 128-130.
51. Лопатина О.А. Клинико-иммунологические показатели и лечение больных респираторно-синцитиальными вирусными заболеваниями. Автореф. дисс. . канд.мед.наук. -М., 1989. 24 с.
52. Мироненко Ю.П. Лечение гриппа ионизированными растворами металлического серебра// Химиопрофилактика и химиотерапия гриппа. Матер. 1-го Всес. симп. по химиопрофилактике и химиотерапии гриппа. Ленинград, 23-25 июня 1971г. -Л., 1972. -С. 116-118.
53. Вицын Б.А., Осташевский А.Т., Благитко Е.М. Лечение больных хирургическим сепсисом внутривенным введением аммиачных растворов серебра //Хирургия.-1976.-№ 11.-С. 129-132.
54. Кадышев Ю.Г., Дехтярь A.JI., Литвинов П.Г. и др. Применение "серебряной воды" в лечении операционных ран // Клинич. хирургия. -1995. -N1.-C. 45.
55. Yamanaka М., Нага К., Kudo J. Bactericidal Actions of a Silver Ion Solution on Escherichia coli, Studied by Energy-Filtering Transmission Electron Microscopy and Proteomic Analysis // Appl. Environ. Microbiol. Vol. 71.— 2005 - p. 7589-7593
56. Davis I.J., Richards H., Mullany P. // Oral Microbiol. Immunol. -2005.-Vol. 20. —p. 191.
57. Y. Matsumura, K. Yoshikata, S. Kunisaki, T.Tsuchido. Mode of Bactericidal Action of Silver Zeolite and Its Comparison with That of Silver Nitrate // Appl. Environ. Microbiol. Vol. 69. - 2003 - p. 4278 - 4281
58. Balogh L., Swanson D.R., Tomalia D., Hagnauer G.L., McManus A.T., Dendrimer-Silver Complexes and Nanocomposites as Antimicrobial Agents Nano Letters Vol. 1. - 2001. - p. 18 -21.
59. Podsiadlo P., Paternel S., Rouillard J.M., Zhang Z., Lee J., Lee J.W., Gulari E., Kotov N.A. Layer-by-Layer Assembly of Nacre-like Nanostructured Composites with Antimicrobial Properties // Langmuir. 2005. Vol. 21. - p. 11915-11921
60. Sun R.W., Chen R., Chung N.P., Но C.M., Lin C.L., Che C.M. // Chem Commun. 2005. - p. 5059.
61. Bard A.J., Holt K.B. Interaction of Silver(I) Ions with the Respiratory Chain of Escherichia coli: An Electrochemical and Scanning Electrochemical
62. Microscopy Study of the Antimicrobial Mechanism of Micromolar Ag+ Katherine // Biochemistry. 2005. Vol. 44. - p. 13214 - 13223
63. Silver S. Bacterial silver resistance: molecular biology and uses and misuses of silver compounds // FEMS Microbiology Reviews/ 2003. Vol. 27, p. 341 -353
64. Silver S., Phung L.T., Silver G. Silver as biocides in burn and wound dressings and bacterial resistance to silver compounds // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 2006. Vol. 33. - p. 627-634
65. Clement J.L., Jarrett P.S. Antibacterial Silver // Metal-Based Drugs. -1994 Vol. l.-p. 467-482
66. Богданчикова H.E., Курбатов А.В., Третьяков B.B. и др. Активность препаратов коллоидного серебра в отношении осповакцины// Хим. фарм. Журнал. -1992. -Т.26. -N9-10. -С. 90-91.
67. Бабенко Г.А. О применении микроэлемента серебра в медицине// Микроэлементы в медицине. -Киев, 1977. -Вып.7. -С. 3-8.
68. Fox Ch. L. Silver sulfadiazine for inhibition of AIDS virus during sexual inter-course// Columbia Univ. Eur. Pat. Appl. EP 287,204 (CL A61 k 33/635). -1988.
69. Ю.А. Крутяков и др. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы / Ю.А. Крутяков, А.А. Кудринский, А.Ю. Оленин, Г.В. Лисичкин. // Успехи химии. 2008. - 77 (3) - с. 242-269
70. Савадян Э.Ш., Мельникова В.М., Беликов Г.П. Современные тенденции использования серебросодержащих антисептиков // Антибиотики и химиотерапия. 1989. - т. 34. - №11. - С. 874-878.
71. G.D. Wright. Bacterial resistance to antibiotics: Enzymatic degradation and modification // Adv. Drug Deliv. Rev. 2005. - Vol. 57. - p. 1451 - 1470
72. Monores J.R., Elechiguerra J.L., Camacho A., Holt K., Kouri J.B., Ramirez J.T., Yacaman M.J. The bactericidal effect of silver nanoparticles // Nanotecnology. -2005. Vol. 16. - p. 2346-2353
73. Elechiguerra J.L., Burt J.L., Monores J.R., Camacho-Bragado A., Gao X., Lara H.H., Yacaman M.J. Interaction of silver nanoparticles with HIV-1 // Journal ofNanobiotechnology. 2005. - Vol. 3: 6. - p. 1-10
74. Обухов А.В. Влияние колларгола на иммунные реакции in vitro // Коллоидное серебро. Физико-химические свойства. Применение в медицине. Препринт №1. Институт катализа им. Борескова Г.К. Сиб.отд. РАН. -Новосибирск, 1992. -С. 53-54.
75. Нежинская Г.И., Копейкин В.В., Гмиро В.Е. Иммунотропные свойства высокодисперсного металлического серебра // Препринт №4 "Серебро в медицине и технике". Новосибирск: Издательство СО РАМН. -1995 . - С. 151-153.
76. Бирг Н.А., Шевчук Э.И. Хроническая интоксикация серебром // Медицинский журнал Чувашии. -1995. -№ 1-2. -С. 94-95.
77. Ливандовсий Ю.А. Аргироз при длительном приеме внутрь колларгола// Сов. медицина -1988. -№ 10. -С. 120-121.
78. Волынец В.Ф., Волынец М.П. Аналитическая химия азота. М.: Наука, 1977.-307 с.
79. Государственная фармакопея СССР XI изд. - Вып. 1. Общие методы анализа.- М.: Медицина, 1987. - 334 е.; Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. - М.: Медицина, 1990. —400 с.
80. Государственная фармакопея СССР X изд. - М.: Медицина, 1987.-334 с.
81. Энциклопедия клинических лабораторных тестов: под ред. Н. Тица / Перевод с англ. под ред. В.В. Меньшикова. М.: Из-во"Лабинформ" , 1997.- 960 с.
82. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник/ Под ред. В.В. Меньшикова.- М.: Медицина., 1987.-368 с.
83. Медицинская микробиология. Часть первая/ Под ред. A.M. Королюка и В.Б. Сбойчакова. СПб., 1999.-272с.
84. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений: Пер. с англ. М.: Мир, 1965. - 216 с.
85. Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. Учеб. Пособие для ВУЗов. — М.: Высшая школа, 1971. -264 с.
86. Браун Д. и др. Спектроскопия органических веществ: Пер. с англ. / Д. Браун, А. Флойд, М. Сейнсбери М.: Мир, 1992. - 300 с.
87. Бранд Дж., Эглинтон Г. Применение спектроскопии в органической химии: Пер. с англ. М.: Мир, 1967. - 279 с.
88. Ганс-Ульрих Гремлих. Язык спектров. Введение в интерпретацию спектров органических соединений. ООО «Брукер Оптик», 2002 - 94с.
89. Филимонов1 Д. А., Поройков В.В. Прогноз спектра биологической активности- органических соединений // Российский химический журнал. — 2006. Т. L. - № 2. - С. 66-75.
90. Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств. Том 2. -Харьков: «МКТ-Книга» 2002 - 438 с.
91. Технология лекарственных форм: Учебник, в 2 томах. Том 1 /Т.С. Кондратьева, Л.А. Иванова М:: Медицина - 1991' - 356 с.
92. Фармацевтическая технология: Учебное пособие. / Под ред. В.И. Погорелова. — Ростов на Дону: Феникс, 2002 544 с.
93. Козлова Н.Г., Замараева Е.Е., Драник Л.И. Некоторые особенности создания лекарственных средств в форме суппозиториев // Фармация 1992. т. 41, № 6-с. 80-83.
94. Larsen В, A. J. Markovetz, and R. Р: Galask Role of Estrogen in Controlling the Genital Microflora of Female Rats // Applied and Environmental Microbiology. 1977. - Nov. - p. 534-540
95. Основное содержание диссертации изложено в публикациях:
96. Чудецкая Ю.В., Мельникова Н.Б. Лекарственные препараты на основе Кристафона и его серебряной соли // Казанский медицинский журнал. Казань, 2007. - Том 88. - № 4. Приложение. - С. 100
97. Патент Серебряная соль кристафона. Заявка № 2008100493 от 01.01.2008 г (Авторы: Раснецов Л.Д., Шварцман Я.Ю., Яшнова O.K., Мельникова Н.Б., Чудецкая Ю.В., Волков А.А.)
98. Чудецкая Ю.В., Волков А.А., Мельникова Н.Б. Синтез и свойства соли серебра пиримидинового производного Кристафона. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - Иваново, 2009. - Т. 52 - № 3 - С. 117-120
99. Чудецкая Ю.В., Волков А.А. Лекарственные препараты на основе пиримидинового производного гидразида изоникотиновой кислоты и его солей.// VII научная сессия «Современное решение актуальных научных проблем в медицине» Н. Новгород, 2008.