Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакокинетика производных имидазобензимидазола, оказывающих антиаритмическое действие

рге од 2 9 ЯНВ 2002

На правах рукописи «Для служебного пользования» Экз. № 3?

Степанов Алексей Викторович

ФАРМАКОКИНЕТИКА ПРОИЗВОДНЫХ ИМИДАЗОБЕНЗ И МИДЛЗО ЛА, ОКАЗЫВАЮЩИХ АНТИАРИТМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ

14.00.25 - Фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Волгоград 2001

Работа выполнена в Волгоградской медицинской академии Министерства Здравоохранения Российской Федерации

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор A.A. Спасов

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

1. Доктор медицинских наук, профессор В.П. Жердев

2. Доктор биологических наук, профессор В.В. Хоронько

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Защита состоится « 20 » сентября 2001 года в 12°° часов на заседании Диссертационного Совета Д 208. 008. 02 при Волгоградской медицинской академии (400066, Волгоград, пл. Павших борцов, 1). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан «_»_2001 года.

Ученый секретарь Диссертационного Совета,

Доктор медицинских наук А. Р. Бабаева.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. В процессе создания, испытания и внедрения в практику здравоохранения новых фармакологически активных веществ важное место занимают фармакокинетические исследования (Жердев В.П. и др., 1995). Именно они позволяют получить объективную картину процессов всасывания, распределения, метаболизма и выведения изучаемых соединений из организма, оценить связь концентрации лекарственных веществ в крови с величиной и продолжительностью терапевтического действия, что может иметь большое значение для обоснованной разработки схем дозирования и их корректировки в случае заболеваний внутренних органов (Хоронько В.В. и др., 1997).

Создание новых, эффективно действующих, обладающих малым числом побочных эффектов антиаритмических препаратов остается весьма актуальной задачей современной медицины (Каверина Н.В., 1995). Особый интерес представляет разработка лекарственных форм эффективных при пероральном приёме, так как большое количество аритмий имеют хронические формы течения (Чазов Е.И., 1992; Мареев В.Ю., 1996; Голицын С.П., 1997).

В Волгоградской медицинской академии и НИИ фармакологии были выявлены оригинальные классы противоаритмических средств в ряду производных имидазобензимидазола (Спасов A.A. и др., 1998). В результате проведенных экспериментальных фармакодинамических и токсикологических исследований были разработаны высокоэффективные антиаритмические средства -ритмидазол - ^-замещенное производное имидазо(1,2-а)бензимидазола, и ам-федазол - Ni-замещенное производное имидазо(1,2-а)бензимидазола.

На моделях экспериментальных нарушений ритма ритмидазол, обладающий свойствами I, III и IV классов антиаритмических средств успешно купировал суправентрикулярные и желудочковые нарушения ритма, не ухудшал показателей гемодинамики и увеличивал коронарный кровоток, при этом показал низкую токсичность при однократном и длительном введении. Данные клинических испытаний показали высокую эффективность ритмидазола при супра-вентрикулярных формах аритмий, кроме того, препарат обладает антианги-

нальным действием и является малотоксичным веществом (Скибицкий В. В. и др., 1995; Лещанкина Н. Ю., 1996; Кириллов О. В., 1996; Петров В.И., 1998).

Амфедазол по антиаритмической активности при суправентрикулярных нарушениях ритма превосходил такие препараты сравнения как хинидин, ново-каинамид, этмозин, амиодарон (Грецкая И.Б., 1987). Данное соединение увеличивает эффективный рефрактерный период, и обладает свойствами III класса антиаритмических препаратов (Спасов A.A. и др., 1995). Кроме того, амфедазол обладает противоишемическими и антифибрилляторными свойствами (Гурова

H.A., 1998).

Проведенные ранее исследования соединений у крыс при внутрибрю-шинном введении (Шабашева И.Г., 1997; Гурова H.A., 1998) и клинические испытания ритмидазола при однократном внутривенном введении (Петров В.И., 1998) позволили получить некоторые данные о фармакокинетике субстанции соединений. Однако, они не позволяют в полной мере оценить фармакокинети-ческие свойства ритмидазола и амфедазола. Исходя из этого, было предпринято экспериментальное исследование фармакокинетических свойств данных соединений при внутривенном введении, а также при пероральном введении субстанции ритмидазола и его таблетированных лекарственных форм.

Целью исследования явилось экспериментальное изучение фармакокинетических свойств субстанции и лекарственных форм новых антиаритмических средств - ритмидазола и амфедазола. Задачи исследования

I. Изучение фармакокинетических свойств амфедазола и ритмидазола при внутривенном введении: определение основных параметров распределения, изучение взаимодействия с белками и форменными элементами крови, установление значимости процессов биотрансформации, желчной и почечной экскреции в элиминации соединений

2. Определение величины абсолютной биодоступности амфедазола и ритмидазола, оценка перспективности разработки лекарственных форм соединений

для перорального введения и выбор наиболее оптимальной таблетированной формы ритмидазола.

3. Исследование фармакокинетических свойств амфедазола и ритмидазола при курсовом введении, оценка способности соединений к кумуляции.

4. Изучение взаимосвязи фармакокинетических и фармакодинамических -свойств соединений.

5. Определение фармакокинетических свойств соединений при патологии основных органов элиминации - печени и почек.

Научная новизна работы

Впервые изучены фармакокинетические свойства ритмидазола и амфедазола при внутривенном введении у крыс, при этом определены основные параметры распределения и элиминации изучаемых соединений. Рассчитаны величины абсолютной биодоступности соединений, а для ритмидазола определена оптимальная таблетированная лекарственная форма. Впервые были изучены фармакокинетические свойства соединений при курсовом введении и оценены кумулятивные свойства веществ у крыс. Экспериментально определена зависимость фармакодинамических свойств соединений от их фармакокинетики в плазме крови. Впервые оценено влияние печеночной и почечной патологии на фармакокинетические свойства ритмидазола и амфедазола.

Научно-практическая значимость работы

Полученные данные существенно расширили представления о фармакокинетических свойствах ритмидазола и амфедазола. В результате проведенного исследования была установлена высокая интенсивность процессов элиминации, определяемая высокой скоростью метаболических реакций, и процессов распределения, зависимых от уровня органного кровотока, при этом определены фармакокинетические параметры соединений при курсовом введении. Это послужит основой для оптимизации схем проведения клинических фармакокинетических исследований и разработки рациональных схем дозирования. Была оценена перспективность дальнейшей разработки лекарственных форм соединений для перорального применения, и определена оптимальная таблетирован-

ная форма ритмидазола. Установлена зависимость фармакодинамических свойств соединений от их фармакокинетики в плазме крови, что послужит основой для проведения терапевтического мониторирования в клинике. Определена значимость влияния печеночной и почечной патологии на фармакокине-тические свойства соединений, что потребует корректирования схем лечения у больных с патологией данных органов.

Реализация результатов исследования

Методология изучения фармакокинетических свойств производных имидазобензимидазола используется в НИИ фармакологии при Волгоградской медицинской академии при проведении доклинических фармакокинетических исследований. Результаты работы используются в лекционных и практических курсах для студентов лечебного, педиатрического, фармацевтического факультетов, слушателей факультета усовершенствования врачей и провизоров на кафедрах фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ ВгМА, на кафедрах фармакологии Кубанской медицинской академии, Саратовского медицинского университета, Ростовского медицинского университета.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Для антиаритмические средств - ритмидазола и амфедазола характерны интенсивные процессы распределения и элиминации в организме крыс.

2. Амфедазол имеет низкие показатели абсолютной биодоступности. Высокая величина данного параметра установлена у ритмидазола. Наибольшей биоэквивалентностью обладают таблетки ритмидазола с пленочным покрытием.

3. При курсовом введении для ритмидазола определена способность к кумуляции, для амфедазола была установлена незначительная способность к накоплению в организме крыс.

4. Между фармакокинетическими и фармакодинамическими свойствами изучаемых соединений существует четкая зависимость.

5. Фармакокинетические свойства ритмидазола и амфедазола изменяются при патологии и печени и почек.

Основные сведения об апробации работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 58-59 конференциях молодых ученых и студентов BMA, IV-V межвузовских конференциях молодых ученых и студентов Волгоградской области, 65-66 Республиканских молодежных научных конференциях «Вопросы теоретической и практической медицины»(г. Уфа, 2000-2001гг.), 55-й региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2000), I межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Санкт-Петербургские научные чтения - 2001» (г. Санкт-Петербург, 2001).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, трех глав, содержащих экспериментальные данные, обсуждения результатов и выводов. Работа иллюстрирована 21 таблицами и 40 рисунками. Указатель литературы включает 57 отечественных и 240 иностранных источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовались субстанции препарата ритмидазол (9-диэтиламиноэтил-2-третично-бутилимидазо( 1,2-а)бензимидазола дигидрохло-рид; патент №2068261) и соединения амфедазол (1-диэтиламиноэтил-2-фенилимидазо(1,2-а)бензимидазола дигидрохлорид; A.C. №1483894), синтезированных в НИИ ФОХ Ростовского государственного университета*. При изучении биоэквивалентности таблетированных лекарственных форм препарата ритмидазол использовались таблетки четырёх видов с различными по составу и методу нанесения покрытиями: плёночное покрытие, покрытие, нанесённое методом двойного прессования (МДП), сухое покрытие, суспензионное покрытие; созданные в лаборатории технологии лекарственных форм НИИ фармакологии РАМН г. Москвы**.

* Выражаем искреннюю признательность ведущему научному сотруднику, к.х.н. В.А. Анисимовой за синтез и предоставление субстанций для работы.

" Выражаем искреннюю признательность д.ф.н., проф. Б.М. Пятину за создание и предоставление для исследования таблетированных форм ритмидазола.

Метод количественного определения соединений

Для количественного определения ритмидазола и амфедазола был разра ботан метод с использованием высокоэффективного жидкостного хроматогра фа "Hewlett Packard" серии 1050.

Хроматографическое разделение ритмидазола проводили на колонк« Separon SGX С18 (4x100 мм), размером частиц 5 мкм (фирма «Элсико»). Ско рость потока элюента (70% ацетонитрила, 30% ацетатного буфера 0,1М, рН 5,0

- 0,5мл/мин. Максимум УФ-поглощения ритмидазола регистрировался npi длине волны 280 нм. Объем анализируемых проб, вводимых в инжектор хроматографа, был постоянен и составлял 20 мкл. Время удерживания ритмидазолс при данных условиях составило 15 минут. Экстракцию ритмидазола из биологических проб производили ацетонитрилом в соотношении 1:2. Процент извлечения составил 98,64±1,81%. Для количественного определения ритмидазола были построены калибровочные кривые, которые имели линейный характер в диапазоне концентраций соединения от 0,2 до 50 мкг/мл. Минимально определяемая концентрация ритмидазола составила 200 нг/мл.

Хроматографическое разделение амфедазола проводили на колонке Separon SGX С18 (4x150 мм), размером частиц 5 мкм (фирма «Элсико»), Скорость потока элюента (70% ацетонитрила, 30% ацетатного буфера 0,1М, рН 5,0)

- 0,5мл/мин. Максимум УФ-поглощения амфедазола регистрировался при длине волны 280 нм. Объем анализируемых проб, вводимых в инжектор хроматографа, был постоянен и составлял 20 мкл. Время удерживания амфедазола при данных условиях составило 21 минуту. Экстракцию амфедазола из биологических проб производили ацетонитрилом в соотношении 1:2. Процент извлечения составил 98,15±1,59%. Для количественного определения амфедазола были построены калибровочные кривые, которые имели линейный характер в диапазоне концентраций соединения от 0,1 до 50 мкг/мл. Минимально определяемая концентрация ритмидазола составила 100 нг/мл.

Регламент фармакокинетических экспериментов

Исследования были выполнены на 382 половозрелых белых крысах-самцах, массой 240-280 г, и 23 беспородных кроликах-самцах, массой 3,7-4,2 кг, согласно "Методическим рекомендациям по доклиническому изучению фармакокинетики лекарственных средств" (Фирсов А.А. и др., 2000). Фармако-кинетические свойства ритмидазола у крыс изучались при внутривенном и пе-роралъном введении раствора субстанции в терапевтической дозе - 10 мг/кг, кроликам препарат вводили в дозе 25 мг/кг в виде водного раствора субстанции и различных таблетированных форм. Внутривенные инъекции амфедазола производили крысам в высшей терапевтической дозе - 1,7 мг/кг.

При однократном внутривенном введении концентрация соединений определялась в плазме и цельной крови, органе потенциального действия - сердце, тканях с сильной васкуляризацией - легких и селезенке; с умеренной васку-ляризацией - в мышечной ткани; со слабой васкуляризацией - сальнике, а также головном мозге, и органах, обеспечивающих элиминацию - печени и почках. Изучение экскреции с желчью производили методом петлевой катетеризации желчных протоков, кроме того, оценивалось выделение с мочой и через кишечник. Полученные пробы инкубировали с p-глюкуронидазой и арилсульфатазой («Boehringer Mannheim», Германия) (Thomas B.F. et al., 1999), производился кислотный и щелочной гидролиз (Manini P. et al., 1999). Для прогноза возможных путей метаболизма соединений использовалась программа «PALLAS» (CompuDrug Chemistry Ltd.).

Для определения связывания веществ с белками сыворотки крови использовался метод диализного равновесия (Зайцева Т.М. и др., 1998).

Изучение фармакокинетических свойств соединений при курсовом приеме производили после внутривенного десятикратного введения через каждые 8, 4 и 2 часа, кроме того, для ритмидазола осуществлялось десятикратное перо-ральное введение через каждые 8 и 4 часа.

Для описания корреляции между фармакокинетическими и фармакоди-намическими свойствами соединений производили изучение влияния веществ

на параметры электрокардиограммы во II стандартном отведении у ненаркоти-зированных крыс.

Для изучения влияния патологии печени на фармакокинетические свойства ритмидазола и амфедазола использовали внутрибрюшинное введение че-тыреххлористого углерода в дозе 0,75 мл/кг (Smejkalova J. et al., 1985). Для верификации развития патологии печени производили определение активности трансаминаз методом Райтмана-Френкеля (Меньшиков В.В., 1987).

Для изучения влияния патологии почек на фармакокинетические свойства соединений производили двухэтапную операцию субтотальной нефроэктомии (Nouaille-Degorce В. et al., 1998). Развитие почечной недостаточности верифицировали определением креатинина в сыворотке крови унифицированным методом реакции Яффе (Меньшиков В.В., 1987).

Фармакокинетический анализ

Полученные экспериментальные данные анализировались модельно-независимым методом (Gibaldi М., Perrier D., 1982). Площадь под фармакоки-нетической кривой (AUC) рассчитана с помощью смешанного линейно-логарифмического метода статистических моментов (Пиотровский В.К., 1986). Зависимость величины эффекта соединений от их концентрации в плазме крови и органе мишени - сердце рассчитывалась по методу наименьших квадратов в программе Excell 7,0.

Статистический анализ

Статистическую обработку результатов производили на PC IBM с использованием стандартных пакетов статистических программ. В тексте, таблицах и на рисунках представлены средние значения исследуемых показателей и средняя квадратическая ошибка. Определение значимости различий между сравниваемыми выборками проводили с использованием парного критерия Стьюдента и критерия Манна-Уитни. Для всех проведенных измерений различия считали достоверными при уровне значимости р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На первом этапе исследования было произведено изучение фармакокинетиче-ских свойств ритмидазола и амфедазола при однократном внутривенном введении. При этом было выявлено быстрое исчезновение соединений из организма крыс: концентрации ритмидазола выше порога определения в течение 6 часов (Рис. 1), а для амфедазола - в течение 2 часов исследования (Рис.2). При этом за время определения концентрации ритмидазола снижаются в 30 раз, а для амфедазола - в 60 раз. Полученные данные свидетельствуют об интенсивной элиминации данных соединений в организме, что подтверждается низкими показателями периода полувыведения и среднего времени удерживания в организме одной молекулы вещества. Однако, данные показатели для амфедазола меньше таковых для ритмидазола в 3,8 и 3,2 раза, соответственно. Это свидетельствует о значительно большей интенсивности процессов элиминации амфедазола.

Изучаемые соединения имеют небольшую способность взаимодействовать с белками плазмы крови. Так, ритмидазол связывается, в среднем, на 18,84%, а амфедазол - на 37,72%. При этом была определена низкая вероятность наличия специфических центров связывания.

Для ритмидазола и амфедазола характерно практически равномерное распределение в крови. Так, фармакокинетические профили изучаемых соединений в плазме и цельной крови практически совпадают. Но при этом были выявлены отличия в характере и степени связывания: для ритмидазола выявлена линейность процессов распределения в эритроциты, коэффициент распределения эритроциты/плазма составил 1,0; для амфедазола была обнаружена нелинейность, насыщаемость данных процессов при меньшем содержании соединения в эритроцитах. Это может быть связано с отличиями в механизмах взаимодействия изучаемых соединений с красными клетками крови, несмотря на их структурную схожесть, что наблюдается для многих веществ, принадлежащих к одному химическому классу (Reichel С. et al., 1994). При этом оба соединения показали низкую степень взаимодействия с тромбоцитами.

С, мкг/мл

10 и

АиС (мг* час/л) 6,7

Ке1 (час) 0,41

Т,/2(час) 1,69

МЯТ (час) 1,98

С1 (л/(час*кг) 1,49

Убз (л/кг) 2,96

Рис. 1. Содержание и основные фармакокинетические параметры ритмидазола в плазме крови крыс при однократном внутривенном введении в дозе 10 мг/кг. Обозначения: по оси абсцисс - время (часы), по оси ординат - концентрация (мкг/г). Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины.

С, мкг/мл юо ■

10

1

0,1

АИС (мг*час/л) 5,49

Ке1 (час) 1,58

Тш(час) 0,44

МЯТ (час) 0,53

С1 (л/(час*кг) 0,31

Убб (л/кг) 0,17

время, час

0,5

1,5

2,5

Рис. 2. Содержание и основные фармакокинетические параметры амфедазола в плазме крови крыс при однократном внутривенном введении в дозе 1,7 мг/кг. Обозначения: по оси абсцисс - время (часы), по оси ординат - концентрация (мкг/г). Вертикальные штрихи соответствуют стандартной ошибке средней величины.

При изучении процессов распределения было определено значительное роникновение соединений в органы и ткани, но при этом для амфедазола и итмидазола были выявлены отличия в интенсивности и характере распределе-ия. Так, показатель стационарного объема распределения для ритмидазола Vss = 2,29 л/кг) в 3,42 раза превышает общий объем жидкости в организме рыс - 0,67 л/кг (Davies В. et al., 1993), а для амфедазола - имеет низкое значе-ие (Vss = 0,17 л/кг), не превышающее объем экстрацеллюлярной жидкости.

Оба соединения быстро проникают в сердце, так как максимальные кон-ентрации наблюдаются уже на второй минуте после внутривенного введения Таблица 1 ; Таблица 2). При этом выявлена тесная взаимосвязь между измене-иями концентраций соединений в сердце и плазме крови, что имеет немало-ажное значение при проведении терапевтического мониторинга.

Оба соединения быстро проникают через гематоэнцефалический барьер, îk как максимальные концентрации отмечаются также на второй минуте ис-недования. Но при этом интенсивность проникновения для амфедазола гораз-о меньше чем для ритмидазола. Это, по-видимому, связано с различной степе-ью липофильности веществ, что наблюдается для большинства антиаритмиче-ких препаратов (Testa В. et al., 1999).

Для соединений была определена значительная тропность к легким и се-езенке, что, по-видимому, определяется высоким уровнем кровотока в данных рганах. При этом значения показателей периода полувыведения и среднего ремени удерживания не превышают таковые в плазме, что свидетельствует о ысокой интенсивности обмена между кровью и тканями в данных органах.

В органах с низким уровнем кровотока - жировой и мышечной тканях, □единения определяются в меньших концентрациях, причем содержание ам-едазола в жировой ткани ниже порога определения. Более низкое содержание мфедазола в жировой и мышечной ткани, по сравнению с ритмидазолом, мож-о объяснить тем, что в данных тканях процессы распределения определяются большей мере не интенсивностью кровотока, а степенью липофильности ве-jecTB (Testa В. et al., 1999).

Таблица 1.

Фармакокинетические параметры распределения препарата ритмидазол в органах и тканях при внутривенном введении крысам в дозе 10мг/кг.

орган АиС (мг* час/л) Л Кс1 Т 1 шах? час с мкг/г Т]/2, час МЯТ, час

сальник 22,95 3,43 5,9 0,5 4,98 4,2 3,75

мозг 13,47 2,01 2,26 0,034 18,66 1,3 1,14

мышцы 14,54 2,17 2,64 0,5 5,46 1,8 2,35

сердце 22,68 3,39 2,31 0,034 40,5 1,4 1,65

почки 33,39 4,98 5,13 0,083 29,4 2,16 2,19

печень 22,17 4,21 4,95 0,083 10,2 1,89 2,02

селезенка 26,61 3,97 3,14 0,5 10,26 1,02 1,55

легкие 46,43 6,93 4,93 0,034 69,3 1,67 1,22

Таблица 2.

Фармакокинетические параметры распределения соединения амфедазол в органах и тканях при внутривенном введении крысам в дозе 1,7мг/кг.

орган лис (мг* час/л) й ка Т час Стах, мкг/г Т1/2, час МЯТ, час

сальник - - - - N0* - -

мозг 4,58 0,83 1,47 0,034 7,31 0,57 0,74

мышцы 2,2 0,41 1,53 0,25 1,23 0,97 0,9

сердце 7,66 1,39 1,43 0,034 30,13 0,37 0,56

почки 11,64 2,12 1,35 0,083 26,93 0,32 0,52

печень 8,17 1,49 1,23 0,083 9,98 0,3 0,6

селезенка 16,93 3,09 1,94 0,5 26,4 0,37 0,48

легкие 33,32 6,07 0,083 122,1 0,3 0,39

? - концентрации соединения в органе ниже порога определения.

Высокое содержание ритмидазола и амфедазола было определено в органах элиминации — печени и почках, что может свидетельствовать о высокой экстракционной способности данных органов. При этом рассчитанные величины показателей периода полувыведения и среднего времени удерживания имеют близкие значения с таковыми в плазме крови, что может свидетельствовать о значительном участии именно данных органов в процессах элиминации изучаемых веществ в организме крыс.

При изучении экскреции соединений с мочой, было установлено, что более 90% вещества выделяется в первые 12 часов для ритмидазола и 4 часа для амфедазола. Но, с мочой выделилось всего около 9,15% неизмененной субстанции ритмидазола и 1,61% амфедазола от общего количества введенных соединений. Через кишечник выделилось 1,35% и 2,11%, соответственно. На основании полученных данных можно сделать предположение о способности веществ подвергаться интенсивным процессам биотрансформации в организме крыс.

Это подтверждается выявлением на хроматограммах новых пиков, площади которых значительно превышают таковые для исходных веществ. Произведенный компьютерный прогноз возможных путей метаболизма соединений выявил 5 наиболее вероятных метаболитов для ритмидазола и 7 метаболитов для амфедазола. Основными реакциями биотрансформации предполагаются процессы окисления, кроме того, реакции К-деэтилирования, при этом не было определено вероятности образования продуктов II фазы метаболизма. Большее число возможных путей метаболизма амфедазола, по-видимому, определяет большую интенсивность процессов элиминации для данного соединения. Кроме того, проведение ферментативного, щелочного и кислотного гидролиза не позволило определить наличие конъюгатов среди найденных веществ, на основании чего можно предположить малую вероятность синтетических реакций в процессах элиминации изучаемых соединений, что подтверждает данные компьютерного прогноза метаболизма веществ.

Для неизмененных субстанций ритмидазола и амфедазола большая значимость гепатодуоденальной циркуляции маловероятна, так как за все время

исследования с желчью выделилось неизмененного вещества 0,95% от введенной дозы для ритмидазола и 4,76% для амфедазола. Однако, не отрицается возможность циркуляции для предполагаемых метаболитов, площади пиков которых значительно превышают таковые для исходных веществ в пробах желчи.

Высокий уровень элиминации ритмидазола и амфедазола определяет большой интерес к изучению фармакокинетических свойств соединений на экспериментальной модели острой печеночной недостаточности. Через 24 часа после внутрибрюшинного введения четыреххлористого углерода (0,75 мл/кг) в сыворотке крови у крыс отмечалось увеличение содержания ферментов АлАт в 5,7 раза и АсАт в 3,1 раза по сравнению с контрольной группой животных. Отличия имели высокую степень достоверности (р<0,001) и, тем самым, верифицировали развитие печеночной патологии в опытной группе животных.

В результате исследования было выявлено значительное снижение интенсивности процессов элиминации (Таблица 3). Так, для ритмидазола характерно удлинение периода полувыведения в 1,52 раза и среднего времени удерживания в 1,6 раза, для амфедазола были выявлены более значительные изменения - в 3 раза для обоих показателей. Кроме того, отмечается уменьшение показателей стационарного объема распределения в 1,6 раза для ритмидазола и в 1,3 раза - для амфедазола. Резкое снижение показателей элиминации может быть связано со снижением как содержания, так и активности ферментов осуществляющих метаболизм соединений, но, кроме того, происходит снижение и уровня печеночного кровотока, что также может отражаться на процессах элиминации соединения (Wang P.Y. et al., 1997). Снижение показателей стационарного объема распределения, можно объяснить увеличением степени связывания соединений с белками плазмы, прежде всего, с кислым ai-гликопротеином (SugiharaN. et al., 1991).

Выявленное в результате проведенных исследований небольшое значение ренальной экскреции неизмененной субстанции соединений предполагало низкую вероятность существенного влияния почечной патологии на

Таблица 3.

Фармакокинетические параметры ритмидазола и амфедазола в сыворотке крови интактных крыс и крыс с печеночной недостаточностью.

Параметры Ритмидазол Амфедазол

Контроль Печеночная недостаточность Контроль Печеночная недостаточность

AUC (мг* час/л) 8,22 23,87 5,8 15,2

Т,/2 (час) 2,35 3,58 0,57 1,71

MRT (час) 2,04 3,25 0,56 1,72

С1 (л/(час*кг) 1,22 0,42 0,29 0,11

Vss (л/кг) 2,49 1,36 0,24 0,19

Таблица 4.

Фармакокинетические параметры ритмидазола и амфедазола в сыворотке крови

интактных крыс и крыс с почечной недостаточностью.

Параметры Ритмидазол Амфедазол

Контроль Почечная недостаточность Контроль Почечная недостаточность

AUC (мг*час/л) 8,22 23,88 5,8 10,76

Т1/2 (час) 2,35 4,42 0,57 1,35

MRT (час) 2,04 3,66 0,57 1,18

С1 (л/(час*кг) 1,22 0,42 0,29 0,16

Vss (л/кг) 2,49 1,53 0,17 0,23

фармакокинетические свойства препаратов. Однако, проведенное исследование на экспериментальной модели хронической почечной недостаточности выявило значительное удлинение периода полувыведения в 1,9 раза и среднего времени удерживания в 1,8 раза для ритмидазола, и в 2,4 и 2,1 раза, соответственно, для амфедазола (Таблица 4). Кроме того, происходят разнонаправленные изменения в величинах стационарного объема распределения: уменьшение для ритмидазола и увеличение для амфедазола. Это можно объяснить повышенной гидро-фильностью тканей при почечной недостаточности, что, по-видимому, и определяет изменения процессов распределения.

Наиболее вероятной причиной столь сильного влияния почечной патологии на фармакокинетические свойства может являться высокая интенсивность процессов метаболизма соединений в почечной ткани. Так в почках были обнаружены практически все подтипы цитохрома Р450, причем высокое содержание выявлено для ферментов, осуществляющих реакции ароматического окисления и N-деалкилирования - наиболее вероятные реакции метаболизма для изучаемых соединений, определенные в результате компьютерного прогнозирования. Кроме того, в почках обнаружено высокое содержание флавинсодержащих мо-нооксигеназ, осуществляющих N-окисление множества азотсодержащих гетероциклических систем: имипрамина, хлорпромазина, трописетрона и др. (Lohr J.W. et al,, 1998). Данная реакция также является одним из возможных путей метаболизма изучаемых соединений. На основании изложенных фактов можно сделать заключение о высокой вероятности участия почечных ферментов в метаболизме ритмидазола и амфедазола. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необходимости учитывать при применении изучаемых соединений как функциональное состояние печени, так и почек.

Разработка лекарственных форм, эффективных при пероральном приёме представляет большой интерес, так как большое количество аритмий имеют хронические формы течения (Чазов Е.И., 1992; Мареев В.Ю., 1996; Голицын С.П., 1997). При введении водного раствора ритмидазола экспериментальным животным было обнаружено, что препарат всасывается из желудочно-кишечного тракта с высокой скоростью. Время достижения максимальной концентрации - 1 час, одинаково как у крыс так и у кроликов. Величины абсолютной биодоступности составили 47,15% для ритмидазола и 4,6% для амфедазола. По полученным результатам было сделано заключение о нецелесообразности создания пероральных лекарственных форм для амфедазола и перспективности проведения дальнейших исследований для ритмидазола. Было установлено, что наибольшую биоэквивалентность имеют таблетки с плёночным покрытием (91,9%), при этом максимальная концентрация препарата достигается к 1 часу.

В клинической практике часто возникает необходимость повторного введения лекарственных средств, поэтому большой интерес представляет изучение процессов кумуляции. При курсовом внутривенном введении было выявлена способность ритмидазола к накоплению в организме (Рис. 3). Кумуляция является умеренно выраженной при десятикратном введении через 8 и 4 часа, и резко усиливается при введении через каждые 2 часа. При этом ритмидазол равномерно распределяется в крови и умеренно накапливается в эритроцитах.

При курсовом введении происходит прогрессирующее снижение величины стационарного объема распределения ритмидазола. По-видимому, это связано с изменениями в процессах распределения препарата: насыщение мест связывания в тканях и смещение равновесия в сторону плазмы крови. Так, отмечается резкое снижение показателей тканевой доступности в сердце, головном мозге, мышцах, почках и печени, менее значимые изменения произошли в легких и селезенке, и выраженная кумуляция отмечается в жировой ткани.

Однако, следует заметить также прогрессирующее увеличение показателей периода полувыведения и среднего времени удерживания молекулы ритмидазола, которое становится особенно выраженным при курсовом введении через каждые 2 часа (таблица 5). Это может свидетельствовать об изменениях в процессах элиминации препарата, снижение интенсивности которых может также являться причиной кумуляции ритмидазола в организме крыс. При курсовом пероральном приеме отмечается умеренно выраженная кумуляция ритмидазола при десятикратном введении через каждые 8 часов, и выраженная кумуляция - через каждые 4 часа. Большая степень накопления соединения при пероральном приеме может быть связана с более длительным нахождением субстанции препарата в организме при данном пути введения.

Для амфедазола при курсовом внутривенном введении была выявлена незначительная способность к кумуляции (Рис. 4). Амфедазол равномерно распределяется в крови и не кумулирует в эритроцитах. Процессы распределения соединения остаются практически неизменными (таблица 6), при этом в жировой ткани концентрации амфедазола остаются ниже порога определения.

с, м кг/мл —«— однократное

Рис. 3. Содержание ритмидазола в плазме крови крыс после эднократного и десятикратного (через каждые 8, 4 и 2 часа) внутривенного введения в дозе 10 мг/кг.

Таблица 5.

Фармакокинетические параметры препарата ритмидазол в плазме крови крыс после десятикратного (через каждые 8, 4 и 2 часа) и однократного внутривенного введения в дозе 10 мг/кг.

Параметры Однократное Через 8 часов Через 4 часа Через 2 часа

AUC (мг* час/л) 6,695 11,33 18,69 61,43

Тш (час) 1,69 1,87 1,99 2,84

MRT (час) 1,54 1,9 2,52 3,18

С1 (л/(час*кг) 1,49 0,88 0,54 0,16

Vss (л/кг) 2,29 1,67 1,35 0,52

Фактор ndllUU 1 1,69 2,791 9,176

Рис. 4. Содержание амфедазола в плазме крови крыс после однократного и десятикратного (через каждые В, 4 и 2 часа) внутривенного введения в дозе 1,7 мг/кг.

Таблица 6.

Фармакокинетические параметры амфедазола в плазме крови крыс после десятикратного (через каждые 8, 4 и 2 часа) и однократного внутривенного введения в дозе 1,7мг/кг.

Параметры Однократное Через 8 часов Через 4 часа Через 2 часа

AUC (мг*час/л) 5,49 6,45 6,13 7,05

Tin (час) 0,44 0,46 0,53 0,58

MRT (час) 0,53 0,67 0,67 0,68

С1 (л/(час*кг) 0,31 0,26 0,28 0,24

Vss (л/кг) 0,17 0,18 0,19 0,16

Фактор кумуляции 1 1,17 1,12 1,28

Для разработки оптимального режима дозирования необходимо изучение фармакодинамичееких свойств препаратов взаимосвязи фармакокинетических и (Жердев В.П. и др., 1995). В результате проведенного исследования у ненар-котизированных крыс, было установлено преимущественное влияние ритмида-зола на автоматизм синусного узла (удлинение интервала 1111 на 49,47%), реф-рактерность (увеличение интервала <ЗТ на 67,4%) и, в меньшей степени, на ат-риовентрикулярную проводимость (удлинение интервала РС> на 41,72%).

При изучении влияния амфедазола на параметры ЭКГ было выявлено увеличение потенциала действия (удлинение интервала (}Тс на 30,1%), угнетение функции синусного узла (удлинение интервала 1111 на 21,9%) и, замедление атриовентрикулярной проводимости (удлинение интервала Р<3 на 31,8%).

Поэтому для изучения взаимосвязи фармакокинетики и фармакодинами-ки ритмидазола использовался анализ зависимости значений интервала (^Т от времени (Рис.5), а для амфедазола - интервала С>Тс от времени (Рис.6). Полученные зависимости имеют нелинейный характер, но подчиняются классическому закону действующих масс (Кепакш Т., 1987), поэтому для их описания может использоваться сигмоидальная Етах модель (Но1й>гс1 N.11. й а1., 1981).

ДСЗТ, %

1Г = 0,9911

Рис. 5. Зависимость изменения интервала С>Т от концентрации ритмидазола в плазме крови крыс после внутривенного введения в дозе 10мг/кг.

Обозначения: По оси абсцисс - концентрация ритмидазола (мкг/мл), по оси ординат -изменение интервала (^Т (ДЦТ, %). Я2 - величина достоверности аппроксимации.

доте, %

30 25

1Г = 0,9469

С, мкг/мл

Рис. 6. Зависимость изменения интервала ОТс от концентрации амфедазола в плазме крови крыс после внутривенного введения в дозе 1,7мг/кг.

Обозначения: По оси абсцисс - концентрация амфедазола (мкг/мл), по оси ординат -изменение интервала (}Тс (Д(2Тс, %). Я2 -величина достоверности аппроксимации.

20

0

Следует отметить отсутствие явления гистерезиса для изучаемых соединений, что, по-видимому, связано с быстрым проникновением веществ к месту своего действия и наступлением равновесия между сердцем и плазмой крови. Полученные кривые имеют высокую величину достоверности аппроксимации как в плазме так и в сердце крыс, что может свидетельствовать об участии только неизмененной субстанции в развитии кардиальных эффектов изучаемых веществ.

Таким образом, в результате проведенного исследования были изучены основные фармакокинетические параметры ритмидазола и амфедазола при внутривенном и пероральном введении, что послужит основой для оптимизации схем проведения клинических фармакокинетических исследований и разработки рациональных схем дозирования. Оценена перспективность дальнейшей разработки лекарственных форм соединений для перорального применения, и определена оптимальная таблетированная форма ритмидазола. Установлена зависимость фармакодинамических свойств соединений от их фармакоки-нетики в плазме крови, что послужит основой для проведения терапевтическогс мониторирования в клинике. Определена значимость влияния печеночной у почечной патологии на фармакокинетические свойства соединений, что потребует корректирования схем лечения у больных с патологией данных органов.

ВЫВОДЫ

1. Для ритмидазола и амфедазола установлена высокая интенсивность процес сов элиминации в организме крыс. При этом концентрации амфедазола в плаз ме крови при внутривенном введении выше порога определения в течение 2 ча сов, а для ритмидазола - 6 часов исследования. Показатели периода полувыве дения для амфедазола меньше таковых для ритмидазола в 3,8 раза.

2. Изучаемые производные имидазобензимидазола имеют небольшую способ ность взаимодействовать с белками плазмы крови, при этом для амфедазола ] ритмидазола характерно практически равномерное распределение в крови как крыс, так и у кроликов.

3. Ритмидазол и амфедазол интенсивно проникают в органы и ткани, при этом отмечается четкая зависимость распределения от уровня органного кровотока. При этом оба вещества проникают через гематоэнцефалический барьер при внутривенном введении. Для ритмидазола характерна более высокая интенсивность процессов распределения в организме крыс.

4. Суммарный вклад процессов экскреции неизмененной субстанции составляет 10,5% для ритмидазола и 4% для амфедазола от введенной дозы, что может свидетельствовать о выраженной способности веществ подвергаться биотрансформации в организме крыс. При этом определена малая значимость влияния гепатодуоденальной циркуляции на фармакокинетические свойства соединений, так как за время исследования с желчью выделилось неизмененного вещества не более 1% от введенной дозы для ритмидазола и 5% для амфедазола.

5. Соединения имеют высокую скорость всасывания в ЖКТ, но при этом величины абсолютной биодоступности составили 47,15% для ритмидазола и 4,6% для амфедазола. Наибольшую биоэквивалентность имеют таблетки ритмидазола с пленочным покрытием.

6. Для ритмидазола определена способность к кумуляции в организме крыс, которая умеренно выражена при десятикратном введении через 8 и 4 часа, и резко усиливается при введении через каждые 2 часа. Для амфедазола определена незначительная способность к накоплению при курсовом введении.

7. Взаимосвязь фармакокинетических и фармакодинамических свойств соединений подчиняется сигмоидальной зависимости, причем определена высокая величина достоверности аппроксимации, что свидетельствует о вероятности участия только неизмененной субстанции ритмидазола и амфедазола в развитии кардиальных эффектов соединений.

8. На модели печеночной патологии выявлено значительное уменьшение параметров распределения и элиминации ритмидазола и амфедазола. При патологии почек установлено снижение скорости процессов элиминации изучаемых соединений, но при этом для ритмидазола отмечено снижение интенсивности распределения, а для амфедазола - увеличение данных показателей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Биодоступность субстанции препарата ритмидазол. // Материалы 65 юби лсйной Республиканской молодежной конференции «Вопросы теоретической i практической медицины», Уфа, 2000, с.40. (В соавт. со Сперанской A.C., Де мянчук Ю.Н.)

2. Изучение процессов всасывания и распределения субстанции препарат: ритмидазол. // "Вестник Волгоградской медицинской академии №6" (Сборнш научных трудов). № 6, Том 56, Волгоград, 2000, с.43-47. (В соавт. со Спасовыи A.A. Смирновой Л.А., Сперанской A.C., Демянчук Ю.Н., Анисимовой В.А.)

3. Фармакокинетические свойства антиаритмического препарата ритмидазо.) при пероральном введении. // Материалы 55-й региональной конференции ш фармации, фармакологии и подготовке кадров, Пятигорск, 2000, с. 227-228. (I соавт. со Сперанской A.C., Демянчук Ю.Н., Смирновой Л.А.)

4. Изучение экскреции препарата ритмидазол с мочой у крыс. // Материалы 5i научной конференции студентов и молодых ученых, Сборник научных трудо] BMA Т.56, №2, Волгоград, 1998г, с. 86-87

5. Изучение связывания препарата ритмидазол с сывороточными белками кро ви крыс. // Материалы 58 научной конференции студентов и молодых ученых Сборник научных трудов BMA Т.56, №2, Волгоград, 1998г, с. 70. (В соавт. < Полторацким A.C.)

6. Распределение препарата ритмидазол в органах и тканях крыс. // Материаль 58 научной конференции студентов и молодых ученых, Сборник научных тру дов BMA Т.56, №2, Волгоград, 1998г, с. 82-83. (В соавт. со Сперанской A.C. Демянчук Ю.Н.)

7. Изучение экскреции препарата ритмидазол с желчью у крыс. Материалы ! межрегиональной научно-практической конференции «Санкт-петербургски* научные чтения - 2001», Санкт-Петербург, 2001, с. 32-34. (В соавт. со Смирно вой Л.А.). :

8. Распределение АКС - 353, нового антиаритмического средства. // Материа лы второй научно-практической конференции «Здоровье и образование в 21 ве ке», Москва 2001, с. 171. ( В соавт. с Корезиной Л.В., Смирновой Л.А.).

9. Связывание препарата ритмидазол с альбумином. // Материалы 66 респуб ликанской научной конференции «Вопросы теоретической и практической ме дицины», Уфа 2001, с.37-38. (В соавт. с Полторацким A.C.).

Ю.Изучение интенсивности проникновения препарата ритмидазол через гема-тоэнцефалический барьер у крыс. // Вестник РГМУ. - М.: РГМУ. - 2001, № 2 (17), с.140-141. (В соавт. с Корезиной Л.В.)

11 .Изучение влияния препарата ритмидазол на показатели ЭКГ у крыс. // Вестник РГМУ. - М.: РГМУ. - 2001, № 2 (17), с. 149. (В соавт. с Науменко A.A.)

12.Изучение интенсивности проникновения соединения РУ-353 в органы и ткани крыс. // Вестник РГМУ. - М.: РГМУ. - 2001, № 2 (17), с. 157-158.

13.Фармакокинетика ритмидазола в плазме крови крыс при внутривенном введении. // V Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: Тезисы докладов, Волгоград, 2001, с. 235-236.

14.Распределение препарата ритмидазол в органах и тканях крыс при внутривенном введении. // V Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: Тезисы докладов, Волгоград, 2001, с. 255. (В соавт. с Корезиной JI.B.)