Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Противоаритмическая активность N-аллильных производных новокаина и новокаинамида

На правах рукописи

МОСЬКИН Константин Сергеевич

ПРОТИВО АРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ |\-АЛЛИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ НОВОКАИНА И НОВОКАИНАМИДА

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

ииз460812

Саранск 2009

003460812

Работа выполнена на курсе медицинской биологии ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»

Научный руководитель: доктор биологических наук профессор В.П. Балашов

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук профессор Л.А. Балыкова

кандидат медицинских наук Т.Н. Карякина

Ведущая организация - ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита состоится «_»_ 2009 года в «_» часов на заседании

диссертационного совета Д 212.117.08 при ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» (430000, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева» (430000, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

Автореферат диссертации опубликован на официальном сайте ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» www.mrsii.ru

E-mail: dsovet@rnrsu.ru

Автореферат разослан «_»_2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук

доцент

А.Г. Голубев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Несмотря на значительный прогресс в области физиологии и патофизиологии сердца, достигнутый за последние десятилетия, в том числе учитывая расширение наших представлений о механизмах нормального и патологического ритмообразования в сердечной мышце с привлечением данных клеточной и молекулярной биологии, коррекция нарушений ритма и проводимости сердца и сегодня остается сложнейшей проблемой кардиологии (Singh B.N., 1997; Gonska B.D., 2000; Kinoshita H. et al., 2001; Trappe HJ., Pfitzner P. Et al., 2001) российские и зарубежные фармакологи "открывают" значительное число веществ, обладающих противоарит-мическими свойствами, однако, лишь незначительная часть этих соединений обладает реальными преимуществами по сравнению с имеющимися в клинике препаратами. Поэтому проводить поиск антиаритмических веществ эмпирическим путем нецелесообразно. Большую вероятность успеха имеет использование ранее вскрытых закономерностей между структурой и активностью соединений, полученных в результате многолетних целенаправленных исследований в крупных специиализированных фармакологических школах.

Примером реализации такого направления на практике является длительное исследование фармакологии четвертичных производных тримекаина и аймалина профессором Я.В. Костиным и его учениками (Костин Я.В. и со-авт., 1987; Костин Я.В., 1989; Ильясов Ф.Э., 1989; Балашов В.П. и соавт., 1990, 2005; Котляров A.A., 1995; Кузнецова В.А., 1995; Офицерова С.И., 1997; Шмырева М.В., 1999; Шумкин В.Н., 2000; Моисеева И.Я., 2000; Костин Я.В. и соавт., 2003; Моисеева И.Я. и соавт., 2003, 2005; Блинов Д.С. и соавт., 2004) результатом чего явилось создание кватернидина (Климович Ю.Г., 1997; Офицерова С.И., 1997; Шмырева М.В., 1999; Шулигина И.В., 2000; Шумкин В.Н., 2000; Моисеева И.Я., 2000; Сернов Л.Н. и соавт., 2004; Султанова О.В., 2005) - отечественного противоаритмического средства с уникальными свойствами, главным среди которых следует отметить большую продолжительность лечебного эффекта после однократного внутривенного введения. На основе выявленных закономерностей между структурой и активностью среди производных тримекаина и аймалина позднее были синтезированы высокоэффективные производные лидокаина (Блинов Д.С. и соавт., 2000, 2001, 2002, 2003, 2006; Блинов Д.С., 2002, 2006; Балашов В.П. и соавт., 2005, 2007; Букаев О.Н, 2004; Ивочкина И.Л., 2005; Лазутенкова Е.А., 2006; Блинова Е.В., 2007), которые превзошли кватернидин по ряду характеристик и, в первую очередь, по показателям острой токсичности.

Опираясь на полученные результаты, представляло интерес синтезировать N-аллильные производные других местных анестетиков и антиаритмических средств, поскольку опыт предыдущей работы свидетельствует о перспективности поиска эффективного и безопасного противоаритмического средства среди веществ именно такой химической структуры. С этой целью во Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ были синтезированы N-аллильные производные новокаина (ЛХТ-

Н204) и новокаинамида (ЛХТ-Н104) исследованию фармакологических свойств которых и посвящена наша работа.

Цель работы - изучение противоаритмической активности производных новокаина и новокаинамида, содержащих аллильный радикал при ква-тернизированном атоме азота в сравнении с активностью их структурных предшественников и аналогов, а также исследование некоторых аспектов безопасности веществ.

Представленная работа выполнялась в соответствии с научной темой медицинского факультета Мордовского госуниверситета «Оптимизация фармакотерапии соматической и психической патологии».

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью были поставлены следующие задачи:

1. изучить острую токсичность ЛХТ-Н204, ЛХТ-НЮ4 и их структурных предшественников и аналогов;

2. оценить эффективность исследуемых соединений в сравнении с новокаином и новокаиламидом на модели транзиторных коронарогенных аритмий у кошек;

3. исследовать антиаритмическую активность Ы-аллильных производных новокаина и новокаинамида на моделях аконитиновых и хлорид-кальциевых аритмий у мышей;

4. изучить влияние ЛХТ-Н204 и ЛХТ-Н104 на некоторые характеристики центральной и системной гемодинамики "здоровых" кошек и животных с экспериментальной очаговой ишемией миокарда;

5. исследовать некоторые аспекты безопасности веществ на модели стрессорного повреждения миокарда.

Научная новизна. Исследованы значения ЬО50 производных новокаина и новокаинамида при различных способах введения, в связи с чем определена их принадлежность к классу умеренно токсичных соединений. Показано превосходство исследуемых веществ перед своими структурными аналогами в профилактике острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек. При исследовании спектра антиаритмического действия с высокой степенью вероятности выявлена способность ЛХТ-Н204 и ЛХТ-Н104 блокировать быстрые натриевые каналы мембран кардиомиоцитов.

В опытах на интактных кошках показано, что оба вещества не угнетают основные параметры системной и центральной гемодинамики за исключением кратковременного снижения среднединамического артериального давления, характерного для ЛХТ-Н104. У животных с экспериментальным инфарктом миокарда, регистрируемые гемодинамические характеристики на фоне терапии ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204 не отличались от показателей в контрольной серии экспериментов. Важной составляющей фармакодинамики исследуемых соединений является их способность не усиливать общетоксическое и кардиотоксическое действие хронического стресса, в том числе для ЛХТ-Н104 это продемонстрировано на ультраструктурном уровне.

Практическая ценность. Полученные данные дополняют знания о фармакологии четвертичных производных, являются материалом для обобщения представлений о зависимости между структурой и активностью, а также структурой и токсичностью представителей этого класса химических веществ. Результаты работы являются основанием для продолжения доклинических исследований JIXT-H104 и ЛХТ-Н204. Полученные результаты внедрены в научно-исследовательскую и учебную работу кафедры фармакологии и курса медицинской биологии Мордовского госуниверситета.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. N-аллильные производные новокаина и новокаинамида превосходят свои структурные предшественники по противоаритмической активности и широте терапевтического действия.

2. Исследуемые соединения в эффективных противоаритмических дозах не обладают негативным влиянием на системную гемодинамику и не оказывают значимого общетоксического и кардиотоксического действия.

Апробация работы Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на ежегодных Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского госуниверситета, Саранск, 2005-2008), конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, 2006-2007), межрегиональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы педиатрии" (Саранск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, две из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав с результатами собственных исследований, заключения и выводов. Работа изложена на 118 станицах компьютерного текста, иллюстрирована 18 рисунками и 18 таблицами. Библиографический список содержит 90 работ отечественных и 43 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе изучена противоаритмическая активность четвертичных производных новокаинамида - Ы-аллил-Ы-(2-этиламидо-4-аминофенил)-диэтиламина бромида (лабораторный шифр ЛХТ-Н104) и новокаина - N-аллил-М-(2-оксиэтилкарбокси-4-аминофенил)-диэтиламина бромида (лабораторный шифр ЛХТ-Н204), структурные формулы которых представлены на рис. 1. Вещества были синтезированы во Всероссийском научном центре безопасности биологически-активных веществ (ВНЦ БАВ, Старая Купавна, Московская область) в отделе химии и технологии лекарственных средств под руководством профессора С.Я. Скачиловой.

Препаратами сравнения служили: 1) Четвертичные производные ли-докаина N-аллил-Ы (2, 6-диметилфениламинокарбонилметил) бромид (JIXT-13-02) и N-аллил-Ы (2, б-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиний бромид (ЛХТ-12-02). В работе использовали субстанции, синтезированные в ВНЦ БАВ (Россия). 2) Новокаин и новокаинамид использовали как структурные предшественники исследуемых веществ. Применяли официнальный 10% раствор новокаинамида в ампулах по 5 мл и официнальный 2% раствор новокаина в ампулах по 5 мл. 3) на модели хлоридкальциевой интоксикации мышей в качестве препарата сравнения использовали верапамил (изоптин). Применяли официнальную жидкую лекарственную форму в виде 0,25% раствора в ампулах по 2 мл "Knoll" (Германия). При оценке безопасности исследуемых соединений их активность сравнивали с активностью лидокаина гидрохлорида. Применяли 2% раствор в ампулах по 2 мл "Icn-полифарм" (Россия).

Исследуемые соединения и препараты сравнения испытывались в эквиток-сических дозах. .

/=\ + /С2Нб H2N_\\ /)—со—NH—СН—СН2—N—сн2—СН—СН2

ъ-У ^с2н5

А.

Б.

Рис. 1. Структуры М-аллильных производных новокаина (А) и новокаинамида (Б).

Исследования выполнены на 1042 нелинейных белых мышах (18-23 г) и 132 беспородных кошках (2-3,5 кг). Все болезненные процедуры, в обязательном порядке, проводили под общей анестезией. В качестве средства для наркоза использовали тиопентал натрия (50 мг/кг, внутрибрюшинно).

Острую токсичность исследовали у мышей при внутрибрюшинном и перорапьном введении с расчетом показателя ЬО50 по методу Миллера и

Тейнтера (Беленький МЛ., 1963). Определяли класс токсичности по классификации К.К. Сидорова (1973).

Противоаритмическую активность оценивали на модели транзиторных коронарогенных нарушений сердечного ритма у кошек по Manning (1985) и Сторожук (1986); при интоксикации наркотизированных мышей хлористым кальцием (Горбунова В.В., Горбунов Н.П., 1983) и нитратом аконитина (Каверина Н.В. и соавт., 2005).

Исследование гемодинамики в опытах на здоровых кошках проводили методом электромагнитной флуометрии с помощью отечественного расходомера крови РКЭ-2. У кошек с экспериментальным инфарктом миокарда регистрировали уровень внутрижелудочкового и артериального давления датчиками давления "Бентли" (Великобритания) на самописце фирмы "Уго Базиль" (Италия).

Для оценки безопасности исследуемых соединений при длительном применении, использовали метод, предложенный ранее В.П. Балашовым и соавт. (2002). Принцип метода основан на оценке смертности белых мышей, подвергнутых действию пролонгированного иммобилизационного стресса.

Для электронно-микроскопического исследования брали фрагменты стенки левого желудочка сердца мышей. Кусочки ткани фиксировали в смеси глутарового альдегида и параформа на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,2) в течение 4-12 часов при 4° С. После промывания в 0,15 М фосфатном буфере (рН 7,2) (пять смен по 30 минут при 4° С) проводили постфиксацию в 2 % растворе осмиевой кислоты в течение 3 часов при 4° С.

Для обезвоживания кусочки постепенно проводили через батарею спиртов возрастающей концентрации до абсолютного этанола (50°, 70°, 96°, -1 смена по 30 минут при 4° С и 100° - 3 смены по 30 минут при 18°С). Затем применяли 2 смены окиси пропилена при 18°С. Перед заливкой проводили пропитку материала в смеси эпоксидных смол с окисью пропилена в соотношении 1:1. Затем кусочки помещали в чистую заливочную смесь на 30 минут при 60°С. Заливку материала осуществляли в смесь эпоксидных смол ЭПОН-АРАЛДИТ (Mollenchauer Н., 1964) с последующей полимеризацией в течение 2-х суток при 60°С. Ультратонкие срезы (50-80 нм) получали на микротоме UI-tracut, монтировали их на сетки и бленды и контрастировали уранилацетатом (5% раствор в метиленовом спирте) и цитратом свинца (Reynolds E.S., 1963, Venable J., Coggeshal R., 1965). Препараты изучали в электронный микроскоп ЭМ-125 при ускоряющем напряжении 75 кВ.

Статистическую обработку результатов исследования проводили методами "х2" и t-критерия Стьюдента при 5% уровне значимости (Беленький M.JI., 1963; Закс JI., 1976). В работе использовали персональный компьютер Pentium -200 ММХ.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В опытах на белых мышах при внутрибрюшинном введении была оценена острая токсичность исследуемых соединений. Для производного ново-

каина ЛХТ-Н204 показатель ЬО50 составил 64±3, а для производного новокаинамида - ЛХТ-Н104 - 58±5 мг/кг. В сравнении со своими структурными предшественниками четвертичные производные были более токсичны (соответственно в 2-4 раза), что по данным литературы также характерно и для производных лидокаина (Букаев О.Н., 2004) и тримекаина (Костин Я.В., 1988).

Основываясь на общепринятых подходах к изучению острой токсичности веществ (Березовская И.В., 2003), исследуемые нами соединения можно отнести к классу умеренно токсичных веществ (рис. 2) по классификации К.К. Сидорова (1973).

мг/кг

Р и с. 2. Распределение производных новокаина и новокаинамида, а также препаратов сравнения по классам токсичности согласно классификации К.К. Сидорова (1973).

Обращает на себя внимание, что четвертичные производные новокаина и новокаинамида принадлежат к одному классу токсичности с производными лидокаина, тогда как все структурные предшественники четвертичных дериватов являются представителями класса малотоксичных веществ. Лишь препарат сравнения верапамил по своим токсикологическим характеристикам приближается к исследуемым соединениям.

При пероральном введении острая токсичность новокаина и новокаинамида резко уменьшалась. Значения ЬО50 соответственно возрастали в среднем до 435 и 408 мг/кг. Следовательно, биодоступность ЛХТ-Н104 и ЛХТ-

Н204 при разных путях введения различна. Наиболее оптимальным, в связи с этим, является парентеральный способ введения. Поэтому в дальнейшей работе мы использовали только внутривенный способ введения веществ.

Противоаритмическая активность четвертичных производных новокаина и новокаинамида была изучена нами на моделях коронарогенного и токсического аритмогенеза, позволяющих не только установить степень антиаритмического действия, но и судить о некоторых возможных механизмах терапевтической активности исследуемых соединений.

Ранние окклюзионные и реперфузионные аритмии воспроизводили у наркотизированных кошек. При внутривенном введении в эквитоксических дозах (5% от ЬО50) производные новокаинамида ЛХТ-Н104 и новокаина -ЛХТ-Н204 эффективно предотвращали генерацию ишемической желудочковой аритмии и реперфузионных нарушений ритма (табл. 1).

Таблица].

Противоаритмические свойства исследуемых соединений и препаратов сравнения на модели острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у

кошек

Вещество Доза, мг/кг Количество животных Количество животных

в опыте с окклюзионной в опыте с реперфузионной

аритмией ФЖ аритмией ФЖ

Контроль - 31 31 (100%) 9 (29%) 23 23(100%) 15 (65%)

Всрапамнл 1,25 5 3 (60%)* 1 (20%) 3 3 (100%) 2 (67%)

Лндокаин 10,0 7 5 (78%)* 1 (14%) 6 6 (100%) 2 (33%)*

ЛХТ-12-02 4,0 б 6 (0%)* 0 (0%) 6 6 (0%)* 0 (0%)

ЛХТ-13-02 3,4 6 1 (17%)* 0 (0%) 6 3 (50%)* 1 (17%)*

Новокаинамид 20,0 5 2 (40%)* 0 (0%) 4 2 (50%)* 0 (0%)*

Новокаинамид 10,0 7 2 (29%)* 0 (0%) 7 3 (43%)* 0 (0%)*

Новокаинамид 5,0 5 1 (20%)* 0 (0%) 5 3 (60%)* 0 (0%)*

ЛХТ-Н104 2,9 6 0 (0%)* 0 (0%) 6 2 (33%)* 0 (0%)*

ЛХТ-Н104 1,45 7 2(29)* 0 (0%) 7 4 (58%)* 0 (0%)*

Новокаин 10,5 6 4 (67%)* 1 (17%) 5 5 (100%) 3 (60%)

ЛХТ-Н204 3,2 6 2 (33%)* 0 (0%) 6 3 (50%)* 0 (0%)*

ЛХТ-Н204 1,6 6 3 (50%)* 0 (0%) 6 3 (50%)* 1(17%)*

Примечания: ФЖ - фибрилляция желудочков; * - отличия от соответствующего контрольного значения достоверны при р<0,05; выделением жирности отмечены дозы веществ, составляющих 5% от ЬО50.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что по характеру терапевтического действия изученные соединения (ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204), а также выбранные в качестве препаратов сравнения четвертичные производные лидокаина - ЛХТ-12-02 и ЛХТ-13-02 - однонаправленио изменяют свою активность по отношению к соответствующим структурным предшественникам. Объективным критерием отмеченной закономерности служит суммарный индекс терапевтической активности, представленный на рис. 3.

Р и с. 3. Значения суммарного индекса терапевтической активности (СИТА) исследуемых соединений в дозах, соответствующих 5% от ЬО50.

Хорошо видно, что значения СИТА (которые обратно пропорциональны активности соединения) для аммониевых производных существенно ниже, чем для лидокаина, новокаинамида и новокаина.

При анализе полученных результатов возникает вопрос о возможных механизмах противоаритмического действия ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204. Опираясь на данные об особенностях фармакодинамики производных тримекаина, аймапина, лидокаина, пропранолола (Костин Я.В., 1988; Балашов В.П., 1989, 1994; Ильясов Ф.Э., 1989; Сосунов Е.А. и соавт., 1989; Белова Л.А., 1995; Балашов В.П. и соавт., 2005; Блинов Д.С. и соавт., 2006), высока вероятность того, что фармакодинамика исследуемых нами соединений также определяется их способностью блокировать быстрые натриевые каналы в мембране кардиомиоцитов.

Эксперименты на модели аконитиновой предсердно-желудочковой аритмии у мышей подтвердили это наше предположение. ЭД50 производных новокаинамида ЛХТ-Н104 и новокаина ЛХТ-Н204 составили в среднем 1,23±0,18 и 1,98±0,31 мг/кг соответственно. Их эффективные дозы примерно соответствуют ЭД50 четвертичного аллилморфолинового производного лидокаина ЛХТ-12-02. По данным О.Н. Букаева (2004) этот показатель составляет 2,01±0,58 мг/кг. Следует отметить, что эквивалентность производного лидокаина ЛХТ-12-02 и исследуемых нами соединений проявляется также и при сравнении антиаритмического индекса веществ (рис. 4).

О.Н. Нукаеи ¡2004)

Р и с. 4. Значения антиаритмических индексов (АИ), вычисленных на модели аконитиновой аритмии.

Для того, чтобы проверить гипотезу об участии кальциевой составляющей механизма антиаритмического действия производных новокаина и новокаинамида, нами были проведены серии опытов на модели хлоридкаль-циевой аритмии у мышей. Мы установили, что ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204 не обладают активностью в условиях данной экспериментальной патологии и, соответственно, с высокой долей вероятности можно исключить антикальциевый механизм их противоаритмического действия.

Таким образом, изучение терапевтической активности Ы-аллильных четвертичных производных новокаина и новокаинамида на моделях аритмий различной этиологии, позволяет сделать заключение о том, что, во-первых, исследуемые соединения проявляют свойства антиаритмиков в условиях ко-ронарогенного аритмогенеза, и, во-вторых, доказанным механизмом противоаритмического действия соединений является их способность подавлять быстрый натриевый ток. Следует подчеркнуть, что активность исследуемых соединений существенно превосходит противоаритмическую активность структурных предшественников и верапамила. Учитывая данные литературы (Костин Я.В., 1988; Балашов В.П., 1989; Блинов Д.С., 2006), можно подчеркнуть фармакологическую эквивалентность ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204 с наиболее эффективными производными тримекаина, лидокаина и аймалина.

Следующим этапом нашей работы явилось исследование некоторых аспектов безопасности экспериментальной фармакотерапии М-аллильными производными новокаина и новокаинамида. С этой целью мы изучили гемо-динамические эффекты соединений у кошек при внутривенном введении в эффективных противоаритмических дозах (5% от ЬО50). Результаты экспериментов приведены на рисунке 5.

Производное новокаина (ЛХТ-Н204) не оказывало статистически достоверного влияния ни на один из регистрируемых показателей. Частота сердечных сокращений, инотропная функция сердца, сосудистый тонус, а также интегральные показатели работы сердца оставались в пределах контрольных значений. Производное новокаинамида (ЛХТ-Н104) проявило аналогичные свойства, однако следует отметить, что после его внутривенного введения у животных кратковременно (первая минута) снижался уровень среднединами-ческого артериального давления. Уже к пятой минуте опыта данный показатель нормализовался.

Производные новокаина и новокаинамида своими гемодинамическими эффектами выгодно отличались от препаратов сравнения лидокаина и ЛХТ-12-02. Лидокаина гидрохлорид оказывал не только кратковременный (1 мин) гипотензивный эффект, но и угнетал инотропную функцию сердца, тонус периферических сосудов, а также сердечный индекс. Причем два последних показателя отклонялись от контрольных значений на протяжении первых 10 минут наблюдения. Производное лидокаина - ЛХТ-12-02, также оказывал ряд негативных гемодинамических эффектов, но в промежуток времени от 10 до 60 минут. Наиболее значимым действием вещества был стабильный ги-пертензивный эффект (107-110, против 80- 90 мм рт. ст. в контроле). Показательно, что на фоне терапии ЛХТ-12-02 увеличивался ударный объем и ми-

нутный объем кровотока, что другими авторами расценивается как следствие противоишемического действия вещества (Блинов Д.С., 2006).

Динамика ЧСС

—Контроль —Щ.....Шдокаин 10 мг^кг ——ПХГ-Н104 г.ч мт/кг—Э*--ЛХТ.Т2-024 мг/КГ —ПХТ-Н204 3,2 мт/кг

Динамика АД

Исход 1 мин 10 мин 30 мин 6'Э мин

—♦—контроль Лидокяин 10 мт/кг--ЛХГ.Н104 2,3 мт/кг —М—/¡ХТ-12-02 * мт/кг —11ХТ-Н104 3,2 мт/кг

Динамика Ударного объема

Исход 1 мин 10 мин 30 мин 60 мин

■Контроль лидомин 10 мт/кг ——ЛХТ-Н104 2,9 мт/кг -'-'—~ЛХТ-12 02 4 мг/кг —ЛХТ-НЗ-4 3,2 мт/кт

Р и с. 5. Динамика основных гемодинамических параметров на фоне введения ЛХТ-Н104, ЛХТ-Н204 и некоторых препаратов сравнения.

Хорошо известно, что ишемическое повреждение сердца существенно изменяет чувствительность миокарда к фармакологическим средствам. В связи с этим представляло интерес оценить влияние исследуемых соединений на инотропную функцию сердца и уровень среднединамического артериального давления в опытах на кошках с экспериментальным инфарктом миокарда. Результаты опытов приведены на рис. 6.

Р и с. 6. Динамика с1Р/сКтах ишемизированного миокарда левого желудочка кошек при введении производных новокаина и новокаинамида.

И в данных условиях эксперимента ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204 не оказывали кардиодепрессивного действия при введении в дозах, обладающих выраженным противоаритмическим эффектом. Единственный статистически значимый эффект в наших экспериментах проявил лидокаин, который оказал непродолжительный гипотензивный эффект.

Таким образом, оба исследуемых вещества не оказывают негативного влияния на показатели центральной и системной гемодинамики, как в опытах на интактных животных, так и в эксперименте на кошках с острой коронаро-окклюзией.

Ранее нами было показано (Балашов В.П. и соавт., 2002), что ряд про-тивоаритмических средств, принадлежащих к первому классу по систематике V.Williams (1984), повышают смертность животных в условиях хронического стресса. Учитывая вероятную принадлежность исследуемых нами соединений (ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204) к блокаторам быстрого натриевого тока, представляло интерес оценить их фармакотоксикологические эффекты в условиях такого эксперимента.

Как показали полученные нами результаты, оба четвертичных производных не увеличивали летальность мышей, подвергнутых хронической иммобилизации, но вещество ЛХТ-Н104 проявляло явную негативную тенденцию (48% против 30% в контроле), которая, однако, не достигала статистически достоверного уровня.

Отрицательным эффектом длительной терапии N-аллильным производным новокаинамида было снижение веса подопытных животных, зарегистрированное на 21 сутки наблюдения. Аналогичным, но несколько ранее проявляющимся эффектом (14 сутки) обладает N-аллилморфолиновое производное лидокаина - ЛХТ-12-02. Однако выраженность относительной гипертрофии сердца, обусловленная, видимо, потерей массы тела подопытными животными, на фоне действия ЛХТ-Н104 была менее значительна, чем в кон- 1

трольной серии опытов. По этому показателю вещество эквивалентно препа- i

ратам сравнения лидокаину и ЛХТ-12-02, а также производному новокаина -ЛХТ-Н204.

Полученные нами результаты позволяют предположить, что исследуемые соединения не обладают кардиотоксическими свойствами, однако данное предположение необходимо было проверить с применением гистологических методов исследования, что было выполнено на примере производного новокаинамида - ЛХТ-НЮ4 в сравнении с соединением ЛХТ-12-02. Для этого серия из 40 мышей была подвергнута хроническому иммобилизационному стрессу и поделена на три группы. Первой группе животных ежедневно внутрибрюшинно вводили изотонический раствор хлорида натрия, а второй и третьей группам - соответственно растворы ЛХТ-12-02 и ЛХТ-Н104 в дозах, составляющих 2,5% от ЬО50. Через 30 суток животных забивали под эфирным наркозом и иссекали фрагменты левого желудочка для проведения электронно-микроскопического исследования. Еще одну групп)' составили ин-тактные животные, находившиеся в условиях стандартной двигательной активности.

Изучение ультраструктуры миокарда животных группы интактного контроля позволило выявить картину, многократно описанную в различных руководствах по морфологии (Форбс М.С., Сперелакис Н., 1990). Кардио-миоциты вытянутой формы содержали одно (реже два) ядра. Цитоплазма клеток была электронно-светлой и в ней имелись миофибриллы, располагающиеся вдоль длинной оси кардиомиоцитов. Структура митохондрий и других внутриклеточных органоидов не отличалась от нормы. Отдельные клетки соединялись между собой с помощью вставочных дисков. Зоны внутриклеточного и интерстициального отека практически отсутствовали.

У животных группы стресс-контроля отмечалась гетерогенность структуры миокарда. Наряду с неповрежденными участками, структура которых соответствовала структуре, описанной для мышей интактной группы, наблюдали кардиомиоциты с электронно-плотной цитоплазмой. Е! таких [слетках ядерная оболочка образовывала заметные инвагинации и выросты. Хроматин в ядрах был уплотнен, а ядрышки часто были гомогенизированы. В цитоплазме отмечали повреждения отдельных митохондрий в виде просветления или, напротив, уплотнения матрикса, а также - разрушения крист. Канальцы эндоплазматического ретикулума имели характерные расширения, что в совокупности с контрактурными изменениями миофибрилл свидетельствовало о нарушении функции сократимости в таких клетках. Зоны внутри- и внеклеточного отека были значительны.

Испытуемое производное новокаинамида, как и препарат сравнения ЛХТ-12-02, не вносило существенного изменения в картину стресс-опосредованного повреждения ультраструктуры миокарда подопытных мышей. Соотношение электронно-светлых и электронно-плотных кардиомиоцитов в миокарде животных обеих групп существенно не изменялось, хотя и можно отметить некоторую тенденцию к уменьшению доли поврежденных клеток. Наиболее важным заключением по итогам электронно-микроскопического исследования миокарда животных, получавших ЛХТ-Н104,

следует признать вывод о том, что 1Ч-аллильное производное иовокаинамида не усиливало деструктивное действие стресса. Следовательно, можно предположить, что в дозе, составляющей 2,5 % от ЬО50, вещество не обладает кар-диотоксическими свойствами.

Подводя итог выполненному нами исследованию, следует отметить, что производные новокаина и новокаинамида проявили не только выраженные противоаритмические свойства, но и характеризуются высокой степенью безопасности, как по результатам острого тестирования гемодинамических характеристик интактных кошек и кошек с острым инфарктом миокарда, так и по данным оценки общей токсичности и кардиотоксичности веществ в условиях стрессорного повреждения. Учитывая результаты работ кафедры гистологии Мордовского государственного университета, выполненные по проблеме изучения гистотоксичности кардиотропных средств, исследуемое соединение - ЛХТ-Н104 можно отнести к веществам второй группы (Балашов В.П. и соавт., 2007), не оказывающим кардиотоксического действия, но и не проявляющим стресс-протекторных свойств. К этой группе веществ могут быть отнесены также такие препараты и вещества как верапамил, кватерни-дин, ЛХТ-12-02 и ЛХТ-3-00.

Высокая эффективность исследуемых соединений (ЛХТ-Н104 и ЛХТ-Н204) может быть объяснена с позиций гипотезы об организации рецептор-ной площадки для блокаторов натриевых каналов, представленной в работах А.К. Гренадера (1987). Полученные нами данные могут учитываться в дальнейшей работе над этим интересным и важным направлением теоретической и экспериментальной фармакологии. Кроме того, нельзя не подчеркнуть перспективность практического внедрения полученных нами данных.

выводы

1. N-аллильные производные новокаина (ЛХТ-Н204) и новокаинамида (JTXT-H104) относятся к классу умеренно токсичных веществ с низкой биодоступностью при пероральном пути введения.

2. N-аллильные производные новокаина и новокаипамида, в диапазоне доз 2,5-5% от LD50 при внутрибрюшинном введении, эффективно предупреждают развитие острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек, превосходя по активности свои структурные предшественники.

3. JIXT-H204 и ЛХТ-Н104 предотвращают развитие нарушений ритма, обусловленных нарушением инактивации быстрых натриевых каналов, но не эффективны на модели хлоридкальциевых аритмий.

4. Четвертичные производные новокаина и новокаинамида при внутривенном введении в эффективных лротивоаритмических дозах не угнетают параметры центральной и системной гемодинамики, а также показатели сократимости левого желудочка сердца, как в опытах на интактных кошках, так и у животных с очаговой ишемией миокарда.

5. Исследуемые соединения не увеличивают стресс-опосредованную летальность мышей на модели хронического иммобилизационного стресса. Их негативное влияние на динамику массы тела животных кратковременно и обратимо.

6. N-аллильное производное новокаинамида (ЛХТ-Н104) не потенцирует стресс-опосредованные изменения ультраструктуры кардиомиоцитов и, следовательно, не обладает кардиотоксичностью.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Перлективен синтез и изучение новых N-аллильных производных кар-диотропных лекарственных средств как потенциальных высокоэффективных и безопасных препаратов, обладающих противоаритмической активностью.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Белова Л.А. Кватернизация атома азота - перспективный путь создания новых лекарственных средств / Белова Л.А., Балашов В.П., Блинов Д.С., Скачилова С.Я., Моськин К.Н., Мокейкина О.В., Макарова Ю.А., Седова Д.Г. //Актуальные проблемы педиатрии. Материалы межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 40-летию медицинского факультета Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева 1718 мая 2007 г. Саранск. 2007,- С.28-30.

2. Балашов В.П. Кардиотропные свойства четвертичных производных антиаритмиков / Балашов В.П., Белова Л.А., Блинов Д.С., Моськин К.С. // Медицинские проблемы жизнедеятельности организма в норме, патологии и эксперименте: матер. XXXV науч. конф. «Огаревские чтения» мед. фак.

Мордов. гос. ун-та. Вып. 6. / науч. Ред. проф. М.Д. Романов; отв. за вып. доц. В.И. Давыдкин. - Саранск: Референт, 2006. - С.27-28.

3. Балашов В.П. Сравнительная морфофункциоиальная характеристика миокарда мышей в условиях стресса и терапии веществами с антиаритмическои активностью / Балашов В.П., Блинова Е.В., Блинов Д.С., Маркелова И.А., Альмяшевя М.И., Моськин К.С. // Морфологические ведомости. - 2008. - №1-2. - С.15-16.

4. Моськин К.С. Фармакология четвертичных производных ПАС/ К.С. Моськин // Модернизация образовательного процесса в контексте приоритетных образовательных направлений "Здоровье" и "Образование": сборник материалов региональной научно-практической конференции. Омск, 2007. С. 130- 132.

5. Белова Л.А. Доклиническое исследование ¡Ч-аллильных производных анестетиков и аитиаритмиков / Белова Л.А., Балашов В.П., Маркелова И.А., Моськин К.С., Блинов Д.С., Скачилова С.Я., Мокеева О.В., Давыдов ИЛО. // Вестник аритмологии. - 2008. - Т. А. - С. 67-68.

6. Гончарова А.Ю. Противоаритмическая активность производного глутаровой кислоты / Гончарова А.Ю., Блинов Д.С., Балашов В.П., Блинова Е.В., Моськин К.С., Ванькова Л.В. // Мат. XXXVII научн. конф. Мордовского ун-та «Огаревские чтения». Вып. 9. - Саранск, 2009. - С. 18-19.

Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура 'Гаймс. Печать способом ризографии. Усл. печ. л. 1,42. Уч.- изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 7.

Отпечатано с оригинала-макета заказчика в ООО «Референт» 430000, г. Саранск, пр. Ленина, 21. тел. (8342) 48-25-33