Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ДОКЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИННОВАЦИОННОГО ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО АНТИДОТА ЦИАНИДОВ НА ОСНОВЕ СМЕШАННОЙ КОБАЛЬТОВОЙ (2+) СОЛИ МЕРКАПТОУКСУСНОЙ И ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТ

Баландин Н.В. 1 Ковтун В.Ю. 1 Гладких В.Д. 1 Мелихова М.В. 2
1 ФГУП НПЦ «Фармзащита» ФМБА России
2 ФГБУН Институт токсикологии ФМБА России
Обсуждаются результаты доклинической оценки безопасности потенциального лечебно-профилактического антидота цианидов на основе смешанной кобальтовой (2+) соли меркаптоуксусной и пировиноградной кислот. В опытах на белых крысах и кроликах при внутрижелудочном введении показано, что тестируемый препарат по параметрам острой токсичности относится к IV классу малотоксичных лекарственных веществ. Приводятся результаты фармакокинетических исследований, характеризующих особенности всасывания, распределения и элиминации тестируемого препарата при внутрижелудочном введении кроликам. Модельный образец тестируемого потенциального антидота цианидов обладает слабо выраженным кумулятивным эффектом. По критериям параметров острой и подострой токсичности пероральная лекарственная форма тестируемого препарата не имеет противопоказаний для клинических испытаний и медицинского применения.
фармакокинетика
смешанная кобальтовая (2+) соль меркаптоуксусной и пировиноградной кислот
цианиды
лечебно-профилактический антидот
1. Сернов Л.Н., Гацура В.В. Элементы экспериментальной фармакологии. – М.: Медицина, 2000. – С. 32–36.
2. Прозоровский В.Б., Прозоровская М., Демченко В.М. Экспресс-метод определения средней эффективной дозы и ее ошибки // Фармакол. и токсикол. – 1978. – № 4. – С. 497–502.
3. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 2011. – 832 с.
4. Лойт А.О., Савченко М.Ф. Профилактическая токсикология. Руководство для токсикологов-экспериментаторов. Изд. Иркутского ун-та. – 1996. – С. 82–87.
5. Hodge H.et al. Clinical Toxicology of Commercial Products. Acute Poisoning. Ed. IV, Baltimore. – 1975. – Р. 42.
Введение

В рамках Международной программы химической безопасности (IPCS) разработан и рекомендован к применению перечень антидотов при отравлении цианидами: амилнитрит, тиосульфат натрия, нитрит натрия, 4-диметиламинофенол, гидроксикобаломин и ЭДТА-Со2+. Преимущественно парентеральный путь введения, а в ряде случаев высокая токсичность существующих антидотов цианидов, стимулируют научные изыскания по разработке малотоксичных лечебно-профилактических антидотов, предназначенных для перорального применения. В настоящей статье приводятся результаты доклинической оценки безопасности и особенностей фармакокинетики пероральной лекарственной формы лечебно-профилактического антидота цианидов на основе смешанной кобальтовой (2+) соли меркаптоуксусной и пировиноградной кислот.         

Цель исследования - экспериментальная оценка токсичности,  особенностей фармакокинетики и безопасности потенциального лечебно-профилактического антидота цианидов на основе смешанной кобальтовой (2+) соли меркаптоуксусной и пировиноградной кислот.

Материалы и методы исследования

При проведении исследования использовали модельный образец потенциального перорального антидота цианидов на основе смешанной кобальтовой (2+) соли меркаптоуксусной и пировиноградной кислот (таблетки 500 мг), синтез лекарственной формы которого осуществлён на стандартном оборудовании (технология синтеза апробирована в заводских условиях ФГУП НПЦ «Фармзащита» ФМБА России).

Оценку параметров острой токсичности проводили в опытах на половозрелых лабораторных животных (ЛЖ): белых крысах и кроликах при внутрижелудочном введении.

Для определения показателей острой токсичности при внутрижелудочном введении модельный образец препарата per os вводили через атравматичный металлический зонд в возрастающих дозах по Литчфилду - Уилкоксону [1]. Для достижения больших доз препарата введение осуществляли повторно с интервалом 20-30 минут в течение 4 часов. Расчеты величин медианно-летальных доз (LД50) проводили по В.Б. Прозоровскому, 1978 [2]. Контрольные животные получали аналогичные по объемам введения растворы воды для инъекций. Наблюдение за животными осуществлялось в течение 14 дней.

Фармакокинетические исследования модельного образца препарата проводили на кроликах при внутрижелудочном введении (средняя удельная доза составляла 100 мг/кг в пересчёте на активный компонент). Кровь (1,0 мл) отбирали из краевой вены уха кролика через 0.25; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 3.0; 6.0; 9.0; 14.0; 24.0 и 48.0 часа после введения препарата.

Учитывая, что анализ исследуемого соединения невозможен традиционными методами газо-жидкостной хроматографии, количественное определение соединения проводили по кобальту, молекулярная масса которого составляет около 1/5 молекулярной массы всей молекулы препарата. Для измерения использовали метод атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермическим способом атомизации. Предел обнаружения кобальта (3σ) в выбранных условиях составил 1,5 пг. Содержание кобальта в пробах находилось в рассчитанных доверительных границах, а методика его количественного определения в крови не зависела от систематических ошибок. Для описания фармакокинетики образца лекарственной формы препарата использовали стандартные показатели (Tmax - время достижения максимума концентрации; Cmax - максимальная концентрация; AUC - полная площадь под кривой в интервале 0-48 час; MRT - среднее время удерживания; Cl-общий клиренс; Vss-стационарный объем распределения; T1/2 - период полувыведения; Tэфф = AUC∞/Cmax - эффективная длительность) в их условных обозначениях, принятых в литературе, расчёт которых выполнялся модельно-независимым способом посредством метода интегральных моментов.

Для оценки подострой токсичности модельного образца препарата при внутрижелодочном введении вводили  кроликам в эффективной (40мг/кг), промежуточной (200 мг/кг) и максимальной терапевтической дозах, не вызывающей гибели при однократном применении (500 мг/кг) на протяжении 5 суток. Регистрировали общее состояние, ректальную температуру, массу тела ЛЖ, потребление корма и воды, физиологические параметры, биохимические константы и данные анатомо-морфологических исследований в соответствии с требованиями нормативных документов по проведению доклинического изучения новых фармакологических веществ [3]. Полученные экспериментальные данные обрабатывали методами вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования

Результаты оценки острой пероральной токсичности лекарственной формы тестируемого препарата свидетельствуют, что величины LD50 при внутрижелудочном введении в опытах на крысах колеблются в интервалах: от 3000±460 мг/кг (самцы) до 3100±350 мг/кг (самки); в опытах на кроликах, соответственно - 1500±120 мг/кг и 1800±220 мг/кг. Данные токсикометрии, наблюдения за ЛЖ на протяжении 14 суток в постинтоксикационном периоде острого отравления, а также динамика некропсии позволяет отнести тестируемую лекарственную форму препарата к IV классу малотоксичных лекарственных веществ, для которых диапазон доз LD50 при внутрижелудочном введении в опытах на крысах составляет 500-5000 мг/кг  [5].

Подострое внутрижелудочное введение лекарственной формы потенциального антидота цианидов кроликам обоих полов один раз в сутки в течение 5 дней в дозах 40 и 200 мг/кг не влияло на внешний вид, общее состояние и поведение животных. На максимальной дозе (500 мг/кг) у большинства кроликов отмечалась заторможенность, вялость, снижение потребления корма, воды и диарея. В восстановительный период каких-либо заметных нарушений состояния или поведения по сравнению с контролем не отмечалось.

Следует отметить, что в ходе эксперимента фиксировалась гибель подопытных животных на максимальной дозе, что свидетельствовало о наличии возможного кумулятивного эффекта модельного образца потенциального антидота цианидов, что в дальнейшем было подтверждено экспериментально: отношение предполагаемой ЛД50 при повторных введениях (2000 мг/кг) к ЛД50 при однократном введении (1650 мг/кг - среднее между ЛД50 кроликов самцов и ЛД50 кроликов самок) составило ≈ 1,2, что свидетельствует о слабом кумулятивном эффекте [4].

 Животные, получавшие модельный образец препарата, незначительно отставали в весе на 6 сутки исследования, однако в конце периода восстановления на 28 сутки вес кроликов опытных групп практически не отличался от веса контрольных животных. Животные опытных групп во время введения препарата потребляли корм в меньшем, а воду в большем количестве, чем в контрольных группах. В восстановительном периоде кормо- и водопотребление между всеми экспериментальными группами было одинаково.

Данные измерения ректальной температуры свидетельствуют об отсутствии различий регистрируемого показателя у животных опытных и контрольных групп. Существенных изменений со стороны выделительной функции почек при введении образца антидота кроликам не наблюдалось.

Исследуемый образец антидота в дозе 500 мг/кг вызывал у кроликов достоверно значимое увеличение частоты сердечных сокращений, снижение вольтажа зубцов Р и R, а также снижение интервалов PQ и QT. Максимальные изменения наблюдались через 30-120 минут после введения антидота. На шестые сутки и в конце восстановительного периода значимые различия между контрольными и опытными группами, также как и половые различия не зафиксированы. Дозы 40 и 200 мг/кг не влияли на частоту сердечных сокращений и характер электрокардиограммы кроликов.

Следует отметить, что у подопытных животных на 6 сутки исследования не отмечалось достоверно значимых патологических гематологических изменений, кроме незначительного увеличения гематокрита и скорости оседания эритроцитов у животных, получавших дозу 500 мг/кг. На 28 день исследования достоверных отличий между показателями контрольной и опытных групп не зафиксировано, и в конце периода наблюдения периферическая кровь кроликов всех экспериментальных групп по своему количественному и качественному составу соответствовала видовой физиологической норме.

У кроликов опытных групп на дозах 40, 200 и 500 мг/кг через 5 дней непрерывного применения препарата биохимические показатели периферической крови не выходили за пределы физиологической нормы по сравнению с фоном и контролем. Исключение составлял показатель протромбинового времени, который достоверно возрастал на 6 сутки при введении 500 мг/кг. На 28 сутки исследования достоверные отличия между исследуемыми группами по всем показателям отсутствовали.

Данные вскрытия и макроскопического исследования показали, что достоверные отличия в массовых коэффициентах органов кроликов всех экспериментальных групп отсутствуют как на 6 сутки, так и на 28 сутки восстановительного периода. При просмотре гистологических препаратов органов контрольных животных и органов животных, получавших препарат в дозах 40, 200 и 500 мг/кг, после восстановительного периода (на 28 день исследования) различий между группами не обнаружено.

Таким образом, по результатам некропсии и гистологического исследования  ежедневное пероральное введение лекарственной формы антидота цианидов в дозах 40, 200 и 500 мг/кг в течение  5 суток кроликам не вызывает раздражения, воспаления или деструкции тканей желудочно-кишечного тракта, а также не сопровождается развитием дистрофических, деструктивных, очаговых склеротических изменений в паренхиматозных клетках и строме внутренних органов.

Результаты проведённого исследования фармакокинетики потенциального перорального антидота цианидов при введении кроликам в дозе 100 мг/кг (табл. 1).

Таблица 1. Показатели фармакокинетики кобальта при внутрижелудочном введении лекарственной формы препарата, 100 мг

№№

Показатель

Tmax

Cmax

AUC48

AUC  00

MRT

Cl

Vss

T1/2

Tэфф

ч

мкг/мл

мкг*ч/мл

мкг*ч/мл

ч

л/кг/ч

мл/кг

ч

ч

1

1.50

64.32

862.56

955.11

15.78

98.16

1549.36

12.68

14.85

2

1.50

72.80

1356.59

1431.76

14.88

74.30

1105.43

11.58

19.67

3

1.50

57.41

747.76

782.91

13.75

119.75

1646.21

10.15

13.64

4

2.00

86.84

1067.00

1145.41

14.03

92.88

1302.80

11.09

13.19

5

1.50

55.77

711.99

749.43

13.88

125.09

1735.86

10.38

13.44

6

2.00

70.31

911.18

965.46

14.01

110.19

1543.33

10.66

13.73

Арифм. средн.

1.67

67.91

942.85

1005.01

14.39

103.39

1480.50

11.09

14.75

Ошибка средн.

0.11

4.69

97.54

103.36

0.32

7.68

95.50

0.38

1.01

Станд. откл.

0.26

11.48

238.91

253.19

0.79

18.81

233.93

0.93

2.47

Коэф. вариац (%)

15.49

16.90

25.34

25.19

5.51

18.19

15.80

8.39

16.77

Медиана

1.50

67.32

886.87

960.28

14.02

104.17

1546.35

10.87

13.68

Геом. ср

1.65

67.13

919.83

980.27

14.37

101.88

1463.87

11.06

14.60

Полученные данные позволяют констатировать, что наибольшая концентрация кобальта в плазме крови отмечается через 1,7 часа после введения антидота и составляет 67,91±4,69 мкл/мг; последующее снижение его концентрации характеризуется временем половинного убывания 11,09±0,38 часов. Общее время присутствия кобальта в организме составляет 14,39 ±0,32 часов. Объём распределения составляет порядка 14 л/кг.

Выводы

  1. Пероральная лекарственная форма образца потенциального перорального антидота цианидов по параметрам острой токсичности относится к классу малотоксичных лекарственных веществ.
  2. Внутрижелудочное введение кроликам модельного образца потенциального перорального антидота цианидов в дозах 40 и 200 мг/кг в условиях подострого эксперимента не влияет на внешний вид, общее состояние и поведение животных, не оказывает негативного влияния на биохимические параметры крови и основные физиологические функции организма, не вызывает патоморфологических изменений, что свидетельствует о хорошей переносимости и малой токсичности препарата. Изменения, происходящие при введении максимальной дозы антидота - 500 мг/кг, кратковременны и не регистрируются после восстановительного периода.
  3. Модельный образец потенциального антидота цианидов обладает слабо выраженным кумулятивным эффектом (коэффициент кумуляции - 1,2).
  4. При внутрижелудочном введении кроликам  модельного образца потенциального антидота цианидов в дозе 100 мг/кг наибольшая концентрация кобальта в плазме крови фиксируется  через 1.7 часа после введения препарата и составляет 67.91±4.69 мкг/мл; последующее снижение концентрации кобальта характеризуется временем половинного убывания, равного  11.09±0.38 часов; общее среднее время присутствия кобальта в организме составляет 14.39±0.32 часов; объем распределения  - 14 литров/кг.
  5. Исследованная пероральная лекарственная форма потенциального антидота цианидов на основе смешанной кобальтовой (2+) соли меркаптоуксусной и пировиноградной кислоты не имеет противопоказаний для клинических испытаний и медицинского применения.

Рецензенты:

Сарманаев С.Х., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой «Токсикология и клиническая фармакология», ФГБОУ ДПО ИПК ФМБА России, г. Москва.

Образцов Н.В., д.м.н., с.н.с., профессор кафедры «Токсикология и клиническая фармакология», ФГБОУ ДПО ИПК ФМБА России, г. Москва.


Библиографическая ссылка

Баландин Н.В., Ковтун В.Ю., Гладких В.Д., Мелихова М.В. ДОКЛИНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИННОВАЦИОННОГО ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО АНТИДОТА ЦИАНИДОВ НА ОСНОВЕ СМЕШАННОЙ КОБАЛЬТОВОЙ (2+) СОЛИ МЕРКАПТОУКСУСНОЙ И ПИРОВИНОГРАДНОЙ КИСЛОТ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=13593 (дата обращения: 24.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074