Експериментальна фармакокінетика похідних тіо- барбітурової кислоти - Автореферат

Успішним результатом у даному напрямі є синтез нового похідного пропілтіобарбітурової кислоти - 2-(b-діетиламіно)-етилмеркапто-5-ізопропіл-3,4-дигідропіримідино-6-он-4-ол гідрохлориду (сполука I), що має низьку токсичність і виразний антигіпоксичний та антиоксидантний ефекти в умовах гіпоксії різної етіології [Плотников М. Г. и соавт., 1988; Богатский А. В. и соавт., 1993; Николаев В. И. и соавт., 1999]. По-друге, багатоспрямованість структурно-функціонально-метаболічних пошкоджень при гіпоксії (порушення енергетичного метаболізму, антиоксидантно-прооксидантної рівноваги, синтезу похідних арахідонової кислоти, вуглеводного обміну тощо) зумовлює необхідність застосування ЛЗ із багатогранною фармакодинамікою, які здатні одночасно корегувати різні ланки патогенезу цього патологічного стану [Савченкова Л. В., 1998; Michiels C. et al., 2002; Лукянчук В. Д. і співавт., 2007; Yeung H. M. et al., 2007]. Вивчення фармакокінетичного профілю досліджуваних сполук та їх метаболітів дозволяє встановити перспективні шляхи і способи введення біологічно активної речовини (БАР), обрати орієнтовну схему дозування і прогнозувати спектр її фармакологічної та токсичної дії [Boroujerdi M., 2002; Gibaldi M., 2006]. На підставі позамодельного аналізу визначити особливості процесів розподілу похідного пропілтіобарбітурової кислоти та його метаболітів у організмі тварин й зясувати видові (миші, щури) відмінності їх масопереміщення. Розробити методи аналізу «швидких» процесів розподілу, за допомогою яких оцінити внесок цих процесів у загальну кінетичну схему масопереміщення досліджуваних сполук у системі «кров «тканина».При вивченні процесів розподілу досліджуваних сполук в організмі мишей і щурів через 0,25; 1; 2; 4; 6; 8 і 24 год після введення їм сполук І і ІІ дозою 50 мг/кг відбирали зразки органів і тканин для визначення загального вмісту радіоактивного матеріалу. У процентному співвідношенні від введеної дози протягом 24 год у сечі щурів було виявлено близько 60 % вихідної сполуки, близько 30 % ізопропілтіобарбітурової кислоти (сполуки II) і 5 % ізопропілбарбітурової кислоти (сполуки III). Зіставлення таких параметрів процесів розподілу сполуки I між плазмою крові та головним мозком, як рівноважної константи розподілу (Кр), величини питомого дифузійного потоку сполуки з крові в одиницю обєму досліджуваного компартмента (qi), константи швидкості зворотного масопереміщення сполуки з органа в кров (ki1), свідчить, що для транспорту сполуки І у даній системі є характерним повільний процес як надходження, так і виведення з головного мозку. Наявність «швидких» процесів у системі «кров - печінка» може бути пояснена явищем первинного проходження всієї дози речовини через печінку або особливостями транспорту сполуки в органи і тканини відкритою (проточною) лімфатичною системою при їх в/о введенні. Результати аналізу показали, що кількість сполуки І, яка надійшла в одиницю обєму «i-того» компартмента (печінки і нирок) внаслідок «швидкого» процесу (Ci,0), і сума всіх процесів його масопереміщення (qi) приблизно рівні (Ci0/qi » 1), отже, практично вся кількість вихідної БАР надходить в них внаслідок «швидкого» процесу в інтервалі, що передує 0,5 год часу експерименту.Розроблено засновану на обєднанні РН-залежних екстракцій і зони радіохроматографії систему методів препаративного й аналітичного виділення з біологічних субстратів, очищення й ідентифікації структури оригінального похідного пропілтіобарбітурової кислоти (сполуки І) та його метаболітів. Встановлено, що дана речовина в організмі щурів і мишей піддається значній біотрансформації з утворенням 5-ізопропілтіобарбітурової кислоти (сполука II) і 5-ізопропілбарбітурової кислоти (сполука III). У експериментах на мишах відзначено, що сполука І найбільш швидко надходить до плазми крові й печінки (протягом перших 30 хв), а найбільш тривало - до селезінки, жирової тканини (4 год) й нирок (8 год). Величина MRT цієї БАР для більшості органів становить 12-22 год, а для жирової тканини, печінки і головного мозку - відповідно 43, 69, 92 год. Процеси розподілу сполуки І для всіх вивчених органів і тканин щурів, за винятком плазми крові й головного мозку, мають схожі риси: процеси надходження завершуються протягом 1-го інтервалу дослідження (30 хв); практично вся кількість БАР надходить у органи внаслідок «швидкого» процесу в інтервалі, що передує 0,5 год часу експерименту; MRT становить 9-20 год; величина кількісної оцінки тропності (Кр) БАР до органів і тканин знаходиться в межах від 0,6 (для легенів) до 1,75 (для нирок).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведене нове вирішення важливої наукової задачі фармакології, яке полягає у доклінічному визначенні фармакокінетичного профілю нового потенційного антигіпоксанту - похідного пропілтіобарбітурової кислоти та його метаболітів.

1. Розроблено засновану на обєднанні РН-залежних екстракцій і зони радіохроматографії систему методів препаративного й аналітичного виділення з біологічних субстратів, очищення й ідентифікації структури оригінального похідного пропілтіобарбітурової кислоти (сполуки І) та його метаболітів. Встановлено, що дана речовина в організмі щурів і мишей піддається значній біотрансформації з утворенням 5-ізопропілтіобарбітурової кислоти (сполука II) і 5-ізопропілбарбітурової кислоти (сполука III). Видова відмінність у тварин полягає тільки в кількісних аспектах утворення метаболітів.

2. У експериментах на мишах відзначено, що сполука І найбільш швидко надходить до плазми крові й печінки (протягом перших 30 хв), а найбільш тривало - до селезінки, жирової тканини (4 год) й нирок (8 год). Величина MRT цієї БАР для більшості органів становить 12-22 год, а для жирової тканини, печінки і головного мозку - відповідно 43, 69, 92 год. Позамодельний аналіз даних виявив найвищу (у 10 разів, ніж до інших органів) тропність сполуки І до тканини нирок, найменшу - до головного мозку і жирової тканини. Характерною рисою процесів масопереміщення даної БАР між печінкою і кровю є їх нелінійність.

3. Кінетична схема розподілу сполуки I та її метаболітів для більшості органів і тканин мишей є простою одночастинною моделлю зі всмоктуванням; для головного мозку і нирок - складною зірчастою; для печінки - складною комбінованою. За допомогою вперше розроблених методів якісної та кількісної оцінки внеску «швидких» процесів надходження БАР у суму всіх процесів її масопереміщення між центральним і периферичними компартментами біосистеми доведено наявність цих процесів тільки у системі «кров - печінка», що зумовлює особливості кінетичної схеми розподілу сполуки І.

4. Процеси розподілу сполуки І для всіх вивчених органів і тканин щурів, за винятком плазми крові й головного мозку, мають схожі риси: процеси надходження завершуються протягом 1-го інтервалу дослідження (30 хв); практично вся кількість БАР надходить у органи внаслідок «швидкого» процесу в інтервалі, що передує 0,5 год часу експерименту; MRT становить 9-20 год; величина кількісної оцінки тропності (Кр) БАР до органів і тканин знаходиться в межах від 0,6 (для легенів) до 1,75 (для нирок). За винятком плазми крові та жирової тканини, кінетична схема розподілу сполуки І в організмі щурів описується простою одночастинною моделлю.

5. Характерною особливістю розподілу сполуки I в організмі обох видів тварин є істотний вплив на процеси масопереміщення у системі «кров - головний мозок» гематоенцефалічного барєру: дуже повільна швидкість її надходження й елімінації з органа в кров, що обумовлює низький вміст і високе значення MRT БАР. Незворотного звязування похідного пропілтіобарбітурату тканинами щурів і мишей не виявлено.

6. Порівняння фармакокінетичних параметрів сполуки I та її основного метаболіту - ізопропілтіобарбітурової кислоти (сполуки II) демонструє істотні відмінності в їхніх кінетичних схемах: багатофазність розподілу сполуки II протягом часу дослідження, відсутність «швидких» процесів її надходження до органів, більш високу тропність до досліджених тканин, за винятком головного мозку.

7. Для кінетики виділення похідного пропілтіобарбітурової кислоти та його метаболітів з організму щурів і мишей відзначено загальні закономірності, незалежні від виду тварин: досить висока швидкість виділення сумарної радіоактивності (Т0,5 » 15 год, MRT » 22 год); невисокі показники добового коливання введеної дози (0,5-1,4); відсутність кумуляції при можливому багаторазовому введенні; практично повне виділення всієї введеної дози з організму тварин (» 90 %).

8. Видові відмінності у біотрансформації сполуки I впливають на ефективність процесів екскреції. Для щурів утворення водорозчинних метаболітів зумовлює практично повне виділення дози ренальним шляхом. Для мишей характерна однакова ефективність виділення з калом і сечею, що припускає залучення до даних процесів як ліпофільних, так і водорозчинних метаболітів.

9. Порівняльний аналіз процесів екскреції сполуки ІІ з організму тварин виявив такі її характеристичні риси: рівна ефективність і непаралельність процесів виведення із сечею й калом, висока швидкість (Т0,5 і MRT менше 24 год) і двофазність процесів екскреції радіоактивних продуктів незалежно від шляху виділення, виведення тільки 50 % введеної дози, що може бути обумовлене подальшою біотрансформацією сполуки II.

1. Карпинчик Н. Л. Розробка методів екстракції з біологічних середовищ і вивчення метаболізму в організмі експериментальних тварин похідних тіобарбітурової кислоти / Н. Л. Карпинчик, О. В. Жук // Одеський медичний журнал. - 2007. - № 3. - С. 12-15. Внесок дисертанта - проведення аналізу джерел літератури, досліджень, статистичної обробки й інтерпретації результатів, написання й оформлення статті.

2. Карпинчик Н. Л. Порівняльний аналіз розподілу ізопропілтіобарбітурату і його метаболіту - ізопропілтіобарбітурової кислоти в організмі щурів / Н. Л. Карпинчик // Досягнення біології і медицини. - 2008. - № 2. - С. 75-80.

3. Карпинчик Н. Л. Процеси розподілу тіобарбітурату в організмі мишей / Н. Л. Карпинчик, В. В. Годован // Одеський медичний журнал. - 2008. - № 6. - С. 14-19. Внесок дисертанта - проведення аналізу джерел літератури, досліджень, статистичної обробки та інтерпретації результатів, написання й оформлення статті.

4. Карпинчик Н. Л. Вивчення процесів виведення похідного тіобарбітурової кислоти з організму щурів / Н. Л. Карпинчик, В. В. Годован // Інтегративна антропологія. - 2008. - № 2. - С. 36-39. Внесок дисертанта - проведення експериментальних досліджень, статистична обробка й інтерпретація результатів, написання й оформлення статті.

5. Пат. Україна, МПК (2009) А61В 10/00. Спосіб визначення наявності та параметрів швидких процесів розподілу лікарських засобів між кровю і тканинами організму / О. В. Жук, В. Г. Зіньковський, Н. Л. Карпинчик, В. В. Годован, В. Й. Кресюн, К. Г. Лобашова; заявники та патентовласники Одес. держ. мед. ун-т і Опольськ. ун-т. - № u200814214; заявл. 10.12.2008; висновок про видачу патенту від 23.01.2009 р. Внесок дисертанта - проведення експериментів, статистичної обробки результатів, написання патенту.

6. Карпинчик Н. Л. Метаболізм і біокінетика адаптогену ізобарбаміду в організмі експериментальних тварин / Н. Л. Карпинчик // Вчені майбутнього: міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених, 18-19 жовт. 2005 р.: тези доп. - Одеса, 2005. - С. 27.

7. Карпинчик Н. Л. Розробка нового універсального методу визначення параметрів кінетики екскреції ксенобіотиків з організму на підставі модифікації методу Мансгельдорфа / О. В. Жук, В. Г. Зіньковський, Н. Л. Карпинчик // Фармакологія-2006 - крок у майбутнє: ІІІ Нац. зїзд фармакологів України, 17-20 жовт. 2006 р.: тези доп. - Одеса, 2006. - С. 57. Внесок дисертанта - проведення аналізу джерел літератури, експериментів, статистичної обробки, аналізу й узагальнення результатів, написання й оформлення роботи.

8. Karpinchik N. L. Experimental pharmacokinetics of the psychotropic prodrugs - izotiobarbamide / N. L. Karpinchik, E. A. Stankevich // Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам: 4-я междунар. конф., 13-16 марта 2006 р.: материалы. - Москва, 2006. - С. 111. Внесок дисертанта - розробка методології експерименту, проведення досліджень, аналізу й узагальнення результатів, написання статті.

9. Karpinchik N. L. The method of separate determination of parameters of the fast irreversible and diffusion processes of xenobiotics mass transfer in the biosystem / V. G. Zinkovsky, O. V. Zhuk, M. Teodorczyk, N. Karpinchik // Applications of Mathematics in Biology and Medicine: Thirteenth National Conference, 18-22 September 2007: article. - Serpelice nad Bugiem, 2007. - P. 105-108. Внесок дисертанта - проведення експериментів, математичних розрахунків результатів, написання статті.

Размещено на .ru