ПРОИЗВОДНОЕ 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ)ПРОПИОНАТА - ГЛИЦИНАТ 3-(2,2,2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ)ПРОПИОНАТ КАЛИЯ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ЭНДОТЕЛИОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2012 года по МПК A61K31/205 A61K31/195 A61P9/14 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к новым химическим соединениям, глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, обладающим эндотелиопротекторной активностью.

Известна фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат, Д-глюкуроновую кислоту, изотонический раствор для стимуляции гемопоэза (RU №2033152, опубл. 20.04.1995).

Известна комбинация, в состав которой входят пероральные сахароснижающие препараты, ингибиторы ангиотензин превращающего фермента (АПФ), антиоксиданты и 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат, позволяющая снижать выраженность симптомов периневральной ишемии (RU №2402325, опубл. 27.10.2010).

Предложенные фармацевтические композиции, представляют собой комбинацию, включающую два или несколько соединений с 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионатом, действующих однонаправленно, для повышения эффективности при лечении заболевания сердечно-сосудистой системы. Но использование нескольких компонентов в лечении увеличивает возможность проявления побочных эффектов отдельно взятого препарата, неудобство использования для больного и вероятность возникновения непредсказуемого эффекта при взаимодействии.

Известно использование фармацевтических композиций, содержащих 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата дигидрат (милдронат) и соль и/или соли янтарной кислоты, в твердой и/или жидкой форме, используемые в качестве противоишемического, антигипоксического, антиоксидантного средства при использовании в острой и подострой стадии различных гипоксических состояний, в частности у больных с острым инфарктом миокарда и сердечной недостаточностью (RU №2005125660, опубл. 20.02.2007).

Известна эндотелиопротективная эффективность самого 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (милдроната) (М.В.Корокина и Е.В.Артюшковой с соавторами «Эндотелиопротекторные свойства эналаприла и милдроната» Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина. Фармация. 2011, №4, с.57-61, «Эндотелио- и кардиопротективные эффекты цитопротектора метаболического действия мельдония при экспериментальном моделировании дефицита оксида азота», сб. тр. межвуз. науч. конф., посвящ. памяти проф. Владислава Васильевича Пичугина и 75-летию КГМУ, Курск, 2009 г, с.95-97).

При экспериментальном моделировании артериальной гипертензии у животных увеличение реактивных форм кислорода приводит к эндотелиальной дисфункции, что подтверждается улучшением эндотелиозависимой релаксации при введении антиоксидантов. В настоящее время для коррекции эндотелиальной дисфункции перспективными считаются препараты, обладающие антиоксидантными свойствами, так как главным механизмом, лежащим в основе эндотелиальной дисфункции, является снижение продукции и биодоступности NO при одновременном повышении супероксид аниона, который обладает способностью тормозить экспрессию и активность эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), а также связывать и инактивировать NO, уменьшать его содержание в клетке. Сдвиг физиологического равновесия между NO и О² ведет к образованию высокотоксичного пироксинитрита (ONOO^-). 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат сам антиокисидантными свойствами не обладает, но повышает в организме концентрацию гамма-бутиробетаина (ГББ), так как под влиянием милдроната он медленнее окисляется до карнитина. В свою очередь, ГББ способен индуцировать образование оксида азота (NO), который действует как один из наиболее активных природных агентов, связывающих свободные радикалы в организме. Механизм эндотелиопротекторного действия милдроната является опосредованным, т.е., увеличивая количество ГББ, способен защищать клетки от эффектов свободных радикалов, но это осуществляется через индукцию биосинтеза NO.

Принимая в расчет важность изменения антиоксидантного статуса как одного из важнейших путей реализации повышения эндотелиопротекторной активности милдроната, необходимо повышение его антиоксидантного действия, способствующего увеличению эндотелиопротекторных свойств.

Задачей изобретения является создание нового производного 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата, обладающего более выраженной эндотелиопротекторной активностью.

Поставленная задача достигается тем, что создается новое производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата, полученное путем взаимодействия 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата с гидроокисью калия и глицином в присутствии растворителя при нагревании,

где (глицинат), обладающее эндотелиопротекторной активностью.

Модификация 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата - глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия - является новым химическим соединением и проявляет наиболее ярко выраженное эндотелиопротекторное действие перед препаратом сравнения милдронатом за счет введения новой функциональной группы (глицинат), что позволило усилить эндотелиопротекторное свойство нового химического соединения.

Глицинат - это остаток заменимой аминокислоты глицина, которая выполняет ряд важнейших функций в организме, в частности, является центральным медиатором тормозного типа действия, улучшает метаболические процессы в тканях мозга, оказывает седативное и антидепрессивное действие, снижет психоэмоциональное напряжение, обладает свойством антиоксиданта, тем самым она позволит обеспечить повышение эндотелиопротекторного эффекта и дать возможность более широкого использования нового производного для профилактики и лечения сердечно - сосудистых заболеваний.

Предлагаемое новое производное в патентной и научно-технической литературе не описано.

Пример получения глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия

К раствору 1,46 г (0,024 моля) калия гидроокиси в 40 мл 2-пропанола при 30-32°С и перемешивании добавляют 3,5 г (0,024 моля) 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и выдерживают 20-25 минут. В полученный раствор загружают 1,80 г (0,024 моля) глицина. Получают 3,57 глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия, (выход 50,5% от расчетного), мелкокристаллический, очень гигроскопичный продукт, Т_разлож 195-197°С.

Найдено, %: С - 32,17; Н - 7,23; N - 14,38; C₈H₁₈N₃O₄K₁•2H₂O;

Вычислено, %: С - 32,54; Н - 7,45; N - 14,23.

ИК-спектр, см^-1: 3448, 3416, 3376, 3180, 2976, 1572, 1494, 1048, 1324.

Фармакологические свойства заявленного соединения

Опыты проводят на белых крысах-самцах линии Wistar массой 250-300 г. L-NAME (N-нитро-L-аргинин метиловый эфир) вводится внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) вводят катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляют в правую бедренную вену.

Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряют непрерывно посредством датчика и компьютерной программы «Biopac Systems, Inc.». Функциональные пробы: эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) - внутривенное введение ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг, эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВ) - внутривенное введение нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг. При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при p<0,05.

Пример конкретного выполнения

Болюсное внутривенное введение АХ в течение 3-5 с приводило к резкому падению артериального давления, достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) - 84,3±4,4, для диастолического давления (ДАД) - 38,7±2,8, при этом в течение первых 2-3 с развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. ЭНЗВ также характеризовалась снижением САД до 83,0±3,7, ДАД до 42,1±4,4 с последующим восстановлением. Блокада NO-синтазы с помощью длительного, ежедневного, в течение 7 суток внутрибрюшинного введения L-NAME (в дозе 25 мг/кг) вызывало артериальную гипертензию (САД - 190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9 мм рт.ст.) и приводила к меньшему снижению показателей АД после введения АХ (САД до 110,6±5,2, ДАД до 82,8±6,6 мм рт. ст.) и НП (САД до 88,7±4,7, ДАД до 50,8±4,2 мм рт.ст.) по сравнению с интактными животными.

Одновременное введение L-NAME и 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата приводило к следующим показателям АД (САД - 181,8±9,3, ДАД - 128,8±6,0 мм рт.ст.), в экспериментах с глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия (в дозе 159,6 мг/кг внутрибрюшинно) не приводило к снижению показателей исходных значений АД (САД - 181,8±8,8, ДАД - 135,1±4,2 мм рт.ст.), следовательно, и милдронат и исследуемое производное не предотвращали развитие выраженной гипертензии в экспериментах. Дозу производного рассчитывали по формуле:

,

где

Д₁ - доза исследуемого производного глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия;

Д₂ - доза для препарата сравнения милдроната;

M₁ - молекулярная масса глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия;

М₂ - молекулярная масса 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат (милдронат),

При выборе дозы милдроната исходили из минимальной терапевтической дозы препарата с использованием коэффициента пересчета доз для животных в данном случае для крыс (Freireich et.al., 1966, Уланова И.П. и др., 1968).

Принципиальная разница в ЭЗВ и ЭНЗВ у интактных животных и животных с введением ингибитора NO-синтазы L-NAME закономерно привела к необходимости выведения специального показателя, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции, являющегося отношением площади треугольника над трендом реакции восстановления артериального давления (АД) в ответ на введение НП (эндотелийнезависимая вазодилатация) к площади треугольника над трендом реакции восстановления АД в ответ на введение АХ (эндотелийзависимая вазодилатация).

Рассчитывали это отношение у каждого животного интактной группы и крыс после моделирования блокады NO-синтазы и получили разницу данного показателя в 5 раз - соответственно 1,1±0,1 у интактных и 5,4±0,6 у животных, получавших L-NAME.

Таким образом, для дальнейшей оценки влияния АХ и НП при ЭЗВ и ЭНЗВ использовано это отношение как показатель коррекции эндотелиальной дисфункции. Так, в группе, где на фоне введения ингибитора NO-синтазы L-NAME вводился милдронат, это отношение соответствовало значению 2,9±0,4, а в группе с введением глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия - 2,1±0,3 (таблица 1), что говорит о наиболее выраженном эндотелиопротекторном эффекте исследуемого производного.

Результаты влияния 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и глицината 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия на коэффициент эндотелиальной дисфункции при моделировании L-NAME- индуцированного (25 мг/кг внутрибрюшинно, однократно в течение 7 дней) дефицита оксида азота приведены в таблице 1.

Таблица 1 Группы животных Функциональная проба САД, мм рт.ст. ДАД, мм рт.ст. S сосудистой реакции при проведении ЭЗВД с АХ и ЭНВД с НП, в усл. ед. КЭД, усл. ед. Интактные Исходное 137,7±3,7 101,9±4,3   1,1±0,1 АХ 84,3±4,5 38,7±2,8 1268,0±74,8 НП 83,0±3,7 42,1±4,4 1375,3±93,7 Получавшие L-NAME (25 мг/кг) Исходное 190,3±6,7* 145,0±3,9*   5,4±0,6* АХ 110,6±5,2* 82,8±6,6* 695,3±87,6* НП 88,7±4,7 50,8±4,2 3322,7±116,7* L-NAME (25 мг/кг)+милдронат (90 мг/кг) Исходное 181,8±9,3** 128,8±6,**   2,9±0,4** АХ 84,6±3,6** 52,2±2,7* 823,96±111,4** НП 93.2±4,9** 57,6±6,1 2389,5±179,6**

L-NAME (25 мг/кг)+
глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калием (159,6 мг/кг) Исходное 181,8±8,8** 135,1±4,2   2,1±0,3** АХ 98,5±3,3** 64,9±6,0** 1212,1±169,3** НП 102,8±6,5** 74,2±5,3** 2545,6±323,7** Примечание: * - p<0,05 в сравнении с интактной группой, ** - p<0,05 в сравнении с L-NAME, САД - систолическое артериальное давление, ДАД - диастолическое артериальное давление, S - площадь над кривой восстановления артериального давления при проведении функциональных проб, КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции

Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать активизацию коррекции эндотелиальной дисфункции на фоне введения L-NAME 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионатом и его производным глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия, но эндотелиопротекторный эффект производного глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия выше по сравнению с препаратом сравнения милдронатом за счет введения новой функциональной группы, обладающей наиболее выраженными антиоксидантными свойствами. Указанные свойства предлагаемого производного могут найти применение в медицине в комплексном лечении для коррекции эндотелиальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Предложено новое химическое соединение, производное 3-(2,2,2-три-метилгидразиний)пропионата - глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, (CH3)3N⁺NHCH2CH2COOKRCOO^-, где , обладающее эндотелиопротекторной активностью.

Показано усиление протекторных свойств эндотелия по сравнению с ранее известным милдронатом благодаря введению новой функциональной группы, обладающей наиболее выраженными антиоксидантными свойствами. Предлагаемое производное может найти применение в медицине в комплексном лечении для коррекции эндотелиальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях. 1 табл.

Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата глицинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, (CH3)3H⁺NHCH2CH2COOKRCOO^-,
где , обладающее эндотелиопротекторной активностью.