КОМПОЗИЦИЯ С ДЕЗАМИНО-АРГИНИН-ВАЗОТОЦИНОМ ДЛЯ ПАРЕНТЕРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ И СПОСОБ ЕЁ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК A61K38/11 A61P3/12 

Изобретение относится к области фармации и касается технологии приготовления фармацевтического средства в форме раствора для инъекций на основе дезамино-аргинин-вазотоцина (дАВТ), предназначенного для профилактики и лечения гипернатриемии. Композиция для парентерального применения обладает стабильностью, удобна для применения, безопасна для клинического применения. Композиция имеет преимущества простой технологии получения, простого и удобного контроля качества и более низкой стоимости производства по сравнению с твердыми дозированными формами. Таким образом, средство является выгодным с экономической точки зрения для промышленного производства.

В клинической практике, связанной с решением проблем лечения отеков и гипернатриемии, вопрос о поддержании баланса натрия являлся и остается одним из наиболее актуальных и дискуссионных [Ellison D.H. Physiology and pathophysiology of diuretic action // Seldin and Geibisch’s The Kidney. Physiology and Pathophysiology; eds. R.J. Alpern [et al.]. - 5^th Edition. - New York: Elsevier, 2013. - Vol. 1. - P. 1353-1404]. Активная терапевтическая тактика необходима при быстром повышении концентрации натрия в крови у пациента или при наличии клинических проявлений гипернатриемии. В отличие от опасности быстрого восстановления нормальной концентрации натрия в крови после гипонатриемии, осложнений коррекции гипернатриемии у взрослых (при ее длительности от нескольких минут до 2 суток) практически неописано [Bataille S. et al. Undercorrection of hypernatremia is frequent and associated with mortality // BMC Nephrol. - 2014. - Vol. 15. - P. 37]. При хронической гипернатриемии (более 2-х суток) рекомендуемая скорость снижения уровня натрия в крови составляет 0.5 мМ в час для уменьшения риска отека головного мозга и судорог [Sterns, R.H. Disorders of plasma sodium - causes, consequences, and correction // N. Engl. J. Med. - 2015. - Vol. 372. P. 55-65].

При увеличении концентрации натрия в плазме крови восстановление нормальной осмоляльности требует усиления экскреции ионов натрия почкой и одновременного увеличения реабсорбции осмотически свободной воды в кровь. В настоящее время в клинической практике для коррекции дисэлектролитных расстройств используются, главным образом, петлевые диуретики [Wargo К.A., Banta W.M. A comprehensive review of the loop diuretics: should furosemide be first line? // Ann. Pharmacother. - 2009. - Vol. 43. - P. 1836-1847] и введение гипотонических растворов. Однако их эффект может быть разным и, в зависимости от волемического статуса, приводить как к гипо-, так и гипернатриемии [Katzung B.G. Basic and clinical Pharmacology. - NY: McGraw-Hill, 2004]. Дегидратационная терапия мочегонными средствами у больных с нарушением сознания (при инсультах, черепно-мозговых травмах и т.д.) сопровождается высоким риском развития гипернатриемии из-за отсутствия чувства жажды и неадекватного потребления воды. В итоге возможен летальный исход из-за гиперосмолярной комы. Необходим поиск лекарственных средств для уменьшения объема внеклеточной жидкости, усиления выведения ионов натрия почками при увеличении обратного всасывания осмотически свободной воды в почечных канальцах.

Таким образом, разработка лекарственных средств для уменьшения объема внеклеточной жидкости, усиления выведения ионов натрия почками, но при увеличении обратного всасывания осмотически свободной воды в почечных канальцах является весьма актуальной задачей.

В арсенале современной медицины имеется ряд эффективных средств для нормализации водно-солевого баланса. Но, несмотря на это, проблема коррекции гипернатриемии сохраняет свою актуальность, так как применяющиеся диуретические средства одновременно усиливают выведение солей и воды почкой.

Известно, что deamino-Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH₂ (дезамино-аргинин-вазотоцин, дАВТ) способен угнетать канальцевую реабсорбцию ионов натрия и увеличивать их экскрецию почкой, что по силе эффекта сопоставимо с действием петлевых диуретиков [Патент RU 2342949, опубликовано 10.01.2009]. При этом дАВТ является аналогом вазопрессина - антидиуретического гормона. За счет влияния на рецепторы вазопрессина препарат повышает обратное всасывание воды в почке, что наряду с экскрецией натрия способствует более быстрой нормализации уровня натрия в крови.

Известны производные вазотоцина, которые отличаются от природного гормона структурой вазотоцина, имеющей модификации в положении 1, 4, 8 и необязательно 2. Новые производные вазотоцина вазоактивны более всего из-за специфичности повышать кровяное давление и в некоторых случаях имеют значительный пролонгированный эффект. Антидиуретический эффект (понижение выделения мочи) обусловлен удалением источника молекулы [Патент RU 2067586, опубликовано 10.10.1996].

Известные производные вазотоцина вызывают усиление экскреции калия почкой, однако при этом усиливается и экскреция почкой ионов натрия и воды, причем повышение экскреции натрия и воды в несколько раз превышает увеличение экскреции калия.

Известен способ поддержания и коррекции водно-электролитного баланса у млекопитающих, основанный на введении синтетического аналога аргенин-вазотоцина. Основной задачей способа была разработка метода поддержания и коррекции водно-электролитного баланса у млекопитающих, позволяющего увеличить реабсорбцию осмотически свободной воды при сохранении баланса калия и натрия и не вызывающего изменений деятельности сердечно-сосудистой системы [Патент RU 2342100, опубликовано 27.12.2008].

В данном патенте рассматривается только способ применения различных аналогов вазотоцина и не раскрывается информация о технологии получении этих аналогов.

Известен способ поддержания и коррекции водно-электролитического баланса у приматов, также основанный на введении синтетического аналога аргенин-вазотоцина [Патент RU 2342101, опубликовано 27.12.2008].

В данном патенте рассматривается только способ применения различных аналогов вазотоцина и не раскрывается информация о технологии получении этих аналогов.

Известно применение калийуретического пептида: 1-дезамино-4-аргинин-8-аргинин-вазотоцин (1-d-Arg-AVT) в качестве терапевтически активного химического соединения, влияющего на мочеобразующую деятельность почек, вызывающего селективное увеличение выделения ионов калия почкой [Патент RU 2454426, опубликовано 27.06.2012]. Данное изобретение относится к области получения пептидов, вызывающих селективное увеличение выделения ионов калия почкой, полезных для лечения гиперкалиемии, и не позволяет максимально вывести из организма соли натрия, например, при гипернатриемии, что важно для обеспечения оптимальной осмоляльности крови.

Известно применение новых аналогов эксенатида общей формулы HisGlyGluGlyThrPheThrSerAspLeuSerLysGlnNleGluGluGluAlaValArgLeuPheIleGluTrp-LeuLysAsnGlyGlyProSerSerGlyXProProProSer-ol, где X выбирают из L-Ala или D-Ala, которые могут быть использованы для лечения сахарного диабета, а также для лечения и профилактики диабетической нефропатии и сердечной недостаточности. Полученные аналоги более стабильны, чем эксенатид, обладают высокой инсулинотропной активностью, а также имеют высокую активность в отношении выделения почкой ионов натрия без потери ионов калия, усиливают выделение ионов кальция и магния, выделение осмотически свободной воды. Эти свойства могут быть полезны для восстановления водно-солевого обмена наряду с нормализацией гликемии [Патент RU 2422461, опубликовано 27.06.2011].

Представленный эксенатид относится к полипептидам, содержащим более 20 аминокислот. Синтез данного соединения сложен и многостадиен, что влечет за собой огромные экономические издержки на его производство и не позволит применить его в практике в качестве доступного средства для коррекции гипернатриемии.

Известна фармацевтическая композиция, содержащая окситоцин или его аналоги, фармацевтически приемлемые соли и, по меньшей мере, один неионный эфир целлюлозы [Заявка на патент RU 2013147739, опубликовано 20.05.2015].

В данной заявке на патент не рассматривается возможность использования производных окситоцина для коррекции гипернатриемии.

Таким образом, прямых аналогов, т.е. готовых лекарственных средств на основе deamino-вазотоцина для увеличения выведения почкой солей натрия и усиления обратного избирательного всасывания из почечных канальцев в кровь воды, не обнаружено.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является применение [дезамино-1, изолейцин-3, аргинин-8]-вазопрессина в качестве средства для увеличения выведения почкой солей натрия и усиления обратного избирательного всасывания из почечных канальцев в кровь воды-растворителя [Патент 2342949, опубликовано 10.01.2009]. Недостатком данного изобретения является отсутствие описания композиции для парентерального введения и дальнейшего применения в клинике.

В основу изобретения положена задача создания фармацевтического препарата в форме водного раствора для внутривенного и внутримышечного введения, который содержит необходимое и достаточное количество дезамино-аргинин-вазотоцина и обладает стабильностью при хранении.

Задача решена тем, что заявляемый состав для парентерального введения в форме водного раствора для лечения гипернатриемии согласно изобретению содержит терапевтически эффективное количество дезамино-аргинин-вазотоцин и ацетатный буферный раствор, обеспечивающий рН раствора от 5 до 6.

Заявляемый состав дополнительно может содержать 10,00-25,00 г натрия уксуснокислого 3-водного и 0,200-3,000 г кислоты уксусной в 1000 мл раствора.

Предпочтительно эффективное количество дезамино-аргинин-вазотоцина составляет 0,005-0,500 г/1000 мл.

Предпочтительный вариант заявляемого состава содержит 0,012 г дезамино-аргинин-вазотоцина, 19,5 г натрия уксуснокислого 3-водного, 0,315 г кислоты уксусной и достаточное количество буфера для обеспечения рН 5,5 в объеме 1000 мл.

Для получения лекарственной формы в реактор заливали воду, добавляли расчетное количество натрия уксуснокислого 3-водного, перемешивали до растворения, доводили до рН 5,0-6,0 уксусной кислотой, к полученному раствору добавляли дезамино-аргинин-вазотоцин, перемешивали, полученный раствор подвергали стерилизующей фильтрации через мембранные фильтры с диаметром пор предпочтительно не более 0,30 мкм, наиболее предпочтительно через фильтр с размером пор 0,22 мкм, и разливали по 1 мл в ампулы темного стекла.

Все стадии технологического процесса проводились при комнатной температуре и относительной влажности 30-50%.

При изучении свойств полученных растворов также установлено, что при охлаждении, замораживании и размораживании растворов в течение суток свойства препарата не изменяются.

При изучении стабильности при повышенной температуре (60±0,2°C) для контроля препарата были выбраны следующие показатели: описание, подлинность, прозрачность, цветность, рН, механические включения, посторонние примеси, количественное определение, бактериальные эндотоксины. Установлено, что за весь срок хранения раствора для инъекционного введения дезамино-аргинин-вазотоцина оставался стабильным по всем показателям.

Применение заявляемого изобретения на практике для регулирования процесса мочеобразования (для увеличения общего количества выделяемых с мочой ионов натрия и усиления обратного избирательного всасывания из почечных канальцев в кровь воды) обеспечивает ему критерий «промышленная применимость».

Настоящее изобретение поясняется следующими примерами приготовления композиции и ее применения в качестве натрийуретического средства, которую можно вводить с помощью инъекции.

Пример 1. Приготовление раствора для инъекций средства на основе дАВТ.

В установку для получения ацетатного буферного раствора загружают 1000 мл воды для инъекций, прибавляют 19,7947 г натрия уксуснокислого 3-водного, перемешивают до полного растворения с помощью перемешивающего устройства типа ПЭ-8100. Далее прибавляют 0,3 мл уксусной кислоты ледяной, перемешивают и измеряют рН полученного буферного раствора. рН полученного раствора должен быть 5,0-6,0. Затем прибавляют 12,2 мг дАВТ, перемешивают.

Полученный раствор подвергают стерилизующей фильтрации (фильтруют через мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм) в токе азота, затем в асептических условиях разливают в ампулы коричневого стекла. Получают 1000 ампул по 1 мл.

Пример 2. Оценка стабильности средства на основе дАВТ.

Изучение стабильности средства по примеру 1 проводили методом «ускоренного старения» в условиях повышенной температуры (60,0±0,2°C) для контроля качества препарата были выбраны следующие показатели: описание, подлинность, прозрачность, цветность, рН, механические включения, посторонние примеси, количественное определение, бактериальные эндотоксины.

Было установлено, что разработанное средство дАВТ для парентерального введения стабильно при хранении. Не происходит изменение цветности раствора, появления каких-либо включений. Также не наблюдается значимого изменения содержания концентрации действующего вещества и появления примесей. Полученные данные свидетельствуют, что предложенное средство соответствует требованиям Государственной Фармакопеи РФ XIII, том II, предъявляемым к растворам для инъекций (ОФС.1.4.1.0007.15).

Было установлено, что все показатели остаются в пределах нормы.

Технический результат изобретения заключается в возможности получения стабильного при хранении и нетоксичного при применении водного раствора дАВТ для парентерального введения с рН 5-6, получаемого без применения токсичных органических растворителей и высоких температур.

Пример 3. Оценка натрийуретической активности.

Эксперименты выполнены на ненаркотизированных аутбредных крысах-самках. Сбор мочи осуществлялся в течение 4 ч после введения препаратов и контрольного вещества (физиологический раствор).

Введение крысам средства по примеру 1 в дозах 0.1-1.5 мкг/кг привело к росту экскреции осмотически активных веществ почками (таблица 1). Наиболее выраженный эффект выявлен при действии дозы 1.0 мкг/кг (рисунок 1).

Петлевой диуретик фуросемид вызвал более выраженный рост диуреза, но равное со средством на основе дАВТ увеличение экскреции осмотически активных веществ у крыс. Фуросемид в отличие от дАВТ не оказал влияния на клиренс осмотически свободной воды и снизил скорость клубочковой фильтрации (таблица 1).

Диуретическая активность средства составила 59±6% от диуретической активности фуросемида. Меньшая диуретическая активность при большей натрийуретической активности средства объясняется противоположным действием фуросемида и средства на транспорт воды в почке. Данные клиренса осмотически свободной воды (таблица 1) указывают на то, что в отличие от фуросемида, который препятствовал концентрированию мочи, средство резко усиливало обратное всасывание осмотически свободной воды в почке.

Параллельно с ростом выведения осмотически активных веществ увеличилось обратное всасывание воды в почке, о чем свидетельствует уменьшение клиренса осмотически свободной воды (таблица 1, рисунок 1). Мочеотделение достоверно увеличилось при введении средства в дозах 0.25-1.5 мкг/кг (таблица 1), максимальный диурез наблюдался после инъекции средства в дозе 1.0 мкг/кг (рисунок 1). Средняя скорость клубочковой фильтрации, оцененная по клиренсу эндогенного креатинина, не менялась. Таким образом, средство на основе дАВТ у крыс действовала как салуретик, увеличивая мочеотделение за счет экскреции осмотически активных веществ.

Проведен анализ выведения почкой ионов натрия. Средство на основе дАВТ вызывало рост экскреции натрия при введении в дозах 0.1-1.5 мкг/кг (таблица 2). По экскреции ионов натрия и калия эффекты средства на основе дАВТ в дозе 1 мкг/кг и фуросемида в дозе 10 мг/кг не отличались друг от друга. Экскреция ионов магния и особенно ионов кальция росла в значительно большей степени после введения фуросемида.

Натрийурез возрастал с увеличением дозы препарата, максимальный эффект наблюдался после введения 1.0 мкг/кг дАВТ (рисунок 2). Натрийуретическое действие препарата длилось более 4 часов с момента введения, натрийурез достиг пика в интервале 30-60 мин и по величине более чем в 35-40 раз превысил базальное значение (рисунок 2). Таким образом, средство на основе дАВТ оказало выраженное натрийуретическое действие.

Для анализа селективности действия препарата на транспорт натрия в почке проанализирована экскреция других катионов - калия, магния и кальция. Выявлен рост экскреции калия при действии средства на основе дАВТ в дозах 0.05-1.5 мкг/кг (таблица 3). Выведение калия увеличилось в меньшей степени, чем выведение натрия. Калийуретический эффект нонапептида длился более 4 часов, экскреция калия существенно превышала базальный уровень на протяжении всего времени эксперимента. Экскреция кальция достоверно возросла при действии средства на основе дАВТ в дозах 0.25-1.5 мкг/кг (таблица 3). Наиболее выраженное действие на экскрецию кальция препарат оказывал в течение первого часа после инъекции средства на основе дАВТ и через 1.5 ч показатель вернулся к базальному уровню (Рисунок 2). Суммарная экскреция ионов магния за 2 часа действия препарата не изменилась (таблица 2). Анализ динамики экскреции ионов магния при действии средства на основе дАВТ в дозе 1.0 мкг/кг показал, что в первые 30 мин эксперимента у крыс происходил рост магнийуреза, затем этот показатель снизился до исходного уровня (через 1.5 ч), а в последующем выведение магния стало ниже, чем в контроле (рисунок 2).

Таким образом, средство на основе дАВТ оказала натрийуретическое действие и повлияла на выведение ионов калия, магния и кальция.

Пример 4. Исследование диуретической активности.

Оценку диуретической активности препарата проводили по методике Kau et al. (1984) в модификации Lahlou et al. (2007) с предварительным пероральным введением животным 0.9% раствора NaCl в объеме 5% от массы тела (50 мл/кг) через зонд в желудок для нормализации водно-солевого баланса. Средство по примеру 1 разводили физиологическим раствором и вводили в дозе 1.0 мкг/кг. Референтный препарат, обладающий диуретической активностью (фуросемид (Санофи Индия Лимитед, Индия) 10 мг/кг) и физиологический раствор инъецировали крысам внутримышечно.

Показатели функций почек (диурез, клиренс осмотически активных веществ и осмотически свободной воды, экскреция осмотически активных веществ, ионов натрия, калия, магния, кальция, скорость клубочковой фильтрации) рассчитаны по стандартным формулам и нормализованы на кг массы тела.

В таблице 3 представлены показатели функций почек у крыс при стандартизации условий водно-солевого обмена пероральным введением физиологического раствора (50 мл/кг 0.9% NaCl) через зонд в желудок.

При введении на этом фоне средство на основе дАВТ или петлевого диуретика фуросемида у крыс наблюдался рост мочеотделения, экскреции осмотически активных веществ, ионов натрия и калия (таблица 3). Экскреция ионов натрия и калия при действии средства по примеру 1 была достоверно выше, чем при действии референтного препарата фуросемида. Натрийуретическая и калийуретическая активность средства по примеру 1 составила 126±7% и 130±7% от соответствующих активностей фуросемида.

Диуретическая активность средства по примеру 1 составила 61±5% от диуретической активности фуросемида. Меньшая диуретическая активность при большей натрийуретической активности средства по примеру 1 объясняется противоположным действием фуросемида и средством на основе дАВТ на транспорт воды в почке. Данные клиренса осмотически свободной воды (таблица 3) указывают на то, что в отличие от фуросемида, который препятствовал концентрированию мочи, средство на основе дАВТ резко усиливало обратное всасывание осмотически свободной воды в почке.

Пример 5. Влияние средства на основе дАВТ на уровень натрия в сыворотке крови у животных с гипернатриемией.

Эксперименты выполнены на аутбредных крысах-самках. Для моделирования гипернатриемии в эксперименте животным вводили 2.5% раствор NaCl в объеме 18 мл на кг массы тела. Контрольное вещество, тестируемый и референтный препараты вводили внутримышечно. Через 55 мин эксперимента крыс наркотизировали золетилом (Вирбак, Франция; 50 мг/кг внутримышечно). Через 60 мин эксперимента у крыс забирали кровь из сосудов шеи, после чего животных подвергали эвтаназии путем декапитации.

В контрольных условиях введение крысам средства на основе дАВТ в натрийуретической дозе 1 мкг/кг привело к снижению концентрации натрия и осмоляльности крови (таблица 4). Данные показатели при этом оставались в пределах нормальных значений. Инъекция референтного препарата фуросемида привела к росту уровня натрия в крови (таблица 4). Как при действии средства на основе дАВТ, так и при действии референтного препарата фуросемида происходило снижение концентрации калия в сыворотке крови (таблица 4).

Показано, что внутрибрюшинное введение гипертонического (2.5%) раствора NaCl крысам привело к развитию острой гипернатриемии (концентрация натрия в крови в течение часа превышала 150 мМ) и повышению осмоляльности сыворотки крови.

Введение одновременно с гипертоническим раствором NaCl средства на основе дАВТ предотвращало значительное повышение уровня натрия и осмоляльности крови. Введение петлевого диуретика фуросемида, напротив, усугубило гиперосмию и гипернатриемию (таблица 4).

Таким образом, средство на основе дАВТ в дозе 1 мкг/кг эффективно снижает уровень натрия в крови у крыс с острой гипернатриемией, вызванной введением гипертонического раствора NaCl.

Группа изобретений относится к области фармации и может быть использована для получения фармацевтического средства на основе дезамино-аргинин-вазотоцина (дАВТ), предназначенного для профилактики и лечения гипернатриемии. Средство по изобретению содержит в 1000 мл воды 10-25 г натрия уксуснокислого 3-водного, 0,2-3 г уксусной кислоты, 0,005-0,500 г дАВТ и ацетатный буферный раствор, обеспечивающий рН 5-6, для парентерального введения в форме водного раствора для лечения гипернатриемии, содержащее терапевтически эффективное количество дАВТ и ацетатный буферный раствор, обеспечивающий рН раствора от 5 до 6. Способ по изобретению включает получение средства, для этого в реактор заливают воду, добавляют расчетное количество натрия уксуснокислого 3-водного, перемешивают до растворения, доводят до рН 5,0-6,0 уксусной кислотой. К полученному раствору добавляют дАВТ, перемешивают, полученный раствор подвергают стерилизующей фильтрации через мембранные фильтры с диаметром пор предпочтительно не более 0,30 мкм в токе азота и разливают в ампулы темного стекла. Использование изобретений позволяет расширить спектр средств, применяемых для регулирования процесса мочеобразования (для увеличения общего количества выделяемых с мочой ионов натрия и усиления обратного избирательного всасывания из почечных канальцев в кровь воды). 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 5 пр.

1. Средство для парентерального введения в форме водного раствора для лечения гипернатриемии, содержащее в 1000 мл воды 10-25 г натрия уксуснокислого 3-водного, 0,2-3 г уксусной кислоты, 0,005-0,500 г дезамино-аргинин-вазотоцина и ацетатный буферный раствор, обеспечивающий рН 5-6.

2. Средство по п. 1, отличающееся тем, что количество дезамино-аргинин-вазотоцина составляет 0,012 г.

3. Средство по п. 1, отличающееся тем, что рН раствора составляет 5,5.

4. Средство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно может содержать фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества.

5. Способ получения средства по пп. 1-4, отличающийся тем, что для получения лекарственной формы в реактор заливают воду, добавляют расчетное количество натрия уксуснокислого 3-водного, перемешивают до растворения, доводят до рН 5,0-6,0 уксусной кислотой, к полученному раствору добавляют дезамино-аргинин-вазотоцин, перемешивают, полученный раствор подвергают стерилизующей фильтрации через мембранные фильтры с диаметром пор предпочтительно не более 0,30 мкм в токе азота и разливают в ампулы темного стекла.