Радиозащитное средство Российский патент 2024 года по МПК A61K31/95 A61K9/107 A61K35/413 A61K47/44 A61P39/00 

Изобретение относится к области радиобиологии, а также может применяться в области ветеринарии и медицины.

Использование изобретения позволяет предупреждать развитие радиационных поражений и снижать тяжесть их течения.

Известны радиопротективные свойства селенита натрия (см. например, статью: Перспективы применения соединений селена в качестве радиопротекторов / И.С. Драчев, В.И. Легеза, Ю.С. Турлаков. / Радиационная биология. Радиоэкология, 2013, том 53, №5, С.475-480). Возможно использование селенита натрия в качестве радиозащитного средства. Помимо этого, данное вещество широко применяется для восполнения дефицита селена в организме животных.

К преимуществам можно отнести хорошую растворимость селенита натрия в воде. Это позволяет вводить его в организм в виде водных растворов разными путями, в том числе перорально. Недостатком является высокая токсичность.

Известно средство, взятое за прототип, обладающее радиозащитными и лечебными свойствами диацетофенонилселенид (ДАФС-25). Диацетофенонилселенид может вводиться в организм в виде масляного раствора перорально, внутрижелудочно (через зонд) или подкожно. (См., например, Радиозащитные свойства ДАФС-25к и "Монклавит-1" при острой лучевой болезни / P.O. Васильев, Н.Ю. Югатова, И.Л. Васильева [и др.] // В книге: Актуальные проблемы биомедицины - 2020. Сборник тезисов XXVI Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием. Санкт-Петербург, 2020. - С.43-45.)

К преимуществам диацетофенонилселенида можно отнести меньшую токсичность по сравнению с селенитом натрия.

Тем не менее, токсичность диацетофенонилселенида достаточно значительна. При пероральном введении усвояемость его невысока и зависит от трудно прогнозируемых индивидуальных особенностей организма. Для достижения должного радиозащитного действия требуется введение его высоких доз (близких к токсичным). При этом велик риск передозировки.

При подкожном введении масляных растворов диацетофенонилселенида характерно его медленное усвоение, болезненность введения, формирование долго не рассасывающихся масляных инфильтратов, развитие абсцессов и флегмон на месте инъекции.

Задачей поставленного изобретения является достижение более быстрого усвоения введенного действующего селеноорганического вещества и уменьшение тяжести осложнений.

Поставленная задача достигается за счет того, что радиозащитное средство, содержащее нерастворимое в воде селеноорганическое соединение и масляную основу, содержит детергент, а в качестве масляной основы используются липиды, обладающие амфифильностью; данный состав, формирующий дисперсионную фазу, смешивается с полярной дисперсионной средой, содержащей воду, при этом образуется эмульсия, которая вводится в организм.

Радиозащитное средство содержит жирорастворимый антиоксидант.

К дисперсионной среде добавлен водорастворимый антиоксидант.

В дисперсионной среде растворены соединения микроэлементов.

Результатом использования изобретения является уменьшение риска развития осложнений при высокой эффективности радиозащитного действия - предупреждения развития радиационных поражений и снижения тяжести их течения. При этом радиозащитное средство может вводиться как перорально, так и подкожно. Усвоение происходит быстрее, чем при использовании масляных растворов действующего вещества (например, диацетофенонилселенида).

При оптимально подобранном соотношении веществ, входящих в состав предложенного радиозащитного средства, при смешивании дисперсионной фазы с водной дисперсионной средой образуется прозрачная микроэмульсия, стабильная в течение продолжительного времени.

При пероральном введении получаемой эмульсии нерастворимое в воде селеноорганическое соединение усваивается более эффективно. За счет этого также появляется принципиальная возможность снижения его дозировки.

При подкожном введении эмульсии селеноорганическое соединение также усваивается организмом быстрее, чем при введении масляных растворов. При этом обычно не происходит образования долго не рассасывающихся масляных инфильтратов, флегмон и абсцессов.

Использование в составе указанной эмульсии антиоксидантов потенцирует радиозащитное действие селеноорганического соединения (например, диацетофенонилселенида). При этом используемые антиоксиданты могут иметь разные химические и физические свойства и разный механизм действия.

Жирорастворимые антиоксиданты (например, витамин А, витамин Е) будут включаться в состав мицелл эмульсии наряду с селеноорганическим соединением.

Водорастворимый антиоксидант (например, аскорбиновая кислота) после получения микроэмульсии будет предохранять вещества, входящие в состав ее мицелл, от окисления растворенным в воде кислородом. Это значительно повышает длительность хранения приготовленной эмульсии. В качестве антиоксидантов также возможно использование, например, некоторых водорастворимых витаминов или витаминоподобных веществ.

Изобретение используют следующим образом.

Композицию, обладающую радиозащитными свойствами, готовят, растворяя в предварительно нагретой масляной основе (например, касторовом масле), селеноорганическое соединение (например, диацетофенонилселенид), детергент (например, смесь желчных кислот или сухую желчь, либо иные поверхностно-активные вещества). Дополнительно могут быть добавлены один или несколько жирорастворимых антиоксидантов (например, витамин А, витамин Е). Приготовление может осуществляться в стерильных условиях, а полученная композиция может помещаться в стерильные флаконы. Композиция может храниться продолжительное время в стерильных условиях в защищенном от света месте.

Возможно использование консерванта, если приготовление композиции в стерильных условиях сопряжено с технологическими сложностями.

Перед использованием к данной композиции добавляют водную дисперсионную среду (например, дистиллированную воду, 0,9% водный раствор хлорида натрия, либо водный раствор глицерина и др.).

В водной дисперсионной среде могут быть растворены один или несколько водорастворимых антиоксидантов (например, аскорбиновая кислота и (или) некоторые другие водорастворимые витамины). Кроме того, в ней могут быть растворены соединения микроэлементов (например, соединения йода; хелатные комплексные соединения или неорганические соли цинка, меди, кобальта, марганца). Данные вещества потенцируют действие радиозащитного средства. В состав дисперсионной среды также может входить водорастворимый консервант.

Осуществляют смешивание описанной выше композиции и водной дисперсионной среды.

Полученная эмульсия может храниться (в стерильных условиях или при использовании консерванта, предотвращающего рост микроорганизмов) в течение нескольких дней.

При угрозе облучения полученная эмульсия вводится в организм перорально, либо путем подкожной инъекции. В описанных далее экспериментах на лабораторных животных введение эмульсии осуществляли внутрижелудочно через зонд.

При пероральном (или внутрижелудочном) и подкожном введении дозировка может различаться. Также может различаться время, в течение которого средство начнет оказывать радиозащитное действие и длительность этого действия.

Предложенное радиозащитное средство также может применяться и с лечебной целью при радиационной патологии.

Необходимо отметить, что аналогичные по свойствам композиции могут быть получены и при использовании других нерастворимых (или малорастворимых) в воде селеноорганических соединений. В качестве масляной основы может использоваться не только касторовое масло, но и другие вещества, обладающие амфифильностью (например, фосфолипиды).

Эффективность использования изобретения оценивалась в экспериментах на лабораторных мышах и крысах с соблюдением существующих требований к выполнению исследований на лабораторных животных.

Животных содержали в условия вивария с соблюдением основных зоогигиенических требований. Кормление мышей и крыс осуществляли полнорационным комбикормом, который соответствовал требованиям ГОСТ Ρ 50258-92.

Облучение животных выполняли с использованием установки «ИГУР-1», имеющей сертификат калибровки.

После завершения исследования выживших животных выводили из эксперимента в соответствии с рекомендациями Федерации европейских научных ассоциаций по содержанию и использованию лабораторных животных в научных исследованиях (FELASA).

Пример 1 - Оценка радиопротекторных свойств при остром радиационном поражении у мышей.

Эксперимент выполнен на 126 белых, аутбредных лабораторных мышах-самцах живой массой 22,0±1,2 грамма.

Было сформировано 7 подопытных групп животных по 18 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов. Для моделирования острого радиационного поражения мышей подвергали общему, внешнему, однократному воздействию γ-излучения ¹³⁷Cs, в дозах 4,0 (ЛД_10-16/30), 6,0 (ЛД_70-84/30), и 8,0 (ЛД_95-100/30) Гр, при мощности дозы 0.99 Гр/мин на установке «ИГУР-1».

Животных помещали в металлический контейнер, разделенный на 12 индивидуальных секторов, рассчитанных на отдельную мышь.

В соответствии с требованиями «Методических указаний по доклиническому изучению радиопротекторных свойств фармакологических веществ» для первоначального отбора эффективных радиозащитных препаратов использовали определение 30-суточной выживаемости.

Всем подопытным животным за 3 дня до облучения вводили внутрижелудочно данное радиозащитное средство, объемом 0,5 мл/животное, 1 раз в день (всего 3 раза), а контрольным животным водный раствор глицерина объемом 0,5 мл/животное. За животными было установлено ежедневное, в течение 30 суток, наблюдение, которое включало в себя оценку состояния животных и регистрацию гибели.

Введение исследуемых соединений способствовало снижению летальности у облученных животных, что характеризует благоприятное влияние на течение и исход острого радиационного поражения у мышей.

В таблице 1 представлены динамика выживаемости мышей после воздействия γ-излучения в диапазоне доз на фоне применения предложенного радиозащитного средства

Согласно данным таблицы 1 отмечали 100% выживаемость мышей 1-й подопытной группы во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных составлял 22%. Общее внешнее однократное воздействие γ-излучения в дозе 6,0 Гр определяло гибель 22% особей к 7 суткам, 67% - к 12 суткам и 83% - к 21 и 30 суткам наблюдения. Применение предложенного радиозащитного средства при воздействии γ-излучения в дозе 6,0 Гр существенно снижало тяжесть проявления острого радиационного поражения и определяло снижение уровня летальности до 44% по состоянию к 21 и 30 суткам наблюдения.

Воздействие ионизирующей радиации в дозе 8,0 Гр (ЛД₉₅-ЛД₁₀₀) вызвало гибель 94% мышей к 12 суткам и 100% - к 21 суткам. В то время, как уровень летальности мышей, которым до лучевой нагрузки вводили радиозащитное средство, был несколько ниже: 67% - к 12 суткам и 89% - к 30 суткам.

Пример 2 - Радиозащитные и лечебные свойства при остром радиационном поражении у мышей.

Эксперимент выполнен на 126 белых, аутбредных лабораторных мышах-самцах, живой массой 24,0±1,6 грамма. Было сформировано 7 подопытных групп животных по 18 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов. Для моделирования острого радиационного поражения мышей подвергали общему, внешнему, однократному воздействию γ-излучения ¹³⁷Cs, в дозах 4,0 (ЛД_10-16/30), 6,0 (ЛД_70-84/30), и 8,0 (ЛД_95-100/30) Гр, при мощности дозы 0.99 Гр/мин на установке «ИГУР-1».

Животных помещали в металлический контейнер, разделенный на 12 индивидуальных секторов, рассчитанных на отдельную мышь.

В соответствии с требованиями «Методических указаний по доклиническому изучению радиопротекторных свойств фармакологических веществ» для первоначального отбора эффективных радиозащитных препаратов использовали определение 30-суточной выживаемости.

Всем подопытным животным за 3 дня до облучения и 30 суток после него вводили внутрижелудочно предложенное радиозащитное средство, объемом 0,5 мл/животное, 1 раз в день, (всего 33 раза), а контрольным животным вводили водный раствор глицерина объемом 0,5 мл/животное. За животными было установлено ежедневное наблюдение в течение 30 суток, которое включало в себя оценку клинических признаков и регистрацию гибели.

В таблице 2 представлены динамика выживаемости мышей после воздействия γ-излучения в диапазоне доз на фоне применения предложенного радиозащитного средства.

Согласно данным таблицы 2 отмечали 100% выживаемость мышей 1 подопытной группы во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных составлял 28%.

Общее внешнее однократное воздействие γ-излучения в дозе 6,0 Гр определяло гибель 28% особей к 7 суткам, 61% - к 12 суткам, 78% - к 21 суткам и 83% - 30 суткам наблюдения.

Применение предложенного радиозащитного средства при воздействии γ-гамма-излучения в дозе 6,0 Гр существенно снижало тяжесть проявления острого радиационного поражения и определяло снижение уровня летальности до 33% по состоянию к 21 и 30 суткам наблюдения.

Воздействие ионизирующей радиации в дозе 8,0 Гр (ЛД₉₅-ЛД₁₀₀) вызвало гибель 61% животных к 7 суткам и 100% к 12 суткам. В то время, как уровень летальности мышей, которым до и после лучевой нагрузки вводили предложенное радиозащитное средство, статистически значимо ниже по состоянию к 12 и 21 суткам (50%). Уровень летальности животных к 30 суткам на фоне введения радиозащитного средства составлял 61% при 100% в контроле облучения.

Пример 3 - Оценка радиопротекторных свойств при остром радиационном поражении у крыс.

Эксперимент выполнен на 70 белых, аутбредных лабораторных крысах-самцах живой массой 202±9,6 грамма.

Было сформировано 7 подопытных групп животных по 10 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов. Для моделирования острого радиационного поражения крыс подвергали общему, внешнему, однократному воздействию γ-излучения ¹³⁷Cs, в дозах 5,0 (ЛД_10-16/30), 7,0 (ЛД_70-84/30), и 9,0 (ЛД_95-100/30) Гр, при мощности дозы 0.99 Гр/мин на установке «ИГУР-1»

Животных помещали в металлический контейнер, разделенный на 6 индивидуальных секторов, рассчитанных на отдельную крысу.

В соответствии с требованиями «Методических указаний по доклиническому изучению радиопротекторных свойств фармакологических веществ» для первоначального отбора эффективных радиозащитных препаратов использовали определение 30-суточной выживаемости.

Всем подопытным животным за 3 дня до облучения вводили внутрижелудочно разработанное радиозащитное средство, объемом 1 мл на 100 грамм массы тела крысы, 1 раз в день (всего 3 раза), а контрольным животным водный раствор глицерина объемом 1 мл на 100 грамм массы тела. За животными было установлено ежедневное, в течение 30 суток, наблюдение, которое включало в себя оценку состояния животных и регистрацию гибели.

Выживших животных выводили из эксперимента в соответствии с рекомендациями Федерации европейских научных ассоциаций по содержанию и использованию лабораторных животных в научных исследованиях (FELASA).

Введение исследуемых соединений способствовало снижению летальности у облученных животных, что характеризует благоприятное влияние на течение и исход острого радиационного поражения у крыс.

В таблице 3 представлены динамика выживаемости крыс после воздействия γ-излучения в диапазоне доз на фоне применения предложенного радиозащитного средства

Согласно данным таблицы 3 отмечали 100% выживаемость крыс 1-й подопытной группы во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных составлял 20%. Общее внешнее однократное воздействие γ-излучения в дозе 7,0 Гр определяло гибель 20% особей к 7 суткам, 60% - к 12 суткам и 80% - к 21 и 30 суткам наблюдения. Применение предложенного радиозащитного средства при воздействии γ-излучения в дозе 7,0 Гр существенно снижало тяжесть проявления острого радиационного поражения и определяло снижение уровня летальности до 40% по состоянию к 21 и 30 суткам наблюдения.

Воздействие ионизирующей радиации в дозе 9,0 Гр (ЛД₉₅-ЛД₁₀₀) вызвало гибель 100% крыс к 12 суткам. В то время, как уровень летальности крыс, которым до лучевой нагрузки вводили радиозащитное средство, был несколько ниже: 70% - к 12 суткам и 80% - к 30 суткам.

Пример 4 - Радиозащитные и лечебные свойства при остром радиационном поражении у крыс.

Эксперимент выполнен на 70 белых, аутбредных лабораторных крысах-самцах живой массой 202±9,6 грамма.

Было сформировано 7 подопытных групп животных по 10 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов. Для моделирования острого радиационного поражения крыс подвергали общему, внешнему, однократному воздействию γ-излучения ¹³⁷Cs, в дозах 5,0 (ЛД_10-16/30), 7,0 (ЛД_70-84/30), и 9,0 (ЛД_95-100/30) Гр, при мощности дозы 0.99 Гр/мин на установке «ИГУР-1».

Животных помещали в металлический контейнер, разделенный на 6 индивидуальных секторов, рассчитанных на отдельную крысу.

В соответствии с требованиями «Методических указаний по доклиническому изучению радиопротекторных свойств фармакологических веществ» для первоначального отбора эффективных радиозащитных препаратов использовали определение 30-суточной выживаемости.

Всем подопытным животным за 3 дня до облучения и 30 суток после него вводили внутрижелудочно предложенное радиозащитное средство, объемом 1,0 мл на 100 грамм массы животного, 1 раз в день, (всего 33 раза), а контрольным животным водный раствор глицерина объемом 1,0 мл на 100 грамм массы животного. За животными было установлено ежедневное наблюдение в течение 30 суток, которое включало в себя оценку клинического состояния и регистрацию гибели.

В таблице 4 представлены динамика выживаемости крыс после воздействия γ-излучения в диапазоне доз на фоне применения предложенного радиозащитного средства.

Согласно данным таблицы 4 отмечали 100% выживаемость крыс 1 подопытной группы во все сроки наблюдения, тогда как уровень летальности контрольных животных составлял 20%.

Общее внешнее однократное воздействие γ-излучения в дозе 7,0 Гр определяло гибель 30% особей к 7 суткам, 70% - к 12 суткам, 80% - к 21 суткам и 90% - к 30 суткам наблюдения. Применение предложенного радиозащитного средства при воздействии γ-гамма-излучения в дозе 7,0 Гр существенно снижало тяжесть проявления острого радиационного поражения и определяло снижение уровня летальности до 20% по состоянию к 21 и 30 суткам наблюдения.

Воздействие ионизирующей радиации в дозе 9,0 Гр (ЛД₉₅-ЛД₁₀₀) вызвало гибель 80% животных к 7 суткам и 100% к 12 суткам. В то время, как уровень летальности крыс, которым до и после лучевой нагрузки вводили предложенное радиозащитное средство, статистически значимо ниже по состоянию к 12 суткам (40%). Уровень летальности животных к 30 суткам на фоне введения радиозащитного средства составлял 60% при 100% в контроле облучения.

Изобретение относится к области фармацевтики, а именно к способу приготовления радиозащитного средства. Способ приготовления радиозащитного средства заключается в том, что готовят масляный раствор, добавляя в предварительно нагретое касторовое масло диацетофенонилселенид и сухую желчь, а перед введением в организм полученный масляный раствор смешивают с водной дисперсионной средой, получая микроэмульсию. Вышеописанный способ позволяет получать эмульсию радиозащитного средства, стабильную в течение продолжительного времени. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

1. Способ приготовления радиозащитного средства, заключающийся в том, что готовят масляный раствор, добавляя в предварительно нагретое касторовое масло диацетофенонилселенид и сухую желчь, а перед введением в организм полученный масляный раствор смешивают с водной дисперсионной средой, получая микроэмульсию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в масляный раствор дополнительно добавляют жирорастворимый витамин, являющийся антиоксидантом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водной дисперсионной среды используют водный раствор соединений микроэлементов, потенцирующих радиозащитное действие.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водной дисперсионной среды используют водный раствор водорастворимого витамина с антиоксидантными свойствами.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что приготовление радиозащитного средства осуществляют в стерильных условиях.