Ноотропное средство, обладающее антигипоксической активностью

Ноотропное средство, обладающее антигипоксической активностью

Реферат

Изобретение относится к медицине, конкретно к клинической фармакологии, и может быть использовано для фармакологической коррекции заболеваний ЦНС, и касается ноотропных лекарственных средств, обладающих антигипоксической активностью, получаемых из растительного сырья.

Используемые для лечения данных заболеваний синтетические лекарственные средства имеют узкую направленность действия, недостаточную терапевтическую эффективность, обладают рядом побочных эффектов [1]. Фитопрепараты могут сыграть существенную роль в решении этой проблемы. Наиболее близким к предлагаемому решению является ноотропное лекарственное средство растительного происхождения "Гинсана" (Pharmaton, Швейцария), обладающее антигипоксической активностью, которое получают из интродуцированного в Швейцарии корня белого женьшеня [2], не имеющего сырьевой базы на территории России.

Новая техническая задача - расширение арсенала средств защиты ЦНС, обладающих ноотропной и антигипоксической активностью, получаемых из растительного сырья.

Поставленную задачу решают применением в качестве ноотропного средства, обладающего антигипоксической активностью, экстракта надземной части лабазника обыкновенного (Filipendula vulgaris Moech).

В народной медицине растение применяют в качестве вяжущего, противовоспалительного, ранозаживляющего и гемостатического средства. Корневища и корни лабазника обыкновенного входят в состав сбора по прописи М.Н.Здренко, который используют как симптоматическое средство при папилломатозе мочевого пузыря и антацидных гастритах [3-5]. Экспериментальные исследования последних лет выявили, что экстракты лабазника обыкновенного проявляют иммуномодулирующую и регенерационную активность [6]. Ноотропное и антигипоксическое действие экстрактов растения в литературе не описано.

Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства - впервые установлено, что в качестве ноотропного средства, обладающего антигипоксической активностью, используют экстракт из надземной части лабазника обыкновенного (Filipendula vulgaris Moech).

С учетом изложенного следует считать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».

Использование экстракта надземной части лабазника обыкновенного по предлагаемому назначению стало возможным благодаря выявлению экспериментально его новых свойств, а именно способности нормализовать функции ЦНС за счет ноотропной и антигипоксической активности.

Как показывают экспериментальные исследования, экстракт лабазника обыкновенного обладает более выраженной ноотропной и антигипоксической активностью по сравнению с эталонным препаратом «Гинсана», что приведет к более высокому эффекту в клинической практике.

Новое свойство обнаружено в результате проведенного экспериментального изучения ноотропной и антигипоксической активности водного и водно-этанольных экстрактов (40%, 70%, 95%) лабазника обыкновенного.

Фармакологические исследования выполняли на белых беспородных мышах-самцах 20-22 г. Все животные 1 категории (конвенциональные линейные мыши) получены из коллекционного фонда лаборатории экспериментального биологического моделирования НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН. Эксперименты проводили в осенне-зимний период. Работы в рамках экспериментальных методик выполняли с 10 ч утра и заканчивали к 15 ч. Животных содержали в виварии на обычном рационе кормления при свободном доступе к воде и пище (за исключением тех случаев, где иные условия оговариваются особо). Умерщвление животных осуществляли передозировкой эфирного наркоза.

Фармакологические эффекты экстрактов лабазника обыкновеннного оценивали по их влиянию на обучение и память при выработке и воспроизведении условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ), ориентировочно-исследовательское поведение в «открытом поле», устойчивость к гипоксическому воздействию и физическую работоспособность и адаптацию к физическим нагрузкам.

Ориентировочно-исследовательское поведение изучали в условиях модели «открытое поле», представляющей один из наиболее часто используемых методических приемов, применяемых для суждения о функциональном состоянии центральной нервной системы [7, 8]. Экспериментальная установка «открытое поле» представляет собой камеру размером 40×40×20 см с квадратным полом и стенками белого цвета. Ее пол, разделенный на 16 квадратов, имеет в каждом из них круглое отверстие диаметром 3 см. Сверху камера освещается электрической лампой накаливания мощностью 100 Вт, расположенной на высоте 1 м от пола. Мышь помещают в один из углов камеры и в течение 2 мин регистрируют количество перемещений с квадрата на квадрат (горизонтальная активность), количество вставаний на задние лапки (вертикальная активность), количество обследований отверстий (норковый рефлекс), количество умываний (груминг) и количество актов дефекации по количеству фекальных шариков (болюсов), вычисляют коэффициент асимметрии поведения в виде отношения количества горизонтальных перемещений к общей двигательной активности, выраженного в процентах.

Гипоксическую травму изучали в условиях гипоксии гермообъема. Для более детальной оценки влияния гипоксической травмы у мышей изучали не только выживаемость в условиях гипоксии, но и оценивали функциональное состояние центральной нервной системы по состоянию ориентировочно-исследовательского поведения и памяти по воспроизведению УРПИ, который вырабатывают непосредственно перед гипоксическим воздействием, как это описано ниже. Гипоксию гермообъема моделировали помещением мышей, предварительно отобранных по массе (г), в герметически закрываемую камеру объемом 500 мл. Мышей выдерживали до наступления судорожного припадка, после чего животных извлекали из камеры, давали отсидеться 1 ч и затем у них изучали ориентировочно-исследовательское поведение в «открытом поле». Методика условного рефлекса пассивного избегания [7, 9] основана на подавлении врожденного рефлекса предпочтения темного пространства у грызунов. Экспериментальная установка представляет камеру, состоящую из двух отсеков - большого (светлого) и малого (темного). Животное помещают в светлый отсек и через некоторое время оно переходит в темный, после чего отверстие, соединяющее оба отсека, перекрывают дверкой и на пол темного отсека, представляющего собой решетку из параллельных чередующихся электродов, подают электрический ток импульсами продолжительностью 50 мс частотой 5 Гц и амплитудой 50 мА. Через 10 с дверку открывают и животное может выскочить в светлый отсек с обычным полом. В результате описанной процедуры у животных вырабатывали условный рефлекс избегания темного пространства. При проверке рефлекса животное помещали в угол камеры светлого отсека, противоположный от входа, и наблюдали в течение 3 мин. Регистрировали время первого захода в темный отсек (латентное время захода), суммарное время пребывания в темном отсеке, количество животных с выработанным рефлексом. Критерием наличия рефлекса считали отсутствие захождения животного в темный отсек в течение 3 мин с момента помещения мыши в светлую камеру. Проверку сохранности рефлекса осуществляли через 24 и 48 ч, 1, 2 и 3 недели после гипоксического воздействия.

Влияние на физическую работоспособность и адаптацию к физическим нагрузкам изучали в условиях методики принудительного плавания с утяжеляющим грузом - 10% от массы тела мыши [10], при температуре воды 28°С. Животные плавали до полного утомления дважды с интервалом 1 ч. О работоспособности судили по суммарной продолжительности плавания животных, об эффекте - по различиям с контрольной группой. Дополнительно в эксперименте (6 день) оценивали депрессию работоспособности, вызванную изменением условий плавания (снижение температуры воды до 16°С). При выполнении экспериментов в указанных условиях качество высшей нервной деятельности оказывает максимальное влияние на работоспособность и адаптацию к физическим нагрузкам, поэтому данная методика в указанном варианте используется для оценки ноотропных свойств.

Экстракты из надземной части лабазника обыкновенного и препараты сравнения вводили животным курсом ежедневно в течение пяти дней однократно через зонд в желудок в виде раствора или суспензии в воде, очищенной за 1 ч до тестирования. Доза экстрактов составила 50 мг/кг. В качестве препаратов сравнения использовали пирацетам («Ноотропил», Chieh-Polfa Group) в дозе 400 мг/кг и экстракт корня белого женьшеня («Гинсана», Pharmaton, Швейцария) в дозе 100 мг/кг, как эталонные препараты на ноотропную активность. Животные группы контрольной патологии и интактные получали эквивалентное количество воды очищенной.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали статистически. О достоверности различий судили методом проверки вероятности нулевой гипотезы с использованием t критерия Стьюдента и критерия Вилкоксона. При анализе данных о воспроизведении рефлекса (доля животных с сохранившемся рефлексом, %) использовали метод Фишера для сравнения долей. Различия считали достоверными при p≤0,05 [11, 12].

Введение экстрактов лабазника обыкновенного увеличивает резистентность животных к гипоксическому воздействию (табл.1). Максимально способствует увеличению времени пребывания животных в гермокамере курсовое введение экстрактов растения на воде, 70% и 95% этаноле. Курсовое введение экстрактов лабазника улучшает двигательную активность в «открытом поле» при регистрации через 30 мин после гипоксического воздействия, приближая данный показатель к значениям интактного контроля. Экстракты лабазника улучшают сохранность условного рефлекса пассивного избегания и восстанавливают воспроизводимость рефлекса от 50 до 100% при проверке через 48 ч, 14 и 21 сутки после гипоксического воздействия. Наиболее выраженное защитное действие на функцию ЦНС при гипоксии гермообьема оказывают экстракты растения, полученные на воде, 70% и 95% этаноле. Во всех группах животных, получавших экстракты лабазника, начиная с первого дня эксперимента, наблюдали увеличение продолжительности плавания в сравнении с контролем (табл.2). Максимальное увеличение работоспособности отмечали на четвертые сутки эксперимента. Наиболее выраженное и продолжительное увеличение работоспособности и адаптации в условиях методики принудительного плавания показали животные, получавшие экстракты лабазника на воде, 70% и 95% этаноле.

Таким образом, при изучении влияния экстрактов из надземной части лабазника обыкновенного на некоторые патологические состояния экспериментальных животных установлено, что все исследуемые экстракты проявляют выраженную ноотропную и антигипоксичекую активность, превосходя по ноотропной (сохранность ориентирвочно-исследовательского поведения в открытом поле и условного рефлекса пассивного избегания после гипоксической травмы, работоспособность и адаптация к физическим нагрузкам) и антигипоксической (выживаемость в условиях гипоксии) активности эталонный препарат «Гинсана» и соответствует с незначительным преимуществом эффекту пирацетама. Наибольшей активностью, в дозе 50 мг/кг, обладает водный экстракт лабазника обыкновенного

Экспериментальные исследования показали, что водный экстракт лабазника обыкновенного обладает ноотропным и антигипоксическим действием и преимуществом по сравнению с другими эталонными ноотропами, т.к. проявляет большую активность. Экстракция водой надземной части растения повышает ноотропный и антигипоксический эффекты целевого продукта за счет наиболее полного извлечения гидрофильных биологически активных веществ (аминокислот, полисахаридов, тритерпеновых гликозидов, дубильных веществ, фенолкарбоновых кислот, флавоноидов, кумаринов).

На основании проведенных экспериментальных исследований можно сделать вывод о том, что применение экстракта лабазника обыкновенного является перспективным для получения более высокого лечебного эффекта.

Положительный эффект достигнут благодаря использованию экстракта надземной части лабазника обыкновенного (Filipendula vulgaris Moech) в качестве ноотропного средства, обладающего антигипоксической активностью, что позволило расширить арсенал ноотропных средств растительного происхождения с повышенным специфическим действием, обладающих антигипоксической активностью.

Литература

1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. - М.: Новая Волна, 2002. - Т.1. - 540 с.

2. Chinna С. Current clinical aspects of ginseng research // Osterreichische Apoteker-Zeitung. - 1992. - B.19, №46. - S.377-381.

3. Гесь Д.К., Горбач Н.В., Кадаев Г.Н. Лекарственные растения и их применение. - Минск: Наука и техника, 1976. - 592 с.

4. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Hydrangeaceae - Haloragaceae. - Ленинград: Наука, 1987. - 328 с.

5. Растения для нас. Справочное издание / Под ред. Г.П.Яковлева, К.Ф.Блиновой. - СПб.: Учебная книга, 1996. - 664 с.

6. Максимова О.В. Иммуномодулирующая и регенерационная активность лабазника шестилепестного: Автореф. дисс. к.м.н. - Курск, 1999. - 21 с.

7. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. - М.: Высшая школа, 1991. - 398 с.

8. Walsh R.N., Cummins R.A. The open - field test: a critical review // Psychol. Bull. - 1976. - V.83. - P.482-504.

9. Методические рекомендации по скринингу и доклиническому испытанию антигипоксических средств Мин. Здравоохранения СССР. - М., 1989. - 20 с.

10. Бобков Ю.Г., Виноградов В.М., Катков В.Ф. Фармакологическая коррекция утомления. - М.: Медицина, 1984. - 207 с.

11. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Медицина, 1963. - С.81-147.

12. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. - М.: Наука, 1984. - 425 с.

Таблица 1Влияние экстрактов из надземной части лабазника обыкновенного на ориентировочно-исследовательское поведение в «открытом поле» и сохранность условного рефлекса пассивного избегания у мышей после гипоксического воздействия (, n=10)
Группынаблюдения	Время гипоксии, мин	Суммарная двигательная активность через 30 мин	Доля животных с сохранившимся рефлексом при проверке,%
48 ч после выработки	14 суток после выработки	21 сутки после выработки
Интактный контроль	-	86,50±7,35*p≤0,01	100*p≤0,05	100*p≤0,05	90*p≤0,05
Гипоксический контроль	34,30±1,67	60,50±5,47	0	10	10,
Водный экстракт	45,00±2,30*p≤0,01	84,40±6,65*p≤0,01	100*p≤0,05	90*p≤0,05	90*p≤0,05
Экстракт на 40% этаноле	37,90±1,83	87,90±9,04*p≤0,01	80*p≤0,05	80*p≤0,05	50
Экстракт на 70% этаноле	42,30±1,87*p≤0,01	75,60±5,12*p<0,02	100*p≤0,05	90*p≤0,05	90*p≤0,05
Экстракт на 95% этаноле	43,40±2,35*p≤0,01	85,00±9,51*p≤0,02	90*p≤0,05	90*p≤0,05	80*p≤0,05
Гинсана	44,20±2,10*p≤0,02	82,00±9,41*p≤0,05	80*p≤0,05	70*p≤0,05	60*p≤0,05
Пирацетам	37,70±1,27*p≤0,05	74,80±4,95*p≤0,05	100*p≤0,05	90*p≤0,05	80*p≤0,05
Примечание: * - различия достоверны в отношении гипоксического контроля.

Таблица 2Влияние экстрактов из надземной части лабазника обыкновенного на физическую работоспособность и адаптацию мышей к физической нагрузке (, n=10)
Группы наблюдения	Продолжительность плавания, сек
1 день	2 день	3 день	4 день	5 день	6 день
Интактный контроль	58,00±11,11	50,67±11,21	59,22±7,43	107,78±27,38	128,22±55,54	86,78±14,58
Водный экстракт	105,00±20,64 *p≤0,05	78,90±9,68*p≤0,05	111,90±26,77 *p≤0,05	187,00±36,93 *p≤0,05	130,10±36,16	130,70±42,39
Экстракт на 40% этаноле	72,00±11,81	71,30±12,87	85,20±17,54	106,80±21,14	129,10±39,33	125,60±32,80
Экстракт на 70% этаноле	84,80±21,51	81,90±10,01 *p≤0,05	117,70±24,34 *p≤0,02	190,20±30,17 *p≤0,05	139,00±25,38	151,00±34,79 *p≤0,05
Экстракт на 95% этаноле	60,56±5,67	72,11±9,34	118,33±17,63 *p≤0,02	148,44±31,87	192,44±60,79	161,11±41,13 *p≤0,05
Гинсана	88,8±11,6*p≤0,05	84,0±7,6*p≤0,02	108,2±8,5*p≤0,02	169,8±15,2*p≤0,02	123,2±6,7	132,07±14,7*p≤0,05
Пирацетам	73,8±6,7	79,6±6,1*p≤0,02	95,2±8,8*p≤0,02	133,3±7,0	120,0±6,8	125,77±25,00
Примечание: * - различия достоверны в отношении интактного контроля.

Средство, представляющее экстракт надземной части лабазника обыкновенного (Filipendula vulgaris Moech), проявляющее ноотропную и антигипоксическую активность.