Цинксодержащий антидот отравления этанолом и способ лечения с его использованием

Цинксодержащий антидот отравления этанолом и способ лечения с его использованием

Реферат

Изобретение относится к медицине и направлено на создание оригинального антидота смертельных и тяжелых отравлений этиловым спиртом.

Известны соединения цинка, применяемые для снижения острой токсичности этанола, а также различных расстройств, вызванных его потреблением в условиях экспериментально-биологического моделирования.

Из [Скальный А.В. Снижение добровольного потребления этанола под влиянием препарата цинка пролонгированного действия / А.В.Скальный, Е.Н.Кухтина, И.П.Ольховская, И.И.Глущенко // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1992. - Т.113, № 4. - с.383-385] известен антидот для снижения острой токсичности этанола, в качестве которого используют порошок металлического цинка (50-100 нм).

Там же описан способ лечения алкогольного отравления путем подкожного введения суспензии высокодисперсного порошка металлического цинка. Установлено, что однократное подкожное введение суспензии высокодисперсного порошка металлического цинка (50-100 нм) в дозе 5 мг/кг нелинейным крысам при добровольном употреблении водного 10% раствора этанола в течение 8 месяцев снижает коэффициент предпочтения этанола через 1-5 суток после введения на 36%, а через 6-14 суток - на 28%. Создание в организме депо высокодисперсного порошка металлического цинка может являться одним из путей терапевтического воздействия на зависимость экспериментальных животных от этанола (профилактики алкоголизма).

В [Котеров А.Н. Снижение острой токсичности этанола препаратом цинк-металлотионеина / А.Н.Котеров, А.Ю.Сазыкин, И.В.Филиппович // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1993. - Т.115, № 1. - с.36-40; Шилина Н.М. Содержание веществ, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой, в плазме крови мышей при остром отравлении этанолом в условиях защиты цинк-металлотионеином / Н.М.Шилина, А.Н.Котеров // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1995. - № 1. - с.46-49] описан антидот, в качестве которого используют цинк-металлотионеин.

Там же описан способ лечения алкогольного отравления путем его введения в организм внутрибрюшинно. Сообщается, что раствор экзогенного очищенного цинк-металлотионеина в дозе 2 мг/кг в стандартном буфере, введенный внутрибрюшинно линейным мышам с последующим через 10-15 мин введением 32% ректификата этанола в физиологическом растворе в дозе 3000 мг/кг (около 0,5 DL₅₀), связывает значительно большие количества ацетальдегида (метаболита этанола), чем другие изученные полипептиды - альбумин и цитохром С. Это снижает острую токсичность этанола, усиливает его выведение и ускоряет метаболизм.

Показано, что острая алкогольная интоксикация животных этанолом в основном изучалась с использованием в качестве антидота сульфата цинка [Кампов-Полевой А.Б. Снижение острой токсичности этанола сульфатом цинка / А.Б.Кампов-Полевой, А.В.Скальный // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1989. - Т.107, № 3. - с.317-318; Скальный А.В. Протективное действие сульфата цинка при острой алкогольной интоксикации / А.В.Скальный // Клинические и биологические проблемы общей и судебной психиатрии (Сб. научн. трудов). - МЗ СССР, НИИ общей и судебной психиатрии им. В.П.Сербского. - 1988. - с.150-152].

Защитное действие сульфата цинка также подтверждено на нелинейных белых мышах после получения ими 9900 мг/кг этанола (DL₅₀) [Кампов-Полевой А.Б. Снижение острой токсичности этанола сульфатом цинка / А.Б.Кампов-Полевой, А.В.Скальный // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1989. - Т.107, № 3. - с.317-318]. На модели хронической алкогольной интоксикации линейных мышей и крыс этанолом сульфат цинка оказывает иммуностимулирующее действие [Проскурякова Т.В. Оценка влияния сульфата цинка на показатели первичного иммунного ответа в условиях алкогольной интоксикации / Т.В.Проскурякова, В.М.Гуртовенко, Е.П.Горшкова // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1996. - Т.59, № 2. - с.47-49].

Из [Скальный А.В. Предупреждение возникновения алкогольной мотивации у крыс сульфатом цинка / А.В.Скальный, А.Б.Кампов-Полевой // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1988. - Т.106, № 7. - с.56-57] известно использование сульфата цинка для лечения алкогольного отравления путем внутрибрюшинного введения в организм. Указывается, что при внутрибрюшинном введении в течение 10 суток (1 раз в сутки) сульфата цинка в дозе 50 мкг/кг нелинейным крысам, находившимся в условиях свободного выбора между потреблением воды или 15% этанола, потребление этанола снижается как на фоне введения препарата, так и после его отмены.

Экспериментально изучено влияние введения водного раствора сульфата цинка на течение острой алкогольной интоксикации линейных и нелинейных мышей [Скальный А.В. Протективное действие сульфата цинка при острой алкогольной интоксикации / А.В.Скальный // Клинические и биологические проблемы общей и судебной психиатрии (Сб. научн. трудов). - МЗ СССР, НИИ общей и судебной психиатрии им. В.П.Сербского. - 1988. - с.150-152]. Сульфат цинка в дозе 3 мг/кг, полученный животными за 30 и 90 мин до введения 25% водного раствора этанола в дозе 5500 мг/кг, укорачивает длительность этанолового наркоза в 1,7-2,6 раза, но повышает при этом летальность на 31,7 и 41% (р<0,01), соответственно. При введении сульфата цинка нелинейным мышам-самцам в дозе 0,07 мг/кг длительность этанолового наркоза снижается (46,5±2,6 мин по сравнению с 70,2±4,8 мин в контроле; р<0,001), а при введении этанола в токсической дозе 9200 мг/кг летальность уменьшается на 21,1% (р<0,05). Внутрибрюшинное введение мышам линий 57В1/6 и DBA/2 сульфата цинка в дозе 0,07 мг/кг через 15 минут после получения наркотических доз этанола (4600 и 5800 мг/кг) оказывает различное влияние на продолжительность этанолового наркоза. Так, у мышей линии 57В1/6 продолжительность бокового положения в опытной группе значительно сократилась и составила 135,6±14,0 мин (при 177,8±12,2 мин в контроле; р<0,01). У мышей линии DBA/2 она практически не изменилась. Кроме того, у мышей этих линий обнаружено различие в активности металлоферментов в крови при действии этанола в наркотической дозе. Если у интактных мышей обеих линий активность цинкзависимой карбоангидразы не отличалась, то у животных линии DBA/2, которым после введения этанола вводили сульфат цинка, она резко повышалась по сравнению с контролем (р<0,001). Активность каталазы у интактных животных обеих линий также была одинаковой, тогда как введение сульфата цинка на фоне этанола повышало этот показатель у 57В1/6, но не изменяло у DBA/2.

Из [Скальный А.В. Протективное действие сульфата цинка при острой алкогольной интоксикации / А.В.Скальный // Клинические и биологические проблемы общей и судебной психиатрии (Сб. научн. трудов). - МЗ СССР, НИИ общей и судебной психиатрии им. В.П.Сербского. - 1988. - с.150-152] также известно использование в качестве антидота сульфата цинка.

Там же описан способ лечения отравления алкоголем. Показано, что сульфат цинка, введенный мышам линии DBA/2, в дозе 0,07 мг/кг через 15 минут после получения ими DL₅₀ (9900 мг/кг), снижает летальность по сравнению с контролем на 25%. Возможно, это в определенной степени связано с повышением активности цинкзависимой карбоангидразы, которая, в свою очередь, существенно влияет на кислотно-щелочное равновесие и тканевое дыхание.

При определении влияния сульфата цинка на интоксикацию экспериментальных животных этанолом использовались нелинейные белые мыши и крысы, что экспериментально более правильно.

По совокупности изложенного теоретического материала наиболее близким (прототип) соединением для лечения отравления этанолом является сульфат цинка, а наиболее близким (прототип) способом лечения отравления этанолом является введение в организм цинксодержащего антидота. Это связано, прежде всего, с тем, что и сульфат цинка, и патентуемый антидот относятся к одному и тому же классу химических соединений (соли), а также имеют в своем составе цинк.

Общим недостатком цинксодержащих веществ, рассмотренных выше, является то, что они снижают, но на 100% не исключают летального исхода при отравлении этанолом, а приготовление высокодисперсного порошка цинка отличается сложностью. Показана высокая токсичность сульфата цинка. Его среднесмертельная доза для мышей составляет 1891 мг/кг [Цит. по The Physical and Theoretical Chemistry Laboratory Oxford University. - http://msds.chem.ox.ac.uk/ZI/zinc_sulfate_monohydrate.html].

Общими задачами группы изобретений является разработка синтетически легкодоступного цинксодержащего препарата для лечения смертельного или тяжелого отравления этанолом, с целью расширения ассортимента простых по способу получения эффективных лекарственных средств, не проявляющих при лечении побочных эффектов.

Технический результат группы изобретений заключается в предотвращении летального исхода при отравлении этанолом и снижении острой токсичности цинксодержащего антидота.

Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации цинксодержащего антидота отравления этанолом достигают за счет того, что антидот представляет собой 2,8,9-тригидроцинкатран - внутримолекулярный трициклический комплекс трис(2-гидроксиэтил)амина (триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот, отвечающий формулам (CH₂CH₂OH)₃N·ZnX₂ или (CH₂CH₂OH)₃N·ZnY, где Х - анион одноосновной, а Y - анион двухосновной кислоты.

При этом соотношение трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот составляет 1:1.

Сопоставительный анализ прототипа и патентуемого антидота отравления этанолом показывает, что они являются цинксодержащими соединениями.

Отличительной особенностью патентуемого антидота отравления этанолом является то, что он представляет собой 2,8,9-тригидроцинкатран - внутримолекулярный трициклический комплекс трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот. При этом соотношение трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот составляет 1:1.

Устранение указанных недостатков и достижение технического результата от реализации способа лечения отравления этанолом путем введения в организм цинксодержащего антидота достигают тем, что антидот, представляющий собой 2,8,9-тригидроцинкатран - внутримолекулярный трициклический комплекс трис(2-гидроксиэтил)амина (триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот, вводят в организм внутрижелудочно.

При этом соотношение трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот составляет 1:1, а антидот вводят в диапазоне доз 30-60 мг/кг массы тела. Перед введением антидот растворяют в 5 об.% этаноле при нагревании.

Сопоставительный анализ прототипа и патентуемого способа лечения отравления этанолом показывает, что общим является введение в организм цинксодержащего антидота.

Отличительной особенностью способа лечения отравления этанолом является то, что антидот, представляющий собой 2,8,9-тригидроцинкатран - внутримолекулярный трициклический комплекс трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот, вводят в организм внутрижелудочно.

При этом соотношение трис(2-гидроксиэтил)амина(триэтаноламина) с цинковыми солями неорганических или органических кислот составляет 1:1, а антидот вводят в диапазоне доз 30-60 мг/кг массы тела. Перед введением антидот растворяют в 5 об.% этаноле при нагревании.

Сущность изобретения и возможность его реализации поясняется нижеприведенными примерами синтеза заявленного цинксодержащего антидота и способа лечения отравления этанолом с его использованием на модели смертельной или тяжелой интоксикации.

Пример 1. Получение антидота «Цитримин»

Смесь 21,9 г ацетата цинка и 14,9 г триэтаноламина в 80 мл абсолютированного этанола нагревают при перемешивании до полного растворения. Горячий раствор фильтруют и оставляют при комнатной температуре до полного выпадения осадка, после чего отфильтровывают и многократно промывают этанолом, а затем эфиром и сушат в вакууме. Получают 32,6 г (98%) внутримолекулярного трициклического комплекса триэтаноламина с ацетатом цинка в соотношении 1:1 в виде порошка белого цвета с Т_пл=142-143°С. Найдено, %: С - 35,87; Н - 6,50; N - 4,48; Zn - 19,47. Брутто-формула - C₁₀H₂₁O₇NZn. Вычислено, %: С - 36,10; Н - 6,37; N - 4,21; Zn - 19,65.

Пример 2. Получение комплекса на основе цинковой соли орто-крезоксиуксусной кислоты

Смесь 16,62 г орто-крезоксиуксусной кислоты и 4,07 г оксида цинка в 150 мл бензола нагревают с обратным холодильником при перемешивании в течение 8 ч. Осадок отфильтровывают и промывают эфиром. Получено 19 г (96%) цинковой соли орто-крезоксиуксусной кислоты в виде бесцветного порошка с Т_пл - 180,5-181°С. Найдено, %: С - 54,37; Н - 4,53; Zn - 16,40.

Смесь 19,79 г цинковой соли орто-крезоксиуксусной кислоты и 7,46 г триэтаноламина в 150 мл абсолютированного метанола нагревают при перемешивании в течение 5 ч. После удаления растворителя в вакууме осадок промывают эфиром и сушат в вакууме. Выход составил 25 г (91,7%) внутримолекулярного трициклического комплекса триэтаноламина с цинковой солью орто-крезоксиуксусной кислоты в соотношении 1:1 с Т_пл=104-105°С. Найдено, %: С - 52,56; Н - 6,17; N - 3,00; Zn - 12,05. Брутто-формула - C₂₄H₃₃O₉NZn.Вычислено, %: С - 52,89; Н - 6,11; N - 2,57; Zn - 12,00.

Пример 3. Получение комплекса на основе хлорида цинка

Аналогично примеру 1 с тем отличием, что вместо ацетата цинка берут 6,8 г хлорида цинка. Получено 18,95 г (87,3%) внутримолекулярного трициклического комплекса триэтаноламина с хлоридом цинка в соотношении 1:1 с Т_пл=227-228°С. Найдено, %: С - 32,90; Н - 7,40; N - 6,57; Cl - 15,9; Zn - 15,78. Брутто-формула - C₁₂H₃₀O₆N₂Cl₂Zn. Вычислено, %: С - 33,16; Н - 6,96; N-6,45; Cl - 16,31; Zn - 15,04.

Подлинность химической структуры препаратов подтверждена элементным анализом и ЯМР-спектроскопией.

Пример 4. Лечение отравления этанолом с использованием препарата «Цитримин»

Фармакологические эксперименты выполнены на 30 нелинейных белых крысах-самцах массой 180-220 г. Животные разделялись на 5, содержащих по 6 крыс, групп: 1 - контроль; 2 - цинксодержащий антидот («Цитримин») вводили внутрибрюшинно за 30 мин до введения этанола; 3 - антидот вводили внутрижелудочно за 30 мин до введения этанола; 4 - антидот вводили внутрижелудочно через 30 мин после введения этанола; 5 - антидот вводили внутрижелудочно через 1 час после введения этанола. Отравление этанолом моделировалось путем его внутрижелудочного введения зондом в дозе DL₅₀ (9000-12000 мг/кг), что в пересчете на животное массой 200 г составляет 7,2 мл 40 об.% этанола. Антидот в дозе 50 мг/кг растворяли в 5 об.% этаноле при нагревании и вводили в организм в виде водно-спиртового раствора с помощью металлического зонда однократно.

При внутрижелудочном поступлении препарата в организм клинических признаков раздражения желудочно-кишечного тракта не наблюдалось. В то же время в группе, которой антидот вводился животным внутрибрюшинно, практически сразу после инъекции отмечено отчетливое раздражение брюшины, боковые области живота судорожно напряжены, животные проявляли беспокойство. Наблюдение за динамикой гибели животных осуществлялось в течение 14 суток. При этом не выявлено ни одного случая гибели животных, получивших антидот, в то время как в контрольной группе погибло 75% животных.

Пример № 5. Исследование токсичности «Цитримина»

Токсичность «Цитримина» изучена на белых нелинейных мышах и крысах. Установлено, что средние смертельные дозы при введении в желудок DL₅₀ составляют 5167±1000 мг/кг (мыши) и 5500±1250 мг/кг (крысы). В соответствии с американской классификацией лекарственных веществ (Hodge и Sterner) цитримин обладает 5-й степенью токсичности и относится к практическим нетоксичным лекарственным средствам. По ГОСТу 12.1.007-76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» «Цитримин» относится к 4-му классу опасности (малоопасные). Сравнительно с этим токсичность сульфата цинка, возможность использования которого изучена ранее, в несколько раз выше (DL₅₀ для мышей 1891 мг/кг) [Цит. по The Physical and Theoretical Chemistry Laboratory Oxford University. - http://msds.chem.ox.ac.uk/ZI/zinc_sulfate_monohydrate.html].

Как следует из приведенного обзора уровня техники, цинксодержащий антидот, его структура, способы получения и применения являются совершенно новыми и оригинальными, что указывает на патентоспособность предлагаемого изобретения. Заявленный антидот, способ его получения и применения не вытекают из известной до сих пор информации, т.е. предложенные решения неочевидны для специалистов и обладают изобретательским уровнем.

Изобретение позволяет расширить ассортимент простых по способу получения эффективных лекарственных средств, используемых для лечения смертельного или тяжелого отравления этанолом. При этом он не проявляет побочных эффектов. Предложенный антидот проявляет явно выраженное детоксицирующее действие и максимально быстро выводит животных из состояния алкогольного отравления.

Практическое испытание «Цитримина» при лечении смертельного или тяжелого отравления этанолом позволило экспериментально доказать, что он является синтетически легкодоступным, оригинальным лечебным средством. Лечебный эффект применения препарата основывается на суммарном проявлении свойств катиона и аниона препарата: основной антиоксидантный эффект оказывает цинкатрановый катион [N(CH₂CH₂OH₃)3Zn]²⁺ а анион Х^- или Y^2- проявляет дополнительное терапевтическое действие или остается инертным.

1. Цинксодержащий антидот отравления этанолом, отличающийся тем, что антидот представляет собой внутримолекулярный трициклический комплекс триэтаноламина с цинковыми солями неорганических или органических кислот.

2. Цинксодержащий антидот по п.1, отличающийся тем, что соотношение триэтаноламина и цинковой соли в комплексе составляет 1:1.

3. Цинксодержащий антидот по п.1, отличающийся тем, что антидот применяют в виде водно-спиртового раствора.

4. Цинксодержащий антидот по п.1, отличающийся тем, что доза антидота составляет 30-60 мг/кг массы тела.

5. Способ лечения отравления этанолом путем введения в организм цинксодержащего антидота, отличающийся тем, что вводят антидот, представляющий собой внутримолекулярный трициклический комплекс триэтаноламина с цинковыми солями, неорганических или органических кислот.

6. Способ лечения отравления этанолом по п.5, отличающийся тем, что соотношение триэтаноламина и цинковой соли в комплексе составляет 1:1.

7. Способ лечения отравления этанолом по п.5, отличающийся тем, что антидот вводят в организм в виде водно-спиртового раствора, который получают растворением антидота в 5 об.%-ном этаноле.

8. Способ лечения отравления этанолом по п.5, отличающийся тем, что антидот вводят в дозе 30-60 мг/кг массы тела.

9. Способ лечения отравления этанолом по п.5, отличающийся тем, что антидот вводят внутрижелудочно.