Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата - никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, обладающее эндотелиопротекторной активностью

Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата - никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, обладающее эндотелиопротекторной активностью

Реферат

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

Известна фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат, Д-глюкуроновую кислоту, изотонический раствор для стимуляции гемопоэза (RU №2033152, публ. 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, публ. 27.10.2010).

Предложенные фармацевтические композиции представляют собой комбинацию, включающую два или несколько соединений с 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионатом, действующих однонаправлено, 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, публ. 20.02.2007).

Известна эндотелиопротективная эффективность самого 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (милдроната) (М.В.Корокина и Е.В.Артюшковой с соавт. («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 O² 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 взаимодействием 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата с гидроокисью калия и никотиновой кислотой в присутствии растворителя при нагревании

где R=, обладающее эндотелиопротекторной активностью.

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

Известно, что никотиновая кислота играет существенную роль в жизнедеятельности организма, являясь простетической группой ферментов - кодегидразы I (дифосфопиридиннуклеотида) и кодегидразы II (трифосфопиридиннуклеотида), которые выступают в качестве переносчиков водорода и осуществляют в организме окислительно-восстановительные процессы. Важнейшими эффектами никотиновой кислоты является выраженное сосудорасширяющее действие, которое проявляется коррекцией микроциркуляции, на фоне слабой антикоагулирующей активности. Кроме того, никотиновая кислота способствует снижению уровня общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, триглицеридов и повышению уровня липопротеидов высокой плотности, обладающих антиатерогенным эффектом. Вышеупомянутые свойства никотиновой кислоты могут способствовать повышению эндотелиопротекторной активности производного 3-(2,2,2-триметилгидразиния пропионата-никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия, тем самым 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 никотинат 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°C и перемешивании добавляют 3,5 г (0,024 моля) 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и выдерживают 20-25 минут. В полученный раствор загружают 2,95 г (0,024 моля) никотиновой кислоты. Получают 5,84 г никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия (выход 91,8%), мелкокристаллический, гигроскопичный продукт, Т_разлож 218-220°C.

Найдено, %: C - 43,41; H - 5,96; N - 12,69; C₁₂H₁₈N₃O₄K₁·1,5 H₂O;

Вычислено, %: C - 43,11; H - 6,29; N - 12,57.

ИК-спектр, см^-1: 3432, 3392, 2972, 1596, 1552, 1480, 1400, 1324, 762, 704.

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 «Вioрас 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 р<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 никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия (в дозе 189,2 мг/кг внутрибрюшинно) не приводило к снижению показателей исходных значений АД (САД - 179,4±4,1, ДАД - 123,3±3,9 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 никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия;

Д₂ - доза для препарата сравнения милдронат;

М₁ - молекулярная масса никотинат 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 никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия - 1,6±0,3 (см. таблицу). Что говорит о наиболее выраженном эндотелиопротекторном эффекте исследуемого производного.

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

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
АХ	84,3±4,5	38,7±2,8	1268,0±74,8	1,1±0,1
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**
АХ	110,6±5,2*	82,8±6,6*	695,3±87,6*	5,4±0,6*
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±6,0*
АХ	84,6±3,6	52,2±2,7	823,96±111,4**	2,9±0,4**
НП	93.2±4,9	57,6±6,1	2389,5±179,6**
L-NAME (25 мг/кг) + 5-никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия (189,2 мг/кг)	Исходное	179,4±4,1**	123,3±3,9**
АХ	86,0,±5,2	50,8±2,9**	1151,8±205,9**	1,6±0,2**
НП	82,6±7,3	40,8±3,4	1842,9±224,7**
* 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 никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия, но эндотелиопротекторный эффект производного никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата калия значительно выше по сравнению с препаратом сравнения милдронат за счет введения новой функциональной группы, обладающей наиболее выраженными фармакологическими свойствами. Указанные свойства предлагаемого производного могут найти применение в медицине в комплексном лечении для коррекции эндотелиальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата - никотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат калия, (CH3)3N⁺NHCH2CH2COOKRCOO^-,где R=, обладающее эндотелиопротекторной активностью.