Способ получения комплекса аскорбиновой кислоты с хлорным железом

 

Изобретение относится к способу получения новых координационных соединений, а именно к комплексу натриевой соли аскорбиновой кислоты с железом - III, обладающему противоишемической активностью, что позволяет использовать его в медицине. Целью изобретения является поиск в ряду производных аскорбиновой кислоты соединений, обладающих кардиотропными свойствами. Поставленная цель достигается получением координатного соединения натриевой соли аскорбиновой кислоты и железа - (III) (I), обладающего антиацидотическим, антиангинальным, противоаритмическим эффектами, снижающими степень некроза миокарда подопытных животных (крыс) с экспериментальным инфарктом миокарда. Комплекс 1 получают взаимодействием аскорбиновой кислоты последовательно с карбонатом натрия и хлорным железом в среде воды при молярном соотношении 9 : 38 : 18 соответственно. Выход 80%, t разложения приблизительно 110^oС, при 675^oС теряет 35% массы, остаток плавится в пределах 675 - 700^oС. 4 табл.

Изобретение относится к получению новых координационных соединений, а именно к комплексу натриевой соли аскорбиновой кислоты с железом-(III) (ферраскон) (I), который обладает противоишемической активностью и может найти применение в медицине.

Как известно, накопление никотинамиддинуклеотида (НАД-Н) вызывает торможение гликолитической энергопродукции и приводит к метаболическому ацидозу. Это отрицательно сказывается на выживаемости миокарда при его острой ишемии. Снизить уровень метаболического ацидоза и ограничить степень повреждения миокарда при остром инфаркте позволяет дегидрирование НАД-Н до НАД⁺ редокс-системой дегидроаскорбиновая кислота аскорбиновая кислота (окислительно-восстановительный потенциал +0,08 В). Однако эффективность этой системы низка из-за крайней нестойкости дегидроаскорбиновой кислоты, ее малого содержания в аскорбиновой кислоте, практически используемой для дегидрирования НАД-Н (В.В.Гацура, А.Ф.Сидоренко "Коронарный метаболический ацидоз и проблема его фармакологической коррекции", Усп.физиолог.наук, 1986, т. 17, N 4, с. 38-56) ПРОТОТИП.

Целью изобретения является поиск в ряду соединений аскорбиновой кислоты с ионами металлов производных, обладающих кардиопротекторными свойствами.

Поставленная цель достигается получением координационного соединения натриевой соли аскорбиновой кислоты и железа-(III) (ферраскон) формулы 1, обладающего антиацидотическим, антиангинальным, противоаритмически эффектами, снижающими степень некроза миокарда подопытных животных (крыс) с экспериментальным инфарктом миокарда.

Комплекс 1 получают последовательным взаимодействием водных растворов аскорбиновой кислоты, карбоната натрия и хлорного железа. Острая токсичность комплекса 1 LD₅₀ 530 700 мг/кг (Р 0,05) (для белых мышей, внутрибрюшинно).

Экспериментальная часть.

П р и м е р 1. Получение комплекса натриевой соли аскорбиновой кислоты с железом-(III). К раствору 1,5 г (9 ммол) аскорбиновой кислоты в 20 мл воды прикапывали при перемешивании раствор 4,0 г (38 ммол) карбоната натрия в 10 мл воды. Полученный раствор смешали с раствором 3,0 г (18 ммол) хлорного железа в 10 мл воды. Выпавший темный осадок отфильтровали, соединили с осадком, выпавшим после упаривания наполовину маточного раствора в вакууме (10 мм рт. ст. ), промыли холодным спиртом, диэтиловым эфиром. Выход (I) 4,2 г (80%). Комплекс 1 темно-серый мелкокристаллический порошок.

Найдено, С 11,90; Н 4,91; минеральный остаток 36,10.

С₆Н₃₂О₂₂Fe₂Na₂.

Вычислено, С 11,74; Н 5,26; Na₂O + +Fe₂O₃ 36,09. По данным дериватографии комплекс 1 начинает разлагаться при 110^оС, при 675^оС теряет 35% массы, остаток плавится в пределах 675-700^оС с последующим изменением.

П р и м е р 2. Дегидрирующая активность ферраскона. Дегидрирующую активность определяли по уменьшению люминесценции НАД-Н в опытах in vitro. Концентрация НАД-Н 0,25 мг/мл, длина волны возбуждающего света 240 нм, люминесценцию НАД-Н регистрировали при 450 нм.

Дегидрирующую активность (ДА) вычисляли по формуле: ДА где I₀ и I интенсивность люминесценции водного раствора НАД-Н без дегидрирующего агента и в его присутствии, соответственно; С(М) концентрация дегидрирующего агента.

Стехиометрический коэффициент дегидрирования К_ст, позволяющий количественно оценить дегидрирующую активность, рассчитывали для концентрации, вызывающей дегидрирование НАД-Н на 50% по формуле: K_ст= где С₅₀НАД-Н концентрация НАД-Н в молях, соответствующая 50% от исходной; С₅₀ХС концентрация химического соединения в молях, соответствующая 50% -ному дегидрированию НАД-Н. Полученные в сравнении с аскорбиновой кислотой результаты приведены в табл. 1 и 2.

Дегидрирующая активность комплекса 1 (1666 М^-1) более чем на порядок выше по сравнению с аскорбиновой кислотой (62,6 М^-1) (табл. 1). Стехиометрический коэффициент для комплекса 1 и аскорбиновой кислоты составляет 3,5 и 94,1 соответственно.

Изменение рН среды от 7,4 до 6,9 (изменение, соответствующее мягкому ацидозу) приводит к повышению дегидрирующей активности комплекса 1, о чем свидетельствует увеличение соотношения 1о/1 (табл. 2). При последующем уменьшении рН до 6,4 дегидрирующая активность комплекса 1 уменьшается до уровня при рН 7,4.

В то же время активность аскорбиновой кислоты при рН 7,4 и 6,9 практически не изменяется, а при дальнейшем подкислении раствора (до 6,4 ед. рН) заметно падает (табл. 2).

П р и м е р 3. Антиацидотическое действие. Определяли по модели изолированного сердца крысы в условиях метаболического ацидоза. Наркотизированных эфиром крыс самцов массой 200-300 г забивали, извлекали сердце и осуществляли его перфузию по методу Лангендорфа. В течение первых 15 мин сердце перфузировали оксигенированным раствором Кребса-Генслейта, навязав ритм сокращений 200 уд/мин (модель периода адаптации) при помощи электростимулятора. Затем сердце перфузировали неоксигенированным раствором Кребса-Генслейта, исключив из его состава буфер-бикарбонат натрия. Уровень формирующегося в этих условиях метаболического ацидоза устанавливали по величине рН, оттекающего от изолированного сердца перфузата, при этом значение рН входящего "безбуферного" раствора поддерживали равным 7,4. Амплитуду сокращений регистрировали изометрическим датчиком фирмы "Уго-Базиль". Комплекс 1 вводили в "безбуферный" раствор в концентрациях 10^-4, 10^-5 и 10^-6 М, регулируя величину рН, равной 7,4.

Результаты, приведенные в табл. 3, свидетельствуют, что комплекс 1 во всех изученных концентрациях оказывает выраженный антиацидотический эффект. Антиацидотическое действие комплекса 1 не сопровождалось уменьшением падения амплитуды сокращений.

П р и м е р 4. Влияние ферраскона на размеры зоны некроза при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс. Исследовали на нелинейных белых крысах самцах массой 250-350 г, наркотизированных этаминалом натрия (40 мг/кг, внутрибрюшинно) и переведенных на управляемое дыхание. Инфаркт миокарда моделировали перевязкой нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне нижнего края ушка предсердия.

Комплекс 1 вводили внутривенно в дозе 5 мг/кг сразу после окклюзии коронарной артерии. Аскорбиновую кислоту применяли также в дозе 5 мг/кг и в те же сроки. В течение первого часа после перевязки коронарной артерии визуально при помощи кардиоскопа регистрировали состояние сердечного ритма, периодически записывая ЭКГ во втором стандартном отведении. Через 4 ч животных забивали, сердце извлекали, промывали в изотоническом растворе хлорида натрия и через восходящую часть дуги аорты перфузировали 0,025% раствором синьки Эванса под давлением 135 см вод.ст. в течение 5-6 мин до темно-синего окрашивания его неповрежденных отделов. Затем вырезали отчетливо видимый непрокрасившийся участок. Поврежденный и неповрежденный участки взвешивали, разрезали на 3-4 примерно одинаковые части и помещали в два отдельных бюкса, содержащих фосфатный буфер (рН 7,4) и трифенилтетразолий бромид (1 мг/мл). Весовое соотношение участков ткани и буфера составляло 1:9. Бюксы термостатировали при 37^оС в течение 1 ч до образования красного формазана, затем участки неповрежденного и поврежденного миокарда гомогенизировали раздельно в инкубационном буфере. Синьку Эванса и формазан экстрагировали хлороформом и определяли их концентрацию при 578 и 492 нм соответственно с чистым хлороформом в кювете сравнения (Bernauer W. Arch. Pharmacol. 1985, v. 60, р. 87-90).

Размеры зоны ишемии и зоны некроза рассчитывали, исходя из содержания синьки Эванса (индикатор зоны ишемии) и красного формазана (индикатор зоны некроза) в поврежденном и неповрежденном участках миокарда, по формуле X ·100 где Х размеры зоны ишемии или зоны некроза в процентах от общей массы миокарда; К₁ и К₂ содержание синьки Эванса или красного формазана соответственно в поврежденном и неповрежденном участках миокарда, М₁ и М₂ массы поврежденного и неповрежденного участков миокарда соответственно.

Результаты приведены в табл. 4. Из них следует, что внутривенное введение ферраскона в дозе 5 мг/кг в начальный период экспериментального инфаркта миокарда тормозит распространение зоны некроза. Зона некроза миокарда через 4 ч после окклюзии коронарной артерии при использовании ферраскона составляет 36 ±6,5% от зоны ишемии, а при использовании аскорбиновой кислоты она практически совпадает с контролем (68 ± 4,3 и 65 ± 5,0 соответственно) (табл. 4).

Ферраскон проявляет также профилактическое антиаритмическое действие, уменьшая до 37% частоту развития ранних постокклюзивных аритмий и сокращая их длительность до 6,3 ± 2,3 мин.

П р и м е р 5. Профилактическое антиангинальное действие. Изучали на бодpствующих кроликах самцах породы Шиншилла массой 2,5-3,0 кг. Этим животным под нембуталовым наркозом производили имплантацию приспособления для медленной окклюзии коронарной артерии, позволяющего в последующем восстановить ее просвет (Ю.Б.Розанов, Т.В.Морозова). Оценка антиангинального действия фармакологических веществ по изменению порога ишемии миокарда у бодрствующих кроликов. Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1984, N 5, с. 574-576). Опыт начинали через 2 сут после операции. Порог ишемии определяли по степени сужения коронарной артерии, при которой появлялись признаки ишемии на прекардиальной ЭКГ. Ферраскон и, для сравнения, аскорбиновая кислота вводились внутривенно в дозе 1 мг/кг.

Установлено, что порог ишемии у бодрствующих кроликов при использовании ферраскона по эффективности сопоставим с действием аскорбиновой кислоты (1 мг/кг), нитроглицерина (0,35 мг/кг) и пропанолола (0,4 мг/кг). Это свидетельствует о профилактическом антиангинальном эффекте ферраскона.

Таким образом, по данным лабораторных испытаний комплекс 1 (ферраскон) малотоксичен, обладает выраженной дегидрирующей активностью, возрастающей при кислотном сдвиге рН на 0,5 ед. в физиологических концентрациях проявляет отчетливый антиацидотический эффект.

Препарат обладает широким спектром терапевтического действия: в дозе, равной примерно 1% ЛД₅₀, проявляет кардиопротекторный и профилактический антиаритмической эффект, препятствуя расширению зоны некроза у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда и сокращая частоту и длительность ранних постокклюзивных аритмий.

В дозе 0,2% ЛД₅₀ ферраскон оказывает профилактическое антиангинальное действие.

Кардиопротекторный, антиацидотический эффект и дегидрирующая НАД-Н активность ферраскона значительно превосходит химический и биологический прототип аскорбиновую кислоту, а профилактическое антиангинальное действие сопоставимо с нитроглицерином и пропанололом.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСА АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ХЛОРНЫМ ЖЕЛЕЗОМ, отличающийся тем, что аскорбиновую кислоту последовательно подвергают взаимодействию с карбонатом натрия и хлорным железом в среде воды при молярном соотношении 9 38 18 соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3