Композиция аминокислот с микроэлементами, обладающая противоаритмической активностью

 

Изобретение относится к новым составам химических композиций, а именно композиции десяти природных аминокислот с четырьмя микроэлементами, натрием и калием, которая обладает противоаритмической активностью, и может найти применение в медицинской практике. Композиция, обладающая противоаритмическим эффектом, содержит 1,00 г/л валина, 4,40 г/л лейцина, 2,90 г/л изолейцина, 2,20 г/л фенилаланина, 0,50 г/л триптофана, 1/25 г/л лизина гидрохлорида, 4,40 г/л метнонина, 14,2 г/л гистидина, 28 г/л серина, 19,9 г/л глутамина натрия, 14,5 г/л глутамата лития, 1,6•10^-3 моль/л марганца(II) дихлорида, 1,5•10^-5 моль/л кобальта (II) дихлорида, 3,7•10^-4 моль/л меди (II) дихлорида, 5,4•10^-2 моль/л калия хлорида и дистиллированную воду. Композиция аминокислот с микроэлементами, натрием и калием обладает меньшей токсичностью и проявляет высокую противоаритмическую активность. 8 табл.

Изобретение относится к новым составам химических композиций, а именно композиции десяти природных аминокислот с четырьмя микроэлементами, натрием и калием, которая обладает противоаритмической активностью и может найти применение в медицинской практике.

Сведения об антиаритмической активности композиций природных аминокислот с микроэлементами, натрием и калием в доступной литературе отсутствуют. Нами получено решение о выдаче патента на изобретение по заявке N 94025068/14 "Композиция аминокислот с микроэлементами, обладающая противоопухолевой и антигипоксической активностью" с приоритетом от 04.07.1994 г. Цель изобретения - изыскание новых композиций природных соединений, обладающих высокой противоаритмической активностью и меньшей токсичностью по сравнению с известными антиаритмическими средствами.

Цель достигается разработкой оптимальных составов и методики приготовления водных растворов природных аминокислот с микроэлементами, натрием и калием, проявляющих антиаритмическую активность. Состав композиции представлен в табл. 1.

Пример 1. В стерилизованную мерную колбу помещают навески десяти аминокислот: 1,00 г/л валина, 4,40 г/л лейцина, 2,90 г/л изолейцина, 2,20 г/л фенилаланина, 0,50 г/л триптофана, 1,25 г/л лизина гидрохлорида, 4,40 г/л метионина, 14,2 г/л гистидина, 28,6 г/л серина, 28,6 г/л глутаминовой кислоты, а также навески 4,00 г/л калия хлорида, 4,00 г/л гидроксида натрия и 4,00 г/л моногидрата гидроксида лития как первого микроэлемента. Навески растворяют в добавленной дистиллированной воде при нагревании. После охлаждения прибавляют растворы солей трех микроэлементов: 1,6•10^-3 моль/л марганца (II) дихлорида, 1,5•10^-5 моль/л кобальта (II) дихлорида, 3,7•10^-4 моль/л меди (II) дихлорида. Значения pH среды поддерживают в диапазоне 6,7-7,0 добавками растворов HCl или NaOH. Объем полученного раствора доводят до метки дистиллированной водой. Приготовленный раствор фильтруют в стерилизованную посуду. Композиция стабильна при хранении в герметичных условиях.

В ходе фармакотоксикологических испытаний установлено, что композиция аминокислот с микроэлементами, натрием и калием является относительно безвредной и проявляет противоаритмическую активность.

Пример 2. Острую токсичность композиции аминокислот с микроэлементами определяли при однократном внутрибрюшинном введении водных растворов на 50 белых мышах средней массой 22±3 г и крысах массой 185±15 г. Наблюдение за животными вели в течение двух недель. Средняя смертельная доза (DL₅₀) устанавливалась методом Беренса, ее средняя ошибка - по формуле Геддама [1].

Введение мышам токсико-летальных доз композиции вызывало снижение двигательной активности, взъерошенность шерсти, расширение поверхностных сосудов кожи ушей и гибель животных в течение первых четырех суток после введения.

Параметры острой токсичности композиции представлены в табл. 2. Среднесмертельная доза для мышей при внутрибрюшинном способе введения составляет 3600±351 мг/кг. Определить абсолютно смертельную дозу для мышей не представлялось возможным, т.к. введение раствора в максимальной концентрации и объеме не вызывало 100% гибели мышей. По аналогичной причине не определялись параметры острой токсичности композиции для крыс. Так, внутрибрюшинное введение крысам композиции аминокислот с микроэлементами в дозе 1500 мг/кг не приводило к гибели крыс и не вызывало у них признаков интоксикации. Таким образом, предлагаемая композиция аминокислот и микроэлементов относительно безвредна, т.е. относится к VI классу по степени токсичности согласно классификации Сидорова [2].

Пример 3. Антиаритмическую активность предлагаемой композиции аминокислот с микроэлементами оценивали на модели ранних окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек [3, 4]. Эксперименты проведены на 49 кошках, массой 1,8-4,0 кг, наркотизированных внутрибрюшинно этаминалом натрия в дозе 50 мг/кг. Животных переводили на искусственное дыхание с помощью аппарата РО-2, вскрывали грудную клетку в IV межреберье слева и под нисходящую ветвь левой коронарной артерии в верхней трети подводили лигатуру, концы которой пропускали через полиэтиленовую трубку и подтягивали, вызывая тем самым окклюзию коронарной артерии. Через 30 минут после окклюзии, ослабив лигатуру, восстанавливали кровообращение и продолжали наблюдение в течении 10 минут. ЭКГ регистрировали во II стандартном отведении на протяжении всего опыта. В качестве препаратов сравнения использовали эталонные противоаритмические средства - тримекаин и обзидан. Предлагаемая композиция и препараты сравнения вводили внутривенно сразу после окклюзии коронарной артерии.

Как видно из данных, представленных в табл. 3, после ОКА у 24 (86%) из 28 животных зарегистрированы нарушения сердечного ритма, носившие характер групповой экстрасистолии, перемежающейся с эпизодами желудочковой тахикардии с частотой сокращений эктопического генеза (ЧЭС) 53±17 в мин и продолжительностью 576±144 с. Латентный период возникновения постокклюзионных аритмий составил 17±3 с.

Препарат сравнения тримекаин, исследованный в дозе 20 мг/кг, оказал выраженный антиаритмический эффект (P<0,05) и полностью предупреждал развитие фибрилляции желудочков (ФЖ).

Бета-адреноблокатор обзидан в дозе 1 мг/кг не влиял на частоту возникновения ранних постокклюзионных аритмий, но достоверно предупреждал возникновение фибрилляции желудочков сердца.

На фоне введения композиции аминокислот с микроэлементами в дозе 100 мг/кг фибрилляции желудочков не было ни у одного животного. Препарат также достоверно предупреждал возникновение единичных желудочковых экстрасистол у 50% кошек, а у тех животных, у которых они регистрировались, снижал их частоту до 14±3 в мин (P<0,05).

1 с. Нарушения сердечного ритма продолжались 328±66 секунд с ЧЭС 108±13 в мин при общей ЧСС 181±9 в мин. В трех случаях из 11 (27%) ФЖ завершилась гибелью животных, а в остальных экспериментах было зафиксировано спонтанное восстановление синусового ритма. Результаты исследования представлены в табл. 4.

Тримекаин в дозе 20,0 мг/кг на 57% сокращал частоту развития аритмий (P<0,05) и достоверно уменьшал их длительность до 48±5 с, предупреждал фибрилляцию желудочков (ФЖ) (Р<0,05).

8 с) и удлинял латентный период возникновения аритмий до 18±4 с.

Предлагаемая композиция аминокислот с микроэлементами в дозе 100 мг/кг предупреждала возникновение нарушений сердечного ритма в пяти случаях из восьми (62%, P<0,05), тогда как в контроле они были у всех животных, оказывала полный антифибрилляторный эффект (ФЖ не наблюдалась). Продолжительность аритмий уменьшилась до 41±19 с (P<0,05).

Пример 4. Оценку противоаритмической активности композиции на адреналиновой модели нарушений сердечного ритма у мышей проводили по известной методике [5] . В экспериментах использовано 39 мышей. Эффективность применения композиции и препарата сравнения обзидана определяли по способности предупреждать появление внеочередных желудочковых комплексов или ослаблять их тяжесть, что выражалось в уменьшении частоты эктопических сокращений (ЧЭС). Кроме того, оценивалась способность веществ предупреждать гибель мышей, вызванную введением адреналина гидрохлорида. Предлагаемую композицию и обзидан вводили в хвостовую вену за пять минут до инъекции 0,1% раствора адреналина гидрохлорида. Результаты представлены в табл. 5.

Введение раствора адреналина гидрохлорида в дозе 16 мг/кг мышам через 140±18 с вызывало появление желудочковых экстрасистол с ЧЭС 123±29 в мин при общей ЧСС 485±20 в мин у 12 животных (67%). Блокада проведения импульса по миокарду возникла у шести животных (33%). Летальность в контрольной группе составила 56%.

Обзидан в дозе 1,0 мг/кг проявил выраженный противоаритмический эффект (P<0,05) на данной экспериментальной модели. В то же время на фоне действия этого препарата увеличился риск развития нарушений проводимости с 33% в контроле до 71%. В 1 случае (14%) через 290 с после введения аритмогенного фактора возникли желудочковые экстрасистолы (ЖЭ) с ЧЭС 196 в мин. Продолжительность аритмии была 85 с, а летальность животных - 29% против аналогичных показателей в контрольной серии экспериментов, которые составили соответственно 298±19 с и 56%.

Композиция аминокислот с микроэлементами в дозе 1900 мг/кг полностью предупреждала желудочковую экстрасистолию (ЖЭ), при этом летальность экспериментальных животных составила 25%, а доза 480 мг/кг препятствовала возникновению желудочковых экстрасистол в пяти случаях из шести (P<0,05) и защищала от гибели всех животных (табл. 5). На модели адреналиновых аритмий композиция по эффективности сопоставима с обзиданом.

Пример 5. Противофибрилляторная активность предлагаемой композиции оценивалась на модели фибрилляции желудочков у мышей, вызванной внутривенным введением токсической дозы хлористого кальция [6]. В качестве препаратов сравнения использовали обзидан и финоптин. Эксперименты проведены на 44 мышах. В контрольной группе животных у 12 мышей из 13 (92%) через 1,3±0,1 с после введения хлористого кальция в виде 10% раствора в дозе 250 мг/кг развилась фибрилляция желудочков с переходом через несколько секунд в асистолию (табл. 6).

β- Адреноблокатор обзидан в дозе 1,0 мг/кг был неэффективен на данной модели аритмий. Аритмии на фоне введения антиаритмика развились через 4,0±1,2 с (P<0,05). Частота возникновения ФЖ (89%) и смертность животных (78%) статистически не отличались от соответствующих показателей в контрольной серии экспериментов.

Противофибрилляторная активность финоптина оценивалась в дозе 0,5 мг/кг. Препарат проявил выраженное антифибрилляторное действие. Нарушения ритма возникли лишь у двух из восьми (33%) опытных животных (P<0,05) через три и пять секунд. Блокатор кальциевых каналов не оказывал достоверного влияния на летальность экспериментальных животных.

Композиция аминокислот с микроэлементами в дозах 1900 мг/кг и 480 мг/кг предупреждала у 100% и 83% животных возникновение фибрилляции желудочков и спасала 100% и 83% животных от гибели соответственно.

Таким образом, предлагаемая композиция проявляла антифибрилляторный эффект на данной экспериментальной модели и превзошла по эффективности оба препарата сравнения.

Пример 6. Противоаритмическая активность композиции аминокислот с микроэлементами изучалась на модели строфантиновой аритмии у мышей [7]. Критериями оценки служили: 1) длительность латентного периода возникновения гликозидных нарушений сердечного ритма; 2) их продолжительность; 3) частота эктопических сокращений (ЧЭС); 4) летальность животных. В качестве препаратов сравнения использовали обзидан и лидокаин. Композиция и препараты сравнения вводили в хвостовую вену за пять минут до внутривенной инъекции строфантина K.

Эксперименты выполнены на 39 мышах. У контрольных животных в 100% случаев через 61±7 с после внутривенного введения строфантина K в дозе 10 мг/кг были зарегистрированы нарушения ритма сердца, которые носили характер групповых и парных экстрасистол, желудочковой пароксизмальной тахикардии с ЧЭС 110±13 в мин при общей ЧСС 456±23 в мин и продолжительностью 144±12 с (табл. 7). Все животные этой группы погибли.

Обзидан был изучен в дозе 1,0 мг/кг. У всех мышей через 78±11 с после введения препарата наблюдали нарушения ритма сердца. Однако обзидан уменьшил ЧЭС до 52±3 в мин (P<0,05) и продолжительность строфантиновых аритмий до 38±5 с (P<0,001) по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы экспериментальных животных. На летальность мышей препарат влияния не оказывал (100% опытных животных погибли).

Лидокаин в дозе 10,0 мг/кг проявил выраженную противоаритмическую активность. Препарат удлинял латентный период возникновения строфантиновых аритмий с 61±7 с в контроле до 268±33 с (P<0,001), уменьшил их продолжительность с 144±12 с в контрольной серии экспериментов до 46±8 с (P<0,01). На фоне лидокаина отмечалось уменьшение ЧЭС до 67±7 в мин (P<0,05) при общей ЧСС 504±20 в мин, также наблюдалось уменьшение летальности животных до 38% (P<0,05) в сравнении с аналогичными показателями контрольной серии экспериментальных животных (табл. 7).

Предлагаемая композиция в дозе 1900 мг/кг также оказывала противофибрилляторное действие, предупреждая возникновение аритмий у пяти из восьми (62%) животных, и спасала от гибели семерых из 8 (86%) мышей (P<0,05). В меньшей дозе (480 мг/кг) композиция была малоэффективна.

Таким образом, по противоаритмической активности и способности предупреждать летальность животных от смертельном дозы строфантипа K композиция в дозе, близкой к максимально-переносимой, не уступала препарату сравнения лидокаину и превосходила обзидан.

Пример 7. Антиаритмическая активность предлагаемой композиции изучалась на модели аконитиновой аритмии у мышей [8]. Эксперименты проведены на 41 животном. Результаты представлены в табл. 8.

Аритмия возникала у контрольных животных через 42±6 с после введения аконитина нитрата в 89% случаев с ЧЭС 182±10 в мни при общей ЧСС 456±19 в мин, продолжалась в течение 70 мин и проявлялась вначале в виде единичной желудочковой экстрасистолии, которая постепенно переходила в желудочковую тахикардию.

В качестве препарата сравнения на данной модели был исследован новокаинамид. Новокаинамид (10 мг/кг) полностью предупредил наступление аконитиновой аритмии у 50% животных (P<0,05), уменьшил ЧЭС со 182±10 в мин до 100±8 в мин (P<0,05) при общей ЧСС 459±41 в мин и удлинил латентный период возникновения аритмий с 42±6 с в контроле до 218±23 с (P<0,05).

6 в контроле до 130±26 секунд. Противоаритмический эффект композиции был более выражен в меньшей дозе (480 мг/кг). Аритмии возникли лишь у одного животного из шести (17%) с частотой эктопических сокращений 48 в минуту, латентный период их возникновения увеличивался до 180 с (P<0,05) (табл. 8).

Таким образом, на данной модели аритмий по противоаритмической активности предлагаемая композиция превосходит новокаинамид.

Эффективность композиции на аконитиновой модели аритмий, патогенез которых связан с непосредственным влиянием на ионную проницаемость миокардиоцитов, свидетельствует о ее возможной способности блокировать натриевые каналы, то есть оказывать мембраностабилизирующее действие.

На основании проведенных исследований можно заключить, что композиция аминокислот с микроэлементами, натрием и калием относительна безвредна, обладает антиаритмической активностью, сопоставимой или превосходящей (на модели реперфузионных аритмий, хлоридкальциевой и аконитиновой аритмиях) активность эталонных противоаритмических средств - обзидана, финоптина и новокаинамида.

Источники информации 1. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Медгиз, 1963.-152 с.

2. Измеров Н. Ф. , Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикологии промышленных ядов при однократном воздействии. - М.: Медицина, 1977.-С.240.

3. Сторожук Б. Г. Противофибрилляторная активность некоторых противоаритмических средств при максимально высокой перевязке коронарной артерии и ее реперфузии у кошек//Фармакология и токсикология.-1985.- 3.-С.47-49.

4. Manning A. Reperfusion-Induced arrhythmias: the major factor derming//J.Mol.Cell. Card.-1986.- 1.-P.49-53.

5. Moore E.N., Spear J.F. Acute animal models for the study of antiarrhythmic drugs for the prevention of sudden coronary death//Clin. Pharmacol. Antiarrhythmic Therapy.-New York, 1984.-P.31-46.

6. Malinow M. R. , Battle F. F., Malamud B. Prevention of neurogenio ventricular arrhythmias blocking drugs//Amer. J. Physiol.-1953.-Vol.175, No 1.-P.8-10.

7. Генденштейн Э.И., Лемкина С.М. Кардиотоксичность строфантина для крыс и ее коррекция анаприлином при коронарогенном и некоронарогенном поражении миокарда и острой сердечной недостаточности//Бюлл. эксперим. биологии и клин. медицины.-1984.- 6.-С.683-686.

8. Вихляев Ю.И., Каверина Н.В. Влияние производных фенотиазинового ряда на некоторые формы экспериментальной аритмии//Уч. записки института фармакологии и химиотерапии АМН СССР.-1988.-Т. 1.-С.107-108.

Формула изобретения

Композиция десяти природных аминокислот с четырьмя микроэлементами, натрием и калием, обладающая противоаритмической активностью, содержащая 1,00 г/л валина, 4,40 г/л лейцина, 2,90 г/л изолейцина, 2,20 г/л фенилаланина, 0,50 г/л триптофана, 1,25 г/л лизина гидрохлорида, 4,40 г/л метионина, 14,2 г/л гистидина, 28,6 г/л серина, 16,9 г/л глутамата натрия, 14,5 г/л глутамата лития, 1,6 • 10^-3 моль/л марганца (11) дихлорида, 1,5 • 10^-5 моль/л кобальта (11) дихлорида, 3,7 • 10^-4 моль/л меди (11) дихлорида, 5,4 • 10^-2 моль/л калия хлорида и дистиллированную воду.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7