Полимерный водорастворимый аналог ацетилсалициловой кислоты и способ его получения

 

Изобретение может быть использовано в химико-фармацевтической промышленности для получения водорастворимых препаратов ацетилсалициловой кислоты. Предложен новый водорастворимый аналог ацетилсалициловой кислоты формулы где n : m=5:1÷1:5. Аналог обладает повышенной анальгетической, противовоспалительной, жаропонижающей, тромболитической активностью и пониженной гастро- и нефротоксичностью. Его получают путем химической иммобилизации ацетилсалициловой кислоты на сополимер N-винилпирролидона с N-(глицидил)винил-γ-аминомасляной кислоты. Этот сополимер получен путем обработки поливинилпирролидона хлорметилоксираном в присутствии катализатора, приводящей к размыканию части пирролидоновых циклов с образованием структуры N-винил-γ-аминомасляной кислоты и формированию боковых цепей, несущих реакционноспособные глицидильные группировки. Новый аналог АСК в дозе, содержащей 75 мг субстанции, не вызывает повреждающего действия на слизистую оболочку желудка, характерного для эквивалентной дозы АСК. 2 с.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, связано с получением водорастворимых препаратов кислоты ацетилсалициловой (АСК), относящихся к нестероидным противовоспалительным препаратам и обладающих противотромботическим, анальгетическим, противовоспалительным и жаропонижающим действием, основным из которых является влияние на адгезию и агрегацию тромбоцитов [Бокарев И.Н., Ивлева А.Я. и др. Кардиология, 8, 1998, с. 84-96]. В дозах от 120 до 325 мг/сут, а также 75 и 50 мг/сут АСК применяется для профилактики тромбозов и эмболий, при нестабильной стенокардии, инфаркте миокарда, нарушении мозгового кровообращения и др. [Насонов, Русский мед. журнал, ht, 2000, с.1-8.]. Распространено применение АСК в качестве анальгетического, противовоспалительного, жаропонижающего средства, при лечении ревматических заболеваний, невролгий, мигреней и др. В то же время это лекарственное средство имеет побочные эффекты, ограничивающие его использование. В числе наиболее опасных токсических явлений поражение желудочно-кишечного тракта в виде появлений язв и кровотечений даже в условиях кратковременного приема сниженных доз АСК [Бокарев И.Н., Ивлева А.Я. и др. Кардиология, 8, 1998, с.84-96].

Наиболее близким к заявляемому полимерному водорастворимому аналогу кислоты ацетилсалициловой является препарат ацетилсалициловой кислоты, полученный способом, связанным с использованием в качестве комплексообразующих полимерных компонентов поли-N-винилпирролидона (ПВП) и полиэтиленгликоля (ПЭГ) [патент 2054939, RU, 1996]. По известному способу препарат ацетилсалициловой кислоты (РА) получен совместным измельчением и смешиванием в условиях механохимического взаимодействия субстанции АСК со смесью полимеров ПВП медицинского низкомолекулярного (м.м. 12600) и ПЭГ (м.м. 4000-6000). Суммарное массовое содержание полимеров в смеси до 35% соотношение массовых долей полимеров от 1:9 до 9:1. Выбор полимеров обусловлен их применением при изготовлении лекарственных средств в качестве вспомогательных веществ. Препарат АСК получают путем совместного механического измельчения и смешивания на струйной мельнице С-1266-00 при давлении воздуха на входе камеры 0,5 МПа и скорости подачи вещества 10 г/мин. В ходе этого процесса имеет место механохимическое взаимодействие ПВП, ПЭГ и АСК, в результате чего образуются комплексы АСК с полимерами, что сообщает значительное увеличение скорости перехода субстанции АСК в водный раствор. Полученный порошкообразный препарат фасуется по 0,77 г с содержанием 0,5 г АСК. При изготовлении таблеток применяют в качестве дополнительных вспомогательных веществ крахмал и стеарат магния. Скорость перехода АСК в водный раствор из таблеток (изготовленных по известному способу) в 7 раз выше, чем у таблеток, изготовленных без применения механохимических превращений в присутствии ПВП и ПЭГ. Растворимость субстанции АСК из состава таблеток, изготовленных по известному способу, сравнима с тем же показателем для кислоты ацетилсалициловой.

Препарат АСК, полученный известным способом (РА) был исследован в сравнении с субстанцией АСК (ФС 422688-94, Yilin Pharmaceutical, Китай) с целью оценки противотромботической активности и ульцерогенного действия.

При определении антитромботической активности применялась суточная доза РА, содержащая 75 мг АСК, препарат сравнения (АСК) назначался в той же дозе. Экспериментальное исследование на животных показало, что к 30 дню наблюдалось достоверное (р<0,01) уменьшение индекса коагуляции по сравнению с контрольной группой животных при введении через рот в растворах РА - на 44%, АСК - на 32% РА и АСК в профилактической дозе 75 мг/сут обладают сравнимой антитромботической активностью.

Патоморфологические исследования внутренних органов животных показали, что в желудках обнаружены признаки раздражения слизистой оболочки, в частности видны следы усиленной секреции слизи, особенно в области шейки фундальных желез, и отложение слизи на поверхности слизистой оболочки желудка. Местами наблюдается десквамация покровного эпителия, что свидетельствует об ульцерогенности РА.

Патоморфологические изменения в желудках у крыс, получавших субстанцию АСК в той же дозе были аналогичны изменениям, вызванным препаратом РА. Таким образом, РА и АСК в дозе 75 мг/сут у экспериментальных животных к 30-му дню введения вызывают повреждения слизистой желудка и паренхимы почек. Результат проведенного сравнительного исследования оформлен в виде соответствующих актов, прилагаемых к описанию изобретения.

Заявленное изобретение направлено на получение полимерного водорастворимого аналога кислоты ацетилсалициловой, обладающего повышенной анальгетической, противовоспалительной, жаропонижающей, тромболитической активностью и пониженной гастро- и нефротоксичностью.

Сущность изобретения заключается в том, что полимерную водорастворимую форму АСК получают путем химической иммобилизации субстанции на сополимер (СПЛ) N-винилпирролидона с N-(глицидил)винил-γ-аминомасляной кислотой с образованием ковалентных связей лекарство-полимер. СПЛ N-винилпирролидона с N-(глицидил)винил-γ-аминомасляной кислотой, содержащие 30-70% звеньев со структурой N-(глицидил)винил-γ-аминомасляной кислоты получают путем обработки ПВП хлорметилоксираном (ЭПХ) в присутствии катализатора, при этом происходит размыкание пирролидоновых циклов в части звеньев ПВП с образованием структуры N-винил-γ-аминомасляной кислоты и формирование боковых цепей, несущих реакционноспособные группировки типа глицидил- или галогеналкильных структур, обеспечивающих повышенную химическую активность в сравнении с ПВП. Такие боковые цепи выполняют роль спейсеров после химического присоединения лекарственного компонента. Структурные особенности образующихся СПЛ определяют их высокую гидрофильность при значительном массовом содержании фиксированной АСК. Оптимальным вариантом является использование в качестве полимерных матриц СПЛ состава от 2:1 до 1:2 с образованием водорастворимой полимерной формы, содержащей химически ковалентно связанную АСК до 39 мас.%.

Результаты проведенных исследований показали, что заявляемый полимерный водорастворимый аналог АСК (ИАСК) обладает анальгетической активностью, превосходящей по силе АСК в 2 раза, что связано с потенциирующим действием полимерной матрицы, противовоспалительная, жаропонижающая активность сравнима с субстанцией АСК. Фармакологические испытания ИАСК были проведены в дозах от 1 до100 мг/кг и включали исследования анальгетической, противовоспалительной, жаропонижающей активности, влияния на свертывающую систему крови, ее морфологический состав и биохимические показатели сыворотки крови. Оценку гастро-, нефротоксичности и острой токсичности проводили в сравнении с АСК в эквивалентных дозах по субстанции. Анальгетическая активность определялась при использовании трех общепринятых методик: 1) "уксусные корчи" (внутрибрюшинное введение 3% уксусной кислоты), 2) электроболевое раздражение лап, 3) сдавление хвоста. В результате проведенных исследований установлено, что ИАСК в дозе 100 мг/кг массы тела животного при пероральном введении по анальгетической активности превосходит АСК в 1,5-2 раза.

По влиянию на свертывающую систему крови заявляемый полимерный водорастворимый аналог АСК превосходит по действию на процессы свертывания крови субстанцию АСК в 1,5-2 раза (в эквивалентной дозе 75 мг/сут). Характерной особенностью заявляемого полимерного водорастворимого аналога АСК является то, что он не вызывает изменений со стороны слизистой желудка, не оказывает повреждающего действия при введении на желудок и почки. В то же время АСК и РА [патент 2054939, RU, 1996] в эквивалентных дозах субстанции АСК при аналогичном способе введения вызывает повреждающее действие на слизистую желудка и легкую степень гидропического повреждения эпителия канальцев почек.

Острая токсичность заявляемого полимерного водорастворимого аналога АСК сопоставима с острой токсичностью кислоты ацетилсалициловой.

Пример 1.

А. 20 г ЭПХ, 12 мл этанола, 0,04 мл ацетилхлорида вводили через капельную воронку в раствор 6,0 г ПВП в 75 мг воды при перемешивании; смесь термостатировали при 50-70^oС в течение 4 часов. Остаток после вакуумирования реакционной массы экстрагировали эфиром и сушили в вакууме.

Выделенный твердый аморфный продукт (5,8 г) растворили в 70 мл этанола, содержащего 1,2 КОН. Раствор термостатировали при 25^oС 4 часа, фильтровали остаток на фильтре КСl-1,4, фильтрат вакуумировали, остаток (4,1 г) - твердый водорастворимый продукт - сополимер N-винилпирролидона и N-винил-N-глицидил-γ-аминомасляной кислоты (1:1) 3,7 г СПЛ N-винилпирролидона с N-винил-N-глицидил-γ-аминомасляной кислотой (1:1), полученного модифицированным известным способом [Мусин Р.И., Ли В. А. и др. ХФЖ, 11, с.1379-1381, 1989], 2,2 г АСК и 0,02 мл ацетилхлорида в 40 мл этанола перемешивали при 50^oС в течение 60 минут и при 70^oС 240 минут; раствор вакуумировали при 70^oС (-7 кПа). Полученное сиропообразное вещество экстрагировали ацетоном и эфиром, остаток вакуумировали в тех же условиях до образования затвердевшей бесцветной пены, после измельчения которой выделен порошкообразный продукт, растворимый в воде, спирте и хлороформе с т.пл. 120-125^oС. Выход 2,6 г (43%). Найдено, %: N 5,91. (С₆Н₉NO₇)₅(С₁₈Н₂₂NO₇)₅. Вычислено, %: N 6,13. Содержание иммобилизованной АСК, определявшееся титрованием раствора СПЛ в спирте водным раствором КОН, а также методом ИК-спектрального анализа, составляет 39,3 мас.%.

Б. 3,7 г СПЛ N-винилпирролидона с N-винилглицидил-γ-аминомасляной кислотой (1:1), полученного модифицированным известным способом [Кирш Ю.Э. Синтез и физ. -хим. свойства, М., 1998; Мусин Р.И. Ли В.А. и др. ХФЖ, 11, с. 1379-1381, 1989] , 2,2 г АСК и 0,02 мл ацетилхлорида в 40 мл этанола перемешивали при 50^oС в течение 60 минут и при 70^oС 240 минут, раствор вакуумировали при 70^oС (-7 кПа). Полученное сиропообразное вещество экстрагировали ацетоном и эфиром, остаток вакуумировали в тех же условиях до образования затвердевшей бесцветной пены, после измельчения которой выделен порошкообразный продукт, растворимый в воде, спирте и хлороформе, с т.пл. 120-125^oС. Выход 2,6 г (43%). Найдено, %: N 5,91. (С₆Н₉NO)₅(С₁₈Н₂₂NO₇)₅. Вычислено. %: N 6,13. Содержание иммобилизованной АСК, определявшееся титрованием раствора СПЛ в спирте водным раствором КОН, а также методом ИК-спектрального анализа, составляет 39,3 мас.%.

Пример 2.

Определение растворимости ИАСК проводили в сравнении с субстанцией АСК (ФС 422688-94, Yilin Pharmaceutical, Китай). Навеску ИАСК 1 г, предварительно растертую в мелкий порошок, вносили 10 мл дистиллированной воды и встряхивали до полного растворения при температуре t=20^oC. Через 3 мин в растворе не обнаруживались частицы вещества невооруженным глазом. Субстанция АСК в количестве 1 г, растертая в мелкий порошок и внесенная в аналогичный растворитель, при встряхивании и температуре t=20^oC полностью растворялась в объеме дистиллированной воды 1000 мл. Таким образом, ИАСК относится согласно требованиям Государственной Фармакопеи [Государственная Фармакопея, М., 1968, с. 756] к легкорастворимым веществам, тогда как субстанция АСК - к малорастворимым, следовательно, ИАСК превосходит по растворимости АСК примерно в 100 раз.

Пример 3.

Опыты по изучению влияния испытуемой субстанции на анальгетическую активность проводились на фоне внутрибрюшинного введения 3% раствора уксусной кислоты в дозе 300 мг/кг массы тела животного. Исследования заявляемого полимерного водорастворимого аналога кислоты ацетилсалициловой и субстанции кислоты ацетилсалициловой (АСК) (ФС 422688-94, Yilin Pharmaceutical, Китай) проведены по методике, описанной Гацура В.В. [кн. "Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ", 1974]. Все вещества вводили внутрижелудочно металлическим зондом в эквивалентных дозах. Результаты сравнительной оценки приведены в таблице 1.

В результате проведенных испытаний установлено, что заявляемый полимерный водорастворимый аналог кислоты ацетилсалициловой в перерасчете на АСК в дозе 100 мг/кг массы тела животного при введении в желудок по анальгетической активности на фоне внутрибрюшинного введения 3% уксусной кислоты превосходит кислоту ацетилсалициловую в 2 раза.

Пример 4.

Проведены испытания влияния полимерного водорастворимого аналога ацетилсалициловой кислоты на свертывающую систему крови и ее морфологический состав на 54 белых беспородных крысах самцах с массой тела 200-250 г. Исследование крови проводилось в динамике по суткам: 1, 10, 30. Кровь бралась из хвостовой вены (при отсекании кончика хвоста). Регистрация параметров осуществлялась прибором "Коагулограф самопишущий переносной типа Н-334". Для сравнения использовали кислоту ацетилсалициловую (АСК) (ФС 422688-94, Yilin Pharmaceutical, Китай) и PA в той же дозе в расчете на АСК и в том же объеме. Водный раствор АСК, ИАСК и РА вводился с помощью металлического зонда внутрижелудочно ежедневно (30 дней, кроме воскресений).

Результаты сравнительной оценки приведены в таблице 2.

Анализ коагулограмм белых крыс, получивших перорально АСК и ИАСК, позволил прийти к заключению, что на 10-е и 30-е сутки эксперимента происходило изменение индекса коагуляции (Ик), увеличение времени свертывания крови при введении АСК на 21,8%, а ИАСК - на 53,1% (р<0,01).

Пример 5.

Исследования проводились на 54 белых беспородных крысах самцах с массой тела 200-250 г. В ходе эксперимента первой группе животных ежедневно (30 дней, кроме воскресений) перорально с помощью зонда вводили препараты АСК, второй группе - РА, третьей группе - ИАСК в эквивалентных дозах по кислоте ацетилсалициловой (75 мг/сут). Животные контрольной и опытных групп умерщвлялись декапитацией (под эфирным наркозом), затем проводилось патологоанатомическое вскрытие трупов и гистологическое исследование желудка, печени, почек, сердца, легких и селезенки.

При вскрытии трупов крыс контрольной и опытных групп видимых патологических изменений не обнаружено.

Однако при гистологическом исследованием у крыс, получавших АСК в дозе 75 мг/сут, выявлены признаки усиления секреции в фундальных железах слизистой оболочки желудка. В частности, в цитоплазме главных (зимогенных) клеток содержалось больше секреторных гранул, были несколько увеличены в объеме обкладочные (париетальные) и добавочные (слизистые) клетки. В эпителии желудка крыс, получавших ИАСК в дозе 75 мг/сут, подобные изменения отсутствуют.

У животных обеих опытных групп (получавших АСК и ИАСК) отмечено небольшое увеличение объема гепатоцитов на периферии печеночных долек, расширение полости капсул Шумлянского-Боумена в почечных тельцах, более выраженная васкуляризация миокарда и небольшое увеличение количества лимфоидной ткани в селезенке. Все эти изменения носят физиологический характер и могут быть расценены как признаки некоторого усиления функции исследованных органов.

У животных, получавших РА в дозе 75 мг/сут, в желудках обнаружены признаки раздражения слизистой оболочки, в частности видны следы усиленной секреции слизи, особенно в области шейки фундальных желез, и отложение слизи на поверхности слизистой оболочки желудка. Местами наблюдается десквамация покровного эпителия.

Выявлена легкая степень гидропического поражения эпителия канальцев в почках, проявляющееся набуханием клеток, сглаживанием границ, смещением ядер; появляются так же вакуоли в цитоплазме, в некоторых канальцах видны белковые массы. В селезенках увеличено количество лимфоидной ткани, что указывает на антигенное действие ПВП.

Таким образом, ИАСК в дозе 75 мг/сут не вызывает повреждающего действия на слизистую оболочку желудка, тогда как АСК и РА вызывают раздражение слизистой желудка и усиливают секрецию фундальных желез.

Формула изобретения

1. Полимерный водорастворимый аналог кислоты ацетилсалициловой формулы где n: m = 5: 1-1: 5, обладающий повышенной анальгетической, противовоспалительной, жаропонижающей, тромболитической активностью, пониженной гастро- и нефротоксичностью.

2. Способ получения полимерного водорастворимого аналога кислоты ацетилсалициловой, охарактеризованного в п. 1, заключающийся в химической иммобилизации ацетилсалициловой кислоты на сополимер N-винилпирролидона с N-(глицидил)винил-γ-аминомасляной кислотой, полученный путем обработки поливинилпирролидона хлорметилоксираном в присутствии катализатора, приводящей к размыканию части пирролидоновых циклов с образованием структуры N-винил-γ-аминомасляной кислоты и формированию боковых цепей, несущих реакционно-способные глицидильные группировки.

РИСУНКИ

Рисунок 1