Вазопрессорное средство
Владельцы патента RU 2552529:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Медицинский радиологический научный центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ МРНЦ Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к N, S-замещенным производным изотиомочевины общей формулы (1) в виде солей с фармакологически приемлемыми кислотами в качестве NOS-ингибирующего и вазопрессорного средства
в которой: n=1, 3, то есть ацильный заместитель представляет собой циклобутаноил или циклогексаноил; R - представляет собой алкильную группу: С2Н5, i-С3Н7; НХ - представляет собой фармакологически приемлемую неорганическую или органическую кислоту: HCl, HBr, HI, метилсерную, щавелевую, янтарную и др. Технический результат - расширение ассортимента средств вазопрессорного действия. 5 з.п. ф-лы, 7 табл.,10 пр.
Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к лекарственным средствам, которые могут найти применение в фармацевтической промышленности и медицине.
Разработка новых эффективных средств и методов лечения гипотонии (состояний с пониженным артериальным давлением) остается актуальной задачей. Например, в странах Северной Америки только септический шок ежегодно развивается у 700 тысяч человек, что, несмотря на высокий уровень медицины этого континента, приводит к летальному исходу 30-50% таких больных (Ward Р.А., Bosmann М.A historical perspective on sepsis // Am. J. Pathol. 2012. v.181, N.1. p.2-7). Сложности терапии таких состояний связаны не только с их тяжестью, но и с недостатками имеющихся лекарственных средств.
В лечении гипотонии важную роль играют препараты, влияющие на артериальное давление путем повышения тонуса сосудов - вазопрессорные средства. В качестве таких препаратов в настоящее время применяются α1-адреномиметики (норэпинефрин, допамин, эпинефрин, фенилэфрин, мидодрин и др.) и пептидные вазоконстрикторы (вазопрессин, терлипрессин, ангиотензин, октапрессин и др.) (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2 т., 14-е изд. / М.: Новая Волна, 2002; Brunton L., Chabner В., Knollman В. Goodman & Gilman′s The Pharmacological Basis of Therapeutics / 12th ed. NY: McGraw Hill Professional, 2010, 1808 pp).
Общими недостатками этих препаратов является малая длительность действия и наличие у многих из них, особенно у адреномиметиков, побочных эффектов. Так, при применении адреномиметиков, наряду с повышением сосудистого тонуса, возможно развитие аритмий и метаболического ацидоза, возбуждение ЦНС, а в случае пептидных вазопрессоров - углубление ишемии миокарда (Delmas A., Leone М., Rousseau S. et al. Clinical review: Vasopressin and terlipressin in septic shock patients // Crit. Care. 2005. v.9, N.2. p.212-22; Boerma E.C., Ince C. The role of vasoactive agents in the resuscitation of microvascular perfusion and tissue oxygenation in critically ill patients // Intensive Care Med. 2010. v.36, N 12. p.2004-18; Ferquson-Myrthil N. Vasopressor use in adult patients // Cardiol. Rev. 2012. v.20, N.3. p.153-58).
По фармакологическим свойствам прототипом является препарат мезатон (фенилэфрин) - гидрохлорид 1-(м-оксифенил)-2-метиламиноэтанола (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2 т., 14-е изд. М.: Новая Волна, 2002, T.1. С.233-234). Он вызывает сужение артериол и повышает артериальное давление, избирательно воздействуя на α1-адренорецепторы.
Недостатком мезатона, как и других вазопрессоров, является малая (не более 20 минут) продолжительность действия, что снижает его терапевтическую эффективность и значительно ограничивает возможность его применения, например, при оказании экстренной, неотложной помощи на догоспитальном этапе, а также в лечении тяжелых шоковых состояний (Авакян О.М. Фармакологическая регуляция функции адренорецепторов. / М.: Медицина, 1988. 256 с.; Волков В.Е., Волков С.В. Шок. Сепсис. Полиорганная дисфункция. / Чебоксары: ПБОЮЛ Наумов Л.А., 2009. 348 с.).
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в создании новых вазопрессорных средств, обладающих значительно большей продолжительностью антигипотензивного действия, в сравнении с имеющимся прототипом, что позволяет существенно расширить возможности терапии гипотонических состояний, особенно при оказании неотложной медицинской помощи и лечении критических состояний.
В последние десятилетия было показано, что тонус кровеносных сосудов зависит от активности синтеза оксида азота (NO) в эндотелии сосудов (Dudzinski D., Michel Т. Life history of eNOS: Partners and pathway // Cardiovasc. Res. 2007. v.75, N.2. p.247-60; Bian K., Doursout M.F., Murad F. Vascular system: role of nitric oxide in cardiovascular diseases // J. Clin. Hypertens. (Greenwich). 2008. v.10, N.4, p.304-10). В этой связи вазопрессорное действие можно ожидать у химических соединений, обладающих особым биохимическим свойством, а именно способностью ингибировать каталитическую активность NO-синтаз (NOS) - ферментов, синтезирующих оксид азота.
Ранее авторами предлагаемого изобретения показано, что некоторые линейные и циклические N,S-дизамещенные изотиомочевины способны ингибировать NOS и проявляют вазопрессорное действие при различных гипотонических состояниях (Проскуряков С.Я., Кучеренко Н.Г., Филимонова М.В. и соавт. NO-ингибирующая и вазотропная активность некоторых соединений, содержащих тиоамидиновую группу. // Бюлл. экспер. биол. мед. 2002. т.134, №.10. С.393-96; Проскуряков С.Я., Филимонова М.В., Верховский Ю.Г. и соавт. Влияние ингибитора синтазы оксида азота, 2-АДТ на эндотоксин-индуцированные изменения гемодинамики и дыхания крыс // Бюлл. экспер. биол. мед. 2004. т.138, №.10. с.446-49; Филимонова М.В., Шевченко Л.И., Суринова В.И. и соавт. Влияние N-пропионил-S-изопропил-изотиомочевины на продукцию биогенного оксида азота (NO)и гемодинамические параметры животных при эндотоксическом шоке // Вопр. биол. мед. и фарм. химии. 2011. №.9. с.35-9; Филимонова М.В., Трофимова Т.П., Борисова Г.С. и соавт. Антигипотензивная активность N-2-ацетиламино-5,6-дигидро-4Н-1,3-тиазина. // Хим.-фарм. журнал. 2012. Т.46, №.3. С.39-41). Приобретенный нами опыт синтеза (Филимонова М.В., Шевченко Л.И., Макарчук В.М., Шевчук А.С., Лушникова Г.А. Вазоконстрикторное средство. Патент на изобретение № 2475479. 2013) позволил выявить группу соединений, обладающих более выгодными фармакологическими свойствами, чем мезатон и имеющиеся вазопрессорные препараты.
Сущность изобретения заключается в синтезе новых N,S-замещенных производных изотиомочевин общей формулы (1) в виде солей с фармакологически приемлемыми кислотами и в использовании их в качестве ингибиторов NOS и вазопрессорных средств.
Термин "фармакологически приемлемые кислоты" охватывает все фармакологически приемлемые кислоты, как неорганические (например, хлористоводородную, бромистоводородную, фосфорную, серную и т.д.), так и органические (например, щавелевую, янтарную, винную, метилсерную, салициловую и т.д.).
Синтезированное средство проявляет выраженное и длительное вазопрессорное действие, обусловленное ингибированием каталитической активности NOS.
Перечень фигур.
Фиг.1. Структурная формула 1.
, в которой: n=1, 3, то есть ацильный заместитель имеет циклическую углеводородную насыщенную группу с 4 или 6 кольцевыми атомами углерода, и представляет собой циклобутаноил и циклогексаноил;
R представляет собой алкильную группу: C2H5, i-C3H7;
HX представляет собой фармакологически приемлемую кислоту: HCl, HBr, HI, метилсерную, щавелевую, винную, янтарную и др., как указано выше.
Фиг.2. Влияние мезатона в дозе 0,5 мг/кг на динамику систолического (АДс) и диастолического (АДд) артериального давления животных в состоянии тяжелого геморрагического шока: 1 - показатели АДС контрольных животных (не получавших «лечения»), 2 - показатели АДД контрольных животных, 3 - показатели АДС животных, получавших мезатон, 4 - показатели АДД животных, получивших мезатон.
Фиг.3. Влияние соединения Т-1020 в дозе 10 мг/кг на динамику артериального давления животных в состоянии тяжелого геморрагического шока: 1 - показатели АДС контрольных животных, 2 - показатели АДД контрольных животных, 5 - показатели АДС животных, получавших Т-1020, 6 - показатели АДД животных, получавших Т-1020.
Фиг.4. Влияние соединения Т-1049 в дозе 10 мг/кг на динамику артериального давления животных в состоянии тяжелого геморрагического шока: 1 - показатели АДС контрольных животных, 2 - показатели АДД контрольных животных, 7 - показатели АДС животных, получавших Т-1049, 8 - показатели АДД животных, получавших Т-1049.
Фиг.5. Влияние соединения Т-1059 в дозе 10 мг/кг на динамику артериального давления животных в состоянии тяжелого геморрагического шока: 1 - показатели АДС контрольных животных, 2 - показатели АДД контрольных животных, 9 - показатели АДС животных, получавших Т-1059, 10 - показатели АДД животных, получавших Т-1059.
Синтез солей N,S-замещенных изотиомочевин формулы (1)
Соединения формулы (1) согласно изобретению получают с использованием способов, известных в данной области науки и техники для получения сходных веществ. Основой получения соединений формулы (1) является реакция, заключающаяся в том, что тиомочевины формулы (ТМ), в которой n=1, 3,
подвергаются реакции с эквивалентным количеством или избытком (до 200%) соответствующего алкилирующего агента формулы R-X (в которой R представляет собой алкильную группу C2H5 или i-C3H7; а X представляет уходящую группу, такую как галогенид, сульфат, алкилсульфонат, арилсульфонат, трифлат, алкилсульфат, алкилфосфат, диалкилфосфат, ацетат) в полярном инертном растворителе (таком, как диметилформамид, диметилсульфоксид, сульфолан, ацетон, ацетонитрил) при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси.
Промежуточные тиомочевины формулы (ТМ) (1-циклобутаноилтиомочевину и 1-циклогексаноилтиомочевину) получают ацилированием тиомочевины эквимолярным количеством соответствующего карбонилхлорида в растворе толуола.
Структуры соединений и их чистота подтверждены данными химического, элементного и спектрального анализа. Контроль протекания реакции и чистоты полученных соединений осуществляют с помощью тонкослойной хроматографии на пластинах Silufol UV-254 в системе аммиак-хлороформ-изопропанол. Спектры ПМР получены на спектрометре Bruker DRX-500 при частоте 500 МГц. Примеры синтеза соединений формулы (1)
Пример 1. Синтез 1-циклобутаноил-2-изопропилизотиомочевины гидробромида (далее Т-1049).
Смесь 2,0 г (12,6 ммоль) 1-циклобутаноилтиомочевины, 3,0 г (25,2 ммоль) изопропилбромида и 8,0 мл сухого ацетонитрила в запаянной ампуле нагревали на кипящей водяной бане в течение 30 часов. Растворитель упаривали, остаток отфильтровывали и перекристаллизовывали из 4-метил-2-пентанона. Выход 1,0 г (39%). Tпл 118-120°C.
Спектр ПМР (DMSO-d6, δ): 1,3 (т, 6H); 1,95 (к, 2H); 2,2 (м, 4H); 3,8 (с, 1H); 4,1 (к, 1H); 10,9 (ш, 3H).
Вычислено, %: C 38,43; H 6,09; N 9,96.
Найдено, %: C 38,52; H 6,27; N 10,14.
Пример 2. Синтез 1-циклобутаноил-2-этилизотиомочевины гидробромида (далее Т-1020).
Смесь 2,0 г (12,6 ммоль) 1-циклобутаноилтиомочевины, 2,8 г (26 ммоль) этилбромида и 7 мл сухого ацетонитрила в запаянной ампуле нагревали на кипящей водяной бане в течение 15 часов. Растворитель упаривали, остаток отфильтровывали и дважды перекристаллизовывали из 4-метил-2-пентанона. Выход 2,5 г (73,5%). Tпл 120-123°C.
Спектр ПМР (DMSO-d6, δ): 1,3 (т, 3H); 1,95 (к, 2H); 3,28 (к, 2H); 3,38(м, 1H); 11,0 (ш, 3H).
Вычислено, %: C 35,96; H 5,66; N 10,48.
Найдено, %: C 36,19; H 5,78; N 10,48.
Пример 3. Синтез 1-циклогексаноил-2-этилизотиомочевины гидробромида (далее Т-1059).
Смесь 3,7 г (20 ммоль) 1-циклогексаноилтиомочевины, 4,4 г (40 ммоль) этилбромида и 10 мл сухого ацетонитрила нагревали на кипящей водяной бане в запаянной ампуле в течение 20 часов. Осадок отфильтровывали и дважды перекристаллизовали из 4-метил-2-пентанона. Выход 2,8 г (48,5%). Tпл 123-125°C.
Спектр ПМР (DMSO-d6, δ): 1,3 (м, 9H); 1,62-1,84 (м, 5H); 3,65 (м, 1H); 10,8 (ш, 3H).
Вычислено, %: C 40,68; H 6,49; N 9,5. C10H19BrN2OS.
Найдено, %: C 40,6; H 6,56; N 9,44.
Пример 4. Синтез 1-циклогексаноил-2-изопропилизотиомочевины гидробромида (далее Т-1064).
Смесь 3,7 г (20 ммоль) 1-циклогексаноилтиомочевины, 4,8 г (40 ммоль) изопропилбромида и 10 мл сухого ацетонитрила нагревали на кипящей водяной бане в запаянной ампуле в течение 70 часов. Осадок отфильтровали, промывали большим объемом эфира и перекристаллизовали из 4-метил-2-пентанона. Выход 2,0 г (36%). Tпл 163-165°C.
Спектр ПМР (DMSO-d6, δ): 1,3 (м, 11H); 1,63-1,84 (м, 5H); 4,1 (к, 1H); 10,9 (ш, 3H).
Вычислено, %: C 42,71; H 6,84; N 9,05. C11H21BrN2OS.
Найдено, %: C 42,77; H 7,0; N 9,06.
Другим аспектом изобретения является наличие у соединений формулы (1) способности ингибировать каталитическую активность NO-синтаз (NOS) - ферментов, синтезирующих в биологических тканях оксид азота, что подтверждено результатами биологических исследований.
Пример 5. Оценку NOS-ингибирующей активности соединений формулы (1), представленных в примерах 1, 2, 3 и 4, проводили в опытах in vitro на изолированных изоформах NOS радиометрическим методом по скорости накопления [3H]-L-цитруллина (van Eijk Н.М., Luiking Y.C., Deutz N.E. Method using stable isotopes to measure nitric oxide synthesis in the L-arginine/NO pathway in health and disease // J. Chromatogr. В Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2007. v.851, N.1-2. p.172-85). При этом использовали рекомбинантные изоформы NOS человека (Alexis Biochemicals) и набор реагентов NOSdetect Assay Kit (Alexis Biochemicals). Измерения проводились на радиометрическом комплексе Wollac-1414 (Vinspectral).
Результаты исследований свидетельствуют, что все заявленные соединения проявляют способность к ингибированию NOS. Причем, как показано в таблице 1, полученные соединения обладают значительной избирательностью (селективностью) действия к индуцибельной (iNOS) и эндотелиальной (eNOS) изоформам, подавляя их в 8-20 раз активнее, чем нейрональную изоформу (nNOS).
Селективность соединений формулы (1) является существенной для достижения технического результата предлагаемого изобретения, поскольку обеспечивает у заявленных соединений высокую вазопрессорную активность и минимальные риски побочных эффектов (вызванных подавлением nNOS), таких как повышенная возбудимость миокарда, гипертонус скелетной мускулатуры, нарушения со стороны ЦНС (Bian K. et al. Vascular system: role of nitric oxide in cardiovascular diseases // J. Clin. Hypertens. (Greenwich). 2008. v.10, N.4. p.304-10; Alderton W.K. et al. Nitric oxide synthases: structure, function and inhibition // Biochem. J. 2001. v.357, Pt.3. p.593-615).
| Таблица 1 | ||||||
| Концентрации соединений формулы (1), ингибирующие на 50% активность различных изоформ NOS | ||||||
| Соединение | nNOS | iNOS | eNOS | |||
| мкмоль | мг/л | мкмоль | мг/л | мкмоль | мг/л | |
| Т-1020 | 32 | 8,5 | 2,7 | 0,7 | 3,8 | 1,0 |
| Т-1049 | 38 | 10,7 | 2,5 | 0,7 | 3,1 | 0,9 |
| Т-1059 | 37 | 10,9 | 1,8 | 0,5 | 2,3 | 0,7 |
| Т-1064 | 41 | 12,7 | 4,7 | 1,5 | 6,5 | 2,0 |
Необходимым условием достижения технического результата данного изобретения является определение токсических свойств соединений формулы (1).
Пример 6. Токсичность соединений (1) исследована на беспородных белых мышах-самцах массой 21-23 г по стандартному тесту острой токсичности при однократном введении. Вещества растворяли в физиологическом растворе и вводили внутрибрюшинно. Срок наблюдения за опытными животными составлял 14 суток. Оценку показателей токсичности проводили по методу Литчфильда-Уилкоксона (Litchfild J.T., Wilcoxon F.A. Asimplified method of evaluating dose effect experiments // J. Pharm. Exp. Ther. 1947. v.95. p.99-113). Результаты исследований показали, что LD50 соединений формулы (1) составляет 400-700 мг/кг (Табл.2).
| Таблица 2 | |
| Показатели острой токсичности соединений формулы (1). | |
| Химическое соединение | LD50 (LD16÷LD84), мг/кг |
| Т-1020 | 542 (136÷1150) |
| Т-1049 | 708 (528÷868) |
| Т-1059 | 380 (246÷475) |
| Т-1064 | 650 (324÷962) |
В соответствии с классификацией токсичности химических веществ соединения общей формулы (1) относятся к классам умеренно токсичных и малотоксичных. Более того, токсичность заявленных соединений существенно ниже, чем у адреномиметиков, используемых в терапии гипотонических состояний (например, при данном способе введения LD50 мезатона составляет 191 мг/кг). Кроме того, сопоставление диапазона токсических и NOS-ингибирующих доз (представленных в Табл.1) свидетельствует о том, что исследуемые вещества способны обеспечивать высокое подавление активности eNOS и iNOS, необходимое для развития вазопрессорного эффекта, уже при дозах, в 50-100 раз ниже минимальных летальных доз (LD16).
Для изучения вазопрессорных свойств заявленных соединений использована экспериментальная модель геморрагического шока, вызываемая острой, массивной кровопотерей (47-50% объема циркулирующей крови в течение 5-8 минут), сходная по своему течению с тяжелыми клиническими формами гипотонии.
Исследования проведены на самцах крыс линии Wistar массой 300-400 г. Перед оперативным вмешательством животное наркотизировали тиопенталом натрия (60 мг/кг, в/б). Далее устанавливали трахеостому, катетеризировали яремную вену и обе сонные артерии, подключали инвазивный датчик артериального давления, электроды регистрации ЭКГ. Внутривенно вводили гепарин 100 ед. После стабилизации состояния животного с помощью полиграфа RM-6000 (Nihon Kohden) регистрировали исходные показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС), дыхательных движений (ЧДД), систолического и диастолического артериального давления (АДС, АДД) в левой сонной артерии. Для создания тяжелого геморрагического шока из правой сонной артерии производили забор крови в объеме 2,5 мл на 100 г массы животного. По окончании кровопотери повторяли регистрацию показателей внешнего дыхания и центральной гемодинамики. Затем животным опытных групп внутрибрюшинно вводили одно из исследуемых соединений в виде раствора - из расчета 0,1 мл на 100 г массы тела. Мониторинг физиологических показателей продолжали в течение последующих 120 минут.
Используемая в данной модели острая кровопотеря приводит к развитию тяжелой степени шока (Табл.3) и при отсутствии лечения сопровождается гибелью многих опытных животных уже в течение первых двух часов (Саркисов Д.С., Ремезов П.И. Воспроизведение болезней человека в эксперименте / Под ред. А.А. Вишневского, М.: 1960. 780 с.).
Как показано в Табл.3, к окончанию кровопотери у опытных животных наблюдалось крайне выраженное падение артериального давления: АДС снижалось более чем в 3 раза (с 186,3±3,5 до 56,7±6,9), АДД - почти в 5 раз (от 132,9±2,3 до 28,1±9,0). В течение первых 60-70 минут тяжесть гипотонии частично снижалась за счет компенсаторного повышения тонуса сосудов и ЧСС. Однако существенной компенсации дефицита кровотока не происходило, и глубокая гипотония в дальнейшем приводила к нарушению насосной функции сердца, что становилось причиной гибели многих опытных животных. Из 11 контрольных животных 5 особей (45%) погибли к 120 минуте наблюдения.
| Таблица 3 | ||||
| Показатели гемодинамики и дыхания наркотизированных животных после тяжелой острой кровопотери (группа контроля; n=11) | ||||
| Время после кровопотери | АДС, мм рт. ст. | АДД, мм рт. ст. | ЧСС, уд.мин | ЧДД, дв/мин |
| Исходно | 186,3±3,5 | 132,9±2,3 | 413,1±10,4 | 62,4±4,9 |
| Кровопотеря | 56,7±6,9 | 28,1±9,0 | 348,1±10,0 | 74,1±8,2 |
| 2 минуты | 59,7±6,9 | 27,9±9,0 | ||
| 5 минут | 65,2±6,9 | 27,0±6,7 | 355,3±12,2 | 73,8±8,4 |
| 10 минут | 67,4±4,9 | 31,1±5,0 | 359,5±12,9 | 73,4±8,7 |
| 20 минут | 76,4±8,0 | 42,9±8,3 | 358,7±13,3 | 68,6±7,7 |
| 30 минут | 88,4±10,0 | 53,5±9,4 | 372,2±17,1 | 68,5±7,8 |
| 40 минут | 96,8±10,1 | 57,7±9,6 | 383,2±14,3 | 62,4±6,7 |
| 50 минут | 101,3±8,4 | 58,5±7,6 | 387,9±11,9 | 67,4±7,7 |
| 60 минут | 108,3±6,9 | 62,9±6,3 | 402,7±11,5 | 67,7±7,8 |
| 70 минут | 113,0±5,5 | 65,5±5,1 | 416,3±8,4 | 69,3±7,3 |
| 80 минут | 116,7±5,5 | 67,5±5,0 | 429,3±8,9 | 69,4±5,2 |
| 90 минут | 117,1±4,7 | 67,3±4,1 | 434,2±9,4 | 70,8±6,3 |
| 100 минут | 118,0±5,9 | 67,5±6,1 | 439,4±9,7 | 68,3±7,4 |
| 110 минут | 118,9±6,5 | 68,5±6,3 | 440,3±8,8 | 68,5±6,9 |
| 120 минут | 119,8±7,9 | 68,8±7,7 | 439,1±8,5 | 68,9±6,7 |
Пример 7. Для получения объективной оценки вазопрессорных свойств заявленных соединений на данной модели геморрагического шока исследованы терапевтические возможности препарата-прототипа - α1-адреномиметика мезатон. Опытным животным мезатон вводили внутрибрюшинно в высокой дозе (0,5 мг/кг) сразу по окончании кровопотери.
Результаты исследований показали (Табл.4, Фиг.2), что введение мезатона животным в состоянии тяжелого геморрагического шока сопровождалось быстрым повышением артериального давления. Через 5 минут после инъекции показатели АДС и АДД у опытных животных были достоверно выше, чем в контроле. Максимальный эффект развивался к 10 минуте, при этом степень повышения АДС составляла 25-40%, АДД - 65-75% относительно соответствующих показателей контрольных животных. Однако достоверное влияние мезатона наблюдалось в течение короткого периода - с 5 по 20 минуту после инъекции. С 30 минуты и до конца срока наблюдения все контролируемые показатели у опытных и контрольных животных были статистически неразличимы. Таким образом, при использованном способе введения мезатона длительность вазопрессорного действия составляет около 20 минут. Непродолжительное и относительно слабое улучшение гемодинамических показателей под влиянием мезатона в этом опыте, по существу, не повлияло на течение шока - летальность в этой группе составила 50% в течение 120 минут наблюдения.
| Таблица 4 | ||||
| Показатели гемодинамики и дыхания наркотизированных животных после тяжелой острой кровопотери при воздействии мезатона в дозе 0,5 мг/кг (n=8) | ||||
| Время после кровопотери/ инъекции | АДС, мм рт. ст. | АДД, мм рт. ст. | ЧСС, уд./мин | ЧДД, дв/мин |
| Исходно | 181,9±3,8 | 128,2±5,9 | 434,1±11,5 | 66,3±5,7 |
| Кровопотеря/ Инъекция | 55,9±4,0 | 26,4±3,7 | 364,4±12,9 | 70,3±8,5 |
| 2 минуты | 70,5±4,2 | 37,5±5,1 | ||
| 5 минут | 80,5±4,5* | 43,7±5,4* | 362,6±10,0 | 72,2±8,1 |
| 10 минут | 96,0±6,8* | 58,7±7,9* | 369,5±9,7 | 70,5±8,9 |
| 20 минут | 107,9±11,1* | 67,3±10,6* | 365,8±5,1 | 69,6±7,9 |
| 30 минут | 112,0±11,9 | 71,6±13,1 | 372,1±9,8 | 69,3±6,8 |
| 40 минут | 114,1±13,6 | 71,3±14,3 | 378,7±7,4 | 66,1±6,3 |
| 50 минут | 115,3±13,2 | 70,6±14,4 | 387,9±8,2 | 69,2±7,6 |
| 60 минут | 115,4±14,6 | 67,9±14,6 | 381,1±9,5 | 69,7±7,0 |
| 70 минут | 122,2±5,4 | 73,7±6,5 | 391,0±15,7 | 68,8±7,9 |
| 80 минут | 130,3±12,3 | 80,7±13,8 | 395,9±18,0 | 67,9±7,2 |
| 90 минут | 123,2±12,1 | 73,2±11,9 | 380,3±24,5 | 68,3±6,7 |
| 100 минут | 122,1±12,5 | 73,7±10,5 | 397,3±27,1 | 69,2±7,3 |
| 110 минут | 124,7±11,8 | 75,5±11,7 | 399,6±24,5 | 68,5±6,9 |
| 120 минут | 125,2±12,2 | 76,3±12,3 | 408,2±20,3 | 68,7±6,6 |
| * - статистически достоверное различие (p<0,05) с контрольной группой (Табл.3) по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений. |
Пример 8. Иная картина течения шока наблюдалась при применении соединений формулы (1). Введение опытным животным в состоянии тяжелого геморрагического шока соединения Т-1020 в дозе 10 мг/кг (в 14 меньше раз LD16 и в 50 раз меньше LD50) вызывало стремительный рост артериального давления (Табл.5, Фиг.3).
Из табл. 5 видно, что уже на 2 минуте после инъекции показатели АДС и АДД у опытных животных были достоверно выше, чем в контроле. Полностью вазопрессорный эффект Т-1020 развивался примерно к 20 минуте, при этом степень подъема давления была существенно выше, чем при действии мезатона - АДС возрастало на 100-120%, а АДД - на 200-220% относительно показателей контрольных животных. Длительность антигипотонического действия соединения Т-1020 также в 5-6 раз превышала длительность действия мезатона. Эффект начинал ослабевать только с 100 минуты, и статистически значимое влияние Т-1020 на артериальное давление сохранялось до 110 минуты эксперимента. Длительное и мощное повышение артериального давления при действии Т-1020 стабилизировало гемодинамику и качественно изменяло течение шока - на протяжении 120 минут наблюдения. Ни одно из 8 опытных животных, получивших Т-1020, несмотря на тяжелую кровопотерю, не погибло.
| Таблица 5. | ||||
| Показатели гемодинамики и дыхания наркотизированных животных после тяжелой острой кровопотери при воздействии соединения Т-1020 в дозе 10 мг/кг (n=8) | ||||
| Время после кровопотери/ инъекции | АДС, мм рт. ст. | АДД, мм рт. ст. | ЧСС, уд./мин | ЧДД, дв/мин |
| Исходно | 184,5±2,8 | 130,3±1,9 | 429,8±9,1 | 66,3±5,7 |
| Кровопотеря/Инъекция | 55,1±1,3 | 26,1±1,8 | 348,1±9,9 | 70,3±8,5 |
| 2 минуты | 79,1±5,0* | 53,5±5,7* | ||
| 5 минут | 92,1±8,2* | 68,2±8,3* m | 371,9±10,1 | 72,2±8,1 |
| 10 минут | 118,9±7,5* | 94,7±6,8* m | 397,5±10,7* | 70,5±8,9 |
| 20 минут | 175,5±15,3* m | 134,0±7,8* m | 404,4±12,8* | 69,6±7,9 |
| 30 минут | 177,9±7,3* m | 140,0±4,6* m | 407,9±10,7 | 69,3±6,8 |
| 40 минут | 181,5±7,6* m | 143,5±3,9* m | 410,9±14,4 | 66,1±6,3 |
| 50 минут | 168,7±7,6* m | 134,7±4,5* m | 414,8±13,9 | 69,2±7,6 |
| 60 минут | 166,4±5,9* m | 134,0±4,2* m | 417,9±16,2 | 69,7±7,0 |
| 70 минут | 171,9±7,5* m | 135,5±4,2* m | 433,8±18,0 | 68,8±7,9 |
| 80 минут | 155,6±5,5* m | 125,5±4,7* m | 422,6±18,1 | 67,9±7,2 |
| 90 минут | 162,4±6,6* | 131,4±5,1* m | 448,0±20,9 | 68,3±6,7 |
| 100 минут | 157,8±7,4* m | 124,5±4,5* m | 419,4±16,3 | 69,2±7,3 |
| 110 минут | 146,3±10,0* | 114,8±8,4* m | 439,2±19,5 | 68,5±6,9 |
| 120 минут | 138,1±10,5 | 106,3±10,0* m | 449,9±15,8 | 68,7±6,6 |
| * - статистически достоверное различие (p<0,05) с контрольной группой (Табл.3) по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений; | ||||
| m - статистически достоверное различие (p<0,05) с группой, получавшей мезатон (Табл.4), по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений. |
Пример 9. Введение опытным животным в состоянии тяжелого геморрагического шока соединения Т-1049 в дозе 10 мг/кг (в 50 раз меньше LD16 и в 70 раз меньше LD50) также вызывало быстрый рост артериального давления (Табл.6, Фиг.4).
Динамика развития эффекта была подобна действию соединения Т-1020: к 10 минуте АДС возрастало на 100%, а АДД - на 220% относительно показателей контроля. Продолжительность вазопрессорного действия соединения Т-1049 более чем в 5 раз превышала длительность действия мезатона. Эффект начинал ослабевать только со 110 минуты, тем не менее, достоверное влияние на артериальное давление опытных животных сохранялось до конца эксперимента. Причем длительная стабилизация давления под влиянием Т-1049 предотвращала развитие компенсаторной тахикардии, ярко выраженной у контрольных животных на поздних сроках наблюдения. Подобно Т-1020, соединение Т-1049 в этих опытах обеспечивало 100% противошоковую защиту - в течение 120 минут наблюдения ни одно опытное животное, получившее Т-1049, не погибло.
| Таблица 6 | ||||
| Показатели гемодинамики и дыхания наркотизированных животных после тяжелой острой кровопотери при воздействии соединения Т-1049 в дозе 10 мг/кг (n=4) | ||||
| Время после кровопотери/ инъекции | АДС, мм рт. ст. | АДД, мм рт. ст. | ЧСС, уд./мин | ЧДД, дв/мин |
| Исходно | 185,5±3,7 | 126,3±4,3 | 414,3±8,6 | 72,3±5,8 |
| Кровопотеря/ Инъекция | 52,8±3,5 | 31,3±4,8 | 366,0±32,5 | 60,5±5,9 |
| 2 минуты | 77,3±7,3 | 53,5±8,1* | ||
| 5 минут | 101,5±14,1* | 78,8±14,8* m | 394,0±33,0 | 67,5±6,9 |
| 10 минут | 134,0±21,6* | 108,5±20,2* m | 406,0±37,6 | 63,1±5,5 |
| 20 минут | 133,5±20,6* | 108,5±18,3* m | 389,0±27,3 | 65,3±7,1 |
| 30 минут | 150,3±16,8* m | 122,5±12,5* m | 401,3±21,5 | 79,5±7,0 |
| 40 минут | 163,3±5,8 * m | 132,5±4,5* m | 391,3±13,7 | 77,3±7,9 |
| 50 минут | 160,0±5,9* m | 129,0±5,4* m | 381,5±8,5 | 68,4±5,9 |
| 60 минут | 163,8±7,6* m | 132,5±5,0* m | 403,0±14,3 | 71,5±6,1 |
| 70 минут | 157,8±7,6* m | 127,0±7,5* m | 401,3±15,6 | 78,8±9,2 |
| 80 минут | 158,3±9,3* m | 126,8±7,3* m | 391,5±19,3 | 75,0±9,3 |
| 90 минут | 146,3±14,1* m | 120,8±13,2* m | 395,3±14,5* | 78,0±10,4 |
| 100 минут | 147,3±4,9* m | 119,3±2,9* m | 386,0±13,5* | 75,8±10,5 |
| 110 минут | 151,5±5,0* m | 121,8±2,9* m | 382,5±6,6* | 74,1±10,5 |
| 120 минут | 140,8±8,0* | 111,0±6,9* m | 373,8±2,4* | 74,3±9,6 |
| * - статистически достоверное различие (p<0,05) с контрольной группой (Табл.3) по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений; | ||||
| m - статистически достоверное различие (p<0,05) с группой, получавшей мезатон (Табл.4), по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений. |
Пример 10. В ряду соединений формулы (1) наиболее мощное вазопрессорное действие продемонстрировало производное Т-1059. Введение опытным животным в состоянии тяжелого геморрагического шока соединения Т-1059 в дозе 10 мг/кг (в 25 раз меньше LD16 и в 38 раз меньше LD50) также вызывало резкий подъем артериального давления (Табл.7, Фиг.5).
Начальная динамика вазопрессорного действия Т-1059 была аналогична действию Т-1049, но степень подъема давления была существенно выше - к 20 минуте АДС возрастало на 140%, а АДД - на 250% относительно показателей контроля. Продолжительность действия соединения Т-1059 также более чем в 5 раз превышала длительность действия мезатона - достоверное вазопрессорное действие наблюдалось со 2 минуты от инъекции и до конца срока наблюдения. Как показано на Фиг.4, в результате мощного прессорного действия Т-1059 показатели АД животных, потерявших 50% циркулирующей крови, поднимались до уровня АД здоровых животных и поддерживались на этом уровне до конца эксперимента. Длительная стабилизация гемодинамических показателей под влиянием Т-1059 также обеспечивала 100% противошоковую защиту - в течение 120 минут наблюдения не погибло ни одно опытное животное.
| Таблица 7 | ||||
| Показатели гемодинамики и дыхания наркотизированных животных после тяжелой острой кровопотери при воздействии соединения Т-1059 в дозе 10 мг/кг (n=6) | ||||
| Время после кровопотери/ инъекции | АДС, ммрт. ст. | АДД, мм рт. ст. | ЧСС, уд./мин | ЧДД, дв/мин |
| Исходно | 179,2±3,6 | 124,8±3,1 | 409,0±8,2 | 63,3±4,5 |
| Кровопотеря/Инъекция | 44,5±3,5 | 18,3±2,8 | 348,7±11,2 | 63,3±5,5 |
| 2 минуты | 63,5±5,0 | 37,0±4,6* | ||
| 5 минут | 86,7±7,2* | 59,0±8,7* | 367,3±17,0 | 66,3±5,6 |
| 10 минут | 141,2±12,8* m | 107,8±9,4* m | 389,3±16,0 | 58,0±4,1 |
| 20 минут | 181,5±9,3* m | 136,7±5,9* m | 416,6±16,3* | 63,0±8,9 |
| 30 минут | 166,8±11,8* m | 127,5±7,5* m | 404,3±16,7 | 59,7±5,9 |
| 40 минут | 157,5±20,9* m | 113,5±15,9* m | 384,5±15,0 | 58,7±5,3 |
| 50 минут | 160,2±19,6* m | 117,3±12,4* m | 377,8±17,3 | 58,0±5,2 |
| 60 минут | 174,5±17,4* m | 128,8±10,0* m | 389,0±19,2 | 62,7±6,2 |
| 70 минут | 187,5±6,4 * m | 141,8±4,8* m | 409,8±16,5 | 58,7±5,9 |
| 80 минут | 189,7±12,2* m | 137,5±7,6* m | 396,7±14,3* | 59,0±5,8 |
| 90 минут | 188,3±11,9* m | 138,8±5,3* m | 399,5±15,1* | 63,7±5,5 |
| 100 минут | 169,8±18,9* m | 124,8±16,0* m | 396,7±16,6* | 65,7±6,5 |
| 110 минут | 180,2±10,1* m | 132,2±8,9* m | 399,2±16,1* | 62,7±5,1 |
| 120 минут | 173,7±6,2* m | 130,3±6,1* m | 397,0±17,8* | 63,0±6,4 |
| * - статистически достоверное различие (p<0,05) с контрольной группой (Табл.3) по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений; | ||||
| m - статистически достоверное различие (p<0,05) с группой, получавшей мезатон (Табл.4), по непараметрическому Q-критерию Данна множественных сравнений. |
Примеры 7-10 демонстрируют не просто значительное преимущество, а качественное превосходство заявленных соединений над адреномиметическим препаратом по прототипу, поскольку доказывают способность соединений формулы (1) оказывать эффективную помощь при шоковых состояниях (травматических, геморрагических) на догоспитальном этапе, чего нельзя добиться мезатоном и другими вазопрессорными средствами, используемыми в настоящее время.
Доказательство достижения заявленного результата
В результате исследований новых производных изотиомочевины впервые синтезированы и охарактеризованы соединения общей формулы (1), обладающие способностью к избирательному ингибированию каталитической активности eNOS и iNOS - тех изоформ NOS, активность которых ведет к развитию гипотонии. Благодаря этой способности заявляемые соединения обладают выраженными вазопрессорными свойствами с минимальными рисками нежелательных эффектов. Соединения формулы (1) являются умеренно токсичными, причем их токсичность в 2 раза ниже, чем у широко используемого вазопрессора адреномиметического действия - препарата мезатон.
Изучение вазопрессорных свойств соединений формулы (1) проведено на воспроизводящей тяжелую клиническую форму гипотонии экспериментальной модели шока при острой, массивной кровопотере. Результаты исследований свидетельствуют, что однократное введение животным в состоянии тяжелого шока (АД на уровне 55/25) соединений формулы (1) в заведомо нетоксичной дозе 10 мг/кг (1/50-1/14 LD16) сопровождается мощным и длительным вазопрессорным действием. Эффект развивается с первых минут после инъекции, без видимых изменений в состоянии животных. Через 10-20 минут значения АДС повышаются на 100-140%, а АДД - на 200-250% от уровня контрольных животных, не получавших «лечения», и соответствуют 90-100% от показателей до кровотечения. Стабилизация АД под влиянием соединений формулы (1) весьма длительная - вазопрессорный эффект соединений Т-1020 и Т-1049 начинает ослабевать лишь на 100-110 минуте после инъекции, а соединения Т-1059 не ослабевает и через 120 минут. Стойкое улучшение гемодинамики качественно изменяет течение шока -в течение 120 минут наблюдения ни одно из животных, получивших заявленные соединения, несмотря на тяжелую кровопотерю (1/2 объема циркулирующей крови), не погибло, в то время как в контроле летальность к этому сроку достигает 45%.
В этих исследованиях соединения формулы (1) демонстрируют значительное превосходство над мезатоном. Хотя этот препарат является одним из наиболее длительно действующих α1-адреномиметиков, однократная инъекция мезатона в высокой дозе (0,5 мг/кг) вызывает вазопрессорный эффект у животных не более чем на 20 минут, а степень подъема АД при этом в 1,5-2 раза слабее, чем при действии заявленных соединений. Непродолжительное и относительно слабое улучшение гемодинамики при действии мезатона, по существу, не влияет на течение шока - к 120 минуте наблюдения летальность в этой группе животных достигла 50%.
Известно, что наиболее эффективным путем лечения геморрагического шока является экстренное возмещение потерянного объема донорской кровью или кровезаменителями. Однако эти мероприятия далеко не всегда доступны, особенно вне клинических условий. Поэтому следует подчеркнуть, что длительная и мощная «противошоковая» защита, обеспечиваемая в данных исследованиях однократными инъекциями заявленных соединений, наглядно демонстрирует их качественное преимущество - способность оказывать эффективную помощь при шоковых состояниях (по крайней мере, при травматических и геморрагических) на догоспитальном этапе, чего нельзя добиться вазопрессорными средствами, используемыми в настоящее время. Это создает новые возможности в лечении острых и, возможно, хронических артериальных гипотензий, а также в случаях неотложной и скорой помощи, и в терапии критических состояний.
В этой связи у авторов есть основания предложить в качестве еще одного аспекта данного изобретения новое вазопрессорное средство, содержащее в качестве действующего вещества соединение формулы (1). Новое вазопрессорное средство целесообразно иметь в нескольких лекарственных формах, удобных к применению в различных случаях: в виде твердой лекарственной формы с дозой действующего вещества 5-30 мг, в виде инъекционного раствора, содержащего 1-10% действующего вещества, в виде инфузионного раствора, содержащего 0,01-0,1% действующего вещества. Новое средство может применяться для лечения гипотонических состояний самостоятельно при дозировке, обеспечивающей дозу действующего вещества 0,1-20 мг/кг или в составе фармацевтической композиции, обеспечивающей дозу действующего вещества 0,1-20 мг/кг. Новое средство может использоваться для повышения артериального давления при острой артериальной гипотонии, вызванной травмами, ранениями, ожогами, отравлениями, кровотечениями, хирургическими вмешательствами. Причем способность соединений формулы (1) реализовать вазопрессорное действие, минуя α1-адернорецепторы, позволяет ожидать у предложенного средства терапевтическую эффективность при гипотониях, развившихся на фоне перидуральной анестезии, при передозировке ганглиоблокаторов, α-адреноблокаторов, нейролептиков, анестетиков, при рефрактерных стадиях шока и других состояниях, когда адреномиметики неэффективны или противопоказаны.
Заявляемое средство может быть использовано в виде твердой или жидкой лекарственной формы, содержащей в качестве действующего вещества соединение формулы (1), применяемое самостоятельно или в составе фармацевтической композиции для лечения гипотонических состояний. Такое вазопрессорное средство создает новые возможности в лечении острых и, возможно, хронических артериальных гипотензий, а также в случаях неотложной и скорой помощи, и при лечении критических состояний.
Новое вазопрессорное средство может использоваться для повышения артериального давления при острой артериальной гипотонии, вызванной травмами, ранениями, ожогами, отравлениями, кровотечениями, хирургическими вмешательствами. Полный спектр фармакологических возможностей предложенного вазопрессорного средства, безусловно, может быть оценен только при дальнейших детальных исследованиях. Тем не менее, способность соединений формулы (1) реализовать вазопрессорное действие, минуя α1-адернорецепторы, позволяет ожидать у предложенного средства терапевтическую эффективность при гипотониях, развившихся на фоне перидуральной анестезии, при передозировке ганглиоблокаторов, α-адреноблокаторов, нейролептиков, анестетиков, при рефрактерных стадиях шока и других состояниях, когда адреномиметики неэффективны или противопоказаны.
1. N, S-замещенные производные изотиомочевины общей формулы (1) в виде солей с фармакологически приемлемыми кислотами в качестве NOS-ингибирующего и вазопрессорного средства:
в которой:
n=1, 3, то есть ацильный заместитель представляет собой циклобутаноил или циклогексаноил;
R - представляет собой алкильную группу: С2Н5, i-С3Н7;
НХ - представляет собой фармакологически приемлемую неорганическую или органическую кислоту: HCl, HBr, HI, метилсерную, щавелевую, янтарную и др.
2. Соединение формулы (1) по п. 1, отличающееся тем, что обладает способностью ингибировать каталитическую активность NO-синтаз.
3. Соединение формулы (1) по п. 1, отличающееся тем, что обладает вазопрессорным действием, проявляющимся повышением тонуса сосудов и подъемом артериального давления при гипотонических состояниях.
4. Соединение формулы (1) по пп. 1 и 3 для получения фармацевтической композиции в виде твердых лекарственных форм при дозе действующего вещества 5-30 мг для лечения гипотонических состояний.
5. Соединение формулы (1) по пп. 1 и 3 для получения фармацевтической композиции в виде инъекционного раствора, содержащего 1-10% действующего вещества, для лечения неотложных состояний.
6. Соединение формулы (1) по пп. 1 и 3 для получения фармацевтической композиции в виде инфузионного раствора, содержащего 0,01-0,1% действующего вещества, для лечения неотложных состояний.
