Клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном, способ его получения (варианты), фармацевтическая композиция и лекарственное средство
Владельцы патента RU 2572334:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЛУФАТЕН" (RU)
Изобретение относится к медицине и заключается в клатратных комплексах арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном. Комплексы обладают противодиабетической активностью и гиполипидемическим действием. Изобретение также относится к жидкофазному и твердофазному способу получения клатратных комплексов, к фармацевтической композиции и лекарственному средству на их основе. Предлагаемые клатратные комплексы позволяют повысить растворимость препаратов в водной среде, улучшить биодоступность, снизить дозировки лекарственных средств и уменьшить токсичность 20-гидроксиэкдизона. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл., 8 ил.
Изобретение относится к новым клатратным комплексам арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном, а также способам их получения и они могут найти применение в фармацевтической промышленности. Изобретение также относится к композициям и лекарственным средствам (ЛС) на основе новых клатратных комплексов гуммиарабика и арабиногалактана с 20-гидроксиэкдизоном. Для получения комплексов могут быть использованы арабиногалактан лиственницы сибирской, а также гуммиарабик (растворимая камедь, называемая также акациевой камедью).
Получение клатратных комплексов с целью решения проблем транспортировки лекарственных средств к органам-мишеням оказывает существенное влияние практически на каждый способ введения от перорального до инъекционного. Клатратные комплексы арабиногалактана и гуммиарабика обеспечивают улучшение физико-химических свойств лекарственных средств и благодаря этому могут быть использованы для повышения их биодоступности за счет увеличения всасываемости препаратов, что в конечном итоге позволят снизить дозы применяемых средств (см. например, Groman E.V., Enriquez P.M., Jung Chu, Josephson L. Arabinogalactan for hepatic drug delivery, Bioconjugate Chem. 1994. №5. P. 547-556, Медведева С.А., Александрова Г.П., Дубровина В.И., Четверикова Т.Д., Грищенко Л.А., Красникова И.М., Феоктистова Л.П., Тюкавкина Н.А.). Имеется сообщение (Butlerov Commun, 2002. №7. P. 45-49), где предлагается использовать арабиногалактан как полимерную матрицу для биогенных металлов. Новые формы и пути транспортирования лекарственных средств могут расширить терапевтический потенциал назначаемого лечения, позволяя доставлять новые виды лекарств таргетно в органы и ткани человека.
Для получения клатратных комплексов арабиногалактан является известным комплексообразователем. Гуммиарабик, по результатам пилотных экспериментов также проявил себя как перспективный комплексообразователь. Известно, что молекулы циклодекстринов имеют тороидальную форму, причем ее внутренняя полость гидрофобна. Водорастворимые межмолекулярные комплексы липофильных органических соединений образуются в растворе за счет интеркаляции их молекул в эту полость. Арабиногалактан (далее АГ) является полисахаридным метаболитом эндемиков сибирской лесной флоры лиственницы сибирской (Larix sibirica) и лиственницы Гмелина (Larix Gmelinii) и легко выделяется из древесины указанных деревьев. Химически АГ представляет собой полисахарид гребенчатого строения с молекулярной массой 9-18 кДа. Главная цепь состоит из звеньев галактозы, боковые цепи - из звеньев арабинозы и галактозы. Особенность разветвленной структуры и наличие в них многочисленных концевых галактозных и арабинозных групп АГ способствует образованию прочных межмолекулярных комплексов лекарственных препаратов, молекулы которых вероятнее всего связываются межмолекулярными водородными связями в пространстве, образованном боковыми цепями. Это пространство может изменяться за счет конформационной подвижности макромолекул арабиногалактана, что может обеспечивать образование межмолекулярных комплексов с широким кругом веществ. В модельных экспериментах АГ из лиственницы показал высокую мембранотропность (Колхир В.К., Тюкавкина Н.А., Багинская А.И., Минеева М.Ф. и др. К оценке фармакологических свойств арабиногалактана, Тезисы докладов III Российского национального конгресса «Человек и лекарство». М., 1996. с. 27). Известно, что способность ряда веществ к избирательному проникновению через мембранные барьеры обусловлена наличием в их структуре звеньев галактозы (Грищенко Л.А. Гидродинамические и молекулярно-массовые характеристики железопроизводного арабиногалактана, Тез. докл. Молодежн. научн. конф. по органич. химии «Байкальские чтения 2000». Иркутск, 2000. с. 26). Показано, что АГ из западной лиственницы может служить целенаправленным носителем для доставки диагностических и терапевтических агентов, а также ферментов, нуклеиновых кислот, витаминов и гормонов к определенным клеткам, в частности, к гепатоцитам (паренхимным клеткам печени). При этом образуется комплекс между доставляемым агентом и арабиногалактаном, способным взаимодействовать с асиалогликопротеиновым рецептором клетки (см. например Groman E.V., Menz Е.Т., Enriquez P.M., Jung С. Delivery of therapeutic agents to receptors using polysaccharides, Pat. 5544386 US. 1996. / CA 1996. V. 125. P. 284915z).
Гуммиарабик - растворимая камедь, называемая также акациевой камедью, добывается из отдельных видов акаций, произрастающих в Африке, Индии и Австралии. Добывают ее из деревьев некоторых видов акации (Senegalia senegal, Vachellia seyal). Акация Senegal является источником гуммиарабика высшего качества. Водный раствор гуммиарабика обладает клеящими свойствами. При кипячении в нем образуются простые сахара. Гуммиарабик высшего качества имеет белый цвет или бесцветен и полупрозрачен. Это вещество используется в производстве чернил и кондитерских изделий, крашении тканей, керамике, обработке кожи, производстве болеутоляющих средств и лекарств. В настоящее время в литературе не описано использование гуммиарабика в качестве комплексообразователя. Однако проведенные нами эксперименты показали, что клатратные комплексы на основе гуммиарабика повышают растворимость активного вещества в несколько раз, что указывает на большой потенциал его применения в фармации.
Перспектива развития систем целевой доставки и транспортирования через слизистые оболочки описана в заявке РФ 2005115883, опубликованной в 2006. Общий потенциал систем транспортирования лекарственных средств на основе комплексов включения циклодекстринов также оценивался в патенте РФ 2121830, опубликованном в 1998. Комплексы активных веществ с циклодекстринами и АГ нашли свое применение не только в фармацевтике, но и в косметологии. Например, существуют и пользуются спросом комплексы фитоаминокислот в составе циклодекстриновых капсул. Известны аналогичные комплексы циклодекстрина с моносахаридами, уроновыми кислотами.
В патенте РФ 2121830, опубликованном в 1998, описана водорастворимая лекарственная композиция и способ ее получения для таких известных препаратов, как Сибазон, Азалептин, Мезапам, Индометацин. Фармакологические изучения полученных комплексов на лабораторных животных показали снижение терапевтической дозы ЛС в несколько раз.
Известны комплексы β-циклодекстрина с нестероидными противовоспалительными средствами (парацетамол, ибупрофен, кетопрофен, флуфенамовая и мефенамовая кислоты и др.), стероидами, простагландинами и простациклинами, барбитуратами, сульфонамидами, сердечными гликозидами и другими препаратами (см. например, патенты US 4524068, US 4727064, патент РФ 2337710, опубликованный в 2008, J. Szejtli, Industrial Applications of cyclodextrins. - In Inclusion Compounds, v. 3. ed. Atwood J.L., Davies J.E., Mcnicob D.D., Academic Press, N-Y., 1984, p. 331-390).
Известно также множество публикаций о соединениях включения (клатратных комплексах) α- или β-циклодекстринов с противовирусными соединениями, способах их получения и применении (см., например, заявку РФ 2005114097, патенты РФ 2288921, 2377243, 2247576, DE 19814815 A1, DE 19814814 A1, US 4956351, US 5221669, заявки US 2005/0209189, US 2005/0281872, US 2009/0286757, JP 10-045319, JP 58-092691, JP-2005-179329 JP-9-015632).
Jung Chu, Enriquez P.M., Palmacci P., Josephson L., Lewis J.M. Arabinogalactan derivatives and uses thereof, Pat. 5478576 USA, 1995) описывает конъюгаты АГ с аденозинмонофосфатом (АМФ) или аденин-9-β-D-арабинофуранозид-5′-монофосфатом. которые обладают антивирусной активностью, и конъюгаты с S-2-(3-аминопропиламино)этилтиофосфорной кислотой с радиозащитными свойствами. Ehrenfreund-Kleinman Т., Azzam Т., Falk R., Golenser J., Domb A.J. Synthesis and characterization of novel watersoluble amphotericin В - arabinogalactan conjugates // Biomaterials. 2002. V. 23. №5. P. 1327-1335 описывают водорастворимый комплекс АГ с нерастворимым антибиотиком амфотерицином В, применяющимся для лечения грибковых заболеваний Использование такого комплекса обеспечивает удобство его применение, значительно снижает токсичность и повышает эффективность лекарственного средства.
В патенте РФ 2278669 описан жидкофазный метод получения водорастворимого соединения серебра на основе АГ, представляющего собой водорастворимые частицы с размером 10-30 нм. В патенте РФ 2337710 описан твердофазный метод получения водорастворимой лекарственной композиции с повышенной фармакологической активностью, состоящей из малорастворимых в воде лекарственных субстанций, таких как сибазон, индометацин, мезапам, азалептин в виде водорастворимых межмолекулярных комплексов с АГ в соотношении от 1:5 до 1:20 по массе, соответственно. В патенте РФ 2128664, опубликованном 10.04.1999, описаны соединения включения 9-(2-оксиэтоксиметилгуанина (ацикловиров)) с β-циклодекстрином, обладающего антигерпетической активностью, а также жидкофазный и твердофазный способы их получения. Жидкофазный способ заключается в поэтапном растворении компонентов при определенном соотношении в воде или водно-спиртовых растворах при нагревании, с последующей концентрацией образовавшегося продукта и выделением готового продукта. Твердофазный метод заключается в механическом измельчении смеси кристаллического ацикловира и β-циклодекстрина в вибромельнице. При этом продукт остается кристаллическим в виде мелкодисперсного подвижного порошка. В патентах РФ 2242974, 2357968, 2377243 описаны кристаллические формы и наноформы клатратов циклодекстрина и противовоспалительных средств. В патенте РФ 2377243 описывается твердофазный способ, который включает получение твердых дисперсий компонентов с последующим необязательным размалыванием или растиранием данной дисперсии.
Описаны способы получения экдистероидов из растительного сырья (авторское свидетельство СССР 1146050, патент РФ 2230749, патент РФ 2155599), в том числе 20-гидроксиэкдизона, известного также под названием экдистерон, который может быть использован в медицине, фармакологии, пищевой и косметической промышленности.
При использовании 20-гидроксиэкдизона на лабораторных животных было показано стимулирующее его влияние на кроветворную функцию (эритропоэз), что обеспечивало повышение концентрации эритроцитов и гемоглобина в крови (Сыров В.Н., Назарова С.С., Кушбактова З.А. Результаты экспериментального изучения фитоэкдистероидов в качестве стимуляторов электропоэза у лабораторных животных. Экспериментальная и клиническая фармакология, 1997, 3, с. 41-44). При введении 20-гидроксиэкдизона наблюдалось:
- повышение активности элементов защитной системы крови - лимфоцитов и нейтрофилов (Trenin S., Volodin V.V. 20-hydroxyecdysone as a human lymphocyte and neutrophil modulator: in vitro evaluation // Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 1999, 41, P. 156-161),
- усиление функций фагоцитоза (Сахибов А.Д., Сыров В.Н., Усманова А.С., Абакумова О.Ю. Экспериментальный анализ иммунотропического действия фитоэкдистероидов // Доклады АН Узбекской ССР, 1989, С. 55-57; Кузьмицкий Б.Б., Голубева М.Б., Конопля Н.А., Ковганко Н.В., Ахрем А.А. Новые перспективы в поиске иммуномодуляторов среди соединений стероидной структуры // Фармакология и токсикология, 1990, 3, с. 20-22).
Ацетаты и производные 20-гидроксиэкдизона также стимулировали биосинтез ДНК в лимфоцитах человека и животных, активированных поликлональными митогенами (Фомовская Г.Н., Бердышев А.Г., Холодова Ю.Д. Иммуно-модуляторный эффект экдистерона // Украинский биохимический журнал, 1992, 64(2), С. 56-61).
В научных публикациях показано превентивное и терапевтическое действие фитоэкдистероидов:
- при индуцируемой анемии и лейкопении (Дармограй В.Н., Петров В.К., Гордлеев В.А., Ухов Ю.И. Превентивное и терапевтическое действие фитоэкдистероидов при индуцируемых анемиях и лейкопениях // VIII Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство», Тезисы докладов. М., 2001, с. 315-316),
- при лечении угрожающего прерывания беременности (Дармограй В.Н., Гусак Ю.К., Морозов В.Н., Гусак Н.Ю., Зотов В.В., Назимова С.В., Кривошеева Г.А. Опыт использования фитоэкдистероидов в лечении угрожающего прерывания беременности // Традиционные методы лечения в акушерско-гинекологической практике: Тр. II науч.-практ. конф. М., 2003, С. 107-108),
- при нарушений в деятельности половой функции (Mirzaev I.R., Syrov V.N., Khrushev S.A., Iskanderova S.D. Effect of ecdystene on parameters of the sexual function under experimental and clinical conditions // Eksp Klin Farmakol, 2000, 63(4), c. 35-37),
- при климактерическом синдроме, вызванным возрастными изменениями в регуляции репродуктивного цикла (Гусак Ю.К., Морозов В.Н., Дармограй В.Н., Гусак Н.Ю. Фитолечение климактерического синдрома // Актуальные вопросы акушерства и гинекологии. Раздел II, Гинекология, 2002, 1(1), С. 41).
Несмотря на наличие таких публикаций, как сам препарат, так и его свойства являются на 100% оригинальными.
Сердечно-сосудистые заболевания и диабет прочно удерживают первенство среди самых распространенных и опасных болезней XX, а теперь уже и XXI века.
Известно, что каждые двое из трех мужчин прямо или косвенно умирают от заболеваний сердца, связанных с атеросклерозом. Атеросклероз - одна из самых актуальных тем современной медицины. Частота его увеличивается с каждым годом жизни человека, и на вскрытии у лиц старше 60 лет в 100% случаев обнаруживаются проявления атеросклероза.
Такой рост заболеваемости связан с изменениями социальной среды, условий жизни и работы человека, экологическими проблемами. За один год в США от тех или иных проявлений атеросклероза умирают более полумиллиона человек. Кроме того, известно, что с каждым годом атеросклероз «молодеет».
Атеросклероз - это одно из проявлений сложного дегенеративного сосудистого процесса, в основе которого лежат нарушения липидного обмена. Нарушения липидного обмена проявляются в избыточном содержании в крови холестерина и так называемых «плохих» липопротеидов.
Замечено, что у лиц, страдающих сахарным диабетом (346 миллионов человек во всем мире больных сахарным диабетом), наиболее выражен атеросклероз. Причиной этого являются генетически обусловленные или генетически закрепленные особенности углеводного и жирового обмена, которые поддерживаются или усиливаются стереотипным характером питания с избыточным потреблением жиров и углеводов.
Факторами, способствующими предупреждению развития атеросклероза, являются правильное питание и активный образ жизни. Однако использование этих факторов недостаточно и потому медикаментозное средство предупреждения появления атеросклероза и особенно его лечение остаются наиболее действенными. Востребованными также остаются и разработка новых лекарственных средств для предупреждения и лечения атеросклероза и сахарного диабета. Современные тенденции разработки новых фармакологических средств основываются на создании наноструктурных композиций с улучшенными характеристиками. Целью настоящей работы является разработка и изучение гиполипидемического и антидиабетического действия лекарственного средства на основе клатратных комплексов 20-гидроксиэкдизона.
В задачи работы входило изыскание новых клатратных комплексов арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном, с целью повышения растворимости в водной среде, улучшения биодоступности, уменьшения дозировки и пролонгации действия препарата. Задачей изобретения также является разработка новых способов их получения и применения фармацевтических композиций и лекарственных средств.
Согласно настоящему изобретению предлагаются оригинальные клатратные комплексы (соединения включения) 20-гидроксиэкдизона соответствующего общей формуле 1 с α арабиногалактаном лиственницы, преимущественно лиственницы сибирской или гуммиарабиком (растворимой камедью, называемой также акациевой камедью) при мольном соотношении от 1:1 до 1:10 (массовые соотношения от 1:1 до 1:30).
Преимущественными клатратными комплексами являются комплексы, имеющие мольные соотношения 20-гидроксиэкдизон : массовые соотношения 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактаном от 1:1 до 1:20, массовые соотношения 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик от 1:1 до 1:20. Такие соотношения позволяют перевести 20-гидроксиэкдизон в клатратный комплекс, что существенно влияет на его водорастворимость и биодоступность. Так растворимость 20-гидроксиэкдизона в воде составляет 6,7 г/л, тогда как растворимость арабиногалактана эти показатели составляют 10,0 и 10,5 г/л для комплексов 1:5 и 1:10 (масса) соответственно. Для гуммиарабика эти показатели составляют 12,5 и 13,7 г/л для комплексов 1:5 и 1:10 (масса) соответственно.
Изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим вышеуказанные клатратные комплексы арабиногалактаном или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном, при мольных соотношениях указанных выше в эффективном количестве и фармацевтически приемлемый наполнитель и/или эксципиент.
Изобретение также относится к лекарственному средству в виде капсул, таблеток и инекций в фармацевтически приемлемой упаковке, содержащему клатратный комплекс арабиногалактаном или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном при мольных соотношениях указанных выше, или фармацевтические композиции на их основе в эффективном количестве.
При этом обнаружено, что клатратные комплексы являются пригодными для большинства лекарственных форм и путей введения.
Понятие «эффективное количество», используемое в данной заявке, подразумевает использование того количества соединения формулы 1, которое вместе с его показателями активности и токсичности, а также на основании знаний специалиста должно быть эффективным в данной фармацевтической композиции или лекарственной форме.
При необходимости фармацевтическая композиция может содержать вспомогательные средства, такие как наполнители, увлажнители, эмульгаторы, суспензирующие агенты, загустители, подсластители, отдушки, ароматизаторы. Фармацевтически приемлемые добавки могут быть выбраны, например, из микроцеллюлозы, лактозы, стеарата кальция, крахмала. Выбор и соотношение указанных компонентов зависит от природы и способа назначения и дозировки.
Содержание активного ингредиента обычно составляет от 1 до 20 массового %, в сочетании с одной или более фармацевтически приемлемыми добавками, такими как разбавители, связующие, разрыхляющие агенты, адсорбенты, ароматизирующие вещества, вкусовые агенты.
Указанная фармацевтическая композиция и лекарственное средство могут быть получены известными в фармацевтике способами.
Для получения фармацевтической композиции активный ингредиент (соединение формулы I) смешивают с фармацевтически приемлемым носителем и, при необходимости с соответствующими добавками (носителем и/или эксципиентами), например, для улучшения вкуса, запаха.
Лекарственное средство может быть в жидкой или твердой форме.
Примерами твердых лекарственных форм являются, например, таблетки, пилюли, желатиновые капсулы и др. Примерами жидких лекарственных форм для инъекций и парентерального введения являются растворы, эмульсии, суспензии. Получение указанных лекарственных форм осуществляется традиционными для фармацевтики методами - смешиванием компонентов, таблетированием, капсулированием и т.д.
Клатратные комплексы могут быть получены двумя путями:
1) жидкофазным методом синтеза;
2) твердофазным методом синтеза.
Жидкофазный способ заключается в том, что готовят водный раствор соответствующего исходного арабиногалактана или гуммиарабика и раствор 20-гидроксиэкдизона в органическом растворителе, смешивающемся с водой, например, ацетоне. Полученные растворы затем смешивают при перемешивании и нагревании до температуры не выше 70°С, при мольном соотношении 20-гидроксиэкдизон арабиногалактан от 1:1 до 1:20 или массовые соотношении 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик от 1:1 до 1:20 с последующей выдержкой и перемешиванием при указанной температуре до получения однородного раствора и выделением полученного кристаллического клатратного комплекса возможно в виде твердой суспензии, которую при необходимости дополнительно перемалывают в условиях указанных ниже для получения наночастиц получаемого продукта с размером менее 100 нм. Для комплекса 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан 1:5 и 1:10 (по массе), а для комплекса 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик 1:5 и 1:10 (по массе).
В качестве растворителя, смешивающегося с водой, могут быть использованы ацетон, этанол, изопропанол, 1,4-диоксан, а также любые растворители, смешивающиеся с водой.
Согласно настоящему способу получают нековалентные клатратные комплексы, стабилизированные водородными связями. Нековалентный комплекс - комплекс, который образуется между молекулами веществ в подходящем растворителе за счет межмолекулярного ван-дер-ваальсового взаимодействий нековалентной природы, а именно - водородного и координационно-ионных связываний.
Твердофазный метод заключается в том, что арабиногалактан или гуммиарабик и 20-гидроксиэкдизон, перемалывают со скоростью от 100 об/мин до 1000 об/мин в интервале времени от 10 до 60 мин при массовом соотношении 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан от 1:1 до 1:20 или массовые соотношения 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик от 1:1 до 1:20 при температуре от 20 до 50°С с образованием клатратных комплексов, которые при необходимости, могут быть выделены в виде наночастиц с размером частиц менее чем 100 нм, что подтверждает анализ, проведенный на приборе Zetasizer Nano ZS.
Из теории механосинтеза известно, что пластическая деформация твердого тела обычно приводит не только к изменению формы твердого тела, но и к накоплению в нем дефектов, изменяющих физико-химические свойства, в том числе реакционную способность. Накопление дефектов может быть использовано в химии для ускорения реакций с участием твердых веществ, снижения температуры процессов и других путей интенсификации химических реакций в твердой фазе.
Особенностью процесса активации твердого вещества в результате механической обработки является то, что активация происходит, когда размер частиц по мере измельчения достигнет некоторой критической величины. В ходе механической активации не столько увеличивается поверхность, сколько накапливаются дефекты во всем объеме кристалла. Это резко изменяет многие физико-химические свойства твердых веществ, в том числе и реакционную способность.
Повышение реакционной способности в результате механической активации можно рассматривать как один из методов получения твердых веществ в метастабильной, активной форме. Поскольку химические реакции с участием твердых веществ в зависимости от особенностей их механизма по-разному чувствительны к различным дефектам, которые содержатся в кристалле, задача механической активации состоит не только в том, чтобы произвести накопление дефектов вообще, но и получить именно тот вид дефектов, который необходим для данной реакции. Эта цель может быть достигнута как подбором условий механического воздействия на кристалл (энергия воздействия, длительность, соотношение между давлением и сдвигом, температура обработки, состав окружающей атмосферы), так и учетом особенностей строения кристалла, характера химической связи, его прочностных характеристик и т.д.
Для получения наночастиц обычно вначале получают твердую дисперсию с последующим необязательным размалыванием или растиранием твердой дисперсии до получения соответствующего размера частиц. Тонкое измельчение частиц может быть осуществлено механическим способом путем приложения к частицам силы, под действием которой происходит их размельчение. Такая сила может быть обеспечена при столкновении частиц, которым придана высокая скорость, между собой. Тонкое измельчение с целью получения тонкоизмельченных частиц может быть осуществлено, например, с помощью перемалывания, с применением воздушно-струйной микронной коллоидной мельницы, с применением шаровой мельницы или с использованием штифтовой мельницы. Размер получаемых наночастиц может быть определен любыми способами, общеизвестными в отрасли. Могут быть использованы, например, следующие способы: просеивание сквозь сита, седиментация, электрозонное сенсирование (с помощью счетчика Каултера), микроскопия, малоугловое лазерное светорассеяние LALLS (аббревиатура от Low-Angle Laser Light-Scattering - малоугловое лазерное светорассеяние).
Более подробно изобретение раскрывается в нижеуказанных примерах, которые однако, не ограничивают притязания заявителя, а только иллюстрируют возможность его осуществления.
Получаемые соединения обладают улучшенным действием по сравнению с ранее известным близким по структуре и применяемым в промышленности препаратами не только в повышении растворимости и биодоступности, что является неожиданным и неочевидным для данного клатратного комплекса.
Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.
1. Жидкофазный метод: Рассчитанную навеску 25 арабиногалактана в 0,3 л дистиллированной воды при температуре 55-60°С. Навеску 5 г 20-гидроксиэкдизона растворяли в 0,7 л ацетона при 55°С. При перемешивании и нагревании раствор 20-гидроксиэкдизона приливается к раствору арабиногалактана. После смешения продолжали поддерживать температуру на уровне 55-60°С до получения истинного раствора, после чего в течение 2-х часов понижали температуру до 40°С. Ацетон и часть воды из раствора упаривался, после этого остаток отправляли на лиофильную сушку. В результате был получен комплекс 1:5 (вес) в виде кристаллического светло-желтого цвета, порошка общей массой 30 г.
Аналогично осуществляли способ получения клатратного комплекса гуммиарабик с 20-гидроксиэкдизоном с использованием соответствующего масс соотношения (5 г 20-гидроксиэкдизона и 25 г гуммиарабика). Был получен комплекс (массовое соотношение 1:5) в виде кристаллического порошка светло-желтого цвета.
2. Твердофазный метод: Испытания проводились на шаровой планетарной мельнице Активатор 2S с материалом помольных стаканов из корунда и шаров из оксида циркония диаметры 3, 5 и 10 мм. Оптимальными оказались режимы 500 об/мин, 10 мин, 700 об/мин 5 мин, 500 об/мин 10 мин, а также 600 об/мин 30 мин. В случае комплекса 20-гидроксиэкдизон: арабиногалактан, при оптимальных массовых соотношениях 1:5 и 1:10 были выделены в виде мелкодисперсного подвижного порошка светло желтого цвета со средним размером частиц 35,3 нм (рис. 2). Все полученные комплексы обладали оптимальным набором спектральных данных и растворимостью.
Аналогично были получены комплексы:
20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан (массовые соотношения от 1:1 до 1:20).
20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик (массовые соотношения от 1:1 до 1:20).
Образование полученных комплексов подтверждено данными УФ и ИК-спектроскопии.
Также были получены данные по улучшению растворимости комплексов по сравнению с исходными веществами.
УФ-спектры регистрировались в хлороформе.
На рисунке 3 представлены сравнительный УФ-спектр клатратных комплексов арабиногалактаном (массовое соотношение 1:10), гуммиарабиком (массовое соотношение 1:10) и чистый 20-гидроксиэкдизон соответственно.
Навески образцов содержали одинаковое количество 20-гидроксиэкдизона (0,01 г). Во всех случаях наблюдается падение интенсивности поглощения, что можно отнести на счет экранирования молекулы соединения арабиногалактаном и гуммиарабиком, т.е. образования комплекса. Помимо УФ перечисленные образцы были проанализированы при помощи ИК-спектроскопии (рисунки 4, 5, 6 и 7 соответственно).
Данные ИК- и УФ-спектроскопии подтвердили данные, полученные при помощи спектроскопии. Перекрывание сигналов характерных групп 20-гидроксиэкдизона, особенно полосы поглощения 1654 см-1 связанной с валентными колебаниями карбонильной группы, а также полос поглощения 800-1500 см-1 соответствующих валентным колебаниям -С-С- и -С=С- связей. Данный факт говорит о том, что молекула 20-гидроксиэкдизона связана в клатратный комплекс за счет чего и происходит перекрывание сигналов и однозначно подтверждает образование клатратных комплексов.
ТАБЛЕТКИ
| Клатратный комплекс | 60 мг |
20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан
при массовом соотношении 1:10
добавки: микроцеллюлоза, лактоза, стеорат кальция, крахмал.
Получают смешиванием компонентов в смесителе Bectochem и прессованием на таблетирующей машине Rimec.
КАПСУЛЫ
| Клатратный комплекс | 90 мг |
20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан
при мольном соотношении 1:15
добавки: микроцеллюлоза, лактоза, крахмал.
Получают смешиванием компонентов в смесителе Bectochem и заполнением желатиновых капсул 3VC.
ТАБЛЕТКИ
| Клатратный комплекс | 60 мг |
20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик
при массовом соотношении 1:10
добавки: микроцеллюлоза, лактоза, стеорат кальция, крахмал.
Получают смешиванием компонентов в смесителе Bectochem и прессованием на таблетирующей машине Rimec.
КАПСУЛЫ
| Клатратный комплекс | 90 мг |
20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик
при мольном соотношении 1:15
добавки: микроцеллюлоза, лактоза, крахмал.
Капсулы получают смешиванием компонентов в смесителе Bectochem и заполнением желатиновых капсул 3VC.
ИНЪЕКЦИИ
| Клатратный нанокомплекс | 70 мг |
соединения 1 и арабиногалактана
при мольном соотношении 1:3
растворитель (вода : этанол).
Раствор помещают в фармацевтически приемлемую упаковку.
ИНЪЕКЦИИ
| Клатратный нанокомплекс | 70 мг |
соединения 1 и гуммиарабика
при мольном соотношении 1:3
растворитель (вода : этанол).
Раствор помещают в фармацевтически приемлемую упаковку.
Сущность изобретения поясняется примерами конкретного выполнения.
Далее соединение 1 - 20-гидроксиэкдизон, комплексное соединение 2 - комплекс 20-гидроксиэкдизон с циклодекстрином (массовое соотношение 1:5), комплексное соединение 3 - 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан (массовое соотношение 1:10), комплексное соединение 4 - 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик (массовое соотношение 1:10).
Пример. Изучение противодиабетической активности и гиполипидемического действия соединения 1, комплексного соединения 2, комплексного соединения 3, комплексного соединения 4, на крысах линии Wistar при внутрижелудочном пути введения на модели аллоксанового диабета.
Аллоксановый диабет был вызван однократным подкожным введением водного раствора аллоксангидрата в дозе 150 мг/кг, голодавшим в течение суток крысам массой 180-200 г. Были исследованы следующие группы животных: 1) интактные; 2) нелеченные крысы с диабетом; 3) животные с диабетом, получавшие ежедневно в течение 20 суток препарат метформин (200 мг/кг); 4) животные с диабетом, получавшие ежедневно в течение 20 суток соединение 1 (5 мг/кг); 5) животные с диабетом, получавшие ежедневно в течение 20 суток комплексное соединение 2 (5 мг/кг); животные с диабетом, получавшие ежедневно в течение 20 суток комплексное соединение 3 (5 мг/кг); животные с диабетом, получавшие ежедневно в течение 20 суток комплексное соединение 4 (5 мг/кг). Соединения вводились внутрижелудочно 1 раз в сутки в крахмальном геле. Соединения были введены на 3-е сутки после введения аллоксангидрата, когда уровень глюкозы повышался по сравнению с контролем приблизительно в 3 раза. Результаты представлены в таблице 1 и 2.
Как видно из представленных в таблице данных, у экспериментально не получавших лечение животных наблюдалась хорошо выраженная гипергликемия. При лечении комплексными соединениями 2, 3 и 4 наблюдалось достоверное снижение уровня глюкозы, практически до уровня интактных животных. При применении препарата сравнения и соединения 1 позитивные изменения на уровень глюкозы были аналогичны, но менее выражены. При этом потребление воды, показатель, который считается одним из «больших» симптомов сахарного диабета, достоверно изменялся во всех группах животных. Наиболее выраженная полидипсия наблюдалась в группе нелеченных животных на 20 сутки эксперимента. Применение комплексных соединений 2, 3 и 4 приводило к значимому снижению потребления воды.
Как и многие белки, гемоглобин в процессе функционирования в организме человека при контакте с глюкозой способен неферментативно гликозилироваться, т.е. присоединять глюкозу. Эффект гликозилирования зависит только от величины и длительности гипергликемии. У нелеченных животных уровень гликозилированного гемоглобина закономерно увеличивался к 10 суткам эксперимента, и еще более выражено повышался к 20 суткам эксперимента. Под влиянием комплексных соединений 2, 3 и 4 уровень гликозилированного гемоглобина достоверно снижался, достигая уровня интактных животных. К 20 суткам под влиянием соединения 1 и метформина концентрация HbA1c также была ниже уровня нелеченных животных, однако уровень интактных животных не достигался. Параллельно уменьшался уровень неизмененного гемоглобина, достоверно снижаясь в группе нелеченных животных, при применении комплексных соединений 2, 3 и 4 уровень гемоглобина повышался, достигая практически уровня интактных животных.
При развитии сахарного диабета наблюдаются выраженные сдвиги в состоянии липидного обмена. Отмечалось увеличение общих липидов, холестерина, триглицеридов и β-липопротеидов в сыворотке крови животных без лечения к 10 суткам, которое незначительно увеличивалось к 20 суткам эксперимента. На фоне лечения комплексными соединениями 2, 3 и 4 показатели липидного обмена нормализовались и к 20 суткам снижались практически до уровня интактных животных, что свидетельствует о их липолитическом действии. Под влиянием соединения 1 и метморфина показатели липидного обмена также были ниже уровня нелеченных животных, однако уровень интактных животных не достигался.
Проведенные экспериментальные исследования показали, что комплексные соединения 2, 3 и 4 обладают выраженной противодиабетической активностью и гиполипидемическим действием, по сравнению с соединением 1 и метформин. Комплексные соединения 2, 3 и 4 оказывали влияние на состояние животных в условиях аллоксанового диабета, уменьшая такое проявление данной патологии, как полидипсия. При экспериментальном сахарном диабете комплексные соединения 2, 3 и 4 снижали уровень гипергликемии и концентрацию гликозилированного гемоглобина в крови животных, оказывая тем самым профилактическое действие в отношении развития основных осложнений сахарного диабета. При развитии сахарного диабета наблюдаются выраженные сдвиги в состоянии липидного обмена. На фоне лечения комплексными соединениями 2, 3 и 4 уровень общих липидов, холестерина, триглицеридов и β-липопротеидов нормализовались практически до уровня интактных животных. Уровень триглицеридов не изменялся в условиях сахарного диабета, а применении комплексных соединений 2, 3 и 4 достоверно снижался, этот факт весьма интересен и вероятно реализуется за счет наличия у этих соединений липолитической активности. Выявленные изменения свидетельствуют о гиполипидемическом действии исследованных веществ.
Рисунок 1. Клатратный комплекс β-циклодекстрина с 20-гидроксиэкдизоном при масс. соотношении 2.5:1.
Рисунок 2. Клатратный комплекс арабиногалактана с 20-гидроксиэкдизоном при масс. соотношении 10:1.
Рисунок 3. Сравнительный УФ-спектр клатратных комплексов 20-гидроксиэкдизона: - 1 - комплекс 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан (1:10), - 2 - комплекс 20-гидроксиэкдизон : циклодекстрин (1:5), 3 - 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик (1:10), - 4 - 20 гидроксиэкдизон.
Рисунок 4. ИК-спектр клатратного комплекса β-циклодекстрина с 20-гидроксиэкдизоном при масс. соотношении 1:10.
Рисунок 5. ИК-спектр клатратного комплекса арабиногалактана с 20-гидроксиэкдизоном при масс. соотношении 10:1.
Рисунок 6. ИК-спектр клатратного комплекса гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном при масс. соотношении 10:1.
Рисунок 7. ИК-спектр 20-гидроксиэкдизона.
1. Клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном, при масс. соотношении 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан от 1:1 до 1:20 или при масс. соотношении 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик от 1:1 до 1:20.
2. Клатратный комплекс по п. 1, согласно которому он находится в кристаллической форме.
3. Клатратный комплекс по п. 2, согласно которому он находится в форме наночастиц с размером менее 100 нм.
4. Клатратный комплекс по п. 1 или 2, в которых масс. соотношение 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан соответствует 1:5 и 1:10.
5. Клатратный комплекс по п. 1 или 2, в которых масс. соотношение 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик соответствует 1:5 и 1:10.
6. Клатратный комплекс по п. 1, обладающий противодиабетической активностью.
7. Клатратный комплекс по п. 1, обладающий гиполипидемическим действием.
8. Жидкофазный способ получения клатратного комплекса арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизона по п. 1, отличающийся тем, что предварительно приготовленный водный раствор соответствующего исходного арабиногалактана или гуммиарабика и раствор 20-гидроксиэкдизона в органическом растворителе, смешивающимся с водой, таким как ацетон, смешивают при перемешивании и нагревании до температуры не выше 70°С, с последующей выдержкой при перемешивании при указанной температуре до получения однородного раствора с выделением полученного клатратного комплекса, возможно в виде кристаллической твердой суспензии, которую при необходимости дополнительно перемалывают до получения продукта в виде наночастиц с размером менее 100 нм.
9. Способ получения по п. 8, согласно которому используют 20-гидроксиэкдизон : 7,20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:5 и 1:10, а 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:5 и 1:10
10. Твердофазный способ получения клатратного комплекса арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизона по п. 1, заключающийся в том, что арабиногалактан или гуммиарабик и 20-гидроксиэкдизон перемалывают в шаровой мельнице со скоростью от 100 об/мин до 1000 об/мин в интервале времени от 10 до 60 мин при массовом соотношении соотношении 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактан от 1:1 до 1:20 или масс. соотношении 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик от 1:1 до 1:20 при температуре от 20 до 50°С с образованием клатратных комплексов в виде мелкодисперсного подвижного порошка с размером частиц менее 100 нм.
11. Способ получения по п. 10, согласно которому используют 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:10 и 1:15, а 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:10 и 1:15.
12. Фармацевтическая композиция, обладающая противодиабетической активностью, которая содержит клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном по п. 1, в эффективном количестве и фармацевтически приемлемый наполнитель и/или эксципиент.
13. Фармацевтическая композиция по п. 12, которая содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
14. Фармацевтическая композиция по п. 12, которая содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
15. Фармацевтическая композиция, обладающая гиполипидемическим действием, которая содержит клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном по п. 1 в эффективном количестве и фармацевтически приемлемый наполнитель и/или эксципиент.
16. Фармацевтическая композиция по п. 15, которая содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
17. Фармацевтическая композиция по п. 15, которая содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
18. Лекарственное средство, обладающее противодиабетической активностью, в виде капсул или таблеток или инъекций, помещенных в фармацевтически приемлемую упаковку, содержащее клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном по п. 1 или фармацевтическую композицию по п. 14 в эффективном количестве.
19. Лекарственное средство по п. 18, которое содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
20. Лекарственное средство по п. 18, которое содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
21. Лекарственное средство, обладающее гиполипидемическим действием, в виде капсул или таблеток или инъекций, помещенных в фармацевтически приемлемую упаковку, содержащее клатратный комплекс арабиногалактана или гуммиарабика с 20-гидроксиэкдизоном по п. 1 или фармацевтическую композицию по п. 19 в эффективном количестве.
22. Лекарственное средство по п. 21, которое содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : арабиногалактана в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
23. Лекарственное средство по п. 21, которое содержит клатратный комплекс 20-гидроксиэкдизон : гуммиарабик в масс. соотношении 1:5 и 1:10.
