Антидот окиси углерода

Изобретение относится к области медицины, а именно к антидоту окиси углерода, представляющему собой 1-бутил-5-оксииминопергидропиримидин-2,4,6-трионата цинка ацетат со структурной формулой:

Изобретение может быть использовано для лечения и профилактики отравлений угарным газом (CO), а также для лечения гипоксических состояний различной этиологии. 9 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для лечения и профилактики отравлений угарным газом (CO), а также для лечения гипоксических состояний различной этиологии.

Известно использование ацизола для профилактики и лечения отравлений нейротоксическими веществами, в том числе, CO, RU 2331417 С1, опубл. 20.08.2008.

Недостатком данного вещества является его низкая эффективность, индекс защиты составляет не более 1,7 при профилактическом введении препарата и не более 1,4 при его лечебном использовании. Кроме того, данный препарат обладает высокой токсичностью - летальная доза 520 мг/кг веса тела животного (для лабораторных крыс).

Известен антидот окиси углерода в лекарственной форме 1 мл 6%-ного раствора ацизола в 0,5%-ном водном растворе новокаина, RU 2038079 С1, опубл. 27.06.1995.

Данному веществу свойственны те же недостатки, что и описанному выше аналогу.

В качестве прототипа настоящего изобретения принят антидот согласно патенту RU 2331417 С1.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности препарата.

Согласно изобретению антидот CO представляет собой вновь синтезированное вещество 1-бутил-5-оксииминопергидропиримидин-2,4,6-трионата цинка ацетат со структурной формулой:

Заявленное вещество получают следующим образом.

1 Моль (109 г) н-бутиламина хлоргидрата растворяют при нагревании до 50°C в 400 мл воды. К раствору приливают при перемешивании раствор 1,1 моль (82 г) цианата калия в 300 мл воды. Полученный раствор нагревают 15 мин на водяной бане и оставляют на 2 ч при комнатной температуре. После этого охлаждают смесь до 10°C, выпавший белый кристаллический осадок отфильтровывают и промывают его тремя порциями по 100 мл воды. Отжатый продукт выкладывают на бумагу и сушат на воздухе до постоянного веса при 50°C. Получают 102 г продукта с температурой плавления 132-133°C. Выход 85% от теоретического. Полученное вещество представляет собой 1 н-бутилмочевину. Затем в трехгорлую колбу вместимостью 1 л, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, наливают 450 мл безводного метанола и порциями прибавляют 2 моль (46 г) металлического натрия. После растворения натрия к раствору прибавляют 1 моль (160 г) диэтилмалонового эфира и перемешивают 5 минут. Затем прибавляют 1 моль (116 г) н-бутилмочевины и кипятят смесь 3 ч с обратным холодильником при перемешивании. Затем меняют обратный холодильник на нисходящий и отгоняют 250 мл метанола. После этого охлаждают смесь до 25°C, прибавляют 600 мл воды, перемешивают и раствор выливают в стакан вместимостью 2 л. Раствор подкисляют добавлением 200 мл HCl 30% до pH 1 и оставляют смесь на 3 ч при 10°C. Выпавший осадок фильтруют и промывают двумя порциями по 300 мл воды. Для очистки сырой продукт обрабатывают при перемешивании 2 л воды с добавкой 100 мл 25%-ного аммиака, нерастворенный осадок отфильтровывают и отбрасывают, а раствор подкисляют HCl 30% до pH 1, выпавший осадок фильтруют и промывают тремя порциями по 300 мл воды. Отжатый продукт выкладывают на бумагу и сушат на воздухе до постоянного веса при 50°C. Получают 161 г продукта с температурой плавления 111-112°C. Выход 88% от теоретического. Полученное вещество представляет собой 1-бутилбарбитуровую кислоту. Далее в стакане вместимостью 2 л растворяют 0,55 моль (22 г) NaOH в 1 л воды. К раствору добавляют 0,5 моль (92 г) 1-н-бутилбарбитуровой кислоты и перемешивают до полного растворения. К этому раствору приливают раствор 34,5 г (0,5 моль) нитрита натрия в 300 мл воды и перемешивают, после чего охлаждают раствор до 0°C. К охлажденному раствору, в течение 30 мин при перемешивании, небольшими порциями прибавляют 0,6 моль (36 г) уксусной кислоты так, чтобы температура смеси не превышала 25°C. Затем к полученной смеси прибавляют 100 мл 30%-ной соляной кислоты и перемешивают 10 минут. Смесь выдерживают 1 ч при комнатной температуре, сформировавшийся осадок фильтруют, промывают 200 мл 1%-ного раствора HCl, затем тремя порциями по 300 мл воды. Отжатый продукт выкладывают на бумагу и сушат на воздухе до постоянного веса при 30°C. Получают 96,5 г продукта с температурой плавления 184-185°C. Выход 90% от теоретического. Полученный продукт представляет собой 1-бутилвиолуровую кислоту. В отгонную колбу вместимостью 250 мл помещают 21,95 г (0,1 моль) цинка диацетата дигидрата, приливают 60 мл этанола и растворяют при нагревании. Затем туда же добавляют 21,32 г (0,1 моль) 1-н-бутилвиолуровой кислоты и смесь нагревают при перемешивании на водяной бане при 50°C 5 мин до полного растворения вещества и образования прозрачного красного раствора. После этого растворитель упаривают на ротационном испарителе при температуре бани не выше 30°C до получения прозрачной красной смолы. К содержимому колбы приливают 100 мл эфира и растирают до получения порошкообразного осадка, после чего упаривают растворитель досуха в тех же условиях. Получают 38,4 г продукта в виде порошка красновато-кремового цвета (комплекса цинка ацетат - 1-бутил-5-оксииминопергидро-пиримидин-2,4,6-трионат). Выход близок к теоретическому (99,9%). Полученное вещество представляет собой трионат дигидрат цинка ацетат-1-бутил-5-оксииминопергидро-пиримидин-2,4,6. Полученное вещество извлекают из колбы, растирают в ступке до получения однородного мелкокристаллического порошка. Помещают в круглодонную колбу и сушат в вакууме при вращении на ротационном испарителе до постоянного веса. Получают 37,2 г продукта в виде порошка красновато-кремового цвета, представляющего собой новое вещество: 1-бутил-5-оксииминопергидропиримидин-2,4,6-трионата цинка ацетат со структурной формулой:

Выход близок к теоретическому (99,1%).

Заявителю неизвестны какие-либо источники информации, в которых бы содержались сведения об идентичных технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения условию патентоспособности «Новизна».

Как показывают приведенные ниже примеры, заявленное вещество обеспечивает важный технический результат, состоящий в значительном повышении эффективности лечения и профилактики отравлений угарным газом, окислами азота, газовыми смесями продуктов термодеструкции древесины, а также при лечении и профилактики гипоксических состояний.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения условию патентоспособности «Изобретательский уровень».

Реализация изобретения поясняется примерами.

Пример 1. Исследование защитного действия заявляемого вещества при отравлении продуктами горения осуществлялось на белых нелинейных крысах массой 180-200 г, возраст 13-14 недель. При исследовании антидотного действия при отравлении крыс угарным газом ингаляцию CO проводили в стандартной камере объемом 100 л с системой замкнутой циркуляции газов. Из баллона CO подавали в ингаляционную камеру с заданной скоростью в течение 4 минут, поддерживая заданные концентрации CO на уровне 100, 150 и 300 мг/м³. Концентрация CO контролировалась с помощью газового анализатора. Ингаляцию окислами азота (N₂O₃) крыс второй группы проводили в аналогичной системе. Уровень концентрации окислов азота в камере задавали действием серной кислоты на расчетные количества нитрита натрия. Препарат сравнения (ацизол) и заявляемое вещество вводились за 20-25 минут до ингаляции внутрижелудочно. Ацизол (прототип) вводили в виде водного раствора, а заявляемое вещество - в виде водно-крахмальной суспензии. Крысам третьей группы (контроль) вводили дистиллированную воду.

Каждая экспериментальная группа включала по 10 животных.

Защитный индекс антидота (коэффициент защиты) к определяли по формуле:

k=ЛД_x/ЛД₅₀,

где ЛД_x - доза токсиканта, вызывающая гибель 50% животных в условиях применения антидота,

ЛД₅₀ - доза токсиканта, вызывающая гибель 50% животных без применения антидота.

Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2.

Клинические проявления

Контроль. Через 60-90 секунд у животных наблюдалась одышка и атаксия, через 120-150 секунд появлялись судороги. Гибель всех животных наступала на 5-7 минуте.

Ацизол. Через 100-120 секунд наблюдалась одышка и небольшая атаксия, через 200-220 секунд появлялись судорожные подергивания, через 240 секунд наступала адинамия, часть животных погибла через 5 мин. Выжившие животные через 6-8 минут реагировали на раздражители. Через 17-22 минут признаки интоксикации у животных отсутствовали.

Заявляемое вещество. Через 140 секунд наблюдалась атаксия и одышка, через 180 секунд у животных появлялась гиподинамия, через 240 секунд у 3 из 10 животных наблюдалось боковое положение, через 7 минут все животные вышли из бокового положения. Через 16-22 минут признаки интоксикации у животных отсутствовали.

Как следует из таблицы 2 заявленное вещество значительно эффективнее прототипа при отравлении окислами азота.

Таким образом, по уровню выживаемости и по данным наблюдения за экспериментальными животными в постинтоксикационный период можно сделать вывод, что заявляемое вещество более эффективно, чем прототип при остром отравлении угарным газом.

Пример 2. Исследование защитного действия препаратов на модели гемической гипоксии.

Гемическую гипоксию моделировали на крысах внутримышечным введением летальных доз нитрита натрия. Препараты вводились внутрижелудочно за 25 минут до инъекции нитрита. Ацизол вводили в виде водного раствора, а заявляемое вещество в виде водно-крахмальной суспензии. В эксперименте участвовало 3 группы по 20 животных.

Результаты оценки защитного действия веществ на модели гемической гипоксии приведены в таблице 4.

Таким образом, заявляемое вещество защищает животных при гемической гипоксии в результате отравления нитритом натрия, даже при введении двойной абсолютно смертельной дозы (2ЛД-100) токсиканта, тогда как ацизол в данных условиях практически не обладает антидотным эффектом.

Пример 3. Исследование антигипоксантной активности веществ в условиях гипобарической гипоксии. Антигипоксантное действие веществ оценивали по продолжительности жизни крыс в барокамере в условиях разряжения воздуха, соответствующих 15000 м над уровнем моря. В эксперименте участвовало 5 групп по 10 животных. Двум группам крыс вводили ацизол в двух дозах, двум другим группам - заявляемый препарат в двух дозах, пятая группа (контроль) получала дистиллированную воду. Препараты вводились внутрижелудочно в двух дозах за 30 минут до испытания.

Результаты изучения антигипоксантной активности веществ приведены в таблице 5.

Таким образом, заявляемое вещество превосходит ацизол по антигипоксантному эффекту при гипобарической гипоксии.

Пример 4. Исследование влияния препаратов на биохимические и другие показатели адаптационного статуса животных в условиях хронической интоксикации газовой смесью продуктов термодеструкции древесины.

Подопытные животные (крысы) на протяжении 15 суток подвергались ежедневно однократному ингаляционному воздействию субтоксичных концентраций газовой смеси продуктов термодеструкции древесины. Препараты вводили внутрижелудочно ежедневно через 30 минут после окончания затравки в дозе 40 мг/кг. В эксперименте участвовало 4 группы по 10 животных:

Группа 1 - контроль, интактные здоровые животные;

Группа 2 - животные, подвергавшиеся ингаляции газовой смесью;

Группа 3 - животные, подвергавшиеся ингаляции газовой смесью в условиях защиты ацизолом;

Группа 4 - животные, подвергавшиеся ингаляции газовой смесью в условиях защиты заявляемым веществом.

На 16-й день эксперимента у животных определяли биохимические показатели, характеризующие влияние препаратов на показатели антиоксидантной активности легких: весового коэффициента легких ВКЛ (г/кг массы тела), содержания малонового диальдегида (МДА, Нмоль/мг белка), аскорбиновой кислоты (АК, мкг/мг белка), восстановленного глутатиона (Г-SH. мкг/мг белка) в гомогенатах легких крыс. Эти показатели характеризуют сопротивляемость легких развитию отека (нарушению проницаемости легочных мембран) и оксидантному поражению паренхимы органа.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что защитный эффект у заявляемого вещества выражен в большей степени, чем у ацизола.

Параллельно с биохимическими исследованиями, для оценки влияния препаратов на полноту лечебно-профилактического эффекта со стороны основных органов-«мишеней» патологического воздействия продуктов горения, на 16-й день эксперимента определяли у животных физиологические показатели, такие как частоту дыхания (ЧД), отношение вдоха к выдоху, характеризующего степень бронхообтурации, напряжение кислорода в крови (pO₂), показатели систолического артериального давления (АД), частоты сердечных сокращений (ЧСС), суммации подпороговых импульсов нервной системы (СПИ), мышечной силы и показатели поведения (латентный период в тесте «открытого поля»), количество актов в тесте спонтанной двигательной активности - СДА). Эти показатели характеризуют состояние основных адаптационных систем организма, препятствующих возникновению и развитию патологических процессов. Также при осмотре оценивалось общее состояние животных.

Судя по данным показателям, защитный эффект у заявляемого вещества выражен больше, чем у ацизола.

Пример 5. Изучение влияния веществ на физическую выносливость животных. Физическую выносливость оценивали по продолжительности принудительного плавания крыс с нагрузкой, составляющей 10% от веса животного. Тестирование проводилось в стеклянном бассейне цилиндрической формы с вертикальными стенками, при температуре воды 20°C. Критерием утомления животного считали погружение ниже уровня воды, при котором оно в течение 10 секунд не может всплыть на поверхность. Крысы, набранные для эксперимента, предварительно проходили отбор и рандомизацию по группам таким образом, чтобы время плавания у каждой особи отличалось от среднего показателя в группе не более чем на 10%. Каждая экспериментальная группа включала по 12 животных. Препараты вводились внутрижелудочно. Результаты сравнивались с группой контрольных животных, получавших вместо препаратов дистиллированную воду.

Эффективность заявленного вещества по сравнению с ацизолом и контролем оценивали в режиме однократного и курсового введения препаратов. В первой методике препарат вводили однократно за 1 ч до тестирования, после чего проводили плавательный тест однократно. В случае курсового режима применения, препараты в выбранной дозе вводили ежедневно 1 раз в сутки на протяжении 7-ми суток. Тестирование проводили на следующий день после завершения курса, после чего еще раз вводили дозу препарата и через 1 ч повторно проводили плавательный тест.

Таким образом, заявляемое вещество в условиях данной модели заметно эффективнее, чем ацизол, увеличивает физическую выносливость крыс, как при однократном, так и курсовом введении препаратов. Также по результатам теста повторного плавания, характеризующего способность препарата ускорять восстановление физической работоспособности после перенесенной нагрузки, заявляемое вещество имеет достоверное преимущество перед ацизолом.

Пример 6. Изучение острой токсичности заявляемого вещества в сравнении с ацизолом при внутрижелудочном введении крысам-самцам. Для этого вещества в дозах, кратных 100 мг, вводили соответствующим группам животных. Число животных в каждой группе составляло 5 особей. Ацизол вводили крысам в виде водного раствора, а заявляемое вещество - в виде водно-крахмальной суспензии. Количество павших животных оценивали на третьи сутки после введения веществ. На основе этих данных рассчитывали среднесмертельную дозу ЛД-50, вызывающую гибель 50% животных. Результаты исследования приведены в таблице 9.

Полученные результаты свидетельствуют, что острая токсичность заявляемого вещества в 2,27 раза ниже, чем у ацизола.

Антидот окиси углерода, представляющий собой 1-бутил-5-оксииминопергидропиримидин-2,4,6-трионата цинка ацетат со структурной формулой: