Фундаментальные аспекты создания на основе минерала бишофит магний-содержащих лекарственных средств 14. 00. 25 фармакология, клиническая фармакология
Скачать 0.76 Mb.
|
- Навигация по данной странице:
- Научный консультант
- Официальные оппоненты
- Ведущая организация
- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы иследования
|
На правах рукописи ИЕЖИЦА ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛА БИШОФИТ МАГНИЙ-СОДЕРЖАЩИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ 14.00.25 – фармакология, клиническая фармакология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Волгоград – 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Защита диссертации состоится «___» ___________ 2008 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.02 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава» (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1) С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава». Автореферат разослан «___» __________ 2008 г. Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор А.Р. Бабаева ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы Магний является важнейшим макроэлементом, универсальным регулятором биохимических и физиологических процессов, что определяется, прежде всего, его кофакторной ролью в ферментах и модулирующей функцией в ионных каналах. Являясь вторым по распространенности катионом внутри клетки, магний участвует в энергетическом, пластическом и электролитном обмене. Различные аспекты биохимической, физиологической и патогенетической роли магния описаны в многочисленных работах Тутельяна В.А. [2002], Спасова А.А. [1997; 2000; 2003], Агаджаняна Н.А. [2001], Скального А.В. [2004], Durlach J. [1969-2007], Altura B.M. [1984-2003], Seelig M [1980-2003], Rayssiguier Y [1977-2005], Mazur A [2007], Wolf F.I. [2003], Weglicki W.B. [1992, 1994], Vink R. [2004], Vormann J. [2003], Quamme G.A. [1981, 1989, 2000], Schlingmann K.P. [2004]. За последние несколько десятилений отмечено снижение поступления магния в организм. Основными причинами этого является как характер питания, так и изменение экологической обстановки, уменьшение содержания магния в экосистеме в целом [Altura B.M., 1994; Спасов А.А., 2000]. В США в общей популяции гипомагнезиемия встречается у 2,5-15% [Ma J. et al., 1995], а в Германии – у 14% населения [Schimatschek H.F., Rempis R., 2001]. Среди патологии элементного статуса у населения России недостаточность магния занимает лидирующую позицию наряду с распространенностью дефицита йода, кальция, цинка, селена [Тутельян В.А., 2002]. По современным представлениям дефицит магния приводит к 1) дефициту функционально-активных ферментов, 2) развитию генерализованного воспаления с последующей системной дисплазией соединительной ткани, 3) критическому изменению соотношения Ca:Mg и, как следствие, нарушению электролитного обмена, основных биохимических и физиологических процессов. Согласно последним исследованиям обозначенные изменения являются ключевыми в развитии целого ряда патологических состояний. В последние годы в клинической оценке дефицита магния и в последующей тактике коррекции выявленного нарушения обмена элемента появились факты упрощенной трактовки этого сложного состояния, попытки лечения различными препаратами магния, не имеющими доказательной базы исследований. Анализ состояния фармацевтического рынка магнийсодержащих препаратов продемонстрировал, что в России выпускается только 2 препарата для внутреннего введения, не отвечающие необходимым фармакодинамическим и фармакокинетическим свойствам (Mg сульфат и Mg карбонат). Эффективность препаратов магния существенно различается, а литературные источники часто содержат достаточно противоречивые сведения о биодоступности в них магния [Firoz M., Graber M., 2001; Kiss Z., 2006; Lindberg J.S., 1990; Bøhmer T. et al., 1990; Mühlbauer B. et al., 1991; Szyszka A. et al., 1994], более того, не однозначны параметры острой токсичности различных органических и неорганических солей магния. Необходимо отметить, что единственный препарат для внутривенного введения, выпускаемый в России, – Mg сульфат – обладает таким побочным эффектом, как способность вызывать гипохлоремический алкалоз и поэтому, например, в США в настоящее время активно вытесняется Mg хлоридом (препарат для парентерального введения Chloromag). С другой стороны, сложившийся дефицит магний-содержащих препаратов на российском фармацевтическом рынке, вероятно, связан с недооценкой данной проблемы в отечественном здравоохранении и фармации. В 2000 году в Волгоградском государственном медицинском университете была разработана инициативная комплексная программа “Российский магний”, в соответствии с которой было проведено комплексное изучение фармакологических свойств минерала бишофит (MgCl2·6H2O) и продуктов его переработки. Учитывая большой положительный опыт применения бишофита и магний-содержащих препаратов при различных заболеваниях, а также достаточно большой перечень препаратов в основном импортного производства (магне В6, магнерот, кормагнезин, магнесол, промагсан), представляется целесообразным создание новых магний-содержащих препаратов на основе минерала бишофит, обладающих более оптимальными показателями фармакокинетики и фармакодинамики. Диссертационная работа выполнена в рамках инициативной комплексной программы “Российский магний” Волгоградского государственного медицинского университета, регионального гранта администрации Волгоградской области «Разработка лекарственных средств на основе природного сырья Волгоградской области минерала «Бишофит» по договору № 05-2000, а также в соответствии с научным планом НИР ВолГМУ (номер государственной регистрации 01.20.02 15607). Цели и задачи исследования. Разработка методологических подходов к оценке фармакологических свойств органических и неорганических солей магния и научное обоснование направленного создания магний-содержащих препаратов, продуктов переработки минерала бишофит, для энтерального и парентерального введения с учетом фундаментальных патофизиологичеких и патобиохимических основ нарушения гомеостаза магния. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
Научная новизна исследования. Впервые проведено сравнительное изучение фармакологической активности 11-ти органических (Mg L-, D- и DL-аспарагинат, Mg L- и DL-глутамат, Mg DL-пироглутамат, Mg глицинат, Mg лактат, Mg сукцинат, Mg тауринат, Mg цитрат), 8-ми неорганических (Mg хлорид, Mg нитрат, Mg тиосульфат, Mg трисиликат, Mg гидрофосфат, Mg карбонат, Мg оксид, Mg сульфат) солей магния и 4-х коммерческих магний-содержащих препаратов (Mg L-аспарагинат в таблетках, магне В6, аспаркам, магнерот) при пероральном введении в условиях алиментарного и лекарственного дефицитов магния. Установлено, что Mg хлорид и Mg L-аспарагинат устраняют дефицит магния быстрее других солей. Впервые показана более высокая биодоступность комплекса магния с L-стереоизомером аспарагиновой кислоты, по сравнению с DL- и D-стереоизомерами и другими изучаемыми солями магния. Установлено, что применение витамина В6 с Mg хлоридом и Mg L-аспарагинатом приводит к увеличению биодоступности данных солей, а по скорости компенсации дефицита магния данные комбинации превосходят препарат сравнения магне В6 (Mg лактат с витамином В6). Впервые проведено изучение фармакологических свойств Mg хлорида и Mg L-аспарагината, а так же их комбинаций с витамином В6 в условиях патологии. Установлено, что Mg хлорид и Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 при пероральном применении устраняют иммуно-воспалительную реакцию и восстанавливают порог болевой чувствительности, оказывают гиполипидемический и антиаритмический эффекты, благоприятно влияют на течение кальцийоксалатного уролитиаза, а также способствуют нормализации гемореологического статуса у животных с дефицитом магния. Показано, что изучаемые комбинации солей магния с пиридоксином обладают наибольшей антидепрессантоподобной, анксиолитической и противосудорожной активностью, по сравнению с некомбинированными солями. Обнаружено, что соли магния способствуют стабилизации/модуляции активности серотонинергических и м-холинергических структур, ослабляют адренергические влияния в ЦНС в условиях алиментарного дефицита магния. Установлено, что Mg хлорид, Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 являются малотоксичными и безопасными. Изучено влияние калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты на последствия нарушения гомеостаза калия и магния в условиях дефицита магния и лекарственной (фуросемидной, дигоксиновой) интоксикации. Впервые проведено сравнительное изучение фармакологической и токсикологической активности растворов K,Mg L-, D- и DL-аспарагината. Научно-практическая значимость работы. Показана значительная роль витамина В6 в увеличении биодоступности магниевых солей. Экспериментально доказана эффективность Mg хлорида и Mg L-аспарагината в комбинации с витамином В6 при депрессивных состояниях, судорожных припадках, системном воспалении, дислипидемии, аритмиях, нарушении гемобиологического статуса, формировании уролитиаза в условиях алиментарного дефицита магния. Данные результаты позволяют обосновать перспективность создания на основе комбинаций Mg хлорида и Mg L-аспарагината с витамином В6 лекарственной формы для перорального применения в качестве средств коррекции дефицита магния и ассоциированной с ним патологии. Реализация результатов исследования. Оригинальные экспериментальные модели формирования уролитиаза в условиях алиментарного дефицита магния и интоксикации этиленгликолем, а также экспериментальные модели формирования депрессивно-подобного поведения, снижения аритмогенного и судорожного порога в условиях алиментарного дефицита магния применяются в НИИ Фармакологии ВолГМУ и лабораторией патологии Волгоградского научного центра РАМН при проведении научных экспериментов. Результаты работы включены в лекционный материал для студентов лечебного, педиатрического, фармацевтического факультетов, слушателей факультета усовершенствования врачей и провизоров на кафедрах фармакологии, общей химии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ, на кафедрах фармакологии Саратовского и Ростовского государственных медицинских университетов. Создан новый лекарственный препарат для инъекций и инфузий (Аспаркам-L, "Биосинтез", Россия и РУП "Белмедпрепараты", Белоруссия) на основе калий магниевой соли L-аспарагиновой кислоты в качестве средства коррекции дефицита калия и магния. Основные положения, выносимые на защиту
Апробация работы. Материалы работы доложены на 55-ой и 58-ой конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров, Пятигорская государственная фармацевтическая академия, г. Пятигорск (2000; 2003); на V Международном симпозиуме “Биологически активные добавки к пище и проблемы здоровья семьи”, Красноярск (27-29 июня 2001); на Съезде “Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения”, г. Санкт-Петербург (4-6 июля 2002); на IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», г. Москва (8-12 апреля 2002); на Всероссийской научной конференции “Нейрофармакология в XXI веке”, посвященной 110-летию академика АМН СССР С.В.Аничкова, г. Санкт-Петербург (18-20 сентября 2002); на 15-ом Конгрессе Европейского колледжа Нейропсихофармакологии (15th Congress of the European College of Neuropsychopharmacology), Barcelona, Spain (October 5-9, 2002); на Юбилейной научно-практической конференции “Роль курортной науки и практики в охране здоровья населения России”, посвященной 200-летию Кавказским минеральным водам, Государственный научно-исследовательский институт курортологии, г. Пятигорск (2003); на 2-ом и 3-м Съездах Российского Научного Общества фармакологов – “Фундаментальные проблемы фармакологии”, д/о “Подмосковье”, г. Москва (21-25 апреля 2003) и “Фармакология – практическому здравоохранению”, г. Санкт-Петербург (23-27 сентября 2007); на Международной научно-практической конференции, посвященной 200-летию Кавказских Минеральных Вод (“Биоресурсы. Биотехнологии. Инновации Юга России”), г. Пятигорск (21-24 октября 2001); на международном конгрессе “Кардиостим-2004”, г. Санкт-Петербург (5–7 февраля 2004); на 8-ом и 9-ом Международных симпозиумах по биометалам в биологии и медицине (8th International Symposium on Metal Ions in Biology and Medicine, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary, May 18-22, 2004; 9th International Symposia on Metal Ions in Biology and Medicine “Metal ions role in life: an integrated view”, Centro de Congressos da Universidade Católica, Lisboa, Portugal, May 21-24, 2006); на 1-ом Съезде Российского общества медицинской элементологии (Росмэм), г. Москва (9-10 декабря 2004); на Гордоновской конференции по магнию в биохимических процессах и медицине (Gordon Research Conference on Magnesium in Biochemical Processes & Medicine), Ventura, California, USA (February 6-11, 2005); на 8-ой региональной конференции Европейского колледжа Нейропсихофармакологии (8th ECNP Regional Meeting), Moscow, Russia (April 14-16, 2005); на Первом Всероссийском съезде аритмологов, г. Москва (16-18 июня 2005); на 1-ом Европейском конгрессе по магнию (Ist Annual European Congress & X Jubilee Polish Magnesium Symposium) “Magnesium and other bioelements in organism and in environment”, Kraków, Poland (September 23-24, 2005); 4-ой Международной конференции “Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам”, д/о “Подмосковье”, г. Москва (13-16 марта 2006); на XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», г. Москва (3-7 апреля 2006); на 11-ом Международном симпозиуме по магнию (11th International Magnesium Symposium & Joint Meeting of the Japanese Society for Magnesium Research), Shima Kanko Hotel, Kashikojima, Japan (October 23-26, 2006) и на II-ой Международной научно-практической конференции “Биоэлементы” (Научные основы и опыт применения биоэлементов в медицине, спорте, пищевой промышленности и сельском хозяйстве), г. Оренбург (23-25 января 2007). По теме диссертации опубликовано 55 работ. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 318 страницах машинописного текста, иллюстрирована 6 рисунками, содержит 36 таблиц и 1 приложение. Состоит из "Введения", "Обзора литературы" (глава I) и 9-ти глав собственных исследований (главы III – XI), обсуждения результатов (глава XII), выводов и списка литературы, включающего 79 отечественных и 611 зарубежных источников. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы иследования Материалы. Проведено изучение фармакологической активности 11-ти органических (Mg L-, D- и DL-аспарагинат, Mg L- и DL-глутамат, Mg DL-пироглутамат, Mg глицинат, Mg лактат, Mg сукцинат, Mg тауринат, Mg цитрат), 8-ми неорганических (Mg хлорид, Mg нитрат, Mg тиосульфат, Mg трисиликат, Mg гидрофосфат, Mg карбонат, Мg оксид, Mg сульфат)1 солей магния и 4-х коммерческих магний-содержащих препаратов (Mg L-аспарагинат в таблетках, Пятигорская государственная фармацевтическая академия; магне В6 фирмы Sanofi-Aventis, Франция; аспаркам фирмы ОАО “Фармак”, Украина; магнерот фирмы Wörwag Pharma, Германия). Наиболее активные органические и неорганические соли магния комбинировали с витамином В6 (пиридоксин производства «F. Hoffman La Roche A.G.», Германия). Исследования были выполнены на 2653 половозрелых нелинейных белых крысах-самцах массой 170-260 г, 571 белых неимбредных мышах обоего пола массой 22-24 г и 43 морских свинках, массой 550-720 г. Животные содержались в условиях вивария, согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ Р 50258-92, ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997). Эксперименты были одобрены комитетом по этической экспертизе исследований Волгоградского Государственного Медицинского Университета (протокол №35-2006 от 27.03.2006). Для моделирования алиментарного дефицита магния животные содержались на магнийдефицитной диете «ICN Biomedicals Inc.» (Aurora, Ohio, США), которая включала 20,0% казеина, 70,0 % крахмала, 0,3% DL-метионина, 0,2% холина битартрата, 3,5% диеты составляла полиминеральная смесь AIN-76, не содержащая магний.
Антидепрессантная и транквилизирующая активность солей магния изучалась в условиях тестов «открытое поле» [Bureš Y., Burešová O., 1983], «крестообразный лабиринт» (Pellow S., Chopin P., 1985), а также тесте Порсольта [Porsolt R.D., 1977] в модификации Detke M.J. [1996]. Изучение центрального механизма действия магниевых солей, по сравнению с магнийдефицитными животными, проводилось с использованием методик, основанных на взаимодействии с основными нейромедиаторами [Андреева Н.И., 2005]. Влияние на моноаминергические системы мозга изучалось в тестах с фенамином (5 мг/кг, в/б), апоморфином (1,5 мг/кг, в/б), клофелином (0,1 мг/кг, в/б) и 5-гидрокситриптамином (150 мг/кг, в/б); холинергическое действие изучалось по изменению эффектов никотина (6 мг/кг, в/б) и ареколина (15 мг/кг, в/б). Судорожный порог оценивался согласно методике, описанной Ворониной Т.А., Неробковой Л.Н. [2005]. Методом пробит-анализа устанавливалась TID50 – доза коразола, вызывающаю судороги у 50% животных. Для оценки тяжести системной воспалительной реакции подсчитывали общее количество лейкоцитов крови и лейкоцитарную формулу [Предтеченский В.В., Боровская В.М., 1950], оценивали выраженность гиперемии ушных раковин [Bussière F.I. et al., 2002], измеряли массу селезенки и рассчитывали весовой коэффициент селезенки. Для оценки тяжести фибромиалгии измерение болевого порога проводилось с использованием механического анальгезиметра (тест Randall L.O., Selitto J. [1957]; Шварц Г.Я., Сюбаев Р.Д. [2005]). Величиной болевого порога являлся вес в граммах, при достижении которого проявлялся рефлекс отдергивания лапы. Для оценки состояния центральной ноцицепции использовался метод болевого электрического раздражения корня хвоста биполярными подкожными электродами [Carroll M.N., 1960]. Способность солей магния изменять аритмогенный порог при профилактическом введении изучалась на модели хлоридкальциевой аритмии. Доза кальция хлорида, вызвавшая аритмию у 50% животных (ATD50), была рассчитана с помощью пробит-анализа. Антиаритмическое действие солей магния изучали в соответствии с “методическими указаниями по изучению антиаритмической активности фармакологических веществ” [Каверина Н.В. и др., 2000]. Аритмия с механизмом ранней постдеполяризации моделировалась по общепринятой методике с помощью аконитина (50 мкг/кг), задержанной постдеполяризации – строфантина K (0,5 мг/кг) и хлорида кальция (250 мг/кг). Эффективность препаратов оценивали по их способности предупреждать возникновение аритмии и фибрилляций, удлинять время латентного периода и время выживания животных в эксперименте. На модели аконитиновой аритмии для препаратов были рассчитаны ED50 и антиаритмический индекс (LD50/ED50), отражающий терапевтическую широту препарата. Для оценки липидного статуса спектрофотометрически измеряли уровень общего холестерина, триглицеридов, ЛПВП в сыворотке крови. Концентрация аполипопротеинов А1 и В оценивалась турбидиметрически. Уровень ЛПНП рассчитывался по формуле Фридвальда, также проводилась оценка индекса атерогенности [Friedewald W.T. et al., 1972; Izawa S. et al., 1997]. Влияние исследуемых солей магния на гемореологический статус оценивалось по следующим показателям: вязкость крови, стандартизированной по гематокриту 45%, и бедной тромбоцитами плазмы [Добровольский Н.А., 1989; Муравьев А.В. и др., 1998], величина гематокрита, количество тромбоцитов крови [Баркаган З.С., Балуда В.П., 1980], вязкость взвеси и индекс агрегации эритроцитов, процессы агрегации тромбоцитов [Born G., 1962; Габбасов З.А. с соавт., 1989], тромбиновое и протромбиновое время, активированное парциальное тромбопластиновое время, а также время образования нитей фибрина [Баркаган З.С., Момот А.П., 2001]. Экспериментальный уролитиаз моделировали в условиях алиментарной гипомагнезиемии, а также путем добавления в питьевую воду этиленгликоля (0,75% р-р) и аммония хлорида (2% р-р) [Fan J., 1995]. Количество кристаллов оксалата в моче животных подсчитывали при помощи микроскопа «Биолам ЛОМО» (г. Санкт-Петербург). Уровень оксалатов в моче определялся титриметрически по методу Сивориновского Г.А. [1969], неорганических фосфатов – по реакции образования окрашенного комплекса с молибдатом аммония, кальция – с о-крезолфталеином, креатинина по реакции Яффе с использованием стандартных диагностических наборов фирмы «Витал-диагностикум», г. Санкт-Петербург. Острая токсичность солей магния определялась при пероральном введении [Арзамасцев Е.В. с соавт., 2005]. Статистическую обработку результатов проводили с помощью параметрических и непараметрических методов анализа [Гланц С., 1998]. Для обработки результатов использовалась программа «Statistica 6.0». Каталог: common -> img -> uploaded -> files -> vak -> announcements -> biolog biolog -> Системный подход к оценке состояния иммунного гомеостаза при остром инфаркте миокарда 14. 00. 36 аллергология и иммунология biolog -> Ультраструктурная реорганизация коры надпочечников при экстремальных воздействиях (общей гипоксии, гипертермии и генетически детерминированных нарушениях метаболизма) 03. 00. 25 гистология, цитология, клеточная биология biolog -> Интероцептивные эффекты психотропных препаратов 14. 00. 25-фармакология, клиническая фармакология biolog -> Механизмы послеоперационных нарушений моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки и их фармакологическая коррекция 14. 00. 16 патологическая физиология biolog -> Гетерогенность тромбоцитов человека и животных. Связь морфологических особенностей с функциональным состоянием >03. 00. 25 гистология, цитология, клеточная биология biolog -> Роль цитомегаловирусной инфекции в патологии плода и новорожденного. Поиск новых противовирусных средств. 03. 00. 06. Вирусология biolog -> Закономерности влияния пестицидов на показатели метаболизма агрокультур и формирование патологий раннего онтогенеза человека 03. 00. 16 экология 03. 00. 04 биохимия biolog -> Экспериментальное обоснование разработки средств профилактики при сочетанном воздействии на животных токсичных элементов, микотоксинов и пиретроидов 16. 00. 04 ветеринарная фармакология с токсикологией; 16 biolog -> Новые бактериоцины лактококков и их практическое использование biolog -> Оглы паразитизм и хищничество представителей типа arthropoda в агробиоценозах основных ягодных культур Скачать 0.76 Mb. Поделитесь с Вашими друзьями:
|
