RU2189813C1

RU2189813C1 - Antihypoxic medicinal agent

Info

Publication number: RU2189813C1
Application number: RU2001115749A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Слепнева; Г.А. Хмылова; Н.Н. Алексеева; Е.А. Селиванов
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-09-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: invention relates to medicinal agents with an antihypoxic effect. Invention proposes an agent that is an aqueous 10-18% solution of sodium fumarate. The medicinal agent can be used as a component in any schedules of infusion-transfusion therapy. The preparation eliminates the metabolic acidosis and shows antioxidant properties also. EFFECT: valuable medicinal properties of preparation. 1 cl, 3 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к лекарственным препаратам, включающим соли органических кислот, содержащих две карбоксильные группы, а именно фумаровокислый натрий (фумарат натрия). Указанный лекарственный препарат может найти применение при лечении гипоксических состояний. The invention relates to medicine, in particular to medicines, including salts of organic acids containing two carboxyl groups, namely sodium fumaric acid (sodium fumarate). The specified drug may find application in the treatment of hypoxic conditions.

Гипоксия - это явление, развивающееся как в условиях дефицита кислорода во внешней среде, так и в результате патологий, связанных с нарушением функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также при нарушении транспортной функции крови. Во всех случаях происходит снижение доставки кислорода к тканям до уровня, недостаточного для поддержания функции, метаболизма и структуры клетки. Тканевая гипоксия и связанные с ней повреждения в клеточной системе энергообразования являются одной из основных причин развития необратимой стадии многих заболеваний. Hypoxia is a phenomenon that develops both in conditions of oxygen deficiency in the environment and as a result of pathologies associated with impaired functions of the respiratory and cardiovascular systems, as well as with a violation of the transport function of the blood. In all cases, there is a decrease in oxygen delivery to tissues to a level insufficient to maintain cell function, metabolism and structure. Tissue hypoxia and related damage in the cellular system of energy production are one of the main reasons for the development of the irreversible stage of many diseases.

Известен антигипоксический ферментный препарат цитохром С, получаемый экстракцией из ткани сердца крупного рогатого скота или свиней [Горбачев В. В. Недостаточность кровообращения. Минск, "Вышэйшая школа", 1999, с. 487-488] . Цитохром С принимает участие в тканевом дыхании и обладает антигипоксическим действием. Его выпускают в виде 0,25%-ного водного раствора и вводят внутримышечно или внутривенно на фоне 0,9%-ного изотонического раствора хлористого натрия или 5%-ного раствора глюкозы со скоростью 30-40 капель в минуту. Суточная доза до 32 мг цитохрома С. Known antihypoxic enzyme preparation cytochrome C, obtained by extraction from the tissue of the heart of cattle or pigs [Gorbachev V. Century. Circulatory failure. Minsk, "Higher School", 1999, p. 487-488]. Cytochrome C takes part in tissue respiration and has an antihypoxic effect. It is produced in the form of a 0.25% aqueous solution and is administered intramuscularly or intravenously against a background of a 0.9% isotonic sodium chloride solution or 5% glucose solution at a rate of 30-40 drops per minute. Daily dose up to 32 mg of cytochrome C.

Недостатком цитохрома С является его животное происхождение. При его применении бывают аллергические реакции и индивидуальная непереносимость чужеродных белков. The disadvantage of cytochrome C is its animal origin. When it is used, there are allergic reactions and individual intolerance of foreign proteins.

Также известен антигипоксический препарат [поли-(2,5-дигидроксифенилен)] -4-тиосульфокислота, известный как "олифен" или "гипоксен" [ВФС 42-35-06-99] . Указанный препарат выпускается в виде 7%-ного водного раствора натриевой соли [поли-(2,5-дигидроксифенилен)] -4-тиосульфокислоты и вводится внутривенно разведенным в физиологическом растворе (2 мл на 200 мл физиологического раствора) или в растворе глюкозы (2 мл на 400 мл раствора глюкозы). Гипоксен (олифен) успешно применялся при эндогенной интоксикации в случаях острого разлитого перитонита, уменьшая летальность, при ишемической болезни сердца и нейроциркуляторной дистонии, при шоке, в процессе послеоперационного ведения больных с раком легкого и т. д. [Материалы конференции "Антигипоксанты и актопротекторы: итоги и перспективы". Санкт-Петербург, 1994, с. 19, 114, 125, 134]. Однако отмечалось, что гипоксен может вызывать вегетативные и аллергические изменения, а также вызывать возникновение флебитов в месте вливания [там же, с. 116]. Also known antihypoxic drug [poly- (2,5-dihydroxyphenylene)] -4-thiosulfonic acid, known as "oliphene" or "hypoxene" [VFS 42-35-06-99]. The specified preparation is issued in the form of a 7% aqueous solution of the sodium salt of [poly- (2,5-dihydroxyphenylene)] -4-thiosulfonic acid and is administered intravenously diluted in saline (2 ml per 200 ml of saline) or in glucose solution (2 ml per 400 ml of glucose solution). Hypoxene (olifen) has been successfully used for endogenous intoxication in cases of acute diffuse peritonitis, reducing mortality, in coronary heart disease and neurocirculatory dystonia, in shock, in the process of postoperative management of patients with lung cancer, etc. [Materials of the conference “Antihypoxants and actoprotectors: results and prospects. " St. Petersburg, 1994, p. 19, 114, 125, 134]. However, it was noted that hypoxene can cause vegetative and allergic changes, as well as cause phlebitis at the injection site [ibid, p. 116].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому лекарственному средству является плазмозамещающий раствор для лечения шока и кровопотери Мафусол [патент РФ 1630043, МКИ 5 А 61 К 35/14, опубл. 1994, БИ 4]. Указанный раствор включает 1,2-1,4 мас.% фумарата натрия, 0,55-0,65 маc. % хлорида натрия, 0,025-0,035 маc.% хлорида калия и 0,005-0,0015 маc.% хлорида магния в воде. Мафусол является эффективным плазмозамещающим раствором, восстанавливающим показатели системной гемодинамики и одновременно активирующим процессы окислительного метаболизма; в условиях кислородной недостаточности при геморрагическом шоке Мафусол поддерживает клеточные механизмы энергообразования, то есть проявляет антигипоксическую активность. Лечение Мафусолом кровопотери и геморрагического шока требует введения ежесуточно 800-1200 мл указанного инфузионного раствора. The closest set of essential features to the claimed drug is a plasma-replacement solution for the treatment of shock and blood loss Mafusol [RF patent 1630043, MKI 5 A 61 K 35/14, publ. 1994, BI 4]. The specified solution includes 1.2-1.4 wt.% Sodium fumarate, 0.55-0.65 wt. % sodium chloride, 0.025-0.035 wt.% potassium chloride and 0.005-0.0015 wt.% magnesium chloride in water. Methusol is an effective plasma replacement solution that restores systemic hemodynamics and at the same time activates the processes of oxidative metabolism; in conditions of oxygen deficiency in hemorrhagic shock, Methusol supports cellular mechanisms of energy production, that is, it exhibits antihypoxic activity. Treatment of blood loss and hemorrhagic shock with Methusol requires the introduction of 800-1200 ml of the indicated infusion solution daily.

Однако существуют заболевания, вызывающие гипоксию, при которых инфузии больших объемов раствора противопоказаны, например черепно-мозговая травма, инфаркт миокарда, инсульт, т. к. при этом может развиться отек тканей (легкого, мозга). However, there are diseases that cause hypoxia, in which infusions of large volumes of the solution are contraindicated, for example, traumatic brain injury, myocardial infarction, stroke, because this can lead to tissue edema (lung, brain).

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в создании лекарственного препарата, способного корректировать энергетический статус клеток организма при гипоксии, в условиях, когда введение больших объемов инфузионных растворов противопоказано. The technical result achieved in the claimed invention is to create a medicinal product capable of adjusting the energy status of body cells during hypoxia, in conditions where the introduction of large volumes of infusion solutions is contraindicated.

Указанный технический результат достигается тем, что в лекарственном средстве, включающем фумарат натрия и воду, фумарат натрия взят в количестве 10-18 мас.%. The specified technical result is achieved in that in a medicinal product comprising sodium fumarate and water, sodium fumarate is taken in an amount of 10-18 wt.%.

Известны концентрированные водные растворы солей, применяющиеся для внутривенного введения [М. Д. Машковский, Лекарственные средства, Вильнюс, 1993, т. 2, с. 77-78, 94]. Так, гипертонический раствор хлористого натрия с концентрацией соли 10 маc.% применяют для остановки легочного, желудочного или кишечного кровотечения и для усиления диуреза (осмотический диурез); 20-25% раствор сульфата магния используют, например, для быстрого снижения артериального давления, 10%-ный раствор хлористого кальция применяют при аллергических реакциях (крапивница, сенная лихорадка); 30% раствор гипосульфит (тиосульфат) натрия - как противотоксическое, противовоспалительное и десенсибилизирующее средство. Known concentrated aqueous solutions of salts used for intravenous administration [M. D. Mashkovsky, Medicines, Vilnius, 1993, v. 2, p. 77-78, 94]. So, a hypertonic solution of sodium chloride with a salt concentration of 10 wt.% Is used to stop pulmonary, gastric or intestinal bleeding and to enhance diuresis (osmotic diuresis); A 20-25% solution of magnesium sulfate is used, for example, to quickly reduce blood pressure, a 10% solution of calcium chloride is used for allergic reactions (urticaria, hay fever); 30% sodium hyposulfite (thiosulfate) solution - as an anti-toxic, anti-inflammatory and desensitizing agent.

По общему правилу эти препараты вводят медленно, избегая попаданий под кожу, чтобы не вызвать некроз; у больного эти инъекции вызывают неприятные ощущения, болезненность и т.п. Концентрированные растворы солей не физиологичны. As a general rule, these drugs are administered slowly, avoiding skin contact, so as not to cause necrosis; in a patient, these injections cause discomfort, pain, etc. Concentrated salt solutions are not physiological.

Фумарат натрия, как это было обнаружено нами, не вызывает у больного неприятных ощущений, он не раздражает стенку кровеносного сосуда. Инфузии концентрированного раствора фумарата натрия переносятся легко. Sodium fumarate, as it was discovered by us, does not cause unpleasant sensations in the patient; it does not irritate the wall of the blood vessel. The infusion of a concentrated solution of sodium fumarate is easily tolerated.

Пример 1. Example 1

Для получения 10% раствора 400 г фумарата натрия растворяют в дистиллированной воде, доводя объем раствора до 3,9 л. Устанавливают рН раствора в пределах 6,5-7,0 добавлением НС1 и доводят объем раствора до 4 л. Раствор фильтруют через фильтр миллипор, разливают во флаконы объемом 100 мл в стерильном боксе; флаконы закрывают герметически и стерилизуют автоклавированием при 120^oС и давлении 1,1 атм в течение 30 минут.To obtain a 10% solution, 400 g of sodium fumarate is dissolved in distilled water, bringing the volume of the solution to 3.9 L. Set the pH of the solution in the range of 6.5-7.0 by adding HC1 and adjust the volume of the solution to 4 L. The solution is filtered through a millipore filter, poured into 100 ml vials in a sterile box; the vials are sealed and sterilized by autoclaving at 120 ^{° C.} and a pressure of 1.1 atm for 30 minutes.

Концентрацию фумарата натрия определяют спектрофотометрически при длине волны λ=250 нм, она составила 10 мас.%, рН раствора контролируется в процессе получения и двухлетнего хранения. The concentration of sodium fumarate is determined spectrophotometrically at a wavelength of λ = 250 nm, it was 10 wt.%, The pH of the solution is monitored during preparation and two-year storage.

Пример 2. Example 2

18%-ный раствор фумарата натрия получали и анализировали как в примере 1, но брали 720 г фумарата натрия. An 18% sodium fumarate solution was prepared and analyzed as in Example 1, but 720 g of sodium fumarate was taken.

Исследование лечебной эффективности заявляемого лекарственного средства проводили на модели острого разлитого перитонита у крыс, при котором развивается тканевая гипоксия и резко усиливаются процессы перекисного окисления липидов. A study of the therapeutic efficacy of the claimed drug was carried out on a model of acute spilled peritonitis in rats, in which tissue hypoxia develops and lipid peroxidation processes are sharply enhanced.

Заявляемый раствор фумарата натрия вводили животным внутривенно из расчета 250-280 мг фумарата натрия на килограмм веса животного. Изучались показатели кислотно-основного состояния, окислительного метаболизма в митохондриях печени и процессов перекисного окисления липидов до развития перитонита, при перитоните и после лечения концентрированным раствором фумарата натрия. Результаты исследований приведены в табл.1-3. The inventive solution of sodium fumarate was administered to animals intravenously at the rate of 250-280 mg of sodium fumarate per kilogram of animal weight. We studied the indicators of the acid-base state, oxidative metabolism in the liver mitochondria, and lipid peroxidation processes before the development of peritonitis, with peritonitis, and after treatment with a concentrated solution of sodium fumarate. The research results are given in table 1-3.

Из табл. 1 видно, что при лечении концентрированным раствором фумарата натрия корригируются нарушения кислотно-основного состояния, такие как рН, стандартный бикарбонат, дефицит буферных оснований и количество угольной кислоты. Все эти показатели изменялись до величин, близких к исходным. Это говорит об исчезновении признаков метаболического ацидоза. From the table. 1 shows that when treating with a concentrated solution of sodium fumarate, violations of the acid-base state are corrected, such as pH, standard bicarbonate, deficiency of buffer bases and the amount of carbonic acid. All these indicators changed to values close to the initial ones. This indicates the disappearance of signs of metabolic acidosis.

Лечение крыс с разлитым перитонитом концентрированным раствором фумарата натрия способствовало значительной активации митохондриального метаболизма. Treatment of rats with diffuse peritonitis concentrated sodium fumarate solution contributed to a significant activation of mitochondrial metabolism.

О прочности сопряжения дыхания и фосфорилирования, а также о состоянии энергетической регуляции митохондрий информируют показатели дыхательных контролей по Ларди (ДКл) и Чансу (ДКч), рассчитываемые как отношение скоростей:
ДКл=V₃/Vс, ДКч=V₄/V₃. Активность энергетической функции отражают скорость фосфорилирования (Р/t) и коэффициент фосфорилирования (Р/O), равный молярному отношению АДФ к количеству поглощенного при фосфорилировании этой порции АДФ кислорода. Регистрация скорости поглощения О₂ при добавлении в полярографическую ячейку разобщителя дыхания - динитрофенола (ДНФ) позволяет косвенно судить об эффективности транспорта электронов по внутренней мембране митохондрий (основная дыхательная цепь).About the strength of the conjugation of respiration and phosphorylation, as well as about the state of energy regulation of mitochondria, the respiratory control indices according to Lardi (DCL) and Chance (DCh) are calculated, calculated as the ratio of speeds:
DCL = V ₃ / Vs, DCh = V ₄ / V ₃ . The activity of the energy function is reflected in the phosphorylation rate (P / t) and phosphorylation coefficient (P / O), which is equal to the molar ratio of ADP to the amount of oxygen absorbed during phosphorylation of this portion. The registration of the O ₂ absorption rate when a respiratory uncoupler, dinitrophenol (DNF) is added to the polarographic cell, allows one to indirectly judge the efficiency of electron transport along the inner mitochondrial membrane (main respiratory chain).

При инфузии этого препарата отмечалось возрастание скорости фосфорилирующего дыхания митохондрий. Достоверно выше, чем при перитоните, были скорости фосфорилирующего активного дыхания (V₃) и отрегулированного дыхания (У₄) при окислении митохондриями как сукцината, так и глутамата. Адекватно повышались значения дыхательных контролей по Ларди (ДКл) и Чансу (ДКч). Фосфорилирование митохондриями 200 мкМ АДФ при окислении эндогенных субстратов при разлитом перитоните происходило лишь на 22%, в то время как через 1 час после инфузии препарата митохондрий обеспечивали фосфорилирование того же количества АДФ на 57%, что практически соответствует нормальным показателям. Добавка экзогенных субстратов окисления в инкубационную среду приводит к резкой активации процессов тканевого дыхания, причем интенсивность субстратного дыхания (Vс) этих митохондрий даже несколько выше скорости субстратного дыхания интактных митохондрий. Значительное повышение скорости фосфорилирования АДФ (в 2 раза) и коэффициента Р/O, а также показателей сопряжения энергетической системы свидетельствуют о восстановлении функциональной активности митохондрий уже через 1 час после внутривенного введения фумарата натрия.During infusion of this drug, an increase in the rate of phosphorylated respiration of mitochondria was noted. Reliably higher than with peritonitis were the rates of phosphorylating active respiration (V ₃ ) and regulated respiration (U ₄ ) during oxidation by mitochondria of both succinate and glutamate. The values of the respiratory controls according to Lardi (DCL) and Chance (DCh) increased adequately. Phosphorylation of 200 μM ADP by mitochondria during oxidation of endogenous substrates with diffuse peritonitis occurred only by 22%, while 1 hour after the infusion of the mitochondrial preparation, the same amount of ADP was phosphorylated by 57%, which is almost normal. The addition of exogenous oxidation substrates to the incubation medium leads to a sharp activation of tissue respiration processes, and the substrate respiration rate (Vc) of these mitochondria is even slightly higher than the substrate respiration rate of intact mitochondria. A significant increase in the rate of ADP phosphorylation (2-fold) and the P / O coefficient, as well as indicators of the conjugation of the energy system indicate the restoration of the functional activity of mitochondria 1 hour after intravenous administration of sodium fumarate.

Из табл.3 видно, что после введения фумарата натрия снижается содержание как начальных (ДК), так и конечных (МДА) токсических продуктов перекисного окисления липидов. Практически до нормальной величины снижается процент перекисного гемолиза в эритроцитах, что свидетельствует о восстановлении активности антиоксидантной системы. Это подтверждается и данными о возрастании коэффициента антиокислительной активности К аоа в сыворотке крови. From table 3 it is seen that after the introduction of sodium fumarate, the content of both initial (DC) and final (MDA) toxic products of lipid peroxidation decreases. The percentage of peroxide hemolysis in erythrocytes is almost reduced to a normal value, which indicates the restoration of the activity of the antioxidant system. This is also confirmed by data on an increase in the antioxidant coefficient of K aoa in serum.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что инфузии концентрированного фумарата натрия при перитоните приводят к активации окислительного метаболизма, увеличению скорости фосфорилирования в митохондриях и повышению сопряженности этих процессов с реакциями окисления. То есть препарат обладает антигипоксическим действием и в силу этого способен устранять метаболический ацидоз, а также проявляет антиоксидантные свойства. Thus, the data presented indicate that infusions of concentrated sodium fumarate in peritonitis lead to activation of oxidative metabolism, an increase in the rate of phosphorylation in mitochondria, and an increase in the conjugation of these processes with oxidation reactions. That is, the drug has an antihypoxic effect and, therefore, is able to eliminate metabolic acidosis, and also exhibits antioxidant properties.

Заявляемый препарат может быть использован так же, как составляющее в любых схемах инфузионно-трансфузионной терапии. The inventive drug can be used in the same way as a component in any schemes of infusion-transfusion therapy.

Claims

Antihypoxic drug, including sodium fumarate and water, characterized in that it contains 10-18 wt. % sodium fumarate.