Спосіб лікування гострої крововтрати за допомогою наночастинок оксиду заліза (ii, iii)

Реферат: Запропонований спосіб належить до нанотехнології в медицині та фармації, а саме до одержання та медичного застосування засобів для терапії невідкладних станів. Спосіб включає парентеральне застосування суспензії, виготовленої з порошку наночастинок оксиду заліза (II, III), класу USPIO 5-8 нм, осаджених на кристали натрію хлориду. UA 103401 C2 (12) UA 103401 C2 UA 103401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід належить до галузі медицини та фармації, а саме до одержання та медичного застосування засобів для терапії невідкладних станів. Гостра крововтрата часто зустрічається в клінічній практиці. Вона виникає внаслідок кровотечі, що супроводжує травми, операції, пологи, захворювання шлунково-кишкового тракту, гінекологічну патологію. Крововтрата розглядається як комплекс анемії, гемічної гіпоксії та стрес-синдрому. Анемія внаслідок крововтрати має нормохромний характер і за відсутності адекватного лікування переходить в гіпохромну залізодефіцитну анемію. Порушення газотранспортної функції крові внаслідок зниження кількості еритроцитів та гемоглобіну і розлади кровообігу викликають гіпоксію, котра веде до незворотних ушкоджень життєво важливих органів. Тому питання розробки засобів фармакологічної корекції гострої крововтрати є актуальним. Для поповнення втраченої крові запропоновано вводити полімеризований гемоглобін таким чином, щоб підтримати рівень артеріального тиску вище 60 мм рт. ст., що дозволяє попередити незворотні ушкодження серцево-судинної системи [Pat. 2004067876 А1 US, IPC A61 K38/40; А61 K38/42. Method for treating patients with massive blood loss / Gould Steven A. (US); Dewoskin Richard E. (US); Doubleday Marc D. (US); Hides George A. (US); applicant NORTHFIELD LABORATORIES, INC (US). - № US20020415935P; applic. 03.10.2002; public. 08.04.2004]. Однак цей засіб не вирішує проблеми відновлення гематологічних показників (числа еритроцитів, гематокриту, гемоглобіну) і ґрунтується на застосуванні високомолекулярної речовини, яка може викликати реакцію на білок, анафілаксію та інші побічні явища. Відоме лікування гострої крововтрати й шоку із використанням поліфункціонального кровозамінника, який містить поліетиленгліколь з молекулярною масою 20000 3000 Да, натрію фумарат, натрію хлорид, магнію хлорид та калію йодид [Пат. 2136291 С1 RU, МПК А61K35/14, А61K31/19, А61K31/74, А61K33/14. Полифункциональный кровезаменитель для лечения кровопотери и шока / Слепнева Л.В. (RU), Седова Л.A. (RU), Селиванов Е.А. (RU), Алексеева Н.Н. (RU), Михайлова Л.Г. (RU); заявитель и патентообладатель Российский научноисследовательский институт гематологии и трансфузиологии (RU). - № 98102302/14; заявл. 02.02.1998; опубл. 10.09.1999]. Кровозамінник має гемодинамічний ефект, нормалізує мікроциркуляцію, справляє антигіпоксичну дію, але не впливає на кількість еритроцитів, не відновлює рівень гемоглобіну в крові і не компенсує втрати заліза, що є важливим при лікуванні наслідків гострої крововтрати. Одним із напрямків лікування гострої крововтрати є відновлення гематологічних показників (загальної кількості еритроцитів, гематокриту, гемоглобіну), яке забезпечує нормальну газотранспортну функцію крові. Для збільшення та підтримання гематокриту пропонується введення гіперглікозилованого аналога еритропоетину, який може вводитись не так часто, як відповідний рекомбінантний людський еритропоетин [Pat. 2292651 А1 ЕР, ІРС А61K38/18; А61K38/22; А61K47/10; А61K47/12; А61K47/42; А61Р7/06; С07K14/505; С07K16/46; С07K19/00; C12N1/15; С12N1/19; C12N15/09; C12N15/12; C12N15/66; C12N5/10; А61K38/00. Methods and compositions for the prevention and treatment of anemia / Egrie Joan C. (US); Elliot Steven G. (US); Browne Jeffrey K. (US); Sitney Karen С (US); applicant AMGEN INC (US). - № EP20100010889; № US20000559001; applic. 19.04.2001; public. 09.03.2011]. Зазначений метод дозволяє стимулювати еритропоез і підвищити гематокрит, але він не спрямований на відновлення рівня гемоглобіну та компенсацію дефіциту заліза, який виникає за умов гострої крововтрати та посиленого утворення еритроцитів. З метою одержання антианемічного ефекту запропоновано застосовувати фармацевтичну композицію, основним компонентом якої є карбоніл заліза, що забезпечує підвищену абсорбцію заліза з лікарської форми [Pat. 2005170014 (А1) US, ІРС А61K31/525; А61K31/714; А61K33/26. Carbonyl iron pharmaceutical dosage forms for the treatment of iron-deficiency anemia / Krishnan Anandi (IN); Kannan M.E. (IN); Rao Preethi B. (IN); applicant Glenmark Pharmaceuticals INC (US). № US20040772745; № IN2004MU00106; applic. 04.02.2004; public. 04.08.2005], але така композиція не призначена для одержання швидкого ефекту, який необхідний при гострій крововтраті. Описано, що для поліпшення гематологічних показників і корекції дефіциту заліза можуть бути використані залізодекстранові сполуки [Пат. 70939 Україна, МПК А61K47/48, А61K33/26, А61Р7/06. Залізодекстранова сполука для профілактики або лікування дефіциту заліза, спосіб її приготування (варіанти) / Андреасен Г.Б. (DK), Крістенсен Л. (DK); заявник та власник патенту Фармакосмос Холдінг А/С (DK). - № 2000095459; заявл. 24.03.1999; опубл. 15.11.2004, бюл. № 11, 2004], зокрема заліза (III) гідроксид - декстрановий комплекс (Фармакосмос А/С, Данія) [Инструкция по медицинскому применению препарата "Космофер". Регистрационный номер ЛС002435 от 12.22.2008 [Электронный ресурс]. Режим доступа: 1 UA 103401 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 http://www.medikforum.ru/news/farma/4340-kosmofer.html]. Парентеральне застосування зазначених сполук дозволяє швидко відновити рівень гемоглобіну і компенсувати кількість заліза, втрачену під час кровотечі, але внутрішньовенне введення має проводитись лише за умов стаціонару і наявності апаратури для реанімації, оскільки ускладнення, в тому числі серйозні, виникають приблизно в 5 % хворих. Аналогічні проблеми супроводжують застосування таких препаратів заліза для парентерального введення як "Феррум-Лек" (Лек фармацевтична компанія д.д., Словенія), натрію ферроглюконат "Ferrlecit®» (Rhone-Poulenc Rorer, США-Франція), заліза сахарат "Venofer®» (Vifor (International) Inc., Швейцария), заліза карбоксимальтоза "Ferinject® (Vifor (International) Inc., Швейцария; Nycomed GmbH, Германия) [A comparative study of the physicochemical properties of iron isomaltoside 1000 (Monofer®), a new intravenous iron preparation and its clinical implications/ M.R. Jahn, H.B. Andreasen, S. Futterer [et al.] // Eur J Pharm Biopharm.2011. - Vol. 78(3). - P. 480-491]. Ці засоби містять високомолекулярні сполуки заліза, вводяться внутрішньовенно і дозволяють відновити рівень гемоглобіну вже протягом першої доби після крововтрати, однак відзначаються великою кількістю побічних ефектів і високим імуногенним потенціалом. Для компенсації значного дефіциту заліза останнім часом запропоновано використовувати препарати, що містять наночастинки оксидів заліза (ферумокситол, або "Feraheme®» (AMAG Pharmaceuticals, Inc., США) [Rosner M.H. Ferumoxytol for the treatment of iron deficiency / M.H. Rosner, M. Auerbach // Expert. Rev. Hematol.-2011. - Vol. 4(4). - P. 399-406]. Ці препарати також призначаються внутрішньовенно шляхом швидкої високодозової інфузії без попередньої проби, однак містять наночастинки, кон'юговані з високомолекулярними сполуками. При цьому ферумокситол рекомендовано застосовувати лише при анемії, що виникає у хворих з патологією нирок за умов гемодіалізу. Найбільш близьким до заявлюваного є спосіб застосування наночастинок магнетиту, вкритих вітаміном С, для корекції анемії в експериментальних тварин, що дозволяє одержати збільшення гемоглобіну та кількості еритроцитів і посилює еритропоез при залізодефіцитній анемії [Pat. 2010034319 Al WO, ІРС А61K38/26; А61K9/51; А61Р7/06. Magnetite nanoparticles as a single dose treatment for iron deficiency anemia / Salah El-Din T.A. (EG), Bakr M.M. (EG); Kamel H.M. (EG), Abdel Kader M. (EG); applicant Innovative Res. and Dev. Co. INRA (EG). - № WO2008EG00036; applic. 29.09.2008; public. 01.04.2010]. Недоліками відомих способів є можливість серйозних побічних ефектів, якщо з лікувальною метою застосовуються високомолекулярні сполуки; відсутність комплексного впливу як на гемодинаміку, так і на гематологічні показники та дефіцит заліза, викликаний крововтратою, а також відсутність показань до застосування при гострій втраті крові. Задачею винаходу є розширення арсеналу засобів для фармакологічної корекції гематологічних порушень, викликаних гострою крововтратою, за рахунок застосування наночастинок оксиду заліза (II, III), класу USPIO (надмалі суперпарамагнітні наночастинки оксиду заліза, ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles) 5-8 нм, осаджених на кристали натрію хлориду, за новим призначенням як засобу для зменшення наслідків негативного впливу крововтрати на організм. Поставлена задача вирішується у способі парентерального застосування неорганічної сполуки заліза для корекції гострої крововтрати, який відрізняється тим, що сполуку заліза вводять у вигляді суспензії, виготовленої з порошку наночастинок оксиду заліза (II, III), класу USPIO 5-8 нм, осаджених на кристали натрію хлориду, в дозі 25 мг/кг (6,85 мг Fe/кг) маси тіла, інтраперитонеально. Спосіб виконується наступним чином: Наночастинки оксиду заліза (II, III), класу USPIO 5-20 нм, осаджені направленим паровим потоком на поверхню вихідних кристалів натрію хлориду, одержують електронно-променевою технологією у вакуумі і використовують у вигляді порошкової субстанції, яка має склад по залізу в діапазоні 0,1-30 % [Мовчан Б.А. Твердо- и жидкофазные медицинские субстанции с наноразмерной структурой, осаждаемые из паровой фазы в вакууме (электронно-лучевая технология) / Б.А. Мовчан. - Нанотехнології у фармації та медицині: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції, м. Харків, Україна, 13-14 жовтня 2011 р. - Харків, 2011. - С. 130-132]. У даному винаході використовували порошкову субстанцію з наночастинками 5-8 нм і складом: залізо - 26,9 %; натрій - 22,5 %; хлор - 34,4 %; кисень - 16,2 %. Порошок, що містить наночастинки оксиду заліза (II, III), класу USPIO 5-8 нм, осаджені на кристали натрію хлориду, ex tempore суспендують у воді для ін'єкцій та вводять у дозі 25 мг/кг маси тіла (6,85 мг Fe/кг) лабораторним тваринам відразу після втрати крові. 2 UA 103401 C2 5 10 як критерій лікувального впливу на гематологічні показники, порушені гострою крововтратою, вибирають загальну кількість еритроцитів, гематокрит, загальний гемоглобін. Ці загально відомі показники дозволяють надійно оцінити наявність захисної дії і є основою для подальшого вивчення її механізмів. Винахід ілюструється наступними прикладами. Приклад 1. Вивчення захисної дії наночастинок оксиду заліза (II, III), класу USPIO 5-8 нм, осаджених на кристали натрію хлориду, проводили на білих щурах-самцях лінії Wistar на моделі гострої крововтрати, яку відтворювали шляхом вилучення з серця 25 % циркулюючої крові. Порошок, що містить зазначені наночастинки оксиду заліза суспендували у воді для ін'єкцій та вводили щурам у дозі 25 мг/кг маси тіла (6,85 мг Fe/кг) відразу після втрати крові. Тварини контрольної групи одержували еквівалентний об'єм розчинника - води для ін'єкцій. Визначали в крові загальну кількість еритроцитів, гемоглобін та гематокрит Статистичну достовірність відмінностей розраховували з використанням t-критерію Стьюдента. Результати дослідження наведені в таблиці 1. 15 Таблиця 1 Вплив заявлюваного винаходу на гематологічні показники при гострій крововтраті (М±m) Групи тварин Інтактні, n=8 Крововтрата, 3 год., n=5 Крововтрата+НЧ Fe, 3 год., n=5 Крововтрата, 24 год., n=5 Крововтрата+НЧ Fe, 24 год., n=5 Загальна кількість 12 еритроцитів, 10 /л 7,79±0,2 6,38±0,13* 6,91±0,17** 5,08±0,10* 6,83±0,41** Гематокрит, од. Гемоглобін, г/л 0,42±0,02 0,32±0,01* 0,36±0,01** 0,28±0,003* 0,37±0,02** 136,6±3,7 82,5±4,0* 102,4±3,1** 85,0±1,5* 101,0±4,7** Примітки: 1. * р