Фармацевтична композиція галантаміну та l-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань

Реферат: Фармацевтична композиція галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань включає носій і як перший активний інгредієнт галантамін (І). Як другий активний інгредієнт L-карнітин (II). UA 110549 U (12) UA 110549 U UA 110549 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузей медицини та фармацевтичної промисловості і може бути використана як засіб для підсилення інгібуючого ефекту галанталіну, що включає застосування галантаміну та L-карнітину; виготовлення продукту, що містить як перший активний інгредієнт галантамін, так і другий активний інгредієнт L-карнітин, як комбіновані препарати для одночасного або послідовного застосування при терапії хвороби Альцгеймера або споріднених деменцій, а більш конкретно фармацевтична композиція галантаміну та Lкарнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань. Хвороба Альцгеймера (АД) є незворотним, прогресуючим захворюванням головного мозку, що повільно руйнує пам'ять і розумові навички, і на останній стадії розвитку хвороби навіть здатність виконувати найпростіші завдання. Хвороба Альцгеймера є найчастішою причиною психічних розладів у літніх людей. Деменція включає втрату когнітивних функцій, таких як логічне мислення, мови, запам'ятовування, і міркування, до такої міри, що це заважає повсякденному життю і діяльності людини. Також виникають проблеми з фокусуванням уваги, складності у проведенні простих розрахунків, людина перебуває в стані дезорієнтації та занепаду. Ночами подібні симптоми проявляються в більш гострій формі. Трапляються різкі перепади настрою - спалахи гніву, напади страху змінюються періодами апатії та байдужості. Всі ці симптоми хвороби Альцгеймера неминуче ведуть до того, що людина перестає бути особистістю. При хворобі Альцгеймера характерним є зниження активності холінергічних нейронів, що пояснює поведінкові порушення. У процесах нейрогуморальної та синаптичної передачі: у холінергічних синапсах ключову роль відіграє ацетилхолінестераза (АцХЕ), що каталізує гідроліз ацетилхоліну і тим самим припиняє вплив даного медіатора на холінорецептор, що відповідає за проникність постсинаптичної мембрани для іонів. Реакція дезактивації ацетилхоліну необхідна для переходу клітини в стан спокою (наприклад, для розслаблення м'язової клітини). Ацетилхолінестерази (АцХЕ) є мішенню для симптоматичного лікування при хворобі Альцгеймера (АД). Зворотні інгібітори АцХЕ знижують швидкість руйнування ацетилхоліну (АцХ), підвищуючи його концентрацію в синаптичній щілині. Препарати на основі інгібіторів ацетилхолінестерази, що застосовують для профілактики хвороби Альцгеймера, включають галантамін, ривастигмін, донепезил, такрин та інш. Препарати на основі зворотних інгібіторів ацетилхолінестерази продовжують розроблятися. До них відносяться нові зворотні інгібітори ацетилхолінестераз, природні, гібриди, і синтетичні аналоги. Відомий позитивний ефект комбінованого застосування галантаміну та статину [патент України № 79605, МПК(2006.01): А61K 31/55; А61K 31/192; А61K 31/351; А61K 31/40; А61K 31/405; А61Р 25/28, опублікований 10.07.2007, бюл. № 10] за яким фармацевтична композиція включає носій та як перший активний інгредієнт галантамін (І) і як другий активний інгредієнт статин (II). Однак комбінація статину та галантаміну може підвищити ризик діареї, абдомінального болю та м'язового або болю кісток у порівнянні із лікуванням одним статином чи галантаміном. Недоліком всіх зворотних інгібіторів холінестераз є їх токсичний ефект на організм. Зворотні інгібітори холінестераз проявляють дозозалежний ефект і відповідно збільшення дози призводить до збільшення ефективності препарату. Однак, призначення високих доз інгібіторів холінестерази супроводжується значними коливаннями концентрації препарату в плазмі, приводячи до розвитку несприятливих побічних реакцій з боку різних органів та систем. Загальні побічні ефекти включають: нудота, діарея, блювота, розлад шлунка, втрата апетиту і втрата ваги, утруднене дихання, набряк обличчя, губ, язика, або горла. Авторами під час проведення патентно-інформаційних досліджень і підготовки заявки не виявлені фармацевтичної композиції галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань. В основу корисної моделі поставлена задача розробити фармацевтичну композицію для профілактики нейродегенеративних захворювань, яка б дозволила посилити профілактичну дію галантаміну та зменшити його токсичність на організм людини. Поставлена задача вирішується запропонованою фармацевтичною композицією галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань, що включає носій та як перший активний інгредієнт галантамін (І) і як другий активний інгредієнт L-карнітин (II). Особливістю фармацевтичної композиції галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань за п. 1 є те, що носій (І) та другий активний інгредієнт (II), знаходяться кожний у співвідношенні, що дає терапевтичний ефект для профілактики нейродегенеративних захворювань. 1 UA 110549 U 5 10 15 20 25 30 Поставлена задача вирішується за рахунок одночасного введення галантаміну разом з L карнітином. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється наступними графічними матеріалами, де на: Фіг. 1 зображено калібрувальну криву визначення субстрату та L-карнітину, субстрату та галантаміну та субстрату з галантаміном та L-карнітином. Фіг. 2 зображено відгуки біосенсора на основі ІСПТ на додавання субстрату та галантаміну, субстрату та галантаміну у присутності L-карнітину. Ефект синергічного інгібування холінестераз відбувається за рахунок поєднання галантаміну разом з L-карнітином при терапії хвороби Альцгеймера або споріднених деменцій. Ефект інгібування іммобілізованих холінестреаз за допомогою ферментного біосенсору був показаний раніше (Патент України на корисну модель № 56857; опубліковано 25.01.2011, Бюл. № 2; МПК: G01N 27/414 (2011.01) G01N 33/49 (2011.01), який містить перетворювач на основі двох ідентичних напівпровідникових рН-чутливих польових транзисторів, на один з яких нанесено робочу мембрану на основі ферментів холінестераз, що є чутливою до галанталіну та до галантаміну разом з L-карнітином, на другий нанесено референтну мембрану з сироватковим альбуміном бика, вказаний біосенсор розташований у вимірювальній кюветі для досліджуваного розчину, де встановлений також електрод порівняння, виходи обох рН-чутливих польових транзисторів призначені для підключення до відповідних входів приладу для вимірювання сигналів потенціометричних датчиків на основі іон-селективних польових транзисторів, а виходи цього приладу призначені для підключення до відповідних входів комп'ютера. Для розрахунку співвідношення компонентів синергізму дії запропонованої фармацевтичної композиції використовували ІС50. Так, за допомогою ІС50 було показано, що при використанні концентрації субстрату, що дорівнює константі Міхаеліса (Км) тільки при введенні галантаміну у комірку з іммобілізованим ферментом ацетилхолінестеразою ІС50 складала 10,8 мкМ галантаміну. При зменшенні вдвічі концентрації галантаміну, але з додаванням L-карнітину у концентрації 80 мМ (тобто у співвідношенні 1 до 14800) ІС 50 складала 5,4 мкМ галантаміну, тобто додавання певної кількості L-карнітину дало можливість зменшити вдвічі галантамін зі збереженням рівня інгібування. Для визначення підсилюючої дії L-карнітину при профілактиці хвороби Альцгеймера за допомогою галантаміну використовують роботу потенціометричного біосенсору, в основі роботи якого лежить ефект інгібування наступної ферментативної реакції: Ацетилхолі нхлорид  H2O   Холін CH3 (CH2 )2 COO   H  АцХЕ 35 40 45 50 55 60 Під час ферментативної реакції ацетилхолінестераза розщеплює ацетилхолін, при цьому збільшується концентрація протонів в робочій мембрані, відповідно, відбувається зміна рН, яку і можна реєструвати за допомогою рН-ІСПТ. За допомогою ІСПТ з рН-чутливим шаром відбувається перетворення біохімічного сигналу в електричний, що дозволяє реєструвати відгуки біосенсора на додавання субстрату. Для аналізу засобу підсилення дії галантаміну додаванням L-карнітину необхідно додати відповідні розчини інгібіторів (галантаміну та галантаміну разом з карнітином) у кювету з ІСПТ, на який нанесено фермент, при цьому в ході контакту з галантаміном та галантаміном та карнітином відбувається інгібування ферменту. Оптимальне співвідношення компонентів у ферментній мембрані було отримано авторами експериментально за умов оцінки оптимальних аналітичних характеристик. Іммобілізовані на поверхні перетворювачі холінестерази каталізують розщеплення субстрату холінхлориду, що відображається у відгуку, який реєструють за допомогою потенціометричного пристрою, у присутності інгібітору - галантаміну відбувається зменшення відгуку, пропорційне внесеній кількості інгібітору. При одночасному додаванні галантаміну та Lкарнітину до комірки з іммобілізованою ацетилхолінестеразою на поверхні потенціометричного перетворювача спостерігався синергізм дії цих двох речовин, який виражався у збільшенні рівня інгібування відгуку потенціометричного перетворювача. Тобто, зменшуючи концентрацію токсичного галантаміну, але додаючи нетоксичний L-карнітин отримували той же ефект інгібування/профілактики, але з меншим токсичним впливом на організм людини. Біосенсор для визначення синергічного ефекту працює наступним чином. Виготовляли ферментну та референтну мембрану на поверхні перетворювачів: готували суміш для ферментної мембрани - 5 мг ферменту ацетилхолінестерази (АцХЕ) та 5 мг сироваткового альбуміну бика (БСА) розчиняли у 100 мкл 20 мМ фосфатного буфера, рН 7.4 з додаванням 10 % гліцерину. Референтну мембрану готували додаванням до 10 мг БСА 100 мкл 20 мМ фосфатного буфера, рН 7.4 з додаванням 10 % гліцерину. Потім проводили іммобілізацію: ферментні (3) та референтні (4) мембрани формували на зигзагоподібних областях затворів ІСПТ (1, 2) крапельним методом. Біосенсор з нанесеними розчинами розташовували у 2 UA 110549 U 5 10 15 20 ексикаторі з насиченими парами глутарового альдегіду (ГА) на 20 хвилин. Після інкубації в парах ГА мембрани ретельно висушували на повітрі протягом 15-20 хв. Потім мембрани відмивали від залишків ГА потрійною зміною 5 мМ буферного розчину (рН 7.4). Вимірювання проводили за допомогою портативного вимірювального приладу, розробленого та виготовленого в Інституті фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України [Патент України на корисну модель № 48359; патент опубліковано 10.03.2010, бюл. № 5/2010; МКП: G01N 27/26 (2006.01), G01N 27/27], що працює по схемі прямого вимірювання струму в каналі польового транзистора з активним навантаженням. Чутливість приладу становила близько 25 мкА/рН. До входу приладу підключали двохелементний потенціометричний ферментний біосенсор, а також електрод порівняння. Вихід приладу підключали до комп'ютера через послідовний СОМ або USB порт. За результатами вимірювань з використанням приладу отримували калібрувальну криву визначення субстрату та Lкарнітину, субстрату та галантаміну та субстрату з галантаміном та L-карнітином, а також відгуки біосенсора на основі ІСПТ на додавання субстрату та галантаміну у присутності Lкарнітину, за якими можна судити про посилену профілактичну дію галантаміну та зменшення його токсичності на організм людини. Запропонована фармацевтична композиція галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань забезпечила синергізм інгібуючої дії, що продемонструвано за допомогою вищезазначеного біосенсора (Фіг. 2), що є ключовим фактором при профілактиці нейродегенеративних захворювань, зокрема хворобі Альцгеймера. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 1. Фармацевтична композиція галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань, що включає носій та як перший активний інгредієнт галантамін (І) і як другий активний інгредієнт L-карнітин (II). 2. Фармацевтична композиція галантаміну та L-карнітину для профілактики нейродегенеративних захворювань за п. 1, яка відрізняється тим, що включає носій (І) та другий активний інгредієнт (II), кожний у співвідношенні, що дає терапевтичний ефект для профілактики нейродегенеративних захворювань. 3 UA 110549 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4