Калійбіс(цитрато)германат (iv), що виявляє протиішемічну активність

Реферат: Координаційна сполука германію та калію з лимонною кислотою - калійбіс(цитрато)германат (IV), який проявляє протиішемічну активність. UA 71812 U (12) UA 71812 U UA 71812 U Корисна модель стосується вперше синтезованої хімічної сполуки, калійбіс(цитрато)германату (IV) (під лабораторним шифром ОК-7) формули: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 а саме . В основу корисної моделі поставлена задача створити новий лікарський засіб, який би виявляв протиішемічну активність при церебральному інсульті, володів максимальною фармакотерапевтичною ефективністю та безпечністю. Сполука, що заявляється, та її властивості раніше не описані в літературі. Задачею корисної моделі є пошук високоефективного протиішемічного засобу при інсульті головного мозку серед вперше синтезованих оригінальних координаційних сполук германію. Судинні захворювання головного мозку, а саме ішемічний інсульт, є однією з актуальних медичних та соціальних проблем в галузі охорони здоров'я. Це обумовлено в першу чергу тим, що все частіше гострі порушення мозкового кровообігу спостерігаються у молодого працездатного населення та летальність від цього захворювання, згідно з даними ВООЗ, займає 2-3 місце в структурі загальної смертності [1, 2]. Проблема раціональної та ефективної фармакотерапії ішемічного інсульту є дуже складною, беручі до уваги багатогранність патогенезу даного захворювання. Незважаючи на існуючий широкий асортимент препаратів для лікування і профілактики гострих порушень мозкового кровообігу має місце відсутність в арсеналі лікарів високоефективних і безпечних в токсикологічному відношенні засобів фармакотерапії цереброваскулярної патології. Вирішення однієї із задач цієї комплексної соціально-медичної проблеми власне і склало мету цих досліджень. Вихідними речовинами для синтезу ОК-7 були: - діоксид германію GeО2 "ос.ч" - білий кристалічний порошок з tпл=1116 °C; - калійгідрогенкарбонат КНСО3, марки "х.ч"; - лимонна кислота (H4Citr) С6Н8О7·Н2О "ч." - моноклінні кристали з tпл=153 °C . Синтез сполуки ОК-7 Для одержання координаційної сполуки ОК-7 було вибрано шлях постадійного синтезу. На першому етапі отримували бісцитратогерманієву кислоту за наступною методикою: до суміші наважок 1,046 г (0,01 моль) диоксиду германію GeO 2 та 4,2 г (0,02 моль) моногідрату лимонної кислоти С6Н8О7·Н2О додавали 400 мл води, кип'ятили при постійному перемішуванні до повного розчинення реагентів і упарювали до об'єму 100 мл (~2 години). На другому етапі до одержаного розчину додавали (температура 25-30 °C) 2 г (0,02моль) КНСО3, перемішували на протязі 5-10 хвилин до повного розчинення реагенту і додавали 100 мл етанолу. Осад, що утворився, фільтрували на фільтрі Шотта, промивали етанолом, сушили до постійної маси при температурі 70-80 °C. Одержаний продукт являв собою порошок білого кольору. Вміст германію і калію визначали методом атомно-емісійної спектроскопії з індуктивно зв'язаною плазмою на приладі марки "Perkin Elmer" "Optima 2000 DV". Вміст карбону, гідрогену з використанням напівавтоматичного С, N, H - аналізатору [3]. З метою підтвердження індивідуальності синтезованої сполуки було проведено рентгенофазовий аналіз (дифрактометр ДРОН - 0,5 на мідному антикатоді з нікелевим фільтром). Гідратний склад та термічну стійкість комплексу визначали за допомогою термогравіметричних кривих (дериватограф Q-1500Д в атмосфері повітря). Спосіб координації лігандів встановлювали методом 14-спектроскопії за допомогою спектрометра Shimadzu FTIR8400S. 1 UA 71812 U За даними хімічного і термогравіметричного аналізу в ОК-7 мольне співвідношення германій: цитрат: калій складає 1:2:2. Сполука є кристалогідратом. Дані елементного аналізу відповідали брутто-формулі C12H10O14GeK2·2H2О: знайдено, % для С12Н10О, 4GеK2·2Н2О: обчислено, % Ge 12,81 K 23,66 С 25,50 Н 1,80 Н2О 6,40 12,86 13,82 25,50 1,77 6,34 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ОК-7 є індивідуальною кристалічною речовиною, її штрихрентгенограма містить певний набір міжплощинних відстаней, відмінний від вихідних речовин. На основі сукупності даних фізико-хімічних методів дослідження, з урахуванням характерних для германію ступеня окиснення +4 та координаційного числа 6 запропонована молекулярна формула ОК-7-K2[Ge(HCitr)2]·2H2O. На сьогодні для корекції ішемії головного мозку, як вже наголошували, застосовують широкий спектр лікарських засобів але особливе загальновизнане місце серед них займає пірацетам, що є представник класу ноотропів, та має класичну церебропротекторну дію при різних пошкодженнях головного мозку [4]. Це послугувало вирішальним чинником у виборі пірацетаму як препарату порівняння, тобто еталонного засобу. Досліди виконані на статевозрілих безпородних щурах обох статей масою 160-290 г. Дослідження проводили згідно з методичними рекомендаціями ДФЦ МОЗ України [5]. Експериментальною моделлю гострої ішемії головного мозку слугував патологічний процес, що розвивається у тварин з незворотною одномоментною двосторонньою оклюзією загальних сонних артерій до місця її біфуркації на зовнішню та внутрішню гілки. Оперативне втручання проводили під натрій-тіопенталовим (50 мг/кг) наркозом в рамках норм біоетики. ОК-7 вводили щурам внутрішньочеревинно у вигляді 1 % водного розчину в дозі 50 мг/кг з лікувальною метою, а саме через - 30 хвилин після перев'язки загальних сонних артерій. Як препарат порівняння використаний пірацетам ("Фармак", Україна), який вводили внутрішньочеревинно в дозі 250 мг/кг через 30 хвилин після перев'язки сонних артерій [6, 7]. Тваринам контрольної групи (ішемія без препарату) аналогічним чином вводили еквіоб'ємну кількість фізіологічного розчину хлориду натрію. Кількісними критеріями оцінки протиішемічної ефективності сполук, що досліджувались, слугували: виживаність (%) щурів у динаміці протягом 48-годин від моменту оклюзії судин, перебіг клінічних симптомів інсульту, показники біохемілюмінісценції сироватки крові, а також рівень аденілових нуклеотидів в еритроцитах тварин з церебральною ішемією. Отримані в експерименті дані обробляли за допомогою непараметричного критерію статистики - точного методу Фішера з використанням критерію t Стьюдента [8]. При токсикометричному дослідженні координаційної сполуки германію ОК-7, яка виявила найбільшу протиішемічну активність за результатами попереднього скринінгового дослідження, визначали параметри гострої токсичності (LD16, LD50, LD84), за допомогою пробіт-аналізу [9]. Величина LD99 розраховувалася за формулою [10]. Для отримання всебічної токсикометричної характеристики потенційного лікарського засобу, нами були розрахована низка показників небезпеки виникнення гострих отруєнь [11]. Екстраполяцію токсикометричних параметрів, одержаних в експерименті, на людину проводили методом [12] із використанням констант біологічної активності. При розробці дозового режиму ОК-7 математичне моделювання залежності виживання тварин від дози і часу введення сполуки щурам проводили методом двофакторного експерименту за допомогою екстраполяції дослідних даних на поліном 2-го порядку вигляду а0+а1d2+а2d2+а11d12+а22d22+а12d1d2 з подальшим розрахунком його коефіцієнтів із залученням спеціально розробленої на нашій кафедрі комп'ютерної програми [13]. В експерименті встановлено, що максимальний церебропротекторний ефект в умовах гострого ішемічного інсульту виявляє сполука, що заявляється - координаційна сполука германію з калієм та лимонною кислотою (ОК-7), про що свідчать дані, наведені в табл. 1. Так, на момент 100 % загибелі в контролі (ішемія без лікування) (48 годин), виживаність тварин, котрих лікували ОК-7, склала 57 %, що вірогідно у порівнянні з контролем (Р0,05 порівняння) Примітка: РТМФ вірогідність розрахована ТМФ за 48 годин після оклюзії загальних сонних артерій Р1 - у порівнянні з контролем, Р2 - у порівнянні з пірацетамом. 5 Таблиця 2 Параметри гострої токсичності (мг/кг) ОК-7 в умовах внутрішньочеревинного введення (n=6) Статистичний показник М ±m LD16 671,0245 14,7625 LD50 809,0343 17,7987 LD84 947,0441 20,8349 LD99 1016,049 22,3531 Для більш повної характеристики ступеню потенційної та реальної небезпеки виникнення гострого смертельного отруєння використовували низку розрахункових методів [15, 16]. Отримані при цьому результати наведені в таблиці 3. 10 Таблиця 3 Показники небезпеки розвитку гострого смертельного отруєння ОК-7 в умовах внутрішньочеревинного введення щурам Статистичний показник М ±m 15 20 25 1/LD50, -3 10 кг/мг 0,00124 0,00003 LD84/LD16, -2 10 1,41134 0,03105 S, -2 10 1,18813 0,02614 1/(LD50S), -3 10 кг/мг 0,00104 0,00002 tgα, 10 -2 0,8622 0,0189 1/LD50tgα, -3 10 кг/мг 0,00106 0,00002 Узагальнення та аналіз результатів комплексного визначення токсикометричного профілю ОК-7 дозволяють дійти висновку, що досліджуваний потенційний лікарський засіб в умовах одноразового інтраперитонеального введення в організм щурів є малотоксичною та практично безпечною речовиною. У подальшому визначали оптимальний режим дозування ОК-7 в умовах гострої ішемії головного мозку. В результаті проведених комп'ютерних розрахунків встановлено, що найбільш оптимальна доза сполуки ОК-7, що реалізує необхідну церебропротекторну ефективність, яку оцінювали за виживаністю тварин, є 65 мг/кг, котру доцільно вводити через 35 хвилини після початку моделювання гострої цереброваскулярної недостатності. У зв'язку з тим, що при гострій ішемії головного мозку відбувається надмірна генерація вільних радикалів та зниженні активності системи антиоксидантного захисту організму, вважали за доцільне дослідити вплив досліджуваної германієорганічної сполуки на інтенсивність процесів вільнорадикального окислення в умовах патології що моделюється. При вивченні змін амплітуди швидкого спалаху БХЛ сироватки крові (I 1), у тварин лікованих ОК-7 за умов гострого ішемічного інсульту динаміка її свідчить про вірогідне (Р 0,05) впродовж усіх термінів дослідження. Таблиця 4 Вплив OK-7 на показники біохемілюмінесценцїі сироватки крові у тварин з гострою ішемією головного мозку (n=6-8) Група тварин Інтактна Контрольна Дослідна Референтна Інтактна Контрольна Дослідна Референтна Інтактна Контрольна Дослідна Референтна Термін дослідження (години) Статистичний показник 1 6 24 Амплітуда швидкого спалаху БХЛ (I1), імп/с М±m 412,87±26,11 М±m 816,17±49,97 979,75±68,41 Р1 0,05