МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ`Я УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ
УНІВЕРСИТЕТ
СУМРІЙ СВІТЛАНА КОСТЯНТИНІВНА
УДК:616.98-085.2
Експериментальна фармакокінетика аміксину
14.03.05-фармакологія
Автореферат дисертації
на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Одеса-2005
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Одеському національному університеті
ім. І.І. Мечникова МОН України та Фізико-хімічному інституті
ім. О.В. Богатського НАН України.
Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор
Жук Ольга Вікторівна,
Одеський національний університет
ім. І.І.Мечникова МОН України, м.
Одеса,
провідний науковий співробітник
проблемної науково-дослідної
лабораторії-5
Офіційні опоненти:
доктор медичних наук, профессор РОЖКОВСЬКИЙ
Ярослав Володимирович, Одеський державний
медичний університет МОЗ України, м. Одеса,
завідувач кафедри фармакогнозії
доктор біологічних наук, професор МАСЛОВА
Наталія Федорівна, ДП “Державний науковий центр
лікарських засобів” МОЗ та НАН України, м. Харків,
завідувач лабораторії біохімічної фармакології
Провідна установа: Інститут фармакології та токсикології АМН
України, відділ фармакокінетики, м.
Київ
Захист дисертації відбудеться “ 9 ” листопада_ 2005 р. о 1300 годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.600.01 в Одеському
державному медичному університеті МОЗ України (65082, Одеса,
Валіхівський пров., 2)
З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Одеського
державного медичного університету МОЗ України (65082, Одеса,
Валіхівський пров., 3)
Автореферат розісланий “ 4 ” жовтня 2005 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
к.мед.н., доцент
Годован В.В.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В останній час зростає поширеність гострих, хронічних
інфекційних, особливо вірусних захворювань, що обумовлено зниженням
імунологічної реактивності населення. Одну з головних ролей у імунітеті
грають інтерферони (Мезенцева М.В., Наровлянский А.П., 2001).
Використання екзогенних препаратів інтерферону супроводжується низкою
серйозних небажених ефектів (Шмельков Ю.А. 1990, Андронати С.А. і спів.,
1999).
Тому особливий інтерес викликає перший вітчизняний пероральний індуктор
інтерферону аміксин (Ершов Ф.И., 1998, Ляхов. С.А. і спів., 2001).
Аміксину характерний досить широкий спектр фармакологічної активності:
противірусна, інтерфероніндукуюча, протипухлинна, радіопротекторна та
ін. (Григорян С.С. і спів., 1990). Незважаючи на широкі дослідження
процесів фармакодинаміки аміксину, дані щодо фармакокінетики і
метаболізму препарату практично відсутні. На сьогодення існують тільки
дві роботи з експериментальної фармакокінетики аміксину (тілорону):
Wacker А. et al. 1972 р., де досліджені процеси розподілу тілорону в
організмі мишей тільки при одному відрізку часу – 16 год та Gaur V.,
Chandra Р. 1973 р. з його внутрішньоклітинного розподілу. Тому
експериментальне вивчення процесів розподілу, біотрансформації та
екскреції аміксину дає можливість не тільки отримати поглиблені знання
про “долю” лікарського засобу в організмі, але і є підставою для
розробки раціонального режиму його використання в медичній практиці.
Вирішенню цих актуальних проблем присвячена дисертаційна робота.
Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Матеріали дисертації є
фрагментами науково-дослідної роботи відділу фізико-хімічної
фармакології Фізико-хімічного інституту ім. О.В Богатського НАН України
“Молекулярні механізми дії та конструювання біологічно активних речовин
(нейротропних, противірусних, антимікробних)” (№ держреєстрації
0102V001629) “Прогнозування безпеки та ефективності лікарських засобів
в реакціях метаболічної трансформаціі” (№ держреєстрації 01030007258).
Дисертант є співвиконавцем цих тем.
Мета і задачі дослідження. Метою роботи було проведення порівняльного
дослідження процесів надходження, розподілу й виведення 3Н-аміксину і
його метаболітів з організму експериментальних тварин при різних
способах його введення. Для досягнення поставленої мети необхідно було
вирішити наступні задачі:
Розробити та оптимізувати методи кількісного визначення 3Н- аміксину і
його метаболітів в біологічних середовищах за умов іn vіtro і іn vіvo.
Вивчити кінетику процесів розподілу аміксину і його метаболітів в
організмі мишей. Обґрунтувати кінетичну схему процесів його розподілу
при різних шляхах введення.
Розробити математичний апарат, що дозволяє оцінити ступінь зв’язування
аміксину в органах і тканинах експериментальних тварин і повноту
всмоктування його зі шлунково-кишкового тракту, процес пресистемної
елімінації та ефект первинного проходження лікарського засобу.
Розробити новий інтегральний метод позамодельного анализу і комбіновану
математичну модель для оцінки неповних фармакокінетичних кривих вмісту
аміксину і його метаболітів в органах і тканинах експериментальних
тварин.
Дослідити процеси виведення аміксину з організму щурів і мишей при його
одноразовому введенні експериментальним тваринам. Здійснити порівняльний
аналіз процесів елімінації препарату з організму щурів і мишей.
Об’єкт дослідження – основні закономірності процесів фармакокінетики
аміксину в залежності від шляху його введення в організм мишей і щурів.
Предмет дослідження- пероральний індуктор інтерферону аміксин і його
фармакокінетика в організмі експериментальніх тварин.
Методи дослідження – фармакологічні, радіометричні, статистичні,
математичні.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що в ній вперше
розроблені методи екстракції аміксину з біологічних субстратів та
визначені параметри кінетики процесів кількісного визначення препарату
та його метаболітів.
На підставі вивчення процесів розподілу аміксину в органах і тканинах
мишей при внутрішньовенному і пероральному способах введення вперше
визначена абсолютна біологічна доступність аміксину, параметри його
розподілу між органами і кров’ю, пресистемна елімінація сполуки, ефекти
накопичення і первинного проходження цьго лікарського засобу через
органи експериментальних тварин.
В роботі вперше обґрунтовано переваги нового інтегрального методу
позамодельного аналізу процесів масопереносу ксенобіотика в системі
“кров – тканина”, заснованого на формальному апараті фазової
фармакокінетики для аналізу неповних (з відсутністю виражених фаз
розподілу та елімінації) кінетичних кривих та використання комбінованого
моделювания для визначення процесів необоротного зв’язування аміксину з
тканинами. Вперше досліджено характеристики процесів елімінації аміксину
з організму експериментальних тварин (миші, щурі). Наведені результати
порівняльного аналізу кінетики виведення аміксину у залежності від схем
ведення і виду експериментальних тварин; визначено загальні показники,
що обумовлюють інтенсивність процесів його елімінації з організму.
Практичне значення одержаних результатів. Розроблено і модифіковано
методи математичного аналізу неповних фармакокінетичних кривих, що
можуть бути з успіхом використані в експериментальній і клінічній
фармакології. Отримані параметри процесів розподілу аміксину в організмі
експериментальних тварин є передумовою оптимізації фармакотерапії,
зокрема, наявність “ефекту первинного проходження” препарату через
печінку (при пероральному введенні) і легеневу тканину (при
внутрішньовенному введенні)
вказують на перспективність використання даних шляхів надходження для
створення максимальної концентрації в органі – мішені при лікуванні
легеневих і печінкових інфекцій. Біологічна доступність аміксину до
головного мозку мишей підвищується при внутрішньовенному введенні, що
доцільно враховувати при лікуванні нейроінфекцій.
Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено
патентно-інформаційний пошук, аналіз наукової літератури за темою
дисертації, визначені мета та завдання роботи, опрацьовані дослідні
моделі, проведені експериментальні дослідження. Виконано статистичну
обробку отриманих даних та оформлення їх у вигляді таблиць і графіків,
сформульовано висновки роботи, опубліковано головні положення
результатів.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної
роботи доповідалися на Міжнародному симпозіумі медичної хімії “Drug of
the Future” (Barcelona, 2002); науково-практичній конференції
“Імунотропні препарати в клінічній практиці” (Київ, 2004).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 робіт, з них 5 статтей в
наукових журналах, затверджених ВАК України, 2 тези доповідей – в
збірниках наукових робіт.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 129
сторінках машинопису, вона складається зі вступу, огляду літератури,
опису матеріалів та методів дослідження, трьох розділів власних
досліджень, обговорення результатів досліджень, висновків та списку
використаних джерел. Робота проілюстрована 28 рисунками та 17
таблицями. Бібліографія включає 147 джерел ( 98 вітчизняних та
російськомовних та 49 іноземних).
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДОСЛІДЖЕННЯ
Матеріали та методи дослідження. У ході роботи використовувались –
радіоактивний аналог препарату 3Н-аміксин –
2,7-біс-[2-N,N-діетиламіно-[1-3H]-етоксі]-флуорен-9-он дігідрохлорид;
2,7-діоксіфлуоренон; 2-оксі-7-діетиламіноетоксі-флуоренон, які
синтезовані в СП “ІнтерХім” (Одеса) і Фізико-хімічному інституті ім.
О.В. Богатського НАН України (Одеса). Визначення питомої активності і
радіохроматографічної чистоти синтезованого зразка 3Н-аміксину виявило
високий ступінь чистоти препарату (99,6%), питома активність склала 2,3
Сі/mol.
Досліди були проведені на 114 безпородних мишах обох статей масою 20 –
22 г та білих щурах (лінії Вістар) масою 200 – 220 г розведення віварію
Одеського державного медичного університету. Дослідження проводили у
відділі фізико-хімічної фармакології Фізико-хімічного інституту ім.
О.В. Богатського НАН України відповідно до вимог Комітету з біоетики
Державного фармакологічного центра МОЗ України (Посвідчення № 20 від 20
вересня 2005 р).
Аміксин вводився в ізотоничному розчині NaCl. Були використані
внутрішньовенний і пероральний способи його введення. Препарат вводився
в дозі 50 мг/кг. Вибір дози препарату грунтувався на підставі попередніх
досліджень його фармакодинамикі (Андронати С.А. и соавт., 1999) і є
оптимальною для кількісного визначення загального радіоактивного
матеріалу.
Для оптимізації процесів екстракції загального радіоактивного матеріалу
та окремих метаболітів препарату з біосубстратів в дослідах за умов іn
vіtro і іn vіvo була вивчена кінетика рН-залежної рідин-рідинної
екстракції хлороформом (Жук О.В. та спів., 1983), що дозволило зробити
селективну екстракцію основних груп метаболітів аміксину з заданим
ступенем точності і наступну зонну радіохроматографію метаболітів.
При вивченні процесів розподілу аміксину мишей декапітували через 5, 15,
30 хв, 1, 2, 4, 8 і 24 год після внутрішньовенного і перорального
введення препарату і брали зразки органів і тканин для визначення вмісту
загального радіоактивного матеріалу в плазмі крові та інших органах.
Для вивчення процесів екскреції аміксину препарат вводився щурам
перорально, мишам – перорально та внутрішньовенно. В продуктах екскреції
досліджували зміну вмісту загального радіоактивного матеріалу протягом 5
діб у щурів та 10 діб у мишей.
Вміст 3Н-аміксину і його метаболітів в досліджуваних біосубстратах
визначався методом сцинтіляційної рідинної фотометрії на приладі
“Сanberra- Paсkard TRI-CARB 2700 TR” (США).
Отримані результати були оброблені статистично з використанням прогами
Excel 6.0. Розрахунки лінійної регресії проводили з допомогою
модифікації методу найменших квадратів зважених середніх групових
величин (Гланц С., 1999). Для оцінки фармакокінетичних параметрів
аміксину при різних способах його введення був розроблений і вперше
використаний математичний аналіз на основі фазової фармакокінетики
(Зіньковський В.Г. та спів., 2001).
Результати дослідження та їх обговорення. Аміксин –
2,7-біс-[2-(діетиламіно)етоксі]флуорен–9-он дігідрохлорид є похідним
трициклічного ароматичного вуглеводню (флуорену):
У нашій роботі розроблено засновану на об’єднанні рН залежних
екстракційних методів і радіохроматографії систему методів препаративної
і аналітичної екстракції з біологічних субстратів, очищення та
ідентифікації структури 3Н-аміксину і його метаболітів.
Модельні експерименти іn vіtro з вивчення кінетики двохфазної (водна –
органічна фази) екстракції радіоактивних продуктів були проведені з
використанням біологічного субстрату – гомогенату печінки. Метрологічні
характеристики модельних експериментів демонструють достатньо високий
ступінь екстракції радіоактивного продукту хлороформом з гомогенатів
печінки щурів при нейтральному рН. Однак даний підхід обмежений,
оскільки в організмі відбувається біотрансформація препарату при цьому
метаболіти можуть відрізнятися за своїми фізико-хімічними властивостями.
Тому наступним етапом було дослідження кінетики екстракції мічених
сполук з екскретів експериментальних тварин після введення їм
3Н-аміксину. Результати експерименту, як і в дослідах іn vіtro,
демонструють однофазну (моноекспоненційну) залежність екстракції
аміксину і його метаболітів, що дозволило розрахувати параметри даного
процесу і показати, що з екскретів щурів 99 % рівень екстракції
загального радіоактивного матеріалу хлороформом досягається: для калу –
7 екстракціями, сечі – 8 екстракціями при співвідношенні об?ємів
екстрагентів 1:15; з екскретів мишей: для калу – 22 екстракціями, сечі –
14 екстракціями при співвідношенні об?ємів екстрагентів 1:15, збільшення
об’єму екстрагенту дозволяє зменшити кількість екстракцій.
Даний підхід дозволив методом зонної радіохроматографії хлороформних
екстрактів визначити в екскретах експериментальних тварин як вихідну
сполуку, так і його метаболіти. Показано, що аміксин в організмі щурів і
мишей піддається незначній біотрансформації – у калі виявляється тільки
вихідна сполука (I) Rf = 0,6; у сечі спостерігаються мінорні
водорозчинні метаболіти, з Rf = 0,21 (II) і 0,38 (III) у системі
10:1:0,7 (толуол:триетиламін:метанол) (рис.1).
Рис. 1. Радіохроматограма хлороформного екстракту калу щурів (а) і сечі
мишей (б) за 24 год при пероральному введенні 3Н-аміксину в
дозі 50
мг/кг.
Порівняльна фармакокінетика процесів надходження і розподілу аміксину і
продуктів його біотрансформації при внутрішньовенному і пероральному
способах введення його мишам. Вивчення процесів розподілу аміксину у
мишей показало, що препарат досить швидко надходить в усі досліджені
органи і тканини при обох способах введення (рис.2). Найбільший вміст
загальної радіоактивності спостерігається в печінці і нирках
експериментальних тварин. Найменша концентрація – в плазмі крові при
обох способах введення. Особливістю процесів надходження, розподілу та
елімінації аміксину є досить повільні процеси елімінації з організму
протягом досліджуваного інтервалу часу (5 хв – 24 год).
При внутришньовенному введенні в плазмі крові, нирках, головному мозку,
серцевому і скелетних м’язах вміст аміксину і його метаболітів значно
перевищує такі показники при пероральному введенні.
У печінці і селезінці достовірних відмінностей у рівні вмісту препарату
не відзначається. Цікавою особливістю досліджуваних процесів є висока
концентрація препарату (5 хв – 2 год) і його метаболітів у легенях у
початкових інтервалах часу досліду при внутрішньовенному введенні, що
перевищює вміст аміксину в інших органах і тканинах. Це дозволяє
висунути припущення про ефект первинного проходження препарату через
легені.
Аналіз процесів розподілу дозволив розділити всі досліджені органи і
тканини на три групи: перша – органи, для яких характерні процеси
первинного проходження (печінка і легені), друга – органи, де
спостерігається протягом дослідженого відрізку часу стаціонарний рівень
препарату (нирки, м’язи, серцевий м’яз, головний мозок); третя – орган,
де спостерігається підвищення вмісту препарату протягом 24 год досліду
(селезінка).
Як правило, кінетика вмісту препарату і його метаболітів у крові і
різних органах і тканинах представлена великою кількістю складно
взаємозалежних процесів і повної формалізації не підлягає. Однак,
уявлення про те, що для більшості фаз (органів і тканин) організму кров
є фазою донорною (джерелом надходження препарату) і акцепторною
(стічною), досить для позамодельного аналізу цих процесів.
Рис.2. Зміна вмісту загального радіоактивного матеріалу (імп/хв) в
органах і
тканинах мишей при внутрішньовенному і пероральному введеннях
3Н-аміксину в дозі 50 мг/кг.
Необхідно відзначити, що процес зміни концентрації препарату між плазмою
крові та органами наближається до рівноваги, і параметром, що описує цей
процес, є константа рівноваги (Кр). Звичайно при великих значеннях часу
досліду її припускають близькою, але не рівною константі рівноваги
процесів масопереносу в системі:
.
Однак використання даного співвідношення для оцінки процесів
масопереносу в системі “плазма – орган” можливо і адекватно тільки при
відсутності гістерезису, тобто, коли всі розглянуті органи і тканини
можуть бути об’єднані в одну центральну камеру. Процеси розподілу
аміксину в організмі мишей демонструють іншу картину. Це стало підставою
для використання позамодельної фармакокінетики (її фазового варіанту)
для оцінки “долі” аміксину у організмі мишей. Базовим елементом
формального апарату даного варіанту фармакокінетики є площі (інтегральна
оцінка) під концентраційними кривими (“концентрація – час”) (AUC0-t)
вмісту препарату в органі і плазмі крові.
Аналізуючи параметри фармакокінетики для групи органів, що мають
стаціонарний рівень вмісту препарату (мозок, нирки, серцеві і скелетні
м’язи), ми бачимо, що відношення площ під “фармакокінетичними кривими”
вмісту ксенобіотика в плазмі крові (1AUC0-t) і досліджуваного органа
(2AUC0-t) асімптотично наближається до незміщеного значення величини
константи рівноваги (Кр =12k/21k), де 12k і 21k – константи швидкості
масопереносу ксенобіотика у системі “кров – орган” (рис. 3).
Рис. 3. Зміна в часі відношення площ під кривими вмісту аміксину в
органах(2AUC0-t) до площі під кривою вмісту аміксину в плазмі
крові (1AUC0-t) при його пероральному (а) і внутрішньовенному (б)
введенні.
, де 2V – уявлений об?єм розподілу препарату. Це дозволяє методом
лінійної регресії визначити величини (12k/21k). Як видно з табл. 1. для
даних органів характерні високі значення констант рівноваги, що свідчить
про досить високу швидкість обміну та встановлення рівноваги між
органами і плазмою крові. При різних способах введення відзначені
ідентичні величини констант рівноваги (Кр) у м’язах, серці і нирках
тварин.
Трохи несподіваними, шо потребує додаткового дослідження, є дворазово
більш високе значення Кр мозку при внутрішньовенному введенні препарату
(Р?0,001).
Відношення площ під концентраційними кривими при пероральному і
внутрішньовенному введеннях складає 0,6:1. Це збігається з аналогічними
значеннями, визначеними для плазми крові – абсолютна біологічна
доступність при пероральному способі введення аміксину складає 0,7.
Виключенням є головний мозок, де при пероральному введенні непропорційно
знижується біологічна доступність аміксину. Отже, для підвищення
біодоступності препарату до даного органа кращим є внутрішньовенне
введення.
Таблиця 1
Позамодельні фармакокінетичні параметри процесу розподілу аміксину в
організмі мишей при внутрішньовенному і пероральному його введенні в
дозі 50 мг/кг
Орган Параметри
Внутрішньовенне введення
Пероральне введення
2AUC0-24
імп.*г.*год.
Кр
2AUC0-24
імп. *г. *год.
Кр
Скелетні м’язи 468385,7 30,3?3,8 271904,3 26,2?3,2 0,58
Серцевий м’яз 613328,8 38,0?6,7 360409,4 35,3?4,9 0,59
Нирки 1329146 85,7?12,5 826077,1 80,7?14,3 0,62
Головний мозок 806927,5 50,0?4,5* 281907,9 27,0?2,8* 0,35
Примітка: *Р?0,001 достовірность різниці за критерієм Ст`юдента.
, t), де оргСt – сумарний вміст вільного і зв’язаного препарату в
органі (рис.4).
Рис.4. Тимчасова залежність співвідношення вмісту аміксину в селезінці
(Сі)
мишей до площі під концентраційною кривою вмісту аміксину в плазмі
крові (AUС плазми) при його внутрішньовенному та пероральному
введенні.
Отримані результати дозволили визначити величини констант переходу
аміксину між плазмою крові і селезінкою і ефективність процесу переходу
в зв’язаний стан. Приблизно 98-99 % препарату, що надходить у тканину
селезінки, елімінує з неї назад у плазму крові, а 1-2 % необоротно
зв’язується з тканиною. Навіть цього малоефективного процесу досить для
значного впливу на кінетику вмісту 3Н-продуктів у селезінці. Це
обумовлено високою швидкістю процесів прямого і оборотного масопереносу
аміксину в системі: “селезінка – кров”.
Для інших органів і тканин мишей достовірного процесу необоротного
зв’язування аміксину не виявлено.
l?
H
>
¬
&jlOeL
U
O
O
O
O
U
O
O
U
O
O
U
O
¦
???них даних, абсолютна біологічна доступність аміксину при його
ентеральному введенні складає близько 70 %. Дві найбільш ймовірні
причини цього явища – неповне всмоктування препарату з ШКТ і (або) його
пресистемна елімінація з гепато-портальної системи . Ці два явища можуть
бути присутні одночасно. Тому для роздільного визначення цих процесів і
оцінки внеску у загальну схему надходження і розподілу аміксину в
організмі, були проведені дослідження і зроблений математичний аналіз
отриманих даних кінетики вмісту 3Н-аміксину в крові і печінці тварин при
різних способах його введення.
На підставі запропонованого математичного апарату показано, що при
внутрішньовенному способі введення в момент t після введення аміксину,
його концентрація в печінці (2Сіvt) склала:
,
де el,bilk – константа швидкості екскреції аміксину з жовчю.
, тому що співвідношення 2Сt /1AUCiv0-t?0 при t??. На підставі лінійної
регресії розраховано, що разом з процесом елімінації препарату з жовчю
величина комплексної константи наближається до 154, при ентеральному
введенні – близько 294. Подальші розрахунки процесів показали, що при
пероральному введенні аміксин практично цілком надходить із ШКТ у
внутрішнє середовище організму мишей (90 %). Пресистемна елімінація
аміксину складає 21 %. Накопичення препарату в даному органі не
відбувається.
Ефект первинного проходження аміксину через легеневу тканину мишей був
відзначений при внутрішньовенному введенні препарату. Розрахунки
параметрів фармакокінетики аміксину в легеневій тканині показали, що при
внутрішньовенному введенні величина первинного вмісту в легенях більша
ніж величина максимально можливої концентрації препарату при
встановленні рівноваги “плазма крові-легенева тканина”. У такому випадку
аміксин варто розглядати, як препарат з специфічною фармакокінетикою в
легеневій тканині, і даний спосіб введення може бути використаний для
створення ефективної концентрації в цьому органі при лікуванні легеневих
інфекцій.
Таким чином, проведені дослідження процесів розподілу аміксину в
організмі мишей при судинному і ентеральному введенні препарату
показали, що відмінною рисою процесів фармакокінетики є високий вміст
препарату в органах і тканинах мишей при обох способах введення і досить
повільна швидкість процесів елімінації з організму. Продемонстрована
ефективність використання нового типу аналізу фармакокінетики – фазового
моделювання, що дозволило оцінити процеси масопереносу лікарського
засобу між органами і кров’ю для неповних (з відсутностю виражених фаз
розподілу і елімінації) кінетичних кривих, параметри пресистемної
елімінації, ефекту первинного проходження і необоротного зв’язування
аміксину в тканинах.
Дослідження процесів елімінації аміксину і його метаболітів з організму
щурів при одноразовому введенні показало (табл. 2), що протягом часу
дослідження практично цілком завершується процес виведення аміксину з
організму щурів із сечею і калом – за 120 годин виводиться 80 %
введеної дози препарату. Для процесів елімінації загального
радіоактивного матеріалу з калом і сумарно характерна двохфазність
процесу елімінації – у швидку фазу (0-72 год) залучено близько 62 %
введеної дози, в повільну фазу (72 – 120 год) 7 % введеної дози
аміксину. Для кінетики виведення препарату із сечею характерна повільна
швидкість елімінації – на всьому дослідженому інтервалі досліду
спостерігається моноекспоненційна залежність.
Таблиця 2
Параметри накопичення в екскретах щурів (% введеної дози) аміксину при
його пероральному введенні
Час, год Сеча Кал Сума
24 2,77± 0,42 37,97± 9,88 40,74± 9,89
48 4,88± 0,55 56,91± 12,68 61,79± 12,69
72 6,06± 0,67 61,67± 12,74 67,73± 12,76
96 7,33± 0,76 65,67± 12,75 73,01± 12,77
120 9,71± 0,83 69,34± 12,78 79,06± 12,81
Процеси виведення із сечею і калом з організму щурів відбуваються за
різними кінетичними схемами. Із сечею – згідно з одночастковою схемою
кінетики виведення, з калом – двочастковою. Сумарний процес елімінації
визначається виведенням загального радіоактивного матеріалу з калом
щурів, тому сумарний процес також описується двочастковою кінетичною
схемою виведення. Як видно з параметрів процесу елімінації препарату з
екскретами, період напівелімінації сумарної радіоактивності препарату у
швидкій фазі завершується до 21 год експерименту, радіоактивність, що
залишилася (приблизно 4 – 7 %), має досить тривалий період
напівелімінації приблизно 150 годин. Визначення параметрів накопичення в
швидку і повільну фазу виведення демонструє практично повне виведення
введеної дози аміксину. Швидкість виділення із сечею приблизно в 3 рази
меньша, ніж швидкость навіть повільної фази елімінації загального
радіоактивного матеріалу з калом. Період напівелімінації із сечею
складає близько 17 діб (407,6 год), разом з тим, при нескінченній
експозиції може бути виділене до 50 % введенної дози.
Таким чином, здійснений аналіз особливостей кінетики елімінації аміксину
і його метаболітів дозволяє припустити відсутність процесів його
накопичення в організмі експериментальних тварин і практично повне
виведення препарату, переважно через гепато-портальну систему організму.
Вивчення процесів виведення аміксину і його метаболітів з організму
мишей при пероральному і внутрішньовенному способах його введення.
Протягом 10 діб досліду з організму мишей із сечею і калом при
пероральному введенні вивелося 54,30 %, при внутрішньовенному – 52,79 %
введеної дози. При пероральному введенні аміксину протягом інтервалу
вимірів із сечею вивелося 26,45 %, з калом – 27,85 % введеної дози.
Внутрішньовенне введення недостовірно змінювало дані параметри –
ренальным шляхом вивелося 29,04 %, з калом 23,75 % введенної дози
(табл. 3).
Кінетика виведення сумарної радіоактивності із сечею і калом
моноекспоненційна і може бути описана одночастковою кінетичною схемою.
Кінетика процесу елімінації із сечею і калом непаралельна і
характерезується досить повільною швидкістю виведення загального
радіоактивного матеріалу даними шляхами при обох способах введення.
Сумарний процес здійснюється з періодом напіввиведення (Т0,5) для
внутрішньовенного введення – 93,14 год, для перорального – 102,88 год.
Як видно з отриманних даних, відносні ефективності процесів екскреції
3Н-аміксину із сечею і калом тварин, а також відносна ефективність
процесу сумарного виведення (із сечею і калом) не визначаються способом
введення сполуки.
Розрахунки методом Мангельсдорфа (Келлети Т., 1990) параметрів
елімінації аміксину з організму мишей при пероральному введенні при
нескінченій експозиції показали, що із сечею може виділитися 36 %, з
калом – 45 %, сумарно – 73 %. При нескінченій експозиції для
внутрішньовенного введення аміксину дані параметри складали 68 %
сумарно, із сечею – 37 %, з калом 36 %. Дослідження інтервальних значень
величин констант елімінації не знайшло значних відхилень цих показників
від вихідних у процесі елімінації при одноразовому введенні дози
препарату. Це припускає лінійну кінетичну схему його біокінетики
(відсутність впливу процесів індукції або гальмування ферментативних
систем на досліджені процеси) при всіх досліджених способах введення.
Таблиця 3
Параметри накопичення аміксину в екскретах мишей (% введеної дози) при
його пероральному і внутрішньовенному введенні
Пероральне введення
Час, год Кал Сеча Сумарний процес
24 5,02±1,04 5,68±1,38 10,70±1,73
48 7,97±1,13 9,81±1,54 17,78±1,91
72 10,78±1,17 13,98±1,56 24,76±1,95
96 13,55±1,36 17,89±1,63 31,44±2,12
120 16,88±1,51 21,11±1,73 37,99±2,29
144 19,06±1,61 23,30±1,75 42,36±2,38
168 21,14±1,64 25,17±1,76 46,31±2,41
192 22,99±1,69 26,60±1,77 49,59±2,45
216 24,78±1,74 27,38±1,77 52,16±2,48
240 26,45±1,79 27,85±1,78 54,30±2,52
Внутрішньовенне введення
24 5,5±2,32 6,35±1,17 11,85±2,59
48 8,56±2,34 10,58±1,28 19,14±2,67
72 10,78±2,39 15,88±1,37 26,66±2,75
96 13,25±2,41 19,51±1,48 32,76±2,83
120 16,28±2,46 22,12±1,51 38,40±2,89
144 18,12±2,47 24,43±1,64 42,55±2,91
168 19,75±2,48 26,20±1,54 45,95±2,92
192 21,18±2,49 27,43±1,55 48,61±2,93
216 22,57±2,50 28,45±1,57 51,02±2,95
240 23,75±2,51 29,04±1,58 52,79±2,97
ВИСНОВКИ
У дисертації наведено теоретичне узагальнення та експериментальне
вирішення важливої наукової задачі сучасної фармакології – вивчення
процесів надходження, розподілу і елімініції нового перорального
індуктора інтерферону аміксину в залежності від способу введення
лікарської сполуки.
На підставі розроблених методів кількісного визначення і ідентифікації
структури аміксину і його метаболітів показано, що в організмі щурів і
мишей аміксин піддається незначній біотрансформації з утворенням
водорозчинних мінорних метаболітів. Через гепато-портальну систему даних
видів експериментальних тварин виділяється тільки вихідна сполука (97
%), у сечі виявлено 2 метаболіти, у кількісному відношенні складових
приблизно 1/4 від вмісту аміксину.
Особливістю фармакокінетики аміксину при внутрішньовенному і
пероральному способах його введення є висока швидкість надходження у
внутрішнє середовище організму і повільний процес його елімінації.
Абсолютна біологічна доступність аміксину при його пероральному введенні
складає близько 70%, що зв’язано з пресистемною елімінацією (21 %)
препарату з гепато-портальної системи. Для печінки (при пероральному
введенні аміксину) і легеневої тканини (при внутрішньовенному введенні)
мишей спостерігається ефект первинного проходження через органи.
Застосування розробленого нового інтегрального методу позамодельного
аналізу процесів масопереносу ксенобіотика в системі “кров – тканина”
для оцінки кінетичних кривих з відсутністю виражених фаз розподілу й
елімінації дозволило визначити комплексні константи масопереносу між
кров’ю й органами і показати, що нирки, скелетні м’язи, головний мозок і
серцевий м’яз функціонують як “відсіки повільного обміну”, незалежно від
способу введення препарату.
У селезінці протягом досліджуваного інтервалу (24 год) спостерігається
зростання загального радіоактивного матеріалу. Комбінована математична
модель, яка розроблена, (позамодельний та компартментальній аналіз),
дозволила показати, що приблизно 98 % аміксину, що надходить в тканину
селезінки, елімінує назад у плазму крові, а 1-2 % необоротно зв’язується
з тканиною.
Процесам виведення аміксину з організму щурів при його одноразовому
пероральному введенні притаманні переваги процесів елімінації загального
радіоактивного матеріалу з калом (двохфазний процес, у який залучено 69
% введеної дози за 5 діб) над ренальною екскрецією (10 %). Характерною
рисою процесу елімінації аміксину і його метаболітів із сечею є повільна
швидкість протікання процесу, що обумовлює його стаціонарний рівень.
Для процесів виведення аміксину з організму мишей при одноразовому
внутрішньовенному і пероральному його введенні є рівна ефективність
виділення загальної радіоактивності із сечею і калом і повільна
швидкість елімінації – при пероральному введенні при нескінченій
експозиції із сечею і з калом дані параметри складали – 73 %, при
внутрішньовенному – 68 %.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Карпинчик В.А., Мальцев Г.В, Сумрий С.К. Разработка и оптимизация
методов извлечения амиксина из биологических субстратов // Химико –
фармацевтический журнал. – 2002. – Т. З6, № 8. – С. 46-49. (Внесок
дисертанта: проведення експериментальних досліджень, аналіз і
інтерпретація результатів, оформлення статті).
Сумрий С.К., Жук О.В., Карпинчик В.А. Фармакокинетика тилорона в
организме мышей при его внутривенном и пероральном способе введения //
Ліки України. – 2003. – №6. – С. 27-29. (Внесок дисертанта: оформлення
статті, проведення експериментальних досліджень, та їх часткова
інтерпретація.).
Жук О.В., Зіньковський В.Г., Сумрій С.К. Визначення процесів
необоротного зв’язування 3Н-аміксину в органах і тканинах мишей //
Досягнення біології та медицини. – 2004. – №1(3). – С. 80-84. (Внесок
дисертанта: проведення експериментальних досліджень, статистична обробка
результатів та їх часткова інтерпретація, оформлення статті).
Оцінка повноти всмоктування 3Н-аміксину з шлунково-кишкового тракту
мишей і процесу пресистемної елімінації на підставі позамодельного
фазового аналізу / О.В. Жук, В.Г. Зіньковський, С.К. Сумрій, И.Ю.
Борисюк // Одеський медичний журнал. – 2004. – №5. – С. 7-11. (Внесок
дисертанта: проведення експериментальних досліджень, статистична обробка
результатів, оформлення статті).
Жук О.В., Сумрій С.К. Кінетика виведення 3Н-аміксину та його метаболітів
з організму мишей // Досягнення біології та медицини. – 2005. – №1(5). –
С. 53 – 54. (Внесок дисертанта: проведення експериментальних досліджень,
статистична обробка результатів та їх часткова інтерпретація).
Zhuk O.V., Maltsev G.V., Sumriy S.K. The synthesis and pharmacokinetics
of 3H-amixin, a low molecular weight synthetic interferon inductor, in
experimental
animals // Abstracts from the XVIIth International Symposium on Medical
Chemistry. – Barcelona, 2002. – Р. 549. (Внесок дисертанта: проведення
експериментальних досліджень та їх часткова інтерпретація, підготовка
матеріалу до друку)
Сумрий С.К. Процессы распределения 3Н-амиксина в организме мышей при его
внутривенном и пероральном введении // Тезисы Международной конференции
“Імунотропні препарати в клінічній практиці”. – Київ, 2004. – С. 53.
АНОТАЦІЯ
Сумрій С.К. Експериментальна фармакокінетика аміксину. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за
спеціальністю 14.03.05 – фармакологія. – Одеський державний медичний
університет МОЗ України, Одеса, 2005.
Дисертація присвячена порівняльному дослідженню процесів надходження,
розподілу й виведення 3Н-аміксину і його метаболітів з організму
експериментальних тварин при різних способах його введення. Показано, що
в організмі щурів і мишей з калом виділяється тільки вихідна сполука,
тобто аміксин піддається незначній біотрансформації. Абсолютна
біологічна доступність аміксину при його пероральному введенні складає
близько 70 %, пресистемна елімінація аміксину складає 21 % введеної
дози. Для печінки (при пероральному введенні аміксину) і легеневої
тканини (при внутрішньовенному введенні) мишей спостерігається ефект
первинного проходження через органи. Обґрунтовано переваги нового
інтегрального методу позамодельного аналізу процесів масопереносу
ксенобіотика в системі “кров-тканина”, заснованого на формальному
апараті фазової фармакокінетики для аналізу неповних кінетичних кривих.
Розроблена комбінована математична модель, яка дозволила показати, що
приблизно 98 % аміксину, що надходить в тканину селезінки елімінує у
плазму крові, а 1-2 % необоротно зв’язується з тканиною. Для процесів
виведення аміксину з організму щурів при його одноразовому пероральному
введенні характерна перевага процесів елімінації загального
радіоактивного матеріалу з калом (69 % введеної дози за 5 діб) над
ренальною екскрецією (10 %). Характерною рисою процесів елімініції
аміксину з організму мишей при одноразовому внутрішньовенному і
пероральному його введенні є рівна ефективність виділення загальної
радіоактивності із сечею і калом та повільна швидкість елімінації.
Ключові слова: аміксин, внутрішньовенний та пероральний способи
введення, біологічна доступність, фармакокінетична схема розподілу,
процеси виведення.
АННОТАЦИЯ
Сумрий С.К. Экспериментальная фармакокинетика амиксина. – Рукопись
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по
специальности 14.03.05. – фармакология. – Одесский государственный
медицинский университет МЗ Украины, Одесса, 2005.
Диссертация посвящена изучению процессов поступления, распределения и
выведения амиксина и его метаболитов из организма экспериментальных
животных при разных способах его введения.
Разработаны и оптимизированы методы извлечения, радиохроматографического
анализа и определения 3Н-амиксина и его метаболитов в биологических
субстратах. Показано, что в организме крыс и мышей амиксин подвергается
незначительной биотрансформации с образованием водорастворимых минорных
метаболитов. Через гепато-портальную систему данных видов
экспериментальных животных выделяется только исходное соединение, в моче
обнаружено 2 метаболита, в количественном отношении составляющие 1/4 от
содержания амиксина.
Изучение процессов распределения 3Н-амиксина при его внутривенном и
пероральном введении мышам показало наличие двух фаз в фармакокинетике
препарата: быстрой фазы поступления во все исследованные органы и ткани
и медленного процесса элиминации из организма в течение исследованного
интервала времени (5 мин – 24 ч). Во всех исследованных органах и тканях
константа равновесия процессов массопереноса в системе “орган-ткань”
больше единицы, что свидетельствует о том, что амиксин быстро и обратимо
поступает из крови в исследованные органы. Анализ процессов
распределения позволил разделить все исследованные органы и ткани на три
группы: первая – органы, для которых характерны процессы первичного
прохождения (печень и легкие), вторая – органы, где наблюдается в
течение исследованного промежутка времени стационарный уровень препарата
(почки, мышцы, сердечная мышца, головной мозг); третья – орган, где
наблюдается повышение содержания амиксина в течение 24 ч опыта
(селезенка). Обоснованы преимущества нового интегрального метода
внемодельного анализа процессов массопереноса ксенобиотика в системе
“кровь-ткань”, основанного на формальном аппарате фазовой
фармакокинетики для анализа неполных фармакокинетических кривых. Базовым
элементом данного варианта фармакокинетики является соотношение площадей
(интегральная оценка) под концентрационными кривыми (“концентрация –
время”) содержания препарата в органе и плазме крови. На основании
разработанного математического подхода были определены комплексные
константы массопереноса между кровью и органами, параметры пресистемной
элиминации, эффекта первичного прохождения и необратимого связывания
амиксина в тканях. Абсолютная биологическая доступность амиксина при его
пероральном введении составляет около 70 %, что связано с пресистемной
элиминацией препарата из гепато-портальной системы, которая составляет
21 %. Предложенная комбинированная математическая модель позволила
показать, что приблизительно 98 % поступающего в селезенку амиксина
элиминирует обратно в плазму крови, а 1 – 2 % необратимо связывается с
тканью данного органа. Для печени и легочной ткани экспериментальных
животных при введении амиксина наблюдается эффект первичного прохождения
через органы, что указывает на перспективность использования амиксина
при лечении легочных и печеночных инфекций. При пероральном введении
амиксина непропорционально общей снижается биологическая доступность к
головному мозгу, что позволяет предположить нецелесообразность
перорального введения при лечении нейроинфекций.
Изучение процессов выведения амиксина из организма крыс при его
однократном пероральном введении показало, что для данного препарата
характерно преобладание процессов элиминации общего радиоактивного
материала с калом (двухфазный процесс, в который вовлекается 69 %
введенной дозы за 5 суток) над ренальной экскрецией (10 %). Характерной
особенностью процессов выведения амиксина из организма мышей при
однократном внутривенном и пероральном его введении является равная
эффективность выделения общей радиоактивности с мочой и калом и
медленная скорость элиминации. Процессы выведения с мочой и калом из
организма крыс и мышей происходят по разным кинетическим схемам.
Процессы выведения с мочой и калом мышей протекают моноэкспоненциально,
паралельно и независимо, согласно одночастевой кинетической схеме. У
крыс наблюдается иная картина кинетики выведения с мочой и калом и
описывается различными кинетическими схемами – с мочой согласно
одночастевой схеме, а с калом – двучастевой схеме. Расчет методом
Мансгельдорфа текущих констант элиминации позволил предположить линейную
кинетическую схему биокинетики амиксина – отсутствие влияния процессов
индукции или репрессии ферментативных систем на изучаемые процессы
фармакокинетики.
Ключевые слова: амиксин, внутривенный и пероральный способы введения,
биологическая доступность, фармакокинетическая схема распределения,
процессы выведения.
SUMMARY
Sumriy S.K. Experimental pharmacokinetics of amixin. – Manuscript.
The thesis on competition of scientific degree of kandidate of
biological sciences on 14.03.05 speciality – Pharmacology. – Odessa
State Medical University of Ministry of Health of Ukraine, Odessa,
2005.
The dissertation is devoted to the experimental study and mathematical
modelling the processes absorption, distribution and elimination of
amixin – new antiviral drug at experimental animals. It is shown, that
in rats and mice organism through hepatic-portal system of initial
connection is allocated only. Absolute biovailability of amixin at its
peroral administration makes about 70 % that is connected with presystem
elimination of drug from hepatic-portal system. For the liver and lung’s
tissue of experimental animals at the administration of amixin the
effect of the initial penetral through organs was observed. The
substantiation of advantage of a new integrated method outmodel phase
analysis of processes masstransfer xenobiotic in system “ blood – tissue
”, based on the formal device of phase pharmacokinetics for the analysis
of an incomplete kinetic curve (as in a case with amixin) or having the
uncertain form is offered. The developed combined mathematical model has
allowed to show, that approximately 98 % of amixin eliminates from
spleen back to blood plasma, and 1 – 2 % connect spleen. Presystem
elimination of amixin makes 21 % from the administrated doses.
Studying of processes amixin elimination from rats organisms at its
single peroral administration has shown, that typically prevalence of
processes elimination the general radioactive material with feces
(diphase process in which 69 % from the administrated doze for 5 day
are involved) above renal excretion (10 %). Characteristic feature
amixin elimination processes from organism mice at single
intravenous and peroral its introduction is equal efficiency of
allocation of the general radio-activity with urine and feces.
Key words: amixin, biovailability, intravenous and peroral
administration pharmacokinetic schemes of distribution, processes of
elimination.
PAGE \* Arabic 15
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
