EA000472B1

EA000472B1 - Фармацевтическая композиция для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат и гамма-бутиробетаин

Info

Publication number: EA000472B1
Application number: EA199800160A
Authority: EA
Inventors: Иварс Калвиньш; Марис Веверис
Original assignee: Иварс Калвиньш; Марис Веверис
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1999-08-26
Also published as: JP3072858B2; DE69627160T2; CA2229228C; LV11728B; EP0845986A1; DE69627160D1; JPH10512286A; UA44330C2; EA199800160A1; ES2196167T3; LV11728A; ATE235901T1; CA2229228A1; WO1997006794A1; US5859056A; EP0845986B1

Description

Настоящее изобретение относится к фармацевтическим композициям, а именно, к фармацевтическим композициям для лечения заболеваний сердца и кровеносных сосудов, связанных с нарушением кровообращения различного происхождения и локализации, стенокардией, инфарктом миокарда, аритмиями, гипертензией, миокардитом, а также сердечной недостаточностью.

Предложенная лекарственная композиция содержит известные химические соединения, однако их применение приводит к неожиданным фармакологическим эффектам. Конкретно, предлагается фармацевтическая композиция, содержащая комбинацию γ-бутиробетаина с 3(2,2,2-триметилгидразиний)пропионатом в качестве активного начала совместно с фармацевтически приемлемыми наполнителями и растворителями.

Уровень техники

Применение 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (Милдронат, Кватерин) для лечения сердечно-сосудистых заболеваний известно (патент Великобритании 2105992). Механизм действия указанного препарата основан на торможении скорости биосинтеза карнитина и связанного с этим транспорта жирных кислот через мембраны митохондрий (Simkhovich B.Z., Shutenko Z.V., Meirena D.V. et al. 3-(2,2,2)trimethylhydrazinium)propionate (THP) - a novel γbutyrobetaine hydroxylase inhibitor with cardioprotective properties. Biochem. Pharmacol. 1988, 37, 195-202).

γ-Бутиробетаин (актинин), из которого в организме млекопитающих синтезируется карнитин, первоначально был характеризован как токсическое вещество, ускоряющее дыхание, вызывающее саливацию и лакримацию, расширение зрачков, сужение сосудов и остановку сердца в диастоле (W. Linneweh, Z. Physiol. Chem., 42, 181, 1929). Однако в дальнейших публикациях другими авторами было показано, что γ-бутиробетаин является исключительно малотоксичным (LD50>7000 mg/kg, s.c.). (W. Rotzsch, I. Lorenz, E. Strack, Acta biol. Med.Ger. 1959, 3, 28-36).

В литературе отсутствуют данные о кардиоваскулярных эффектах незамещенного γбутиробетаина, хотя утверждалось, что γбутиробетаин является веществом, подобным ацетилхолину, но с пролонгированным действием (E.A. Hosein, H. McLennan, Pharmacological action of γ-butyrobetaine. Nature, 1959, 183, 328329). В дальнейшем, однако, авторы сообщили, что по ошибке в опытах был использован метиловый эфир γ-бутиробетаина, который действительно обладает холинергическими свойствами. Сам же γ-бутиробетаин (неэстерифицированный) был охарактеризован как фармакологически инертное вещество (E.A. Hosein, P. Proulx, Isolation and probable functions of betaine esters in brain metabolism. Nature, 1960, 187, 321-322. A.S.V. Burgen, F. Hobinger. Brit. J. Pharmacol., 4, 229 (1949), E. Strack, K. Foesterling, Z. Physiol. Chem., 1953, 295, 377).

Введение γ-бутиробетаина повышает уровень биосинтеза карнитина в организме, так как γ-бутиробетаин служит субстратом в данном синтезе. Было бы естественным полагать, что одновременное введение в организм блокатора синтеза карнитина - 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата - и γ-бутиробетаина должно снизить фармакологический эффект 3-(2,2,2триметилгидразиний)пропионата, поскольку биосинтез карнитина активируется при повышении концентрации γ-бутиробетаина. Вопреки этому, нами было неожиданно установлено, что наблюдается прямо противоположный эффект, т.е. γ-бутиробетаин усиливает действие 3-(2,2,2триметилгидразиний)пропионата на сердечнососудистую систему.

Описание изобретения

Эксперименты проводились на анестезированных кошках обоих полов (уретан 200 мг/кг и хлоралоза 50 мг/кг, оба внутрибрюшинно). Грудная клетка подопытных животных раскрывалась, применялась искусственная вентиляция, и при помощи физиографа (DMP-46 Narco BioSystems, USA) измерялось давление крови в сонной артерии и общий поток крови в аорте.

Установлено, что фармакологическая композиция, содержащая γ-бутиробетаин в сочетании с 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионатом, проявляет выраженное действие на тонус кровеносных сосудов и поток крови, превосходящее действие отдельных веществ, составляющих активное начало, при этом практически не наблюдается понижение кровяного давления, а общий поток крови весьма существенно увеличивается (табл. 1 ).

Если бы имело место холинергическое действие, ранее ошибочно приписанное γбутиробетаину, возможно благодаря примеси эфира γ-бутиробетаина (The Merck Index, Eleventh Edition, 1871) в образцах недостаточно очищенного γ-бутиробетаина, следовало бы ожидать значительное понижение кровяного давления. Вопреки этому, наблюдаемый кардиоваскулярный эффект свидетельствует о положительном инотропном действии предлагаемой лекарственной композиции с одновременным понижением периферического сопротивления, что обоснованно совершенно иным механизмом, открывая возможности лечения сердечной недостаточности и расстройств кровообращения различного происхождения.

Таблица 1

Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М), γ-бутиробетаина (ГББ), ацетилхолина (АцХ) и фармацевтической композиции на гемодинамику анестезированных кошек

Вещество	Доза в мг/кг, внутривенно	Изменение кровяного давления в %	Изменение сердечного ритма в %	Изменение кровяного потока в %
М	5,0	±3	±3	+5
	10,0	±5	±3	+8*)
ГББ	5,0	±4	±5	+6
	10,0	от -7 до +3	±5	+12*)
М+ГББ	5,0 + 5,0	от -7 до +3	±5	+18)*)
АцХ	0,001	-35)*)	-20)*)	±8

*) p<0,05 по сравнению с исходными данными **) р<0,05 по сравнению с результатами в группах ГББ и М

Фармацевтическая композиция, содержащая γ-бутиробетаин, проявляет в 2-3 раза более сильное действие на спазмы кровеносных сосудов изолированного уха кролика, вызванные адреналином, чем известный 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат (табл. 2).

Таблица 2

Действие 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М) и γ-бутиробетаина (ГББ) на спазмы кровеносных сосудов изолированного уха кролика, вызванные адреналином

Вещество, концентрация, в μM	Давление перфузии (мм рт.ст.) максим./миним.	Понижение давления перфузии в %
Исходные параметры	Конечные параметры (после введения 3· 10^-7М адреналина)
максим.	миним.	максим.	миним.
М 0,3	38±5	8±2	125	80	1
М 1,0	38±5	8±2	123	77	4
М 2,0	38±5	8±2	126	80	8*)
ГББ 0,3	38±5	8±2	124	76	6
ГББ 1,0	38±5	8±2	125	80	15*)
ГББ 2,0	38±5	8±2	125	78	18**)
М+ГББ (1,0+1,0)	38±5	8±2	125	78	22**
М+ГББ (2,0+2,0)	38±5	8±2	126	80	33)*)

*) р<0,05 по сравнению с контролем **) р<0,01 по сравнению с контролем ***) р<0,05 по сравнению с результатами в группах ГББ и М

Таким же образом неожиданно оказалось, что оба соединения, включенные в одну фармацевтическую композицию, действуют синергически, вызывая дополнительное усиление спазмолитического эффекта.

Кроме того, было неожиданно установлено, что в основе упомянутого сосудорасширяющего эффекта лежит активация NOсинтетазы, которая после введения композиции 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и γбутиробетаина полностью не подавляется даже Ь^О₂-аргинином (табл. 3).

Таблица 3

Действие 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М) и γ-бутиробетаина (ГББ) на спазмы кровеносных сосудов изолированного уха кролика, вызванные адреналином, в присутствии L-нитроаргинина (НАр) (10 мг/л)

Вещество, концентрация, в μΜ	Давление перфузии (мм рт.ст.) максим./миним.	Понижение давления перфузии в %
Исходные параметры	Конечные параметры (после введения 3· 10^-7 М адреналина и НАр)
максим.	миним.	максим.	миним.
М 0,3	36±5	7±2	165	102	0
М 1,0	36±5	7±2	163	100	0
М 2,0	36±5	7±2	165	100	2
ГББ 0,3	35 ±5	8±2	168	105	0
ГББ 1,0	35±5	8±2	165	100	0
ГББ 2,0	35±5	8±2	163	100	0
М+ГББ (1,0+1,0)	35±5	8±2	165	100	3
М+ГББ (2,0+2,0)	35±5	8±2	163	98	6*)

*) р<0,05

Специально поставленные опыты показали, что фармацевтическая композиция, содержащая γ-бутиробетаин, обладает также антиаритмическим эффектом. Так, при вызванных хлористым кальцием аритмиях у мышей, фармацевтические композиции, содержащие 50 и 100 мг/кг γ-бутиробетаина, проявляли статистически достоверную защиту от летальных аритмий в 30-40% случаев. Опыт проводился на интактных белых мышах обоих полов (19-26 г), которым в хвостовую вену вводился 2% (по весу) раствор хлористого кальция. Эффект оценивался по защите животных от летальной аритмии (табл. 4).

Ближайший структурный аналог γ-бутиробетаина - 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат, как известно (патент Великобритании 2105992), также обладает антиаритмической активностью. Нами было установлено, что активность фармацевтической композиции выше активности каждого вещества в отдельности (табл. 4) и превосходит активность известных антиаритмических препаратов хинидина и этмозина. Следует отметить также весьма низкую токсичность предложенной нами композиции по сравнению с контрольными препаратами.

Таблица 4

Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М), γ-бутиробетаина (ГББ) и их комбинации на вызванные хлористым кальцием летальные аритмии у мышей

Вещество	Доза в мг/кг, перорально	Количество животных	Количество выживших	Защита по сравнению с контролем в %
1	2	3	4	5
М	8	10	2	10
20	10	3	20
30	10	4	30*
50	10	4	30*
100	10	5	40*
ГББ	8	10	2	10
20	10	1	0
30	10	3	20
50	10	5	40*
100	10	4	30*
М+ГББ	42+8	10	2	10
33+16,5	10	6	50*
30+20	10	5	40*
25+25	10	6	50*
20+30	10	7	60*
16,5+33	10	7	60*
10+40	10	3	20
50+50	10	6	50*
40+60	10	8	70*
33+67	10	4	30*

Контроль	-	10	1	0
Хинидин	10	10	2	10
30	10	4*)	30*
50	10	6*	50*
Этмозин	5	10	3	20
10	10	5*)	40*
30	10	5*)	40*

*) р<0,05 по сравнению с контролем

Острая токсичность была изучена на белых мышах обоих полов (19-26 г) в группах по 10 животных. Соединения вводили в виде 10% раствора перорально или внутривенно со скоростью 0,004 мл/с. Было установлено, что для γбутиробетаина при пероральном введении LD₅₀>4500 мг/кг, а при внутривенном введении LD₅₀=1860 (1430 - 2418) мг/кг, следовательно γбутиробетаин является практически нетоксичным препаратом.

При пероральном введении смеси γбутиробетаина и 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (1:1 по весу) установлена острая токсичность LD50>4500 мг/кг, а при внутривенном введении LD₅₀ = 1750 (1434 - 2135) мг/кг, следовательно при введении комбинации веществ не наблюдается синергизма токсического действия.

Подобно опытам на мышах, в опытах на крысах, применение фармацевтической композиции, содержащей 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин, при аритмиях, индуцированных хлористым кальцием, наблюдается выраженное предохранение от летальности, вызванной хлористым кальцием (табл. 5).

Таблица 5

Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М), γ-бутиробетаина (ГББ) и их комбинации на вызванные хлористым кальцием летальные аритмии у крыс

Вещество	Доза в мг/кг, перорально	Количество животных	Количество выживших	Защита от нарушений ритма в %
М	10	5	1 (20%)	15
20	5	1 (20%)	23
30	5	1 (20%)	25
ГББ	10	5	1 (20%)	20
30	5	1 (20%)	32
М+ГББ	30+10	5	2 (40%)	37
30+20	5	1 (20%)	35
30+30	5	4 (80%)	60*
20+30	5	3 (60%)	52*
Контроль	_—	5	0	0
Хинидин	10	5	2 (40%)	46
3	5	1 (20%)	25
Этмозин	3	5	1 (20%)	20
10	5	2 (40%)	46*

^*) р<0,05 по сравнению с контролем

Вышеуказанные опыты проводились на белых крысах обоих полов (190-230 г), анестезированных уретаном (1200 мг/кг внутрибрюшинно). После введения в вену задней лапы животного 2% раствора кальция хлористого была записана ЭКГ во втором стандартном отведении.

Для установления пригодности композиции, содержащей 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин, в профилактике и/или лечении инфаркта миокарда, изучалась эффективность предохранения миокарда от нарушений ритма, вызванных ишемией и реперфузией, а также остановкой сердца, так как в литературе указывалось, что γ-бутиробетаин вызывает остановку сердца в диастоле (W. Linneweh, Z. Physiol. Chem., 42, 181, 1929).

Таблица 6

Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М), γ-бутиробетаина (ГББ) и их комбинации в терапевтическом режиме на нарушения сердечного ритма, вызванного ишемией и реперфузией у крыс

Вещество	Доза в мг/кг, общая	Нарушения ритма (количество животных от общего числа)	Повышение ST в mV во время окклюзии
вентрикулярная тахикардия	вентрикулярная фибрилляция	летальность
1	2	3	4	5	6
М	50 (25-инъекцией +25-инфузией)	10/10	1 0/1 0	3/10	0,4-0,1
ГББ	50 (25-инъекцией +25-инфузией)	7/10	4/10*)	1/10*)	0,23-0,05*)
М+ГББ	50+50 (25+25инъекцией и 25+25инфузией)	8/10	5/10*)	0/10*)	0,20-0,04*⁾
Контроль		15/15	15/15	7/15	0,44-0,08

*) р<0,05 по сравнению с контролем

Опыты проводились на крысах линии Wistar (260-330 г). Под фенобарбиталовой анестезией (50 мг/кг внутрибрюшинно) грудная клетка подопытных животных раскрывалась, применялась искусственная вентиляция и проведена лигатура левой коронарной артерии при помощи нитки 6.0 Ethicon Silk, проведенной сквозь пластмассовую трубку. Окклюзия осуществлялась путем нажима пластмассовой трубки на поверхность сердца, а степень ишемии определялась по ЭКГ, фиксируя вызванные ишемией изменения ЭКГ. Растворы веществ или изотонический раствор вводились внутривенно в двух режимах:

1) профилактически - за 30 мин до окклюзии вводилось 50 мг/кг вещества,

2) терапевтически - через 1,5 мин после окклюзии вводилось 25 мг/кг инъекцией и 25 мг/кг инфузией. Инфузию прекратили через 2 мин после начала реперфузии.

Эти опыты показали, что γ-бутиробетаин в терапевтическом режиме в период инфузии эффективно предохраняет миокард от повреждений, вызванных ишемией и реперфузией, а также вентрикулярной фибрилляции, последняя частично возобновляется после прекращения инфузии (табл. 6). В профилактическом режиме γ-бутиробетаин неэффективен (табл. 7).

Таблица 7

Влияние 3- (2,2,2-триметилгидразиний)пропионата (М) , γ-бутиробетаина (ГББ) и их комбинации в профилактическом режиме на нарушения сердечного ритма, вызванного ишемией и реперфузией у крыс

Вещество	Доза в мг/кг, общая	Нарушения ритма (количество животных от общего числа)	Повышение ST в mV во время окклюзии
вентрикулярная тахикардия	вентрикулярная фибрилляция	летальность
М	50 (проф.)	7/8	5/8	2/8	0,31*)
ГББ	50 (проф.)	8/8	6/8	3/8	0,36
М+ГББ	50+50 (проф.)	7/10	5/10*)	1/10*)	0,27*)
Контроль		15/15	15/15	7/15	0,44

*) р<0,05 по сравнению с контролем

В терапевтическом режиме эффективность 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата на этой модели сравнительно низка (табл. 6). В режиме профилактики, т.е. при введении за 30 мин до окклюзии, его активность значительно выше - миокард предохраняется от развития ишемии во время окклюзии (табл. 7).

В отличие от вышеуказанного, фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин, эффективно предохраняет миокард от нарушений ритма, вызванных ишемией и реперфузией, как в профилактическом, так и в терапевтическом режиме (табл. 6 и 7).

Так, было установлено, что фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин, обладает широким спектром кардиоваскулярной активности, связанной с действием композиции на тонус кровеносных сосудов и сердца, потоком крови, а также сердечным ритмом, в том числе при инфаркте миокарда.

Таким образом, фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин, перспективна для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, притом ее активность выше активности ее компонентов, взятых отдельно.

Отношение компонентов композиции 3(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и γбутиробетаина предпочтительно в пределах от 1:10 до 10:1, более предпочтительно от 1:3 до 3:1.

В том случае, когда активные вещества вводятся в виде инъекции или капель, сиропа или напитка, фармацевтическая композиция содержит 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин в общем количестве от 0,5 до 40% по весу, а в качестве фармацевтически приемлемого растворителя - дистиллированную воду, изотонический раствор, раствор глюкозы или буферный раствор.

В том случае, когда активные вещества вводятся в виде таблеток, каплет, драже, гранул, порошков или капсул, они содержат 3-(2,2,2триметилгидразиний)пропионат и γ-бутиробетаин в общем количестве от 0,1 до 0,5 г в таблетке, каплете, драже, капсуле или одной дозе порошка или гранул.

В том случае, когда активные вещества вводятся через кожу, их содержание в мази или пластыре составляет от 0,5 до 40% по весу.

В том случае, когда активные вещества вводятся ректально, их содержание в суппозитории или микроклизме составляет от 0,5 до 40% по весу.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Фармацевтическая композиция для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, которая содержит смесь 3-(2,2,2-триметилгидразиний)пропионата и γ-бутиробетаина в качестве активного компонента и фармацевтически приемлемый носитель.
2. Фармацевтическая композиция по п.1, в которой соотношение указанных активных веществ находится в пределах от 1 :1 0 до 1 0:1 , предпочтительно в пределах от 1:3 до 3:1.
3. Фармацевтическая композиция по п.1 или 2 в форме таблеток (с покрытием или без покрытия), капсул, каплет, драже, гранул, порошка или раствора для перорального, в частности, подъязычного применения, содержащая в каждой таблетке, капсуле, каплете, драже, одной дозе гранул или порошка от 0,01 до 0,5 г активного компонента, или раствора, или сиропа для перорального применения, содержащего от 0,5 до 40 мас.% активного компонента.
4. Фармацевтическая композиция по п.3, в которой фармацевтически приемлемый носитель выбран из группы, включающей стеариновую кислоту и ее соли, лактозу, глюкозу, сахарозу, крахмал, тальк, растительные масла, полиэтиленгликоли, микрокристаллическую целлюлозу, аэросил, ароматизаторы, вкусовые добавки, красители, этиловый спирт и воду, взятые в отдельности или в комбинации.
5. Фармацевтическая композиция по п.1 или 2 в виде инъекционного раствора для парентерального введения, которая содержит от 0,5 до 40 мас.% активного компонента и фармацевтически приемлемый растворитель.
6. Фармацевтическая композиция по п.5, в которой фармацевтически приемлемый растворитель выбран из группы, включающей дистиллированную воду, изотонический раствор, буферный раствор и раствор глюкозы, взятые в отдельности или в комбинации.
7. Фармацевтическая композиция по п.1 или 2 в виде мази, пластыря или раствора для введения через кожу, которая содержит от 0,5 до 40 мас.% активного компонента и фармацевтически приемлемый носитель.
8. Фармацевтическая композиция по п.7, в которой фармацевтически приемлемый носитель выбран из группы, включающей воду, полиэтиленгликоли 400, 1500 и 4000, растительные масла, жиры, глицерин, консерванты, эмульгаторы, стабилизаторы, пористый полимерный материал, диметилсульфоксид и спирт, взятые в отдельности или в комбинации.
9. Фармацевтическая композиция по п.1 или 2 в виде суппозитория или микроклизмы для ректального введения, которая содержит от 0,5 до 40 мас.% активного компонента и фармацевтически приемлемый носитель.
10. Фармацевтическая композиция по п.9, в которой фармацевтически приемлемый носитель выбран из группы, включающей воду, полиэтиленгликоли 400, 1500 и 4000, растительные масла, жиры, глицерин, консерванты, эмульгаторы, стабилизаторы, взятые в отдельности или в комбинации.