ФАРМАКОКИНЕТИКА ПОТЕНЦИАЛЬНОГО АНКСИОЛИТИКА ГМЛ-1 У КРЫС

Аннотация:

На крысах изучена фармакокинетика соединения ГМЛ-1 после разных способов введения. После однократного внутрижелудочного введения в дозе 10 мг/кг ГМЛ-1 в тканях крыс определяется на протяжении 10- 12 ч. Период полувыведения ГМЛ-1 из плазмы крови после внутрижелудочного введения составил 2,3 ч. Показано, что ГМЛ-1 распределяется в органах и тканях неравномерно. Тканевая доступность в печени составила 4,79, в органе-мишени — мозге — 0,35. Установлено, что после однократного внутрижелудочного введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг с суточной мочой выводится 0,08%, а с суточным калом 0,39% неизмененного соединения (от введенной дозы). Абсолютная биодоступность соединения ГМЛ-1 после однократного внутрижелудочного введения составила 0,215, что говорит о перспективе создания пероральной лекарственной формы. Ключевые слова: экспериментальная фармакокинетика; ГМЛ-1; абсолютная биодоступность; тканевая доступность; крысы. ВВЕДЕНИЕ. Важной проблемой современной психофармакологии является создание фармакологических лекарственных средств, относящихся к лигандам митохондриального транслокаторного белка (TSPO), обладающих анксиолитической активностью, нетоксичных и без побочных эффектов. В ФГБНУ "НИИ фармакологии им. В. В. Закусова" с использованием фармакофорной модели строения лигандов TSPO и метода молекулярного докинга была создана группа гетероциклических лигандов TSPO ряда 1-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамидов. По результатам исследований in vitro и in vivo как наиболее перспективное в качестве анксиолитического средства было отобрано вещество с рабочим шифром ГМЛ-1, которое представляет собой N-бензил-N-метил-1-фенилпирроло[ 1,2-а]пиразин-3-карбоксамид. Радиолигандным методом ("Cerep SA", Франция) установлено, что ГМЛ-1 обладает высокой аффинностью по отношению к TSPO (Кi = 5,2 • 10 в -8 степени М). На грызунах в тестах "приподнятый крестообразный лабиринт" и "открытое поле со световой вспышкой" показано, что ГМЛ-1 в интервале доз 0,1 - 10 мг/кг обладает анксиолитической активностью (внутрибрюшинное, пероральное введение), выраженность эффекта ГМЛ-1 соответствовала диазепаму в дозе 10 мг/кг. Установлено также, что ГМЛ-1 не обладает характерными для диазепама седативным, миорелаксантным и амнестическим побочными эффектами. Кроме того, у ГМЛ-1 выявлены выраженные антидепрессивный, ноотропный и нейропротекторный эффекты. Доказано, что механизм анксиолитического действия соединения ГМЛ-1 обусловлен его взаимодействием с TSPO, что подтверждено изучением влияния селективного блокатора TSPO — соединения РКП 195, которое полностью блокировало анксиолитический эффект ГМЛ-1. Нейростероидогенезный механизм анксиолитического действия ГМЛ-1 доказан исследованием влияния 2 ингибиторов биосинтеза нейростероидов — трилостана (ингибитор Збета-гидроксистероиддегидрогеназы) и финастерида (ингибитор 5а-редуктазы). Установлено, что трилостан и финастерид полностью блокировали анксиолитическое действие ГМЛ-1. ГМЛ-1 обладает низкой острой токсичностью при внутрибрюшинном введении мышам, LD50 >1000 мг/кг. Полученные данные демонстрируют высокий потенциал ГМЛ-1 для дальнейшего изучения в качестве анксиолитика. Необходимым этапом разработки оригинального лекарственного средства является доклиническое изучение его фармакокинетики. Поэтому цель настоящего исследования — изучение фармакокинетики (ФК) со единения ГМЛ-1 после внутривенного и внутрижелудочного введения крысам. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: На рис. 1 представлена структурная формула изучаемого соединения. Молекулярная масса ГМЛ-1 -341,4 г/моль. Фармацевтическая субстанция синтезирована в отделе химии лекарственных средств ФГБНУ "НИИ фармакологии им. В.В. Закусова" и представляет собой гомогенный порошок желто-зеленого цвета, без запаха. Субстанция мало растворима в воде, легко растворима в этиловом спирте, очень легко растворима в хлороформе и диметилсульфоксиде. Изучение ФК ГМЛ-1 после внутрижелудочного и внутривенного введения проводили на 145 белых беспородных крысах-самцах массой (200±30) г (питомник "Столбовая" РАН, Московская область). Фармацевтическую субстанцию ГМЛ-1 вводили однократно внутрижелудочно крысам в виде суспензии в 1% крахмальном клейстере в дозе 10мг/кг. Для внутривенного введения (доза 5 мг/кг) субстанцию ГМЛ-1 растворяли в воде дистиллированной с добавлением 1 капли твина-80. Пробы крови отбирали в течение 12 ч: 0,0 (контроль), 3, 5, 15 и 30 мин, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 и 12 ч. На каждый момент времени использовали по 6 животных. Все манипуляции с экспериментальными животными выполнены в соответствии с нормативной документацией, касающейся гуманного обращения с животными, и стандартными операционными процедурами (СОП) лаборатории фармакокинетики ФГБНУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова. Проведение экспериментов с животными одобрено Комиссией по биомедицинской этике ФГБНУ "НИИ фармакологии им. В.В. Закусова". С целью получения образцов плазмы кровь, полученную при декапитации животных, центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 мин. В экстракционную пробирку вместимостью 20 мл переносили образцы плазмы крови объемом 1-3 мл, добавляли 5-15 мл метилена хлористого и помещали на встряхиватель на 30 мин. Полученные образцы помещали в морозильную камеру и выдерживали при - 50°С в течение 20 мин для замораживания водной фазы. Затем органический слой сливали и упаривали на водяной бане при 40°С в токе азота. Сухой остаток растворяли в 0,5 мл метанола. Навески органов и тканей крыс массой около 0,5 г обрабатывали в стеклянном гомогенизаторе с добавлением 1 мл водно-этанольного раствора (50:50 v/v), затем гомогенаты переносили в экстракционные пробирки, добавляли 10 мл метилена хлористого и помещали на встряхиватель на 30 мин. Далее поступали, как описано при работе с плазмой крови. Мочу и кал крыс собирали в течение 24 ч после однократного внутрижелудочного введения соединения в дозе 10 мг/кг. Образцы мочи крыс, хранящиеся при - 50°С, размораживали при комнатной температуре. В экстракционную пробирку переносили 0,5 мл мочи. Далее поступали, как описано при работе с плазмой крови. Кал сушили в сухожаровом шкафу при температуре 40°С. Навеску кала (около 0,5 г) измельчали, суспендировали и гомогенизировали с добавлением 1,5 мл дистиллированной воды. В экстракционную пробирку переносили полученную суспензию. Далее поступали, как описано при работе с плазмой крови. Для количественного определения ГМЛ-1 в плазме крови, моче, кале и гомогенатах органов и тканей животных использовали ВЭЖХ с масс-спектрометрическим детектированием. Предел детектирования ГМЛ-1 составил 25 нг/мл. Основные ФК-параметры ГМЛ-1 рассчитаны модельно-независимым методом: AUC0-t, AUC0-x — площадь под фармакокинетической кривой (площадь под кривой концентрация соединения — время) после внутривенного или внутрижелудочного введения; С0 — кажущаяся концентрация вещества в плазме крови после внутривенного введения в нулевой момент времени; Тmах — время достижения максимальной концентрации исследуемого соединения в плазме крови после внутрижелудочного введения; Сmах — максимальная концентрация ГМЛ-1 в плазме крови после внутрижелудочного введения; MRT— среднее время удерживания исследуемого соединения в организме; Kel — константа скорости элиминации; t1|2el — период, за который выводится половина введенной и всосавшейся дозы анализируемого вещества; Сl — плазменный клиренс после внутривенного введения; CI/F — плазменный клиренс после внутрижелудочного введения; Vd — кажущийся объем распределения после внутривенного введения; Vd|F — кажущийся объем распределения после внутрижелудочного введения; fT — тканевая доступность: формула, где AUC T0-t — AUC в ткани, AUC P0-t —AUC в плазме крови; fa — абсолютная биодоступность: формула, где AUC p0-t —AUС в плазме крови после внутрижелудочного введения препарата, AUC iV0-t — AUC в плазме крови после внутривенного введения исследуемого вещества. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ: Усредненные ФК профили ГМЛ-1 в плазме крови крыс после однократного внутрижелудочного и внутривенного введения представлены на рис. 2. Из рис. 2 видно, что снижение концентраций исследуемого соединения в плазме крови независимо от способа введения носит моноэкспоненциальный характер. Поскольку на каждую временную точку использовали по 6 животных, результирующая ФК-кривая была построена по усредненным концентрациям, поэтому при расчетах ФК-параметров отсутствует статистическая обработка результатов. ФК-характеристики исследуемого соединения в плазме крови животных после однократного внутрижелудочного введения представлены в табл. 1. После внутрижелудочного введения крысам ГМЛ-1 (10мг/мл) вещество быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и определяется в плазме крови на протяжении 10 ч. Учитывая, что период полуэлиминации (t1/2el) составил 2,26 ч ГМЛ-1 можно отнести к группе "долгоживущих" лекарственных веществ. Такие ФК-параметры, как t1|2el и среднее время удерживания вещества в организме (MRT — 3,45 ч) указывают на относительно долгое нахождение исследуемого вещества в системном кровотоке животных. Максимальная концентрация (Сmах) в плазме крови регистрировалась через 1 ч (Тmах) после внутрижелудочного введения исследуемого вещества, а ее величина составила 110,93 нг/мл. Величина кажущегося объема распределения (Vd|F) ГМЛ-1 после внутрижелудочного введения в дозе 10 мг/кг составила 74,72 л/кг. Vd|F обычно не эквивалентен физиологическому объему, а отражает распределение препарата и степень его связывания в организме. Так, если препарат связывается преимущественно белками крови, Vd будет меньше, чем реальный. С другой стороны, преимущественное связывание препарата во внесосудистом пространстве приводит к превышению значения Vd над реальным объемом. В нашем случае, расчет величины Vd|F дал высокие значения, указывающие на то, что ГМЛ-1 распределяется во внесосудистом пространстве (органах) животных и накапливается в тканях. Усредненная концентрационная кривая ГМЛ-1 и соответствующие ей ФК-параметры исследуемого соединения в плазме крови животных после однократного внутривенного введения представлены на рис. 2 и в табл. 1. После внутривенного введения ГМЛ-1 (5 мг/кг) вещество так же, как и в случае внутрижелудочного введения определяется в плазме крови на протяжении 10 ч. Значения г1/2е1 и MRT незначительно отличались от величин, рассчитанных для ГМЛ-1 после внутрижелудочного введения, которые составили 2,23 ч и 2,75 ч, соответственно. Кажущаяся начальная концентрация (С0) ГМЛ-1 в плазме крови крыс составила 1550,19 нг/мл. Снижение дозы ГМЛ-1 в 2 раза по сравнению с внутрижелудочным введением привело к снижению значении Vd и Сl в 4,7 раз до 15,85 и 4,916 л/ч/кг, соответственно. Абсолютная биодоступность (fабс) ГМЛ-1 после внутрижелудочного введения составила 0,215, что говорит о потенциальной возможности разработки таблетированной лекарственной формы. Важным этапом при проведении ФК-исследований является изучение тканевой доступности (fT) новых лекарственных средств (ЛС). Основным результатом процессов распределения является транспорт ЛС в зону действия, где оно взаимодействует со структурами, определяющими эффект препарата. На основании определения величины fT возможна количественная оценка интенсивности проникновения действующего вещества в периферические ткани. Нами проведена оценка распределения ГМЛ-1 в органах и тканях крыс после его однократного внутрижелудочного введения. Распределение ГМЛ-1 изучали в органах и тканях, отличавшихся друг от друга различной степенью кровоснабжения (селезенка, скелетные мышцы), органах, обеспечивающих элиминацию (печень, почки), органе-мишени — мозге. На рис. 3 и в табл. 2 представлены полученные результаты. Установлено, что ГМЛ-1 регистрируется во всех исследуемых органах и тканях. В распределении препарата по органам прослеживается значительная гетерогенность. Изучаемое соединение определяется в органах в течение 10-12 ч. Tmах ГМЛ-1 в исследуемых органах составило 1-2 ч (табл. 2). Значения Сmах ГМЛ-1 возрастали в ряду мозг — мышцы — почки — плазма крови — селезенка — печень (36,59; 77,20; 109,73; 110,93; 209,52; 556,27 нг/г(мл), соответственно). Анализ величин fт ГМЛ-1 показал, что исследуемое соединение наиболее интенсивно проникает в хорошо васкуляризированные органы (печень, селезенка, почки) и значительно в меньшей степени — в умеренно и слабо васкуляризированные органы (мозг, скелетные мышцы) (рис. 3). Тканевая доступность ГМЛ-1 в системе "печень — плазма крови" составила 4,79; "почки — плазма крови" — 1,04. Следует отметить, что тканевая доступность ГМЛ-1 в таких органах, как селезенка была в 2,6 раза ниже по сравнению с органом, обеспечивающим элиминацию — печенью. Для системы "селезенка — плазма крови" этот показатель составил 1,83. Для скелетных мышц — 0,99 и органа-мишени (мозг) — 0,35. Анализ ФК-параметра, характеризующего элиминацию изучаемого соединения, позволяет заключить, что ГМЛ-1 выводится из органов и тканей крыс примерно с такой же скоростью, как из плазмы крови, на что указывают значения tV2eкоторые составляют от 2,01 ч для печени и до 2,96 ч для скелетных мышц. После однократного внутрижелудочного введения ГМЛ-1 крысам в дозе 10 мг/кг в суточной моче и кале исходное вещество обнаружено в количествах 0,08 и 0,39%, соответственно, от введенной дозы. Результаты экскреции ГМЛ-1 с суточным калом позволяют предположить, что исследуемое вещество полностью всасывается из ЖКТ крыс и/или подвергается интенсивной биотрансформации. На мышах линии ddY и макаках резус изучено распределение меченного 11С АС-5216 (N-бензил-N-этил-2-(7-метил-8-оксо-2-фенил-7,8-дигидро-9H-пурин-9-ил)ацетамида. Это соединение, как и ГМЛ-1, является лигандом МТБ. После внутривенного введения 11С-АС-5216 мышам большое накопление радиоактивности обнаружено в легких, сердце, надпочечниках и других органах, где имеется скопление МТБ. В мозге мышей высокий уровень радиации зарегистрирован в таких областях как обонятельная луковица и мозжечок. Радиоактивность в этих областях подавлялась или нерадиоактивным АС-5216 или РК11195, но не снижалась под действием флюмазенила — специфического антагониста производных бензодиазепина и Ro 15-4513. Методом позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) показано, что в мозге обезьян 11С-АС-5216 относительно в высоких дозах накапливался в затылочной части коры — области с высокой плотностью МТБ мозга приматов. Предварительное введение немеченого АС-5216 и РКП 195 значительно снижало радиоактивность 11С-АС-5216 в затылочной части коры, указывая тем самым на высокое специфическое связывание с МТБ в мозге животных. Анализ метаболитов показал, что 11С-АС-5216 стабилен в мозге мышей in vivo, хотя метаболизм исходного соединения наблюдали в плазме крови мышей и обезьян. Сделано заключение, что 11С-АС-5216 является многообещающим лигандом МТБ для визуализации ПЭТ в мозге грызунов и обезьян. Принимая во внимание химическое сходство между ГМЛ-1 и АС-5216, можно предположить, что исследуемое соединение у крыс накапливается в тех же органах и тканях, где отмечается высокая плотность МТБ. Таким образом, на крысах изучена ФК потенциального анксиолитического средства ГМЛ-1 и показана перспективность разработки пероральной лекарственной формы. ВЫВОДЫ: 1. После однократного внутрижелудочного введения в дозе 10 мг/кг ГМЛ-1 в организме крыс определяется на протяжении 10-12 ч. Период полувыведения ГМЛ-1 из плазмы крови крыс составил 2,26 ч. 2.Показано, что ГМЛ-1 распределяется по органам и тканям крыс неравномерно. Тканевая доступность ГМЛ-1 в системе "печень — плазма крови" составила 4,79. Для селезенки этот параметр равнялся 1,83; для почек — 1,04; скелетных мышц — 0,99 и органа-мишени (мозг) — 0,35. 3.Установлено, что после однократного внутрижелудочного введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг с суточной мочой выводится 0,08%, а с суточным калом 0,39% неизмененного соединения от введенной дозы. 4.Абсолютная биодоступность соединения ГМЛ-1 после однократного внутрижелудочного введения составила 0,215, что говорит о перспективе разработки его пероральной лекарственной формы.

Авторы:

Издание: Экспериментальная и клиническая фармакология
Год издания: 2018
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2018.-N 6.-С.24-28. Библ. 8 назв.
Просмотров: 79