CC BY
5ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
1Е.В.Блинова, 2С.Я.Скачилова, 1Д.С.Блинов, 1Л.Н.Сингх, 1Ю.Н.Елизарова, 1А.И.Мелешкин, 1Е.А.Иванова, 1Э.И.Салямова
АНТИАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО АМИНОКИСЛОТСОДЕРЖАЩЕГО
СОЕДИНЕНИЯ НИБЕНТАНА
ФГБУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», Саранск, 2ОАО «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» Старая Купавна,
Россия
С целью исследования антиаритмической активности соединения рацемата нибентана с остатком L-глу-таминовой кислоты выполнены опыты на 120 белых мышах обоего пола весом 18-20 г, 24 белых крысах обоего пола весом 180-220 г и 24 беспородных кошках обоего пола весом 2800-4000 г.
Ключевые слова: антиаритмические препараты, аконитиновая аритмия, окклюзионные и реперфузионные аритмии, соединения нибентана, острая токсичность.
To study the antiarrhythmic activity of L-glutamyl Nibentan racemate, experiments were carried out on 120 white mice of both sexes and the weight of18 20 g, rats of both sexes and the weight of180 220 g, as well as on 24 mongrel cats of both sexes and the weight of2,800-4,000 g.
Key words: antiarrhythmics, aconitine arrhythmia, occlusion and reperfusion arrhythmias, Nibentan compounds, acute toxicity.
Крупными многоцентровыми исследованиями, проведенными на рубеже XX-XXI веков, была показана клиническая эффективность применения препаратов III класса (соталол, амиодарон) у больных, страдающих злокачественными желудочковыми аритмиями [1, 2]. При этом основным электрофизиологическим механизмом фармакологического действия представителей данной группы антиаритмиков является увеличение продолжительности потенциала действия клеток рабочего миокарда и проводящей системы сердца за счет замедления фазы реполяризации, что приводит к увеличению рефрактерных периодов и является важным механизмом в устранении аритмий, связанных с повторным входом возбуждения (re-entery) [3].
В нашей стране первым отечественным антиа-ритмиком III класса стал препарат нибентан, синтезированный во ВНИХФИ [3]. Однако, обладая высокой антиаритмической активностью, нибентан не лишен типичных проаритмогенных эффектов препаратов III класса (хотя их вероятность оказалась меньше, чем у аналогов), в связи с чем, для его применения требуются условия специализированных кардиологических палат и блоков интенсивного наблюдения. Недостатком нибентана является также его токсичность, не позволившая создать таблетированную лекарственную форму и использовать его не только для купирования, но и для профилактики рецидивов нарушений ритма сердца [4].
В этой связи перспективным направлением повышения эффективности и безопасности применения антиаритимиков является химическая модификация фармакологически активных веществ, позволяющая нивелировать нежелательное действие последних. Одним из таких примеров является соединение рацемата нибентана с остатком L-глутаминовой кислоты, исследованию антиаритмической активности которого и посвящена настоящая работа.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проведено на 120 белых мышах обоего пола весом 18-20 г и 24 белых крысах обоего пола весом 180-220 г, полученных из Филиала «Столбовая» ФГБУ НЦБМТ ФМБА, а также 24 беспородных кошках обоего пола весом 2800-4000 г, с соблюдением правил гуманного обращения с животными в соответствии с Приказом Минздравсоцразвития РФ от 23.08.2010 № 708н «Об утверждении правил лабораторной практики» [5].
В работе изучена субстанция (синтез и производство ОАО «ВНЦ БАВ», Россия) структурного аналога нибентана - Ь-глутамината-(Я8)-нибентана (лабораторный шифр учреждения-разработчика - ЛХТ-01-14).
Острую токсичность соединений изучали при однократном внутрибрюшинном введении жидкой лекарственной формы ЛХТ-01-14, приготовленной ex tempore, белым лабораторным мышам. Показатель DL50 определяли с использованием пробит-анализа методом Миллера и Тейнтера [6]. Антиаритмическую активность ЛХТ-01-14 исследовали на следующих моделях нарушений ритма: 1) аконитиновой аритмии у крыс по Н.В.Кавериной и З.П.Сеновой [7] (при этом у наркотизированных тиопентал-натрием (40 мг/кг внут-рибрюшинно) крыс моделировали предсердно-желу-дочковую аритмию внутривенной инъекцией нитрата аконитина (SIGMA, Швейцария) в дозе 40 мкг/кг); 2) ранней окклюзионной и реперфузионной аритмии у наркотизированных (тиопентал-натрий, 40 мг/кг внут-рибрюшинно) и переведенных на искусственную вентиляцию легких («Rodent Ventilator» Ugo Basil, Италия) кошек по Б.Г.Сторожук [7].
Стартовую дозу исследуемого вещества определяли из расчета 5% от показателя DL50, установленного для мышей, с учетом правил межвидового перено-
© Е.В.Блинова, С.Я.Скачилова, Д.С.Блинов, Л.Н.Сингх, Ю.Н.Елизарова, А.И.Мелешкин, Е.А.Иванова, Э.И.Салямова
ВЕСТНИК АРИТМОЛОГИИ, № 77, 2014
са доз [8]. Производили непрерывную регистрацию ЭКГ с помощью электрокардиографа ЭКТ-02 (Россия). Оценку тяжести нарушений ритма проводили по M.J.A.Walker и соавт. [9]. Во всех экспериментальных моделях в качестве препарата сравнения использовали структурный аналог испытуемого соединения - нибен-тан (субстанция, ОАО «ВНЦ БАВ», Россия). Режим дозирования препарата сравнения соответствовал таковому для исследуемого соединения.
Результаты исследования подвергались статистической обработке с использованием стандартных статистических пакетов программ Excel, Statistics 5,5 для Windows XP. Достоверность изменений изучаемых параметров оценивали с помощью непараметрического критерия «хи-квадрат» и методом t-критерия Стьюден-та для зависимых и независимых выборок [10].
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Острая токсичность лекарственных средств является одним из основных параметров, характеризующих их безопасность. Показатель ОЬ50 при внутрибрюшинном введении мышам для ЛХТ-01-14 составил в среднем 80,8±7,2 (доверительный интервал от 70,9 до 90,8) мг/кг, что выше ОЬ50 нибентана (50,2±3,4 мг/кг, р=0,012), и позволяет отнести изученное вещество к 3 классу токсичности по ГОСТ 12.1.007-76, то есть к классу умеренно-токсичных лекарственных веществ [11], токсичность которых расположена в диапазоне от 40-1250 мг/кг. С целью определения способности изученного соединения модифицировать ионное проведение по натриевым каналам изучили антиаритмическую активность ЛХТ-01-14 в сравнении с нибентаном на модели аконитиновой аритмии у крыс (табл. 1). Данная модель, кроме того, позволяет судить о широте терапевтического действия представляемого соединения и его ближайшего аналога. О широте терапевтического действия судили по величине антиаритмического индекса, определяемого как отношение ОЬ50 при внутрибрюшинном способе введения к ЭД50
Проведенный эксперимент показал, что соединение рацемата нибентана с Ь-глутаминовой кислотой эффективно предотвращает формирование предсерд-ной аритмии, вызванной внутривенным введением нитрата аконитина, следовательно, с высокой долей вероятности можно предположить, что веществу присуща способность модифи-
цировать проводимость натриевых каналов [12]. При этом, значение антиаритмического индекса, рассчитанного для ЛХТ-01-14, превосходит таковой нибентана, следовательно, ЛХТ-01-14 обладает большей широтой терапевтического действия, чем сравниваемый аналог, что свидетельствует о большей его безопасности при сопоставимой активности.
В рамках исследования оценили эффективность профилактического внутривенного введения ЛХТ-01-14 и нибентана в условиях транзиторного ишемическо-го и реперфузионного аритмогенеза, вызванного высокой перевязкой левой нисходящей коронарной артерии и ее последующей реперфузии у кошек (табл. 2). Введение исследуемого соединения в дозах 0,6 и 0,3 мг/кг (дозы пропорциональны 5% и 2,5% от показателя БЬ50 при внутрибрюшинном введении у мышей) позволило предотвратить ишемическую аритмию и ишемичес-кую и реперфузионную фибрилляцию желудочков в 100% опытов (достоверно при сравнении с контролем при р<0,05) и достоверно снизить риск возникновения реперфузионной желудочковой аритмии - до 33%.
Таким образом, новое отечественное лекарственное вещество - соединение рацемата нибентана с Ь-глутаминовой кислотой менее токсично, чем струк-
Таблица 1.
Эффективность соединения рацемата нибентана ЛХТ-01-14 по предотвращению аконитиновой аритмии у крыс
№ п/п Исследуемое соединение Доза, мг/кг (% от DL50)* Число животных ЭД50 АИ
В опыте Без НРС
1 Контроль - 10 0 - -
2 Нибентан 1,15 (5) 10 8 0,68 73,5
3 Нибентан 0,46 (2) 10 4
4 Нибентан 0,23 (1) 10 1
5 ЛХТ-01-14 1,85 (5) 10 10 0,45 179,5
6 ЛХТ-01-14 0,74 (2) 10 6
7 ЛХТ-01-14 0,37 (1) 10 4
где, АИ - антиаритмический индекс, ЭД50 - доза, вызывающая развитие эффекта у 50% животных (расчетная величина), * - доза рассчитана с учетом правил межвидового переноса доз [8].
Таблица 2.
Влияние соединения рацемата нибентана с Ь-глутаминовой кислотой на течение ранних окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек
Условия опыта, доза, мг/кг Количество животных (%)
В опыте Окклюзионная В опыте Реперфузионная
аритмия ФЖ аритмия ФЖ
Контроль 10 10 (100%) 3 (30%) 7 7 (100%) 4 (65%)
Нибентан 0,4 мг/кг 6 0 (0%)* 0 (0%) 6 3 (50%)* 1 (17%)*
Нибентан 0,2 мг/кг 6 2 (33%)* 0 (0%) 6 4 (60%)* 2 (33%)*
ЛХТ-01-14 0,6 мг/кг 6 0 (0)* 0 (0%) 6 2 (33%)* 0 (0%)*
ЛХТ-01-14 0,3 мг/кг 6 0 (0)*а 0 (0%) 6 2 (33%)*а 0 (0%)*а
где, * - отличия от соответствующего контрольного значения достоверны при р<0,05 (критерий «хи-квадрат» Пирсона); а - различия при сравнении с нибентаном в сопоставимой дозе достоверны при р<0,05 (критерий «хи-квадрат» Пирсона); ФЖ - фибрилляция желудочков.
турный предшественник, обладает большей широтой ишемического и реперфузионного аритмогенеза ЛХТ-терапевтического действия, а по силе и длительности 01-14 сопоставим со своим структурным предшествен-антиаритмического эффекта на модели транзиторного ником - нибентаном.
Исследование проведено при поддержке проекта (код проекта - 2859), выполняемого ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва» в рамках Государственного задания на оказание услуг (выполнения работ) и гранта РФФИ 1404-31104.
ЛИТЕРАТУРА
1. The ESVEM Trial: electrophysiolodgical study versus корр. РАМН П. А. Галенко-Ярошевского. - Краснодар: electrocardiographic monitoring for selection of antiar- Изд-во «Просвещение-Юг», 2012. - 98 с.
rhythmic therapy of ventricular tachyarrhytmias // Circula- 8. Freireich E.J. Quantitative comparison of toxicity of an-
tion. - 1989. - Vol. 79. - P. 1345-1360. ticancer agents in mouse, rat, hamster, dog, monkey and
2. The CASCADE Study :Randomized antiarrhythmic man / E.J. Freireich, E.A. Gehan, D.P. Rall // Cancer che-drug therapy in survivors of cardiac arrest in seattle // Am. moter. repl. - 1966. - Vol. 50. - № 4. - P. 219-244.
J. Cardiol. - 1993. - Vol. 72. - P. 32-52. 9. Walker M.J.A. Lamheth convention Guide-lines for the
3. Глушков Р.Г. Первый оригинальный отечественный study of arrhythmias in ischemia, infarction and reperfu-антиаритмик III класса нибентан / Р.Г. Глушков, С.П. sion / M.J.A. Walker, M.J. Curtis, D.J. Hearse // Cardiovas-Голицын, Е.В. Дородникова и др. // Вестник РАМН. - cular Research. - 1988. - Vol. 22. - Р. 447-455.
1998. - №4. - С. 38-44. 10. Закс Л. Статистическое оценивание. / Л. Закс. - М.:
4. Майков Е.Б. Отечественные антиаритмические пре- Статистика, 1976. -598 c.
параты III класса: от эксперимента до клиники / Е.Б. 11. Березовская И.В. Классификация химических ве-
Майков, С.Ф. Соколов, С.П. Голицын и др. // Кардио- ществ по параметрам острой токсичности при парен-
логический вестник. - 2010. - Том 17. - №1. - С. 21-32. теральных способах введения / И.В. Березовская // Хи-
5. Об утверждении правил лабораторной практики // мико-фармацевтический журнал. - 2003. - Т. 37. - №3. Российская газета. - 2010. - Вып. 5319. - С. 32-34.
6. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки 12. Юрявичус И. А. Формирование эктопического воз-фармакологического эффекта / М.Л. Беленький. - Рига: буждения в сердце под действием аконитина. II гене-Изд. АН ЛССР, 1963. - 130 с. рация осциолляторных колебаний мембранного по-
7. Экспериментальное изучение новых антиаритми- тенциала и тока / И.А. Юрявичус, Л.В. Розенштраух // ческих веществ: методические указания / Под. ред. чл.- Кардиология. - 1980. - №8. -С. 61-65.
АНТИАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО АМИНОКИСЛОТСОДЕРЖАЩЕГО
СОЕДИНЕНИЯ НИБЕНТАНА
Е.В.Блинова, С.Я.Скачилова, Д.С.Блинов, Л.Н.Сингх, Ю.Н.Елизарова, А.И.Мелешкин, Е.А.Иванова, Э.И.Салямова
С целью исследования антиаритмической активности соединения рацемата нибентана с остатком L-глутаминовой кислоты проведены опыты на 120 белых мышах обоего пола весом 18-20 г и 24 белых крысах обоего пола весом 180-220 г, а также 24 беспородных кошках обоего пола весом 2800-4000 г. В работе изучена субстанция (синтез и производство ОАО «ВНЦ БАВ», Россия) структурного аналога нибентана - L-глутамината-(RS)-нибентана (лабораторный шифр учреждения-разработчика - ЛХТ-01-14). Острую токсичность соединений изучали при однократном внутрибрюшинном введении ЛХТ-01-14 белым лабораторным мышам. Показатель DL50 определяли с использованием пробит-анализа. Антиаритмическую активность ЛХТ-01-14 исследовали на моделях аконитиновой аритмии у крыс и ранней окклюзионной и реперфузионной аритмии у кошек. Стартовую дозу исследуемого вещества определяли из расчета 5% от показателя DL50, установленного для мышей, с учетом правил межвидового переноса доз. В качестве препарата сравнения использовали нибентан.
Показатель DL50 для ЛХТ-01-14 составил в среднем 80,8±7,2 (доверительный интервал от 70,9 до 90,8) мг/кг, что выше DL50 нибентана (50,2±3,4 мг/кг, p=0,012), и позволяет отнести изученное вещество к 3 классу токсичности. ЛХТ-01-14 эффективно предотвращало формирование предсердной аритмии, вызванной внутривенным введением нитрата аконитина, следовательно. При этом, значение антиаритмического индекса, рассчитанного для ЛХТ-01-14, превосходило таковой нибентана, следовательно, ЛХТ-01-14 обладает большей широтой терапевтического действия, чем сравниваемый аналог, что свидетельствует о большей его безопасности при сопоставимой активности. Введение ЛХТ-01-14 в дозах 0,6 и 0,3 мг/кг позволило предотвратить ишемическую аритмию и ишемическую и реперфузионную фибрилляцию желудочков в 100% опытов (достоверно при сравнении с контролем при р<0,05) и снизить риск возникновения реперфузионной желудочковой аритмии - до 33%. Таким образом, новое отечественное лекарственное вещество - соединение рацемата нибентана с L-глутаминовой кислотой менее токсично, чем структурный предшественник, обладает большей широтой терапевтического действия, а по силе и длительности антиаритмического эффекта на модели транзиторного ишемического и реперфузионного аритмогенеза ЛХТ-01-14 сопоставим со своим структурным предшественника - нибентаном.
ANTIARRHYTHMIC ACTIVITY OF A NOVEL AMINO-ACID-CONTAINING COMPOUND NIBENTAN
E.V. Blinova, S.Ya. Skachilova, D.S. Blinov, L.N. Singh, Yu.N. Elizarova, A.I. Meleshkin, E.A. Ivanova, E.I. Salyamova
To study the antiarrhythmic activity of L-glutamyl Nibentan racemate, experiments were carried out on 120 white mice of both sexes and the weight of 18 20 g, rats of both sexes and the weight of 180 220 g, as well as on 24 mongrel cats of both sexes and the weight of 2,800-4,000 g. The substance of a structural analog of Nibentan, L Glutamate-(RS)-Nibentan, synthetized and manufactured by Russian Scientific Center for Safety of Biologically Active Compounds (manufacturer's ID code: LHT 01 14) was studied. The acute toxicity of the compounds was studied during a single intraperitoneal administration of LHT 01 14 to white laboratory mice. The DL50 index was assessed using the probit analysis. The LHT 01 14 antiarrhythmic activity was studied on the models of aconitine arrhythmia in rats as well as early occlusion/reperfusion arrhythmia in cats. The initial dose of the study compound was determined as 5% of murine DL50 taking the interspecies dose scaling into the account. Nibentan was used as a comparator.
DL50 for LHT 01 14 made up 80.8±7.2 mg/kg (CI: 70.9-90.8 mg/kg), i.e., higher than that for Nibentan (50.2±3.4 mg/kg, p=0.012) and permits one to consider the study compound as of Grade III of toxicity. LHT 01 14 effectively prevented development of atrial arrhythmia caused by administration of aconitine nitrate. The antiarrhythmic index calculated for LHT 01 14 is higher than that for Nibentan. Therefore, LHT 01 14 has a higher therapeutic safety than the comparator. This fact gives evidence of a higher safety of LHT 01 14 with the same activity. Administration of LHT 01 14 in doses of 0.6 mg/kg and 0.3 mg/kg prevented ischemic arrhythmia and ischemic/reperfusion ventricular fibrillation in 100% of experiments (statistically significant as compared with the control, p<0.05) and decreased the risk of reperfusion ventricular arrhythmia to 33%. Thus, the novel medication manufactured in Russia, Nibentan racemate compound with L-glutamyl, is less toxic than its structural predecessor, has a more considerable therapeutic window, and has a similar strength and duration of its therapeutic effect on the model of transient ischemic and reperfusion arrhythmogenesis as its structural predecessor, Nibentan.
BECTHHK APHTMOHOrHH, № 77, 2014
