CC BY
13
https://doi/org/10.33647/2713-0428-17-3E-156-160
(«0
BY 4.0
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФАРМАКОКИНЕТИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СОЕДИНЕНИЯ ГЗК-111, ОБЛАДАЮЩЕГО НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
А.Л. Подолько, П.О. Бочков*, Р.В. Шевченко, А.А. Литвин, Г.Б. Колыванов, В.П. Жердев
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова» 125315, Российская Федерация, Москва, ул. Балтийская, 8
Изучена фармакокинетика лекарственного соединения, обладающего нейропротекторной активностью, — этилового эфира №фенилацетил-глицил-Ь-пролина и его метаболита цикло-Ь-пролилгли-цина в плазме крови крыс после однократного внутривенного введения в дозе 20 мг/кг. Установлено, что метаболит вдвое дольше циркулирует в системном кровотоке животных по сравнению с этиловым эфиром N-фенилацетил-глицил-Ь-пролина, а его концентрации в плазме крови были в 50-70 раз выше концентраций исходного соединения.
Ключевые слова: нейропротекторное лекарственное соединение, этиловый эфир N-фенилацетил-глицил-Ь-пролина, цикло-Ь-пролилглицин
Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Подолько А.Л., Бочков П.О., Шевченко Р.В., Литвин А.А., Колыванов Г.Б.,
Жердев В.П. Экспериментальная фармакокинетика лекарственного соединения ГЗК-111,
обладающего нейропротекторной активностью. Биомедицина. 2021;17(3E):156-160. https://doi/
org/10.33647/2713-0428-17-3E-156-160
Поступила 15.04.2021
Принята после доработки 24.06.2021
Опубликована 20.10.2021
EXPERIMENTAL PHARMACOKINETICS OF THE GZK-111 DRUG PREPARATION EXHIBITING NEUROPROTECTIVE ACTIVITY
Anna L. Podolko, Pavel O. Bochkov*, Roman V. Shevchenko, Alexander A. Litvin, Gennadiy B. Kolyvanov, Vladimir P. Zherdev
Zakusov Institute of Pharmacology 125315, Russian Federation, Moscow, Baltiyskaya Str, 8
I We studied the pharmacokinetics of a drug preparation, ethyl ester of N-phenylacetyl-glycyl-L-proline, exhibiting neuroprotective activity and its metabolite cyclo-L-prolylglycine in rat blood plasma after a single intravenous administration at a dose of 20 mg/kg. The metabolite was found to circulate in the systemic bloodstream of animals twice as long as the ethyl ester of N-phenylacetyl-glycyl-L-proline, with its plasma concentrations being 50-70 times higher than those of the parent compound.
t Keywords: neuroprotective drug compound, ethyl ester of N-phenylacetyl-glycyl-L-proline, cyclo-L-pro-lylglycine
Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.
For citation: Podolko A.L., Bochkov P.O., Shevchenko R.V., Litvin A.A., Kolyvanov G.B., Zherdev V.P. Experimental Pharmacokinetics of the GZK-111 Drug Preparation Exhibiting Neuroprotective Activity. JournalBiomed. 2021;17(3E):156-160. https://doi/org/10.33647/2713-0428-17-3E-156-160
А.Л. Подолько, П.О. Бочков, РВ. Шевченко, А.А. Литвин, Г.Б. Колыванов, В.П. Жердев «Экспериментальная фармакокинетика лекарственного соединения ГЗК-111,
обладающего нейропротекторной активностью»
Submitted 15.04.2021 Revised 24.06.2021 Published 20.10.2021
Введение
Перспективными нейропротекторами, обладающими низкой иммуногенностью и высокой физиологической активностью, являются пептиды [2]. Исходя из структуры их разделяют на две группы: полипептидные комплексы, выделенные из мозга крупного рогатого скота или свиней, и короткие синтетические пептиды [5]. Класс коротких синтетических пептидов представляет особый интерес благодаря отсутствию побочных эффектов и токсичности, а также низкой дозировке действующего вещества по сравнению с олигопептидами [3, 6].
В ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» синтезируются и исследуются различные аналоги природных нейропептидов. Так, например, сконструирован линейный, замещённый этиловый эфир N-фенилацетил-глицил-Ь-пролина (ГЗК-111), строение которого предполагает возможность превращения его в биологических средах в цикло-Ь-пролилглицин (ЦПГ). В опытах in vitro показано, что ГЗК-111 в плазме крови крыс превращается в ЦПГ и проявляет весь спектр фармакологической активности, характерный для последнего [1, 2, 4].
Целью работы являлось изучение экспериментальной фармакокинетики нового оригинального соединения ГЗК-111, обла-
дающего нейропротекторной активностью, а также его метаболита ЦПГ после однократного внутривенного введения в экспериментах на крысах.
Материалы и методы
В работе использовали субстанции, синтезированные в ФГБНУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова»: этиловый эфир ^фенилацетил-глицил-Ь-пролина (рис. 1а) и цикло-Ь-пролилглицин (рис. 1б).
Исследование проведено на половозрелых беспородных крысах-самцах массой тела 180-220 г. Животные содержались в лабораторном виварии при 20-22°С, относительной влажности воздуха 45-65%, имели постоянный доступ к корму и воде. Эксперименты проводили в соответствии с решением Совета Евразийской экономической комиссии от 3 ноября 2016 г. № 81 «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики Евразийского экономического союза в сфере обращения лекарственных средств».
Изучение фармакокинетики ГЗК-111 в плазме крови крыс проводили после внутривенного (в/в) введения раствора фармацевтической субстанции в дозе 20 мг/кг в воде дистиллированной с добавлением 1 капли твина-80. Содержание ГЗК-111 и ЦПГ определяли в плазме крови до введения исследуемого вещества (контроль) и через 0,08; 0,25;
О
NH
Рис. 1. Структурная формула ГЗК-111 (а) и ЦПГ (б). Fig. 1. Skeletal formula of GZK-111 (a) and CPG (б).
б
а
0,5; 1; 2; 3 и 4 ч после введения. Образцы крови крыс получали после декапитации животных. На каждую дискретную точку приходилось по 5 животных.
Количественное определение соединений ЦПГ и ГЗК-111 в плазме крови проводили с использованием совмещённой системы высокоэффективного жидкостного хроматографа Ultimate 3000 («Thermo Scientific», США), с масс-селективным детектором типа тройной квадруполь модели TSQ Altis («Thermo Scientific», США).
Результаты и их обсуждение
Фармакокинетические кривые ГЗК-111 и ЦПГ в плазме крови крыс после однократного в/в введения ГЗК-111 в дозе 20 мг/кг представлены на рис. 2. Поскольку на каждую временную точку приходилось по 5 животных, результирующая кривая построена по усреднённым концентрациям. Следует отметить, что в анализируемых пробах исследуемое вещество определялось в крайне незначительных количествах. Из рисунка видно, что ГЗК-111 быстро вы-
водится из плазмы крови животных и к 2 ч после начала эксперимента только у одного животного из пяти удалось достоверно измерить концентрацию нейропротектора.
Учитывая, что по своей структуре ГЗК-111 относится к группе коротких пептидов, можно предположить, что это вещество должно подвергаться интенсивной биотрансформации. Однако период полуэлиминации (t1/2el) неизменённого вещества составил 0,7 ч, поэтому ГЗК-111 можно отнести к группе «долгоживущих» дипептид-ных веществ. Такие фармакокинетические параметры, как t1/2el и среднее время удерживания вещества в организме (MRT — 0,8 ч), указывают на достаточно долгое нахождение исследуемого вещества в системном кровотоке животных. Кажущаяся максимальная концентрация (С0) в плазме крови составила 0,26 нг/мл.
При проведении хромато-масс-спектро-метрического анализа в образцах плазмы крови крыс обнаружено вещество, соответствующее предполагаемому метаболиту цикло-Ь-пролилглицину с отношением
Время, ч
Рис. 2. Усреднённые фармакокинетические кривые ГЗК-111 и ЦПГ в плазме крови крыс после однократного внутривенного введения в дозе 20 мг/кг.
Fig. 2. Average pharmacokinetic curves of GZK-111 and CPH in rat blood plasma after a single intravenous injection at a dose of 20 mg/kg.
А.Л. Подолько, П.О. Бочков, РВ. Шевченко, А.А. Литвин, Г.Б. Колыванов, В.П. Жердев «Экспериментальная фармакокинетика лекарственного соединения ГЗК-111,
обладающего нейропротекторной активностью»
массы к заряду m/z=155. Из рис. 2 видно, что ЦПГ детектировался на всём протяжении эксперимента, и его концентрации в плазме крови были в 50-70 раз выше концентраций исходного соединения. Метаболит достигает максимальных значений через 0,25 ч после введения ГЗК-111. При этом максимальная концентрация в плазме крови составила 27,93 нг/мл. Величина t1/2 метаболита составила 1,4 ч, что в два раза больше, чем для неизменённого соединения. Подтверждением более длительного пребывания ЦПГ в системном кровотоке и, следовательно, в органе-ми-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES
1. Антипова Т.А., Колясникова К.Н., Волкова Ю.С., Антипов П.И., Кузнецова Е.А., Николаев С.В. Нейропротекторные свойства in vitro новых замещённых глипролинов. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2018;3:31-36. [Antipova T.A., Kolyasnikova K.N., Volkova Yu.S., Antipov P.I., Kuznetsova E.A., Nikolaev S.V. Neyroprotektornye svoystva in vitro novykh zameshchennykh glipro-linov [Neuroprotective properties of novel substituted glyprolines in vitro]. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2018;3:31-36. (In Russian)]. DOI: 10.24411/2587-7836-2018-10021.
2. Гудашева Т.А., Колясникова К.Н., Кузнецова Е.А. и др. Этиловый эфир ^-фенилацетил-глицил-i-пролина метаболизируется до цикло-£-проли-лглицина, проявляя сходный спектр нейропсихо-тропной активности. Химико-фармацевтический журнал. 2017;50(11):705-710. [Gudasheva T.A., Kolyasnikova K.N., Kuznetsova E.A., et al. Etilovyy efir N-fenilatsetil-glitsil-L-prolina metaboliziruetsya do tsiklo-L-prolilglitsina, proyavlyaya skhodnyy spektr neyropsikhotropnoy aktivnosti [N-phenylacetylglycyl-L-proline ethyl ester converts into cyclo-L-prolylgly-cine showing a similar spectrum of neuropsychotropic activity]. Chemistry and Pharmaceutical Journal. 2017;50(11):705-710. (In Russian)]. DOI: 10.1007/ s11094-017-1516-4
3. Жуйкова С.Е. Глипролины — регуляторные пептиды с интегративным действием. Интегративная физиология. 2020;1(4):303-316. [Zhuikova S.E.
шени является значение MRT метаболита, равное 2,1 ч.
Выводы
Изучена фармакокинетика нового, оригинального нейропротекторного лекарственного соединения ГЗК-111 и его метаболита ЦПГ в плазме крови крыс после однократного внутривенного введения в дозе 20 мг/кг. Определены основные фармако-кинетические параметры. Установлено, что метаболит определяется в значительно больших количествах и вдвое дольше циркулирует в системном кровотоке животных.
Gliproliny — regulyatornye peptidy s integra-tivnym deystviem [Glyprolines: Regulatory peptides with an integrative action]. Integrative Physiology. 2020;1(4):303-316. (In Russian)]. DOI: 10.33910/2687-1270-2020-1- 4-303-316.
4. Николаев С.В., Логвинов И.О., Колясникова К.Н., Кузнецова Е.А., Антипов П.И., Антипова Т.А. Нейропротекторные свойства in vitro новых глипролинов, замещённых по N-концу. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2020;2:4-10. [Nikolaev S.V., Logvinov I.O., Koliasnikova K.N., Kuznetsova E.A., Antipov P.I., Antipova T.A. Neyroprotektornye svoystva in vitro novykh gliprolinov, zameshchennykh po N-kontsu [In vitro neuroprotective activity of analogues of N-terminus substituted glyprolines]. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2020;2:4-10. (In Russian)]. DOI: 10.37489/2587-7836-2020-24-10.
5. Хавинсон В.Х. Лекарственные пептидные препараты: прошлое, настоящее, будущее. Клиническая медицина. 2020;98(3):165-177. [Khavinson V.Kh. Lekarstvennye peptidnye preparaty: proshloe, nastoyashchee, budushchee [Peptide medicines: Past, present, future]. Clinical Medicine. 2020;98(3):165-177. (In Russian)]. DOI: 10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177.
6. Apostolopoulos V., Bojarska J., Chai T.-T. A global review on short peptides. Frontiers and Perspectives Molecules. 2021;26:430. DOI: 10.3390/mole-cules26020430.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ | INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Подолько Анна Леонидовна, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»; e-mail: podolko.a.l@gmail.com Бочков Павел Олегович*, к.б.н., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт
фармакологии имени В.В. Закусова»; е-mail: bok-of@yandex.ru Шевченко Роман Владимирович, к.м.н., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»; e-mail: rmn.shev@gmail.com Литвин Александр Алексеевич, д.б.н., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»; e-mail: litbiopharm@yandex.ru Колыванов Геннадий Борисович, д.б.н., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»; e-mail: 7822535@mail.ru
Жердев Владимир Павлович, д.м.н., проф., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова»; e-mail: zherdevpharm@mail.ru
Anna L. Podolko, Zakusov Institute
of Pharmacology;
e-mail: podolko.a.l@gmail.com
Pavel O. Bochkov*, Cand. Sci. (Biol.), Zakusov Institute of Pharmacology; e-mail: bok-of@yandex.ru
Roman V. Shevchenko, Cand. Sci. (Med), Zakusov Institute of Pharmacology; e-mail: rmn.shev@gmail.com
Alexander A. Litvin, Dr. Sci. (Biol.), Zakusov Institute of Pharmacology; e-mail: litbiopharm@yandex.ru
Gennadiy B. Kolyvanov, Dr. Sci. (Biol.), Zakusov Institute of Pharmacology; e-mail: 7822535@mail.ru
Vladimir P. Zherdev, Dr. Sci. (Med.), Prof., Zakusov Institute of Pharmacology; e-mail: zherdevpharm@mail.ru
* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author
