CC BY
39
УДК 615.211
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ТРЕТИЧНОГО ПРОИЗВОДНОГО ДИМЕТИЛАЦЕТАМИДА
НА МОДЕЛИ ТЕРМИНАЛЬНОЙ АНЕСТЕЗИИ
О.В. Василькина1, Е.В. Блинова1, Вик.В. Яснецов2, Д.С. Блинов1 М.Х.С. Яхья1
1ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» Саранск, Россия
2АО «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» Старая Купавна, Московская область, Россия
Аннотация. На модели терминальной анестезии роговицы глаза кролика установлено, что третичное производное диметилацетамида с К-ацетил-Ь-глутаминовой (ЛХТ-4-00) кислотой в диапазоне концентраций от 0,5 до 2% превосходит структурный предшественник лидокаин по глубине и длительности местноанестезирующего действия, но уступают тетракаину. Соединение менее токсично, чем лидокаин при подкожном введении мышам, не вызывают местнораздражающего эффекта и обладает большей широтой терапевтического действия.
Ключевые слова: производное диметилацетамида, лидокаин, острая токсичность, местноанестезирующая активность, терминальная анестезия, длительность эффекта.
Введение. В сравнительных исследованиях острой, а также антиаритмической активности производных диметилацетамида были выделены вещества, наиболее перспективные для дальнейшего изучения в качестве потенциальных лекарственных средств [4]. В частности, соединение с остатком К-ацетил-Ь-глутаминовой кислоты обладает большей широтой и продолжительностью терапевтического действия при сравнении со структурным предшественником лидокаином [4]. При введении в сопоставимых с лидокаином дозах оно в меньшей степени вызывает гипотонию и тахикардию, не оказывают угнетающего влияния на сократимость миокарда [3], проявляет свойства блокаторов натриевых каналов. Однако, до сих пор не проводилось исследований местноанестезирующей (МА) активности соединения. В этой связи основная цель настоящего исследования — изучение мест-ноанестезирующих свойств третичного аминокис-лот-содержащего производного диметилацета-мида.
Материал и методы исследования. Предметом исследования явилась субстанция третичного производного диметилацетамида с К-ацетил-Ь-глу-таминовой кислотой в качестве аниона (лабораторный шифр учреждения-разработчика ЛХТ-4-00) производства АО «ВНЦ БАВ» (Россия). МА активность соединения изучили на модели терминальной анестезии по Яе§тег [6] в концентрациях 0,5, 1,0 и 2,0%. Определяли латентный период наступления анестезии, ее продолжительность, рассчитывали индекс Ренье, ЭК30. Одновременно регистрировали местнораздражающее действие производного по 8еШюаг (1966) в модификации Н.Т. Прянишниковой (1972) [6]. Эксперименты выполнены на ненаркотизированных кроликах-самцах породы «Шиншилла» весом 2,2—3,4 кг, полученных из питомника Филиала «Электрогорский» ФГУ НЦБМТ ФМБА. Активность соединения исследовалась на 8 глазах разных животных. Рабочие растворы производного для экспериментальных исследова-
Василькина О.В. и др. Исследование эффективности третичного производного диметилацетамида..
----—
нии готовили ex tempore на физиологическом растворе хлорида натрия. Он же использовался в контрольных опытах. В качестве препарата сравнения использовали лидокаина гидрохлорид («Лидока-ин» производства «Egis», Венгрия) в виде 10% раствора во флаконах по 50 мл.
Широту терапевтического действия (ШТД) и отношение к классу опасности устанавливали по отношению ЭК30 на модели терминальной анестезии и показателя DL50 при подкожном введении мышам (в усл. ед.) [6]. При этом острую токсичность соединения и препарата сравнения определяли при их подкожном введении методом Лич-филда-Уилкоксона [1] на белых беспородных мышах обоего пола весом 19—21 г, полученных из питомника Филиала «Столбовая» ФГУ НЦБМТ ФМБА.
Содержание животных и постановку опытов проводили, основываясь на принципах гуманного обращения с животными, в соответствии с Федеральным Законом № 708н от 23 августа 2010 г. «О правилах лабораторной практики». Протокол исследования прошел экспертизу и был одобрен на заседании Локального этического комитета ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарёва» от 22 июня 2015 г.
Статистический анализ полученных результатов проводили методами вариационной статистики [5] с помощью пакетов программ Microsoft Excel for iOS, BioStat®. Сравнение показателей острой токсичности осуществляли с использованием одномерного дисперсионного анализа и критерия Ньюмена-Кейлса, при сопоставлении длительности и глубины анестезии (по индексу Ренье) под действием исследуемых соединений и препаратов срав-
нения пользовались критерием Тьюки. Показатели ЭК30 соединений рассчитывали, используя кривые линейной регрессии.
Результаты и их обсуждение. Анализ результатов изучения МА действия производного диметилацетамида показал, что при сравнении со структурным предшественником (табл. 1) ЛХТ-4-00 обладает местнообезболивающим действием. Так, при сходном латентном периоде наступления анестезии, индекс Ренье лидокаина в концентрациях 2,0; 1,0; 0,5% равен 315, 149, 53, а для вещества ЛХТ-4-00 — 514, 304, 107. Продолжительность МА действия аминокислот-содержащего производного диметилацетамида ЛХТ-4-00 была также выше, чем у лидокаина во всех изученных концентрациях. Ни в одной из изученных концентраций производное диметилацетамида, также как и их структурный предшественник лидокаин, не вызывали местной раздражающей реакции на ткани глаза.
Поскольку одним из важных практических вопросов является сопоставление ШТД новых соединений, была изучена острая токсичность соединения диметилацетамида при подкожном введении. Исследование показало, что во всех случаях замещение хлоргидратного аниона в структуре лидока-ина на остаток аминокислоты снижает токсические свойства молекулы. При этом показатель DL50 соединения принимал следующие значения (рис. 1): лидокаин (236 ± 7 мг/кг), его третичное производное с остатком ^ацетил-Ь-глутаминовой (ЛХТ-4-00 — 297 ± 8 мг/кг). В целом все изученные соединения относятся к 3 (умеренно токсичные) классу токсичности и опасности по ГОСТ 12.1.007-76 [2] при подкожном введении.
Соединение Концентрация, Латентный пери- Длительность Индекс Ренье ЭК30, %
(препарат) % од наступления анестезии, мин анестезии, мин
Контроль — — — 13 —
Лидокаин 2,0 1,0 47,6 ± 1,3 315 ± 18 2,31
1,0 2,0 39,4 ± 1,0# 149 ±17#
0,5 3,5 22,7 ± 0,9# 53 ± 7#
ЛХТ-4-00 2,0 1,0 57,1 ± 1,5* 514 ±21* 1,47
1,0 2,0 50,1 ± 1,4#* 304 ±16#*
0,5 4,0 29,6 ± 2,1#* 107 ±13#*
Примечание: * различия при сравнении с лидокаином в сопоставимых концентрациях достоверны при р < 0,05; # различия при сравнении с тетракаином в сопоставимых концентрациях достоверны при р < 0,05 (одномерный дисперсионный анализ, критерий Тьюки).
Таблица 1
Местноанестезирующая активность аминокислот-содержащего производного диметилацетамида на модели терминальной анестезии роговицы глаза кролика
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2016. Vol. 18. No 8
—--—-
ЛХТ-4-00#
Лидокаин
50
100 150
ШТД, усл ед
200 250
-DL50 мг/кг
300
350
Рис. 1. Показатели БЬ50 при подкожном введении мышам (М ± доверительный интервал при р = 0,05) и ШТД, рассчитанные для производного диметилацетамида.
Примечание: # отличия показателя БЬ50 при сравнении с лидокаином статистически значимы при р < 0,05 (одномерный дисперсионный анализ, критерий Ньюмена-Кейлса)
0
В силу того, что для лидокаина достичь ЭК50 не представлялось возможным, при вычислении показателя ШТД (рис. 1) использовали значение ЭК30 (табл. 1) [6]. Наибольшей ШТД обладает соединение диметилацетамида с К-ацетил-Ь-глута-миновой кислотой в качестве аниона (ЛХТ-4-00 — 202,0). Наименее безопасным местным анестетиком, включенным в исследование, является препарат сравнения лидокаин (102,4). Полученные результаты не противоречат широко известным данным о более высокой токсичности эстерифициро-ванных МА средств [7] и классификации потенциальной опасности лекарственных веществ [2]. Что же касается анестезирующего действия ами-нокислот-содержащих производных диметилацет-амида при местном применении, то, возможно, большая глубина и длительность их эффекта при сравнении со структурным предшественником лидокаином, а также снижение острой токсичности при подкожном введении могут быть объяснены характером химической связи между активной аминогруппой алифатической части молекулы и остатком аминокислоты [3; 7], что, безусловно, требует дальнейшего изучения.
ЛИТЕРАТУРА 1. Арзамасцев Е.В., Березовская И.В., Верстако-ва О.В. и др. Методические рекомендации по изучению
общетоксического действия лекарственных средств. М., 2012.
2. Березовская И.В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения // Химико-фармацевтический журнал. 2003. Т. 37. № 3. С. 32—34.
3. Блинов Д.С., Сернов Л.Н., Балашов В.П. и др. Антиишемическая активность нового отечественного антиоксиданта — производного 3-гидроксипиридина этоксидола // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2011. Т. 152. № 11. С. 514—517.
4. Блинов Д.С., Сингх Л.Н., Елизарова Ю.Н. и др. Сравнительное изучение токсичности и антиаритмической активности некоторых органических соединений диметилацетамида // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2014. Т. 77. № 5. С. 20—22.
5. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998.
6. Игнатов Ю.И., Волчков В.А., Галенко-Ярошев-ский П. А. и др. Методические рекомендации по изучению местноанестезирующей активности лекарственных средств. М., 2012.
7. Tsuchiya H., Mizogami M. Interaction of local anesthetics with biomembranes consisting of phospholipids and cholesterol: mechanistic and clinical implication of anesthetic and cardio-toxic effect // Anesthesiology Res. and Pract 2013. N 13. P. 1—18.
BacunbKUHa O.B. u dp. Hcc^egoBaHHe э^^ектнвностн TpeTHHHoro npoH3BogHoro flнметtt^ацетамнflа..
—--
STUDY OF DIMETHYLACETAMIDE COMPOUND EFFECTIVENESS ON THE TERMINAL ANESTHESIA MODEL
O. V. Vasilkina1, E. V. Blinova1, Vic. V. Yasnetzov2, D.S. Blinov1, M.H.S. Yahay1
1 National Research Ogarev Mordovia State University Saransk, Russia
2All-Russia Scientific Center of Biological Active Substances Staraya Kupavna, Moscow Region, Russia
Annotation. Experiments conducted on rabbits' cornea show local anesthetic property of novel amino-acid dimethylacet-amide derivatives. For the depth and duration of anesthetic activity of the substances, the derivative with N-acetyl-L-glutamic anion (laboratory name LHT-4-00) administered in 0.5—2.0% concentrations and the one with L-glutamic anion (LHT-3-00) administered in 2.0% concentration exceed parental drug Lidocaine but yield Tetracaine. In comparison with Lidocaine and Tetracaine both compounds possess lower toxicity profile by subcutaneous introduction and are safer.
Key words: dimethylacetamide derivatives, lidocaine, acute toxicity, local anesthetic activity, terminal anesthesia, anesthetic effect depth and duration.
REFERENCES
1. Аrzamastsev E.V., Berezovskaya I.V., Verstako-va O.V. et al. Metodicheskie rekomendatsii po izucheniyu obshhetoksicheskogo dejstviya lekarstvennykh sredstv. Moscow, 2012.
2. Berezovskaya I.V. Klassifikatsiya khimicheskikh veshhestv po parametram ostroj toksichnosti pri parenteral'-nykh sposobakh vvedeniya. KHimiko-farmatsevticheskij zhurnal, 2003, vol. 37, no. 3, pp. 32—34.
3. Blinov D.S., Sernov L.N., Balashov V.P. et al. Аntiishemicheskaya aktivnost' novogo otechestvennogo antioksidanta — proizvodnogo 3-gidroksipiridina ehtoksi-dola. Byulleten' ehksperimental'noj biologii i meditsiny, 2011, vol. 152, no. 11, pp. 514—517.
4. Blinov D.S., Singkh L.N., Elizarova YU.N. et al. Sravnitel'noe izuchenie toksichnosti i antiaritmicheskoj ak-
tivnosti nekotorykh organicheskikh soedinenij dimetilat-setamida. EHksperimental'naya i klinicheskaya farmako-logiya, 2014, vol. 77, no. 5, pp. 20—22.
5. Giants S. Mediko-biologicheskaya statistika. Moscow, Praktika, 1998.
6. Ignatov YU.I., Volchkov VA., Galenko-YAro-shevskij PA. et al. Metodicheskie rekomendatsii po izucheniyu mestnoanesteziruyushhej aktivnosti lekarstvennykh sredstv. Moscow, 2012.
7. Tsuchiya H., Mizogami M. Interaction of local anesthetics with biomembranes consisting of phospholipids and cholesterol: mechanistic and clinical implication of anesthetic and cardio-toxic effect. Anesthesiology Res. and Pract., 2013, no. 13, pp. 1—18.
