Изучение острой токсичности гидрохлорида ß -фенилглутаминовой кислоты при однократном внутрибрюшинном введении Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615.793.6:616.89-092.4

ИЗУЧЕНИЕ ОСТРОЙ ТОКСИЧНОСТИ ГИДРОХЛОРИДА р -ФЕНИЛГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ОДНОКРАТНОМ ВНУТРИБРЮШИННОМ ВВЕДЕНИИ

Л. И. Бугаева, И. Н. Тюренков, В. В. Багметова, Ю. В. Чернышева, Е. А. Кузубова

Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра фармакологии и биофармации ФУВ, кафедра фармакологии, Научно-исследовательский институт фармакологии

Установлено, что субстанция гидрохлорида р-фенилгпутаминовой кислоты относится к классу малотоксичных соединений, ЛД50 при внутрибрюшинном введении мышам самкам составляет 1139,17 (907,16—1430,52) мг/кг (суточная) и 746,09 (398,03—1398,51) мг/кг (2-недельная), мышам самцам — 798,29 (576,49—1105,43) мг/кг (суточная) и 684,13 (448,75—1042,98) мг/кг (2-недельная); крысам самкам — 950,22 (846,26—1066,95) мг/кг (суточная) и 724,13 (581,82—901,25) мг/кг (2-недельная), крысам самцам — 1029,04 (892,12—1186,98) мг/кг (суточная) и 747,10 (563,80— 989,99) мг/кг (2-недельная). В картине интоксикации отмечены эффекты депривации центральной нервной системы: седация, мышечная гипотония, гипорефлексия без существенного влияния на частоту дыхания.

Ключевые слова: производные глутаминовой кислоты, гидрохлорид р-фенилглутаминовой кислоты, лекарственная безопасность, острая токсичность, ЛД50.

STUDY OF ACUTE TOXICITY OF HYDRACHLORIDE OF р-PHENYLGLUTAMIC ACID IN SINGLE INJECTION

L. I. Bugaeva, I. N. Tyurenkov, V V Bagmetova, Yu. V Chernysheva, E. A. Kuzubova

It was established that the substance of hydrachloride of р-phenylglutamic acid belongs to the class of low-toxic compounds. When introduced intraperitoneally to female mice, its LD50 forms was 1139,17 (907,16—1430,52) mg/kg (daily) and 746,09 (398,03—1398,51) mg/kg (two-week); when introduced intraperitoneally to male mice — 798,29 (576,49—1105,43) mg/kg (daily) and 684,13 (448,75—1042,98) mg/kg (two-week); to female rats — 950,22 (846,26—1066,95) mg/kg (daily) and 724,13 (581,82—901,25) mg/kg (two-week), to male rats — 1029,04 (892,12—1186,98) mg/kg (daily) and 747,10 (563,80— 989,99) mg/kg (two-week). In the intoxication pattern the following CNS deprivation effects were noted: sedation, muscular hypotonia, hyporeflexia without any essential effect on the respiratory rate.

Key words: glutamic acid derivatives, hydrachloride of р-phenylglutamic acid, medicamentous safety, acute toxicity, LD50.

Глутаминовая кислота и некоторые ее структурные аналоги обладают фармакологической активностью и успешно применяются в медицинской практике. Собственно глутаминовая кислота проявляет противосудорожные, ноотропные, антиастенические, дезинтоксикационные свойства, ее аналог нооклерин (2-(диметила-мино)этанола ^ацетил-_-глутамат) — ноотропные, нейропротекторные, антиастенические и активизирующие. Изучается новое отечественное средство нооглютил (№(5-оксиникотиноил)-_-тутаминовая кислота), оказывающее ноотропное, нейропротекторное, антиишемическое, антигипоксическое действие [2]. Ряд произод-ных глутаминовой кислоты рассматривается в качестве антидепрессивных и анксиолитических (соли ^(5-гидроксиникотиноил)-_-тутаминовой кислоты) [9], антибактериальных (N-замещенные производные D-глутаминовой кислоты) [10], противоопухолевых (диэтиловый эфир (4-[2-(2-амино-4-оксо-4,6,7,8-тетрагид-ро-3Н- пиримидо[5,4-Ь] [1,4]-тиазин-6-ил)-этил]-2,5-ти-еноиламино-Ьглутаминовой кислоты; 4-[2-(2-амино-4-оксо-4,6,7,8-тетрагидро-3Н-пиримидо[5,4-Ь][1,4]-тиазин-6-ил)-этил]-2,5-тиеноиламино-1_-глутаминовой кислоты) [1], антиаллергических ^-(5-оксиникотиноил)-_-глутамино-вая кислота) [3] средств.

В исследованиях фармакологов ВолгГМУ показана перспективность поиска психотропных веществ в ряду производных глутаминовой кислоты [4, 5]. Так, совместно с химиками Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена разработано новое производное глутаминовой кислоты — гидрохорид р-фенилглутаминовой кислоты с лабораторным шифром РГПУ-135 (глутарон), у которого выявлены антидепрессивные, анксиолитические и нейропротекторные свойства [5, 6]. Поскольку в настоящее время повышенное внимание уделяется вопросам лекарственной безопасности разрабатываемых фармакологических средств, на этапе доклинического изучения субстанции гидрохори-да р-фенилглутаминовой кислоты представлялось важным изучение его острой токсичности.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование острой токсичности гидрохлорида р-фенилглутаминовой кислоты при однократном внутрибрюшинном введении мышам и крысам.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводили на нелинейных половозрелых животных обоего пола: 60 белых мышах, мас-

30

Выпуск 3 (43). 2012

сой 21—25 г, 3,5—4-месячного возраста и 60 белых лабораторных крысах, массой 180—220 г, 3—4-месячного возраста, полученных из питомника ФГУП «Питомник лабораторных животных «Рапполово» РАМН. При проведении экспериментов учитывали «Принципы надлежащей лабораторной практики» (ГОСТ Р-53434-2009) и правила, принятые Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). До начала эксперимента животные в течение 2 недель находились на карантине. По окончанию карантинного режима животных осматривали и распределяли по группам «опыт» и «контроль». Опытным группам субстанцию гидрохлорид р-фенилглутаминовой кислоты, растворенную в 2 мл / 100 г массы животного, вводили внутрибрюшинно в возрастающих токсических дозах: мышам от 500 до 1750 мг/кг; крысам от 700 до 1200 мг/кг. Одновременно одной группе контрольных животных вводили дистиллированную воду в эквимолярном объеме, другая контрольная группа была интактной. После введения субстанции опытным и дистиллированной воды контрольным мышам и крысам их помещали по одной особи на 24 ч в изолированные плексигласовые домики для наблюдений (150 х 250 х 150 мм). В первые сутки — наблюдение за животными велось непрерывно, при этом они были лишены пищи и воды и изолированы от внешних раздражителей. В последующие сутки наблюдение проводилось 2 раза в день. На вторые сутки животных объединяли (по группам) и размещали по 5 особей в стандартные пластиковые клетки, предназначенные для мышей и крыс в условиях свободного доступа к воде и пище. Наблюдение за мышами и крысами, получившими токсические дозы субстанции, проводилось в течение 2 недель. Ежедневно у них измеряли массу тела (г). Расчет ЛД50 субстанции гидрохлорид 3-фе-нилглутаминовой кислоты проводили по методу Литч-филда и Уилкоксона [7, 8]. Статистический анализ динамики массы тела у животных выполняли с использованием f-критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В клинике отравления мышей и крыс, получавших субстанцию гидрохлорида р-фенилглутаминовой кислоты, превалировали симптомы угнетения центральной нервной системы (ЦНС): седация, вялость и заторможенность, снижение локомоторной активности, диффузная мышечная гипотония, атаксия, гипорефлексия, угнетение болевой и тактильной чувствительности, дыхания, боковое положение. Указанные эффекты в нарастающей прогрессии начинали прослеживаться через 4—10 мин и продолжались в последующие 3 ч эксперимента у мышей и 24 ч — у крыс. Гибель части животных фиксировалась как в первые, так и отдаленные сроки наблюдения (преимущественно на 7—14-е сут. у мышей, на 3—7-е сут.

у крыс). При этом, как следует из данных, приведенных в табл. 1 и 2, количество погибших особей самок и самцов на первые и последующие сутки эксперимента в опытных группах было неодинаковым, что, вероятно, может свидетельствовать о половой чувствительности к испытуемой субстанции.

Таблица 1

Динамика гибели мышей при внутрибрюшинном введении субстанции гидрохлорид 3-фенилгпутаминовой кислоты

Доза, мг Пе риоды наблюдений

3 часа 24 часа 72 часа 1 неделя 2 недели

Самцы

500 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5

750 1/5 2/5 3/5 3/5 3/5

1000 2/5 3/5 4/5 4/5 4/5

1250 3/5 4/5 5/5 5/5 5/5

1500 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5

Самки

750 0/5 0/5 2/5 3/5 3/5

1000 1/5 2/5 3/5 3/5 3/5

1250 1/5 3/5 4/5 4/5 4/5

1500 3/5 4/5 5/5 5/5 5/5

1750 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5

Таблица 2

Динамика гибели крыс при внутрибрюшинном введении субстанции гидрохлорид 3-фенилгпутаминовой кислоты

Доза, мг Периоды наблюдений

3 часа 24 часа 72 часа 1 неделя 2 недели

Самцы

800 0/5 1/5 2/5 3/5 3/5

900 0/5 1/5 2/5 3/5 3/5

1000 0/5 2/5 2/5 5/5 5/5

1100 0/5 3/5 3/5 5/5 5/5

1200 2/5 4/5 5/5 5/5 5/5

Самки

700 0/5 0/5 1/5 2/5 2/5

800 0/5 1/5 3/5 4/5 4/5

900 0/5 2/5 3/5 4/5 4/5

1000 1/5 3/5 4/5 5/5 5/5

1100 2/5 4/5 5/5 5/5 5/5

Можно предположить, что отсроченная гибель особей связана с особенностями фармакокинетики (всасывания, распределения и выведения) субстанции, а также и с токсическим воздействием на органы-мишени. Последнее, отчасти, согласуется и с результатами вскрытия павших животных, на вскрытии которых обнаружено наличие патологических изменений в сердце (выраженная гиперемия органа и увеличение в размерах, преимущественно за счет правых отделов, повышенное кровенаполнение коронарных сосудов), печени (уплотнение органа и сглаженность краев, изменение окраски до желтовато-

Выпуск 3 (43). 2012

31

бурой с яркими бордовыми вкраплениями), кишечнике (наличие эррозий и гиперемий на слизистой).

По результатам последующих наблюдений за животными, оставшимися в живых, отмечено, что прирост массы тела как мышей, так и крыс в опытных группах отставал от аналогичного показателя контрольных животных, получавших дистиллированную воду (табл. 3, 4). При этом замедление динамики прироста массы тела было дозозависимым, усиливалось параллельно возрастанию дозы гидрохлорида р-фе-нилглутаминовой кислоты.

Признаки выравнивания прироста массы тела у опытных животных с контролем начинали просматриваться на 10—12-е дни наблюдений, что, вероят-

но, свидетельствует об обратимости отдаленных последствий.

Учитывая наличие срочной и отдаленной гибели у животных, сочли целесообразным провести расчеты суточной и 2-недельной ЛД50 испытуемой субстанции.

В опытах на мышах показатель ЛД50 суточной составил: для самцов — 798,29 мг/кг (576,49— 1105,43), для самок — 1139,17 мг/кг (907,16— 1430,52), ЛД50 2-недельная составила: для самцов — 684,13 мг/кг (448,75—1042,98), для самок — 746,09 мг/кг (398,03—1398,51).

В опытах на крысах данный показатель имел следующие значения: ЛД50 суточная для самцов —

Таблица 3

Влияние субстанции гидрохлорид 3-фенилглутаминовой кислоты при внутрибрюшинном введении в токсических дозах на массу тела мышей, г (M ± m)*

Г руппа животных, доза мг/кг Исходные данные** 1 сутки 7 суток 14 суток

Опыты на мышах самцах

Контроль 23,80 ± 0,33 23,50 ± 0,46 24,20 ± 0,42 25,00 ± 0,27

Субстанция, 500 мг/кг 22,60 ± 0,87 21,30 ± 0,67 22,00 ± 0,67 24,00 ± 0,67

Субстанция, 750 мг/кг 23,40 ± 0,98 22,0 ± 1,1 22,60 ± 0,78 23,40 ± 0,43

Субстанция, 1000 мг/кг 22,90 ± 0,66 21,00 ± 0,63# 22,0 23,1

Субстанция, 1250 мг/кг 23,90 ± 0,78 21,4 гибель гибель

Опыты на мышах самках

Контроль 23,90 ± 0,65 23,70 ± 0,69 24,50 ± 0,58 24,90 ± 0,58

Субстанция, 750 мг/кг 22,50 ± 1,15 21,80 ± 1,71 22,30 ± 1,47 23,70 ± 1,39

Субстанция, 1000 мг/кг 23,30 ± 1,23 22,00 ± 1,56 22,70 ± 1,13 23,20 ± 1,13

Субстанция, 1250 мг/кг 23,50 ± 0,76 21,60 ± 1,47# 22,5 23,0

Субстанция, 1500 мг/кг 23,90 ± 0,94 21,4 гибель гибель

*Представлены данные по группам мышей, выживших в количестве, подлежащем статистической обработке; "показатели «исходные данные» соответствуют массе тела животных перед началом введения вещества; #результаты статистически значимы относительно исходных данных при р < 0,05 (f-критерий Стьюдента).

Таблица 4

Влияние субстанции гидрохлорид 3-фенилглутаминовой кислоты при внутрибрюшинном введении в токсических дозах на массу тела крыс, г (M ± m)*

Группа животных, доза мг/кг Исходные данные** 1 сутки 7 суток 14 суток

Опыты на крысах самцах

Контроль 205,0 ± 5,4 204,80 ± 3,68 208,20 ± 2,43 213,00 ± 2,78

Субстанция, 800 мг/кг 202,50 ± 3,76 189,50 ± 2,21# 200,50 ± 3,25 208,10 ± 2,14

Субстанция, 900 мг/кг 209,00 ± 2,06 187,5 ± 1,5”# 199,00 ± 1,94# 201,80 ± 3,16

Субстанция, 1000 мг/кг 206,10 ± 2,56 181,20 ± 2,45™ гибель гибель

Субстанция, 1100 мг/кг 205,00 ± 3,32 179,0 ± 2,1## гибель гибель

Опыты на крысах самках

Контроль 205,00 ± 6,83 203,00 ± 2,28 207,40 ± 2,94 208,90 ± 3,14

Субстанция, 700 мг/кг 207,20 ± 3,18 195,40 ± 1,23 200,00 ± 2,14 205,30 ± 1,39

Субстанция, 800 мг/кг 208,50 ± 3,13 190,00 ± 3,25# 199,5 202,0

Субстанция, 900 мг/кг 203,50 ± 4,16 181,00 ± 4,79™ 191,3 200,3

Субстанция, 1000 мг/кг 205,00 ± 3,66 178,50 ± 0,53™ гибель гибель

*Представлены данные по группам мышей, выживших в количестве, подлежащем статистической обработке; "показатели «исходные данные» соответствуют массе тела животных перед началом введения вещества; #результаты статистически значимы относительно исходных данных при р < 0,05 (f-критерий Стьюдента); “'результаты статистически значимы относительно исходных данных при р < 0,01 (f-критерий Стьюдента).

32

Выпуск 3 (43). 2012

1029,04 мг/кг (892,12—1186,98), для самок — 950,22 мг/кг (846,26—1066,95), ЛД50 2-недельная: для самцов — 747,10 мг/кг (563,80—989,99), для самок — 724,13 мг/кг (581,82—901,25).

Согласно классификации токсичности ксено-биоти-ков И. В. Саноцкого, И. П. Улановой (1975), субстанцию гидрохлорид р-фенилглутаминовой кислоты можно отнести к разряду малотоксичных веществ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что гидрохлорид р-фенилглутамино-вой кислоты относится к классу малотоксичных соединений, ЛД_0 субстанции при внутрибрюшинном введении мышам самкам составляет 1139,17 (907,16— 1430,52) мг/кг (суточная) и 746,09 (398,03—1398,51) мг/кг (2-недельная), мышам самцам — 798,29 (576,49— 1105,43) мг/кг (суточная) и 684,13 (448,75—1042,98) мг/кг (2-недельная); крысам самкам — 950,22 (846,26— 1066,95) мг/кг (суточная) и 724,13 (581,82—901,25) мг/кг (2-недельная), крысам самцам — 1029,04 (892,12— 1186,98) мг/кг (суточная) и 747,10 (563,80—989,99) мг/кг (2-недельная). Отсроченная гибель особей, возможно, обусловлена особенностями всасывания, распределения и выведения субстанции, токсическим воздействием на органы-мишени (сердце, печень).

ЛИТЕРАТУРА

1. Варни Майкл Д., Ромайнз Уильям Х., Памер Синтия Л. Производные глутаминовй кислоты (варианты), фармацевтическая композиция, способ ингибирования роста и пролиферации клеток, производные тиофенкарбоновой кислоты (варианты) // Патент РФ № 2136686, заявл. 28.07.1994, опубл. 10.09.1999.

2. Воронина Т А, Гарибова Т Л., Григорьев В.В. и др. // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2007. — № 4. — С. 3—6.

3. Галимская Е. В. Влияние производных глутаминовой кислоты на течение экспериментальных аллерги-

ческих реакций: дис. ... к. м. н. — Старая Купавна, 2009. — 113 с.

4. Епишина В. В. Сравнительное изучение психотропной активности гетероциклических производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот: автореф. дис. канд. мед. наук. — Волгоград, 2006. — 24 с.

5. Меркушенкова О. В. Спектр психотропного действия новых производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот, имеющих сходные ароматические и гетероциклические заместители: автореф. дис. канд. мед. наук. — Волгоград, 2009. — 26 с.

6. Петров В. И., Тюренков И. Н., Багметова В. В., Самотруева М. А., Берестовицкая В. М., Васильева О. С., Остроглядов Е. С. Средство, обладающее антидепрес-сантным, анксиолитическим, нейропротекторным и иммуностимулирующим действием // Патент РФ № 2429834, заявл. 23.07.2010, опубл. 27.09.2011. — Бюл. 27. — 2011.

7. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р У. Хабриева. — М.: Медицина, 2005. — 832 с.

8. Саноцкий И. В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ. (Токсикометрия). — М.: Медицина, 1970. — 343 с.

9. Якимук П. В., Стовбун С. В., Литвин А. А. Одно- и двухвалентные соли ^(5-гидроксиникотиноил)Щ-глута-миновой кислоты, обладающие психотропным (антидепрессивным и анксиолитическим), нейропротекторным, геропротекторным и противоинсультным действием // Евразийский патент № 014855, заявл. 06.06.2007, опубл. 28.02.2011. — Бюл. 1. — 2011.

10. Humljan А, M. Kotnik C. // J. Med. Chem. — 2008. — Vol. 51 (23). — P 7486—7494.

Контактная информация

Багметова Виктория Владимировна—к. м. н.,

докторант кафедры фармакологии и биофармации факультета усовершенствования врачей, Волгоградский государственный медицинский университет, e-mail:wbagmetova@gmail.com

Выпуск 3 (43). 2012

33