ОСТРЫЕ ОТРАВЛЕНИЯ КАРБАМАЗЕПИНОМ С ПОЗИЦИИ ЭПОКСИДДИОЛЬНОГО ПУТИ БИОТРАНСФОРМАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

МАРТ -

АП РЕЛ Ь 2 О 1 3

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алдобаев В.Н., Еременко ЛА., Мазанова АА. и др. Изучение распределения и оценка основных фармакокинетических параметров укороченных окисленных одностенных углеродных на-нструбок (УОУНТ-СООН) при многократном внутрижелудоч-ном введении на модели аутбредных крыс // Нанотехнологии и охрана здоровья, 2011. -№ 2 - С. 16-22.

2. Алдобаев В.Н., Еременко Л.А., Мазанова А.А. и др. Изучение распределения, экскреции и оценка основных фармакокине-тических параметров одностенных углеродных нанотрубок

(ОУНТ) в организме мелких лабораторных животных при различных способах введения // Сборник тезисов докладов научно-технологических сессий Международного форума по на-ногехнологиям «Ншги1ю1еСЬ'08». М., 2008. - Т. 2. - С. 314-315.

3. Иванщшй Г.Р., Воробьев С.И. Кровезаменитель «Перфторан» // Вестник РАН, 1997. - Т. 67. - № 11. -С. 998-1013.

4. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств, часть первая. - Издание ФГБУ

«НЦЭМСП» Минздравсоцразвития России, 2012.

5. Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев) от 6 апреля 1973 г. № 1045-73.

6. Приказ Минздрава СССР № 1179 от 14.10.83 года «Об утверждении нормативов затрат кормов для лабораторных животных в учреждениях здравоохранения».

V.N.Aldobayev1, L.A Yeryomenko1, A.A.Mazanova1, D.KhBiketova1, Ye.V.Kovalyova1, L.D.Kvacheva2, G.A. Badun3, V.Ye Muradyan4, A.A.Maslikov5

Study of the distribution and assessment of major pharmacokinetic characteristics of oxidized short single-wall nanotubes taken in with breast milk during the lactation period in the

offspring body of white outbred rats

1 Research Center for Toxicology and Hygiene Regulation of Biopreparations, Federal Medico-Biological Agency, Serpukhov, Moscow Region

2 A.N.Nesmeyanov Institute of Element-Organic Compounds, Russian Academy of Sciences, Moscow

3 Chemistry Department, M.V Lomonosov Moscow State University

4 Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Moscow Region

5 International University of Nature, Society and Man «Dubna», Branch of «Protvino», Moscow Region

The excretion of short single-wall carbon nanotubes- (SSWCNT-COOH) with breast milk was studied after a single intravenous administration using as model white outbred rats . The distribution of SSWCNT-COOH was established in vitals of the rat offspring which received nanotubes with breast milk during the lactation period and major pharmacokinetic characteristics of SSWCNT-COOH were evaluated. To establish a concentration of SSWCNT-COOH in biological samples, a radioactive labeled preparation H3- SSWCNT-COOH was used.

Материал поступил в редакцию 27.11.2012 г

УДК 615.06(015)

Острые отравления карбамазепином с позиции эпоксиддиольного пути биотрансформации

В статье представлены данные о концентрациях активного и неактивного метаболитов карбамазепина в сыворотке крови 52 больных с острыми отравлениями карбамазепином при его эффективной концентрации, соответствующей пороговым, критическим и смертельным уровням. Установлено, что при увеличении эффективной концентрации карбамазепина в пределах критических и смертельных значений происходит накопление в сыворотке крови КБ-10-11 эпоксида, что оказывает негативное влияние на клинические симптомы отравления. Показано, что токсикометрическая оценка острых отравлений карбамазе-пином должна проводиться с учетом не только его эффективной концентрации, но и уровня в сыворотке крови КБ-10-11 эпоксида.

Ключевые слова: карбамазепин, отравления, КБ-10-11 эпоксид, токсикометрия.

ЖА. Лисовик, К.К. Ильяшенко, П.Г. Рожков, ЕА. Лужников

ГБУЗ НИИ скорой помощи

им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы

30

Введение. В общей структуре заболеваний химической этиологии наибольший удельный вес занимают отравления препаратами психотропного действия. Среди них в последние годы значительно увеличилось количество острых отравлений карбамазепином. По данным Европейской ассоциации токсикологических центров отравления противоэпилептическими препаратами, в том числе карбамазепином, в развитых странах занимают 6-7-е место среди лекарственных отравлений [5].

В Москве число больных с этой патологией за период с 1999-го по 2002 год возросло в 1,5 раза. Указанные экзотоксикозы отличаются тяжелым течением и летальностью, достигающей 19,6%. [8]. Основной причиной отравлений являются суицидальные попытки, вместе с тем существуют и ятрогенные воздействия, возникающие во время лечения эпилепсии без контроля концентрации препарата в плазме крови [5].

КБ по химической структуре является производным иминостильбена: 5Н-дибенз(Ь, £) азепин-5-карбоксамид [4]. Он хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта, его био-

доступность в таблетированной форме оценивается как 60-85%, связывание с белками плазмы 65-95%, пик концентрации в плазме крови достигает через 4-6 часов после приема, период полуисключения из плазмы крови 20-60 ч. С мочой в неизмененном виде выводится лишь 10% от дозы. КБ интенсивно метаболизируется в печени (97%), для него характерен эпоксиддиольный путь окисления. Основное внимание при изучении поведения карбамазепина сосредоточено на метаболите карбамазепин-10,11-эпоксид, так как он обладает, наряду с самим препаратом, антиконвульсивными свойствами и определяется в крови, цереброспинальной жидкости и мозге пациентов, получавших терапию карбамазепином [12, 10]. Следует отметить, что эпоксиды относятся к токсичным продуктам, способным повреждать мембраны клеток, структурные и ферментные белки, а также нарушать синтез нуклеиновых кислот [14]. Следовательно, метаболизм карбамазепина протекает по типу «летального синтеза». Существует мнение, что карбамазепин-10,11-эпоксид является активным метаболитом и вносит свой вклад в наблюдаемые терапевтический и побочные эффекты [2].

Токсикологический вестник м.2 (119)

КБ-10,11-эпоксид связывается с белками плазмы до 50%, период полуисключения из плазмы крови от 5 до 8 часов [12]. Далее идет образование из КБ-эпоксида водорастворимого, не имеющего фармакологической активности смежного диола, который элюируется с мочой в свободном виде и в виде конъюгатов с глюкоуроновой кислотой и цистеином.

Особенностью данного препарата являются близкие, порой пересекающиеся, значения его терапевтических, токсических и смертельных концентраций [12]. G. Seyffart [13] указывает диапазон терапевтической концентрации от 6 до 12 мкг/мл.

Токсические концентрации карбамазепина в плазме крови, по данным зарубежных авторов [7, 19, 11, 14, 15], имеют предел от 2,4 до 20,6 мкг/мл, а смертельные - от 19 до 67,4 мкг/мл.

Цель настоящего исследования: проведение токсикометрической оценки острых отравлений с учетом КБ эпоксиддиольного пути биотрансформации.

Материалы и методы исследования. Исследована сыворотка крови 52 больных с отравлениями КБ в возрасте 28-40 лет при их поступлении в стационар. Это объясняется тем, что при использовании плазмы в нее добавляются для предактивации свертывания антикоагулянты, которые при анализе ВЭЖХ укорачивают срок службы аналитических колонок, а также влияют на концентрацию лекарственных средств в пробе. Определение препаратов в цельной крови нецелесообразно, так как многие из них накапливаются в форменных элементах, главным образом в эритроцитах, и эта фракция не участвует в динамических и кинетических процессах. Скрининг-диагностику психотропных препаратов проводили в моче методом тонкослойной хроматографии. Метод ВЭЖХ использовали для идентификации и количественного определения КБ, КБ-эпоксида и КБ-дигидродиола и других психотропных препаратов и их метаболитов в сыворотке крови и моче в системе screen QLP. Качественное и количественное определение КБ и его метаболитов проводили на автоматическом анализаторе REMEDI HS фирмы BIORAD (США) с компьютерной идентификацией результатов анализа сыворотки крови и мочи. Пробоподготовку сыворотки к анализу осуществляли по модифицированной нами методике ультрафильтрации и центрифугирования [6]. Определяли эффективную (действующую) концентрацию КБ и его метаболитов в сыворотке крови. Под эффективной концентрацией понимают свободные, не связанные с белками плазмы (сыворотки) крови, молекулы лекарственных веществ, доступные для клеточных рецепторов, находящиеся в динамическом равновесии с молекулами, связанными с белками (депо).

Идентификация осуществлялась автоматически по исправленным временам удерживания относительно двух внутренних стандартов по характеристикам УФ-спектров, включая расчетные параметры SF (фактор совмещенности) 2DI (2-я производная спектра), RATIO (1-6-я конфигурации) пиков с библиотечными данными.

Результаты исследования и обсуждение. Ранее нами была проведена токсикометрическая оценка острых отравлений КБ [8]. На основании сопоставления клинико-лабораторных показателей с эффективной концентрацией КБ в крови больных с острыми отравлениями в момент их госпитализации, т.е. до проведения детоксикационных мероприятий, были установлены его пороговый, критический и смертельный уровни в крови. Однако в тот период не было обращено внимание на концентрации его метаболитов, особенно КБ-эпоксида. Это явилось существенным упущением, что было подтверждено дальнейшими клиническими наблюдениями. Так, у больных с поздним поступлением в стационар после приема токсиканта в некоторых случаях в крови обнаруживали его пороговые концентрации, тогда как клиническая картина соответствовала критическим уровням. После проведения детоксикационных мероприятий у отдельных пациентов также клиническая картина не всегда совпадала с уровнем эффективной концентрации препарата.

В таблице представлены концентрации метаболитов КБ при его пороговом, критическом и смертельном уровнях в крови больных.

Из таблицы следует, что при пороговых концентрациях КБ уровень в крови его активного метаболита КБ-10,11-эпоксида находился в диапазоне от 0,6 до 15,6 мкг/мл., а при смертельных достигал 52,2 мкг/мл. Обращает на себя внимание тот факт, что при одинаковой концентрации в крови КБ (например, 12,7 мкг/мл или 20 мкг/мл) клиническая картина может соответствовать как его пороговому, так и критическому или критическому и смертельному уровням соответственно. На наш взгляд, такая ситуация может быть обусловлена суммарной токсической концентрацией КБ и его активного метаболита.

Данные таблицы демонстрируют синхронное увеличение концентрации КБ-10-11-эпоксида и КБ-10,11-диола в сыворотке крови при переходе концентрации КБ от порогового до критического уровня в 1,8 и 1,3 раза соответственно. Однако при переходе к смертельным уровням эта закономерность нарушается. При увеличении концентрации КБ и КБ-10-11-эпоксида в 2,5 и 2,7 раза соответственно содержание в сыворотке крови КБ-10,11-диола снижается почти в 3 раза. Можно предположить, что при высоких концентрациях в крови КБ-10-11-эпоксида, вследствие его способности повреждать структурные и ферментные белки, снижается связь КБ с белками плазмы и повышается его эффективная концентрация, что, в свою очередь, приводит к дальнейшему накоплению КБ-10-11-эпоксида в крови. Вероятно, в связи с его высокой концентрацией происходит быстрое расходование эпоксидгидразы, что замедляет процессы биотрансформации на уровне активного метаболита.

Выводы. Проведенные исследования показали, что токсикометрическая оценка острых отравлений карбамазепином должна проводиться с учетом не только его эффективной концентрации, но и уровня в сыворотке крови КБ-10-11-эпоксида.

31

МАРТ -

АП РЕЛ Ь 2 О 1 3

Таблица

Концентрация метаболитов КБ в сыворотке крови больных при его пороговых, критических и смертельных уровнях

Вещество Эффективная концентрация КБ и его метаболитов, мкг/мл

пороговая (n=20) критическая(n=20) летальная (n=12)

КБ M±m диапазон 10,5±3,2 6,5-10,1-12,7 21,1±3,6 12,7-20,9-24,6 53,2±5,1 19,0-49,3-67,4

КБ-10,11-эпоксид M±m диапазон 5,03±0,80 0,6-4,3-15,6 9,30±0,91 1,9-10,0-15,7 25,4±4,22 2,9-19,4-52,2

КБ-10,11-диол M±m диапазон 8,18±1,54 0-8,3-25,1 11,13±2,39 0-11,1-35,5 3,75±1,05 0-3,15-13,5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Большая Российская Энциклопедия лекарственных средств. М, 2001. Т.Н. - С. 3000-3001.

2. ГусевЕ.И. Лечение эпилепсии: рациональное дозирование антиконвульсантов / Е.И. Гусев, Ю.Б. Белоусов, А.Б Гехт [и др].- СПб: ООО «Мергер», 2000. - 200с.

3. Ильяшенко К.К., Лужников ЕА., Коваленко ЛА., и др. Ток-сикометрическая оценка острых отравлений финлепсином. // Токсикологический вестник, 2002. -

№ 6. - С. 23-27.

4. «Карбамазепин» Временная фармакопейная статья 423212-98.

5. Клиническая токсикология детей и подростков /

И.В. Маркова, В.В. Афанасьев, Э.К. Цыбугькин. - СПб, 1998. - Т. 1. - С. 230-233.

6. ЛисовикЖА., Безбородый С.Д. Усовершенствованный способ подготовки сыворотки крови для фармакологического и токсикологического анализа методом высокоэффективной

жидкостной хроматографии //

Клиническая лабораторная диагностика, 1999. -

№ 11. - С. 47.

7. Могош Г. Острые отравления. - Бухарест, 1994. -С. 324-579.

8. Острые отравления финлепсином / Л.А. Коваленко, К.К. Ильяшенко, Е.А. Лужников и др. // Диагностика и лечение острых отравлений лекарственными препаратами психотропного действия: Мат. городской научно-практ. конф. - М., 2002. Труды ин-та. - Т. 160. - С. 8-10.

9. CamfieldP.R. Serum concentrations of carbamazepine. / P.R.Camfield, C.S. Camfield // J.Pediatr., 1985. - 107 - P. 826-827.

10. Carbamazepine and carbamazepine-10,11-epoxide pharmacokinetics in an overdose patient / P.N. Patsalos, S. Krishna, A.A. Elyas, P.T. Lascelles // Hum. Toxicol. 1987. - 6(3). -

P. 241-244.

11. Hojer J. Clinical features in 28 consecutive cases of laboratory confirmed massive poisoning with carbamazepine alone / J.Hojer, H.O. Malmlund, A Berg //J.Toxicol. Clin. Toxicol. 1993. - 31(3). - P. 449-458.

12. Pharmacokinetic und biotransformation carbamazepine / S. Pfeifer, H.H. Borchert // Berrlin: Verlang Volk und Gesundheit, 1980. - 250 p.

13. Seyffart G. Poison Index. The Treatment of Acute Intoxication Lengerich, Germany // Pabst Science Publishers, 1997. - P. 173-179.

14. Spiller H.A. Timely antemortem and postmorten concentrations in fatal carbamazepine overdose / H.A. Spiller, R.D.Carlisle // J.Forensic Sei. - 2001. - 46(6) -

P. 1510-1512.

15. SteadF.H. A collection of therapeutic, toxic and fatal blood drug concentration in men / F.H. Stead, A.C. Moffat // Ham.Toxi-col. - (2)3. - P. 437-464.

32

Токсикологический вестник м. 2 (i 19)

Zh.A. Lisovik, K.K. Ilyashenko, P.G. Rozhkov, Ye.A. Luzhnikov

Acute intoxications with carbamazepine from the point of view of epoxide-diol pathway of biotransformation

N.V. Sklifosovsky Research Institute of Emergency Medical Care, Healthcare Department, Moscow

Data are presented about concentrations of active and inactive Carbamazepine metabolites in blood serum of 52 patients with acute intoxication with carbamazepine at its effective concentrations corresponding to threshold, critical and lethal levels. It was established that the increase of an effective carbamazepine concentration within limits of critical and lethal values leads to accumulation of epoxy КБ-10-11 in blood serum which produces an adverse effect on intoxication clinical symptoms. It was shown that a toxicometric evaluation of acute poisonings by carbamazepine must be performed with account taken of not only its effective concentration but also of the epoxy КБ-10-11 level in blood serum.

Материал поступил в редакцию 26.06.2012 г

Экспериментальная оценка влияния препарата Кагоцел на генеративную функцию животных

С.П. Рыбалкин1, Е.В. Ковалева1, ТА. Гуськова2, Т.Б. Савинова2

1ФГБУН «Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов Федерального медико-биологического агентства», п. Большевик, Серпуховский р-н, Московская обл.

2ФГБУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» РАМН, г Москва

В эксперименте на белых крысах изучено влияние противовирусного препарата Кагоцел на генеративную функцию. Установлено, что Кагоцел в условиях длительного ежедневного перорального введения подопытным животным не оказывает отрицательного действия на гонады животных и их плодовитость, что подтверждается результатами морфологического анализа семенников и функционального состояния сперматозоидов у самцов, а также результатами оценки воздействия препарата на эмбриогенез и на потомство крыс, длительно получавших препарат перед спариванием.

Ключевые слова: Кагоцел, госсиполуксусная кислота, генеративная функция, морфологический метод, метод спаривания.

Введение. Кагоцел является отечественным противовирусным препаратом для лечения и профилактики гриппа, ОРВИ и герпеса. Механизм противовирусного действия Кагоцела заключается в способности вызывать образование в организме человека так называемого

«позднего» интерферона (ИФН), являющегося смесью (Х-ИФН и ^-ИФН, обладающих высокой противовирусной и иммуномодулирующей активностью. При этом Кагоцел стимулирует продукцию ИФН практически во всех популяциях клеток, принимающих активное участие в противовирусном ответе организма: Т- и В-лимфоцитах, макрофагах, гранулоцитах, фибро-бластах, эндотелиальных клетках. Препарат в настоящее время широко применяется в медицинской практике [4-5].

Действующее вещество препарата Кагоцел является продуктом химического синтеза, в котором к полимерной полисахаридной матрице (карбоксиметилцеллюлозе) ковалентно присоединяются молекулы госсипола - природного полифенольного пигмента, обладающего целым рядом полезных биологических свойств, включая противовирусную активность [10]. Из литературы известно, что сам госсипол в определенных дозах способен подавлять сперматогенез у разных видов животных (антифертильный эффект) [7]. Но при ковалентном связывании различных молекул с альдегидными группами госсипола значительно снижается как общая токсичность последнего, так и его антифертильное действие [6, 8]. В то же время другие биологические свойства госсипола, включая противовирусную активность, сохраняются [2, 9]. Учитывая вышеизложенное, для оценки безопасности применения Кагоцела в медицинской практике необходимо было исследовать его влияние на генеративную функцию животных.

Материалы и методы исследования. Влияние Кагоцела на генеративную функцию самцов изучали морфологическим методом на самцах крыс линии Вистар (источник - ГУ НЦБТ РАМН, филиал «Столбовая»), а также методом спаривания самцов с самками. Животных содержали в стандартных условиях, рекомендуемых для грызунов [1].

Кагоцел вводили самцам крыс перорально в 1%-ном крахмальном геле в двух дозах -9 мг/кг (в расчете на содержание активной субстанции), что соответствовало максимальной суточной терапевтической дозе для человека, и 225 мг/кг. Крысам одной контрольной группы давали плацебо - смесь вспомогательных веществ лекарственной формы исследуемого препарата в дозе 225 мг/кг, а второй - госсиполуксусную кислоту (далее - ГУК) в дозе 6,75 мг/кг, что соответствовало максимально возможному содержанию ковалентно связанного госсипо-ла в субстанции Кагоцела (3% от 225 мг/кг). Препарат вводили самцам в течение 70 дней,

что соответствует продолжительности цикла сперматогенеза у крыс. Через сутки после последнего введения препарата животных подвергали эвтаназии ингаляцией углекислого газа и готовили суспензию эпидидимисов в изотоническом растворе хлорида натрия для определения функционального состояния сперматозоидов по показателям: среднее количество сперматозоидов (млн./мл), относительное количество неподвижных сперматозоидов (%), время подвижности сперматозоидов (мин), относительное количество патологических форм сперматозоидов (%). При анализе гистопрепаратов семенника подсчитывали среднее количество нормальных сперматогоний в 1 канальце и относительное число канальцев с 12-й стадией мейоза, а также рассчитывали индекс сперматогенеза [3].

При анализе числовых данных применена описательная статистика: подсчитаны средние значения выборок и стандартное отклонение (M±SD). Определение значимости межгрупповых различий проводили при изучении влияния препаратов на развитие потомства и генеративную способность с использованием критерия Стьюдента для двух выборок, а в экспериментах по оценке влияния препаратов на сперматогенез - с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллеса с поправкой Бонферони для нескольких групп. Различия определяли при уровне доверительной вероятности 95%. Статистическая обработка результатов проводилась с применением компьютерной программы Statistica 8.

Изучение влияния субстанции Кагоцела на генеративную функцию крыс методом спаривания проведено на беспородных белых крысах. Количество крыс в группе - 14 самок и 10 самцов. До спаривания подопытные животные получали перорально Кагоцел в дозах 100 мг/ кг и 10 мг/кг, а контрольные - воду: самцы в течение 60 дней, самки - в течение 15 дней. Контролируемое спаривание проводили в течение двух эстральных циклов. Для оценки способности крыс к воспроизводству рассчитывали в процентах индекс плодовитости (ИП) по соотношению числа оплодотворенных самок к числу самок, подсаженных к самцам, и индекс беременности (ИБ) по соотношению числа беременных самок к числу оплодотворенных.

Половину беременных самок подвергали эвтаназии на 21-й день беременности для изучения показателей антенатального развития потомства (рассчитывали ИБ). Остальных беременных самок оставляли до естественных родов и вели наблюдение за выживаемостью и физическим развитием потомства в течение трех недель после рождения. При этом фиксировали количество крысят в помете, сроки покрытия шерстью, «отлипания» ушной раковины, открытия глаз. В период вскармливания оценивали скорость созревания сенсорно-двигательных рефлексов по следующим тестам: переворачивание на плоскости, отрицательный геотаксис и избегание обрыва, реакция на акустический стимул, обонятельная реакция, удержание на

33