3 курс / Фармакология / Диссертация_Куркин_Д_В_Противодиабетические_свойства_и_некоторые
.pdf111
соединения ZB-16 и ZB-18 в дозе 1 мг/кг, скорость утилизации глюкозы достоверно превосходила зарегистрированную в контрольной группе (на 29,9
и 16,7% соотвественно, p < 0,05).
После 4 недель введения у животных, получавших соединение ZB-16,
отмечалось значимое снижение уровня гликемии (соответственно на 16 и
16,6% при введении в дозах 1 и 10 мг/кг) и значения AUC (на 38 и 36,6% при введении в дозах 1 и 10 мг/кг) по сравнению с контрольной группой (рис.11А
ирис.12А).
Вгруппах, получавших метформин и ситаглиптин, по сравнению с контрольной группой, выраженное снижение уровня гликемии наблюдалось только через 28 дней введения, а значимое улучшение утилизации глюкозы –
через 14 дней (рис.11Е и рис.12Е).
При анализе обобщенных графиков (рис.11Ж и рис.12Ж) отмечено, что по влиянию на уровень тощаковой гликемии и скорость утилизации глюкозы наиболее выраженным гипогликемическим действием обладает соединение
ZB-16 в дозе 1 мг/кг. При этом выраженность гипогликемического действия у него была сопоставима или незначительно уступала метформину.
Остальные исследуемые агонисты значимо улучшали (p < 0,05) утилизацию глюкозы у животных после 7 (ZB-18), 14 (ZB-18, ZB-19) и 28 (ZB-17, ZB-18 ZB-19, ZB-20) дней перорального введения.
112
Рисунок 11. Влияние введения соединений ZB-16 (А), ZB-17 (Б), ZB18 (В), ZB-19 (Г), ZB-20 (Д) и препаратов сравнения (Е) на уровень гликемии (ммоль/л) у животных с экспериментальным СД через 0, 7, 14 и 28 дней после начала лечения
Примечание: * – различия достоверны по отношению к группе СД+физ.р-р (p <
0,05)
113
Рисунок 12. Значение площади под кривой «уровень гликемиивремя» при проведении ПТТГ у животных с экспериментальным СД на 7-й, 14-й и 28-й день после начала лечения соединениями ZB-16 (А), ZB17 (Б), ZB-18 (В), ZB-19 (Г), ZB-20 (Д) и препаратами сравнения (Е)
114
Примечание: * – различия достоверны по отношению к группе СД+физ.р-р (p <
0,05)
Таблица 13
Относительные показатели (% к контрольной группе животных СД+физ.р-р) уровня гликемии натощак и площади под кривой
«концентрация глюкозы-время» при проведении ПТТГ через 7, 14 и 28
суток после начала терапии
|
|
|
Время регистрации/Параметр |
||||
Группа/доза |
Через 7 суток |
|
Через 14 суток |
Через 28 суток |
|||
Конц. |
|
|
Конц. |
|
Конц. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Глюкозы |
AUC0-120 |
|
Глюкозы |
AUC0-120 |
Глюкозы |
AUC0-120 |
Значения в группе СД+физ.р-р (конц. глюкозы - ммоль/л; площадь под кривой - ммоль/л*мин)
СД |
14,9 ± 0,1 |
3021 ± 76 |
|
14,1 ± 0,2 |
|
3165 ± 57 |
13,3 ± 0,1 |
3253 ± 36 |
Относительное изменение значений, по сравнению с группой СД+физ.р-р, (%) |
||||||||
|
|
|
СД+ZB-16 |
|
|
|
||
0,1 мг/кг |
-8,7 |
-5,8 |
|
-5,8 |
|
-7,4 |
-5,0 |
-29,3* |
1 мг/кг |
-15,3 |
-21,0* |
|
-14,4 |
|
-29,9* |
-16,0* |
-38,0* |
10 мг/кг |
-11,9 |
-16,6* |
|
-9,8 |
|
-12,2 |
-16,6* |
-36,6* |
|
|
|
СД+ZB-17 |
|
|
|
||
0,1 мг/кг |
-6,3 |
-6,0 |
|
-5,1 |
|
-6,0 |
-2,3 |
-23,1* |
1 мг/кг |
-9,3 |
-13,0 |
|
-7,5 |
|
-13,3 |
-4,1 |
-25,3* |
10 мг/кг |
-7,4 |
-19,6* |
|
-6,7 |
|
-11,6 |
-6,8 |
-27,3* |
|
|
|
СД+ZB-18 |
|
|
|
||
0,1 мг/кг |
-7,0 |
-11,0 |
|
-4,4 |
|
-15,0 |
-1,4 |
-19,1* |
1 мг/кг |
-4,8 |
-15,5 |
|
-2,4 |
|
-16,7* |
-3,9 |
-23,8* |
10 мг/кг |
-8,6 |
-12,3 |
|
-5,8 |
|
-15,5 |
-6,9 |
-24,9* |
|
|
|
СД+ZB-19 |
|
|
|
||
0,1 мг/кг |
-5,5 |
-1,0 |
|
-3,0 |
|
-13,3 |
-3,0 |
-17,3* |
1 мг/кг |
-6,7 |
-3,8 |
|
-3,4 |
|
-9,4 |
-4,5 |
-17,1* |
10 мг/кг |
-5,9 |
-5,8 |
|
-2,6 |
|
-14,1 |
-5,4 |
-18,8* |
|
|
|
СД+ZB-20 |
|
|
|
||
(0,1 мг/кг |
-4,4 |
-9,2 |
|
-2,4 |
|
-11,5 |
-2,9 |
-21,8* |
1 мг/кг |
-7,7 |
-14,3 |
|
-3,8 |
|
-8,5 |
-4,5 |
-24,5* |
10 мг/кг |
-5,8 |
-8,6 |
|
-4,8 |
|
-14,8 |
-6,2 |
-26,6* |
|
|
|
СД+метформин |
|
|
|
||
400 мг/кг |
-14,1 |
-10,5 |
|
-11,9 |
|
-29,8* |
-18,5* |
-36,5* |
|
|
|
СД+ситаглиптин |
|
|
|
||
10 мг/кг |
-5,4 |
-7,8 |
|
-4,7 |
|
-28,4* |
-10,2 |
-36,0* |
Примечание. * – Различия достоверны по отношению к группе СД+физ. р-р (p <
0,05)
115
Исследование острой токсичности потенциальных лекарственных препаратов является основой в обосновании степени безопасности новых веществ, проходящих доклиническое исследование. Выяснение уровня ЛД50
вещества позволяет определить класс его токсичности, а при наличии данных по терапевтической активности рассчитать терапевтический индекс, условно отражающий степень безопасности нового средства.
С учетом нормативных требований, принятых в Российской Федерации
[Миронов А. Н., 2012], острую токсичность нового агониста GPR119
рецептора – соединения ZB-16 исследовали на двух видах половозрелых животных: мышах (самцах и самках массой 18-22 г) и крысах (самцах и самках массой 180–220 г). При проведении исследований использовали энтеральный (внутрижелудочно) путь введения. Исследуемую субстанцию вводили в максимально допустимых объемах растворителя мышам и крысам,
с использованием атравматического металлического зонда двукратно внутрижелудочно. Для наблюдение за животным, которым было введено соединение ZB-16 в соотвествующей дозе, их помещали в изолированные плексигласовые боксы 15х25х15 см. До начала эксперимента все испытуемые животные в течение 12 часов находились на пищевой депривации.
Оценка клиники токсических признаков включала в себя мониторинг:
-общего состояния, поведения: характер шерстного покрова –
изменения окраса, гладкости, плотности, опрятности; слизистых оболочек – окраска, отечность, наличие и характер выделений; подвижность; масса тела;
- параметров нервно-мышечной возбудимости: рефлекторные реакции на внешние раздражители – звуковые (постукивание по клетке),
тактильные (прикосновения к коже), болевые (раздражение острой иглой различных участков кожи и сдавливание кончика хвоста), изменения положения тела (прострация, скованность), положение конечностей, наличие судорог, парезов, тремора, подергиваний;
116
- вегетотропных реакций: реакции зрачка, цвет кожи, наличие уринаций, дефекаций, саливаций.
По окончании 14-дневного периода наблюдения была произведена некропсия.
3.3 Изучение острой токсичности агониста GRP-119 рецептора на
мышах
В проведенном исследовании на мышах, которым вводилось соединение ZB-16 в дозах 500; 1000 и 2000 мг/кг двукратно,
внутрижелудочно (плохо растворимые дозы в максимально допустимых
[Миронов А.Н., 2012] объемах растворителя – дистиллированной воды),
случаев смерти не отмечалось, а в общем состоянии и поведении наблюдались признаки слабой седации, снижения подвижности, угнетения реакций на тактильные раздражители. Данные изменения в поведении и общем состоянии мышей были отмечены у животных, которым вводили исследуемое соединение в дозах 1000 и 2000 мг/кг, и отсутствовало у мышей,
которым вводили ZB-16 в дозе 500 мг/кг. При внешнем осмотре мышей – шерстной покров и слизистые оболочки, а также кожные покровы не различалось с таковым контрольной группы. По окончании первых суток наблюдений общее состояние данных животных, их двигательное поведение и нервно-мышечные реакции приближались к таковым у контрольной группы. В дальнейшем (в течение 2-недельных наблюдений) у этих животных также не были отмечены какие-либо различия с контрольными мышами. При вскрытии животных на 14-е сутки эксперимента не обнаружено наличия субстанции соединения ZB-26 на всем протяжении кишечника, при этом на слизистой желудка и кишечника не были выявлены кровоизлияния и эрозия. При осмотре видимых слизистых (оболочки глаз,
ротовая полость) и кожных покровов также не было обнаружено признаков сыпи, гиперемии и эффектов, указывающих на раздражающее действие (отек,
117
набухание, локальное расширение сосудов и пр.). Не выявлено также каких-
либо изменений и в паренхиматозных органах.
При анализ динамики изменений массы тела мышей (табл.14),
потреблением воды и пищи достоверно значимых различий между группами контрольных и опытных групп не установлено. Также не было выявлено различий в реакции на введение вещества ZB-16 внутрижелудочно у животных разного пола.
Таблица 14
Масса тела мышей (гр, M ± m), получавших внутрижелудочно в
токсических дозах соединение ZB-16
Варианты |
Пол |
|
Периодичность измерений |
||
исследований |
|
|
|
|
|
|
|
Исход |
|
7 дней |
14 дней |
|
|
|
|
(прирост в %) |
(прирост в %) |
Контроль |
Самцы |
20±0,8 |
|
20±0,5 |
20,3±0,3 |
(дис. вода) |
|
|
|
(0%) |
(1,7%) |
|
Самки |
19,2±0,5 |
|
19,7±0,7 |
20,2±0,4 |
|
|
|
|
(2,6%) |
(5,2%) |
ZB-16, |
Самцы |
21±0,5 |
|
20,3±0,7 |
21,5±0,5 |
500 мг/кг |
|
|
|
(-3,2%) |
(2,4%) |
|
Самки |
21,2±0,7 |
|
20,7±0,7 |
22±0,7 |
|
|
|
|
(-2,4%) |
(3,9%) |
ZB-16, |
Самцы |
20,7±0,8 |
|
19,7±0,4 |
21,2±0,8 |
1000 мг/кг |
|
|
|
(-4,8%) |
(2,4%) |
|
Самки |
20,5±0,7 |
|
20±0,3 |
21,2±0,3 |
|
|
|
|
(-2,4%) |
(3,3%) |
ZB-16, |
Самцы |
20±0,7 |
|
18,8±0,3 |
20,8±0,6 |
2000 мг/кг |
|
|
|
(-5,8%) |
(4,2%) |
|
Самки |
19,8±0,4 |
|
19,2±0,5 |
21±0,7 |
|
|
|
|
(-3,3%) |
(5,8%) |
В связи с отсутствием гибели мышей, которым исследуемое соединение вводилось внутрижелудочно в максимальной дозе 2000 мг/кг
(практически нерастворимая доза вещества в максимально допустимых объемах растворителя), границы ЛД50 соединения ZB-16 были приняты условно и составили более 2000 мг/кг.
118
Таблица 15
Гибель мышей в экспериментах по изучению острой токсичности соединения ZB-16 (внутрижелудочный путь)
Доза мг/кг |
Самцы |
Доза мг/кг |
Самки |
|
n/N |
|
n/N |
|
|
|
|
500,0 |
0/8 |
500,0 |
0/8 |
|
|
|
|
1000,0 |
0/8 |
1000,0 |
0/8 |
|
|
|
|
2000,0 |
0/8 |
2000,0 |
0/8 |
|
|
|
|
Примечание. Группа контрольных животных в таблицу не внесена; n –
количество погибших мышей; N – количество животных в группе
3.4 Изучение острой токсичности агониста GRP-119 рецептора на
крысах
Проведенное исследование позволило установить, что внутрижелудочное введение крысам соединения ZB-16 в дозах 500; 1000 и 2000 мг/кг (максимально растворимые дозы, в рекомендуемом максимально допустимом объеме растворителя – 50 мл/кг, который вводился животным дробно двукратно по 2,5 мл на 100 г) не вызывает гибели в ранние и отдаленные периоды наблюдений. При этом клиника токсических эффектов проявлялась в виде снижения двигательной активности (отсутствие перебежек и перемещений по камере наблюдений), снижении реакций на внешние раздражители (тактильные, слуховые и болевые), незначительной седации и мышечной релаксации. Зрачковый рефлекс, дефекции не изменялись. Со стороны вегетотропных реакций у животных опытных групп отмечено углубление дыхания, при этом ритмичность дыхания не нарушалась. При осмотре состояния шерстного покрова, видимых слизистых и кожных покровов различий с контрольной группой не выявлено. Указанное состояние у крыс, получавших соединения ZB-16 в дозе 500 мг/кг прослеживалось в течение 4-6 часов, а у крыс, получавших в дозах 1000 и 2000 мг/кг наблюдалось до окончании первых суток. Начиная со вторых
119
суток наблюдения, общее состояние опытных групп крыс практически соответствовало контролю. Шерстный покров у опытных животных был гладкий, ухоженный, белый и блестящий, слизистые – чистые, на кожных покровах отсутствовали признаки гиперемии и отечности. При этом акты уринаций и дефекаций у крыс в опытных группах соответствовали контрольной группе.
Результаты вскрытия животных, проведенного по окончании 14-ти дневного наблюдения, не позволили зафиксировать патологических изменений в расположении внутренних органов, их структуре и окраске.
Динамика изменений массы тела у опытных и контрольных крыс,
регистрируемая на 7-й и 14-й дни эксперимента, представлена в табл.16. Из приведенных данных следует наличие положительного прироста массы тела к концу периода наблюдения во всех испытуемых группах без достоверных значимых различий в исследуемых группах контроль и опыт, а также между самцами и самками.
С учетом отсутствия гибели особей в группах крыс, получавших исследуемое соединение, границы ЛД50 ZB-16 были рассчитаны ориентировочно по максимально введенной дозе в соответствии с рекомендациями [Миронов А.Н., 2012; Саноцкий И.В., 1970]. На основании этого было определено, что ЛД50 соединения ZB-16 при внутрижелудочном введении половозрелым крысам обоего пола ориентировочно составляет
2000 мг/кг.
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
Масса тела крыс (г, M ± m), получавших (внутрижелудочно) в |
||||
токсической дозе соединение ZB-16 |
|
|
||
|
|
|
|
|
Варианты |
Пол |
Периодичность измерений |
|
|
исследований |
|
|
|
|
|
Исход |
7 дней |
14 дней |
|
|
|
|||
|
|
|
(прирост в %) |
(прирост в %) |
|
|
|
|
|
Контроль |
Самцы |
206,3±2,2 |
211,2±1,3 |
217,5±1,1 |
(дист.вода) |
|
(2,3%) |
(5,4%) |
|
|
|
|||
|
Самки |
204,7±1,8 |
209,8±1,1 |
216,2±2 |
|
|
(2,5%) |
(5,6%) |
|
|
|
|
||
ZB-16, |
Самцы |
212,8±3,4 |
211±3,3 |
221,5±2,5 |
500 мг/кг |
|
(-1%) |
(4,1%) |
|
|
|
|||
|
Самки |
209,2±2,7 |
211,7±1,8 |
218,7±2,8 |
|
|
(1,2%) |
(4,5%) |
|
|
|
|
||
ZB-16, |
Самцы |
211,5±2,4 |
207±2,7 |
218,8±2,5 |
1000 мг/кг |
|
(-2,1%) |
(3,5%) |
|
|
|
|||
|
Самки |
213,7±2,4 |
208,8±2,1 |
220±2,2 |
|
|
(-2,3%) |
(3%) |
|
|
|
|
||
ZB-16, |
Самцы |
210,5±1,9 |
204,3±2,8 |
218,3±1,7 |
2000 мг/кг |
|
(-2,9%) |
(3,7%) |
|
|
|
|||
|
Самки |
208,5±1,6 |
202,7±2,7 |
216,8±2,2 |
|
|
(-2,8%) |
(4%) |
|
|
|
|
3.5Заключение
В ходе выполненного исследования были ресинтезированы несколько серий соединений на основании данных химических библиотек. Все они протестированы на наличие агонистической активности к GPR119, а также оценены их базовые фармакокинетические свойства. Однако в результате ни одно синтезированное таким образом соединение не было признано
удовлетворяющим требуемым характеристикам.
После анализа строения молекул, зарегистрированных в клинических испытаниях в качестве агонистов GPR119, была синтезирована новая серия веществ, среди которых, посредством изменения структуры исходной молекулы, удалось создать несколько соединений, удовлетворяющих основным целевым требованиям (уровню агонистической активности,
лекарственной безопасности, базовым фармакокинетическим и