Токсикометрический профиль потенциального противоишемического средства ОК-7 в эксперименте

  • Авторы: В.Д. Лукьянчук, Д.С. Кравец, И.О. Житина
  • УДК: 615.099:661.718.6:616-092.9
Скачать вложения:

В.Д. Лук`янчук, Д.С. Кравець, І.О. Житіна

Луганський державний медичний університет, Україна

РЕЗЮМЕ. Результаты расчетных и экспериментальных данных токсикометрии свидетельствуют, что координационное соединение германия с калием и лимонной кислотой принадлежит к группе малотоксичных веществ (ІV класс) и не составляет особой опасности для теплокровных животных, в том числе и для человека.
Ключевые слова: соединение ОК-7, токсичность, безопасность.

Профілактика та лікування судинних ушкоджень головного мозку, зокрема ішемічного інсульту — найактуальніша медико-соціальна проблема сьогодення [1]. Останні дані літератури свідчать, що судинні захворювання головного мозку знаходяться на третьому місці серед причин смерті і дорівнюють 11,3% у загальній структурі смертності. При цьому частка ішемічних церебральних розладів становить 71,24% серед всіх церебральних захворювань. Саме тому велику увагу останнім часом приділяють розробці та впровадженню нових високоефективних медичних технологій, засобів лікування та лікарської профілактики [2].

В останнє десятиріччя в лабораторії кафедри фармакології ЛугД-МУ проводяться дослідження фармакології нового класу елементоорганічних сполук — координаційних комплексів германію з біолігандами як перспективних потенційних засобів фармакотерапії екстремальних кисневодефіцитних станів різного ґенезу, в тому числі і гострої ішемії головного мозку [3, 4, 5]. Комплексними токсикометричними дослідженнями встановлено низьку токсичність та небезпечність германієорганічних сполук [6, 7, 8, 9].

У результаті проведеного нами скринінгу виявлено: в ряду комплексів, які містять германій з різними біолігандами, найбільшу активність, що перевершує референтний препарат — пірацетам ("Фармак", Україна), на моделі гострої ішемії головного мозку виявляє координаційна сполука германію з лимонною кислотою та калієм під лабораторним шифром ОК-7.

У сучасній системі доклінічних досліджень медикаментів центральне місце посідає лікарська токсикометрія, основним завданням якої є адекватна оцінка співвідношення фармакотерапевтичної ефективності потенційних ліків та тих небажаних ефектів, які можуть виникнути при їх застосуванні [10, 11].

Мета роботи: комплексний токсикометричний аналіз потенційного церебропротектора ОК-7 в умовах внутрішньоочеревинного введення.

Матеріали та методи дослідження

Досліди виконані на білих нелінійних щурах масою 160-220 г обох статей. Досліджувану сполуку (ОК-7) вводили одноразово внутрішньоочеревинно у вигляді 10% водного розчину в різних дозах 500 мг/кг, 750 мг/кг, 850 мг/кг та 1000 мг/кг.

Параметри гострої токсичності ОК-7 (LD16, LD50, LD84) в умовах що досліджувались, визначили за допомогою пробіт-аналізу [12]. Величину LD99 розраховували за формулою [13]: LD99 = LD50 +2,3 ((LD84–LD16) : 2).

Для отримання всебічної токсикометричної характеристики досліджуваного субституенту нами були розраховані наступні показники небезпеки [10,14]: величина, що є зворотною до середньосмертельної дози (абсолютна токсичність) — 1/LD50, діапазон смертельних доз (зона гострої токсичної дії) — LD84/LD16, функція кута нахилу (варіабельність смертельних доз) — S, сумарний показник токсичності — 1/(LD50·S), тангенс кута нахилу кривої летальності — tgα, інтегральний показник токсичності — 1/LD50·tgα. Криву летальності в координатах "Пробіти-доза, (мг/кг)" будували шляхом лінеаризації одержаних дослідних даних методом найменших квадратів [12]. Екстраполяцію токсикометричних параметрів, одержаних в експерименті, на людину провели методом [15] із використанням констант біологічної активності.

Результати дослідження та їх обговорення

Отримані в експерименті дані про відсоток загибелі тварин залежно від дози сполуки ОК-7, що була введена в організм тварин, представлені в табл. 1, а крива летальності в координатах "Пробіти-доза, мг/кг" на рис. 1.

Таблиця 1

Залежність загибелі тварин від доз ОК-7,що вводяться (n=6)

Рис. 1. Крива летальності щурів в умовах одноразового внутрішньоочеревинного введення ОК-7

Ці дані слугували базовими і були покладені в основу розрахунків основних параметрів токсичності LD16, LD50, LD84 та LD99, що наведені в табл. 2.

Таблиця 2

Параметри гострої токсичності (мг/кг) ОК-7 в умовах внутрішньоочеревинного введення (n=6)

Оцінюючи ступінь токсичності ОК-7 в умовах внутрішньоочеревинного введення згідно з класифікацією Сидорова К.К. [16], що передбачує розподіл речовин на класи залежно від величин їх середньосмертельних доз та шляхів надходження токсинів в організм, в результаті експерименту дійшли висновку: досліджуваний субституент належить до IV класу токсичності, тобто до "малотоксичних" речовин.

З метою більшої наочності токсикометричної характеристики ОК-7 побудовано криву в координатах "Доза — параметр", що наведена на рис.2.

Проводячи порівняльну оцінку параметрів токсичності, привертає увагу досить значний інтервал між величинами параметрів токсичності, що визначились (див. рис. 2).

Рис. 2. Графічне зображення параметрів токсичності ОК-7 в умовах експерименту, що вивчаються ( n=6 )

Це вказує на те, що зона токсичної дії ОК-7 має значну широту, що зумовлює, у відомому значенні, безпеку досліджуваної координаційної сполуки германію.

Вже на даному етапі дослідження як попередній висновок можна стверджувати, що потенційний церебропротектор протиішемічного типу дії, є відносно практично безпечним засобом. Крім цього, наявність параметрів гострої токсичності ОК-7 робить можливим співвіднести ризик та користь при застосуванні досліджуваної координаційної сполуки в медичній практиці, а також передбачити можливість виникнення побічних реакцій.

На сьогодні неможливо всебічно характеризувати ступінь небезпеки ксенобіотиків лише за величинам їх середньосмертельних доз чи концентрацій. З метою усунення цього недоліку в лікарській токсикології використовується ряд розрахункових методів для визначення різних параметрів, що у повному обсязі характеризують ступінь потенційної та реальної небезпеки виникнення гострого смертельного отруєння

[9,10]. З огляду на це нами проведено відповідні розрахунки параметрів токсикометрії, що вказують на ступінь небезпеки потенційного нейропротектора, що вивчається. Отримані при цьому результати наведені в таблиці 3.

Таблиця 3

Показники небезпеки розвитку гострого смертельного отруєння ОК-7 в умовах внутрішньоочеревиного введення

Аналізуючи отримані дані, слід відзначити, що величина абсолютної токсичності ОК-7 порівняно невелика та становить 0,0012·10-3 кг/мг при діапазоні смертельних доз 1,4113. При цьому величина варіабельності смертельних доз (функція кута нахилу) складає 1,1881. При аналізі значень сумарного та інтегрального показників встановлено, що майбутній лікарський засіб ОК-7 для лікування ішемічного інсульту головного мозку не становить високої потенційної загрози виникнення та розвитку гострого смертельного отруєння в умовах внутрішньоочеревинного застосування.

Отже, отримані параметри небезпеки виникнення гострих інтоксикацій ОК-7 при його інтраперитонеальному введенні свідчить про відносну безпечність потенційного церебропротектора, що досліджується.

У подальшому була проведена екстраполяція одержаних в експерименті результатів на людину з використанням найбільш адекватного у даному випадку методичного прийому — констант біологічної активності [13] та обчислення на їх основі параметрів, що характеризують ступінь потенційної та реальної небезпеки виникнення гострого смертельного отруєння. Одержані в роботі розрахунки параметрів токсичності та небезпеки для людини представлені в таблицях 4 та 5, відповідно.

Таблиця 4

Параметри токсичності (мг/кг) ОК-7для людини, що отримані методом екстраполяції

Таблиця 5

Показники небезпеки розвитку гострого смертельного отруєння ОК-7 для людини

Аналіз даних, наведених у таблицях 4 і 5, дозволяє дійти висновку, що потенційний церебропротектор ОК-7 є малотоксичною та майже безпечною сполукою також і для людини, за умов внутрішньовенного застосування, що відповідає внутрішньоочеревинному введенні щурам.

Таким чином, результати комплексного визначення токсикометричного профілю ОК-7 дозволяють зробити висновок, що досліджуваний потенційний лікарський засіб є практично безпечним як для щурів, так і для людини. Це може слугувати експериментальним підґрунтям для подальшого, більш поглибленого, фармакологічного дослідження нового церебропротектора протиішемічної дії.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Виленский Б.С. Инсульт — современное состояние проблемы / Б.С. Виленский // Неврологический журнал. — 2008. — №2. — С. 4-10.

2. Малахов В.А. Озонотерапия в неврологии / В.А. Малахов, Т.Т. Джанелидзе // Международный неврологический журнал. — 2008. — №2(18). — С. 152-159.

3. Чадова Л.В. Скринінг і порівняльна оцінка ефективності проти ішемічних засобів серед координаційних сполук германію з біолігандами при гострій церебро-васкулярній недостатності / Л.В. Чадова, І.Й. Сейфулліна, В.М. Ткаченко // Одеський медичний журнал. — 2005. — №6 — С. 19-22.

4. Скрининг потенциальных церебропротекторов в ряду новых координационных соединений германия с комплексонами и гидроксикарбоновыми кислотами на модели тотальной ишемии головного мозга / В.Д. Лукьянчук, Е.В. Крылова, В.Й. Сейфуллина [и др.] // Український журнал екстремальної медицини імені Г.О. Можаєва. — 2008. — №4. — С. 123-126.

5. Скрининг потенциальных антигипоксантов с термопротекторными свойствами в ряду координационных соединений германия с различными биолигандами / В.Д. Лукьянчук, Н.В. Витохина, И.И. Сейфуллина [и др.] // Український журнал екстремальної медицини імені Г.О. Можаєва. — 2008. — №4. — С. 120-122.

6. Чадова Л.В. Токсикометрія потенційного церебропротектора МІГУ-1 / В.Д. Лук'янчук, Д.С. Кравець, Л.В.Чадова // Інтегративна антропологія. — 2008. — №1. — С. 46-49.

7. Высоцкий А.А. Токсикометрические исследования потенциального церебропротектора ОК-3 / В.Д. Лукьянчук, А.А. Высоцкий, Д.С. Кравец // Современные проблемы токсикологии. — 2007. — №2. — С. 52-54.

8. Рисухина Н.В. Токсикометрические параметры МИГУ-6 — Потенциального средства для лечения синдрома длительного раздавливания / Н.В. Рисухина, И.И. Сейфуллина, Е.Э. Марцинко // Современные проблемы токсикологии. — 2007. —№3. — С. 59-60.

9. Лук'янчук В.Д. Токсикометричні параметри потенційного церебропротектора ВІТІН-1 / В.Д. Лук'янчук, О.В. Крилова // Український біофармацевтичний журнал. — 2009. — Т1, №3. — С. 4-7.

10. Лукьянчук В.Д. Методические основы лекарственной токсикометрии на доклиническом этапе / В.Д. Лук'янчук / Вісник фармакології та фармації. — 2008. — №7. — С. 20-23.

11. Лукьянчук В.Д. Токсикометрия лекарственных средств на доклиническом этапе: состояние проблемы, дискуссионные аспекты / В.Д. Лукьянчук // Современные проблемы токсикологии. — 1998. — №2. — С. 12-14.

12. Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов для пробит-анализа кривых летальности / В.Б. Прозоровский // Фармакология и токсикология. — 1962. — Т. 23, №1. — С. 115-120.

13. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов / [Е.А. Антонович, Ю.С. Каган, Е.И. Спыну и др.] — Киев, 1988. — 212 с.

14. Саноцкий И.В. Основные понятия токсикологии / И.В. Саноцкий // Методы определения токсичности и опасности химических веществ. — М.: Медицина, 1970. — С. 9-29.

15. Рыболовьев Ю.Р. Дозирование веществ для млекопитающих по константам биологической активності / Ю.Р. Рыболовьев, Р.С. Рыболовьев // Докл. АН СССР. — 1979. — Т.247, №6. — С. 1513-1516.

16. Сидоров К.К. Токсикология новых промышленных химических веществ / К.К. Сидоров — М.:Медицина, 1973. — Вып.3. — 47 с.

 

REFERENCES

1. Vilenskij B.S. Insul't — sovremennoe sostoyanie problemy / B.S. Vilenskij // Nevrologicheskij zhurnal. — 2008. — №2. — S. 4-10.

2. Malakhov V.A. Ozonoterapiya v nevrologii / V.A. Malakhov, T.T. Dzhanelidze // Mezhdunarodnyj nevrologicheskij zhurnal. — 2008. — №2(18). — S. 152-159.

3. Chadova L.V. Skryninh i porivnyal'na ocinka efektyvnosti proty ishemichnykh zasobiv sered koordynacijnykh spoluk hermaniyu z biolihandamy pry hostrij cerebro-vaskulyarnij nedostatnosti / L.V. Chadova, I.J. Sejfullina, V.M. Tkachenko // Odes'kyj medychnyj zhurnal. — 2005. — №6 — S. 19-22.

4. Skrining potencial'nykh cerebroprotektorov v ryadu novykh koordinacionnykh soedinenij germaniya s kompleksonami i gidroksikarbonovymi kislotami na modeli total'noj ishemii golovnogo mozga / V.D. Luk'yanchuk, E.V. Krylova, V.J. Sejfullina [i dr.] // Ukraїns'kij zhurnal ekstremal'noї medicini іmenі G.O. Mozhaєva. — 2008. — №4. — S. 123-126.

5. Skrining potencial'nykh antigipoksantov s termoprotektornymi svojstvami v ryadu koordinacionnykh soedinenij germaniya s razlichnymi bioligandami / V.D. Luk'yanchuk, N.V. Vitokhina, I.I. Sejfullina [i dr.] // Ukraїns'kij zhurnal ekstremal'noї medicini іmenі G.O. Mozhaєva. — 2008. — №4. — S. 120-122.

6. Chadova L.V. Toksykometriya potencijnoho cerebroprotektora MIHU-1 / V.D. Luk'yanchuk, D.S. Kravec', L.V.Chadova // Intehratyvna antropolohiya. — 2008. — №1. — S. 46-49.

7. Vysockij A.A. Toksikometricheskie issledovaniya potencial'nogo cerebroprotektora OK-3 / V.D. Luk'yanchuk, A.A. Vysockij, D.S. Kravec // Sovremennye problemy toksikologii. — 2007. — №2. — S. 52-54.

8. Risukhina N.V. Toksikometricheskie parametry MIGU-6 — Potencial'nogo sredstva dlya lecheniya sindroma dlitel'nogo razdavlivaniya / N.V. Risukhina, I.I. Sejfullina, E.E. Marcinko // Sovremennye problemy toksikologii. — 2007. —№3. — S. 59-60.

9. Luk'yanchuk V.D. Toksykometrychni parametry potencijnoho cerebroprotektora VITIN-1 / V.D. Luk'yanchuk, O.V. Krylova // Ukrains'kyj biofarmacevtychnyj zhurnal. — 2009. — T1, №3. — S. 4-7.

10. Luk'yanchuk V.D. Metodicheskie osnovy lekarstvennoj toksikometrii na doklinicheskom etape / V.D. Luk'yanchuk / Visnyk farmakolohii ta farmacii. — 2008. — №7. — S. 20-23.

11. Luk'yanchuk V.D. Toksikometriya lekarstvennykh sredstv na doklinicheskom etape: sostoyanie problemy, diskussionnye aspekty / V.D. Luk'yanchuk // Sovremennye problemy toksikologii. — 1998. — №2. — S. 12-14.

12. Prozorovskij V.B. Ispol'zovanie metoda naimen'shikh kvadratov dlya probit-analiza krivykh letal'nosti / V.B. Prozorovskij // Farmakologiya i toksikologiya. — 1962. — T. 23, №1. — S. 115-120.

13. Metodicheskie ukazaniya po gigienicheskoj ocenke novykh pesticidov / [E.A. Antonovich, Yu.S. Kagan, E.I. Spynu i dr.] — Kiev, 1988. — 212 s.

14. Sanockij I.V. Osnovnye ponyatiya toksikologii / I.V. Sanockij // Metody opredeleniya toksichnosti i opasnosti khimicheskikh veschestv. — M.: Medicina, 1970. — S. 9-29.

15. Rybolov'ev Yu.R. Dozirovanie veschestv dlya mlekopitayuschikh po konstantam biologicheskoj aktivnostі / Yu.R. Rybolov'ev, R.S. Rybolov'ev // Dokl. AN SSSR. — 1979. — T.247, №6. — S. 1513-1516.

16. Sidorov K.K. Toksikologiya novykh promyshlennykh khimicheskikh veschestv / K.K. Sidorov — M.:Medicina, 1973. — Vyp.3. — 47 s.

Надійшла до редакції 09.03.2010 р.