Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Биотрансформация (метаболизм) лекарственных средств 14
1.2. Генетический полиморфизм ферментов метаболизма 19
1.3. Глюкуронирование - важнейший путь элиминации ксенобиотиков 23
1.3.1. Понятие о реакции конъюгации с глюкуроновой кислотой 23
1.3.2. Классификация УДФ-глюкуронозилтрансфераз - ферментов, катализирующих глюкуронирование 26
1.3.3. Субстраты УДФ-глюкуронозилтрансфераз 28
1.3.4. Индукция и ингибирование УДФ-глюкуронозилтрансфераз 30
1.3.5. Особенности реакции глюкуроновой конъюгации 31
1.3.6. Значение глюкуроновой конъюгации для живых организмов 35
1.3.7. Полиморфизмы УДФ-глюкуронозилтрансфераз и фенотипы глюкуронирования 36
1.4. Мексидол. Фармакодинамика и фармакокинетика мексидола 45
1.4.1. Механизм действия и фармакодинамика мексидола 1.4.2. Особенности фармакокинетики мексидола 53
Экспериментальная часть 61
Глава 2. Материалы и методы 61
2.1. Объект исследования 61
2.2. Фармакодинамические методы исследования 61
2.2.1. Тактика проведения исследований 61
2.2.2. Психофармакологические методы 62
2.3. Биоаналитические и фармакокинетические методы исследования 63
2.3.1. Реактивы - 63
2.3.2. Тактика проведения исследований в эксперименте 64
2.3.3. Тактика проведения исследований в клинике 64
2.3.4. Обработка биологических проб. Экстракция мексидола и его метаболитов из биоматериала (мочи и плазмы крови) 70
2.3.5. Методы количественного определения мексидола и его метаболитов в биоматериале 71
2.3.6. Метрологическая характеристика методик определения мексидола в биоматериале 78
2.3.7. Фармакокинетические параметры, используемые для интерпретации экспериментальных данных 79
2.4. Статистическая обработка полученных результатов 80
Глава 3. Антистрессорное действие мексидола у мышей инбредных линий 82
3.1. Влияние мексидола на поведение мышей инбредных линий в тесте открытого поля 82
3.2. Влияние мексидола на поведение мышей инбредных линий в тесте приподнятого крестообразного лабиринта 85
3.3. Влияние мексидола на поведение мышей инбредных линий в тесте темной/светлой камеры 85
Глава 4. Фармакокинетика и биотрансформация мексидола у мышей инбредных линий 91
4.1. Исследование системной фармакокинетики 91
4.2. Изучение кинетики выведения мексидола и его метаболита с мочой 94
4.2.1. Экскреционная кинетика препарата и его метаболита в зависимости от введенной дозы 95
Глава 5. Исследование кинетики экскреции мексвдола и его метаболита у добровольцев казахской и русской популяций 99
5.1. Некумулятивная экскреция мексидола и его глюку роноконъюгата 105
5.2. Кумулятивная экскреция мексидола и его глюкуроноконъюгата 114
Заключение 124
Выводы 132
Список литературы
- Глюкуронирование - важнейший путь элиминации ксенобиотиков
- Психофармакологические методы
- Влияние мексидола на поведение мышей инбредных линий в тесте приподнятого крестообразного лабиринта
- Изучение кинетики выведения мексидола и его метаболита с мочой
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Одной из актуальных проблем экспериментальной и клинической фармакологии являются межиндивидуальные различия в действии лекарственных веществ (ЛВ), которые определяются генетическими факторами, а также факторами окружающей среды, наличием и характером заболеваний, состоянием центральной нервной системы и т.д. [57, 103, 203, 204].
Скорость выведения из организма лекарственных веществ, подвергающихся метаболизму, зависит от активности и содержания соответствующих ферментов в элиминирующих органах. У разных больных активность ферментов и их содержание в печени могут резко различаться, что, естественно, будет приводить к выраженным различиям в фармакокинетике ЛВ и как следствие - в их эффектах. Среди многих факторов, ответственных за межиндивидуальные различия в метаболизме, основное место занимают генетические факторы [103, 168, 204, 265].
Генетической детерминантой вариабельности метаболизма ЛВ является полиморфизм ферментов, обусловленный мутациями в генах, кодирующих белки, выполняющие функцию биологических катализаторов. По различиям в активности того или иного фермента биотрансформации, а следовательно, и в скорости метаболизма определенных ЛВ, выделяют индивидуумов: с «нормальной» скоростью метаболизма («экстенсивные» метаболизаторы); со сниженной скоростью биотрансформации («медленные» метаболизаторы); с повышенной скоростью метаболизма («быстрые» метаболизаторы). Прямым следствием медленного метаболизма ЛВ является резкое увеличение периода полувыведения, снижение клиренса, в результате чего происходит возрастание средних концентраций ЛВ в крови, как при однократном, так и при длительном приеме. В итоге, с одной стороны усиливается и пролонгируется терапевтический эффект препарата, а с другой — резко возрастает опасность побочных, токсических эффектов. Следствием повышения ферментативной
активности является недостаточная для достижения терапевтического эффекта концентрация препарата в крови. Таким образом, при создании схемы рационального дозирования лекарственных препаратов необходимо учитывать полиморфизм ферментов метаболизма и их фенотипические проявления [58, 218, 296]. В настоящее время существуют и широко применяются в клинической практике «маркерные» субстраты для типирования различных реакций биотрансформации ЛВ: окисления (антипирин, дебризохин, спартеин); ацетилирования (дапсон, сульфален); сульфатирования (нитрофенол) и т.д. [29, 57, 58, 220]. Однако, как показал анализ литературы, до сих пор отсутствует «маркер» процесса глюкуронирования (фермента уридиндифосфат(УДФ)-глюкуронозилтрансферазы) — важнейшего пути детоксикации ксенобиотиков в организме живых существ [280, 293].
Дефицит УДФ-глюкуронозилтрансферазы имеет наибольшее значение для
клинической фармакологии среди наследственных ферментопатий.
Физиологическое назначение УДФ-глюкуронозилтрансферазы -
глюкуронирование билирубина с образованием диглюкуронида. В то же время УДФ-глюкуронозилтрансфераза задействована в конъюгировании ряда ЛВ (парацетамола, левомицетина, сульфаниламидных препаратов, опиатных анальгетиков и т.д.). При недостаточной активности фермента прием одного из указанных препаратов может привести к нарушению глюкуронирования билирубина и увеличению уровня непрямого билирубина в крови, что будет выражаться в возникновении желтухи [153, 157, 222, 241, 282].
В ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН разработан препарат
мексидол, который широко используется в настоящее время в медицинской
практике [11, 15, 105]. В исследованиях Сариева А.К. и соавторов [99, 100]
впервые было показано, что единственным путем метаболизма мексидола в
организме человека является глюкуроноконъюгация. Причем, степень
биотрансформации препарата у разных больных неодинакова. Это
обстоятельство послужило основанием для дальнейшего изучения мексидола,
как потенциального средства для типирования процесса
глюкуроноконъюгации.
Цель исследования - обоснование применения мексидола как «маркерного» средства для типирования реакции глюкуроноконъюгации.
Задачи исследования;
Воспроизвести метод экстракции и разработать высокочувствительную и селективную методику количественного определения мексидола и его метаболитов в биологическом материале с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Изучить особенности антистрессорного действия мексидола у мышей инбредных линий BALB/C и C57BL/6.
Исследовать фармакокинетику и биотрансформацию мексидола у мышей инбредных линий BALB/C и C57BL/6.
Изучить кинетику экскреции мексидола и его глюкуроноконъюгированного метаболита у мышей инбредных линий BALB/C и C57BL/6 в зависимости от введенной дозы препарата.
Изучить кинетику экскреции мексидола и его глюкуроноконъюгированного метаболита у добровольцев казахской и русской популяций (пилотные исследования).
На основании проведенных фармакодинамических и фармакокинетических исследований обосновать применение оригинального препарата мексидол для типирования реакции глюкуроноконъюгации в эксперименте и клинике.
Научная новизна работы.
Впервые проведено комплексное фармакодинамическое и фармакокинетическое исследование мексидола (однократно, интрагастрально) на мышах инбредных линий BALB/C и C57BL/6 и выявлены межлинейные различия как в антистрессорном действии мексидола, так и в его биотрансформации. Показано, что мексидол в условиях приподнятого крестообразного лабиринта, темной/светлой камеры, открытого поля оказывает анксиолитическое действие у мышей BALB/C с «пассивным» фенотипом
поведения, не изменяя поведение «активных» мышей C57BL/6. В фармакокинетических исследованиях установлено, что важным путем метаболизма препарата в организме мышей является конъюгация с глюкуроновой кислотой и инбредные мыши С57В1/6 и BALB/C обладают разными фенотипами глюкуронирования, интенсивнее этот процесс протекает у мышей С57В1/6.
Впервые показано лимитирование процесса конъюгации мексидола с глюкуроновой кислотой у мышей линии С57В1/6 при применении препарата в диапазоне доз от 400 до 800 мг/кг, в отличие от мышей BALB/C. Таким образом, изучение кинетики экскреции мексидола и его глюкуроноконъюгата в зависимости от дозы позволяет опосредованно оценить насыщение фермента УДФ-глюкуронозилтрансферазы.
При сравнительном изучении кинетики экскреции мексидола и его глюкуроноконъюгата у добровольцев казахской и русской популяции (ограниченный контингент) выявлены отчетливые межэтнические различия в скорости экскреции неизмененного препарата и его конъюгированного метаболита. Установлено, что у русской популяции процесс глюкуроноконъюгации протекает значительно интенсивнее в сравнении с казахской популяцией.
Практическая значимость работы.
На основании результатов комплексного фармакодинамического и фармакокинетического исследования впервые обоснована возможность применения мексидола в качестве препарата типирования реакции глюкуроновой конъюгации, что определяет направление дальнейших исследований.
Мыши линии С57В1/6 и BALB/C могут быть использованы в качестве экспериментальной модели для исследования ЛВ в зависимости от фенотипа глюкуроноконъюгации.
С применением мексидола как «маркерного» препарата для типирования реакции глюкуроноконъюгации появляется возможность существенно
11 улучшить качество лечения больных.
Положения, вынесенные на защиту;
Воспроизведен и модифицирован метод экстракции мексидола и его метаболитов из биологического материала (плазма крови, моча). Разработана высокочувствительная методика количественного определения препарата и его метаболитов в биологическом субстрате с использованием ВЭЖХ.
Изучено действие мексидола у мышей инбредных линий BALB/C и C57BL/6 на различных моделях эмоционального стресса (приподнятый крестообразный лабиринт, темная/светлая камера, открытое поле). Выявлено, что препарат после однократного интрагастрального введения оказывает селективное анксиолитическое действие на мышей линии BALB/C — животных с «пассивным» фенотипом эмоционально-стрессовой реакции, не изменяя поведение мышей линии C57BL/6 с «активным» фенотипом эмоционально-стрессовой реакции.
При исследовании фармакокинетики мексидола в плазме крови мышей инбредных линий BALB/C и C57BL/6 зарегистрирован его дезалкилированный метаболит, в моче - глюкуроноконьюгированное производное. Установлено, что важным путем метаболизма мексидола является конъюгация с глюкуроновой кислотой. Показано, что мыши инбредных линий С57В1/6 и BALB/C обладают разными фенотипами глюкуронирования, интенсивнее этот процесс протекает у мышей С57В1/6.
В результате исследования кинетики экскреции мексидола и его конъюгированного метаболита у мышей линий С57В1/6 и BALB/C в зависимости от введенной дозы выявлено, что при применении в диапазоне доз от 400 до 800 мг/кг у мышей линии С57В1/6 не происходит дальнейшая глюкуроноконъюгация препарата. По всей вероятности, это связано с насыщением УДФ-глюкуронозилтрансферазы.
При сравнительном изучении кинетики экскреции мексидола и его глюкуроноконъюгата у добровольцев казахской и русской популяции
выявлены межэтнические различия в скорости экскреции неизмененного препарата и его конъюгированного продукта.
Установлено, что процесс образования глюкуроноконъюгата мексидола интенсивнее протекает у добровольцев русской популяции. Этот факт необходимо учитывать при создании схемы рационального дозирования мексидола в разных этнических группах.
Обосновано применение мексидола как препарата типирования реакции глюкуроновой конъюгации.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на: II съезде
Российского научного общества фармакологов (Москва, 2003 г.); X, XI, XII
Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003,
2004, 2005 г.); XIX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова
(Екатеринбург, 2004); Научно-практической конференции с международным
участием «30 ЛЕТ. Клиническая фармакология в России: достижения и
перспективы» (Москва, 2004 г.); на VIII региональном собрании Европейской
коллегии нейропсихофармакологии (European College of
Neuropsychopharmacology) (Москва, 2005 г.); на межлабораторной конференции лабораторий фармакокинетики и психофармакологии ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН (Москва, 2005 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ (3 статьи, 7 тезисов).
Связь исследования с проблемным планом фармакологической науки. Диссертация выполнена в соответствии с плановой темой научно-исследовательских работ ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН «Изучение молекулярных и клеточных механизмов эндо- и экзогенной регуляции функций центральной нервной системы, создание нейрохимических основ для разработки новых оригинальных нейротропных средств» (№ гос. регистрации 01.960.00.80.94.).
Объем и структура диссертации. Диссертация содержит следующие разделы: введение; обзор литературы; материалы и методы; 3 главы
результатов собственных исследований и их обсуждение; заключение; выводы; библиографический указатель, включающий работы на русском (133) и иностранных (170) языках; 37 таблиц; 13. рисунков. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста.
Глюкуронирование - важнейший путь элиминации ксенобиотиков
Реакция конъюгации с глюкуроновой кислотой1 является наиболее важной реакцией II фазы метаболизма ксенобиотиков и, в частности, лекарственных препаратов. Глюкуронирование представляет собой присоединение (конъюгацию) уридин 5 -дифосфат(УДФ)-а-0-глюкуроновой кислоты (Uridine 5 -diphosphat Glucuronic Acid - UDPGA) к акцепторному субстрату (агликону). В результате образуются: глюкуронид (конъюгат p-D-глюкопиранозидуроновой кислоты), УДФ (уридин 5 -дифосфат) и вода (рис. 1). Глюкуронирование протекает при нуклеофильных функциональных группах -ОН, -СООН, -NH2, -NOH, -NH, -SH [57, 63, 103, 169, 227, 280] и приводит к увеличению полярности химических соединений, что облегчает их растворимость в воде и экскрецию (выведение) из организма с мочой и желчью. Косубстрат реакции глюкуроновой конъюгации -UDPGA образуется в печени, в гиалоплазменной фракции гепатоцитов [160] и синтезируется в две стадии из глюкозо-1-фосфата и уридин 5 -трифосфата. Сначала образуется УДФ-а-Б-глюкоза, которая затем окисляется ферментом УДФ-глюкозодегидрогеназой до УДФ-а-О-глюкуроновой кислоты. УДФ-глюкуроновая кислота имеет а-конфигурацию, однако перенос ее на субстрат сопровождается инверсией конфигурации и в итоге формируются p-D-глюкурониды [169, 170]. Катализируется глюкуроновая конъюгация надсемейством ферментов, называемых уридиндифосфат (УДФ)-глюкуронозилтрансферазами или УДФГТ (Uridine 5 -diphosphat(UDP) Glucuronosyltransferases - UDPGTs или UGTs; E.C.2.4.1.17) [32, 57, 61, 103, 227, 279, 280].УДФ-глюкуронозилтрансферазы (UGTs) обнаруживаются у бактерий, дрожжей, растений, всех позвоночных животных: от рыб до человека [57, 61, 280]. Они присутствуют в высоких концентрациях в печени, но также обнаруживаются и в тонком кишечнике, легких, головном мозге, обонятельном эпителии, почках, коже [160, 223, 248, 279]. В организме новорожденных активность УДФ-глюкуронозилтрансфераз низкая, однако к 1-3 месяцам жизни активность этих ферментов сравнима с таковой у взрослых [57, 61, 170, 280]. Различные изоферменты УДФ-глюкуронилтрансферазы неодинаково экспрессируются в различных органах. Так, изофермент УДФ-глюкуронозилтрансферазы, который катализирует реакцию глюкуронирования билирубина UGT1A1, экспрессируется, главным образом, в печени, но не в почках. Изоферменты UGT1A6 и UGT1A9, ответственные за глюкуронирование фенола, экспрессируются в одинаковой степени, как в печени, так и в почках [158, 171], a UGT1A10, специфическим субстратом которого является микофенольная кислота (противоопухолевый и иммуносупрессорный агент), обнаруживается в тканях толстого кишечника [237], желчного пузыря и желудка, но не печени [237,274,275].
УДФ-глюкуронозилтрансферазы - микросомальные мембранносвязанные белки, локализованные на внутренней стороне эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и ядерной мембраны клеток [32, 156]. В интактных микросомах UGTs находятся главным образом в латентном состоянии [32, 156, 227, 280].
Активность ферментов в значительной степени увеличивается обработкой детергентами (например, Lubrol РХ, тритон XI00), влияющими на гидрофобные взаимодействия в микросомах [30, 32, 227, 283]. Согласно этому, Burchell и Coughtrie (1989) предложили модель, в которой транспорт УДФ-глюкуроновой кислоты, необходимой для конъюгации, ограничен в интактных микросомах, но нарушение целостности мембраны ЭПР детергентами делает возможным свободный доступ для UDPGA и повышает активность УДФ-
глюкуронозилтрансферазы. Однако доступ субстрата к ферменту может быть более ограничен, чем доступ UDPGA [156, 227].
Исследования топологии UGTs выявили небольшой С-терминальный участок на цитоплазматической стороне мембраны, связанный через трансмембранный домен с белком, локализованным на люминальной стороне ЭПР [30, 227, 272, 279, 280]. Большинство UGTs обладают гидрофобными сигнальными последовательностями (разъединяющимися в ходе процессирования) и высоко гидрофобной последовательностью в С-терминальной области белка. Эта область является характерной чертой стоп-трансферных сигналов трансмембранных белков, с ее помощью белки закрепляются на мембране ЭПР. Несмотря на различия в основных аминокислотных последовательностях между ферментами UGT1 и UGT2, С-терминальные области белков обоих семейств имеют высоко тождественные последовательности, что обусловливает возможность связывания UDPGA [221]. N-терминальная область связывания UGTs является наименее сохраненной и, как полагают, обеспечивает специфичность связывания агликонового субстрата (субстратную специфичность ферментов) [221, 230, 280].
Классификационная система для генетического надсемейства УДФ глюкуронозилтрансфераз (UGTs), основана на дивергентном эволюционном развитии генов, кодирующих эти ферменты [158, 159, 223]. По идентичности аминокислотного состава (гомологии нуклеотид/аминокислотной последовательности) надсемейство UGTs подразделяется на семейства, а последние, в свою очередь, на подсемейства. Изоферменты UGT с идентичностью аминокислотного состава не менее 45% объединены в семейства (обозначается арабской цифрой) (например, UGT1, UGT2). Изоферменты с идентичностью аминокислотного состава более 60% объединены в подсемейства (обозначается латинской буквой) (UGT1A, UGT1B, UGT2B). Каждый член подсемейства получает номер, соответствующий конкретной индивидуальной изоформе (UGT1A1, UGT1A7, UGT2B4, UGT2B15) [159]. Данная классификация не учитывает субстратной специфичности, которая для некоторых изоферментов может перекрываться. На данном этапе изучения UGTs в организме человека идентифицировано, по крайней мере, 15 изоферментов (табл. 4) [57, 159, 223, 227].
Психофармакологические методы
Изучение связывающей способности мембран эндоплазматического ретикулума печени и мозга крыс в отношении мексидола с использованием метода центрифугирования в градиенте сахарозы показало, что вещество в значительных количествах определяется в мембранах эндоплазматического ретикулума органов животных на протяжении 72 часов, тогда как в цитозоле он регистрируется только в течение 24 часов и в значительно меньших количествах. Данные, полученные в условиях этого эксперимента, могут свидетельствовать о возможных мембранотропных свойствах мексидола [46,98].
Фармакокинетику и распределение по органам и тканям у крыс также изучали после однократного интрагастрального введения мексидола в дозе 150 мг/кг (Мирошниченко И.И.) [73, 235]. Величины фармакокинетических параметров, рассчитанных внемодельным методом статистических моментов, показали, что при введении крысам внутрь препарат быстро всасывается из ЖКТ и легко проникает через гематоэнцефалический барьер. При этом фармакокинетическая кривая носит явный двухфазный характер. Резкое снижение содержания мексидола через 1 ч после его введения можно объяснить интенсивностью процессов распределения препарата по органам и тканям и высокой скоростью биотрансформации. Чистая стадия элиминации (вторая фаза) начинается с 2 ч после введения препарата. Период полувыведения мексидола (Тщеі) составляет: из плазмы крови - 2,96 ч, ткани мозга - 0,85 ч, печени - 1,67 ч; клиренс (С1) — 12,44 л/ч, 6,94 кг/ч и 0,84 кг/ч, соответственно. Быстрее всего препарат элиминирует из мозга, что согласуется с исследованиями Сариева А.К. и соавт. [8, 10, 11]. Интегральный параметр, характеризующий степень всасывания препарата - площадь под фармакокинетической кривой «концентрацияи - время» (AUC) составляет для плазмы крови — 5418 нгхч/мл, мозга — 10764 нгхч/г, печени — 86753 нгхч/г.
Значения коэффициента распределения ткань/кровь (Кр), отражающего способность ткани накапливать вещество, для мозга и печени в дискретные интервалы времени свидетельствуют о том, что препарат находится в этих органах в значительном количестве, но не депонируется в них, так как величина Кр монотонно уменьшается с течением времени [73].
Таким образом, мексидол после введения крысам внутрь интенсивно распределяется по органам и тканям и быстро элиминирует из организма.
Изучение фармакокинетики мексидола у кроликов после его однократного внутривенного введения в дозе 50 мг/кг [98] показало, что вещество элиминирует из плазмы крови биоэкспоненциально и может определяться по теоретическим расчетам достаточно в высоких концентрациях на протяжении 6-12 часов. После однократного введения внутрь кроликам препарата в дозе 100 мг/кг было установлено [98], что мексидол определяется в плазме крови с двойным пиком максимальной концентрации. Появление пиковой концентрации мексидола в плазме крови через 0,5 часа можно объяснить всасыванием вещества из ЖКТ. Вторую максимальную концентрацию, которая определяется через 1,5-2 часа, можно связать с экскрецией мексидола с желчью и последующей его реабсорбцией из ЖКТ. Этот факт позволяет предположить наличие энтерогепатической рециркуляции, характерной для мексидола после его введения внутрь [42, 98]. Элиминирует мексидол из плазмы крови кроликов более медленно, чем из плазмы крови крыс (Ті/2еі=4,42 ч, MRT=4,92 ч, С1=0,12 л/ч) и степень всасывания его в 6,5 раз ниже, чем у крыс (AUC=837,74 нгхч/мл) [85]. Изучение абсолютной биодоступности мексидола у кроликов [98] показало, что она очень низкая. Максимально возможная степень его биодоступности, рассчитанная с учетом скорости кровотока через печень, в сравнении с абсолютной биодоступностью, указывает на неполное всасывание мексидола из ЖКТ животных. Низкая биодоступность мексидола у кроликов может быть связана с пресистемным метаболизмом, а также с внутрипеченочной рециркуляцией препарата [98].
Таким образом, экспериментальные исследования демонстрируют четкие межвидовые различия в фармакокинетике и биотрансформации мексидола у разных лабораторных животных (крыс и кроликов).
Клинические исследования
В клинике фармакокинетика мексидола изучалась у больных с расстройствами психоневрологического статуса, органическими поражениями центральной нервной системы, находившихся на лечении в стационаре. Фармакокинетика инъекционной лекарственной формы мексидола.
Фармакокинетику инъекционной лекарственной формы мексидола изучала к.б.н. Г.К. Токсанбаева у 12 больных [123, 124, 126]. Препарат назначался внутримышечно по 200-250 мг 2 раза в сутки (400-500 мг в сутки). Далее каждому больному была назначена курсовая доза.
При внутримышечном введении в плазме крови пациентов был обнаружен только неизмененный мексидол. Установлено, что как при однократном, так и при длительном применении концентрации мексидола в крови нарастают довольно быстро, достигая максимума в среднем через 0,58 ч, и в то же время препарат элиминирует из организма с высокой скоростью (Тіяеі=0,50 ч) и через 4 ч практически не регистрируется. Анализ фармакокинетических параметров показал, что среднее время удерживания препарата в плазме крови (MRT) составляет 1,18 ч, общий клиренс (Cltot) - 1,58 л/кг/ч, кажущийся объем распределения (Vd) - 2,44 л/кг. Высокие значения Cltot и Vd и относительно низкое значение MRT позволяют заключить, что препарат быстро перераспределяется из кровяного русла в ткани и органы, а затем с высокой скоростью элиминирует из организма. Необходимо отметить, что фармакокинетические профили как при однократном, так и при хроническом введении достоверно не отличались.
Изучение экскреции мексидола с мочой выявило, что данный препарат выводится как в неизмененном виде, так и в виде глюкуроноконъюгата, причем в значительных количествах [125,126].
Влияние мексидола на поведение мышей инбредных линий в тесте приподнятого крестообразного лабиринта
Фармакокинетические параметры рассчитаны модельно-независимым методом и с помощью однокамерной модели. Основные фармакокинетические параметры, рассчитанные модельно-независимым методом (программа «М-IND») [1]:
Ттах (мин) — время достижения максимальной концентрации лекарственного вещества/метаболита в плазме крови; Стах (мкг/мл) - максимальная концентрация лекарственного вещества/метаболита в плазме крови; Сіра- os (л/кг/мин) — общий или плазменный клиренс — параметр, характеризующий скорость «очищения» организма от вещества в единицу времени; Kei (мин" ) - константа скорости элиминации - параметр, характеризующий скорость выведения вещества из плазмы крови; Ті/2Єі (мин) - полупериод элиминации - время, в течение которого половина введенной и всосавшейся дозы выводится из плазмы крови; MRT (мин) — среднее время пребывания лекарственного вещества/метаболита в организме — интегральная характеристика процессов распределения и элиминации; Vd (л/кг) - кажущийся объем распределения — условный параметр, характеризующий степень захвата вещества тканями из плазмы (сыворотки) крови, по его величине можно судить о степени проникновения вещества в ткани и клетки организма. Это гипотетический объем жидкостей организма, необходимый для равномерного распределения всего количества данного вещества в концентрации, равной его концентрации в плазме крови; AUCo-юо (мкг/млхмин) - площадь под фармакокинетической кривой (площадь под кривой «концентрация мексидола/метаболита - время») после интрагастрального введения мексидола животным. AUCo- » рассчитывается от момента введения до бесконечности;
Cmax/AUCo-хю (мин " ) - параметр, характеризующий скорость всасывания препарата в системный кровоток; В рамках однокамерной модели с использованием пакета программ «Comstat» были рассчитаны следующие фармакокинетические параметры: Кет (ч " ) - константа скорости экскреции — параметр, характеризующий скорость выведения вещества из организма с мочой;
Ti/2ex (ч) - полупериод экскреции - время, в течение которого половина введенной и всосавшейся дозы выводится из организма с мочой; AUC2—оо (мкг/млхч) - площадь под фармакокинетической кривой (площадь под кривой «концентрация мексидола/метаболита в моче — время») после однократного перорального приема таблеток мексидола добровольцами. AUC2-«x рассчитывается от конкретного интервала времени (2 ч) до бесконечности; - AUCM/ AUC- степень превращения фармакологического средства в метаболит, где AUCM - площадь под фармакокинетической кривой метаболита, AUC — площадь под фармакокинетической кривой исходного соединения.
Полученные экспериментальные данные были подвергнуты математической статистической обработке с помощью программы «Statistica v6.0». В таблицах представлены средние арифметические значения величин ( х), стандартные отклонения среднего результата (SD), стандартная ошибка среднего арифметического (S \), коэффициент вариации (C.V.), полуширина доверительного интервала (А х), ошибка среднего результата (є%). Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента для независимых выборок, а также по t-критерию Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений [88, 102]. Иллюстративный материал представлен с использованием программы «Excel 9.0».
Изучение кинетики выведения мексидола и его метаболита с мочой
В предыдущих исследованиях установлено, что основной путь метаболизма мексидола в организме человека — конъюгация с глюкуроновой кислотой [86, 99, 100]. У отдельных пациентов были зарегистрированы неодинаковые показатели экскреции препарата и его конъюгированного метаболита, что обусловило постановку задачи поиска генетических основ различий [85, 100]. В экспериментах на инбредных мышах обнаружены выраженные межлинейные различия в глюкуроноконъюгации мексидола. Полученные данные позволяют применить мексидол в качестве препарата, типирующего особенности этого процесса у человека. Целью настоящей работы явилось фармакопопуляционное исследование реакций глюкуронирования у добровольцев русской и казахской национальности.
Анализ показателей субъективных ощущений добровольцев после однократного приема внутрь мексидола в дозе 500 мг показал отсутствие каких-либо признаков побочного действия, связанных с применением препарата.
При исследовании состояния артериального давления (АД) и пульса (до и через 2 часа после приема мексидола) выявлено, что через 2 ч после приема препарата у всех добровольцев достоверно снижается АД, как систолическое (р=0,0003), так и диастолическое (р=0,034), и урежается пульс (р=0,004) (табл. 21).
Таким образом, анализируя субъективные ощущения добровольцев и значения АД и пульса, можно заключить, что не обнаруживаются никакие проявления нежелательного действия мексидола на состояние испытуемых.
При изучении экскреционной кинетики препарата установлено и хроматографически доказано наличие в моче добровольцев только неизмененного мексидола и его глюкуроноконъюгированного метаболита.
Следует отметить, что применяемый метод определения вещества в биосубстрате позволяет обнаружить и другие возможные (дезалкилированные) метаболиты препарата, 2,6-диметил-З-оксипиридин и 6-метил-З-оксипиридин.
В связи с этим в сравнительном аспекте были изучены особенности некумулятивной и кумулятивной экскреционной кинетики мексидола и его глюкуроногонъюгированного метаболита у молодых здоровых добровольцев казахской и русской популяций.
Первичные материалы по кинетике экскреции (концентрация мексидола и его глюкуроноконъюгата в опытных образцах в мкг/мл и тотальное содержание в моче в мкг) представлены в таблицах 22, 23, 24 и 25. Цифровые данные в тексте представлены как x±SD.
Неизмененный препарат экскретируется с мочой моноэкспоненциально и в процентном отношении от введенной дозы препарата в среднем за 12 ч выводится 0,332±0,104% у добровольцев казахской группы и 0,320+0,151% у добровольцев русской группы (табл. 26, 27). Наиболее интенсивно процесс экскреции протекает в течение первых 4 ч. За 4 ч выводится в среднем у добровольцев казахской группы - 0,272±0,109% и у добровольцев русской группы - 0,267±0,137%. Однако, характер кинетики экскреции в интервале 0 - 4 ч в сравниваемых группах различается, экскреция мексидола с мочой в интервале 0 - 4 ч протекает быстрее у добровольцев русской группы, по сравнению с казахской группой (табл. 26, 27; рис. 11 а).
Аналогичная картина выведения наблюдается и для глюкуроноконъюгированного мексидола: метаболита в среднем за 12 ч с мочой экскретируется 14,866±4,392% (казахская группа) и 16,797±3,358% (русская группа). Таким образом, за время исследования у всех добровольцев конъюгированного продукта выводится почти в 50 раз больше, чем исходного соединения (табл. 28, 29). При этом скорость выведения метаболита из организма достоверно выше у добровольцев русской группы, по сравнению с казахской группой, что подтверждается экскреционными кривыми (рис. 11 б).
Итак, различия между казахской и русской популяциями в количестве выведенного за 12 ч с мочой неизмененного мексидола и его глюкуроноконъюгата не обнаружены. Однако, между исследуемыми группами выявлены достоверные различия в выведении мексидола и его метаболита в дискретные интервалы времени. Так, у представителей казахской группы через 2 ч после приема препарата выводится глюкуроноконъюгата в 1,3 раза меньше (775,04±250,66 мкг/кг), чем у представителей русской группы (1008,45+233,65 мкг/кг) (р=0,045) (табл. 28, 29; рис. 11 б). Достоверные различия в содержании неизмененного мексидола в моче, собранной через 2 ч не обнаружены, хотя имеется тенденция к тому, что у добровольцев русской группы мексидол выводится быстрее (15,40±10,15 мкг/кг) чем у казахской группы (13,73+4,07 мкг/кг) (табл. 26, 27; рис. 11 а). В то же время, через 4 ч содержание как неизмененного соединения (р=0,054), так и его глюкуроноконъюгата (р=0,030) почти в 2 раза больше в моче добровольцев казахской группы (6,82+2,56 мкг/кг и 300,51±178,05 мкг/кг, соответственно). Содержание мексидола и метаболита в моче добровольцев русской группы через 4 ч составляет - 4,39±2,57 мкг/кг и 153,83±78,24 мкг/кг, соответственно (табл. 26, 27, 28, 29; рис. 11 а, б).
![Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс]](/i/i/4368/186520.png "Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс] Захарова Елена Сергеевна")