Введение к работе
Актуальность проблемы. В последнее время одним из перспективных направлений современной медицины является выявление и оценка отклонений в обмене макро- и микроэлементов, а также их коррекция (Бабенко ГА., 1971; АвцынА.П. и др., 1991; Агаджанян НА. и др., 1998; Скальный А.В., 1999, 2004; Спасов А.А., 2000, 2003; Кудрин А.В. и др., 2000; Оберлис Д., 2002; Беликов В.Г., 2003; Петров В.И. и др. 2003). Макроэлементозы и микроэлементозы представляют в современной России проблему национального масштаба. В целом около 2/3 взрослых и 3/4 детей в России могут быть отнесены в группы риска по гипоэлементозам, т.е дефициту от одного до нескольких важнейших макро- и микроэлементов одновременно (Скальный А.В., 2000). Одним из наиболее встречающихся и опасных нарушений ионного гомеостаза является нарушение гомеостаза магния и калия (Ryan М.Р., 1993; Darupl., 1994; Спасов А.А., 2000).
Общеизвестно, что клиническая гипомагнезиемия может возникать как вместе с гипокалиемией, так и осложнять уже существующий дефицит калия. Гипомагнезиемия, сопровождающаяся магний-зависимой или магний-независимой гипокалиемией, довольно часто сопутствует таким заболеваниям, как хронический алкоголизм (Holzbach Е., 1994; ElisafM. etal., 2002), сердечнососудистые заболевания (Tveskov С. et al., 1992), сахарный диабет (особенно II типа) (Sjogren A. et al.,1988), наследственные заболевания почек (синдромы Барттера и Гителмана) (Warnock D.G.,2002; Hansen K.W., Mosekilde L. 2003), тяжелая форма диареи и рвоты (Derup Г, 1994). Доказано, что терапия некоторыми лекарственными препаратами (дистальные и петлевые диуретики (Greenberg А., 2000), сердечные гликозиды (Martin B.J. et al., 1988; Young I.S. et al., 1991), амфотерицин В, гентамицин (KesP., ReinerZ., 1990), цисплатин (La-jer H., Daugaard G., 1999) также приводит к гипомагнезиемии и гипокалиемии.
Лекарственные препараты на основе калиевых и магниевых солей аспара-гиновой кислоты (аспаркам, панангин, паматон и кардилан) нашли широкое применение в медицинской практике (Клыков Н.В., Полякова Л.А, 1974; HolubP. et al, 1974; ХаджайЯ.И., Кистень НА., 1981; Трифонов С.А., Сапожков А.В. 1982; Аксельрод Л.Б. и др., 1985; ГпяіпяАА., "?Щ\ Иткштя И.Н.. 2003). Применяемые в настоящее время лекаре ^^^ь'^УТСНчВЭЙ'1 к^ 'я магния
сп«<
OS W0
4 аспарагината получены из аспарагиновой кислоты, синтезированной химическим путем, и поэтому представляют собой рацемическую смесь L- и D-стереоизомеров. Вместе с тем известно, что в организме человека более активно усваиваются и вовлекаются в биохимические процессы L-изомеры аминокислот, а судьба попадающего в организм человека D-стереоизомера аспарагиновой кислоты не совсем ясна. Исходя из этого, существует предположение, что комплексы калия и магния с L-стереоизомерами аминокислот будут обладать более высокой биодоступностью, чем комплексы с D-стереоизомерами, и как следствие, быстрее устранять внутриклеточный дефицит этих катионов.
Учитывая вышесказанное, представляется целесообразным сравнительное изучение фармакологической и токсикологической активности калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты и вьшвление наиболее фармакологически активного стереоизомера.
Цель исследования. Сравнительное изучение фармакологической и токсикологической активности калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты, вьшвление наиболее фармакологически активного стереоизомера и экспериментальное обоснование для дальнейших клинических исследований.
Задачи исследования:
Изучить эффективность калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты в устранении дефицита магния и калия на моделях лекарственной интоксикации (дигоксиновой и фуросемидной) и алиментарной гипомагнезиемии.
Оценить кинетику экскреции аминного азота и магния с мочой после внутривенной нагрузки калий магниевыми солями L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты.
Провести сравнительное изучение фармакологических свойств калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты на моделях экспериментальных аритмий (хлоридкальциевой, строфантиновой и аконитиновой).
Исследовать влияние стереоизомеров калий магниевых солей аспарагиновой кислоты на длительность сохранения биоэлектрической активности сердца у мышей при асфиксии.
Изучить влияние стереоизомеров калий магниевых солей аспараги-новой кислоты на продолжительность жизни мышей в условиях острой гипоба-рической гипоксии и острой гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме.
Провести сравнительное изучение острой токсичности калий магниевых солей аспарагиновой кислоты.
Исследовать хроническую токсичность наиболее активной калий магниевой соли аспарагиновой кислоты.
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение фармакологической и токсикологической активности растворов калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты. Показано, что K,Mg L-аспарагинат по сравнению с DL- и D-стереоизомерами более эффективен в устранении алиментарного и лекарственного дефицитов магния и калия. Установлено, что K,Mg L-аспарагинат обладает более выраженной противоаритмической и противоги-поксической активностью по сравнению с другими стереоизомерами. Впервые изучена острая и хроническая токсичности раствора K,Mg L-аспарагината, и было показано, что исследуемый стереоизомер является нетоксичным и безопасным.
Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты исследования определяют целесообразность создания нового лекарственного препарата для внутривенного введения (аспаркама-L) на основе L-аспарагиновой кислоты в качестве средства коррекции дефицита калия и магния. Данные, полученные при изучении фармакологических свойств стереоизомеров, существенно расширили представления о стереоселективности лекарственных препаратов.
Реализация результатов исследования. Экспериментальные результаты проведенного исследования в пакете с другими документами представлены в Фармакологический государственный комитет МЗ РФ для получения разрешения на клинические испытания новой инъекционной формы K,Mg L-аспарагината.
Оригинальные модели лекарственной (фуросемидной и дигоксиновой) и алиментарной гипомагнезиемии применяются лабораторией патологии Волгоградского научного центра РАМН при выполнении научных исследований для оценки новых магниевых препаратов. Результаты работы используются в лек-
ционном и практическом курсах для студентов лечебного, педиатрического, фармацевтического факультетов, слушателей факультета усовершенствования врачей и провизоров на кафедрах фармакологии, клинической фармакологии и фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ, на кафедрах фармакологии Саратовского государственного медицинского университета, Ростовского государственного медицинского университета, Кубанской медицинской академии. Основные положения, выносимые на защиту:
K,Mg L-аспарагинат в виде инъекционной формы наиболее эффективен в устранении калий магниевых дефицитов различной этиологии по сравнению с K,Mg D- и DL-аспарагинатами.
K,Mg L-аспарагинат обладает большей противоаритмической активностью по сравнению с его D- и DL-стереоизомерами.
Инъекционный раствор K,Mg L-аспарагината не оказывает токсического действия в терапевтических дозах при длительном применении, а при однократном введении менее токсичен по сравнению с K,Mg DL-аспарагинатом.
Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на 61-й и 62-й итоговых научных конференциях студентов и молодых учёных ВолГМУ, Волгоград, 2002, 2003 гг.; VII и VIII Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области, Волгоград, 2002, 2003 гг.; X юбилейной межгородской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии», Санкт-Петербург, 2004; 8th International Symposium on Metal Ions in Biology and Medicine, Hungary, Budapest, May 18-23, 2004.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, иллюстрирована 11 рисунками, содержит 38 таблиц и 19 приложений. Состоит из введения, обзора литературы (глава I), описания материалов и методов исследования (глава II), экспериментальной части (главы III и IV), обсуждения результатов (глава V), выводов и списка литературы, включающего 54 отечественных и 107 зарубежных источников.
