Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського

УДК 615.217 + 615.214.24:615.031/.034

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеню

кандидата хімічних наук

Спеціальність 02.00.10 - Біоорганічна хімія

Молекулярний механізм дії снодійного й анксіолітичного засобу циназепаму

Бойко Ірина Анатоліївна

Одеса -2008

Дисертація є рукописом

Робота виконана у відділі медичної хімії Фізико-хімічного інституту ім. О.В. Богатського НАН України.

Науковий керівник: кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник відділу медичної хімії, Макан Світлана Юріївна , Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України.

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор, Чирва Василь Якович, Таврійський національний університет ім. В.І.Вернадського МОН України, завідувач кафедри органічної хімії доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Бойко Вячеслав Іванович, Інститут органічної хімії НАН України старший науковий співробітник відділу хімії фосфоранів

Захист відбудеться 27.03.2009 р. о 10_годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.219.02 у Фізико-хімічному інституті ім. О.В. Богатського НАН України за адресою: 65080, Одеса, Люстдорфська дорога, 86.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Фізико-хімічного інституту ім. О.В. Богатського НАН України.

Автореферат розісланий 13.02.2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Л.О. Литвинова



Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. За даними ВОЗ близько 45% населення розвинених країн страждають інсомніями, яким сприяють інформаційні перевантаження, стресові ситуації, прискорення темпу життя. Порушення сну приводить до невротизації особистості, розвитку депресивних станів і, практично у всіх випадках, - до ослаблення трудової активності.

Провідне місце в медичній практиці серед снотворних засобів займають препарати бенздіазепінового ряду - повні агоністи центральних бенздіазепінових рецепторів. Однак, поряд з високою терапевтичною активністю та низькою токсичністю, бенздіазепінові гіпнотики мають ряд побічних ефектів (міорелаксація, розлад уваги, стомлюваність, амнезія, можливість розвитку толерантності та лікарської залежності), що обмежують сферу їхнього застосування. Введення в медичну практику гіпнотиків, що відносяться до інших класів хімічних сполук (зопіклон, золпідем та ін.), не вирішило проблеми, що створилися. Хоча вони відрізняються за хімічною структурою від бенздіазепінів, вони також є лігандами ЦБДР, і для них характерний той же набір побічних ефектів. Особливу увагу в цей час привертають часткові агоністи ЦБДР, що характеризуються більш селективним спектром фармакологічної активності.

Все це визначає надзвичайну актуальність, соціальну й економічну значимість досліджень фізико-хіміко-біологічної природи сну і його порушень, і на їхній основі - спрямованого створення ефективних і безпечних засобів профілактики та лікування безсоння й інших порушень сну.

Створення нових препаратів для корекції порушень сну, визначення мішеней їхньої біологічної дії й вивчення механізму міжрецепторних взаємодій є актуальною проблемою сучасної біоорганічної хімії й нейрохімії.

Хоча до використання в медичній практиці дозволене близько 13 препаратів-бенздіазепінів, серед них практично відсутні сполуки, у фармакологічному спектрі яких гіпнотичний ефект є переважним. У цей час у ряді провідних наукових центрів світу проводиться пошук потенційних снотворних засобів з більш вузьким спектром фармакологічної дії. У відділі медичної хімії ФХІ ім. О. В. Богатського НАН України синтезовано новий оригінальний гіпнотик 3-гемісукцинілокси-7-бромо-5-(о-хлорофеніл)-1,2-дигідро-3Н-1,4-бенздіазепін-2-он - циназепам, що поряд з анксіолітичною дією проявляє виражений снотворний ефект, не впливає на будову сну та викликає менший прояв міорелаксації. Для допуску його в медичну практику актуальними питаннями є: детальне вивчення молекулярних механізмів його дії, молекулярних механізмів формування до нього толерантності, оцінка швидкості її розвитку; біотрансформації його в плазмі крові та тканинах мозку. Актуальним завданням біоорганічної та супрамолекулярної хімії є також вивчення властивостей отриманих раніше молекулярних комплексів циназепаму з в-циклодекстрином.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота є складовою частиною досліджень, проведених у Фізико-хімічному інституті ім. О. В. Богатського НАН України в галузі біоорганічної та медичної хімії нейротропних сполук, робота виконувалася відповідно до планів відомчої тематики відділу медичної хімії «Синтез і структурно-функціональне вивчення лігандів рецепторів ЦНС GP-IIb/IIIa і нуклеїнових кислот» (№ держ. реєстрації 0102U001465, 2000-2001 р.р.); «Синтез і вивчення властивостей потенційних лігандів холецистокінінових рецепторів» (№ держ. pеєєстрації 0101U001084, 2001-2002 р.р.); «Порівняльний аналіз властивостей циназепаму й зопіклону» (№ держ. реєстрації 0103U001122, 2003-2004 р.р.); “Молекулярні механізми й конструювання біологічно активних речовин (нейротропних, противірусних, антимікробних” (№ держ. pеєєстрації 0102U001629, 2001-2006 р.р.); “Доклінічне вивчення нового ГАМК-ергічного снотворного препарату - циназепаму” (№ держ. реєстрації 0105U002634, 2001-2006 р.р.)

Мета й основні завдання роботи. Метою цього дослідження є: установити особливості молекулярного механізму дії й біотрансформації нового снотворного та анксіолітичного засобу циназепаму.

У зв'язку із цим були поставлені наступні завдання:

Визначити афінітет циназепаму до ЦБДР і до рецепторів, що опосередують фармакологічну дію бенздіазепінів, а також тип його функціональної активності.

Вивчити вплив однократного й тривалого введення циназепаму на величину ГАМК-зсуву й афінітет зазначених рецепторів до їх селективних лігандів.

Виявити особливості біотрансформації циназепаму і його комплексу з в-циклодекстрином у плазмі крові й тканинах мозку в експериментах in vitro і in vivo.

Провести порівняльне вивчення біодоступності й тканинної (мозок) доступності циназепаму і його комплексу з в-циклодекстрином при пероральному введенні.

Об'єкт дослідження: Механізм молекулярної взаємодії бенздіазепинів з рецепторами нейромедіаторних систем.

Предмет дослідження: Циназепам, його комплекси з в-циклодекстрином і ЦБДР, біотрансформації в плазмі крові й тканинах мозку.

Методи дослідження: Радіолігандний, радіохроматографія, мас-спектрометрія, ТШХ, синтез 3-¹⁴С-міченого циназепаму і його комплексу з в-ЦД.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше більш повільне формування толерантності до циназепаму в порівнянні із зопіклоном показано на підставі результатів порівняльного аналізу впливу їхнього тривалого введення на функціональну спряженість ГАМК_А-Р.

Уперше встановлено, що повне відновлення функціональної спряженості ГАМК_А-Р комплексу після скасування тривалого 28-денного введення циназепаму відбувається через 7 днів.

Уперше показано, що тривале введення циназепаму в меншому ступені впливає на афінітет рецепторів нейромедіаторних систем, залучених у механізм снотворної дії гіпнотиків (ПБДР, холецистокінінових ССК₂, серотонінових 5-НТ_1А і дофамінових D₁ і D₂) до їх селективних лігандів, ніж тривале введення зопіклону, причому найбільші зміни відбуваються в афінітеті останніх. Виявлено різноспрямований характер впливу циназепаму й зопіклону на К_і дофамінових D₂ рецепторів.

Установлено, що введення супрамолекулярного комплексу циназепаму з в-циклодекстрином дозволяє збільшити біодоступність циназепаму в 2,4 і тканинну доступність (мозок) в 2,9 разів.

Уперше показано, що циназепам біотрансформується в тканинах мозку швидше, ніж у плазмі крові.

Практичне значення отриманих результатів. Методом радіолігандного аналізу показано, що мішенню дії циназепаму є ГАМК_А-рецепторний комплекс. Використання методичного підходу по визначенню величини ГАМК-зсуву методом радіолігандного аналізу дозволило кількісно оцінити вплив одноразового та тривалого введення циназепаму на функціональну спряженість ГАМК_А-Р комплексу. Цей прийом перспективний для визначення функціональної активності нових лігандів бенздіазепінових рецепторів ЦНС.

Виявлена перевага застосування циназепаму у вигляді супрамолекулярного комплексу з в-циклодекстрином буде використана при створенні лікарської форми циназепаму.

Виконане дослідження розширює представлення про молекулярний механізм фармакологічної дії гіпнотиків бенздіазепінової природи.

Результати роботи є певним внеском у біоорганічну й медичну хімії, нейрофармакологію, сомнологію та низку суміжних наук.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом самостійно виконана вся експериментальна частина роботи (радіолігандний аналіз, радіохромато-графія, вивчення біотрансформації та біодоступності) і проведена статистична обробка результатів радіолігандного аналізу та вивчення біотрансформації циназепаму. Постановка завдань здійснена зав. відділом медичної хімії, академіком НАН України С.А. Андронаті. Аналіз отриманих результатів і їхнє узагальнення виконані разом з науковим керівником к.х.н., с.н.с. С.Ю. Макан. Мас-спектрометричні дослідження виконані к.х.н., с.н.с. А. В. Мазепою. Синтез міченого циназепаму і його комплексу з в-циклодекстрином здійснив к.х.н. К.С. Андронаті. Зопіклон (субстанція) люб'язно надана с.н.с, к.х.н. В.І. Павловським.

Всім перерахованим колегам автор виражає щиру вдячність за неоціненну допомогу, плідне співробітництво й добру участь.

Апробація роботи. Матеріали роботи були представлені й повідомлені на: Міжнародній конференції. “Хімія азотовмісних гетероциклів (ХАГ-2000)” (Харків, 2000); Міжнародній. науково-практичній конференції "Нові технології одержання й застосування біологічно активних речовин" (Сімферополь 2002); Ukrainian-Polish-Moldavian symposium on supramolecular chemistry (Kyiv, 2003); V Науково-практичному семінарі (Гурзуф, 2004); ХХ Українській конференції з органічної хімії, присвяченій 75-річчю з дня народження академіка О.В. Богатського (Одеса, 2004); ХХІ Українській конференції з органічної хімії (Чернігів, 2007).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 статей і тези 6 доповідей на конференціях.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із введення, семи розділів, присвячених огляду літератури (1), власних експери-ментальних результатів і їхнього обговорення (2-4), експериментальної частини (5), висновків, списку цитованої літератури (224 найменування) і додатку . Робота викладена на 175 сторінках, містить 37 рисунків, 27 таблиць і 1 схему. Загальний обсяг дисертації без додатку становить 152 сторінки.



Основний зміст роботи

У першому розділі міститься порівняльний аналіз сучасних гіпнотиків - алостеричних модуляторів ГАМК_А-Р, типів їхньої функціональної активності; описаний феномен ГАМК-зсуву, роль рецепторів нейромедіаторних систем, що опосередують фармакологічну дію бенздіазепінів, інклюзивні комплекси останніх із циклодекстринами.

У другому розділі обговорюються експериментальні результати з вивчення афінітету, типу функціональної активності циназепаму й впливу його тривалого введення на функціональний стан ГАМК_А-Р методом радіолігандного аналізу.

Аналіз здатності циназепаму (К_і 72±2 нМ) і зопіклону (К_i 125±10 нМ) конкурентно витісня-ти радіоліганди з місць їх специфічного комплексо-утворення зі ЦБДР синаптосомальної фракції мембран головного мозку щурів показав, що циназепам і зопіклон мають значну спорідненість до ЦБДР, причому циназепам характеризується більш високим афінітетом у порівнянні із зопіклоном і, відповідно, більш високу відносну конкурентну здатність утворювати комплекс зі ЦБДР. Криві витиснення [³H]флумазенілу з місць його специфічного комплексоутворення зі ЦБДР циназепамом і зопіклоном у присутності ГАМК зрушуються вліво, що характерно для позитивних алостеричних модуляторів ГАМК_А-Р. Позитивна алостерична модуляція обумовлена взаємозв'язком між сайтами зв'язування ГАМК і бенздіазепінів і виражається в збільшенні ступеня комплексоутворення ГАМК у присутності бенздіазепінів і навпаки, і оцінюється за величиною ГАМК-зсуву. Для позитивних алостеричних модуляторів ГАМК_А-Р величина ГАМК-зсуву більша, ніж 1,2. Ліганди ЦБДР, які зменшують ступінь комплексоутворення ГАМК із рецептором, є негативними модуляторами ГАМК_А-Р - для них величина ГАМК-зсуву менше одиниці. Величини ГАМК-зсуву для циназепаму й зопіклону є 1,3±0,1 і 1,9±0,1, відповідно, що відповідає літературним даним для зопіклону.

Циназепам за своєю функціональною активністю є частковим агоністом ЦБДР, у той час як зопіклон - повним агоністом. В основі механізму снотворної дії препаратів бенздіазепінової природи лежить активація ЦБДР, таким чином, більш висока конкурентна активність циназепаму до ЦБДР може пояснити виявлений препаратом високий снотворний ефект. З іншого боку, для часткових агоністів характерний прояв більш слабкого міорелаксантного ефекту, що й спостерігалося в ході первинного скринінгу циназепаму.

В експерименті з вивчення впливу введення циназепаму та препарату порівняння зопіклону на величину ГАМК-зсуву циназепам і зопіклон уводили внутричеревинно одноразово і протягом 14 днів. Після одноразового введення циназепаму й препарату порівняння зопіклону вірогідно значимих змін величини ГАМК-зсуву для ЦБДР контрольної й інтактної груп тварин не виявлено.

Тривале введення циназепаму привело до змін величини ГАМК-зсуву, що свідчить про зміни у фунціональної спряженості ГАМК_А-Р - порушенні взаємозв'язку між місцями зв'язування ГАМК і бенздіазепінів. У тварин, що довгостроково одержували препарат, конкурентне витиснення циназепамом радіоліганду з місць його специфічного комплексоутворення зі ЦБДР у присутності екзогенно доданої ГАМК показало зменшення величини ГАМК-зсуву на 14% у порівнянні з контролем. Більше значні зміни у функціональній спряженості ГАМК_А-Р відбулися після тривалого введення зопіклону. Величина ГАМК-зсуву в кривих інгібування зопіклоном зменшилася до 1,50 у порівнянні з величиною ГАМК-зсуву, що є 1,97, у тварин контрольної й інтактної груп, відповідно, на 25%. Таким чином, тривале введення циназепаму меньш впливає на функціональну спряженість ГАМК_А-Р (14%) у порівнянні із зопіклоном (25%). Менші зміни у функціональній спряженості ГАМК_А-рецепторів у випадку циназепаму свідчать про більш повільний розвиток толерантності до циназепаму.

Як з практичної, так і з теоретичної точок зору, важливо знати не тільки довготривалість формування толерантності, але й довготривалість відновлення функціональної спряженості ГАМК_А-Р після скасування тривалого введення препарату. Із цією метою нами була вивчена динаміка зміни величини ГАМК-зсуву в ході 28-денного внутричеревинного введення й протягом 10 днів після скасування введення циназепаму.

Максимальне зниження величини ГАМК-зсуву спостерігалося через 14 днів після початку введення та залишалося на цьому рівні до закінчення введення. Через 7 днів після скасування введення циназепаму відбувається повне відновлення функціональної спряженості ГАМК_А-Р.

У третьому розділі обговорюються експериментальні результати з вивчення афінітету циназепаму до рецепторів нейромедіаторних систем, що опосередують механізми зміни «сон-пильнування», і впливу одноразового та тривалого введення циназепаму на афінітет зазначених рецепторів до їх селективних лігандів.

В експериментах in vitro показано, що циназепам, також як і зопіклон, у концентрації 10 мкМ практично не конкурує за місця специфічного комплексоутворення селективних радіолігандів [³H]SCH-23390, [³H]спіперону, [³H]8-ОН-DPAT і [³H]-CCK₈ із ПБДР, D_1, D₂, 5-HT₂, 5-HT_1A і ССК₂ рецепторами, відповідно (табл. 1).

Таким чином, циназепам і зопіклон є селективними лігандами ЦБДР.

Мішенню дії циназепаму є ГАМК_А-рецепторний комплекс.



Таблиця 1. Спектр рецепторної активності циназепаму й зопіклону

№ п/п	Радіоліганд	Тип рецептора	Кі, моль/дм3 циназепам	Кі, моль/дм3 зопіклон
1	[3H]флумазеніл	ЦБДР	72,6±1,7.109	125,0±10,2
2	[3H]РК 11195	ПБДР	<10000	<10000
3	[3H]SCH-23390	D1	<10000	<10000
4	[3H]спіперон	D2	<10000	<10000
5	[3H]8-OH-DPAT	5HT1A	<10000	<10000
6	[3H]CCK8S	CCK2	<10000	<10000

Беручи до уваги довгостроковий характер призначення снотворних засобів, однією із завдань нашого дослідження було вивчення впливу тривалого 14-денного введення циназепаму й зопіклону на активність рецепторів деяких нейромедіаторних систем, залучених у механізм виникнення інсомній.

Після одноразового введення препаратів піддослідним тваринам достовірних відмінностей у зміні зв'язування циназепаму й зопіклону з вивченими нейротрансмітерними системами в порівнянні з рецепторами контрольних тварин не спостерігали.

Після тривалого введення кожного із препаратів відбулися зміни у функціональній активності практично у всіх досліджених нейромедіаторних системах. Найбільш істотні зміни після тривалого введення циназепаму та зопіклону спостерігали в афінітеті рецепторів дофамінергічної системи. Величина К_і для D₁ рецепторів після тривалого введення циназепаму зменшилася на 20%, а після введення зопіклону на 49%. У випадку дофамінових D₂ рецепторів тривале введення циназепаму приводить до збільшення величини К_і на 27% щодо контролю, а введення зопіклону - до зниження К_і на 54%.

Спорідненість серотонінових (5-НТ_1А), периферичних бенздіазепінових і холецистокінінових (ССК₂) рецепторів після довгострокового введення циназепаму змінилося незначно, у той час як константа інгібування специфічного зв'язування цих рецепторів з їх селективними радіолігандами після введення зопіклону збільшилася на 14%, 13% і зменшилася на 13%, відповідно.

Таким чином, з аналізу отриманих даних видно, що в результаті тривалого введення циназепаму найбільш істотні зміни відбулися у функціонуванні дофамінергічної системи. У цілому ж довгострокове введення циназепаму в меншому ступені впливає на афінітет досліджених рецепторів до їх селективних радіолігандів, ніж тривале введення зопіклону.

У четвертому розділі описане порівняльне вивчення біотрансформації циназепаму і його комплексу з в-циклодекстрином у плазмі крові й мозку щурів in vitro і in vivo, а також біодоступності й тканинної доступності in vivo.

Циназепам, як і всі бенздіазепіни, погано розчинний у воді. Найбільш удалим підходом у рішенні проблеми підвищення розчинності та біодоступності бенздіазепінів є способи одержання сполук включення бенздіазепінів із циклодекстринами типу «гість-хазяїн». З метою порівняльного вивчення біодоступності циназепаму і його комплексу з -ЦД при пероральному введенні були синтезовані циназепам, мічений по третьому положенню атома вуглецю семичленного циклу, і його інклюзивний комплекс із -циклодекстрином складу 2:2. Схема синтезу ¹⁴С-циназепаму наведена нижче.

Профіль кривої змісту мічених сполук у плазмі крові після перорального введення комплексу циназепаму з в-циклодекстрином помітно вище, ніж кривої після введення субстанції.

У зв'язку із цим спостерігаються й розходження в значеннях їх фармакокінетичних параметрів (табл. 2), яке свідчить, що використання циназепаму у вигляді комплексу сприяє підвищенню його біодоступності (f') в 2,4 рази.

Порівняльний аналіз динаміки надходження препарату в мозок дає підставу говорити про більш високий ступінь проникнення міченого препарату в мозок при введенні циназепаму у формі комплексу.

Це підтверджується й фармакокінетичними параметрами (табл. 2) - більш високими значеннями

Т_max, С_max і AUC.

Т_max - час досягнення максимальної величини змісту мічених сполук в обумовленому зразку.

С_max - концентрація мічених сполук.

AUC - величина площі під кривою концентрація-час.

Таблиця 2 Фармакокінетичні параметри препарату при його пероральному введенні у формі субстанції та супрамолекулярного комплексу

Параметри	Субстанція циназепаму	Комплекс циназепаму с в-ЦД
	Плазма крові	Мозок	Плазма крові	Мозок
Tmax, хв	60	60	60	120
Cmax, мкг/мл	3,3	2,2	7,7	3,3
T1/2, хв	30	105	110	210
AUC, мкг. год/мл	20,3	9,7	48,1	27,9
f	100	100	240	290

Значення параметра площі під фармакокінетичною кривою (AUC) для комплексу в 2,9 рази вище, ніж для субстанції. Таким чином, при введенні циназепаму як комплексу концентрація мічених сполук (С_max) у всіх часових інтервалах перевищує таку ж для субстанції як у плазмі крові, так і в тканинах мозку. Проведені дослідження свідчать, що комплексоутворення циназепаму з в-ЦД приводить до збільшення його відносної та тканинної біодоступності (f), відповідно, в 2,4 рази (плазма крові) і 2,9 рази (тканини мозку).

Порівняльне вивчення біотрансформації циназепаму в експериментах in vitro при його інкубації із плазмою крові й тканинами мозку щурів індивідуально й у вигляді комплексу з -ЦД дозволило встановити деякі особливості його біотрансформації під час відсутності гематоенцефаличного бар'єру.

При радіохроматографуванні екстрактів плазми крові і тканин мозку щурів in vivo й in vitro виявлено 2 піки, один із яких ідентифікували як незмінений циназепам, а другий пік за величиною R_f, фарбуванню в УФ-світлі й даними мас-спектрометрії ідентифікували як 3-гідроксифеназепам.

Аналіз експериментальних даних показав, що концентрація циназепаму при його інкубації із плазмою крові знижується, одночасно із чим спостерігається накопичення його основного метаболіту - 3-гідроксифеназепаму. Максимальна швидкість його накопичення спостерігається протягом перших 15 хв, далі процес уповільнюється (графічне зображення А). Аналогічна картина метаболізму циназепаму спостерігається й у тканинах мозку (графічне зображення Б). Однак, процес біотрансформації циназепаму в тканинах мозку проходить значно швидше: в 3,25 разів у перші 15 хв і 7,8 разів у подальші 30 хв у порівнянні із плазмою крові.

Інкубація комплексу циназепаму з в-ЦД відбувалась аналогічним образом, що свідчить про те, що циназепам з більшою швидкістю біотрансформується в мозку в порівнянні із плазмою крові як при введенні субстанції, так і його комплексу.

Результати експериментів in vivo дозволили знайти 3-гідроксифеназепам у плазмі крові щурів і тканинах мозку при пероральному введенні як циназепаму, так і його комплексу з -циклодекстрином.

Із вищевикладеного можна припустити, що фармакологічний ефект циназепаму обумовлений сочетаною дією циназепаму і його метаболіту 3-гідроксифеназепаму.



Висновки

1. Циназепам є частковим селективним агоністом центральних бенздіазепінових рецепторів з величиною К_i 72,6 ± 1,7 нМ і значенням ГАМК-зсуву 1,3±0,1.

2. Менші, у порівнянні із зопіклоном, зміни величини ГАМК-зсуву після тривалого введення циназепаму свідчить про більш повільне формування толерантності до циназепаму.

3. На відміну від зопіклону, тривале введення циназепаму в меншому ступені змінює афінітет досліджених рецепторів до їх селективних лігандів. Найбільш істотні зміни величин К_i спостерігаються для дофамінових D₁- і D₂ рецепторів.

4. Пероральне введення комплексу в-циклодекстрину із циназепамом підвищує біодоступність і тканинну доступність (мозок) останнього в 2,4 і 2,9 рази, відповідно.

5. Основним метаболітом біотрансформації (in vitro й in vivo) циназепаму і його комплексу з -циклодекстрином у крові й у мозку є 3-гідроксифеназепам. Незалежно від форми введення у плазмі крові циназепам біотрансформується повільніше, ніж у тканинах мозку.



Список робіт, опублікованих за темою дисертації

Макан С.Ю. Порівняльний аналіз біотрансформації циназепаму при його введенні у формі субстанції та інклюзивного комплексу з -циклодекстрином / С.Ю. Макан, І.А. Бойко, С.В. Костенко, К.С. Андронаті // Вісник фармації. - 2002. № 4(32). - С. 74-76. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з біотрансформації і радіохроматографії та їх інтерпретація).

Андронаті С.А. ГАМК-ергические снотворные средства / С.А. Андронаті, Т.Л. Карасьова, Попова Л.В., Макан С.Ю., Бойко І.А., Бітенський В.С. // Вісн. психіатрії та психофармакотерапії. - 2004. - № 1(5). - С. 6-17. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з динаміки змісту мічених сполук та їх інтерпретація).

Andronati S.A. Synthesis of Supramolecular Complex of ¹⁴C-Cinazepam with в-Cyclodextrin and Its Bioavailability / S.A. Andronati, S.Yu. Makan, I.A. Boyko, K.S. Andronati // Журн. орг. та фарм. хімії. - 2004. - Т. 2, - №3 (7). - С. 3-6. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіохроматографії і динаміки змісту мічених сполук та їх інтерпретація).

Бойко И.А. Исследование аффинитета к бенздиазепиновым сайтам ГАМК_А рецепторов ЦНС и функциональной активности потенциального гипнотика - циназепама / И.А. Бойко, С.Ю. Макан, С.П. Смульский, С.А. Андронати // Вісник Одеського Державного університету. - 2005. - T. 10, вип. 1-2. - С. 49-57. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіолігандного аналізу та їх інтерпретація).

Бойко І.А. Вплив однократного і довготривалого введення потенційного гіпнотика циназепаму на функційну спряженість ГАМК_А-бенздіазепінрецепторного комплексу / И.А. Бойко, С.Ю. Макан, С.П. Смульский [и др.] // Фарм. ж. - 2005. - № 5. - С. 93-97. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіолігандного аналізу та їх інтерпретація).

Макан С.Ю. Влияние длительного введения циназепама на аффинитет рецепторов нейромедиаторных систем головного мозга крыс / С.Ю. Макан, И.А. Бойко, С.П. Смульский, С.А. Андронати // Хим. фарм. ж. - 2007. - Т. 41, № 5. - С. 18-21. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіолігандного аналізу та їх інтерпретація).

Макан С.Ю. Влияние долговременного введения циназепама и его отмены на функциональное сопряжение ГАМК_А-бенздиазепин-рецепторного комплекса / С.Ю. Макан, И.А. Бойко, Т.А. Кривцова, С.П. Смульский, С.А. Андронати // Вісн. психіатрії та психофармакотерапії - 2007. - № 1(11). - С. 116-118. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіолігандного аналізу та їх інтерпретація, робота з піддослідними тваринами).

Андронати С.А., Макан С.Ю., Бойко И.А., Андронати К.С. Инклюзивные комплексы нейротропных средств с циклодекстринами : Перспективы создания новых лекарственных средств в Украине: материалы V Научно-практ. семин., (Гурзуф, 2-4 июня 2004 р.) - Гурзуф, 2004. - С. 2-5. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіохроматографії і динаміки змісту мічених сполук та їх інтерпретація).

Макан С.Ю., Бойко І.А., Андронати К.С., Якубовська Л.М., Мазепа О.В. Аналіз фармакокінетичних особливостей циназепаму і його інклюзивного комплексу з -циклодекстрином : Міжнародна конф. “Хімія азотовмісних гетероциклів (ХАГ-2000)”, (Харків, 2-5 жовтня 2000 р.) - Х. 2000. - С. 242. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіохроматографії і динаміки змісту мічених сполук та їх інтерпретація).

Макан С.Ю., Бойко І.А., Костенко С.В., Андронати К.С., Андронати С.А. Сравнительный анализ биодеградации циназепама при его введении индивидуально и в виде комплекса с -циклодекстрином. Новые технологии получения и применения биологически активных веществ. Междунар. научно-практ. конф. (Алушта, 20-25 мая 2002 г.) - Алушта, 2002. - С. 42-43. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з біотрансформації і радіохроматографії та їх інтерпретація).

Makan S.Yu., Boyko I.A., Andronati K.S., Andronati S.A. Bioavailability of ¹⁴С-cinazepam at the peroral administration as its supramolecular complex with -cyclodextrine.Bioavailability of ¹⁴С-cinazepam at the peroral administration as its supramolecular complex with -cyclodextrine. Ukr.-Pol.-Mold. symp. supramol. chem. (Kyiv, November 24-27, 2003 y.) - K. 2003. - Р. 110-111. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіохроматографії і динаміки змісту мічених сполук та їх інтерпретація).

Макан С.Ю., Бойко И.А., Андронати К.С., Андронати С.А. Нейрохимический спектр действия циназепама. ХХ Укр. конф. орг. хім. (Одеса, 20-24 вересня 2004 р). - Одеса, 2004. - С. 65. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження та їх інтерпретація).

Макан С.Ю., Бойко И.А., Кривцова Т.А, Смульский С.П., Андронати С.А. Влияние длительного введения циназепама на функциональное состояние ГАМК_А-рецепторного комплекса. ХХІ Укр. конф. орг. хім. (Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р.) - Чернігів, 2007. - С. 45. (Участь у подборі та узагальненні даних літератури, експериментальні дослідження з радіолігандного аналізу та їх інтерпретація, робота з піддослідними тваринами).



Анотації

Бойко І.А. Молекулярний механізм дії снотворного й анксіолітичного засобу циназепаму. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.10 - біоорганічна хімія. Фізико-хімічний інститут

ім. О.В. Богатського НАН України, Одеса, 2008 р.

Дисертація присвячена вивченню впливу циназепаму на афінітет ГАМК_А-Р, D_1-Р, D_2-Р, 5-НТ_1А-Р, ССК_2-Р і ПБДР, його біотрансформації in vitro й in vivo і біодоступності при введенні у вигляді комплексу з в-циклодекстрином.

Методом радіолігандного аналізу показано, що основною мішенню нейрохімічної дії циназепаму є ГАМК_А-рецепторний комплекс ЦНС. Установлено, що циназепам є частковим селективним агоністом центральних бенздіазепінових рецепторів з величиною К_i 72,6 ± 1,7 нМ і значенням ГАМК-зсуву 1,3±0,1.

Результати з вивчення впливу тривалого введення циназепаму та зопіклону на функціональну спряженість ГАМК_А-рецепторного комплексу свідчать про більш повільне формування толерантності до циназепаму в порівнянні із зопіклоном. Показано, що повне відновлення функціонального стану ГАМК_А-рецепторного комплексу після скасування тривалого (28 днів) введення циназепаму наступає через 7 діб.

Результати радіолігандного аналізу показують, що циназепам і зопіклон є селективними лігандами центральних бенздіазепинових рецепторів головного мозку. Установлено, що тривале введення циназепаму й зопіклону змінює афінітет D₁-Р, D₂-Р, 5-НТ_1А-Р, ССК₂-Р і ПБДР головного мозку щурів. Найбільш істотні зміни афінітету спостерігаються у випадку рецепторів дофамінергічної системи. Так, тривале введення циназепаму й зопіклону приводить до зменшення величини К_і для D₁ рецепторів на 20% і 49%, відповідно. Виявлено різноспрямований характер впливу тривалого введення циназепаму та зопіклону на активність D₂ рецепторів: у випадку циназепаму спостерігається збільшення К_і на 27% щодо контролю, а у випадку зопіклону зниження на 54%.

При пероральному введенні циназепаму як комплексу з в-циклодекстрином підвищується біодоступність і тканинна доступність (мозок) в 2,4 і 2,9 рази, відповідно, у порівнянні із введенням циназепаму.

Установлено, що циназепам повільніше біотрансформується в плазмі крові ніж у тканинах мозку, незалежно від форми його введення (субстанція/комплекс із в-ЦД) з утворенням основного метаболіту 3-гідроксифеназепаму.

Ключові слова: 1,4-бенздіазепіни, циназепам, комплекс циназепаму з -циклодекстрином. 3-гідроксифеназепам, ГАМК_А-рецепторний комплекс, D₁-Р, D₂-Р.; 5-HT_1A-Р, CCК₂-Р, ПБДР, біодоступність, біотрансформація.

Бойко И.А. Молекулярный механизм действия снотворного и анксиолитического препарата циназепама. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.10 - биоорганическая химия. Физико-химический институт им. А.В. Богатского НАН Украины, Одесса, 2008 г.

Диссертация посвящена изучению влияния циназепама на аффинитет ГАМК_А-Р, D₁-Р, D₂-Р, 5-НТ_1А-Р, ССК₂-Р и ПБДР, его биотрансформации in vitro и in vivo, и биодоступности при введении в виде комплекса с в-циклодекстрином.

Методом радиолигандного анализа показано, что основной мишенью нейрохимического действия циназепама является ГАМК_А-рецепторный комплекс ЦНС. Установлено, что циназепам является частичным селективным агонистом центральных бенздиазепиновых рецепторов с величиной К_i 72,6 ± 1,7 нМ и значением ГАМК-индекса 1,3±0,1.

Длительное 14-дневное внутрибрюшинное введение циназепама привело к изменениям величины ГАМК-сдвига на 14% по сравнению с контролем. После длительного введения зопиклона величина ГАМК-сдвига уменьшилась до 1,50 по сравнению с величиной ГАМК-сдвига, равной 1,97 у животных контрольной и интактной групп - соответственно на 25%. Таким образом, длительное введение циназепама оказывает меньшее влияние на функциональную сопряженность ГАМК_А-Р в сравнении с зопиклоном. Эти результаты свидетельствуют о более медленном формировании толерантности к циназепаму по сравнению с зопиклоном.

По изменению величины ГАМК-сдвига формирование десенситизации ГАМК_А-рецепторов вследствие длительного (28 дней) введения циназепама началось после 8 дней после начала введения. Максимальное уменьшение величины ГАМК-сдвига наступает после 14 дней от начала эксперимента; полное восстановление функционального состояния ГАМК_А-рецепторного комплекса наступает через 7 дней после отмены инъекций циназепама.

Результаты радиолигандного анализа показывают, что циназепам и зопиклон являются селективными лигандами центральных бенздиазепиновых рецепторов головного мозга. Установлено, что длительное введение циназепама и зопиклона изменяет аффинитет D₁-Р, D₂-Р, 5-НТ_1А-Р, ССК₂-Р и ПБДР к их селективным лигандам. Наиболее существенные изменения аффинитета наблюдаются в случае рецепторов дофаминергической системы. Так, длительное введение циназепама и зопиклона приводит к уменьшению величины К_і для D₁ рецепторов на 20% и 49%, соответственно. Обнаружен разнонаправленный характер влияния длительного введения циназепама и зопиклона на активность D₂ рецепторов: в случае циназепама наблюдается увеличение К_і на 27% относительно контроля, а в случае зопиклона снижение на 54%. Величины К_і серотониновых (5-НТ_1А), периферических бенздиазепиновых (ПБДР) и холецистокининовых (ССК₂) рецепторов после долговременного введения циназепама изменились незначительно; после введения зопиклона К_і увеличилась на 14%, 13% и уменьшилась на 13%, соответственно.

При пероральном введении циназепама в виде комплекса с -циклодекстрином повышается биодоступность и тканевая доступность (мозг) в 2,4 и 2,9 раза, соответственно, в сравнении с введением циназепама.

Установлено, что циназепам медленнее биотрансформируется в плазме крови, чем в тканях мозга, независимо от формы его введения (субстанция/комплекс с -ЦД) с образованием основного метаболита 3-гидроксифеназепама. Поскольку циназепам и з-гидроксифеназепам одновременно обнаруживается в плазме крови и тканях мозга как in vitro так и in vivo, предполагается, что фармакологический эффект циназепама обусловлен сочетанным действием циназепама и его метаболита 3-гидроксифеназепама, по крайней мере в первые 30 мин после его введения.

Ключевые слова: 1,4-бенздиазепины, циназепам, комплекс циназепама с -циклодекстрином. 3-гидроксифеназепам, ГАМК_А-рецепторный комплекс, D₁-Р, D₂-Р.; 5-HT_1A-Р, CCК₂-Р, ПБДР, биодоступность, биотрансформация.

Boyko I.A. The mоlecular mode of action of the hypnotic and anxiolytic agent cinazepam. - Manuscript.

Thesis for Ph degree in specialization 02.00.10 - bioorganic chemistry. A.V. Bogatsky Physico-chemical institute of the NAS Ukraine, Оdessa, 2008.

The dissertation is devoted to study of cinazepam action neurochemical mechanism, his biotransformation both in vitro and in vivo, and bioavailability in its в-cyclodextrines complex administration.

Through the method radioligand analysis CNS GABA_A-receptors complex is main target of the cinazepam neurochemical action was demonstrated. It was determined that cinazepam is the partial agonist of central benzodiazepine receptors with К_i 72,6 ± 1,7 nМ and GS 1,3±0,1.

The results of study the prolonged cinazepam and zopiclon administration influence on GABA_A-receptors complex functional coupling allow to propose the hypothesis about more slowly cinazepams tolerance formation as compared to the zopiclon. It was demonstrated the GABA_A-receptors complex functional states full regeneration after the prolonged administrations disrupting take place in 7 days.

The results of radioligand analysis demonstrated that cinazepam and zopiclon are heads brain central benzodiazepine receptors selective ligands. It was determined that prolonged cinazepam and zopiclon administration alter the studies rats head brain neuromediatory systems receptors activity. The most global changes investigate in dopaminergic system receptors case. So, the prolonged cinazepam and zopiclon administration case the К_і decrease for D₁ receptors on 20% and 49%, respectively. The indirect character of the prolonged cinazepam and zopiclon administration on D₂ receptors activity was found: in case of cinazepam investigated the increase of К_і on 27% according control, and in zopiclon case - decrease on 54%.

It was demonstrated the possibility of cinazepam bioavailability and tissue (brain) ability increase in 2,4 and 2,9 as much, accordingly, after his peroral administration in complex with -cyclodextrine, that may be used as cinazepam therapeutic form. циназепам біотрансформація кров бенздіазепин

It was determined that cinazepam is biotransformed more slowly in blood plasma, than in brain tissue independently of its administration form (substance/-cyclodextrine complex) with forming of main metabolite - 3-hydroxyphenazepam.

Кey words: cinazepam, аgonist, GABA_A-receptors complex, аffinity, GABA-shift, dopamine D₁- и D₂-.; serotonin 5-HT_1A-, cholecystokinin CCК₂-, peripheral benzodiazepine receptors, bioavailability, tissue (brain) ability, biotransformation, 3-hydroxyphenazepam, ligand-receptors binding.

Размещено на Allbest.ru

...