Фармакокінетика потенційного неопіоїдного анальгетика, похідного пірролоімідазолу

Размещено на http://www.allbest.ru

Академія медичних наук України

Інститут фармакології та токсикології

14.03.05 - Фармакологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Фармакокінетика потенційного неопіоїдного анальгетика, похідного пірролоімідазолу

Ядловський Олег Євгенович

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у відділі протизапальних та анальгезуючих засобів Інституту фармакології та токсикології АМН України

Науковий керівник

доктор медичних наук, член-кореспондент АМН та НАН України, член-кореспондент РАМН, професор Трінус Федір Петрович, завідуючий відділом протизапальних та анальгезуючих засобів Інституту фармакології та токсикології АМН України

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук Безверха Інна Степанівна, завідувач лабораторії геріатричної фармакології Інституту геронтології АМН України;

доктор біологічних наук, професор Співак Микола Якович, завідувач відділу інтерферону та імуномодуляторів Інституту мікробіології та вірусології НАН України

Провідна установа:

Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, кафедра фармакології

Захист відбудеться “____” ______________ 2001 р. о ______ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.550.01 при Інституті фармакології та токсикології АМН України за адресою: 03057, м. Київ, вул. Ежена Потьє 14.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фармакології та токсикології АМН України за адресою: 03057, м. Київ, вул. Е. Потьє 14.

Автореферат розісланий “___”____________2001 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради, кандидат Данова І.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Фармакотерапія болю є одною з найбільш актуальних проблем сучасної медицини (De Jalon, P. Hueto; 1989; К. Сигизмунт, 1995 та ін.). Біль, крім тяжких порушень здоров'я, часто призводить до втрати працездатності та інвалідності, що веде до значних економічних збитків. Останні експериментальні та клінічні дані свідчать про те, що біль у ряді випадків є самостійною нозологічною одиницею. Тому фармакологічна регуляція болю з метою усунення порушень функцій життєво-важливих органів і систем та збереження працездатності є однією з основних задач сучасної медицини. Для лікування болі різного генезу в клініці зараз широко використовують значну кількість анальгетичних засобів (А.А. Шмидт, Е.С. Шмидт, 1998). Серед них центральне місце займають опіоїдні та неопіоїдні анальгетики. Опіоїдні анальгетики, не дивлячись на свою високу ефективність, мають ряд суттєвих недоліків - це звикання, фізична та психічна залежність, пригнічення дихання та ін. Тому їх застосування регламентовано та обмежено (ВОЗ, 1996, В.Г. Белявський, 1997). Існуючі неопіоїдні анальгетики також не повністю відповідають потребам клініки. Вони ефективні при деяких видах болю: головний, суглобний, зубний та ін. (K.M.A. Welch, 1993; P. Brooks, 1998) та мають ряд побічних ефектів - вражають слизову оболонку шлунка, печінку, нирки тощо.

Згідно з рекомендаціями (ВОЗ, 1996), застосування анальгезуючих лікарських засобів потрібно проводити не за проханням пацієнта, а за призначенням лікаря у фіксовані проміжки часу. Кожну наступну дозу вводять до того, як дія попередньої повністю завершиться. Дозу анальгетика підбирають індивідуально, згідно сили болю та її характеру, що забезпечує хворому оптимальне знеболювання (З. Чушинська, 1996). Для оптимізації фармакотерапії больових синдромів необхідно знати не тільки особливості фармакодинаміки та механізми дії анальгетиків, але й долю введених ліків на рівні фармакокінетики - всмоктування, розподілу, біотрансформації та елімінації препаратів. Закономірності фармакокінетики анальгетиків мають велике значення, оскільки саме на основі аналізу взаємодії ліків та організму можна провести вибір найбільш ефективного та безпечного препарату в залежності від генезу болю. Біль завжди пов'язаний із зміною гомеостазу організму, проникності біологічних бар'єрів (П.Д. Горизонтов, 1981), супроводжується порушенням метаболічних процесів, що відбивається на фармакокінетиці (M. Schuitmacer 1999, М. Valle, 1991). Таким чином, створення та впровадження у медичну практику нових анальгетиків неможливе без детального вивчення їх фармакокінетичних параметрів, в тому числі на фоні больового синдрому.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Дисертаційну роботу виконано у відділі протизапальних та анальгезуючих засобів Інституту фармакології та токсикології АМН України згідно плану науково-дослідної роботи АМНУ на тему “Експериментальна фармакотерапія больових синдромів”, номер держреєстрації - №0195U0055.

Мета роботи та завдання дослідження. Метою роботи було вивчити в експерименті фармакокінетику піродазолу при різних шляхах введення та встановити її особливості при больовому синдромі. Для досягнення поставленої мети було необхідно вирішення наступних задач:

Вивчити фармакокінетику Н3-піродазолу при внутрішньошлунковому введенні.

Встановити особливості фармакокінетики Н3-піродазолу при внутрішньом'язовому введенні у порівнянні з внутрішньошлунковим.

Встановити відмінності фармакокінетики Н3-піродазолу від такої Н3-парацетамолу при внутрішньошлунковому введенні.

Дослідити відмінності фармакокінетики Н3-піродазолу від такої Н3-парацетамолу при експериментально змодельованому больовому синдромі.

Вивчити залежність “концентрація в крові - анальгетичний ефект” Н3-піродазолу.

Об'єкт дослідження. Фармакокінетика анальгетичних лікарських засобів; вплив патологічного стану на фармакокінетику лікарських засобів.

Предмет дослідження. Фармакокінетика потенційного неопіоїдного анальгетика піродазолу. Вплив больового синдрому на фармакокінетику піродазолу та препарату порівняння парацетамолу.

Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач були використані радіологічні, фармакологічні, математичні методи. Для дослідження кінетики вмісту Н3-піродазолу у біологічних рідинах та тканинах експериментальних тварин використано радіологічний метод аналізу. Фармакокінетичний аналіз було проведено у рамках одночастинної моделі із всмоктуванням та за допомогою немодельних параметрів (метод статистичних моментів); анальгетичну активність піродазолу вивчено на загальноприйнятих моделях ноцицептивної стимуляції “гаряча пластина”, “оцтовокислі корчі” , Randall et Sallitto, Tail - flick.

Наукова новизна: фармакокінетика анальгетик піродазол

Вперше вивчено фармакокінетику потенційного неопіоїдного анальгетика піродазолу при внутрішньошлунковому та внутрішньом'язовому введенні (майже 100% біодоступність, тривале перебування в крові та органах, тощо).

Встановлено різний вплив експериментального больового синдрому на фармакокінетику анальгетиків, що вивчались: зростання тривалості перебування в організмі Н3-піродазолу та зниження цього показника у Н3-парацетамолу.

Показано, що Н3-парацетамол виводиться нирками (70-75%) та шлунково-кишковим трактом (25-30%) як при внутрішньошлунковому, так і внутрішньом'язовому введенні.

Знайдено пряму залежність “концентрація в крові - анальгетичний ефект” та “концентрація в головному мозку - анальгетичний ефект” на моделі “гаряча пластина” та зворотню залежність на моделях ноцицептивної стимуляції “оцтовокислі корчі”, Randall et Sallitto, Tail - flick у піродазолу.

Теоретичне та практичне значення роботи. В процесі виконання роботи встановлено, що піродазол має майже 100% біодоступність, інтенсивно розподіляється по органам та тканинам, тривало елімінує з організму як при внутрішньошлунковому, так і при внутрішньом'язовому шляхах введення. На моделях ноцицептивної стимуляції (периферична мононейропатія та каоліновий набряк) показано особливості фармакокінетики потенційного неопіоїдного анальгетика піродазолу та парацетамолу при болі в експерименті: в протилежність парацетамолу, час перебування Н3-пиродазола в організмі, на фоні больового синдрому, збільшується. Результати проведених досліджень розширюють уявлення про фармакокінетику неопіоїдних анальгетиків, зокрема при больовому синдромі, що може бути використано для оптимізації застосування цих засобів.

Особистий внесок здобувача. Результати досліджень, викладені в дисертації, отримані особисто здобувачем. Планування етапів дослідження, аналіз літературних джерел, первинного матеріалу, статистична обробка здобутих результатів, розробка основних положень, висновків, практичних рекомендацій проведено дисертантом особисто. Співавтори опублікованих робіт надавали консультативну допомогу по технічним та теоретичним питанням.

Апробація роботи. Матеріали дисертації викладено та обговорено на Всеросійській науковій конференції “Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии” (С.- Петербург, 1999), на “І Українській конференції молодих вчених, присвяченої пам'яті
В.В. Фролькіса” (Київ, 2000), VII Російському національному конгресі “Человек и лекарство” (Москва, 2000), на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених “Актуальні проблеми профілактичної медицини” (Київ, 2000), на Міжнародній конференції “Хімія азотовмісних гетероциклів” (Харків, 2000), на Конференції молодих вчених “Актуальні проблеми фармакології та токсикології” (Київ, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 12 наукових праць, 6 статей (у тому числі 5 у виданнях, рекомендованих ВАК України) та 6 тез доповідей.

Впровадження результатів роботи. Результати роботи впроваджено в учбовий процес кафедр фармакології Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця, Івано-Франківської медичної академії, Національної Української фармацевтичної академії, Одеського державного медичного університету.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 155 сторінках машинописного тексту та складається із вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали та методи досліджень”, 3 розділів власних досліджень. Роботу проілюстровано 65 таблицями, 14 рисунками. Список літератури має 197 найменувань, з яких 99 вітчизняних та 98 іноземних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал, моделі та методи досліджень. Експериментальні дослідження виконані на 678 білих щурах (щури-самиці лінії Wistar) та 245 білих мишах, яких утримували на стандартному раціоні віварію Інституту фармакології та токсикології АМН України.

Вивчали фармакокінетику піродазолу та парацетамолу, мічених по тритію у невизначеному положенні (Н3-піродазол та Н3-парацетамол), що були отримані з Інституту ядерних досліджень НАН України. При внутрішньошлунковому введені препаратів застосовували метод радіоактивної індикації. Для цього до нерадіоактивного анальгетика додавали радіоактивний (Н3-піродазол та Н3-парацетамол, відповідно). Щурам піродазол вводили внутрішньошлунково (1/10LD50 - 31,5 мг/кг) та внутрішньом'язово (1/10LD50 - 1,95 мг/кг), парацетамол - внутрішньошлунково (1/10LD50 - 242,5 мг/кг) у вигляді водно-спиртової емульсії. Утримання радіоактивності вивчали за методом (В.А. Жила, А.В. Грачов, 1988) з використанням методичних рекомендацій (УкрНИИТИ, 1975). У щурів кров вилучали через 0,5; 1; 2; 4; 8; 24 та 48 год. при внутрішньошлунковому і через 5, 15, 30 хвилин та 1; 2; 4; 8; 24; 48 год. при внутрішньом'язовому введенні піродазолу, і через 0,25; 0,5; 1; 2; 4 та 6 год. при внутрішньошлунковому введені парацетамолу. Щурів під тіопенталовим наркозом перфузували крізь правий шлуночок серця і виділяли органи та тканини. Кров та наважки тканин, вагою 200 мг, які містили Н3-піродазол, Н3-парацетамол, гомогенізували, розміщали у віали та піддавали гідролізу у 2М КОН при 40С на протязі 24 год. Сечу та кал солюбилізували таким же чином. Визначення радіоактивності сечі проводили у окремих дослідах. Щурам, яким давали анальгетик одноразово, за 1 добу перед введенням дослідної речовини, проводили водне навантаження, шляхом внутрішньочеревинного введення дистильованої води із розрахунку 5 мл на 100 г маси тіла. Потім тварин розміщали у ділильні клітини і збирали сечу у мірний посуд у різні строки експерименту - через 0,5; 2; 4; 6; 24 та 48 год. після введення. Визначали об'єм сечі, яка виділялась за певний проміжок часу, та визначали її радіоактивність. Аліквоти гідролізату нейтралізували оцтовою кислотою та вносили у віали з радіаційним сцинтилятором, метилцелозолем, етанолом та через 10-12 год. піддавали радіометрії на рідинному лічильнику фірми “ЛКБ-Прилади” (Швеція). Одержані результати виражали в мкг/мл, мкг/г. Фармакокінетичний аналіз було проведено у рамках одночастинної моделі із всмоктуванням (В.Н. Соловьев ті ін., 1980) та за допомогою немодельних параметрів (метод статистичних моментів) (А.А. Фирсов, В.К. Пиотровский., 1984; В.К. Пиотровский, 1986). Первинну експериментальну оцінку абсолютної біодоступності проводили шляхом апроксимації кореляційного рівняння (Р.А. Мусин, А.А. Пентюк, 1993):

БД=(-7,8±0,9)·104·1/Кзв+(91,9±3,5)

Константу зв'язування Кзв піродазолу з сироватковим альбуміном людини (САЛ) фірми “Reanal” (Угорщина) визначили шляхом спектрофотометричного титрування розчину САЛ (С=0,25 мг/мл) у tris · HCl буфері (рН=7,4) розчином піродазолу, з даних про зміну оптичної щільності, при довжині хвилі 260 нм (ДD260), з графіка 1/ДD=f(1/C) (О.В. Свердлова, 1985), котрий являє собою пряму лінію у випадку утворювання монокомплексу. Зміни оптичної щільності ДD, реєстрували на спектрофотометрі Shimadzu MPS-5000 (Японія). Анальгетичну активність піродазолу вивчали на загальноприйнятих моделях ноцицептивної стимуляції “гаряча пластина” (E. Komlos еt al, 1950), оцтовокислі корчі (R.L. Wood, 1941), Randall et Sallitto (L.O. Randall, J.J. Sallitto, 1966), Tail - flick (F.E. D`Amoue, D.L. Smalh, 1941). Больовий синдром моделювали: периферична мононейропатія (F. Jazati, G. Guilbaund, 1991) та каоліновий набряк (L.O. Randall, J.J. Sallitto, 1966). Коефіцієнт кореляції “концентрація - ефект” розраховано згідно (Ю.И. Иванов,
О.Н. Погорелюк, 1994). Режим повторного введення піродазолу в експерименті розраховували згідно (В.Н. Соловьев, та ін., 1980). Числові результати підлягали математичній обробці з використанням загальноприйнятих методів статистики та визначенням ступеня вірогідності за t-критерієм Ст'юдента (М.Л. Беленький, 1963).

Результати досліджень та їх обговорення. При виборі методу дослідження кінетики піродазолу у біологічних рідинах та тканинах дослідних тварин, ми зупинились на радіологічному методі аналізу. Піродазол вводили внутрішньошлунково в умовно-терапевтичній дозі (1/10 LD50), яка дорівнює 31,5 мг/кг. Криві концентрації Н3-піродазолу в крові та органах наведено на рис 1. Отримані дані більш повно були описані у рамках одночастєвої моделі із всмоктуванням.

Для Н3-піродазолу характерне повільне досягнення максимальних концентрацій у крові та досліджених органах (рис 1). Час визначення максимальної концентрації в крові та розрахунковий час досягнення максимальної концентрації істотно не відрізнялись - 4 та 4,452 год. відповідно.

Н3-піродазол інтенсивно розподіляється по органам та тканинам, що відображається у значеннях уявного об'єму розподілу (Vd) та у рівнях концентрації у досліджуваних органах. Відношення концентрації Н3-піродазолу у тканинах до концентрації у крові (коефіцієнт розподілу - Кr) майже у всі проміжки часу більше одиниці, що свідчить про високу проникність даної сполуки крізь гістогематичні бар'єри. Виявлено, що час напіввиведення Н3-піродазолу у головному мозку має величину Т1/2el=23,1 год.; значення коефіцієнту розподілу (Кr) у тканинах мозку більше одиниці через 24 та 48 год. після введення, що свідчить про можливість селективного утримання Н3-піродазолу у тканинах мозку.

У проміжок часу від 4 до 48 год. після внутрішньошлункового введення анальгетика, в крові елімінація домінує над всмоктуванням. Зниження концентрації в крові проходить не рівномірно. У проміжок часу 4-8 год. після введення, концентрація у крові швидко знижується, більш ніж у 2 рази у порівнянні з максимальною, яка визначається через 4 год. Тому період часу 4-8 год. можна характеризувати як б-фазу, а період часу 8-48 год., коли зниження концентрації уповільнюється, як в-фазу елімінації. В цілому, елімінація Н3-піродазолу походить з повільною швидкістю, про що свідчать період напіввиведення Т1/2=6,30 год., величина загального кліренсу Сl=0,145 л/кг · год. та константа елімінації Кel=0,11 год-1 (табл. 1). Повільне всмоктування із шлунково-кишкового тракту та значний об'єм розподілу, можливо, є одною з причин значного часу напіввиведення Н3-піродазолу або продуктів його метаболізму з крові. Основний шлях елімінації піродазолу - нирковий. На протязі 48 год. більш ніж 75% від введеної дози виводиться з сечею та до 25% - з калом. Опис фармакокінетики Н3-піродазолу при внутрішньом'язовому введенні було проведено у рамках так званого системного підходу (метод статистичних моментів), згідно з яким організм розглядається як відкрита система, внутрішня структура якої (тобто детальна картина розподілу та виведення лікарського засобу) на конкретизується.

Рисунок 1. Концентрація Н3-піродазолу в крові та органах щурів при одноразовому внутрішньошлунковому введенні в дозі 31,5 мг/кг

Рисунок 2. Концентрація Н3-піродазолу в крові та органах щурів при одноразовому внутрішньом'язовому введенні в дозі 1,95 мкг/мл

Вихідним сигналом для цієї системи є надходження препарату в організм, а вихідним - концентрація чи фармакологічний ефект.

Фармакокінетичні криві динаміки концентрації Н3-піродазолу у крові та органах, що досліджувались, наведено на рис 2. Значна концентрація Н3-піродазолу в крові та органах визначались вже через 5 хв. Максимальна концентрація в крові визначалась через 0,5 год. (табл. 1) і дорівнювала 18,04 мкг/мл. У проміжок часу 0,5-4 год., концентрація повільно знижується. Через 8 год. у крові та органах, що досліджувались, також визначається другий пік концентрації. Другий пік концентрації можна пояснити процесами перерозподілу Н3-піродазолу в організмі.
Н3-піродазол тривалий час знаходиться в організмі (МRТ=10,19 год.). При внутрішньом'язовому введенні Н3-піродазол менш інтенсивно розподіляється по тканинам організму у порівнянні з внутрішньошлунковим. Величина стаціонарного об'єму розподілу Vss свідчить лише про можливість розподілу дослідної речовини у позаклітинній рідині. Значення коефіцієнту розподілу Кr у тканинах мозку має стабільну величину у проміжок часу 5 хв. - 8 год. після введення препарату, що свідчить про синхронність змін концентрації у крові та мозку. Значні величини часу напіввиведення (Т1/2el=28,02 год.) та середнього часу утримання (МRТ=42,03 год.) свідчать про тривалий час перебування досліджуваної речовини у тканинах головного мозку.

Процеси елімінації при внутрішньом'язовому введенні відображаються у величинах Кel та Т1/2 (табл. 1).

У цілому елімінація Н3-піродазолу та/чи його метаболітів з організму тварин походить досить повільно, про що свідчить значна величина площі під фармакокінетичною кривою (АUС) на фоні достатньо низької величини загального кліренсу (Сl). Основним шляхом елімінації є нирковий. Анальгетик повністю виділяється із організму на потязі 2 діб після введення (табл. 1).

Однією з основних задач фармакокінетики є оцінка біодоступності лікарського засобу. Згідно сучасним уявленням - біодоступність (біоеквівалентність) є одним з критеріїв ефективності фізіологічно-активних сполук і характеризується двома параметрами: ступенем біодоступності (відносна кількість лікарського засобу, що всмоктується з місця введення у системний кровообіг) та швидкістю, з якою цей процес відбувається (В.Н. Соловьев та ін, 1980, А.А Фирсов, В.К Пиотровский, 1984).

Таблиця 1

Фармакокінетичні параметри Н3-пиродазолу (31,5 мг/кг) та Н3-парацетамолу (242,5 мг/кг) при одноразовому введенні білим щурам

При внутрішньом'язовому введенні Н3-піродазолу всмоктування проходить з більшою швидкістю, ніж при внутрішньошлунковому, що відображено у відповідних Тmax. Величина площі під фармакокінетичною кривою АUС при внутрішньошлунковому введенні нижче, ніж при внутрішньом'язовому, але середній час утримання МRТ при внутрішньошлунковому введенні вище ніж при внутрішньом'язовому (табл. 1). Величини ж F майже рівні. Розбіжності фармакокінетичних параметрів Н3-піродазолу, що характеризують біодоступність, при даних шляхах введення можна пояснити тривалістю всмоктування,
Н3-піродазолу при пероральному введенні, коли значна кількість введеної речовини проходить “транзитом” крізь організм. У зв'язку з тим, що анальгетик погано розчиняється у воді, і внутрівенне введення було неможливо виконати, нами була розрахована експериментальна попередня біодоступність піродазолу, як представника слабих луг
(Р.А. Мусин, А.А. Пентюк, 1993). Її величина визначена за допомогою кореляції 1/Кзв (САЛ) і дорівнювала 90%.

На теперішній час немає анальгетика, подібного за хімічною структурою до піродазолу. Тому при виборі препарату порівняння ми виходили з того, щоб тестовий препарат широко використовувався у клініці, був широко відомий, та по своїм фізико-хімічним та фармакологічним властивостям був схожим на піродазол. Таким вимогам відповідає, вибраний нами у якості препарату порівняння - парацетамол.

При виборі методу дослідження фармакокінетики парацетамолу при внутрішньошлунковому введенні, ми також зупинились на радіологічному методі. Н3-парацетамол вводили у дозі 242,5 мг/кг (1/10 LD50). Основні фармакокінетичні параметри Н3-парацетамолу співпали з науковими (Goodman A., Gilman L., 1996). Було виявлено розбіжності у фармакокінетиці Н3-піродазолу і Н3-парацетамолу на стадіях всмоктування, розподілу та елімінації з організму (табл. 1).

Н3-парацетамол швидше всмоктується з шлунково-кишкового тракту (Кabs=1,60 год-1, Т1/2abs=0,435 год., Тmax=1,133 год.), менш тривало перебуває у організмі (Т1/2=1,65 год., МRТ=2,37 год.), у тому числі в головному мозку (Т1/2el=3,465 год.), швидше елімінує (Сl=0,364 л/кг · год., Т1/2=1,65 год.). Нирковий шлях елімінації є основним, як парацетамолу (90% від веденої дози), так і піродазолу (75% від введеної дози).

Біль завжди пов'язано із зміною гомеостазу організму, утворенням різних метаболітів, зміною проникності біологічних бар'єрів тощо. Це обумовлено викидом у кров адреналіну, активацією сітчастого утворення, підбугорно-гіпофізарно-надниркової системи (П.Д. Горизонтов, 1981). Зміни гомеостазу організму можуть впливати і на фармакокінетику лікарських засобів. У цьому плані нами було досліджено фармакокінетику Н3-піродазолу та Н3-парацетамолу на моделях ноцицептивної стимуляції - периферична мононейропатія та каоліновий набряк. Нами було виявлено помітні розбіжності між основними фармакокінетичними параметрами Н3-піродазолу при внутрішньошлунковому введенні, на фоні больового синдрому (рис 3). Максимальна концентрація в усіх трьох групах визначається через 4 год. Але у контрольній групі вона у 1,34 рази вище, ніж у тварин з периферичною мононейропатією та у 1,19 раз вище, ніж у тварин з каоліновим набряком (рис 3).

Рисунок 3. Динаміка зміни концентрації Н3-піродазолу в крові щурів з експериментальним больовим синдромом при одноразовому внутрішньошлунковому введенні в дозі 31,5 мг/кг

Рисунок 4. Динаміка зміни концентрації Н3-парацетамола в крові щурів з експериментальним больовим синдромом при одноразовому внутрішньошлунковому введенні в дозі 242,5 мг/кг

Значно зростає величина середнього часу утримання (МRТ), що пояснюється зростанням у тварин з больовим синдромом уявного об'єму розподілу Vd та зниженням загального кліренсу Сl (табл. 2). Величина уявного об'єму розподілу на моделі каолінового набряку вище у 1,73 рази, а у щурів з периферичною мононейропатією - у 1,45 рази, ніж у контролі. Це вказує на більш повний розподіл Н3-піродазолу по тканинам організму при больовому синдромі. На фоні больового синдрому значно зростає величина часу напіввиведення Н3-піродазолу з крові (табл. 2). Це обумовлює зростання площі під кривою АUС “концентрація в крові - час” у тварин з больовим синдромом при периферичній мононейропатії у 1,83 рази, а при каоліновому набряку - у 1,27 рази у порівнянні з контрольною групою. Фармакокінетика Н3-парацетамола при больовому синдромі у порівнянні з Н3-піродазолом, має протилежні зміни. При внутрішньошлунковому введенні Н3-парацетамолу у тварин з больовим синдромом, як і у тварин без болі, максимальна концентрація Сmax визначалась через 1 год. - 125,61 мкг/мл (периферична мононейропатія), 117,81 - (каоліновий набряк), та 246,10 - (без болю) (рис. 4). Всмоктування проходить приблизно з однією швидкістю, як з болем, так і без нього (табл. 2). У тварин з болем значно знижується час напіввиведення Т1/2 та зростає кліренс Сl, за рахунок чого, майже у 2 рази, знижується один з основних критеріїв біодоступності - площа під фармакокінетичною кривою АUС (табл. 2).

Вивчення залежності “концентрація в крові - ефект” та розробка на основі цих даних фармакотерапії больових синдромів, які відрізняються по патогенезу та клінічним проявам, є актуальним, тому що ефективність анальгетика у значній мірі залежить від його фармакокінетики
(В.П. Жердев, 1999). При дослідженні залежності “концентрація - ефект” визначено пряму кореляційну залежність між концентрацією у крові та ефектом (r1=0,811512; р<0,01), та концентрацією у головному мозку та ефектом (r2=0,785906; р<0,01) на моделі ноцицептивної стимуляції “гаряча пластина”. Виявлено також значний паралелізм між тривалістю аналгезії та величинами МRТ=39,62 та Т1/2el=23,01 год. у головному мозку. Виявлено достовірну негативну залежність між концентрацією Н3-піродазолу в крові та динамікою аналгезії на моделях ноцицептивної стимуляції “оцтовокислі корчі” (r3= -0,91064; р<0,002), “Tail-flick”
(r4= -0,95382; р<0,001), “Randall et Sallitto”, лапа з набряком (r5= -0,86601; р<0,001) та “Randall et Sallitto”, лапа без набряку (r6= -0,96623; р<0,001). У зв'язку з тим, що нами визначалась сумарна радіація (Н3-піродазол), не виключена можливість того, що зворотну кореляцію обумовлено інактивацією дослідної речовини. Це є стороннім свідченням залучення Н3-піродазола у процеси метаболізму.

Таблиця 2

Фармакокінетичні параметри Н3-піродазола (31,5 мг/кг) та Н3-парацетамола (242,5 мг/кг) при одноразовому внутрішньошлунковому введенні

Примітка: * - Р>0,05 по відношенню до контролю

Размещено на http://www.allbest.ru

Оскільки більш тривала та інтенсивна аналгезія визначалася на тесті “гаряча пластина”, нами з допомогою фармакокінетичних параметрів було розраховано режим наступного введення піродазолу на цій моделі (1,6 мг/кг з інтервалом введення 8 год.). Вибраний режим дозування давав виражений анальгетичний ефект (63,9-154,0%) на протязі всього часу дослідження - (30 год).

ВИСНОВКИ

Н3-піродазол при внутрішньошлунковому введенні білим щурам в дозі 1/10 LD50 (31,5 мг/кг) тривало всмоктується (T1/2abs=1,733 год.; Kabs=0,40 год-1); має майже 100% біодоступність (Cmax=19,60 мкг/мл; Tmax=4,452 год.; МRТ=18,45 год.; АUС=217,77 мкг·год/мл; F=99,7%; тривало знаходиться в організмі (Т1/2=6,30 год.; МRТ=18,45 год.); проникає крізь різні фізіологічні бар'єри, у тому числі і гематоенцефалічний (0,69% від введеної дози Т1/2el= 23,10 год.).

При внутрішньом'язовому введенні в дозі 1,95 мг/кг (1/10LD50)
Н3-піродазол, у порівнянні із внутрішньошлунковим введенням, в 4,5 рази швидше всмоктується (Tmax=0,5 год.), менш тривало циркулює у крові (Т1/2 =4,34 год.; МRТ=10,19 год.).

Н3-піродазол та/чи його метаболіти як при внутрішньошлунковому (Т1/2=6,30 год.; Сl=0,145 л/кг·год.), так і при внутрішньом'язовому (Т1/2=4,34 год.; Сl=0,007 л/кг · год.) введенні тривало (до 48 год.) виводиться із організму з сечею та калом. Основний шлях елімінації - ренальний (більше 70%).

Н3-парацетамол при внутрішньошлунковому введенні у порівнянні з Н3-піродазолом, в 4 рази швидше всмоктується (T1/2abs=0,435 год.; Tmax=1,133 год.), і менш тривало перебуває в організмі (Т1/2 =1,660 год.; МRТ=2,37 год., Сl=0,363 л/кг·год.), у тому числі у головному мозку (Т1/2el= 3,46 год.).

Больовий синдром змінює фармакокінетику Н3-піродазолу при внутрішньошлунковому введенні - уповільнюється його виведення із крові, зростає середній час утримання, знижується кліренс, за рахунок чого зростає площа під фармакокінетичною кривою: T1/2=17,32 год.; МRТ=32,5 год.; Сl=0,079 л/кг·год.; AUC=397,42 мкг · год./мл; на моделі “периферична мононейропатія” та T1/2=13,86 год.; Сl=0,114 л/кг·год.; МRТ=28,06 год. AUC=276,87 мкг · год./мл; - на моделі “каоліновий набряк”, що свідчить про значне зростання тривалості циркуляції анальгетика у крові.

При больовому синдромі фармакокінетика Н3-парацетамола у порівнянні з Н3-піродазолом має протилежні зміни - у 2 рази знижуються площа під фармакокінетичною кривою, максимальна концентрація, та зростає кліренс: AUC=301,05 мкг·год./мл; Сmax=125,61 мкг/мл; T1/2=1,307 год.; Сl=0,806 л/кг·год. на моделі “периферична мононейропатія” та AUC=301,05 мкг·год./мл; Сmax=125,61 мкг/мл; T1/2=1,307 год.; Сl=0,790 л/кг·год. - на моделі “каоліновий набряк”, що свідчить про значне зниження тривалості його циркуляції в організмі.

Між концентрацією Н3-піродазолу в крові, тканинах головного мозку та анальгетичним ефектом на моделі ноцицептивної стимуляції “гаряча пластина” реєструється пряма кореляційна залежність (відповідно r1 = 0,811512, r2 = 0,785906), і зворотня кореляційна на моделях Tail-flick (r4 = -0,95382), Randall et Sallitto (відповідно r5 = -0,86601; r6 = -0,96623), “оцтовокислі корчі” (r3= -0,91064), що є посереднім свідченням залучення
Н3-піродазолу в процеси метаболізму.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

Ядловський О.Є. Порівняльна фармакокінетика основних фармакокінетичних параметрів піродазолу при ентеральному та парентеральному введенні // Ліки. - 1999. - №5-6. - С. 109 - 111.

Трінус Ф.П., Ядловський О.Є., Михайлов С.А. Фармакокінетика піродазолу (Д-57) при пероральному введенні // Ліки. - 2000. - №1-2. - С. 69-71.

Ядловский О.Є, Бухтіарова Т.А. Фармакокінетика піродазолу при больовому синдромі // Медична Хімія. - 2000. - Т.2, №2. - С. 62-64.

Ядловський О.Є, Лакіза Т.Ю., Шатиркіна Т.В., Бухтіарова Т.А. Показники токсичності та параметри фармакокінетики піродазолу при ентеральному та парентеральному введенні // Современные поблемы токсикологии. - 2000. - №2. - С. 57-59.

Трінус Ф.П., Бухтіарова Т.А, Ядловский О.Є. Порівняльна фармакокінетика піродазолу та парацетамолу при внутрішньошлунковому введенні в експерименті // Одеський медичний журнал. - 2000. - Т.59, №3. - С. 4-5.

Ядловский О.Є., Горюшко Г.Г. Біодоступність нового неопіоїдного анальгетика піродазола в експерименті // Фармакологічний вісник. - 2000. - №3. - С. 34-36.

Ядловский О.Е. Фармакокинетика нового неопиоидного анальгетика пиродазола при парентеральном введении// Труды Всероссийской научной конференции “Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии”. - С.-Петербург. - 1999. - С. 244-245.

Ядловский О.Е. Фармакокинетика парацетамола при болевом синдроме в эксперименте // Праці “І Української конференції молодих вчених пам'яті В.В. Фролькіса”. - Київ. - 2000. - С. 128-129.

Ядловський О.Є. Фармакокінетика піродазолу при внутрішньом'язовому введенні // Праці Всеукраїнській науково-практичної конференції “Актуальні проблеми профілактичної медицини”. Київ. - 2000. - С. 30-31.

Ядловский О.Е. Бухтиарова Т.А., Ижаковская И.И. Фармакокинетика нового неопиоидного анальгетика пиродазола при пероральном введении // Труды VII Российского Национального конгресса “Человек и лекарство”. - Москва. - 2000. - С. 442.

Ядловский О.Е., Тринус Ф.П., Бухтиарова Т.А., Хоменко В.С., Шатыркина Т.В., Бершова Т.А. Фармакокинетика пиродазола Д-57 при болевом синдроме // Праці Міжнародної конференції “Хімія азотовмісних гетероциклів”. Харків. - 2000. - С. 246.

Ядловський О.Є., Горюшко Г.Г., Кононець Л.А. Біодоступність нового неопіоїдного анальгетика піродазолу в експерименті // Праці Конференції молодих вчених “Актуальні проблеми фармакології та токсикології”. Київ. - 2000. - С. 47-48.

АНОТАЦІЯ

Ядловський О.Є. Фармакокінетика потенційного неопіоїдного анальгетика (похідне пірролоімідазолу). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.03.05 - фармакологія. - Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ, 2001.

Дисертація присвячена вивченню фармакокінетики нового неопіоїдного анальгетика піродазолу. Встановлено високий ступень всмоктування піродазолу (майже 100% біодоступність), здатність тривалий час знаходитись в організмі (час напіввиведення Т1/2=6,30 год., при внутрішньошлунковому та Т1/2=4,34 год. при внутрішнтом'язовому введенні), проникати крізь гісто-гематичні бар'єри, у тому числі в головний мозок при внутрішньошлунковому та при внутрішньом'язовому введенні. Піродазол тривало елімінує з організму - піродазол та/чи його метаболіти виділяються з організму на протязі двох діб. Показано, що основним шляхом елімінації є нирковий. Нами виявлено, що препарат порівняння парацетамол швидше всмоктується із шлунково-кишкового тракту, але менш тривало знаходиться в організмі, у тому числі в тканинах головного мозку, ніж піродазол. Показано, що больовий синдром впливав на фармакокінетику піродазолу та препарату порівняння парацетамол. Під впливом болю в експерименті у піродазолу зростав час напіввиведення, площа під фармакокінетичною кривою, знижався кліренс. В протилежність, піродазолу, у парацетамола знижається час напіввиведення, площа під фармакокінетичною кривою, зростає кліренс. Виявлено достовірну кореляційну залежність “концентрація в крові - ефект”, на моделях ноцицептивної стимуляції “гаряча пластина”, “оцтовокислі корчі”, Tail-flick, Randall et Sallitto.

Ключові слова: піродазол, парацетамол, фармакокінетика, анальгетик, концентрація, всмоктування, елімінація.

АННОТАЦИЯ

Ядловский О.Е. Фармакокинетика потенциального неопиоидного анальгетика, производного пирролоимидазола. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 14.03.05 - фармакология. - Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины, Киев, 2001.

Диссертация посвящена изучению фармакокинетики нового неопиоидного анальгетика пиродазола.

Актуальность данного направления обусловлена тем, что болевые синдромы относятся к наиболее распространенным. Для лечения болей используют помимо хирургических, физиотерапевтических и других методов широкий спектр обезболивающих средств, среди которых центральное место занимают анальгетики. Анальгетика, идеально удовлетворяющего требованиям клиники, нет, поэтому актуальной является задача поиска и внедрения в медицинскую практику новых анальгетиков, превосходящих существующие по эффективности и/или безопасности. Важно знание и их фармакокинетики, так как это дает возможность выбрать наиболее эффективный и безопасный режим применения.

Целью данной работы было изучение фармакокинетики потенциального неопиоидного анальгетика пиродазола.

Для решения поставленной задачи были использованы радиологические, фармакологические, математические методы: при выборе метода исследования кинетики содержания Н3-пиродазола и Н3-парацетамола в биологических жидкостях и тканях, использован радиологический метод анализа. Фармакокинетический анализ был проведен в рамках одночастевой модели со всасыванием и при помощи немодельных параметров (метод статистических моментов). Анальгетическая активность пиродазола была изучена на общепринятых моделях ноцицептивной стимуляции “горячая пластина”, “уксуснокислые корчи” и др.

Пиродазол при внутрижелудочном введении белым крысам, в дозе 1/10 LD50 (31,5 мг/кг) медленно (T1/2abs=1,733 ч; Kabs=0,40 ч-1) всасывается; максимальная концентрация в крови определялась через 4 ч после введения и составляла 19,6 мкг/мл. Н3-пиродазол обладает биодоступностью (F=99,7%); продолжительно находится в организме (Т1/2=6,30 ч; МRТ=18,45 ч); проникает через различные гистогематические барьеры, в том числе и через гематоэнцефалический (0,69% от введенной дозы Т1/2el= 23,10 ч). Пиродазол и/или его метаболиты интенсивно распределяются по органам и тканям организма (Vd = 1,315 л/кг).

При внутримышечном введении в дозе 1,95 мг/кг (1/10 LD50)
Н3-пиродазол, по сравнению с внутрижелудочным введением, в 4,5 раза быстрее всасывается (Tmax=0,5 ч), однако менее длительно циркулирует в крови (Т1/2 = 4,34 ч; МRТ=10,19 ч). При внутрижелудочном введении анальгетик так же проникает через гематоэнцефалический барьер.

Пиродазол и/или его метаболиты, как при внутрижелудочном, так и при внутримышечном введении длительно (до 48 ч) выводится из организма с мочой и калом. Основной путь выведения пиродазола и/или его метаболитов - ренальный (более 70%).

В исследовании важно было сопоставить фармакокинетику изучаемого анальгетика с фармакокинетикой широко используемого неопиоидного анальгетика. В связи с тем, что анальгетиков, по химической структуре подобных пиродазолу, на сегодняшний день не существует, в качестве препарата сравнения был выбран парацетамол, как анальгетик, подобный по своим физико-химическим и фармакологическим свойствам пиродазолу. Препарат сравнения парацетамол при внутрижелудочном введении, в сравнении с пиродазолом, в 4 раза быстрее всасывается (T1/2abs=0,435 ч; Tmax=1,133 ч). Однако менее длительно пребывает в организме (Т1/2 =1,660 ч; МRТ=2,37 ч, Сl=0,363 л/(кг·ч)), в том числе в головном мозге (Т1/2el = 3,46 ч), что может рассматриваться как преимущество пиродазола перед парацетамолом.

Боль всегда связана с изменением гомеостаза организма, образованием различных метаболитов, изменением проницаемости биологических барьеров. Изменения гомеостаза могут влиять на фармакокинетику лекарственных препаратов.

В этом плане нами было исследовано фармакокинетику
Н3-пиродазола и Н3-парацетамола. Болевой синдром изменяет фармакокинетику пиродазола при внутрижелудочном введении - замедлятся выведение его из крови, что отражается в увеличении периода полувыведения Т1/2 до 17,32 ч (периферическая мононейропатия) и 13,86 ч (каолиновый отек), увеличении среднего времени удержания, снижении общего клиренса, за счет чего возрастает величина площади под фармакокинетической кривой.

Болевой синдром иначе влияет на фармакокинетику препарата сравнения парацетамол. В противоположность пиродазолу - в 2 раза снижаются один из основных критериев биодоступности - площадь под фармакокинетической кривой, максимальная концентрация в крови Сmax , а также увеличивается общий клиренс, что свидетельствует о значительном снижении продолжительности его циркуляции в организме.

При исследовании зависимости “концентрация в крови - анальгетический эффект” на модели ноцицептивной стимуляции “горячая пластина” регистрируется прямая корреляционная зависимость, а обратная корреляционная зависимость на моделях Tail-flick, Randall et Sallitto, “уксуснокислые корчи”, что, по-видимому, обусловлено метаболическими превращениями пиродазола.

Полученные данные позволяют говорить о том, что с фармакокинетических позиций, пиродазол может рассматриваться как анальгетик пролонгированного действия с центральным компонентом.

Ключевые слова: пиродазол, парацетамол, фармакокинетика, анальгетик, концентрация, всасывание, элиминация.

SUMMARY

Yadlovsky O.E. The pharmacokinetics of a prоspective nonopioid analgesic, a derivative of pirroloimidazol. - Manuscript.

A thesis for a candidate's degree in specialty 14.03.05. - pharmacology. - Institute of Pharmacology and Toxicology Academy of Medical Science of Ukraine, Kyiv, 2001.

A thesis is designed to the pharmacokinetics of a new nonopioid analgesic pirodazol. A high degree of pirodazol absorption as well as its ability to persist in an organism for a long period of time, and to penetrate through the hystohaematic barriers including brain, being administered both oral and intramuscular were shown. The pharmacokinetics parameters of pirodazol, oral rout administration: T1/2abs=1,733 h; Kabs=0,40 h-1; the biovailability between 100% (Cmax=19,60 mkg/ml; Tmax=4,452 h; МRТ=18,45 h; АUС=217,77 mkg·h/ml; F=99,7%). The pharmacokinetics parameters of pirodazol, intramuskular rout administration: Tmax=0,5 h, Т1/2 =4,34 h; МRТ=10,19 h.

Pirodazol is intensively eliminated out organism, wherein kidneys are the main route of pirodazol elimination. It was revealed that a reference drug - paracеtamol possesses a higher level of absorption (T1/2abs=0,435 h; Tmax=1,133 h), but less persistence time, then those of pirodazol (Т1/2 =1,660 h; МRТ=2,37 h). It was also shown that under a pain syndrome both a pirodazol half- life and area under pharmacokinetics curve were increased, whereas clearance remained decreased. A correlation between pirodazol level and its effect in vivo was found to be significant using various nociceptive model: hot plate, Tail-flick, Randall et Sallitto et al.

Key words: pirodazol, paracеtamol, pharmacokinetics, concentration, absorption, elimination, analgesic.

Размещено на Allbest.ru