Preview

Фармакокинетика и Фармакодинамика

Расширенный поиск

Координационное соединение кобальт бис(цитрато)станнат - результат поиска новых противогриппозных лекарственных средств

Полный текст:

Аннотация

Изучены фармакологические свойства нового координационного соединения - биологически активного вещества - кобальт бис(цитрато)станната. В результате проведённых исследований установлено, что соединение проявляло выраженную противовирусную активность в отношении вируса гриппа человека штаммов А/Гонконг/1/68 (H3N2), А/PR/8/34 (H1N1) М и вируса гриппа птиц H5N3 на культуре ткани хорион-алантоисных оболочек (ХАО) 11-12 суточных куриных эмбрионов и монослойной культуре клеток MDCK. Соединение относится к малотоксичным (при внутрибрюшинном введении крысам LD50 = 206,63 мг/кг; пероральном - LD50 = 1836,76), что дает перспективу для дальнейшего его доклинического исследования как противовирусного средства.

Для цитирования:


Матюшкина М.В., Годован В.В., Сейфуллина И.И., Гридина Т.Л. Координационное соединение кобальт бис(цитрато)станнат - результат поиска новых противогриппозных лекарственных средств. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2014;(1):52-56.

For citation:


Matyushkina M.V., Godovan V.V., Seyfullina I.I., Grydina T.L. Coordination compounds cobalt bis(citrate)stannate - are results of searching new antiinfluenza drugs. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2014;(1):52-56. (In Russ.)

Введение

По данным ВОЗ, грипп занимает первое место по частоте и количеству случаев в мире, что предопределяет социальное  и экономическое значение данной проблемы. По статистике гриппом ежегодно в мире заболевает до 500 млн.  человек  [1]. Смертность  вследствие  постгриппозных осложнений составляет  7,5-23 на 100 тыс. населения, причём большая часть этих смертей приходится на детей до 5 лет и людей старше 65 лет. Ежегодные эпидемии гриппа приводят к развитию или обострению имеющихся  в анамнезе  хронических  заболеваний  [2]. Естественно, что огромным является и экономический ущерб от эпидемий  гриппа.  Проблема  заболеваемости гриппом усугубляется еще и тем, что вспышки  и эпидемии гриппа прогнозируются  с трудом; вирусы гриппа А и В отличаются  чрезвычайной антигенной  изменчивостью, а наблюдающаяся реассортация  между штаммами вируса гриппа  А человека,  млекопитающих  и птиц увеличивает риск возникновения новых пандемических штаммов [3]. Кроме того, в течение 10-15 последних лет вирусы  гриппа  птиц  в  результате  мутаций изменили свои биологические свойства,  приобрели  возможность инфицировать людей и вызывать очень  тяжёлые  клинические  формы  заболевания, значительный  процент которых  заканчивается летально  [4]. Это  сказывается на эффективности вакцинации, рекомендованной ВОЗ в качестве основного средства борьбы против гриппа.

Другим способом  профилактики и лечения  гриппа является  фармакотерапевтическое воздействие, включающее средства этиотропной, иммунокорригирующей и симптоматической  терапии.   Среди приоритетной группы этиотропных  препаратов  ведущее место на сегодня занимают  те, которые оказывают прямое противовирусное действие. Однако арсенал противогриппозных средств на современном фармацевтическом рынке


В этом плане внимание исследователей привлекают металлокомплексы, ряд которых  обладает достаточно широким спектром  антибактериальной и противовирусной активности [7, 9, 10]. В частности, установлено, что металлокомплексы могут действовать на вирус различными  путями: инактивировать вирус, заняв  на его поверхности   активные   центры;  проникать через  липидную  оболочку  вируса;  препятствовать его размножению в клетке; разрушать вирус вне клетки [11, 12].невелик и представлен фактически  двумя группами: ингибиторы   нейраминидазы (осельтамивир, занамивир) и блокаторы М -каналов (амантадин, ремантадин). К сожалению,  эти препараты  не идеальны:  имеют достаточно широкий спектр противопоказаний и нежелательных эффектов, ограничения применения (возраст, беременность, лактация), быстрое возникновение фармакорезистентности, достаточно  высокая  стоимость  и другие [5, 6]. Можно выделить и третью группу противогриппозных препаратов,  которые  одновременно обладают противовирусной и иммуномодулирующей  активностью  (умифеновир, инозин  пранобекс, альтабор, интерфероны и другие) [7], но они  также не лишены недостатков  [8]. В связи  с вышеизложенным сегодня продолжается интенсивный поиск эффективных и безопасных противогриппозных средств.

Цель исследования

Цель данного исследования — это изучение противогриппозной активности нового биологически активного вещества (БАВ) — кобальт бис(цитрато)станната.

Материалы и методы

БАВ  —  кобальт   бис   (цитрат)   станната   формулы  [Co(H  O) ][Sn(НCitr) ]·4H O  (М  = 735,7  г/моль) синтезировано на  кафедре  общей  химии  и биополимеров Одесского национального  университета имени  И.И.  Мечникова под  руководством  заслуженного деятеля  науки  и техники  Украины,  проф. И.И.  Сей- фуллиной. По данным  рентгеноструктурного анализа (РСА),   соединение  построено   с центросимметрических  октаэдрических катионов  [Co(H  O)]2- , анионов


В кристаллах комплексные катионы  и анионы объединены  непосредственно между собой  и через кристаллизационные молекулы  воды водородными связями  в трёхмерный  каркас  [13]. Структурная формула нового соединения представлена  на рис. 1.[Sn(НCitr) ]2-  и  кристаллизационных  молекул воды.

Рис. 1. Структурная формула кобальта бис(цитрато)станната

Изучение  безвредности  нового БАВ in vivo показало, что соединение относится  к малотоксичным веществам (IV класс) [14] — LD при внутрибрюшинном введении крысам составило 206,63 мг/кг; пероральном — 1836,76.

Однако перед изучением  специфического действия против  вирусов  гриппа  человека  и птиц  нового БАВ первоначально определяли   степень  цитотоксичности соединения на трех клеточных моделях.

По первой модели методика  проведения исследования заключалась в создании контакта водных растворов исследуемого   вещества   в  различных   концентрациях с тест-клетками — инфузориями Colpoda  steinii (ООО

«Возрождение М», Одесса, Украина) [15]. Это позволило определить  максимально переносимую концентрацию (МПК) соединения по показателям их жизнеспособности  через 3 ч после начала контакта и тем самым установить степень цитотоксичности БАВ. Вторая модель определения степени  цитотоксичности нового БАВ проведена стандартно на культуре ткани хорион-алантоисных оболочек  (ХАО) 11-14-суточных  куриных эмбрионов [16].  Третьей  моделью  с  использованием культуры клеток МDСК (культура клеток почки  собаки) определялась МПК исследуемого БАВ, которую рассчитывали, исходя из наибольшей концентрации соединения, не вызывавшей дегенерацию клеток [17].

Противогриппозную активность  БАВ изучали в отношении штаммов  вируса  гриппа  А/Гонконг/1/68 (H3N2)  и A/PR/8/34 (H1N1), а также  вируса  гриппа птиц  H5N3,  с использованием культуры  ткани  ХАО

11-12 суточных куриных эмбрионов [16]. Эта культура считается  наиболее  приближенной к  уровню целого организма, которым является  куриный  эмбрион. Кроме того, использование культуры ткани ХАО является более

экономичным методом по сравнению с использованием  куриных эмбрионов для определения противовирусного действия веществ [16].

Расчёт  lg TИД50 (дозы,  которая  вызывает  инфицирования  50% и более фрагментов ткани ХАО) в экспериментах  in vitro проводили  по методу Кербера  Б.А. в модификации Ашмарина И.П. [18].

Оценки противовирусной активности соединения с  использованием метода  торможения развития  вирус-индуцированного цитопатического эффекта  проводили  на монослойной культуре клеток  MDCK, согласно общепринятой методики [17].

В качестве  референс-препарата  использовали Тамифлю  (осельтамивир), порошок для  приготовления суспензии  для приема внутрь по 12 мг в 1 мл во фл. по 30 мл фирмы  Хоффманн-Ля Рош (Швейцария) в концентрации 410 мкг/мл, что соответствует 1х10-3 Моль.

Статистическую значимость   антивирусной активности БАВ (р>0,05) определяли  по непараметрическому критерию знаков для связанных выборок (p по критерию знаков — К.З.) [19].

 Результаты и обсуждения

В результате проведённых  исследований выявлено, что МПК  кобальта  бис(цитрато)станната на культуре инфузорий Colpoda steinii, тканевой   культуре  ХАО и культуре клеток МDСК составила 7000, 7000 и 368 мкг/ мл,  соответственно.  Вследствие  полученных   данных по цитотоксичности нового БАВ, для определения его противогриппозной активности в отношении штамма вируса  гриппа А/Гонконг/1/68 (H3N2)   на  тканевой культуре ХАО были отобраны  следующие  дозы: 7000, 3500 и 735 мкг/мл, что соответствует  1,0х10-2,  0,5х10-3 и 1,0х10-3   Моль.  Результаты  исследований приведены в табл. 1.

Установлено, что новое  соединение в концентрации  7000 мкг/мл  полностью  подавляло  репродукцию штамма вируса гриппа А/Гонконг/1/68 (H3N2)  на тканевой  культуре ХАО по сравнению с контролем  (без применения БАВ), несколько даже превышая эффективность референс-препарата Тамифлю, который  в концентрации 410 мкг/мл  подавлял  репродукцию  вируса на 4,17 lg ТИД50.

В концентрациях 3500 и 735 мкг/мл кобальт бис(цитрато)станнат  статистически достоверно относительно контроля   подавлял  репродукцию   вируса  гриппа  (на 2,50 и 1,75 lg ТИД50), однако уступал по активности препарату сравнения.

Учитывая полученные в отношении штамма вируса гриппа  А/Гонконг/1/68 (H3N2)  результаты,  для определения  антивирусной активности нового  БАВ относительно   штамма  вируса  гриппа   А/PR/8/34  (H1N1) были выбраны концентрации 1750 и 184 мкг/мл. Приведённые  в табл. 2 результаты свидетельствуют  о том, что новое соединение в концентрациях 1750 и 184 мкг/ мл  в  значительной степени  подавляло   репродукцию вируса А/PR/8/34 (H1N1) — на 3,08 и 3,33 lg ТИД50, соответственно, по сравнению с контролем  (р<0,05),  однако  несколько уступая по эффективности Тамифлю (410 мкг/мл), который  полностью  подавлял репродукцию данного вируса — на 4,17 lg ТИД50 (р<0,05).

В отношении штамма птичьего  гриппа  H5N3  установлено, что новое соединение в концентрациях 1750 и противовирусная активность  нового соединения и препарата  сравнения на  модели  клеточной культуры МDСК представлена  в табл. 4.368 мкг/мл  полностью  ингибировало его репродукцию на тканевой  культуре ХАО — на 4,25 и 4,08 lg ТИД50 соответственно (р>0,05), превышая действие Тамифлю 410 мкг/мл) — 3,75 lg ТИД50. (табл.3)

Поскольку   МПК   кобальт  бис(цитрато)станната на этой модели ниже (368 мкг/мл), противогриппозное действие вещества изучали именно в этой концентрации.

Результаты  исследований показали, что репродукция вируса гриппа  человека штаммов А/Гонконг/1/68 (H3N2)   подавлялась   изучаемым  соединением достоверно относительно контроля 2,2 lg ТИД50, однако БАВ практически в 2 раза уступало по активности референс-препарату (4,33 lgТИД50). В отношении штамма А/PR/8/34  (H1N1)   ингибирование  репродукции был несколько ниже при использовании и нового БАВ, и Тамифлю  (1,6 и 3,33 lg ТИД50, соответственно). Но в обоих  случаях торможение репродукции было  статически достоверным  (р> 0,05 по К.З.)  по отношению к контролю.

 

Результаты

  1. Кобальт  бис(цитрато)станнат в концентрации 7000 мкг/мл  полностью  подавлял репродукцию  штамма вируса гриппа  А/Гонконг/1/68 (H3N2). В концентрациях  1750  и  184 мкг/мл   в  значительной степени подавлял  репродукцию  вируса А/PR/8/34 (H1N1), а в концентрациях 1750 и 368 мкг/мл  полностью  подавлял репродукцию штамма вируса гриппа птиц H5N3 на тканевой  культуре ХАО.
  2. Во всех трех вышеперечисленных сериях экспериментов новое соединение по противовирусной активности было  сопоставимо с препаратом   сравнения тамифлю,  статистичеки недостоверное несколько уступая или превышая его действие.
  3. На тканевой  культуре МDCK  кобальт бис(цитрато)станнат   в  концентрации 368  мкг/мл   проявлял статистически значимое  относительно контроля  тормозящее  действие  на репродукцию  вируса гриппа  человека штаммов  А/Гонконг/1/68 (H3N2)  и А/PR/8/34 (H1N1),  однако   уступало  по  эффективности  референс-препарату.

 

Основные выводы

Новое биологически активное  вещество  — кобальт бис(цитрато)станнат оказывает  отчётливое  дозозависимое противовирусное действие в отношении вируса гриппа человека штаммов А/Гонконг/1/68 (H3N2) и А/PR/8/34 (H1N1), а также вируса гриппа птиц H5N3 на обоих применяемых моделях.

Выявленная противовирусная активность   кобальт бис(цитрат)станната, наряду  с его низкой  токсичностью, раскрывает  перспективу  дальнейшего  доклинического исследования данного БАВ.

 

Таблица 1

Влияние кобальт бис(цитрато)станната на репродукцию штамма вируса гриппа А/Гонконг/1/68 (H3N2) на тканевой  культуре ХАО

Вещества

Молярная масса, г/моль

Концентрация, мкг/мл

(соответственно в Моль)

Подавление репродукции вируса, lg ТИД50

Кобальт бис(цитрато)станнат

735

7000 (1x10-2)

4,33*

3500 (0,5x10-2)

2,50*#

735 (1x10-3)

1,75*#

Тамифлю

410

410 (1x10-3)

4,17*

Примечание:   * — достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05)

# — достоверность различий по отношению к референс-препарату  (р<0,05)

 

Влияние кобальт бис(цитрат)станната на репродукцию штамма вируса гриппа А/PR/8/34 (H1N1) на тканевой  культуре ХАО

Таблица 2

Вещества

Молярная масса, г/моль

Концентрация, мкг/мл

(соответственно в Моль)

Подавление репродукции вируса, lg ТИД50

Кобальт бис(цитрато)станнат

735

1750 (0,25x10-2)

3,08*

184 (0,75x10-3)

3,33*

Тамифлю

410

410 (1x10-3)

4,17*

Примечание: * — достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05)

 

Влияние кобальт бис(цитрат)станната на репродукцию штамма вируса птичьего гриппа H5N3 на тканевой  культуре ХАО

Таблица 3 

Вещества

Молярная масса, г/моль

Концентрация, мкг/мл

(соответственно в Моль)

Подавление репродукции вируса, lg ТИД50

Кобальт бис(цитрато)станнат

735

1750 (0,25x10-2)

4,25*

368 (0,5x10-3)

4,08*

Тамифлю

410

410 (1x10-3)

3,75*

Примечание: * — достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05)

 

Влияние кобальт бис(цитрато)станната на репродукцию штаммов вируса гриппа человека штаммов А/Гонконг/1/68  (H3N2) и А/PR/8/34 (H1N1) на тканевой  культуре МDCK

Таблица 4

Вещества

Молярная масса, г/моль

МПК, мкг/мл (соответственно в Моль)

Концентрация, мкг/мл (соответственно в Моль)

Подавление репродукции вируса H3N2, lg ТИД50

Подавление репродукции вируса H1N1, lg ТИД50

Кобальт бис(цитрато)

станнат

735

368 мкг/мл (0,5x10-3M)

368 мкг/мл (0,5x10-3M)

2,20*#

1,60*#

Тамифлю

410

410 мкг/мл (1,0х10-3М)

205 мкг/мл (0,5х10-3М)

4,33*

3,33*

Примечание: * — достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05)

# — достоверность различий по отношению к референс-препарату  (р<0,05)

 

Список литературы

1. Петров Р.В. Вакцинация против гриппа: проблемы и успехи. // Лечащий врач. - 2007. - №9. - С. 93-96.

2. Viboud C., Bolle P.Y., Cauchemez S., at all. Risk factors of influenza transmission in households. // Br. J. Gen. Prac. - 2004. - № 54 (506). - P.684-689.

3. Осидак Л.В. Дриневский В.П., Ерофеева М.К. Грипп как проблема XXI века. // Детские инфекции. - 2009. - Т. 8. №3. - С. 3-9.

4. Sturm-Ramirez K.M., Ellis T., Bousfield B., et al. Re-emerging H5N1 influenza viruses in Hong Kong in 2002 are higly pathogenic to ducks. // J.Virol. - 2004. - №78. - P. 4892-4901.

5. Whitley R. J., Hayden F.G., Reisinger K.S. Oral oseltamivir treatment in children. // Ped. Inf. Dis. - 2001. - N 2. - P. 127-133.

6. Bright R.A., Shay D., Shu B., et al. Adamantane resistance among influenza A voruses isolated early during the 2005-2006 influenza season in the Unated States. // Jornal of the American Medical Association. - 2006. - vol.295 (doi:10.1001/jama.295.8.joc60020).

7. Добра Е.А. Противовирусные лекарственные средства в фармакотерапии гриппа и ОРВИ. // Провизор. - 2011. - № 2. - С. 33-36.

8. Ершов Ф.И., Романцов М.Г. Лекарственные средства, применяемые при вирусных заболеваниях. - М.: «Гэотар-Медиа», 2007. 320 с.

9. Бурачева С.А., Прискарь И.И., Цапилов В.И. Синтез и противомикробная активность координационных соединений меди с тиосеми- карбазонами замещенных салицилового альдегида. Бурачева. // Химико-фармацевтический журнал, 2005. - Т. 6. - №39. - С. 30-33.

10. Леглер Е.В., Казаченко A.C., Казбанов В.И. Синтез и антимикробная активность комплексных соединений серебра с аргинином и глутаминовой кислотой. // Хим-фарм.журнал. - 2001. - Т.35. - №9 - С.35-36.

11. Eds. M. Gielen, E. R. T. Tiekink. Metallotherapeutic Drugs and Metal-Based Diagnostic Agents. The Use of Metals in Medi-cine. Weinheim: Wiley-VCH, 2005. 598 p

12. Зинченко А. И., Паруль Д.А. Основы молекулярной биологии вирусов и антивирусной терапии. - Мн.: Выш. шк., 2005. 214 с.

13. Марцинко Е.Э., Миначева Л.Х., Чебаненко Е.А., Сейфуллина И.И. и др. Условия образования гетерометаллических комплексов в системах GeCl4 (SnCl4) - лимонная кислота - M(CH3COO)2 - H2O. Кристаллическая и молекулярная структура [M(H2O)6] [Ge(HCit)2]?4H2O (M= Mg, Mn, Co, Cu, Zn) и [M(H2O)6][Sn(HCit)2]^4H2O (M= Mg, Co, Ni) // Журн. неорган. химии. - 2013. - Т. 58, № 5. - С.588-595.

14. Доклинические исследования лекарственных средств: метод. Рекомендации / под. ред. чл.- кор. АМН Украины А.В. Стефанова - К. Авщена. 2002. 567 с.

15. Пат. 15629 А Укра1на, МПК G01N 33/15, C12Q 1/18. Спомб ощнки ступени цитотоксичносп бюлопчно активних сполук та фарма- колопчних препарапв. Лозицький В.П., Григорашева 1.М., Федчук А.С. [та ш.]; заявник-патентоутримувач Украгнський наук.-досл. Протичумний ш.-т, ТОВ „Вщродження М”. - №u2005 12542; заявл. 26.12.05; опубл. 17.07.06, Бюл. №7.

16. Ильенко В.И. Методы испытания и оценки противовирусной активности химических соединений в отношении вируса гриппа: методические рекомендации. Всесоюзный НИИ гриппа МЗ СССР. - Ленинград, 1977. 36 с.

17. Kaverin N.V., Webster R.G. Impairment of multicycle influenza virus growth in Ver (WHO) cells by loss of trypsin activity. J Virol, 1995; 69: 4: 2700-2703.

18. Ашмарин И.П. Вычисление ЕД50 при малом числе подопытных животных. // Ж. микробиол. - 1959. - №2. - С.102-108.

19. Гублер Е.В. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях / Е.В.Гублер, А.А.Генкин. - Л.: Медицина, 1973. - 142с.


Об авторах

Марина Владимировна Матюшкина
Одесский национальный медицинский университет
Россия


В. В. Годован
Одесский национальный медицинский университет
Россия


И. И. Сейфуллина
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова
Россия


Т. Л. Гридина
НИИ «Украинский научно-исследовательский противочумный институт им. И.И. Мечникова» МЗ Украины
Россия


Для цитирования:


Матюшкина М.В., Годован В.В., Сейфуллина И.И., Гридина Т.Л. Координационное соединение кобальт бис(цитрато)станнат - результат поиска новых противогриппозных лекарственных средств. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2014;(1):52-56.

For citation:


Matyushkina M.V., Godovan V.V., Seyfullina I.I., Grydina T.L. Coordination compounds cobalt bis(citrate)stannate - are results of searching new antiinfluenza drugs. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2014;(1):52-56. (In Russ.)

Просмотров: 45


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-7836 (Print)
ISSN 2686-8830 (Online)