PHARMACOKINETIC PROPERTIES OF A NEW KAPPA-OPIOID ANALGESIC RU-1205 COMPOUND AT A SINGLE PERORAL ADMINISTRATION
- 作者: Spasov A.A.1, Smirnova L.A.1,2, Grechko O.Y.1, Eliseeva N.V.1, Lifanova Y.V.1, Rashchenko A.I.1, Zhukovskaya O.N.3, Morkovnik A.S.3, Anisimova V.A.3
-
隶属关系:
- Volgograd State Medical University
- Volgograd Medical Research Center
- Scientific Research Institute of Physical and Organic Chemistry, Southern Federal University
- 期: 卷 9, 编号 2 (2021)
- 页面: 149-160
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/2307-9266/article/view/111681
- DOI: https://doi.org/10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160
- ID: 111681
如何引用文章
全文:
详细
全文:
ВВЕДЕНИЕНа протяжении многих десятилетий опиоидные анальгетики продолжают оставаться основой фар-макотерапии сильных болевых синдромов. Однако глобальный опиоидный кризис требует смены устояв-шейся общепринятой практики клинического исполь-зования опиоидов с необходимостью замены части традиционно используемых наркотических анальгети-ков, обладающих узким терапевтическим индексом, выраженным наркогенным потенциалом, а также неоптимальной фармакокинетикой [1, 2]. Неселек-тивные агонисты опиоидных рецепторов (например, морфин), особенно в инъекционных лекарственных формах, имеют достаточно высокой риск немедицин-ского использования в связи с выраженным нарко-генным потенциалом (за счет активации преимуще-ственно μ-опиоидных рецепторов). Это существенно затрудняет их нормативную доступность, осложняет работу медицинского персонала за счет сложных пра-вил учета наркотических анальгетиков, повышения степени контроля в соответствии с Постановлением Правительства РФ No 681 от 30 июня 1998 года (ред. от 03.12.2020), и тем самым значительно лимитирует их клиническое применение, не обеспечивая в пол-ной мере потребность пациентов в разрешенных для использования сильнодействующих анальгетиках [3]. 151 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021Для решения проблемы наркогенности опиоид-ных обезболивающих средств предложено несколь-ко направлений, одним из которых является поиск и разработка новых опиоидных анальгетиков с более безопасным профилем рецепторной активности, обусловленным избирательностью действия препа-рата на различные подтипы опиоидных рецепторов, что позволит обеспечить повышение эффективности проводимой анальгезии совместно с минимизацией побочных эффектов [4, 5]. Парциальные агонисты и смешанные агонисты-антагонисты различных субпо-пуляций опиоидных рецепторов (бупренорфин, бу-торфанол, налбуфин), разрабатываемые с целью повышения селективности рецепторного профиля, нашли лишь ограниченное применение в клиниче-ской практике, поскольку сохранили ряд негативных свойств традиционных опиатов, в частности нарко-генность [6].Изучение обезболивающих свойств RU-1205 на экспериментальных ноцицептивных моделях показа-ло, что исследуемое соединение по анальгетической активности превосходит морфин и буторфанол [7] и, в отличие от препаратов сравнения, не вызывает уг-нетения дыхания и не обладает фармакологическими свойствами, которые можно расценить как специфи-ческие предикторы способности вещества формиро-вать физическую зависимость, вызывать аверсию или аддикцию [8, 9]. Согласно современной концепции терапии выраженной хронической боли, неинвазив-ные лекарственные формы опиоидных анальгетиков признаны наиболее эффективными и безопасными препаратами, обеспечивающими наилучшее каче-ство жизни пациентов (кроме заключительных ста-дий заболевания). Одним из важных преимуществ тестируемого вещества является его эффективность при различных способах введения, в том числе и при пероральном приеме. Это открывает перспективы создания на его основе эффективной пероральной таблетированной лекарственной формы, в отличие от буторфанола, который подвергается интенсивному метаболизму в печени и используется в медицинской практике только в виде раствора для инъекций [10].Одной из необходимых стадий доклинических ис-следований, на этапе создания новых оригинальных лекарственных средств препаратов, является изучение фармакокинетических параметров разрабатываемого соединения. Данные параметры позволят решить це-лый спектр прикладных вопросов, таких как изучение степени всасывания и скорости адсорбции, биотранс-формации, проницаемости лекарственных веществ че-рез тканевые барьеры и распределения между кровью и периферическими тканями, выведения изучаемых препаратов, а также оценку биодоступности при внесо-судистом введении лекарственного вещества [11].ЦЕЛЬ. Исследование фармакокинетических свойств соединения RU-1205 при однократном пе-роральном введении, а также изучение корреляции между его фармакокинетическими и обезболиваю-щими свойствами.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫЭкспериментальные животныеИсследования проводились на половозрелых крысах-самцах, массой 200-230 г в количестве 74 осо-бей, полученных из питомника лабораторных живот-ных «Рапполово» РАМН (Санкт-Петербург, Россия). Животные до начала эксперимента подверглись адап-тационному карантину в течение 14 дней в виварии кафедры фармакологии и биоинформатики ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России. Крысы имели круглосу-точный доступ к кормушкам и поилкам ad libitum, и со-держались в стандартизированных условиях вивария (Постановление от 29.08.2014 No 51 «Об утверждении СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержа-нию экспериментально-биологических клиник (вива-риев)»; директива Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/ЕС от 22 сентября 2010 г. «О защите животных, использующихся для научных целей».). Животных содержали группами по 5 особей при регулируемом совмещенном световом режиме (12/12 ч) и температуре 20-22оС. За 12 часов до экспе-римента животных лишали еды, но при этом имелся свободный доступ к воде. Эксперименты были одо-брены региональным исследовательским этическим комитетом Волгоградской области (регистрационный номер IRB 00005839 IORG 0004900 (OHRP), протокол No 2077-2018 от 30 октября 2018 г.).Исследуемые веществаСоединение RU-1205 представляет собой (диги-дрохлорид 2-(4-фторфенил)-9-[2-(морфолин-4-ил)этил]-9H-имидазо[1,2-а]-бензимидазола) (рис. 1) в виде субстанции синтезированой в НИИ физической и органической химии Южного Федерального Уни-верситета г. Ростов-на-Дону. Чистота соединения со-ставляла не менее 99,46%.Дизайн исследованияНа первом этапе исследования проводилось из-учение фармакокинетических свойств соединения RU-1205 в дозе 50 мкг/кг при однократном внутри-желудочном введении методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Животные случайным образом были разделены на 7 групп - контрольную, получавшую растворитель 0,9% раствор натрия хло-рида в объеме 100 мкл на 100 г веса животного, и 6 групп, получавших соединение RU-1205 в дозе 50 мкг/кг (n=6). Для внутрижелудочного введения использовался атравматический зонд No14 (Kent Scientific, США). С целью определения фоновых пи-ков перед экспериментом производился забор кро-ви у всех 42 животных с последующим получением образцов плазмы объемом 1,5-2 мл. После введе-DOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160 152ОРИГИНАЛːНАЯ СТАТːЯISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021ния соединения RU-1205 через 30 минут, 1, 2, 4, 8, 12 часов животные подвергались декапитации с по-мощью гильотины (OpenScience, Россия) с последую-щим забором крови и органов. Декапитация и забор материала у животных из группы контроля произво-дились через 20 минут после введения растворителя. Образцы крови стабилизировали 5% водным раство-ром цитрата натрия («Полисинтез», Россия) (рН 6,0) с последующим центрифугированием в режиме 15 мин при 3000 об/мин, RCF=604g (ELMI, Латвия) для получения плазмы. Для преципитации белков плаз-мы и извлечения исследуемого вещества к образцам крови добавляли ацетонитрил в соотношении 1:1. Исследуемые органы (головной мозг, печень, почки, сердце, легкие, сальник и мышечная ткань) подвер-гались измельчению и гомогенизации (Silent Crusher, Германия) до получения 20% водного гомогената.Изучение тканевой биодоступности является не-отъемлемой частью фармакокинетических исследо-ваний новых соединений. После получения результа-тов можно судить об интенсивности распределения веществ между периферическими тканями и органом мишенью (для соединения RU-1205 органом-мише-нью является головной мозг). При изучении тканевой доступности соединения RU-1205 была исследована концентрация соединения в головном мозге, органах элиминации (печень, почки), в особенно васкуляри-зированных тканях (сердце, легкие), умеренно кро-воснабжаемых тканях (мышцы, для эксперимента выбрана четырехглавая мышца бедра), в слабо ва-скуляризированных тканях (сальник) [12]. Количественное определение соединения RU-1205 в плазме крови и гомогенатах органов изучалось по ранее разработанной методике [13] с помощью метода высокоэффективной жидкостной хромато-графии (ВЭЖХ) с диодноматричным детектировани-ем на жидкостном хроматографе (Shimadzu, Япония). Определение осуществлялось установке, состоящей из хроматографической колонки SUPELCOSIL LC-18 (5мкм 100 х 4,6мм) с диодноматричным ультрафи-олетовым детектором (температура термостатиро-вания 500С). Для приготовления подвижной фазы использовался ацетонитрил (УФ210) (Россия) в соот-ношении 1:1 с буферной системой (однозамещен-ный фосфат калия 50 mМоль, pH=5.0). Длина волны при детектировании составляла 205 нм, скорость потока подвижной фазы 1мл/мин. Концентрация со-единения RU-1205 в пробах определялась по пред-варительно построенному калибровочному графику. Для этого строили зависимость стандартных концен-траций (0.5; 1; 5; 10; 25 мкг/мл) от площадей хрома-тографических пиков по методу абсолютных стандар-тов. Коэффициентом регрессии (R2) составлял 0,998.Для оценки фармакокинетических свойств сое-динения RU-1205 с помощью программного обеспе-чения Microsoft Office Excel 2007 (США) рассчитыва-лись следующие фармакокинетические параметры: 1. AUC (Area Under the Curve) - площадь под фарма-кокинетической кривой «концентрация - время» (модельно-независимым методом статистиче-ских моментов [14]);2. Kel - константа элиминации; 3. Cl - клиренс;4. T1/2 - продолжительность периода полувыведе-ния;5. MRT - среднее время пребывания в организме молекулы соединения RU-1205; 6. Vd - общий (кажущийся) объём распределения. Оценка интенсивности проникновения соедине-ния RU-1205 в различные органы и ткани проводи-лась с использованием параметра тканевой доступ-ности (fT), который представляет собой отношение значения AUC органа/ткани к AUC плазмы крови.На втором этапе исследования проводилось изу-чение экскреции соединения RU-1205 методом ВЭЖХ в пробах мочи и кала при однократном внутрижелу-дочном введении. Эксперименты проводились на 20 половозрелых крысах-самцах, случайным обра-зом разделенных на контрольную и опытные группы (n=10). Опытной группе однократно вводилось соеди-нение RU-1205 в дозе 50 мг/кг внутрижелудочно при помощи атравматического зонда, животные из груп-пы контроля получали растворитель - 0,9% раствор натрия хлорида. После 24, 48, 72 и 96 часов в метабо-лических камерах «Термопласт» (Италия) проводился забор проб. Образцы подвергались пробоподготовке и анализу, описанным выше методом ВЭЖХ.На третьем этапе изучалась динамика анальге-тической активности в зависимости от концентрации соединения RU-1205 в плазме крови при однократ-ном внутрижелудочном введении в тесте электриче-ского раздражения корня хвоста. Исследования про-водились на 12 половозрелых крысах-самцах(n=6). Соединения RU-1205 вводилось однократно внутри-желудочно в дозе 5 мг/кг при помощи атравматиче-ского зонда, животным контрольной группы - 0,9% раствор натрия хлорида. В течение 12-ти часов про-водилось изучение анальгетической активности в тесте электрического раздражения корня хвоста при нанесении стимуляции через подкожные электроды (прямоугольные импульсы с частотой 100 Гц, дли-тельностью 10 мсек, продолжительность стимуляции 1 сек) (Электростимулятор лабораторный ЭСЛ-2, Рос-сия) при постепенном последовательном увеличении напряжения [15, 16]. Величина болевого порога (до проявления спинального рефлекса «отдергивания хвоста») оценивалась, как показатель напряжения, выражаемый в вольтах. О наличии анальгетических свойств соединения RU-1205 судили на основании изменения амплитуды напряжения по сравнению с показателями контрольных животных.Для прогнозирования возможных метаболи-тов соединения RU-1205 использовали программу «PALLAS 3.00» (CompuDrug Chemistry Ltd.). 153 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021Рисунок 1 - Структурная формула соединения RU-1205А БРисунок 2 - Хроматограмма субстанции соединения RU-1205 в концентрации 5 мкг/млв водном растворе (А) и биологическом материале (Б). время удерживания - 8,00-8,83 мин.Рисунок 3 - Кинетическая кривая соединения RU-1205 в плазме крови крыс Примечание: введение - перорально, доза 50 мг/кг А БРисунок 4 - Кумулятивная экскреция соединения RU-1205 через почки (А) и ЖКТ (Б) при внутрижелудочном введенииПримечание: по оси абсцисс - время, ч; по оси ординат - количество RU-1205, мкг DOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160 154ОРИГИНАЛːНАЯ СТАТːЯISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021Таблица 1 - Прогноз возможных метаболитов соединения RU-1205 in silico (программа «PALLAS 3.00»)АБВГ ДЕЖСтруктура соединения RU-1205Рисунок 5 - Зависимость динамики антиноцицептивной активности RU-1205 при внутрижелудочном введении от концентрации соединения в плазме крови и времениПримечание: по оси абсцисс - время (часы); по оси ординат: слева - изменение порога болевой чувствительности (∆% по отношению к контролю), справа - концентрация соединения в плазме крови (мкг/мл) 155 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021Статистическая обработка результатовСтатистическая обработка полученных данных проводилась с использованием программного обе-спечения Microsoft Office Excel 2007 (США).РЕЗУЛЬТАТЫ Используя разработанный метод количествен-ного определения, были получены хроматограммы стандартных водных и плазменных растворов соеди-нения RU-1205 (рис. 2).Фармакокинетическая кривая изменения кон-центрации субстанции соединения RU-1205 в плаз-ме крови при пероральном введении представлена на рисунке 3. Как видно из рисунка, кинетическая кривая имеет двухфазный характер динамики из-менения концентрации. Первая фаза повышения концентрации характеризует процесс всасывания ве-щества. Быстрый этап повышения концентрации на-чинается с 30 минуты, а максимальная концентрация соединения в плазме (Cmax=1,05 мкг/мл) достигается уже к 60 минуте исследования, что свидетельствует о быстрой адсорбции соединения RU-1205 из жеду-дочно-кишечного тракта (рис.3). Вторая часть фарма-кокинетической кривой характеризует элиминацию субстанции соединения из плазмы крови вначале с резким снижением концентрации в течение второ-го часа исследования и последующим постепенном снижении на протяжении 12 часов, что свидетель-ствует о длительном процессе элиминации. Пло-щадь под фармакокинетической кривой составила 27,56 мкг*час/мл. Продолжительный характер эли-минации соединения RU-1205 также подтверждают высокие значения таких показателей, как Т1/2 и MRT, которые составляют 17,7 ч и 7,85 ч, соответственно, а также невысокий показатель - Cl - 1,81 л/час/кг.Для характеристики распределения лекарствен-ного вещества был рассчитан показатель кажущегося объема распределения (Vd), дающий возможность определить один из вариантов распределения сое-динения: нахождение в плазме крови, не выходя за пределы сосудистого русла (при показателе меньше объема плазмы); распределение во внеклеточной и внутриклеточной жидкости (при сопоставимых пока-зателях с общим количество жидкости в организме) или же нахождение в основном в тканях (при значе-ниях выше общего объема жидкости организма). По-лученное значение - 43,88 л/кг превосходит реальный объем жидкости в организме крыс (0,67 л/кг) более чем в 65 раз, что может указывать на интенсивное проникновение соединения в органы и ткани организ-ма и депонирование в периферических тканях [17]. Абсолютную биодоступность определяли путем сравнительного изучения динамики концентраций исследуемого вещества в плазме крови после прие-ма при пероральном и внутривенном пути. Данный показатель рассчитывали, как отношение площади под кривой при пероральном введении лекарствен-ного вещества к показателю площади под кривой при внутривенном пути. На основании предыдущих исследований показатель AUC при внутривенном введении RU-1205 составляет 14,76 мкг*час/мл [18], исходя из чего абсолютная биодоступность при перо-ральном пути соответствует 37,3%.Основным результатом процессов распределе-ния лекарственного вещества в организме является дальнейший транспорт его в зону потенциального действия, где оно взаимодействует со специфиче-скими мишенями, представляющими из себя как целый орган, так и отдельные клетки или специфиче-ские молекулярные структуры, определяющие фар-макологический эффект препарата. Интенсивность проникновения изучаемого вещества в перифериче-ские ткани характеризуются тканевой доступностью. Соединение RU-1205 интенсивно распределяется в тканях исследуемых органов, при этом было опре-делено, что в распределении препарата по органам прослеживается значительная неоднородность. Ана-лиз абсолютных величин тканевой доступности (fТ) соединения RU-1205 показал, что оно имеет наи-меньшую тропность к сердцу, легким, селезенке, мышце. В печени и почках отмечается значительное содержание изучаемого вещества, с показателями AUC 17,65 и 82,94 мкг*час/мл, соответственно. Пара-метр тканевого распределения для почечной ткани составил 3,01 и 0,64 для тканей печени соответствен-но. Изучаемое вещество определяется в данных ор-ганах-мишенях в течение 12 часов в печени и 8 часов в почках. Наибольшее содержание отмечалось в тка-нях почек, что может свидетельствовать о преимуще-ственном почечном выведении RU-1205. В высоких концентрациях соединение также определяется в жировой ткани, в сальнике, что, по-видимому, обу-славливается его липофильностью. В головном мозге при пероральном введении содержание изучаемого вещества находится ниже порога определения. При исследовании экскреции RU-1205 после пе-рорального введения было определено, что выведе-ние соединения происходит посредством почечной экскреции и через кишечник. Так, с мочой исследу-емое соединение выводится четверо суток и двое суток с калом. Интенсивность процесса экскреции в течение последующих трех суток исследования по-сле перорального приема соединения представлена данными кумулятивной мочевой и кишечной экс-креции (рис. 4). Кумулятивная экскреция с мочой со-ставляет 65,12 мкг, что соответствует порядка 0,65% от введенной дозы. Также было обнаружено, что в моче определяется большее количество изучаемого вещества, чем в фекалиях (Рис. 4А.). При этом было выявлено, что внепочечный (метаболический) кли-ренс соединения RU-1205 значительно преобладает над почечным, что по литературным данным свиде-тельствует об активном метаболизме изучаемого ве-щества в печени [19, 20]. DOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160 156ОРИГИНАЛːНАЯ СТАТːЯISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021Изучение обезболивающих свойств соедине-ния показало, что достоверное анальгетическое действие отмечается уже через 15 минут после пе-рорального введения RU-1205. При этом латентный период ноцицептивной реакции возрастает на 16%. Антиноцицептивное действие постепенно нарастает и достигает наивысших значений к 4-ому часу после введения, затем плавно снижается, достигая порядка 50% от максимальных показателей эффективности к 8-ми часам наблюдения (рис. 5). Наблюдаемый обе-зболивающий эффект носит продолжительный ха-рактер, сохраняясь в течение 12 часов. Компьютерный прогноз метаболитов изучаемо-го вещества in silico с использованием программы «PALLAS 3.00» позволил определить семь возможных метаболитов. Данные метаболиты в основном пред-ставляют собой продукты реакций окисления, в част-ности 3 прогнозируемых метаболита под шифрами «а», «г» и «ж», возможно, образуются в результате реакции гидроксилирования (табл.1).ОБСУЖДЕНИЕ Одной из перспективных групп опиоидных аналь-гетиков с избирательным механизмом действия без риска развития респираторной депрессии и наркоти-ческой зависимости (характерной для μ-агонистов) в последние годы рассматриваются селективные каппа-опиоидные агонисты, которые в отличие от μ- или δ-агонистов наряду с высокой обезболивающей активностью не стимулируют дофаминергическую «reward» систему [6, 21-23]. Хотя агонисты каппа-о-пиоидного рецептора уже давно признаны аналь-гетиками с низким потенциалом злоупотребления, лимитирующим фактором продвижения каппа-се-лективных анальгетиков первого поколения являют-ся серьезные побочные эффекты, связанные с дисфо-рией, ангедонией и галлюцинациями [24].На сегодняшний день существуют агонисты опи-оидных рецепторов, которые способны оказывать антиноцицептивное действие, при этом, не вызывая нежелательных психотропных эффектов. Возмож-ность подобной активности объясняется избиратель-ной активацией путей передачи сигнала от опиоид-ного рецептора (избирательный функциональный сигналинг). Так, например, стимуляция μ -опиоидных рецепторов морфином, а κ-рецепторов селективным каппа-агонистом U 50488 вызывает активацию двух внутриклеточных каскадов Gi/0 и β - аррестинового [25, 26]. Это реализуется в эффективном обезболи-вании, а также побочных эффектах в виде эйфории, формировании зависимости, угнетении дыхания (для морфина) и дисфории (для U 50488). Антиноци-цептивные эффекты при активации любого из опи-оидных рецепторов реализуются за счет активации Gi-протеинового пути, тогда как аддиктивный потен-циал, дисфория и большинство других неблагопри-ятных сопутствующих эффектов опиоидов обуслов-лены β - аррестиновым каскадом внутриклеточных сигналов. За последнее десятилетие были идентифи-цированы Gi-смещенные μ- и κ-опиоидные агонисты (PZM21, Oliceridine, Herkinorin), κ-агонисты с β -арре-стин-смещенной антагонистической активностью, а также лиганды (Noribogaine), сочетающие свойства высокоэффективных Gi- активаторов и ингибиторов β-аррестина [27-29].Механизм формирования дисфории и аверсии, индуцируемой каппа-рецепторными агонистами, состоит в активации митоген-активируемой протеин-киназы - р38-МАРК по β -аррестиновому сигнально-му пути [30]. Гипотеза о том, что высокоселективные каппа-рецепторные агонисты, выраженно не акти-вирующие или же ингибирующие р38-MAP-киназ-ный каскад внутриклеточных сигнальных реакций, стимуляция которого реализуется в каппа-опосре-дованной аверсии, гипералгезии и воспалении, бу-дут оказывать более выраженное обезболивающее действие без риска развития дисфории [31], послу-жила предпосылкой к разработке новой технологии поиска каппа-селективных агонистов со свойствами ингибиторов р38-МАРК и перспективой создания на их основе конкурентно-способных анальгетиков без респираторного дистресс синдрома, наркогенного потенциала и дисфории. Большинство избиратель-ных каппа-рецепторных лигандов и селективных ингибиторов р38-МАРК являются производными циклических азотсодержащих гетеросистем, к кото-рым также относятся производные бензимидазола и конденсированные системы на его основе [32].В результате целенаправленного комплексного изучения производных бензимидазола с помощью методов компьютерного моделирования in silico, а также в ходе экспериментальных исследований in vitro и in vivo были определены основные законо-мерности каппа-рецепторных взаимодействий, ко-торые были реализованы в интегральном скаффолде (2-п-фторфенилимидазо[1, 2-a]бензимидазол) [33-35], и позволили выявить оригинальную молекулу - соединение под лабораторным шифром ̶̶ RU-1205. Каппа-рецепторный механизм действия соединения был лабораторно подтвержден на эксперименталь-ной модели семявыносящего протока кролика(по-казатель ингибирования электрически-индуциро-ванного сокращения изолированного протока IC50 = 2 nM), а также доказан с использованием неселек-тивного опиоидного антагониста - налоксона и кап-па-селективного антагониста норбинолторфимина, которые блокировали анальгетическую активность исследуемого соединения в тестах in vivo [36].При пероральном введении в дозе 50 мг/кг мак-симальное значение концентрации соединения RU-1205 наблюдалось через 1 час после введения - время необходимое для проникновения через стенку ЖКТ и прохождения через печеночный барьер. Изучаемое вещество длительно циркулирует в плазме крови на 157 RESEARCH ARTICLEVolume IX, Issue 2, 2021протяжении 12-ти часов. Продолжительный харак-тер элиминации соединения RU-1205 также подтвер-ждают высокие значения периода полувыведения и среднего времени пребывания в организме молекулы соединения RU-1205. Отмечается, что абсолютная био-доступность субстанции соединения RU-1205 при пе-роральном введении составляет 37%. Для сравнения, применяемый в клинике агонист каппа-опиоидных рецепторов буторфанола тартрат, в эксперименте на животных имеет низкое значение биодоступности при пероральном введении, составляющее менее 10%.Полученные результаты изучения экскреции показа-ли, что внепочечный (метаболический) клиренс соеди-нения RU-1205 значительно преобладает над почечным. Это согласуется с данными литературы по изучению экскреции производных бензимидазола, из которых следует, что производные бензимидазола подвергаются интенсивным метаболическим превращениям в орга-низме. Так показано, что афобазол (фабомотизол) после введения разными способами регистрируется в моче и кале лишь в незначительных количествах [37, 38], 80% введенной дозы омепразола выводится с мочой в виде метаболитов и небольшая часть - с калом [39].При оценке компьютерного прогнозирования возможных метаболитов RU-1205 следует отметить, что во всех образующихся соединениях радикалом у атома С2 остается фторфенильный радикал, который предположительно участвует в развитии анальге-тичекого эффекта [33]. Для всех метаболитов, кро-ме метаболитов «д» и «е» характерно сохранение морфолинового радикала, который также участву-ет в развитии обезболивания. Также на основании компьютерного анализа было установлено, что в процессе метаболизма RU-1205 возможен отрыв морфолинового радикала и, вероятно, изменение анальгетической активности (метаболит «д»).Как в доклинических исследованиях, так и при дальнейшем клиническом применении новых пре-паратов целесообразно проводить поиск взаимос-вязей между фармакокинетическими показателями и эффектами лекарственного средства. Обсуждение таких корреляций является важным для понимания системы взаимоотношений фармакокинетических и фармакодинамических механизмов в действии будущего препарата. Поэтому следующим этапом исследования было изучение зависимости фармако-динамических свойств (обезболивания) от фармако-кинетики соединения RU-1205. В ранее проведенных исследованиях было вы-явлено, что соединение оказывает дозозависимый анальгетический эффект, а среднеэффективная доза RU-1205 при пероральном пути введения составляет 5 мг/кг [8]. Основной параметр, характеризующий сте-пень биологической доступности препарата, площадь под фармакокинетической кривой RU-1205, увеличи-вается с увеличением дозы линейно [40]. Учитывая чувствительность разработанного метода ВЭЖХ и возможность сопоставления данных фармакокине-тики и фармакодинамики при линейной кинетике была оценена корреляция анальгетических эффек-тов и фармакокинетики при разных дозах. При сопо-ставлении фармакокинетических и обезболивающих свойств было определено, что разница в максималь-ном обезболивающем эффекте и пике концентрации вещества в плазме составляет 3 часа. Данную разни-цу можно объяснить особенностями проникновения соединения RU-1205 через гематоэнцефалический и печеночный барьер. При данном пути введения RU-1205 проникает в головной мозг в концентраци-ях ниже пороговых и не определяется при изучении тканевой доступности, однако при этом наблюдается центральный анальгетический эффект, что позволяет предположить, что при биотрансформации соедине-ния RU-1205, возможно, образуются активные мета-болиты, обладающие анальгетическими свойствами. Из литературных источников известно, что для не-которых опиоидных анальгетиков характерно обра-зование активных метаболитов [41]. Так, например, в результате глюкуронизации морфина образуются основные метаболиты морфина, один из которых - морфин-6-глюкуронид, обладает выраженными обе-зболивающими свойствами, превосходящими сам препарат морфин [42]. Другой опиоидный анальгетик (смешанного действия) - трамадол метаболизируется путем N- и О-деметилирования с последующей конъ-югацией с глюкуроновой кислотой с образованием активного метаболита - моно-О-десметилтрамадо-ла, который вызывает более выраженную активацию мю-рецепторов по сравнению с самим трамадолом [41]. Гидроморфон- полусинтетическое производное морфина, по фармакологическим свойствам близок к морфину, в том числе в плане биотрансформации. Он также интенсивно метаболизируется посредством глюкоронизации до гидроморфон-3-глюкуронида; другие второстепенные метаболиты включают не-конъюгированный и конъюгированный дигидромор-фин и дигидроизоморфин, гидроморфон-3-сульфат, норгидроморфон и нордигидроизоморфин [41]. Его метаболиты дигидроморфин и норгидроморфон об-ладают той же потенцией, что и морфин. Метадон - опиоид, применяемый в ряде стран как анальгетик, а также при лечении наркотической зависимости (обо-рот препарата в России запрещен, согласно I списку Постановления Правительства РФ No 681 от 30 июня 1998 года (ред. от 03.12.2020)), представляет собой рацемическую смесь R- и S-метадона. причем R-мета-дон обладает почти в 50 раз более мощным анальге-тическим эффектом, нежели S-метадон. В результате окислительной биотрансформации он подвергается стереоселективному метаболизму (N-деметилиро-ванию), и с участием CYP2C19 из энантиомера S-ме-тадона образуются метаболиты α-(3S6S)-метадол и α-(3S6S)-N-десметилметадол, последний из которых обладает анальгетической активностью, сравнимой с DOI: 10.19163/2307-9266-2021-9-2-149-160 158ОРИГИНАЛːНАЯ СТАТːЯISSN 2307-9266 e-ISSN 2413-2241Том 9, Выпуск 2, 2021R-метадоном (активный энантиомер) [42]. Анальгетик оксикодон (в пероральной форме рассматривающий до недавнего времени как альтернатива морфину, за счет менее выраженного аддиктивного действия) подвергается метаболизму с N-деметилированием до нороксикодона и кодеина, О-деметилированием до оксиморфона через CYP3A4 и CYP2D6 соответственно [41, 42]. Оксиморфон дополнительно метаболизиру-ется посредством глюкуронизации в 3-положении в оксиморфон-3-глюкуронид. Сам оксикодон и норок-сикодон имеют более низкое сродство, а оксиморфон более высокое сродство к μ-опиоидному рецептору [43, 44].ЗАКЛЮЧЕНИЕТаким образом, в результате проведенного ис-следования были изучены основные фармакокине-тические параметры соединения RU-1205 при од-нократном пероральном введении. Исследованы процессы тканевого распределения изучаемого сое-динения по органам организма крыс, а также его экс-креция. Величина абсолютной биодоступности при данном пути введения составила 37,3%. Несмотря на то, что при разработанных хроматографических ус-ловиях соединение RU-1205 при пероральном пути введения в головном мозге не обнаруживается, на-блюдаемый центральный обезболивающий эффект (реализующийся в результате проникновение через гематоэнцефалический барьер) может свидетель-ствовать о возможном наличии активных продук-тов метаболизма с анальгетической активностью. Совокупность полученных результатов позволяет полагать, что соединение RU-1205 подвергается ак-тивным процессам биотрансформации в организме животных. На основании выявленных фармакокине-тических параметров исследуемого соединения воз-можно планирование оптимальной схемы проведе-ния последующих клинических испыта作者简介
A. Spasov
Volgograd State Medical University
Email: aspasov@mail.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131
L. Smirnova
Volgograd State Medical University ; Volgograd Medical Research Center
Email: smirlusi@yandex.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131; 1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia, 400131
O. Grechko
Volgograd State Medical University
Email: olesiagrechko@mail.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131
N. Eliseeva
Volgograd State Medical University
Email: nvkirillova@rambler.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131
Yu. Lifanova
Volgograd State Medical University
Email: j_semenova_pharm@mail.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131
A. Rashchenko
Volgograd State Medical University
Email: a.rashencko@yandex.ru
1, Pavshikh Bortsov Square, Volgograd, Russia 400131
O. Zhukovskaya
Scientific Research Institute of Physical and Organic Chemistry, Southern Federal University
Email: zhukowskaia.ol@yandex.ru
Bldg. 2, 194, Stachki Ave., Rostov-on-Don, Russia, 344090
A. Morkovnik
Scientific Research Institute of Physical and Organic Chemistry, Southern Federal University
Email: asmorkovnik@sfedu.ru
Bldg. 2, 194, Stachki Ave., Rostov-on-Don, Russia, 344090
V. Anisimova
Scientific Research Institute of Physical and Organic Chemistry, Southern Federal University
Email: j_semenova_pharm@mail.ru
Bldg. 2, 194, Stachki Ave., Rostov-on-Don, Russia, 344090
参考
- Harbaugh C.M., Suwanabol P.A. Optimizing Pain Control During the Opioid Epidemic // Surg Clin North Am. - 2019. - Vol. 99, No.5. - P. 867-883. doi: 10.1016/j.suc.2019.06.002.
- Арбух Д.М., Абузарова Г.Р., Алексеева Г.С. Опиоидные анальгетики в терапии болевых синдромов (часть 1). // Вестник анестезиологии и реаниматологии. - 2017. - Т. 14., № 3. - С. 58-67. doi: 10.21292/2078-5658-2017-14-3-58-67
- Wang S. Historical Review: Opiate Addiction and Opioid Receptors // Cell Transplant. - 2019. - V. 28(3). - P.233-238. doi: 10.1177/0963689718811060.
- Палехов А.В., Введенская Е.С. Опиоидные анальгетики: проблемы сегодняшнего дня и поиск путей их решения // Российский журнал боли. - 2017. - Т. 3-4, № 54. - С. 89-94.
- FDA (Food and Drug Administrtion). Analysis of Long-Term Trends in Prescription Opioid Analgesic Products: Quantity, Sales, and Price Trends // FDA Report. - 2018. - P. 1-12.. Режим доступа: https://www.fda.gov/media/111695/download.
- Prisinzano T.E., Tidgewell K, Harding W.W. Kappa opioids as potential treatments for stimulant dependence // J. AAPS. - 2005. - Vol.7, No.3. - P.592-599. doi: 10.1208/aapsj070361.
- Grechko O.Y., Litvinov R.A., Spasov A.A., Rashchenko A.I., Shtareva D.M., Anisimova V.A. Study of μ- and δ-Opioid Activities in Agents with Various κ-Receptor Selectivity // Bull Exp Biol Med. - 2017. - Vol.162, No.5. - P.632-635. doi: 10.1007/s10517-017-3674-5.
- Spasov A.A., Grechko O.Yu., Shtareva D.M., Rashchenko A.I., Eliseeva N.V., Anisimova V.A. Analgesic activity of the kappa opioid receptor agonist - RU-1205 in rats // Journal of Clinical and Health Sciences. - 2018. - Vol. 3, No.2. - P.13-18. doi: 10.24191/jchs.v3i2.7275.
- Spasov A.A., Grechko O.Yu., Eliseeva N.V., Litvinov R.A., Shamshina D.D. Toxic effect of single treatment with kappa-opioid agonist, RU-1205 compound, on the neurological status of wild type mice // JSM Clinical Pharmaceutics. - 2017. - Vol. 3. No. 1.- 1014.
- Thigpen J.C., Odle B.L., Harirforoosh S. Opioids: A Review of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics in Neonates, Infants, and Children // Eur J Drug Metab Pharmacokinet. - 2019. - Vol. 44, No.5. - P. 591-609. doi: 10.1007/s13318-019-00552-0.
- Нормативные правовые акты в сфере обращения лекарственных средств в рамках Евразийского экономического союза. Том 2. Разработка и проведение исследований лекарственных средств - М.: Ремедиум, 2017. - 308 с.
- Su M., Dong C., Wan J., Zhou M. Pharmacokinetics, tissue distribution and excretion study of trans-resveratrol-3-O-glucoside and its two metabolites in rats // Phytomedicine. - 2019. - 152882. doi: 10.1016/j.phymed.2019.152882.
- Смирнова Л.А., Спасов А.А., Ращенко А.И., Сучков Е.А., Рябуха А.Ф., Кузнецов К.А. Аналитические особенности количественного определения производных бензимидазола методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Волгоградский научно-медицинский журнал. - 2013. - № 2 (38). - С. 9-13.
- Пиотровский В.К. Метод статистических моментов и интегральные модельно-независимые параметры фармакокинетики // Фармакология и токсикология. - 1986. - Т.49, №5. - С.118-127.
- Romita V.V., Henry J.L. Intense peripheral electrical stimulation differentially inhibits tail vs. limb withdrawal reflexes in the rat // Brain Res. - 1996. - Vol.720, No.1-2. - P.45-53. doi: 10.1016/0006-8993(96)00105-9.
- Millan M.J. Kappa-opioid receptor-mediated antinociception in the rat. I. Comparative actions of mu- and kappa-opioids against noxious thermal, pressure and electrical stimuli // J Pharmacol Exp Ther. - 1989. - Vol.251, No.1. - P.334-341.
- Smith DA, Beaumont K, Maurer TS, Di L. Volume of Distribution in Drug Design. J Med Chem. 2015 Aug 13;58(15):5691-8. doi: 10.1021/acs.jmedchem.5b00201. Epub 2015 Apr 1. PMID: 25799158.
- Davies B, Morris T. Physiological parameters in laboratory animals and humans // Pharm Res. - 1993. - Vol.10, No.7. - P.1093-1095. doi: 10.1023/a:1018943613122.
- Спасов А.А., Смирнова Л.А., Гречко О.Ю., Ращенко А.И., Штарева Д.М., Анисимова В.А. Фармакокинетические и обезболивающие свойства инъекционной лекарственной формы нового производного имидазобензимидазола - соединения РУ-1205 с каппа-агонистической активностью // Биомедицинская химия. - 2015. - Т. 61. № 5. - С. 636-639. doi: 10.18097/PBMC20156105636
- Fagerholm U. Prediction of human pharmacokinetics - renal metabolic and excretion clearance // J Pharm Pharmacol. - 2007. - Vol. 59, No.11. -P. 1463-1471. doi: 10.1211/jpp.59.11.0002.
- Stowe C.M., Plaa G.L. Extrarenal excretion of drugs and chemicals // Annu Rev Pharmacol. - 1968. - Vol.8. - P.337-356. doi: 10.1146/annurev.pa.08.040168.002005.
- Minervini V., Lu H.Y., Padarti J., Osteicoechea D.C., France C.P. Interactions between kappa and mu opioid receptor agonists: effects of the ratio of drugs in mixtures // Psychopharmacology (Berl). - 2018. - Vol.235, No.8. - P. 2245-2256. doi: 10.1007/s00213-018-4920-x.
- Carlezon W.A. Jr., Miczek K.A. Ascent of the kappa-opioid receptor in psychopharmacology // Psychopharmacology (Berl). - 2010. - Vol.210, No.2. - P.107-108. doi: 10.1007/s00213-010-1849-0.
- Shippenberg T.S., Zapata A., Chefer V.I. Dynorphin and the pathophysiology of drug addiction // Pharmacol Ther. - 2007. - Vol.116, No.2. - P.306-21. doi: 10.1016/j.pharmthera.2007.06.011.
- Margolis E.B., Karkhanis A.N. Dopaminergic cellular and circuit contributions to kappa opioid receptor mediated aversion // Neurochem Int. - 2019. - Vol.129. - 104504. doi: 10.1016/j.neuint.2019.104504.
- Siuda E.R., Carr R. 3rd, Rominger D.H., Violin J.D. Biased mu-opioid receptor ligands: a promising new generation of pain therapeutics // Curr Opin Pharmacol. - 2017. - Vol.32. - P.77-84. doi: 10.1016/j.coph.2016.11.007.
- Bruchas M.R., Chavkin C. Kinase cascades and ligand-directed signaling at the kappa opioid receptor // Psychopharmacology (Berl). - 2010. - Vol.210, No.2. - P.137-147. doi: 10.1007/s00213-010-1806-y.
- Bedini A., Di Cesare Mannelli L., Micheli L., Baiula M., Vaca G., De Marco R., Gentilucci L., Ghelardini C., Spampinato S. Functional Selectivity and Antinociceptive Effects of a Novel KOPr Agonist // Front Pharmacol. - 2020. - Vol.11. - 188. doi: 10.3389/fphar.2020.00188.
- Maillet E.L., Milon N., Heghinian M.D., Fishback J., Schürer S.C., Garamszegi N., Mash D.C. Noribogaine is a G-protein biased κ-opioid receptor agonist // Neuropharmacology. - 2015. - Vol.99. - P.675-688. doi: 10.1016/j.neuropharm.2015.08.032.
- Markham A. Oliceridine: First Approval // Drugs. - 2020. - Vol.80, No.16. - P.1739-1744. doi: 10.1007/s40265-020-01414-9. e. 537, 185-190 (2016). doi: 10.1038/nature19112.
- Ehrich J.M., Messinger D.I., Knakal C.R., Kuhar J.R., Schattauer S.S., Bruchas M.R., Zweifel L.S., Kieffer B.L., Phillips P.E., Chavkin C. Kappa Opioid Receptor-Induced Aversion Requires p38 MAPK Activation in VTA Dopamine Neurons // J Neurosci. - 2015. - Vol.35, No.37. - P.12917-12931. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2444-15.2015.
- Bruchas M.R., Land B.B., Aita M., Xu M., Barot S.K., Li S., Chavkin C. Stress-induced p38 mitogen-activated protein kinase activation mediates kappa-opioid-dependent dysphoria // J Neurosci. - 2007. - Vol.27, No.43. - P.11614-11623. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3769-07.2007.
- Shanware N.P., Williams L.M., Bowler M.J., Tibbetts R.S. Non-specific in vivo inhibition of CK1 by the pyridinyl imidazole p38 inhibitors SB 203580 and SB 202190 // BMB Rep. - 2009. - Vol.42, No.3. - P.142-147. doi: 10.5483/bmbrep.2009.42.3.142.
- Гречко О.Ю., Спасов А.А., Анисимова В.А., Петров В.И., Васильев П.М., Елисеева Н.В., Жуковская О.Н. 2-п-фторфенилимидазобензимидазол - перспективный скаффолд для создания селективных каппа-опиоидных агонистов // В книге: XX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов в 5 томах. Уральское отделение Российской академии наук. - 2016. -С. 482.
- Анисимова В.А., Спасов А.А., Толпыгин И.Е., Минкин В.И., Черников М.В. и др. Синтез и фармакологическая активность 9-R-2-галогенфенилимидазобензимидазолов // Химико-фармацевтический журнал. - 2010. - Т. 44, № 7. - С. 7-13. doi: 10.30906/0023-1134-2010-44-7-7-13
- Спасов А.А., Гречко О.Ю., Елисеева Н.В., Васильев П.М., Анисимова В.А. Новый класс агонистов каппа-опиоидных рецепторов // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. - Т. 73, № S. - P. 8-9.
- Середенин С. Б., Виглинская А. О., Колыванов Г. Б., Литвин А. А., Кравцова О. Ю., Жердев В. П. Фармакокинетика афобазола у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2007. - Т. 70, № 2. - С. 59-64.
- Середенин С.Б., Виглинская А.О., Можаева Т.Я., Колыванов Г.Б., Литвин А.А., Авдюнина Н.И., Савельев В.Л., Жердев В.П. Метаболизм афобазола у крыс // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2008. - Т. 7, № 2. - С. 50-52. doi: 10.30906/0869-2092-2008-71-2-50-52
- Сереброва С.Ю., Стародубцев А.К., Писарев В.В., Кондратенко С.Н., Василенко Г.Ф., Добровольский О.В. Фармакокинетика, продолжительность антисекреторного эффекта омепразола и эзомепразола, вероятные причины их изменений при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2009. - Т.4. - С.86-92.
- Смирнова Л.А., Ращенко А.И., Рябуха А.Ф., Кузнецов К.А., Сучков Е.А. Количественное определение нового агониста к-опиоидных рецепторов производного бензимидазола // В книге: Инновации в современной фармакологии. IV съезд фармакологов России. - 2012. - С. 171-172.
- Smith H.S. The metabolism of opioid agents and the clinical impact of their active metabolites. Clin J Pain. - 2011. - Vol.27, No.9. - P.824-838. doi: 10.1097/AJP.0b013e31821d8ac1.
- Sverrisdóttir E., Lund T.M., Olesen A.E., Drewes A.M., Christrup L.L., Kreilgaard M. A review of morphine and morphine-6-glucuronide's pharmacokinetic-pharmacodynamic relationships in experimental and clinical pain // Eur J Pharm Sci. - 2015. - Vol.74. - P.45-62. doi: 10.1016/j.ejps.2015.03.020. Epub 2015 Apr 7.
- Coller J.K., Christrup L.L., Somogyi A.A. Role of active metabolites in the use of opioids // Eur J Clin Pharmacol. - 2009. - Vol.65, No.2. - P.121-139. doi: 10.1007/s00228-008-0570-y.
- Lalovic B., Phillips B., Risler L.L., Howald W., Shen D.D. Quantitative contribution of CYP2D6 and CYP3A to oxycodone metabolism in human liver and intestinal microsomes // Drug Metab Dispos. - 2004. - Vol.32, No.4. - P.447-454. doi: 10.1124/dmd.32.4.447.