Средство, стимулирующее физическую работоспособность

Изобретение относится к новому химическому соединению нижеуказанной структурной формулы и может быть использовано для повышения физической работоспособности (выносливости) в спортивной медицине, а также в экологии труда и спорта. Новое химическое соединение - L-аскорбат 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она соответствует формуле:

.

Согласно испытаниям в условиях многократного (курсового) применения в дозе 20 мг/кг при внутрибрюшинном способе введения были получены данные, показывающие стимулирование физической работоспособности белых лабораторных крыс. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к экспериментальной фармакологии и может быть использовано для повышения физической работоспособности (выносливости) в спортивной медицине, а также в экологии труда и спорта.

К наиболее известным средствам для фармакологической стимуляции физической выносливости (скоростной, меньше - общей) относятся психомоторные стимуляторы «мобилизующего» типа действия из группы фенилалкиламинов (фенамин, сиднокарб, первитин). Недостатком их использования является чрезмерная стимуляция катаболизма, не адекватного объему и темпу выполняемой работы. По этой причине при значительных нагрузках создается угроза истощения функциональных и метаболических резервов. Вероятность истощения возрастает при выполнении работы в осложненных условиях (при высокой температуре среды, в высокогорье, в стрессовых ситуациях и др.). Кроме того, фенилалкиламины не применимы у пожилых людей, у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, с нарушением обмена веществ, с травмами и заболеваниями ЦНС, т.е. именно у тех людей, которые чаще всего нуждаются в коррекции работоспособности.

Применение психомоторных стимуляторов, а также стероидных анаболиков (ретаболил, неробол), гормонов и гормоноподобных веществ, диуретиков и др. в целях повышения работоспособности спортсменов запрещено Всемирным антидопинговым комитетом (WADA).

Использование поливитаминных комплексов (гексавит, ундевит, аэровит и др.), способных стимулировать энергетические и пластические реакции в процессе мышечной деятельности, также ограничено в связи с побочными аллергическими осложнениями и недостаточно высоким стимулирующим потенциалом.

В последнее десятилетие особое внимание уделяется поиску и использованию новых синтетических средств повышения физической работоспособности многократного применения с восстановительным («экономизирующим») типом действия. Такие вещества оказывают стабильное, нарастающее во времени повышение дееспособности «снизу», стимулируя физическую работоспособность за счет первичного улучшения клеточного метаболизма, продукции энергии, межорганного обмена метаболитами, адаптивных синтезов.

В соответствие с таким подходом, например, предлагается применение синтетической аминокислоты DL-валина в качестве средства, обладающего адаптогенной активностью (RU 2038077, опубл. 1992.06.27); N-(2-N-морфолиноэтил)амида 1,2,4-триазино[5,6-b]индолил-3-тиогликолевой кислоты, повышающего физическую работоспособность в условиях гипоксии (SU 1295711, опубл. 10.09.1996); препарата тимоген-2 (RU 94038757, опубл.20.09.1996); конъюгата бета-циклодекстрина с пара-аминобензойной кислотой, в качестве стимулирующего физическую выносливость средства (RU 2451508, опубл.20.10.2011); лекарственной формы деанола ацеглумата, повышающей физическую и умственную работоспособность (RU 2331413, опубл.20.08.2008).

Поиск новых соединений для повышения физической работоспособности, расширяющих арсенал известных средств указанного назначения, доступных и не имеющих токсичных побочных эффектов, является актуальной задачей.

Технический результат - новое химическое соединение, способное в условиях многократного (курсового) применения повышать физическую работоспособность белых лабораторных крыс.

Сущность изобретения составляет L-аскорбат 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она формулы (1):

1-(2-Гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-он является активным началом препарата Ксимедон, применяемого в качестве средства для ускорения заживления ран независимо от генеза и локализации (Измайлов С.Г., Измайлов Г.А., Аверьянов М.Ю., Резник B.C. Ксимедон в клинической практике. Нижний Новгород: НГМА. - 2001. - 186 с.).

Синтез L-аскорбата 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она (1)

Раствор смеси 10.00 г (0.06 моль) 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она (3), полученного из дигидрата 4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она (3) и 2-хлорэтанола (4) по известной методике (B.C.Резник, Н.Г.Пашкуров. Взаимодействие окси- и меркаптопиримидинов с этилен- и пропиленхлоргидринами. Изв. АН СССР, сер. хим. 1966, №9, стр.1613-1617), и 10.48 г (0.06 моль) L-аскорбиновой кислоты кипятили 3.5 ч в 80 мл метилового спирта. Растворитель отгоняли, остаток перекристаллизовывали из ацетонитрила и сушили в вакууме водоструйного насоса (9 Торр). Получено 17.70 г целевого соединения. Выход соединения (1) составляет 86%. Химическая схема синтеза заявленного соединения представлена ниже.

Химическая схема синтеза заявляемого соединения

L-аскорбат 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она (1) имеет следующие физико-химические характеристики: т.пл. 117-118°С; спектр ЯМР ¹Н (400 МГц) в H₂O-d₂, δ, м.д.: 2.36 (с., 3Н), 2.53 (с., 3Н), 3.70 (м., 2Н), 3.86 (т., 2Н, J=5.6 Гц), 4.01 (м., 1H), 4.19 (т., 2H, J=5.5 Гц), 4.73 (д., 1H, J=1.9 Гц), 6.61 (с., 1H); ИК-спектр в KBr, ν, см^-1: 3390 о.с., 2952 сл., 1743 с., 1621 о.с., 1422 с., 1414 с., 1385 с., 1349 с., 1208 сл., 1140 с., 1112 с., 1039 о.с., 820 сл., 795 сл., 663 сл. Найдено, %: С 48.90, Н 5.80, N 8.19. Брутто-формула C₁₄H₂₀N₂O₈. Вычислено, %: С 48.85, Н 5.85, N 8.14.

Заявляемое соединение представляет собой желтоватое кристаллическое вещество, растворимое в воде, метиловом спирте, диметилформамиде, диметилсульфоксиде, нерастворимое в бензоле, хлороформе, ацетоне.

Исследование физической работоспособности

Оценка влияния заявляемого соединения (1) на физическую работоспособность (выносливость) белых крыс проведено в тесте «принудительное плавание до отказа» [Dawson С.А., Horvath S.M. Swimming in small laboratory animals // Med. Sci. Sport. -1970. - Vol.2. -P. 51-78]. Методика предназначена для оценки влияния многократного (курсового; в течение 11 суток) введения экспериментальных рецептур на физическую работоспособность (выносливость) белых нелинейных крыс при нагрузке смешанного характера (границы анаэробной и аэробной мощности). Процедуре тестирования параллельно подвергались две экспериментальные группы крыс - контрольная (крысам вводилась дистиллированная вода) и опытная (крысам вводился водный раствор соединения 1). Плавание обеих групп крыс до полного отказа осуществлялось при температуре воды 29-30°С и с грузом, составляющим 7% от массы тела животного. Первое введение соединения (1) проводилось сразу после окончания первого (фонового) плавания; последующие введения соединения (1) осуществлялись ежедневно в течение 11 суток. Аналогично вводилась дистиллированная вода в контрольной группе. Регистрируемыми показателями были: время первого плавания до отказа (первые сутки; ФОН - время плавания крысы до введения соединения 1), время второго (на седьмые сутки) плавания и время третьего плавания до отказа на 14-е сутки. В ходе хронического эксперимента (14 суток) проводился контроль массы тела для наблюдения за текущим состоянием животных. Сравнение результатов третьего плавания с фоновым плаванием выполнено по критерию Вилкоксона (2 NPar Wilcoxon Signed Ranks Test; p<0,05). Сравнение различий плавания на 14-е сутки с Контролем выполнено по критерию Манн-Уитни (2 NPar Tests Mann-Whitney Test; p<0,05). Статистическая обработка данных проводилась с использованием программного обеспечения SPSS 13.0. Обобщенные результаты исследования приведены в таблице 1.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что соединение (1) в тесте «принудительное плавание» в условиях хронического (многократного - 11 суток) внутрибрюшинного введения в дозе 20 мг/кг оказывает статистически значимое (p<0,05) стимулирующее влияние на физическую работоспособность крыс - на 14-е сутки опыта фиксируется рост длительности плавания более чем в 10 раз от длительности фонового плавания. Также, при этом наблюдается статистически достоверные (p<0,05) различия между данными в контрольной и опытной группах.

Таблица 1
Физическая работоспособность крыс в тесте «принудительное плавание» в условиях многократного (курсового) введения соединения (1)
Группа животных	Время плавания крыс, в с
ФОН (1-е сутки)	7-е сутки	14-е сутки
Контроль (вода дист. в/б)	152±7	1650±520 †	555±339 †
Соединение 1 20 мг/кг в/б	169+25	1482+531 †	2161+570 *†

†- отличие от ФОНА (т.е. от времени плавания крысы до введения соединения 1) статистически значимо, p<0,05

* - отличие от Контроля статистически значимо, p<0,05

Исследование острой (неспецифической) токсичности

Первичную токсикологическую оценку соединения (1) при внутрибрюшинном способе введения проводили в острых опытах на беспородных белых крысах обоего пола массой 190,0±20,0 г, содержавшихся на стандартном рационе питания в условиях природного режима освещения помещения при комнатной температуре. В экспериментальные группы животных отбирали по методу случайных выборок. В контрольном опыте крысам вводилась дистиллированная вода в эквивалентных опыту количествах. Время наблюдений за экспериментальными животными - 5 суток [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Изд. 2-е переработанное и дополненное. - М: ЗАО ИИА Ремедиум, 2005. - 829 с.].

В результате проведенного исследования уровень острой токсичности соединения (1) на лабораторных крысах в условиях внутрибрюшинного введения (ЛД₅₀ > 3000 мг/кг) соответствует категории «относительно безвредных веществ» (VI класс токсичности) по способности вызывать острое отравление [Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном введении (справочник).-М.: Медицина, 1977. С.196-197].

Предложено новое соединение - L-аскорбат 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она, которое:

- легко синтезируется из 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она и L-аскорбиновой кислоты, которые производятся фармацевтической промышленностью, [1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-он - на НПО «Татхимпрепарат»];

- не содержит в своем составе фрагментов молекул, запрещенных к применению в качестве допинговых средств и которые могли бы быть определены в крови или биожидкостях;

- в дозе 20 мг/кг при внутрибрюшинном способе введения стимулирует физическую работоспособность лабораторных крыс в тесте «принудительное плавание до отказа» более чем в 10 раз в сравнении с фоновым плаванием;

- обладает низкой токсичностью (ЛД₅₀ более 3000 мг/кг при внутрибрюшинном способе введения, лабораторные крысы).

1. L-Aскорбат 1-(2-гидроксиэтил)-4,6-диметил-1,2-дигидропиримидин-2-она формулы:

2. Применение соединения по п.1 для стимуляции физической работоспособности.