Лекарственное средство для лечения и предупреждения возникновения осложнений, связанных с химиотерапией и рентгенотерапией, а также состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки

Изобретение относится к полимерному комплексу макролидного антибиотика азитромицина, представляющее собой продукт взаимодействия антибиотика азитромицина с сополимером акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой общей формулы (1), содержащий 25,5 мол. % сульфогрупп, с ММ 33000-160000, способу его получения, а также к применению этого комплекса для лечения или профилактики состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки, в том числе осложнений после химиотерапии и радиотерапии. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 11 пр.

(1)

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к химии и фармакологии, конкретно - к полимерным комплексам макролидного антибиотика. Заявляемое вещество представляет собой продукт взаимодействия антибиотика азитромицина с сополимером акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой.

Изобретение распространяется на все пространственные изомеры заявляемого вещества, все его таутомерные и солевые формы, а также аддукты с органическими кислотами.

Веществ предназначено для использования в медицинской практике для лечения и предупреждения возникновения осложнений, связанных с химиотерапией и рентгенотерапией, а также состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки, а также для аналогичных целей в ветеринарии. Вещество могут применяться как в индивидуальном виде, так и в виде его фармакологически приемлемых солей, комплексов, а также в комбинации с другими препаратами и комплексами.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

К числу заболеваний с неясной этиологией, относительно которых существует много объяснений, относятся различные, не имеющие сходства заболевания и состояния, в частности, алкогольный цирроз печени, шизофрения, раковая интоксикация, головная боль, гипертонические кризы и др.

В наших исследованиях было установлено, что при ряде заболеваний неясной этиологии в системном кровотоке наблюдается увеличение количества бактериальных токсинов микробиоты человека. Бактериальная ДНК микробиоты была обнаружена нами в крови людей со следующими патологиями: осложнения, возникающие при химио- и рентгенотерапии; раковая кахексия; сахарный диабет; похмельный синдром; биполярное расстройство и шизофрения; гиперхолестеринемия; болезнь Альцгеймера; острый респираторный дистресс синдром; онкологические заболевания, в том числе рак толстой кишки; бесплодие; первичный билиарный цирроз; первичный склерозирующий холангит; нарушение сердечного ритма и проводимости; псориаз; атопический дерматит; спондилоартрит анкилозирующий; системная красная волчанка; склеродермия; аутоиммунный тиреоидит; подагра; старческая дименция; острая печеночная недостаточность, острая почечная недостаточность; авиатоксический синдром; головная боль; возрастные изменения кожи; нестабильная стенокардия, а также у пожилых людей, не страдающих каким-либо определенным заболеванием []. Проникновение бактерий и их продуктов из кишки в кровь и ткани вызывает ряд патологических изменений, в значительной степени реализующихся через активацию компонентов системы иммунитета.

Приведенные выше данные свидетельствуют о перспективности поиска новых антибактериальных агентов, препятствующих распространению из кишки представителей микробиоты человека и их продуктов в системном кровотоке и снижающих их патологическое влияние на организм человека, реализуемое через взаимодействие с компонентами иммунной системы.

Прототипом изобретения, т.е. веществом, наиболее близким по биологическому действию к заявляемому средству, был выбран антибиотик азитромицин, угнетающий в бактериях синтез белка. Азитромицин представляет собой соединение: 9-deoxy-9α-aza-9α-methyl-9α-homoerythromycin A [United States Patent #4,512,982, 1985].

Азитромицин - антибиотик широкого спектра действия, но он хорошо и быстро всасывается из кишки в результате его действие не сфокусировано на микробиоте. Основные показания к применению инфекции ротоглотки и носоглотки, дыхательной и мочевыделительной систем [https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm341822.htm].

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является получение нового химического соединения, обладающего антимикробной активностью, реализуемой в том числе в кишечнике человека и способного связываться с цитокинами воспаления и препятствующего развитию токсических состояний химиотерапии, рентгенотерапии и состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки.

Согласно изобретению поставленная задача решается путем синтеза нового противомикробного вещества общей формулы (1):

m1=74.5 мол. %; m2=(13.3-18.7) мол. %; m3=(6.8-12.2) мол. % ММ=33000-160000

Заявителю не известны какие-либо источники информации, в которых бы содержались сведения об идентичных технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию "Новизна" (N).

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию «Изобретательский уровень» (IS).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 показано изменение концентрации ИЛ-1 альфа в культуре моноцитов при применении полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК в сравнении с азитромицином.

На Фиг. 2 показано изменение концентрации ИЛ-6 альфа в культуре моноцитов при применении полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК в сравнении с азитромицином.

На Фиг. 3 показано изменение концентрации ИЛ-10 альфа в культуре моноцитов при применении полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК в сравнении с азитромицином.

На Фиг. 4 показано влияние полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на количество копий бактериальной ДНК в сыворотке крови мышей, получающих химиотерапию. При этом использованы следующие обозначения:

1 - контроль 1 - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

2 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (1 мг/кг) - ПЦР крови мышей, за 2 часа до начала курса химиотерапии.

3 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (3 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

4 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (6 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

5 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (12 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

6 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (25 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

Лучший вариант осуществления изобретения

Препарат полимерного комплекса макролидного антибиотика получают путем взаимодействия азитромицина с сополимером акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой содержащим 25.5 мол. % сульфогрупп, с ММ 33000-160000.

Сущность изобретения поясняется приведенными ниже примерами синтеза промежуточных веществ, примерами синтеза заявленного вещества, таблицами выходов и характеристик целевых веществ, экспериментами по изучению биологических свойств и таблицами результатов экспериментов по определению биологических свойств заявляемых веществ, где:

Пример 1 - Синтез сополимеров-носителей

Пример 2 - Синтез сополимеров-носителей с использованием смеси спиртов

Пример 3 - Синтез сополимеров-носителей с использованием этанола

Пример 4 - Получение полимерных комплексов азитромицина способом №1

Пример 5 Получение полимерных комплексов азитромицина способом №2

Пример 5 Получение полимерных комплексов азитромицина способом №3

Пример 6 Влияние сополимера АА с 2-ААМПСК на продукцию ИЛ культурой клеток моноцитов.

Пример 7 Сравнение противобактериальной активности Сополимера АА с 2-ААМПСК и Азитромицина

Пример 8 Влияние Сополимера АА с 2-ААМПСК на развитие осложнений химиотерапии.

Пример 9 Влияние Сополимер АА с 2-ААМПСК на выживаемость мышей при использовании химиотерапевтических агентов.

Пример 10 Влияние Сополимера АА с 2-ААМПСК на количество копий бактериальной ДНК в сыворотке крови мышей, получающих химотерапию.

Пример 11 Влияние Сополимера АА с 2-ААМПСК на проницаемость кишечника мышей, получающих химотерапию.

ПРИМЕРЫ:

Синтез сополимеров-носителей:

Пример 1. В круглодонную двухтубусную колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, вносят 10 г акриламида (АА), 12.5 г. 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (2-ААМПСК), 0.9 г. инициатора 2,2'-азо-бисизобутиронитрила, 50 мл этанола, 50 мл 2-пропанола. Колбу помещают в водяную баню, в которой поддерживается температура (65±1)°С, и включают мешалку, Реакционную массу перемешивают 6 ч, затем колбу охлаждают и добавляют в нее 150 мл диэтилового эфира. Выпавший полимер собирают на фильтре и сушат в вакуумной сушилке до постоянной массы. Получают 22.3 г. (99.2%) сополимера АА с 2-ААМПСК, который подвергают очистке диализом против воды в течение 6 ч, используя цилиндрические мембраны "Cellu Sep H1", имеющие следующие характеристики: ширина полотна 45 мм, размер пор, соответствующий пропусканию молекул с ММ≤1⋅10³. Из водного раствора полимеры выделяют с помощью сублимации замороженного растворителя при 10-20 Па и 30°С. Получают 21.8 г. (97.1%) сополимера АА с 2-ААМПСК, содержащего 25.5 мол. % звеньев 2-ААМПСК, с молекулярной массой ММ 33000.

Пример 2. Опыт проводят по примеру 1, но используют смесь спиртов в соотношении 75 мл этанола +25 мл 2-пропанола. Получают 22.1 г (97.8%) очищенного сополимера АА с 2-ААМПСК, с ММ 56000.

Пример 3. Опыт проводят по примеру 1, но в качестве растворителя используют 100 мл этанола. Получают 21.6 г (97.0%) очищенного сополимера АА с 2-ААМПСК, с ММ 160000.

Получение полимерных комплексов азитромицина:

Пример 4. 3 г сополимера АА с 2-ААМПСК, полученного по примеру 1, растворяют при перемешивании в 200 мл дистиллированной воды и добавляют 1.41 г азитромицина. Массовое соотношение антибиотик: полимер составляет 0.47:1. Реакционный раствор перемешивают 2 ч при комнатной температуре, затем фильтруют и фильтрат подвергают лиофильной сушке. Получают 4.26 г (96.6%) водорастворимого полимерного комплекса азитромицина, содержащего 32 мас. % антибиотика.

Пример 5. Опыт проводят в условиях примера 4, используя сополимер АА с 2-ААМПСК, полученный по примеру 2, при массовом соотношении антибиотик: полимер, равном 0.33:1. Получают 4.23 г (95.9%) полимерного комплекса азитромицина, содержащего 25 мас. % антибиотика.

Пример 6. Опыт проводят в условиях примера 4, используя сополимер АА с 2-ААМПСК, полученный по примеру 3, при массовом соотношении антибиотик: полимер, равном 0.39:1. Получают 4.25 г (96.4%) полимерного комплекса азитромицина, содержащего 28 мас. % антибиотика.

Комплексообразование подтверждали методом ИК-спектроскопии и вискозиметрии. О появлении в комплексе ионной связи судили по появлению в спектре, полученного вычитанием из ИК-спектра полимерного комплекса ИК-спектра сополимера-носителя, полосы поглощения при 2720-2715 см^-1, которая соответствует группе NH+. Также в результате комплексообразования происходит компактизация макромолекул носителя, что проявляется в уменьшении (в 1.5 раза) характеристической вязкости комплекса, по сравнению с характеристической вязкостью сополимера-носителя.

Пример 6. Влияние полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на продукцию ИЛ культурой клеток моноцитов.

Моноциты были выделены из цельной крови добровольцев центрифугированием в градиенте плотности фиколла. Для определения уровня продукции моноцитами ИЛ-1 альфа, ИЛ-6, ИЛ-10 использовали Human IL-1a ELISA Kit, Human IL-6 ELISA Kit II, Human IL-10 ELISA Kit II (PharMingen). В качестве агента, стимулирующего выработку моноцитами интерликинов, использовали ЛПС бактерий.

Для оценки возможного цитотоксического действия, к культуре моноцитов добавляли 1, 5 и 10 мкг/мл полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК или Азитромицина. Учет производили через 24 часа. В использованных концентрациях, ни V133 ни Азитромицин не обладают цитотоксическим эффектом.

Результаты оценки влияния полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на продукцию ИЛ культурой клеток моноцитов.

Результаты оценки влияния полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на продукцию ИЛ культурой клеток моноцитов представлены на Фигурах 1-3.

В результате проведенных исследований установлено, что полимерный комплекс Азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК, обладает большей способностью к снижению выработки ИЛ-1 альфа, ИЛ-6, ИЛ-10, в сравнении с Азитромицином.

Пример 7. Сравнение противобактериальной активности полимерного комплекса Азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК и Азитромицина

Пример 8. Влияние полимерного комплекса Азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на развитие осложнений химиотерапии.

Выраженность осложнений химиотерапии оценивалась по общим критериям токсичности Национального института рака США, версия 2.0. (Clinical Trial Centre, National Cancer Institute). В исследовании принимало участие 2 группы по 12 человек, получавших одинаковую схему химиотерапевтического лечения, в связи с раком молочной железы 2 стадии. Контрольная группа получала плацебо, опытная - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК который принимали за 2 часа до каждого приема химиотерапевтических агентов, в течение 7 дней.

Полученные данные свидетельствуют, что применение препарата V133 в значительной степени снижает выраженность осложнений химиотерапии.

Пример 9. Влияние полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на выживаемость мышей при использовании химиотерапевтических агентов.

Как видно из представленных данных, применение полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК эффективно повышает выживаемость мышей и снижает токсичность противопухолевых лекарственных средств Доксбрубицйна и Кселоды.

Пример 10. Влияние полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на количество копий бактериальной ДНК в сыворотке крови мышей, получающих химиотерапию.

Результаты представлены на Фиг. 4

Использованные пробы:

1 - Контроль 1 - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

2 - полимерный комплекс азитромицина и сополимер АА с 2-ААМПСК (1 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

3 - полимерный комплекс азитромицина и сополимер АА с 2-ААМПСК (3 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапиии

4 - полимерный комплекс азитромицина и сополимер АА с 2-ААМПСК (6 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

5 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (12 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

6 - полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (25 мг/кг) - ПЦР крови мышей, через 12 часов после начала курса химиотерапии

Заключение:

Использование полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК, за 2 часа до начала курса химиотерапии, снижает количество бактериальной ДНК в сыворотке пациентов. Изменения носят дозозависимый характер. При соотнесении полученных результатов с данными калибровки, видно, что количество бактериальной ДНК у пациентов до начала химиотерапии составляет 10² микроорганизмов в 1 мл сыворотки и повышается до 10⁵/1 мл спустя 12 часов после начала химиотерапии. Использование полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (1 мг/кг) снижает количество бактериальной ДНК до 10³ микроорганизмов на 1 мл, а при использовании полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК (3 мг/кг) этот показатель составляет 10² микроорганизмов на 1 мл. Наибольшую эффективность продемонстрировал полимерный комплекс азитромицина и сополимер АА с 2-ААМПСК (25 мг/кг), при использовании которого количество бактериальной ДНК у пациентов составляет 10²-10¹ микроорганизмов.

Таким образом, использование полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК, позволяет в значительной степени снизить количество бактериальной ДНК, которая попадает в системный кровоток, после начала химиотерапии. При этом, учитывая отсутствие выраженного противомикробного эффекта, можно утверждать, что механизм действия реализуется на уровне изменения проницаемости кишки.

Пример 11 Влияние полимерного комплекса азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК на проницаемость кишечника мышей, получающих химотерапию.

Известно, что при химиотерапии, возникает синдром повышенной проницаемости кишечника "leaky gut". Это приводит к дополнительной интоксикации и является одним из элементов непереносимости химитерапии. Кишечную проницаемость измеряли с использованием лактулозо-маннитолового теста.

Таким образом, полимерный комплекс азитромицина и сополимера АА с 2-ААМПСК во всех использованных концентрациях снижает проницаемость кишечника.

1. Способ получения полимерного комплекса азитромицина, включающий приведение азитромицина во взаимодействие с сополимером акриламида с 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислотой, содержащим 25,5 мол. % сульфогрупп, с ММ 33000-160000.

2. Полимерный комплекс азитромицина для лечения или профилактики состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки, полученный согласно способу по п. 1.

3. Полимерный комплекс азитромицина по п. 2, отличающийся тем, что указанное состояние представляет собой осложнения после химиотерапии.

4. Полимерный комплекс азитромицина по п. 2, отличающийся тем, что указанное состояние представляет собой осложнения после радиотерапии.

5. Применение полимерного комплекса азитромицина по п. 2 для лечения или профилактики состояний, связанных с повышенной проницаемостью кишки.

6. Применение по п. 5, отличающееся тем, что указанное состояние представляет собой осложнения после химиотерапии.

7. Применение по п. 5, отличающееся тем, что указанное состояние представляет собой осложнения после радиотерапии.