У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Влияние перфторана на токсико— и фармакокинетику физиологически активный веществ
Количество страниц 109
ВУЗ МГИУ
Год сдачи 2010
Бесплатно Скачать 23381.doc 
Содержание Содержание
Перечень сокращений и условных обозначений — 4

Введение — 6
Глава 1. Биологическая активность перфторуглеродных соединений и их способность влиять на хемобиокинетику ксенобиотиков (обзор литературы) — 11

1.1. Свойства перфторуглеродных соединений и их кинетика в организме млекопитающих — 11

1.2. Биологическая активность ПФОС — 18

1.3. Некоторые аспекты фармакокинетического взаимодействия физиологически активных веществ — 23

1.4. Способность ПФОС и их эмульсий влиять на хемобиокинетику ксенобиотиков

1.5. Заключение — 37 Глава 2. Материалы и методы исследования — 40

2.1. Материалы исследования — 40

2.2. Количественные методы определения содержания препаратов

в крови — 46

2.2.1. Метод определения метилового и этилового спиртов — 47

2.2.2. Метод определения ампициллина — 47

2.2.3. Метод определения амитриптилина — 48

2.2.4. Метод определения сибазона — 49

2.2.5. Метод определения перфтордекалина — 50

2.3. Расчет фармакокинетических констант и параметров — 50

2.4. Статистическая обработка результатов — 55 Глава 3. Результаты исследования

3.1. Влияние перфторана на токсикокинетику метанола и этанола — 57

3.2. Влияние перфторана на фармакокинетику ампициллина — 66

3.3. Влияние перфторана на фармакокинетику амитриптилина — 70

3.4. Влияние перфторана на фармакокинетику сибазона — 75

3.5. Фармакокинетика перфторана на фоне действия сибазона — 84

3.6. Заключение — 90 Глава 4. Обсуждение полученных результатов — 93 Выводы — 106 Практические рекомендации — 108 Список использованной.литературы — 109


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Отечественный плазмозаменитель с газотранспортной функцией перфторан представляет собой 10 об.% субмикронную эмульсию перфторорганических соединений (ПФОС) - перфтор-декалина (ПФД) и перфторметилциклогексилпиперидина (ПФМЦП) в соотношении 2:1. Функцию эмульгатора в рецептуре выполняет проксанол (Ива-ницкий Г.Р., Воробьев СИ., 1997). Перфторан находит все более широкое применение в различных областях клинической медицины, но, прежде всего, при лечении неотложных состояний и, в частности, массивной кровопотери (Софронов Г.А. и соавт., 2002, 2004). Показано, что инфузия перфторана в условиях кровопотери способствует обеспечению тканей кислородом, оказывает положительный эффект на центральную и периферическую гемодинамику, микроциркуляцию, кислотно-основное состояние, иммунную систему, обеспечивает детоксикационное, противовоспалительное, а также мембрано-стабилизирующее действие (Мороз В.В., Крылов Н.Л., 1999). Внедрение перфторана в повседневную лечебную практику одновременно породило новую проблему, имеющую исключительное научно-практическое значение -взаимодействие с другими лекарственными средствами, применяемыми в терапии неотложных состояний совместно либо последовательно с перфтора-ном.

В общем виде взаимодействие любых лекарственных средств может проявляться на трех уровнях: фармакокинетическом, фармакодинамическом и фармакогенетическом (Гуськова Т.А., 2003). Результатом взаимодействия может стать усиление или ослабление специфической активности лекарственного средства, а также появление побочных и даже токсических эффектов.

Имеются серьезные научные предпосылки и отдельные экспериментальные и клинические наблюдения, свидетельствующие о реальности изме-

нения физиологической активности химических веществ, будь то лекарственные препараты или некоторые яды на фоне предварительного введения в организм перфторана. В частности, известно, что ПФОС оказывают существенное влияние на систему естественной детоксикации химических веществ в организме животных (Образцов В.В. и соавт., 1985; Михайлов Г.М. и со-авт., 1990; Плужников Н.Н., 1995; Шилов В.В., 1999).

Имеются единичные наблюдения изменения фармакокинетики лекарственных средств и токсикокинетики ядов на фоне эмульсий ПФОС. Так, в условиях частичного замещения крови эмульсией Флуозол-ДА (20% смесь ПФД и перфтортрипропиламина в соотношении 7:3, стабилизированная 2,7% плюроником F-86 и 0,4% фосфолипидом) изменялась фармакокинетика сульфаметазина (Kemner J.M. et al., 1984, а), морфина (Kemner J.M. et al., 1984, б) и некоторых других лекарственных препаратов. По данным Плужни-кова Н.Н. и соавт. (1996), перфторан способен на длительный срок изменять кинетику некоторых эндогенных субстратов, в частности, гормонов. Шилов В.В. и соавт. (1997) показали, что перфторан влияет на токсикокинетику дихлорэтана таким образом, что снижается скорость, так называемого, "летального синтеза".

Весьма существенно, что ПФОС, в частности, ПФД взаимодействуют с ключевым ферментом монооксигеназной системы - цитохромом Р-450 в две фазы, первоначально вызывая эффект угнетения, а в последующем - индукции цитохрома Р-450 (Михайлов Г.М. и соавт., 1990; Плужников Н.Н., 1995; Софронов Г.А. и соавт., 1997). Соответственно, на фоне предварительного введения ПФОС в первую фазу метаболизм химических веществ в организме будет замедляться, а в течение второй фазы, напротив, возрастать. Очевидно, что в первую фазу фармакологическая активность липофильных лекарственных средств, а также токсичность ядов будет резко увеличиваться, а во вторую фазу - значительно снижаться.

Несмотря на уже упоминавшуюся теоретическую и практическую значимость обозначившейся проблемы, систематических исследований фарма-

кокинетики лекарственных средств и токсикокинетики ядов на фоне применения перфторана в достаточном объеме не проводилось. В связи с этим целью настоящей работы стало изучение влияния перфторана на токси-ко- и фармакокинетику некоторых физиологически активных препаратов -токсичных химических веществ и лекарственных средств.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие основные научные задачи:

- отобрать физиологически активные вещества (ФАВ), отличающиеся по механизмам действия, физико-химическим свойствам, путям детоксика-ции и элиминации, для проведения фармако- и токсикокинетических исследований;

- определить параметры токсико- и фармакокинетики выбранных ФАВ при разных путях их введения в организм;

- оценить влияние перфторана на кинетические константы и параметры ФАВ в условиях варьирования сроков и путей их введения;

- провести анализ возможной модификации токсико- и фармакокинетики исследованных препаратов в присутствии перфторана.

В процессе выполнения настоящего исследования был получен ряд новых научных данных. Так, было установлено, что перфторан оказывает существенное влияние на токсикокинетику спиртов - метанола и этанола, а также фармакокинетику лекарственных препаратов - ампициллина, амитриптилина, сибазона. Характер модифицирующих эффектов перфторана зависит от срока введения эмульсии (до, после, одновременно с каким-либо из изучавшихся веществ) и способов ее введения в организм (внутривенно или внутрижелудочно). Способность перфторана модифицировать кинетику лекарственных препаратов и токсичных веществ следует считать экспериментально доказанным новым научным фактом.

Теоретическая ценность проведенного исследования заключается в разработке адекватных экспериментальных моделей для оценки эффектов перфторана на фармако- и токсикокинетику ФАВ. Установленные в
работе факты изменения кинетики лекарственных и токсичных веществ в организме животных под влиянием перфторана представляют собой дополнительную аргументацию относительно способности ПФОС модифицировать процессы всасывания, распределения и элиминации ксенобиотиков в организме.

Практическая значимость работы заключается в доказательстве способности перфторана оказывать существенное воздействие на токсикокинетику этилового и метилового спиртов, а также на фармакокине-тику некоторых лекарственных средств — амитриптилина, сибазона и ампициллина. Полученные в результате проведенного исследования научные данные должны учитываться в клинической практике при включении перфторана в схемы инфузионно-трансфузионной терапии различных патологических состояний. Разработанные экспериментальные модели, а также компьютерная программа математического анализа фармакокинетического процесса могут использоваться при изучении модифицирующих эффектов перфторана на токсикокинетику ядов и фармакокинетику лекарственных веществ.

На защиту выносятся следующие о с н о в н ы е научные положения:

1. Перфторан оказывает существенное влияние на токсикокинетику ядов и фармакокинетику лекарственных средств.

2. Характер влияния перфторана на токсико- и фармакокинетику ФАВ зависит от свойств ксенобиотика и путей введения в организм как самого ФАВ, так и перфторана.

3. Степень влияния перфторана на кинетику физиологически активных соединений в значительной мере зависит от последовательности и сроков введения ФАВ и перфторана относительно друг друга. Апробация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационного исследования доложены на Всеармейской и Всероссийской научных конференциях "Физиологически активные вещества на основе перфторуглеродов в экспериментальной и клинической медици-

не" (Санкт-Петербург, 1999; 2001), Российской научной конференции "Пер-фторуглеродные соединения в экспериментальной и клинической медицине" (Санкт-Петербург, 2004), на заседании Ученого совета НИЛ и НИЦ Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе одна статья опубликована в журнале «Вестник Российской Военно-медицинской академии», входящем в Перечень изданий, определенных ВАК РФ.

Данные, полученные в настоящем исследовании, используются в научной работе НИЛ перфторуглеродов, научной работе и в учебном процессе кафедр военной токсикологии и медицинской защиты и военно-полевой терапии Военно-медицинской академии им. СМ. Кирова.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследования, результатов экспериментальных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и иллюстрирована 8 рисунками. Библиография включает 166 работ отечественных и 51 работу зарубежных авторов.
ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

ПЕРФТОРУГЛЕРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ СПОСОБНОСТЬ

ВЛИЯТЬ НА ХЕМОБИОКИНЕТИКУ КСЕНОБИОТИКОВ

(Обзор литературы)

1.1. Свойства перфторуглеродных соединений и их кинетика в организме млекопитающих

Актуальной задачей трансфузиологии на протяжении почти 40 лет является поиск искусственных кровезаменителей, способных не только восполнять утерянный объем циркулирующей крови, но и хотя бы частично компенсировать ее способность транспортировать газы. В настоящее время разработка кровезаменителей-переносчиков кислорода интенсивно ведется по двум направлениям - создание растворов модифицированного гемоглобина и эмульсий на основе ПФОС (Софронов Г.А. и соавт., 2000, 2002; Riess J.G., 2001; Sarteschi L.M., 2001). В России итогом первого явилось создание Российским НИИ гематологии и трансфузиологии МЗ РФ и Институтом высокомолекулярных соединений РАН (Санкт-Петербург) нового препарата на основе полимеризованного гемоглобина человека - геленпола, который успешно прошел клинические испытания и в декабре 1998 г. Минздравом России разрешен к медицинскому применению и промышленному выпуску.

Отечественный препарат перфторан является единственным в мире кровезаменителем на основе перфторуглеродов (ПФУ), разрешенным для медицинского применения (Иваницкий Г.Р., 2001; Sarteschi L.M. et al, 2001). Перфторан был создан в 1984 г. в Институте теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР под руководством Г.Р. Иваницкого и Ф.Ф. Белоярцева. После успешного проведения доклинических испытаний и трех фаз клинических исследований, выполненных на 947 больных (Маевский Е.И. и соавт., 2001; Moroz V.V. et al., 2002), перфторан используется как свободный
от всех инфекций и не требующий групповой совместимости кровезаменитель. Промышленное производство препарата перфторан началось в 1997 г.

ПФУ — это полностью фторированные соединения углерода. Их отличительными особенностями являются полная химическая инертность (благодаря большой прочности С—F связи) и способность к растворению больших объемов газов (Михайлова Л.Г., 1974; Сидляров Д.П. с соавт., 1983; Воробьев СИ. и соавт., 1998; Иваницкий Г.Р., 2001; Spahn D.R. et al., 1994; Ohyanagi H., 1995; Riess J.G., 2001) вследствие очень слабых межмолекулярных взаимодействий. Чистые ПФУ растворяют до 50 об.% кислорода и до 200 об.% углекислого газа. В настоящее время синтезировано множество ПФОС - от твердых до газообразных. Однако для медицинских целей используются лишь некоторые из них; основные физико-химические характеристики широко применяемых ПФУ представлены в таблице 1.1.

Показано, что в чистом виде препараты ПФОС не могут быть использованы в качестве кровезаменителей, так как слабо растворимы в воде и обладают высокой плотностью и вязкостью (Geyer R.P., 1970; Nose Y. et al., 1970). Для внутривенного введения препараты фторуглеродов диспергируются с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ) до образования тонкодисперсных эмульсий (Розенберг Г.Я., Макаров К.Н., 1985). В качестве ПАВ наибольшее распространение в трансфузиологии получили природные фосфолипиды (яичного желтка и соевого масла) и блок-сополимер оксидов этилена и пропилена (западное торговое название «Плюроник F-68», отечественное - «Проксанол-268», Иваницкий Г.Р., Воробьев СИ., 1993; Riess J.G., 2001). Частицы эмульсий ПФОС имеют структуру двухслойного шара - в центре ПФОС-ядро, в котором растворяются газы крови, на поверхности - тонкий слой эмульгатора (Кузнецова И.Н. и соавт., 1988; Капцов В.В., 1997). Показано, что помимо частиц эмульсии ПФОС препарат перфторан содержит большое число сферических мицеллярных частиц ПАВ (Вазина А.А. и соавт., 2004).
Таблица 1.1

Физико-химические свойства ПФУ, составляющих основу медицинских препаратов (Riess J.G., 1995)

Свойства Название ПФУ и их химическая формула

ПФД CioFig (перфтордекалин) ПФТПА C8F21N (перфтортри-пропиламин) ПФТБА C12F27N (перфтортри-бутиламин) ПФМЦП Ci2F23N (перфторметил-циклогексил-пиперидин) ПФОБ C8F17Br (перфтороктил-бромид)

Молекулярная масса 462 521 671 595 499

Температура кипения, °С 142 131 178 168 143

Давление насыщенных паров при t° 37°C мм рт. ст. 12,7 18 1,1 2 10,5

Растворимость в воде, нМ/л, 37°С 9,9 2,8 - 11 5,1

Критическая температура растворения в гексане, °С 22 44 61 40 -20

Растворимость кислорода/углекислого газа, об. %,37°С 40/190 45/166 39/152 40/150 50/210

Период полувыведения, Ti/2, сут 7 65 900 90 4

Установлено, что в организме млекопитающих ПФОС не подвергаются метаболизму и выводятся в химически неизмененном виде (Clark L.C., 1970; Yokoyama К. et al., 1978; Flaim S.F. et al., 1994; Склифас А.Н., 1980), за исключением перфтороктилбромида, который метаболизируется микросомаль-ными монооксигеназами с выделением атома брома (Образцов В.В. и соавт., 1993, а). Основной путь элиминации (80-90% от поступившей в организм дозы) - легочный (Апросин Ю.Д. и соавт., 1983, б; Иваницкий Г.Р., 2001; Riess J.G., 2001). ПФОС, кумулированные в гепатоцитах, частично выводятся с желчью через желудочно-кишечный тракт. При этом обратного всасывания из кишечника не происходит (Апросин Ю.Д. и соавт., 1983, б). Около 1-2% ПФУ выделяется через кожу (Yokoyama К. et al., 1975).

Исследования, проведенные на разных видах лабораторных животных, показали общий характер кинетики различных ПФОС (Moore R.E. et al., 1978; Flaim S.F., 1994; Henry C.J. et al., 1994; Апросин Ю.Д. и соавт., 1983, а; Маевский Е.И. и соавт., 1983; Голубев A.M., 1993; Крылов Н.Л. и соавт., 2001). После введения эмульсии ПФОС в кровеносное русло одновременно происходят следующие процессы: элиминация ПФУ с выдыхаемым воздухом через легкие (в течение 3-5 дней таким образом выводится до 40 % ПФУ) и захват частиц ПФОС макрофагами крови с последующим их депонированием в органах ретикулоэндотелиальной системы - селезенке, печени, лимфатических узлах и костном мозге. Цитоплазма макрофагов, захвативших ПФОС (перфторофагов), становится сильно вакуолизированной (Голубев A.M. и соавт., 1993; Иваницкий Г.Р., 2001; Крылов Н.Л. и соавт., 2001). В органах пер-фторофаги образуют небольшие скопления - гранулемы - из которых ПФОС в виде растворенного газа постепенно мигрируют через клеточные мембраны в кровеносные сосуды со скоростью, зависящей от их структуры (наличия ге-тероатомов) и липофильности (Розенберг Г.Я., Макаров К.Н., 1985). По кровотоку ПФУ доставляются липопротеинами в легкие и покидают организм. Данные морфологических исследований показали, что кумуляция ПФОС в органах носит преходящий характер и не сопровождается деструктивными,
дистрофическими и другими патоморфологическими изменениями (Branca D. et al., 1992; Логинова Л.Н. и соавт., 1993; Седова Л.А. и соавт., 1993). Формирующиеся при введении ПФОС гранулемы постепенно уменьшаются в размерах и замещаются паренхиматозными элементами без развития остаточного склероза (Голубев A.M. и соавт., 1993). Экспериментальные исследования по изучению общетоксического действия перфторана при многократных ин-фузиях выявили, что введение препарата вызывало определенные изменения со стороны показателей, характеризующих функции печени и почек. Однако эти изменения не оказывали существенного влияния на общее клиническое состояние животных и являлись обратимыми (Рыбалкин СП. и соавт., 2003).

Помимо макрофагов значительная часть ПФУ распределяется в липи-дах жировых депо организма (Иваницкий Г.Р., 2001).

В зависимости от способа введения эмульсии характер распределения ПФОС в организме животных заметно меняется. Так, при внутрибрюшинном введении в течение первой недели перфторофаги выявляются в легких. Накопления ПФУ в селезенке, печени и костном мозге не происходит. По-видимому, это объясняется тем, что миграция ПФОС при данном способе введения происходит с током лимфы, в кровеносное русло они практически не попадают (Крылов Н.Л. и соавт., 2001).

Отмечено, что при наружном применении ПФД для лечения открытых ран различной этиологии всасывания фторуглерода в кровь также не проис- ходит (Осипов А.П. и соавт., 2001).

Длительность циркуляции эмульсий ПФОС в кровотоке зависит от вида животного, природы ПФОС и типа эмульгатора, размера частиц и объема введенной эмульсии. Скорость элиминации грубодисперсной эмульсии (0,2-0,3 мкм) почти в 2 раза выше, чем тонкодисперсной (Сидляров Д.П. и соавт., 1983). Эмульсии, стабилизированные природными эмульгаторами, выводятся быстрее (Naito R. et al., 1978). Период полувыведения эмульсии Флуозол ДА после внутривенного введения в дозе 4 г/кг крысам, собакам или кроликам составляет 13, 25 и 29 ч соответственно (Riess J.G., 2001). Время циркуляции
перфторана в кровеносном русле экспериментальных животных даже при введении больших доз (замещение 50-60% объема циркулирующей крови) не превышает 3 суток (Воробьев СИ. и соавт., 1998; Крылов Н.Л. и соавт., 2001). После внутривенного введения 6-8 мл/кг перфторана больным через 24 ч в кровотоке циркулирует около 30%, через 48 ч - 13%, через 120 ч - 1% перфторана (Мороз В.В. и соавт., 1995).

Установлено, что ПАВ покидают сосудистое русло значительно быстрее самих ПФОС (Okamoto H. et al., 1975; Воробьев СИ. и соавт., 1993). При этом эмульсия продолжает циркулировать в диспергированном состоянии (Naito R. et al., 1978), так как в крови происходит замена проксанола на поверхности частиц на белки и фосфолипиды плазмы (Sloviter H.A. et al., 1983; Терешина Е.В., Доронина Н.Н., 1992; Путятина Т.К., 1992). Проксанол выводится из организма почками в течение суток, период выведения его достаточно короткий - 2-4 часа (Воробьев СИ. и соавт., 1998; Sarteschi L.M. et al., 2001).

Установлено, что между скоростью выведения ПФОС и стабильностью эмульсий на их основе существует обратная зависимость (Розенберг Г.Я., Макаров К.Н., 1985). Поэтому для повышения стабильности эмульсии, а также для достижения оптимального соотношения между длительностью циркуляции частиц эмульсии в кровяном русле и скоростью выведения препарата из тканей, в рецептуре ПФУ-эмульсий часто используется одновременно два ПФОС. При этом также устраняются некоторые негативные явления, вызванные нестабильным ПФОС. Так, испарение липофильного ПФД с поверхности легочных альвеол приводит к "вспениванию" мембран и уже в дозе 2-4 г/кг к гибели животных (Склифас А.Н. и соавт., 1993). Добавление в состав эмульсии перфторана более стабильного и медленно выводящегося ПФМЦП полностью снимает этот эффект. Различные ПФОС в составе двухкомпо-нентных эмульсий выводятся из органов экспериментальных животных с неодинаковой скоростью. Так, после введения животным больших доз перфторана в результате замены 50-60 % объема циркулирующей крови ПФД поки-
дает органы (печень и селезенку) в течение 2 месяцев, ПФМЦП выводится в течение 6-8 месяцев (Крылов Н.Л. и соавт., 2001).

Исследования кинетики ПФОС в организме экспериментальных животных при многократных введениях показали, что аккумулированные в органах и введенные повторно фторуглероды оказывают взаимное существенное влияние как на процессы распределения в организме, так и на механизмы выведения. Так, присутствие в органах ПФМЦП способствует ускоренному перераспределению из крови в органы повторно введенных ПФОС (Скли-фас А.Н. и соавт., 1998).

Токсичность эмульсий ПФУ определяется преимущественно размером частиц и присутствием ПАВ. Установлено, что при увеличении доли крупных частиц (со средним диаметром более 0,4 мкм) с 3 до 10 % средняя смер-тальная доза (ЛД50) уменьшается с 27 г/кг до 12,3 г/кг (Fujila T. et al, 1971). Токсичность эмульгаторов проявляется в их способности активировать систему комплемента (Vercellotti G.M. et al., 1982). Однако эмульсия перфторан практически ареактогенна благодаря совершенствованию технологий получения (Воробьев СИ. и соавт., 1994). ЛД50 перфторана составляет 130 мл/кг (35,3 г/кг в пересчете на ПФОС). Для сравнения - токсичность реополиглю-кина, широко применяемого в клинике кровезаменителя на основе декстрана, составляет 15,3 г/кг (Воробьев СИ. и соавт., 1998).

Исследования последних лет свидетельствуют о том, что ПФУ покидают организм человека с иной скоростью, возможно, быстрее, чем организм мелких лабораторных животных (Крылов Н.Л. и соавт., 2001). Так, патомор-фологические исследования органов больных, умерших от различных заболеваний, которым прижизненно вводили перфторан, показали, что внутривенное введение эмульсии приводит к образованию макрофагальных гранулем только в легких в течение первой недели после введения, в остальных органах перфторофаги выявлены не были.

На начальных этапах биомедицинских исследований ПФОС считалось, что химически инертные фторуглероды, помимо участия в переносе газов
Список литературы
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 1425
Скачать бесплатно 23381.doc 





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.