Анотація до роботи:

Бабенко М.М. Пошук антидотно-лікувальних засобів серед германійорганічних сполук з біолігандами на моделі гострого отруєння динітроортокрезолом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 14.03.05 – фармакологія. – Національний фармацевтичний університет, Харків, 2009.

Дисертація присвячена пошуку високоефективного та безпечного антидотно-лікувального засобу серед германійорганічних сполук з біолігандами різної хімічної будови за умов гострого отруєння динітроортокрезолом (ДНОК). Експериментально доведено, що найбільш високу детоксикуючу активність виявляє координаційна сполука германію з нікотинамідом (МІГУ-2) за умов внутрішньоочеревинного застосування в дозі 87,4 мг/кг за 48 хвилин до початку надходження ДНОК у шлунок та 112,9 мг/кг за 5 хвилин після цього.

В основі механізму антидотно-лікувальної дії МІГУ-2 при ДНОК-інтоксикації лежить здатність цієї координаційної сполуки попереджати формування розповсюдженої мембранопатії за рахунок ефективної регуляції прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу шляхом попередження порушень антиоксидатного профілю, а також інгібування генерації та накопичення в тканинах отруєних тварин вільних радикалів. Крім того, детоксикуюча активність МІГУ-2 реалізується корекцією низки параметрів енергетичного гомеостазу в результаті усунення дисбалансу в системі АТФ-АДФ-АМФ щурів з ДНОК-інтоксикацією, а також шляхом модифікації токсикокінетики отрути, що вивчається на етапах всмоктування, біотранспорту, розподілу та екскреторно-елімінаційних процесів.

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове рішення наукової задачі з пошуку антидотно-лікувальних засобів серед нового класу координаційних сполук в умовах гострого отруєння ДНОК. Детоксикуюча активність оригінального субстітуенту – координаційної сполуки германію з нікотинамідом реалізується її здатністю позитивно впливати на основні ланки патогенезу ДНОК-інтоксикації, що відкриває перспективу подальшого розширення сфер застосування і впровадження цього препарату в медичну практику для корекції патології хімічної етіології.

1. У серії скринінгових досліджень на моделі гострого перорального отруєння ДНОК встановлено, що координаційні сполуки германію в дозі 100 мг/кг чинять різного ступеня лікувально-профілактичну дію в залежності від структури біоліганда. Найбільш висока детоксикуюча активність, яка перевищує таку у референтного препарата (Р<0,05), виявлена у комплексної сполуки германію з нікотинамідом (МІГУ-2). Це реалізується виживанням тварин (індекс терапевтичної ефективності дорівнює 1,69±0,07), сприятливим перебігом клінічної картини інтоксикації та віддаленням термінів загибелі щурів, отруєних ДНОК.

2. Фармакометричні дослідження з використанням покрокового регресійного аналізу дозволили розробити оптимальний режим дозування МІГУ-2 в умовах ДНОК-інтоксикації, згідно якого найбільш висока фармакотерапевтична ефективність потенційного антидота реалізується при його внутрішньоочеревинному введенні в дозі 87,34 мг/кг за 48 хвилин до початку надходження отрути в шлунок і 112,87 мг/кг через 5 хвилин після цього.

Встановлені параметри токсичності (LD₁₆, LD₅₀, LD₈₄, LD₉₉) та небезпечності (абсолютна токсичність, зона гострої токсичної дії, функція кута нахилу, сумарний та інтегральний показник токсичності) для теплокровних, у т.ч. і для людини, дозволяють віднести отруту до групи високотоксичних сполук (ІІ клас) за умов перорального введення, а досліджуваний антидотно-лікувальний засіб – до практично нетоксичних сполук (V клас) при внутрішьоочеревинному застосуванні.

3. Кінетика вільнорадикальних реакцій у сироватці крові тварин, отруєних ДНОК, вказує на здатність координаційної сполуки германію з нікотинамідом у цих умовах виявляти детоксикуючі властивості, істотно модифікуючи біохемілюмінісценцію шляхом вірогідного (Р<0,05) зниження амплітуди швидкого спалаху, збільшення (у 1,6-2,3 рази) латентного періоду повільного спалаху, зниження (у середньому на 25%) амплітуди повільного спалаху і практичної нормалізації кінцевого значення інтенсивності надслабкого світіння, що свідчить про ефективне пригнічення МІГУ-2 процесів генерації та накопичення в тканинах вільних радикалів.

4. Лікувально-профілактичне застосування МІГУ-2 при ДНОК-інтоксикації попереджає формування розповсюдженої токсичної мембранопатії, на що вказує стан антиоксидантного профілю сироватки крові та тканини печінки, який забезпечує збереження прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу в організмі отруєних щурів за рахунок попередження порушення функціонування в динаміці компонентів ферментативної (супероксиддисмутаза, каталаза) і неферментативної (тіолвмісткі біосубстрати, включаючи глутатіон відновлений) ланок антиоксидантної системи захисту організму.

5. Центральною стороною фармакодинаміки досліджуваного германійвмісткого антидотно-лікувального засобу є ефективна корекція у різні терміни від початку гострого отруєння ДНОК таких параметрів енергетичного метаболізму, як енергетичний заряд, енергетичний потенціал, індекс фосфорилювання, порівняльний коефіцієнт, термодинамічний контроль дихання за рахунок усунення дисбалансу в системі АТФ-АДФ-АМФ у гемоглобінвмістких клітинах крові, а також протекторна дія у відношенні активності ферменту, що завершує внутрішній окислювально-відновний цикл гліколізу – лактатдегідрогенази.

6. Фармакокінетичний аналіз детоксикуючого ефекту координаційної сполуки германію з нікотинамідом при її внутрішньоочеревинному введенні показує, що кінетичні параметри МІГУ-2 за умов ДНОК-інтоксикації зазнають істотних змін у порівнянні з інтактною серією, а саме: збільшення константи швидкості абсорбції (у 1,35 рази) та загального кліренсу (на 18,2%) при одночасному зниженні періоду напівабсорбції (у 1,37 рази), а також підвищення величини максимальної концентрації (на 15,4%), загального об’єму розподілу (у 1,54 рази), періоду напіврозподілу (у 1,12 рази) і середнього часу перебування в організмі (на 26,15%).

Токсикокінетичні параметри ДНОК при введенні МІГУ-2 змінюються у бік збільшення періоду напівабсорбції (у 2,48 рази), періоду напіврозподілу (у 1,66 рази), константи швидкості елімінації (на 29,17 %), загального кліренсу (у 1,33 рази) і зниження константи швидкості абсорбції (у 2,49 рази), максимальної концентрації отрути (у 1,72 рази), об’єму розподілу (на 42,71%), періоду напівелімінації (на 24,46%) і середнього часу перебування в організмі (на 9,06 години).

7. Експериментально доведена можливість фармакокінетичного і фізико-хімічного типів взаємодії МІГУ-2 і ДНОК. Аналіз кількісних параметрів зворотньої взаємодії з транспортними білками цих ксенобіотиків показує, що під впливом антидота різко збільшується (з 1,3910⁶ за 3 години до 3,3210⁶ за 24 години) константа асоціації комплексу "білок-ліганд", а також число місць фіксації (з 9 до 13, відповідно цим же термінам), на молекулі сироваткового протеїну, що можна розцінювати як один з ефективних механізмів підсилення природних шляхів детоксикації ДНОК за допомогою МІГУ-2.

Показано також, що МІГУ-2 дисоціює на нікотинамід і гідроксид германію, які здатні зв'язувати високотоксичний ДНОК, утворюючи при цьому водорозчинні хімічні сполуки, токсичність яких набагато менше, ніж вихідного токсичного агента.

Публікації автора:

1. Бабенко М.М. Скринінг потенційних лікувально-профілактичних засобів на моделі гострої пероральної інтоксикації динітроортокрезолом / М.М. Бабенко // Ліки. – 2005. – №1-2. – С. 42-46.

2. Бабенко М.Н. Разработка дозового режима германийорганического соединения МИГУ-2 на модели острой пероральной ДНОК-интоксикации / В.Д. Лукьянчук, М.Н. Бабенко, Д.С. Кравец // Современные проблемы токсикологии. – 2005. – №1. – С. 47-50. Внесок дисертанта - виконання експериментальних досліджень, обробка та інтерпретація даних.

3. Бабенко М.Н. Изучение возможных путей детоксикации при остром отравлении динитроортокрезолом и применении координационного соединения германия с никотинамидом / М.Н. Бабенко, И.И. Сейфуллина, В.Н. Ткаченко // Одеський медичний журнал. – 2005. – №4 (90). – С. 18-20. Внесок дисертанта - виконання експериментальних досліджень та обробка даних.

4. Бабенко М.М. Порівняльна фармакокінетична характеристика координаційної сполуки германію з нікотинамідом в нормі та при гострій інтоксикації динітроортокрезолом / М.М. Бабенко // Фармацевтичний журнал. – 2006. – № 3. – С. 79-82.

5. Бабенко М.М. Вплив координаційної сполуки германію з нікотинамідом на стан біоенергетичних процесів у щурів з гострим отруєнням динітроортокрезолом / М.М. Бабенко // Український журнал екстремальної медицини ім. Г.О. Можаєва. – 2006. – № 2. – С. 87-91.

6. Бабенко М.Н. Биохемилюминисцентный анализ антидотной активности координационного соединения германия с никотинамидом при остром отравлении динитроортокрезолом / М.Н. Бабенко // Український медичний альманах. – 2006. – № 1. – С. 16-19.

7. Пат. 13726 Україна, МПК (2006) А61К31/00. Спосіб детоксикації організму при гострому пероральному отруєнні динітроортокрезолом / Лук’янчук В.Д., Бабенко М.М., Кравець Д.С.; заявники та патентовласники Луг. держ. мед. ун-т. – № u 2005 09770; заявл. 17.10.2005; опубл. 17.04.2006, Бюл. № 4. – 6 с. Внесок дисертанта - виконання експериментальних досліджень та оформлення патенту.

8. Бабенко М.М. Теоретичне обгрунтування доцільності пошуку антидотів динітроортокрезолу в ряду координаційних сполук германію з біолігандами / М.М. Бабенко, Д.С. Кравець // Перспективи розвитку фармацевтичної науки та практики в Україні: I регіональна наук.-практ. конф. молодих вчених та студентів, 22 березня 2005 р.: тези доп. – Луганськ, 2005. – С. 24-25. Внесок дисертанта - виконання пошуку та аналіз даних літератури.

9. Бабенко М.М. Оптимізація режиму дозування координаційної сполуки германію з нікотинамідом при гострій інтоксикації динітроортокрезолом / М.М. Бабенко // VIII з’їзд Всеукраїнського лікарського товариства, 21-22 квітня 2005 р.: тези доп. – Івано-Франківськ, 2005. – С. 331.

10. Бабенко М.М. Скринінгові дослідження антидотів алкілпохідних 2,4-динітрофенолу серед координаційних сполук германію / М.М. Бабенко // Здобутки клінічної і експериментальної медицини: XLVIII підсумкова наук.-практ. конф., 3 червня 2005 р.: тези доп. – Тернопіль, 2005. – С. 157-158.

11. Бабенко М.Н. Фармакокинетика координационного соединения германия с никотинамидом в условиях острой интоксикации динитроортокрезолом / В.Д. Лукьянчук, М.Н. Бабенко, Д.С. Кравец // Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України: VI Всеукр. з’їзду фармацевтів., 28-30 вересня 2005 р.: матер. – Харків, 2005. – С. 554-555. Внесок дисертанта – проведення патентного пошуку, виконання оформлення тез.

12. Бабенко М.М. Стан енергетичного гомеостазу у щурів при гострій інтоксикації ДНОК і застосуванні МІГУ-2 / М.М. Бабенко // Актуальні проблеми фармакології та токсикології: II Наук.-практ. конф. молодих вчених та спеціалістів, 22 грудня 2005 р.: матеріали. – Київ, 2005. – С. 4-5.

13. Бабенко М.М. Кінетика вільнорадикальних реакцій у щурів при отруєнні ДНОК і застосуванні координаційної сполуки германію з нікотинамідом / М.М. Бабенко // Український медичний альманах. – 2006. – Т. 9, № 2. – С. 220-221. (Всеукр. наук.-практ. конф. студентів, молодих вчених та інтернів “Актуальні проблеми фундаментальної медицини”(англійською мовою), 1-2 грудня 2005 р. – Луганськ, 2005.).

14. Babenko M.N. The antitoxic properties of new coordination compounds of germanium / A.A. Dekhtyar, M.N. Babenko // Український медичний альманах. – 2006. – Т. 9, №2, С. 179-180. (Achievements of fundamental and applied medicine: Scientific-applied conference for young scientists and students. Lugansk, 22 of February 2006 year. - Lugansk, 2006). Внесок дисертанта – виконання експериментальних досліджень, підготовка матеріалів до друку.

15. Бабенко М.М. Координаційна сполука германію з нікотинамідом – новий антидотно-лікувальний засіб при отруєнні динітроортокрезолом / М.М. Бабенко // Актуальні питання фармацевтичної науки та практики в Україні: II регіональна наук.-практ. конф. молодих вчених та студентів, 16 березня 2006 р.: тези доп. – Луганськ, 2006. – С. 23-25.

16. Бабенко М.М. Стан транспортної функції сироваткових білків при отруєнні динітроортокрезолом та фармакокорекції координаційною сполукою германію з нікотинамідом / М.М. Бабенко // Хист. – 2006. – Вип. 8. – С. 22. (III Міжнар. мед.-фарм. конф. студентів та молодих вчених, 3 квітня 2006 р. – Чернівці, 2006).

17. Бабенко М.М. Динаміка активності лактатдегідрогенази в умовах гострої інтоксикації динітроортокрезолом та її фармакокорекції координаційною сполукою германію з нікотинамідом / М.М. Бабенко // Наук.-техн. прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів: I Міжнар. наук.-практ. конф., 6-7 квітня 2006 р.: матеріали. – Тернопіль, 2006. – С. 139-140.

18. Бабенко М.Н. Фармакокинетический профиль потенциального антидота на этапе биотранспорта при интоксикации ДНОК / М.Н. Бабенко // Клінічна фармація в Україні: VI Всеукр. наук.-практ. конф., 2006 г.: материали. - Харьков, 2007. - С. 90-91.

19. Бабенко М.Н. Фармакодинамическая характеристика нового антидотно-лечебного средства – МИГУ-2 в условиях острой ДНОК-интоксикации / М.Н. Бабенко // Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров’я: II Всеукр. наук.-практ. конф., 17-18 березня 2008 р.: тези. – Луганськ, 2008. – С. 15-16.