фармацевтическая композиция с антидиабетическим действием на основе производного оксованадия и способ его получения

Формула изобретения

1. Фармацевтическая композиция, обладающая антидиабетическим действием, на основе производного оксованадия (IV), отличающаяся тем, что содержит бис(L-малато)оксованадий (IV) и дополнительно L-яблочную кислоту и фармацевтически приемлемые наполнители при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Бис(L-малато)оксованадий (IV) - 10-25

L-яблочная кислота - 1,5-2,0

Наполнители - Остальное

2. Фармацевтическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит следующие компоненты, вес. %:

Бис(L-малато)оксованадий (IV) - 20

L-яблочная кислота - 1,5

Микрокристаллическая целлюлоза - 20,0

Лактоза - 56,0

Аэросил - 0,5

Стеарат кальция - 2,0

3. Фармацевтическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит следующие компоненты, мг:

Бис(L-малато)оксованадий (IV) - 50

L-яблочная кислота - 3,75

Микрокристаллическая целлюлоза - 50

Лактоза - 140

Аэросил - 1,25

Стеарат кальция - 5

4. Способ получения производного оксованадия, охарактеризованного в п. 1, отличающийся тем, что проводят взаимодействие водного раствора яблочной кислоты с ацетатом ванадила в молярном соотношении 2: 1, а целевое соединение получают твердофазной реакцией в безводной среде при 95-120^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и предназначено для создания и использования фармацевтического средства на основе производного оксованадия (IV), принадлежащего к новому классу терапевтических средств для лечения сахарного диабета.

Для лечения сахарного диабета в настоящее время используется 4 вида лекарственных препаратов, регулирующих уровень глюкозы в крови: инсулин, производные сульфонилмочевины, бигуаниды и, в качестве вспомогательного средства при лечении диабета II типа - ингибиторы -глюкозидазы (акарбоза). Все эти препараты различаются по механизму действия и могут применяться как индивидуально, так и в различных сочетаниях [1]. К новой группе антидиабетических препаратов относятся тиазолидиндионы, улучшающие действие инсулина и ингибирующие глюконеогенез [2]. Несмотря на целый ряд фармакологических подходов в лечении сахарного диабета очевидно, что ни один из них не является идеальным для лечения большинства пациентов [3]. Современные ванадийсодержащие соединения рассматриваются в настоящее время как потенциальные антидиабетические средства, имитирующие действие инсулина [4].

Патентные исследования показали, что производные оксованадия (IV) в последние годы очень активно изучаются как пероральные антидиабетические средства (пат. США 5527790, 18.06.1996; пат. США 5545661, 13.08.1996; пат. США 5888993, 30.03.1999), а также как средства, обладающие сочетанным гипогликемическим и гипотензивным действием (пат. США 5620967, 15.04.1997; пат. США 5866563, 02.02.1999).

Однако в зарубежных аналогах описаны разработки, где производные оксованадия являются малорастворимыми или нерастворимыми в воде, что затрудняет их пероральное применение.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является патент России [5]. В этом патенте описано вещество, на основе которого может быть создана фармацевтическая композиция, обладающая гипогликемической активностью, и способ получения этого вещества. Активное вещество представляет собой бис(L-малато)оксованадий (IV). Технической задачей изобретения является создание фармацевтической композиции на основе бис(L-малато)оксованадия (IV) (MOB), обладающей антидиабетической активностью, для перорального применения.

Поставленная задача достигается тем, что создана фармкомпозиция, обладающая инсулиномиметической активностью, состоящая из компонентов в следующем соотношении, вес.%:

Бис(L-малато)оксованадий (IV) - 10-25

Яблочная кислота - 1,5-2,0

Фармацевтически приемлемые наполнители - Остальное

Если для композиции используется твердый носитель, препарат может быть в виде таблеток, покрытых твердой оболочкой, желатиновых капсул, может быть использован в виде порошка, пилюли, а также в форме несахаросодержащей пастилки и т.п. Твердый носитель может содержать подходящие наполнители, связующие агенты, смачиватели для таблетирования, диспергаторы, увлажнители и другие компоненты. Таблетки могут быть покрыты оболочкой с использованием известных подходящих методик.

Если используется жидкий носитель, препарат может быть в виде несахаросодержащего сиропа, эмульсии, может быть заключен в мягкую желатиновую капсулу или может быть сухим продуктом для разведения перед использованием водой или другим подходящим растворителем из расчета 15-20 г на 100 мл раствора. Жидкие препараты могут содержать подходящие добавки, такие как суспендирующие агенты, соли, эмульгаторы, увлажнители, неводные растворители (включая съедобные масла), консерванты (в соответствии с Государственной Фармакопеей XI изд.), а также отдушки и/или красители.

Изобретение поясняется следующим примером: таблетированная форма MOB:

1 таблетка имеет вес 250 мг и следующий состав компонентов:

Бис(L-малато)оксованадий (IV) - 50 мг (20%)

L-яблочная кислота - 3,75 мг (1,5%)

Микрокристаллическая целлюлоза - 50 мг (20%)

Лактоза - 140 мг (56%)

Аэросил - 1,25 мг (0,5%)

Стеарат кальция - 5 мг (2%)

Для этого вещества было проведено исследование токсичности и переносимости, а также изучены его потенциальные мутагенные, эмбриотоксические, тератогенные, аллергизирующие и иммунотоксические свойства. Кроме того, исследовано его влияние на репродуктивную функцию животных. Во всех исследованиях получены позитивные результаты.

Изучение токсичности и активности таблетированной формы MOB было проведено на мышах BALB/c и крысах Вистар.

При однократном введении в желудок мышам BALB/c и крысам Вистар препарат проявил себя как малотоксичное вещество.

Не было выявлено каких-либо повреждающих воздействий на основные органы и системы подопытных животных (крысы Вистар и собаки) в дозах, до 20-ти раз превышающих суточные дозы, рекомендованные для человека.

Исследования биологической активности проводили на белых крысах-самцах линии Вистар. Диабет вызывали однократной внутрибрюшинной инъекцией раствора стрептозотоцина из расчета 60 мг на кг веса. В опыт отбирали крыс с развившимся диабетом (уровень глюкозы в крови превышал 20 мМ). Животные были разделены на три группы. I группа (n=5) - животные, больные диабетом, нелеченые. II группа (n=9) - животные, больные диабетом, леченные препаратом. В третью группу (n= 5) входили здоровые животные, которым давали препарат. С этой целью таблетированную форму MOB суспендировали в воде и вводили ежедневно внутрижелудочно крысам II и III группы по 1 мл суспензии, содержащей 0,5 таблетки. Животных наблюдали в течение четырех недель лечения.

Каждую неделю крыс взвешивали (см. табл. 1) и определяли содержание глюкозы в крови (табл. 2) и моче (табл. 3). Динамика изменения основных показателей, характеризующих состояние животных при диабете и в процессе лечения, приведена в табл.1-3.

Как видно из табл. 1, у больных диабетом и не леченых крыс вес тела постепенно снижался. Под действием композиции вес тела сохранялся и даже увеличивался за этот период как у здоровых животных, так и у крыс, больных диабетом. В процессе лечения у больных диабетом крыс происходило снижение концентрации глюкозы в крови. Следует отметить, что уровень глюкозы в крови здоровых животных при назначении им MOB не изменялся (табл. 2). Характер изменения содержания глюкозы в моче животных был сходен с изменением уровня глюкозы в крови.

Сущность изобретения состоит также в усовершенствовании метода синтеза бис(L-малато)оксованадия (IV), состоящего в том, что заключительная стадия синтеза проводится в безводной среде как твердофазная реакция.

Синтез проводится в 2 стадии, взаимодействием 2 моль L-яблочной кислоты с ванадилирующим агентом, (ванадилацетатом) (1 моль), в водной среде, в результате чего образуется первичный ванадильный комплекс L-яблочной кислоты, в смеси со свободной L-яблочной кислотой. Реакционную смесь удалением воды переводят в твердофазное состояние, и полученный твердый раствор первичного ванадильного комплекса в L-яблочной кислоте с целью получения целевого соединения бис(L-малато)оксованадия (IV) подвергают нагреванию при 95-120^o (схема 1, стр.2) при пониженном или атмосферном давлении.

Строение полученного комплекса подтверждено данными элементного анализа, данными ЭПР-, УФ-, ИК и КД-спектров.

Пример 1. Бис(L-малато)оксованадий (IV) (1).

В раствор 50,9 г (0,38 моль) L-яблочной кислоты в 250 мл воды вносят 35,2 г (0,19 моль) ацетата ванадила. Реакционную смесь размешивают при 40-60^oС до полного растворения осадка (20-24 ч). Темно-голубой реакционный раствор упаривают досуха на роторном испарителе, и полученный промежуточный темно-синий стекловидный продукт высушивают до постоянного веса в вакуум-эксикаторе. Высушенный продукт измельчают и нагревают в той же реакционной колбе на роторном испарителе при 110-120^oС (температура в массе) в вакууме водоструйного насоса в течение 1-1,5 ч, процесс сопровождается выделением воды (5-7 г). Полученный бис(L-малато)оксованадий (IV) 1 представляет собой хрупкую темно-синюю пористую массу, выход 58-61 г (96-98%), содержит 1-2% свободной яблочной кислоты (см. фиг.1).

Бис(L-малато)оксованадий (IV) легко растворяется в воде, слабо растворим в метаноле и диметилсульфоксиде, почти нерастворим в этаноле, нерастворим в ацетоне. Найдено, %: С 28,3; Н 3,41; V 15,60. C₈H₁₀O₁₁V.

Вычислено, %: С 28,85; Н 3,03; V 15,3.

Удельное оптическое вращение []²⁰ -164^o (вода), (вода, с 16,5).

Пример 2. Бис(L-малато)оксованадий (IV) (1).

Промежуточный продукт из примера 1 (1,0 г) нагревают при 95-100^oС в течение 24-30 ч. Выход комплекса 0,93 г (99%). Идентичен по физико-химическим характеристикам продукту, полученному в примере 1.

Антидиабетические испытания полученной композиции проводили в Институте Питания Российской академии медицинских наук следующим образом.

Больные опытной группы с сахарным диабетом II типа легкой и средней степени тяжести, протекающим на фоне ожирения - 10 человек (4 мужчин и 6 женщин) в возрасте от 29 до 63 лет, средние значения индекса Кетле 39,8 кг/м² (от 30,1 до 48,2 кг/м²).

Контрольная группа больных с сахарным диабетом II типа легкой и средней степени тяжести, получавшая базовую терапию без использования композиции, аналогичная опытной по половому и возрастному составу, а также клинической симптоматике (3 мужчины и 7 женщин) в возрасте от 32 до 63 лет, средние значения индекса Кетле 39,2 кг/м² (от 29,7 до 47,8 кг/м²).

У всех наблюдаемых больных нарушения углеводного обмена протекали на фоне ожирения I-III степени. Из сопутствующих заболеваний констатированы: артериальная гипертензия (70% в опытной группе и 60% в контрольной), деформирующий полиостеоартроз и остеохондроз позвоночника (60 и 70% соответственно), дискинезия толстой кишки по гипомоторному типу с синдромом запоров (80 и 70% соответственно).

Клиническая картина больных при поступлении в клинику была достаточно типичной для пациентов изучаемой патологии и не имела значимых различий в обеих рассматриваемых группах. Выраженность симптоматики определялась степенью тяжести сахарного диабета (табл.4).

Как видно из данных, представленных в табл.5, уровень гликемии, определяемой в венозной крови, был достаточно высоким в группах сравнения. Под влиянием лечения депрессия этого показателя была значимо более выражена у пациентов опытной группы - 24,5%, в контроле она составила 17%. Исследование колебаний уровня сахара в артериальной крови (пальцевое) в течение суток выявило более последовательное снижение этих показателей в процессе лечения у больных опытной группы. Уровень холестерина крови уменьшился у больных опытной группы на 11%, а пациентов контрольной группы на 5%. Изменение содержания триглицеридов было аналогичным в обеих группах и составило 20% от исходного уровня.

Динамика других биохимических показателей как в опытной группе, так и в контроле не выявила каких-либо специфических зависимостей от вариантов проводимой диетической терапии и была обусловлена всем комплексом лечебных мероприятий.

При анализе показателей артериального давления в процессе лечения было отмечено их снижение в опытной группе в среднем со 155/95 до 125/80 мм рт. ст., в контрольной группе оно составило со 150/90 до 120/80 мм рт.ст.

Поскольку нарушения углеводного обмена рассматривались у больных с различными степенями алиментарного ожирения, то представляло особый интерес проанализировать воздействие изучаемой композиции на степень и темпы потери массы тела. Весо-ростовой показатель (индекс Кетле) в опытной группе снизился несколько более значимо (с 39,8 до 38 кг/м²) по сравнению с контролем, где он уменьшился с 39 до 38,1 кг/м². Суточная потеря массы тела также была более выраженной в опытной группе и составляла 368 г в сутки (в контрольной группе - 319 г).

Терапевтический эффект проведенного лечения сравниваемых групп оценивался как хороший при снижении уровня гликемии до нормальных значений, удовлетворительный - если снижение уровня сахара было достаточно выраженным, но все же несколько превышало нормальные показатели, и неудовлетворительный - если изменений показателя не произошло. Как видно из данных, представленных в табл. 6, применение препарата при лечении больных сахарным диабетом II типа, протекающего на фоне ожирения, позволило добиться нормализации показателей углеводного обмена у 60% больных против 20% в группе контроля.

Заявленная композиция может быть рекомендована не только для лечения больных диабетом первого и второго типа, но также лицам с пониженной толерантностью к глюкозе и с повышенным фактором риска возникновения сахарного диабета. Кроме того, соединения ванадия способствуют снижению уровня холестерина и триглицеридов в крови, уменьшению ожирения и гипертензии, показаны при усиленной мышечной нагрузке (6, 7). Бис(L-малато)оксованадий (IV) является принципиально новым водорастворимым антидиабетическим агентом, обладающим инсулиноподобным действием (инсулиномиметиком) и пригодным для перорального введения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Neyrilles N, Blickle J.F., Brogard J.M. (1998) Ann. Endocrinol. 59, 67-77.

2. Fujuwara Т., Okuno A., Yoshioka S., Horikoshi H. (1995) Metabolism. 44, 486-490.

3. Schenn A.J., Lefebre P.J. (1998) Oral antidiabetic agents. A guide to selections. Drugs, 55, 226-236.

4. Н.Ф. Беляева, В.К. Городецкий, А.И. Точилкин, М.А. Голубев, Н.В. Семенова, И.Р. Ковельман. Вопросы мед. хим., (2000) т. 46, вып. 4, стр. 344-360.

5. Коровкин Б. Ф., Арчаков А.И., Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Городецкий В. К., Точилкин А.И., Ковельман И.Р., Балаболкин М.И., Голубев М.А., Викторова Л.Н. Патент РФ 2101187, 10.01.98. Бюл. 1.

6. S. Verma, M.C. Cam and J.H. McNeil. J. Am. College Nutrit., 1998, v. 17, 1, p.11-18.

7. V. Badmaev, S. Prakash and M. Majeed. J. Alternat. Complement. Medicine, 1999, v.5, 3, p.273-291.