Методологические принципы доклинического исследования фармакокинетики и метаболизма лекарственных средств

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

.

Создание нового синтетического лекарственного препарата — процесс сложный и трудоемкий. Комплекс необходимых для решения этой задачи исследований, начиная с химического синтеза, выявления биологической активности, оценки безопасности на животных, включает множество этапов, прежде чем потенциальный лекарственный препарат поступит в клинику для проведения испытаний на людях. В этой связи роль доклинических исследований трудно переоценить. Они направлены, прежде всего, на обеспечение безопасности дальнейшего применения новых лекарственных средств в широкой медицинской практике. Неотъемлемой частью доклинических исследований потенциального препарата является всестороннее изучение его фармакокинетики на животных. Практическое приложение доклинических фармакокинетических исследований весьма многосторонне. Изучение фармакокинетических свойств препаратов позволяет уже на доклиническом уровне определить оптимальные пути их введения, что, в дальнейшем, способствует подбору рациональной дозировки для использования их в лечебной практике. Сведения о фармакокинетических свойствах лекарственных средств позволяют уточнить показания и противопоказания к их применению. Так, вещества, хорошо проникающие через гематоплацентарный барьер, следует с осторожностью применять при беременности. Противомикробные препараты, активно экскретирующиеся почками или накапливающиеся в печени, пригодны для лечения инфекций мочевых или желчных путей соответственно. Данные фармакокинетических исследований во многом способствуют лучшему пониманию механизма действия лекарственных препаратов. Фармакокинетика препаратов создает основу для рационального поиска новых лекарственных средств с желаемыми закономерностями распределения в организме, а в некоторых случаях и с более высокой активностью или более широким спектром действия, например при выявлении метаболитов, обладающих преимуществами перед исходным веществом по специфической активности или безопасности. Разрабатываемые на этапе доклинических фармакокинетических исследований аналитические методы количественного определения неизмененного препарата и его метаболитов в биообъектах позволяет использовать эти методики при изучении фармакокинетики препарата в клинике и при фармакокинетическом мониторинге.

Следует подчеркнуть, что проведение этого комплекса работ невозможно без использования современных физико-химических методов исследования строения веществ таких, как ЯМР-спектроскопия, хроматомасс-спектрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография и др. Использование этих методов позволяет решать самые сложные задачи, возникающие при проведении фармакокинетических исследований.

Вместе с тем, к настоящему времени не до конца сформулирована методология фармакокинетического доклинического исследования оригинальных препаратов, а именно: что входит в схему «полной» программы изучения фармакокинетики потенциального лекарственного препарата и какими средствами она реализуется.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Разработать основные принципы и методологию доклинического исследования фармакокинетики новых оригинальных лекарственных средств.

Данная цель достигается путем решения следующих задач: 1. Разработать методы количественного определения оригинальных отечественных лекарственных препаратов в биообъектах (сыворотке крови, органах и тканях, моче, фекалиях) таких, как: антидепрессанты (тетриндол, пиразидол, инказан), противовирусный препарат (арбидол), антиаритмик (нибентан), потенциальные ноотропы (дигам, линоприд) на основе высокоэффективной жидкостной хроматографии.

2. Разработать физико-химические подходы к выделению метаболитов лекарственных препаратов из биосред и их идентификации с применением ВЭЖХ, масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии. Продемонстрировать на примере противоопухолевых алкилирующих агентов возможности использования комбинации физико-химических методов для установления строения метаболитов, а также связь терапевтической эффективности и степени биотрансформации.

3. Разработать комплексный подход к доклиническому исследованию фармакокинетики оригинальных лекарственных препаратов с использованием различных современных физико-химических методов. Создать поэтапную схему изучения фармакокинетики.

4. Разработать подходы к изучению метаболизма новых лекарственных препаратов, установлению химического строения и оценке их фармакотерапевтического вклада в общую активность препарата. Создать поэтапную схему изучения метаболизма.

НА УЧНАЯ НОВИЗНА.

• Разработаны методики количественного определения отечественных антидепрессантов (тетриндола, пиразидола, инказана) в биообъектах с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии.

• Изучена фармакокинетика тетриндола, пиразидола, инказана на животных при различных способах введения. Изучен метаболизм тетриндола, пиразидола, инказана. Установлено строение метаболитов с помощью масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии.

• Разработана методика количественного анализа противовирусного препарата арбидола в сыворотке крови, различных органах, моче и фекалиях.

• Изучена фармакокинетика и метаболизм арбидола у животных с применением методов ТСХ, ВЭЖХ, масси ЯМР-спектроскопии.

• Проведен весь комплекс доклинической фармакокинетики нового антиаритмика нибентана, включая разработку метода количественного определения, распределение в крови, органах, метаболизм и выведение.

• Изучена фармакокинетика потенциальных ноотропных препаратов линоприда и дигама.

• Изучен метаболизм у животных трех алкилирующих противоопухолевых препаратов группы этиленимидов фосфорной и тиофосфорной кислот.

• Предложен общий подход доклинического изучения биотрансформации лекарственных препаратов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНА ЧИМОСТЬ.

• Разработанные методики количественного определения препаратов в биологических жидкостях с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии применяются в клинической практике, а также при проведении различных фармацевтических исследований.

• Предложенная методология доклинического исследования фармакокинетики лекарственных средств применима для изучения процессов всасывания, распределения, метаболизма и выведения оригинальных потенциальных препаратов.

• Разработанный подход к изучению метаболизма с использованием комбинации физико-химических методов может применяться для установления строения продуктов биотрансформации широкого круга лекарственных препаратов. ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ.

Проведение всего комплекса доклинических исследований фармакокинетики антидепрессантов тетриндола, пиразидола, инказана, противовирусного препарата арбидола, антиаритмика нибентана позволило внедрить данные препараты в клиническую практику.

По результатам фармакокинетических исследований на животных двух потенциальных ноотропных препаратов линоприда и дигама получено решение Государственного Фармакологического комитета для их клинических испытаний.

Методологию фармакокинетических доклинических исследований фармакокинетики рекомендуется использовать в разработке новой научно-технической документации по проведению качественных доклинических исследований новых фармакологических веществ.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзных научных конференциях, совещаниях и международных конгрессах (I Всесоюзная конференция по применению хроматографии в биологии и медицине (Москва), VI Международный симпозиум по биофармации и фармакокинетике (Братислава), 3-я Всесоюзная конференция по фармакокинетике (Москва), Всесоюзная конференция по масс-спектрометрии (Харьков), III Всесоюзное совещание по доклинической токсикологии (Томск), II IV и VIII конгрессы «Человек и Лекарство» (Москва), 1983;2003 гг. и др.). Всего 18 выступлений. ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано 31 печатная работа.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, заключения и списка.

ВЫВОДЫ.

1. Разработаны методы количественного определения оригинальных лекарственных препаратов, созданных в Центре по химии лекарственных средств: антидепрессантов (тетриндола, пиразидола, инказана), ноотропов (линоприда, дигама), противовирусного препарата арбидола, антиаритмика нибентана в биообъектах (крови, органах, моче, фекалиях) с использованием обращенно-фазной жидкостной хроматографии.

2. Изучена фармакокинетика вышеуказанных лекарственных препаратов на животных. Исследовано распределение препаратов по важнейшим органам и элиминация при различных способах их введения.

3. Изучен метаболизм тетриндола, пиразидола, инказана, арбидола, нибентана, противоопухолевых агентов группы этиленимидов фосфорной и тиофосфорной кислот с применением комбинации физико-химических методов (ЯМР-, масс спектрометрии, тонкослойной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии).

4. В опытах in vitro изучено влияние противовирусного препарата арбидола на репродукцию вируса гриппа А. Установлена корреляция между кинетикой проникновения препарата в клетку и его противовирусной активностью.

5. Разработан комплексный подход к изучению фармакокинетики оригинальных лекарственных средств, включающий кинетику препаратов в крови животных, распределение его по органам и тканям, метаболизм и элиминацию с использованием различных методов выделения неизмененных фармакологических средств, метаболитов из биологических сред и их идентификацию.

6. Предложена общая для всех препаратов схема исследования метаболизма, включая опыты in vitro и in vivo.

7. Результаты доклинического исследования фармакокинетики и метаболизма нибентана позволили осуществить синтез ряда новых фармакологически активных соединений.

8. Исследование фармакокинетики препаратов при различных способах введения животным, а также использование различных лекарственных форм позволило разработать оптимальный способ их применения в медицинской практике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработанный подход к изучению фармакокинетики оригинальных лекарственных средств, включающий кинетику препаратов в крови животных, распределение его по органам и тканям, метаболизм и элиминацию с использованием различных методов выделения фармакологических средств из биологических сред и их идентификацию, может быть с успехом применен для исследования фармакокинетики широкого круга лекарственных препаратов различных фармакологических групп.

2. Предложеная общая схема исследования метаболизма, включая опыты in vitro и in vivo, может быть использована при изучении биотрансформации потенциальных лекарственных средств на животных. Данный подход позволяет решать задачи установления строения метаболитов, а так же оценку их вклада в общий терапевтический эффект.

3. Методология доклинического изучения фармакокинетики новых лекарственных веществ может быть взята за основу при составлении новой редакции «Правил доклинического исследования новых фармакологических веществ», в связи с утвержденными на территории Российской Федерации правил GLP (Good Laboratories Practics).