Обгрунтування складу фармацевтичної композиції для лікування нейродегенеративних захворювань

Нейродегенеративні захворювання – це захворювання, які супроводжуються порушенням функціонування нервової системи, внаслідок деструкції нервових клітин та зв’язків.
Загальносвітова захворюваність хворобою Альцгеймера:
на 2010 рік – 35,6 млн чоловік;
до 2030 року збільшиться до 65,7 млн;
до 2050 року – до 115,4 млн;
2

На даний час існує лише симптоматичне лікування нейродегенеративних захворювань, яке, до того ж, викликає низку побічних ефектів, які можуть бути фатальними для людей літнього віку.
Внаслідок цього є актуальною розробка ефективного, малотоксичного лікарського засобу, який би обумовлював мінімальну кількість побічних ефектів.
МДР виконана в рамках НДР «Розроблення геріатричної фармацевтичної композиції для лікування нейродегенеративних захворювань»
№ ДЗ/30-2017/874 № держреєстрації 0117U007411
Актуальність теми
3

розробити модельний склад геріатричного лікарського засобу для лікування нейродегенеративних захворювань.
Мета роботи:
4

Згідно сучасним дослідженням, однією з основних причин розвитку нейродегенеративних захворювань є оксидативний стрес, - процес в ході якого в тканині накопичується велика кількість вільних радикалів, під дією яких руйнуються клітинні структури.
Основні механізми розвитку багатьох нейродегенеративних захворювань зв’язані с дефіцитом медіаторів в нервовій тканині. Наприклад, в процесі патогенезу хвороби Альцгеймера та міастенії виникає дефіцит ацетилхоліну.
Причини та механізми розвитку
нейродегенеративних захворювань
5

Флороглюцинол (1,3,5-бензетріол) – органічна, природня сполука, яка представляє собою похідне фенолу. В 1855 році австрійській хімік Heinrich Hlasiwetz відкрив флороглюцинол в продуктах гідролізу флоретину, котрий отримували із кори фруктових дерев.
Молекулярна маса: 126,110 D ;
Температура плавлення: 218 °C;
Log P: 0,2;
LD50 : 5,8 г/кг (миші, перорально);
6

Комп’ютерне прогнозування можливих плейотропних фармакологічних ефектів флороглюцинолу в системі PASS online
Обрані потенційні плейотропні фармакологічні ефекти флороглюцинолу за даними розрахунку в системі PASS online
7

Дослідження антиоксидантних властивостей флороглюцинолу в хімічних окисно-відновних системах
Реактиви: карбонатний буфер, рН= 10,65; адреналіну гідротартрат 0,18% (готова аптечна форма); флороглюцинолу дигідрат в концентраціях 50, 100 та 200 мкМ; аскорбінова кислота в концентраціях 50, 100 та 200 мкМ.
Обладнання: УФ-спектрофотометр Optizen POP (Meсasys, Південна Корея).
Параметри досліду: довжина хвилі – 347 нм;
час – 5 хвилин; інтервал – 15 с.
Антиоксидантні властивості флороглюцинолу визначались за здатністю інгібувати процес аутоокиснення адреналіну в лужному середовищі.
8

Рисунок 1 – Залежність величин константи швидкості першого порядку аутоокиснення адреналіну від концентрацій флорглюцинолу та аскорбінової кислоти, мкМ.
Результати досліджень:
9

Дослідження антиоксидантних властивостей флороглюцинолу за здатністю інгібувати перекисне окиснення ліпідів ex vivo
Реактиви: контрольна сироватка ЛІОНОРМ ГУМ Н (Чехія, Erba Lachema s.r.o.); розчин ортофосфорної кислоти 2%, рН= 1,3; ТБК 0,8 %; флороглюцинолу дигідрат в концентрації 100 мкМ; н-бутанол.
Обладнання: УФ-спектрофотометр Optizen POP (Meсasys, Південна Корея).
Параметри досліду: довжина хвилі – 515 та 535 нм.
10

Рисунок 2 – Залежність оптичної густини проб від присутності флороглюцинолу в концентрації 100 мкМ при λ= 515 нм.
Рисунок 3 – Залежність оптичної густини проб від присутності флороглюцинолу в концентрації 100 мкМ при λ= 535 нм.
Значення параметрів в таблицях:
K(100) – оптична густина контрольної проби (без сироватки) при додаванні флороглюцинолу в концентрації 100 мкМ;
К – оптична густина в контрольній пробі;
А(100) – оптична густина в аналітичній пробі (з сироваткою) при додаванні флороглюцинолу в концентрації 100 мкМ;
А – оптична густина в аналітичній пробі
Результати досліджень:
11

Оцінка потенційного інгібуючого впливу флороглюцинолу на бутирилхолінестеразу сироватки крові людини за допомогою методу молекулярного докінгу
Молекулярний докінг – метод дослідження афінності ліганду до активного центру білка-мішені на основі оцінки енергії утворення комплексу ліганд-білок.
Результати оцінки енергії зв’язування молекул (в умовних одиницях скорінгу) при молекулярному докінгу бутирилхолінестерази, флороглюцинолу та модельних речовин
12

Рисунок 4 – Візуалізація зв’язування флороглюцинолу з активним центром бутирилхолінестерази.
13

Експериментальне визначення інгібування флороглюцинолом бутирилхолінестерази сироватки крові людини
Реактиви: контрольна сироватка ЛІОНОРМ ГУМ Н (Чехія, Erba Lachema s.r.o.); реактив А (буфер фосфатний 7,6 pH – 90 ммоль/л, гексаціаноферат калію (ІІІ) – 2,4 ммоль/л); реактив Б
(бутирилтіохолін – 30 ммоль/л); розчин флороглюцинолу – 25, 50, 100 мкМ.
Обладнання: УФ-спектрофотометр Optizen POP (Meсasys, Південна Корея).
Параметри досліду: довжина хвилі – 405 нм; час – 7 хвилин; інтервал – 15 секунд; поправочний коефіцієнт - 0,5405405 ммоль\л; температура 37 ºС.
Визначення активності бутирилхолінестерази сироватки крові людини проводилось in vitro спектрофотометрично, використовуючи модифікований метод Еллмана.
14

Результати оцінки прийнятності кінетичної моделі з ранжируванням результатів за критерієм значення коефіцієнту кореляції R² при інгібуванні бутирилхолінестерази сироватки крові людини флороглюцинолом в умовах ex vivo
Результати досліджень:
15

Рисунок 5 – Зміна швидкості перетворення субстрату бутирилхолінестеразою в залежності від початкової концентрації субстрату та концентрації інгібітора (флороглюцинолу) в координатах рівняння Міхаеліса-Ментен.α = 2, β = 0,8177.
В результаті експерименту було розраховано концентрацію полумаксимального інгібування бутирилхолінестерази для флороглюцинолу (IC50 ), яка дорівнює
IC50 = 839,54 ± 184,51 мкМ.
16

Лікарська форма: капсули
Активний фармацевтичний інгредієнт на одну капсулу:
флороглюцинолу дигідрат, 400 мг.
Допоміжні речовини на одну капсулу:
1.Кальцію стеарат – ковзка речовина, 5 мг;
2. Метилцелюлоза – стабілізатор, який покращує розпад капсул, 1 мг.
В результаті проведених досліджень було запропоновано наступний модельний склад геріатричного лікарського засобу для комплексного лікування нейродегенеративних захворювань:
17

Рисунок 6 – Технологічна схема виробництва модельного ЛЗ у формі капсул.
18

Рисунок 7 – Діаграма Ісікави, яка відображає залежність якості модельного ЛЗ від зазначених факторів.
Аналіз ризиків для якості модельного лікарського засобу
19

Заходи по охороні праці
Розроблені заходи по охороні праці
20

Висновки:
В результаті дипломної роботи було досліджено потенційні плейотропні фармакологічні ефекти флороглюцинолу та виявлено помірний антиоксидантний та інгібуючий (відносно бутирилхолінестерази людини) ефект.
На основі отриманих результатів досліджень та малої токсичності сполуки (LD50 = 5,8 г/кг) було запропоновано склад модельного лікарського засобу для комплексного лікування нейродегенеративних захворювань.
Було обрано оптимальний технологічний процес виробництва препарату та розроблено відповідну технологічну схему.
Проведено попередній аналіз ризиків для якості модельного лікарського засобу.
21

Публікації
За результатами дипломної роботи було опубліковано одну статтю у фаховому виданні та три тези доповідей у матеріалах наукових конференціях.
22