Изучение фармакокинетики прямых нейропротекторов, применяемых у больных глаукомой

Т. В. Ставицкая
РГМУ

Study of pharmacokinetics of straight neuroprotectors in patients with glaucoma
T.V.Stavitskaya

Authors performed the investigation of peculiarities of Betaxolol and SOD distribution in eye tissues. The study was carried out on 36 chinchilla rabbits (72 eyes) with weight of 3 kilograms. During the study rabbits were subdivided into 3 equal groups, including 12 rabbits (24 eyes) each.

In the first group 1 drop of 0,5% Betaxolol solution was instilled to all rabbits in both eyes.

In the second group all rabbits were instilled 1 drop of solution, containing 200000 units in 1 ml of SOD in both eyes.

In third group all rabbits got subconjunctival injection of 0,1 ml of solution, containing 200000 units in 1 ml of SOD in both eyes.

Slaughter of animals was carried out in different time periods. Afterwards eye balls were extracted. Then eyeballs were freezed at temperature of 70( С. After freezing the consecutive extraction of cornea, anterior chamber fluid, iris and ciliar body, lens, vitreous body and retina was performed. Then, using the HPLC, the analysis of taken biologic probes was made.

Betaxolol accumulation occurred quite quickly, with maximum concentration in 30-60 minutes in average. The most significant drug accumulation was in the cornea, anterior chamber fluid, chorioidea and retina. Penetration into lens was minor. Betaxolol ejection from eye tissues happens quit quickly (period of partial ejection is near 2 hours).

SOD accumalation was taking place slowly with maximum concentration in 120-180 minutes in average. The most significant SOD accumulation was in choroidea and retina. Penetration into lens was minor. SOD ejection from eye tissues is quite slow (period of partial ejection more then 5 hours). The maximum SOD concentration in retina after subconjunctival injection exceeds maximum concentration of SOD after instillation by 44,38%.

В последние годы уделяется огромное внимание развитию методов нейропротекторной терапии глаукомы.

В. Н. Алексеев выделяет два препарата оказывающих прямое нейропротекторное действие у больных глаукомой бетаксолол и супероксддисмутаза (СОД) [1].

Бетаксолол селективный нейроблокатор, который не только эффективно снижает внутриглазное давление, но и оказывает прямое нейропротекторное действие [1]. Длительные исследования показали, что при применении бетаксолола происходит сохранение, а так же и повышение средней чувствительности сетчатки по данным компьютерной периметрии с использованием статического периметра "Октопус" [3,4]. Нейропротекторное действие связано со снижением сосудистого сопротивления в артериях сетчатки и повышением устойчивости нейронов сетчатки к ишемии [5]. Этот эффект обусловлен тем, что у бетаксолола присутствуют свойства блокатора кальциевых каналов [5].

Супероксидисмутаза (СОД) фермент, входящий в антиоксидантную природную ферментативную систему организма. СОД катализирует захват супероксидного анионрадикала с образованием кислорода и перекиси водорода. В своих исследованиях В.Н. Алексеев и Е.Б. Мартынова показали наличие выраженного нейропротекторного эффекта у препарата СОД [1].

Однако исследований распространения бетаксолола и СОД в тканях глаза практически не проводилось. Единичные исследования, встречающиеся в литературе, описывают особенности проникновения бетаксолола только в переднюю камеру [6].

Целью исследования было изучить особенности распределения бетаксолола и СОД в тканях глаза и определить объемные и временные параметры их глазной фармакокинетики.

Материалы и методы

Исследование было проведено на 36 кроликах (72 глаза) породы "Шиншилла" весом 3 кг. В ходе исследования кролики были разделены на 3 равномерные группы по 12 кроликов (24 глаза) в каждой.

В первой группе перед исследованием всем кроликам в оба глаза закапывали 1 каплю 0,5% раствора бетаксолола.

Далее кролики были распределены на четыре одинаковые группы (по 3 кролика (6 глаз)) в соответствие со сроками забоя. Забой производился через 30, 60, 120, 240 минут. После забоя глазные яблоки удалялись. Далее глазные яблоки замораживали при температуре 70ｰС, для чего глазные яблоки опускали в емкость с жидким азотом на 23 минуты. После заморозки производили последовательное выделение роговицы, влаги передней камеры, радужки и цилиарного тела, хрусталика, стекловидного тела и сетчатки. До проведения анализа биопробы хранили при температуре 20ｰС в емкости с сухим льдом. Далее с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии проводили анализ полученных биологических проб.

Во второй группе всем кроликам в оба глаза закапывали 1 каплю раствора, содержащего 200 000 ЕД в 1 мл СОД. Далее кролики были распределены на четыре одинаковые группы (по 3 кролика (6 глаз)) в соответствие со сроками забоя. Забой производился через 60, 120, 180, 300 минут. После забоя забор и анализ биопроб проводился по той же методике, что и в первой группе.

В третьей группе всем кроликам в оба глаза субконъюнктивально вводили 0,1 мл раствора, содержащего 200 000 ЕД в 1 мл СОД. Далее кролики были распределены на четыре одинаковые группы (по 3 кролика (6 глаз)) в соответствие со сроками забоя. Забой производился через 60, 120, 180, 300 минут. После забоя забор и анализ биопроб проводился по той же методике, что и в первой группе.

Результаты и обсуждения

При анализе пенетрации бетаксолола в роговицу было выявлено, что максимальная концентрация бетаксолола наблюдалась через 30 и 60 минут и в среднем она была равна 29,43 ± 13,11 мкг/мл и 27,29 ± 12,24 мкг/мл соответственно. Ко второму часу исследования концентрация снизилась практически вдвое и была равна 15,14 ± 7,17 мкг/мл. Через 240 минут количество бетаксолола уменьшилось в 3 раза по сравнению с началом исследования, в среднем концентрация составила 9,0 ± 4,08 мкг/мл. У всех испытуемых распределение бетаксолола было однородным.

Максимальная концентрация бетаксолола во влаге передней камеры наблюдалась через 30 минут и была равна 23,5 ± 1,76 мкг/мл. Через 60 минут концентрация снизилась практически вдвое и была равна 11,7 ± 6,37 мкг/мл. Через 120 и 240 минут количество бетаксолола во влаге передней в среднем составило 8,72±3,9 мкг/мл и 9,8±0,75 мкг/мл. У всех испытуемых распределение бетаксолола было однородным.

Максимально длительное накопление бетаксолола было в сосудистой оболочке. Через 30 минут концентрация составила 14,11±7,21 мкг/мл. Максимальная концентрация бетаксолола наблюдалась через 60 и 120 минут и была равна 20,6±13,4 мкг/мл и 27,67±15,16 мкг/мл соответственно. Через 240 минут концентрация бетаксолола в сосудистой оболочке была равна исходной и составила 13,29±5,99 мкг/мл. У всех испытуемых распределение бетаксолола было однородным.

В веществе хрусталика максимальная концентрация бетаксолола наблюдалась через 30 и 60 минут и в среднем она была равна 20,84±11,21 мкг/мл и 22,43±30,86 мкг/мл соответственно. Ко второму часу исследования концентрация снизилась до 14,84±7,88 мкг/мл. Через 240 минут количество бетаксолола, определяемое в веществе хрусталика было незначительным, в среднем концентрация составила 3,14±1,77 мкг/мл. Следует отметить, распределение бетаксолола у испытуемых не было однородным. Наблюдались значительные колебания концентрации бетаксолола в веществе хрусталика через 60 минут после начала исследования.

В стекловидном теле бетаксолол накапливался в незначительном количестве. Через 30 минут концентрация составила 0,9±0,49 мкг/мл. Через час концентрация достигла максимума и составила 7,38±3,39 мкг/мл. Через 120 минут концентрация снизилась вдвое по сравнению с максимальным значением и была равна 3,0±1,38 мкг/мл. Через 240 минут концентрация была практически равна исходной и составила 0,6±0,28 мкг/мл. У всех испытуемых распределение бетаксолола было однородным.

В сетчатке бетаксолол накапливался в значительном количестве. Временные параметры распределения бетаксолоа были следующими. Через 30 минут концентрация была равна 18,2±5,89 мкг/мл. Через 60 минут она несколько увеличилась и составила 22,33±14,81 мкг/мл. Затем она начала снижаться и через 120 и 240 минут была равна 6,57±4,79 мкг/мл и 5,7±2,69 мкг/мл соответственно. Распределение бетаксолола у испытуемых было недостаточно однородным.

Более наглядно распределение бетаксолола в тканях глазного яблока представлено на рисунке 1.

Рис. 1. Распределение бетаксолола в тканях глазного яблока при его местном применении.

Накопление СОД в тканях глазного яблока происходило более медленно, максимальная концентрация в среднем наблюдалась через 120 –180 минут. Наиболее значительное накопление СОД наблюдалась в сосудистой оболочке и сетчатке. Проникновение СОД в хрусталик было незначительным. Распределение препарата у всех обследуемых было однородным. Выведение СОД из тканей глазного яблока происходит достаточно медленно (период полувыведения составляет более 5 часов). Более подробно распределение СОД в различных тканях глаза указано в таблице 1 и 2.

Бетаксолол и супероксиддисмутаза в хорошо проникают в ткани глазного яблока и накапливаются в сетчатке в значительном количестве.

Сравнивая распределение этих двух препаратов в тканях глазного яблока, следует сказать, что СОД проникает в ткани глазного яблока в более значительном количестве, чем бетаксолол (рис. 2). Однако его распределение в тканях глазного яблока происходит более медленно. При субконъюнктивальном введении концентрация СОД выше, чем при инстилляционном введении. Повысить концентрацию СОД в тканях глазного яблока при капельном введении можно используя метод форсированных инстилляций.

Рис. 2. Сравнение распределения бетаксолола и СОД в сетчатке.

Заключение

Местное применение бетаксолола и супероксидисмутазы позволяет достичь терапевтически значимой концентрации не только в тканях переднего отрезка, но и в сетчатке.

Время достижения максимальной концентрации в сетчатки для бетаксолола составляет 30 минут, период полувыведения из сетчатки равен 2 часам.

Время достижения максимальной концентрации в сетчатки для СОД составляет 180 минут, период полувыведения из сетчатки около 5 часов. Максимальная концентрация СОД в сетчатке после субконъюнктивального введения превышает максимум содержания препарата после инстилляции на 44,38%.

Литература:

1. Егоров Е.А, Алексеев В.Н., Мартынова Е.Б., Харьковский А.О. <Патогенетические аспекты лечения первичной открытоугольной глаукомы>, М. 2001.

2. Нестеров А.П. <Глаукома>, М. Медицина, 1995.

3. Collington-Branch J./ Current Eye Reseach, vol.11, №1, 1992, p 1-3.

4. Messmer C. end all / Am. J. Ophthalmol. 72, dec. 1991, p. 678-681.

5. Osborne N.N. end all / Exper. Eye res., 1999, vol. 69, № 3, p. 331-342.

6. Data on file: 1985 Betaxolol NDA, p. 19-270.

Опубликовано с разрешения администрации  Русского Медицинского Журнала.