ОСТРАЯ ТОКСИЧНОСТЬ И КУМУЛЯТИВНЫЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТА «СУЛЬФАПЕКТ»

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты доклинического исследования токсикологического профиля новой оригинальной лекарственной формы «Сульфапект, гранулы», представляющей собой комбинированное антибактериальное средство пролонгированного действия. Исследование выполнено на белых мышах в соответствии с международными стандартами (OECD, European Directive 2010/63/EU). Установлено, что при однократном внутрижелудочном введении средне-смертельная доза (ЛД50) превышает 5000 мг/кг, что позволяет отнести препарат к VI классу токсичности («относительно безвредные вещества»). При изучении кумулятивных свойств в условиях субхронического эксперимента выявлена низкая способность к накоплению; коэффициент кумуляции составил 8,64, что соответствует категории слабой кумуляции. Полученные результаты свидетельствуют о благоприятном профиле безопасности препарата и обосновывают целесообразность его дальнейшего доклинического и клинического изучения.

ABSTRACT

The article presents the results of a preclinical study of the toxicological profile of a new original dosage form, «Sulfapect» granules, a combined antibacterial agent with prolonged action. The study was carried out on white mice in accordance with international standards (OECD, European Directive 2010/63/EU). It was established that the median lethal dose (LD50) after single intragastric administration exceeds 5000 mg/kg, which allows the drug to be classified as Class VI («relatively harmless substances») according to the OECD classification. Evaluation of cumulative properties under subchronic experimental conditions revealed a low tendency for accumulation; the cumulation coefficient was 8,64, corresponding to the category of «weak cumulation». The obtained results indicate a favorable safety profile of the drug and justify its further preclinical and clinical investigation.

Ключевые слова: доклинические исследования, токсикологическая оценка, комбинированный антибактериальный препарат, острая токсичность, кумулятивное свойство.

Keywords: preclinical studies, toxicological assessment, combination antibacterial drug, acute toxicity, cumulative effect.

Введение

Современная медицина обладает широким арсеналом средств для борьбы с патогенными микроорганизмами, среди которых особое место занимают антибактериальные препараты. Эта группа лекарственных веществ, объединённая целенаправленным действием против бактериальных агентов, является фундаментом терапии огромного спектра инфекционных заболеваний — от локальных воспалений мягких тканей до угрожающих жизни системных инфекций. Ключевая задача антибактериальных препаратов — селективное подавление жизнедеятельности или уничтожение бактерий в макроорганизме. Их эффективность базируется на фундаментальных биохимических различиях между прокариотической клеткой возбудителя и клетками человека. В отличие от средств с более широким противомикробным спектром, антибактериальные агенты действуют избирательно, что и определяет их клиническую ценность и профиль безопасности при корректном применении. Однако потенциал этой группы лекарств сталкивается с серьёзными вызовами. Динамика развития резистентности бактериальных патогенов, сложность выбора оптимального агента в конкретной клинической ситуации и необходимость минимизации нежелательных эффектов требуют глубокого системного подхода [1-5].

В экспериментально-технологической лаборатории Института биоорганической химии АН РУз имени академика А. С. Садыкова разработано комбинированное оригинальное антибактериальное средство «Сульфапект» на основе модифицированного сульфаметоксазола с молекулами пектина и триметоприма с пролонгированным действием. Содержание сульфаметоксазола в новом препарате составляет 25% [6-8].

Разработана твердая лекарственная форма (ЛФ) «Сульфапекта» в виде гранул в саше пакетах с апельсиновым вкусом, 4,0 г, 10 шт [9].

 Целью данного исследования является изучение показателей острой токсичности и кумулятивных свойств ЛФ.

Методы

Исследования по определению острой токсичности и кумулятивных свойств ЛФ, изготовленных в опытно-промышленном отделе Института биоорганической химии Академии наук Республики Узбекистан (ИБОХ АН РУз), проводились согласно методикам, описанным в работах [10-13].

Исследуемый образец ‒ твердая лекарственная форма ЛФ.

Содержание одного саше пакета гранул (4215 мг):

- действующее вещество «Сульфапект» – 4 000 мг,

- вспомогательные вещества: ацесульфам калия – 200 мг, ароматизатор апельсиновый – 15 мг.

Расчет вводимых доз ЛФ проводили по действующему веществу «Сульфапект».

Доклиническое изучение острой токсичности и кумулятивных свойств ЛФ было проведено на 20 белых беспородных мышах-самцах, массой 18±2 г. Манипуляции с лабораторными животными проводили в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях [10].

Опыты проводили на здоровых половозрелых животных, прошедших карантин не менее 10-14 дней. Животные находились в свободном доступе к пище и воде, в условиях вивария, на стандартном рационе питания. Распределение животных проводилось рандомно, исходные средние показатели массы животных в группах статистически значимо не отличались [11].

Определение острой токсичности ЛФ проводили методом фиксированной дозы при однократном внутрижелудочном введении согласно Руководящему документу Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) с определением Класса токсичности веществ [12].

Фиксированные дозы включали: 5000, 2000, 300, 50 и 5 мг/кг лабораторного животного. Животные вводились в эксперимент в 2 этапа. В каждую группу отбирали по 5 животных. На первом этапе 2 мышам вводили лекарственную форму в дозе 5000 мг/кг, при отсутствии их гибели в течение 3 дней лекарственную форму в той же дозе вводили еще 3 животным. При наличии 2-х и более животных продолжали введение ЛФ в меньшей фиксированной дозе. Животные контрольной группы вводили внутрижелудочно воду в соответствующем объеме (0,3 мл). За животными вели наблюдение ежечасно в течение первого дня эксперимента в условиях лаборатории, при этом в качестве показателей функционального состояния животных фиксировали: общее состояние, возможные судороги, гибель. Далее ежедневно, в течение 2-х недель в условиях вивария у животных всех групп вели наблюдения за общим состоянием и активностью, особенностями поведения, частотой и глубиной дыхательных движений, состоянием волосяного и кожного покрова, положением хвоста, количеством и консистенцией фекальных масс, частотой мочеиспускания, изменением массы тела и др. показателями с учетом рекомендаций OECD, 2000 [13].

В конце эксперимента вычисляли средне-смертельную дозу (ЛД50) и определяли класс токсичности согласно, классификации OECD [11].

Изучение кумулятивных свойств ЛФ проводили при внутрижелудочном введении методом субхронической токсичности по схеме, предложенной R. K. S. Lim et al. [14]: в первые 4 дня вводили 0,1 дозу от ЛД50 с дальнейшим увеличением дозы каждые 4 дня, соответственно, 0,15; 0,22; 0,34; 0,50; 0,75 и 1,12 дозы от ЛД50. Расчет введенных доз проводили на основании установленной ЛД50 при изучении острой токсичности ЛФ (ЛД50>5000 мг/кг) при однократном внутрижелудочном введении мышам. Продолжительность эксперимента планировалась 24±4 дня. Исследования проведены на 10 мышах-самцах.

В ходе эксперимента фиксировали суммарную дозу вводимых веществ, гибель животных, расчет ЛД_{50­_n} при n-кратном введении проводили с помощью онлайн калькулятора [15].

Коэффициент кумуляции (К_к) определяли, как отношение суммарной дозы, полученной организмом при многократном дробном n-введении вещества в количестве, равном средне-смертельной дозе, к той же величине, но при однократном введении, по формуле:

где ЛД_{50_n} – суммарная средняя смертельная доза при n-кратном введении, ЛД_{50_1} - средняя смертельная доза при однократном введении.

Качественную оценку величины К_к вели по шкале Л. И. Медведя и соавт. в модификации Б. И. Люблиной [16], где К_к <1 соответствует Сверхкумуляции; К_к= 1–2,2 - Выраженная кумуляция; К_к= 2,2–5 - Средняя кумуляция; К_к >5 - Слабая кумуляция.

Результаты исследований статистически обработаны общепринятыми методами с определением средней величины (М) и средней ошибки средней арифметической (m) с помощью компьютерной программы Microsoft Excel, с расчетом t-критерия Стьюдента при сравнении средних величин. Статистически значимыми приняты различия при уровне значимости p<0,05.

Результаты и их обсуждение

ЛФ изучена на предмет острой токсичности при однократном внутрижелудочном введении мышам.

При введении ЛФ мышам однократно внутрижелудочно в дозе 5000 мг/кг через 5-10 минут у животных наблюдалось умывание, сужение глаз, кучкование и мочеиспускание.

Мыши возвращались к норме в течение 2-3 часа. Гибели животных не было отмечено (0/5) (табл. 1).

Таблица 1.

Показатели острой токсичности при однократном внутрижелудочном введении ЛФ мышам

Далее на протяжении всего срока исследований (14 дней) проводили наблюдения за животными по изученным показателям: отклонений в состоянии волосяного и кожного покрова, положении хвоста, консистенции фекальных масс, диурезе, изменении массы тела в динамике (табл. 2) от животных контрольной группы не выявлено.

Таблица 2.

Динамика массы тела мышей при однократном внутрижелудочном введении ЛФ (M±m, n=5)

Таким образом, изучение острой токсичности ЛФ при однократном внутрижелудочном введении мышам показало, что ЛД50˃5000 мг/кг; в соответствии с модифицированной классификацией OECD данная лекарственная форма соответствует VI классу токсичности веществ (Относительно безвредно).

Дозы вводимых ЛФ приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Изучение кумулятивных свойств ЛФ методом субхронической токсичности на мышах

При введении ЛФ первая гибель животных зафиксирована на 21-е сутки эксперимента, погибло 1 из 10 животных, суммарная доза введения составила 29950 мг/кг, на 22-е сутки погибло еще 1 животное – 2/10, суммарная доза введенного вещества составила 33700 мг/кг, на 23-е сутки погибло третье животное (3 из 10) при кумулятивной дозе 37450 мг/кг. На 24-е сутки погибло 3 мыши (5 из 10) при введении 41200 мг/кг. Дальнейшее увеличение кумулятивной дозы привело к гибели всех животных на 28 день эксперимента, общая суммарная доза введенной ЛФ составила 63600 мг/кг. Исходя из этих данных построен график зависимости смертности от кумулятивной дозы введенного вещества с помощью онлайн калькулятора и рассчитана суммарная среднесмертельная доза при n-кратном введении ЛД_{50_n} (формула расчета представлена на рис. 1).

Рисунок 1. График зависимости смертности от кумулятивной дозы введенной ЛФ для расчета суммарная средне-смертельной дозы при n-кратном введении ЛД_{50_n}

Согласно расчетам, суммарная средне-смертельная доза ЛФ равна ЛД_{50_n} = 43195,3 мг/кг/

Тогда коэффициент кумуляции К_к равен:

что соответствует оценке ее действия как Слабая кумуляция (К_к >5) [16].

Таким образом, коэффициент кумуляции ЛФ К_к равен 8,64, что соответствует оценке ее действия как Слабая кумуляция (К_к >5) согласно шкале Л. И. Медведя и соавт. в модификации Б. И. Люблиной [17].

В результате исследования были сделаны следующие выводы:

При однократном внутрижелудочном введении мышам ЛФ показатель острой токсичности средне-смертельная доза ЛД50˃5000 мг/кг; в соответствии с модифицированной классификацией OECD данная ЛФ соответствует VI классу токсичности веществ (Относительно безвредно).

Коэффициент кумуляции ЛФ К_к равен 8,64, что соответствует оценке ее действия как Слабая кумуляция (К_к >5) согласно шкале Л. И. Медведя и соавт. в модификации Б. И. Люблиной.

Список литературы:

1. Ventola C.L. The Antibiotic Resistance Crisis: Part 1: Causes and Threats // Pharmacy and Therapeutics. 2015. Vol. 40, №4. P. 277–283.
2. Mandell G.L., Bennett J.E., Dolin R., editors. Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases. 7th ed. Philadelphia: Churchill Livingstone, 2010.
3. Харкевич Д.А. Фармакология: учебник. 9-е изд., перераб., доп. и испр. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. 750 с.
4. World Health Organization. Global action plan on antimicrobial resistance. Geneva: World Health Organization, 2015. URL: https://www.who.int/publications/i/item/9789241509763 (дата обращения: 26.03.2026).
5. Munita J.M., Arias C.A. Mechanisms of Antibiotic Resistance // Microbiol Spectr. 2016. Vol. 4, №2. DOI: 10.1128/microbiolspec.VMBF-0016-2015.
6. Бекназарова Н.С., Махмудов С.Д., Ахмедов О.Р., Абрекова Н.Н., Сагдуллаев Б.Т. Синтез и антимикробная активность сульфаметоксазол-пектина // Ежемесячный научный журнал «Евразийский союз ученых». 2019. №10 (67), 1 часть. С. 68–72.
7. Сагдуллаев Б.Т., Бекназарова Н.С., Ахмедов О.Р., Шомуротов Ш.А., Махмудов С.Д., Атамуратов Ф.Н. О химической модификации сульфаметоксазола с производными пектина // Узбекский химический журнал. 2020. №1. С. 48–55.
8. Абрекова Н.Н., Ахмедов О.Р., Махмудов С.Д., Сагдуллаев Б.Т. Исследование физико-химических характеристик сульфаметоксазол-пектина // Вестник НУУЗ. 2020. №3(2). С. 197–202.
9. Бекназарова Н.С., Махмудов С.Д., Турабоев Ш.М., Абрекова Н.Н., Сагдуллаев Б.Т. Изучение технологических и физико-химических параметров субстанции оригинального антибактериального средства «Сульфапект» // Universum: химия и биология: электрон. научн. журн. 2023. №9(111). С. 56–60.
10. European Directive 2010/63/EU on the protection of animals used for scientific purposes. Official Journal of the European Union. 2010. L 276/33–L 276/79.
11. OECD (2001). Guideline for testing of chemicals. Acute Oral Toxicity – Fixed Dose Procedure No 420.
12. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1 / Под ред. А.Н. Миронова. М.: Гриф и К, 2012. 944 с.
13. OECD Guidance Document: Recognition, Assessment and Use of Clinical Signs as Humane Endpoints for Experimental Animals Used in Safety Evaluation. 2000.
14. Lim R.R. et al. A method for the evaluation of cumulation and tolerance by the determination of acute and subchronic median effective doses // Arch. Intern. Pharm. Ther. 1961. Vol. 130. P. 336–352.
15. AAT Bioquest, Inc. Quest Graph™ IC50 Calculator [Электронный ресурс]. 2024. URL: https://www.aatbio.com/tools/ic50-calculator (дата обращения: 26.03.2026).
16. Основы общей промышленной токсикологии: руководство / Под ред. Н.А. Толоконцева, В.А. Филова. Л.: Медицина, 1976. 304 с.
17. Шкала Л.И. Медведя и соавт. (модификация Б.И. Люблиной) для оценки кумуляционных свойств [Электронный ресурс]. URL: https://ronl.org/lektsii/biologiya/851853 (дата обращения: 26.03.2026).