TOXICOLOGICAL SAFETY PROFILE ANTI-TUBERCULOSIS DRUG «RIFABUTIN» WITH A SINGLE INJECTION IN EXPERIMENTAL CONDITIONS
Abstract and keywords
Abstract (English):
The article is devoted to an experimental study to determine the toxicological safety profile of the anti-tuberculosis drug "Rifabutin" when administered once to linear and nonlinear animals (mice, rats, rabbits)

Keywords:
rifabutin, toxicity, average lethal dose, comparison sample, lethality, safety profile of the drug
Text
Publication text (PDF): Read Download

Более чем полувековой опыт применения инъекционных лекарственных форм противотуберкулезных препаратов позволяет отнести такой прием введения к весьма целесообразным в силу контролируемости лечения, повышения биодоступности и сокращения сроков бациллоносительства. Химиотерапия туберкулеза препаратами рифамицинового ряда началась именно с инъекционных лекарственных средств, поэтому продвижение на рынок растворимой формы Рифабутина для внутривенного введения кажется вполне естественным, если учесть и, то обстоятельство, что Рифабутин эффективен при полирезистентном туберкулезе легких [1].

Рисунок 1 – 11,4-дидегидро-1-дезокси-1,4-дигидро-51-(2-метилпропил)-1-оксорифа-мицин XIV

Полусинтетический антибиотик группы рифамицина (рисунок 1). Красно-фиолетовый порошок, практически нерастворимый в воде, однако в лиофилизированной форме при добавлении воды образует устойчивую коллоидную систему без осадка и видимых агломератов, запаха не имеет. Предназначен для лечения инфекций, вызванных микобактериями туберкулеза и атипичными бактериями, причем на фоне иммунодепрессии, а также туберкулеза, вызванного рифамицинорезистентными штаммами.

В связи с преимущественным применением Рифабутина в составе комбинированных препаратов [2, 3] отчетливой определенности в побочных эффектах, вызываемых именно Рифабутином, в литературе не приводится, тем не менее, указывается на возможность расстройств пищеварительной системы: тошнота, рвота, повышение содержания в сыворотке крови печеночных ферментов, желтуха; на кровь и кроветворение: лейкопения, тромбоцитопения, анемия; на опорно–двигательный аппарат: артралгия, миалгия; на орган зрения: обратимый увеит. Возможны аллергические и иммунопатологические реакции: сыпь, бронхоспазм, анафилактический шок. Вышеотмеченные побочные эффекты свойственны лекарственной форме Рифабутина в капсулах, для растворимой формы препарата в доступной литературе данных нет, найдена лишь отрывочная информация об отсутствии эффекта раздражения слизистой желудочно–кишечного тракта при внутривенном введении Рифабутина в отличие от перорального (в виде капсул) [4].

Внутрь Рифабутин назначают один раз в сутки в дозе 300 мг (4,3 мг/кг), в комбинации – 450–600 мг, на срок 6 месяцев. Режим введения растворимого препарата внутривенно в литературе еще не представлен, но, по-видимому, терапевтическая доза будет втрое меньшей – 1,4 мг/кг, т.к. многие активные химические соединения при парентеральном введении по токсическому эффекту, в отличие от внутрижелудочного, соотносятся именно таким образом. Эту же дозу – 1,4 мг/кг сочтено целесообразным выбрать и для данного токсикологического исследования. Ожидаемая токсическая доза – 50 мг/кг, а промежуточная – 5 мг/кг. По-видимому, и длительность лечения пациентов растворимой лекарственной формой препарата будет иной. В условиях эксперимента на животных, возможно ограничиться 12 сутками ежедневных введений кроликам. Сведения о рифабутине в доступной литературе ограничены, поскольку рифабутин чаще встречается в составе комбинированных препаратов, однако некоторые сведения о токсичности рифабутина представлены в некоторых источниках информации [7, 8].  Установление параметров острой токсичности при внутрибрюшинном введении растворимой формы Рифабутина осуществлялось с использованием мышей линии ВАLВ/с и нелинейных, а также крыс линии Вистар и нелинейных. В качестве модели многократного внутривенного воздействия той же формой Рифабутина использованы кролики серой масти (самцы и самки отдельно). В процессе установления параметров острой токсичности при внутрибрюшинном введении растворимой формы Рифабутина учитывалось время наступления гибели животных, характер клинических проявлений острой интоксикации, у погибших и выживших – морфология внутренних органов. Производился расчет среднесмертельной дозы. В экспериментах использованы мыши и крысы.

В условиях установления параметров острой токсичности [5, 6] растворимая форма Рифабутина вводилась мышам и крысам внутрибрюшинно в виде устойчивой коллоидной системы (растворитель – вода для инъекций) в диапазоне доз от 1000 мг/кг до 2500 мг/кг. Способ растворения рекомендован изготовителем: серии с содержанием Рифабутина во флаконе 56,4 мг; 52,1; 54,7; 57,6; 57,3 растворяли в 10 мл воды; с содержанием 23,3 мг – в 4 мл воды. Исходя из полученного объема производили расчет доз. Дозирование проводили по активному веществу. Объемы вводимого раствора составили: от 1 мл до 3,1 мл/мышь и от 5 до 11 мл/крыса. В условиях многократного внутривенного введения кроликам были выбраны следующие дозы: 50 мг/кг; 5 мг/кг; 1,4 мг/кг. Срок введения: 12 дней ежедневно. Обследование животных на 1,3,7,11 сутки. Морфология на 12 сутки с усыплением животных.

 Растворимая форма Рифабутина для внутривенного введения (образец РБ – 687). Активное вещество – Рифабутин. Внешний вид: лиофилизат для приготовления раствора. Цвет: от розового с фиолетовым оттенком до темно-фиолетового. Запах: без запаха. Размер частиц при разбавлении в 50 раз – 13,5 ± 0,4 нм. Растворимость – при добавлении воды образует устойчивую коллоидную систему без осадка и видимых агломератов. Препарат сравнения – Рифабутин, капсулы, 150 мг, производства «Люпин ЛТД» (Индия). Подлинность подтверждена ВЭЖХ.  Манипуляции с препаратами выполнялись в соответствии со стандартными утвержденными правилами.

Для установления параметров острой токсичности препарат в виде свежеприготовленной коллоидной системы вводили мышам и крысам внутрибрюшинно.

При совпадении максимально допустимого объема введения и испытуемых доз препарата проводили расчет средних смертельных доз. Дозирование проводили по активному компоненту. В полной мере получить параметры острой токсичности удалось только на мышах, как линии ВАLВ/с, так и нелинейных. Было принято решение ввести препарат и крысам, даже и в недопустимом объеме, с тем чтобы попытаться выявить органы–мишени морфологическими приемами.

ЛД50 = 1567 ± 150 мг/кг (мыши–самцы ВАLВ/с);

ЛД50 = 1500 ± 150 мг/кг (мыши–самки ВАLВ/с);

ЛД50 = 1633 ± 150 мг/кг (нелинейные мыши–самцы);

ЛД50 = 1567 ± 150 мг/кг (нелинейные мыши–самки).

Принципиальных отличий между линейными и нелинейными животными, между самцами и самками не установлено.

Параметров острой токсичности на крысах установить не удалось из-за необходимости введения значительного количества объема жидкости в полость брюшины, однако было принято решение выполнить эксперимент с использованием крыс для установления характера возможного токсического действия Рифабутина с учетом стрессового эффекта (таблица 1).

Таблица 1

Летальность крыс-самцов линии Вистар при внутрибрюшинном введении растворимой формы Рифабутина в различных дозах (масса тела 235–240 г)

Доза, мг/кг

500

800

1100

«–» гибели нет*,

«+» гибель есть*

+

+

Примечание. *-при объеме введения 9,5–10 мл жидкости внутрибрюшинно

 

Использование животных с минимальной допустимой массой – 150 г позволило снизить объем вводимой жидкости до 6,2 мл, что существенно не повлияло на летальность крыс. Сохранилась и прежняя клиника острого отравления. Введение капсульной формы Рифабутина крысам внутрижелудочно (в дозах 3000–5000 мг/кг дискретно – в два приема с интервалом в 2 часа) дали возможность получить диапазон доз, пригодных для расчета DL50, и использовать классификацию для оценки степени токсичности (таблица 2).

Эксперимент позволил определить ЛД50 = 2917± 217 мг/кг (крысы-самцы линии Вистар). В результате проведенных экспериментов, как с использованием мышей, так и крыс, удалось выявить характерные проявления острой токсичности растворимой формы Рифабутина: через 30–40 мин от времени введения препарата резко снижалась двигательная активность, появлялась одышка (при допустимом и недопустимом введении жидкости, кстати при введении в полость брюшины физраствора даже в количестве 23 мл на крысу одышка не возникала). Через 1,5–2 часа у животных (как линии Вистар, так и у нелинейных) появлялась шаткая походка, некоторые животные принимали боковое положение и погибали от остановки дыхания в течение первых суток (доза 2500 мг/кг). У животных, переживших этот период, в течение последующих двух суток оставалась характерная поза, затем наступало постепенное восстановление общего состояния – животные начинали принимать корм и воду.

Таблица 2

Степень токсичности (по Hodge и Sterner)

Степень токсич-ности

Оценочное

понятие

ЛД50 однократно, через рот, крысы (мг/кг)

1

Чрезвычайно

токсично

<1

2

Высокотоксично

1–50

3

Умеренно

 токсично

50–500

4

Малотоксично

500–5000

5

Практически

нетоксично

5000–15000

6

Относительно безвредно

>15000

 

При внутрижелудочном введении Рифабутина в капсульной форме гибель животных наступала после поступления в организм препарата в диапазоне доз от 2000 до 5000 мг/кг при сходной клинической картине интоксикации, как правило, на 1–2 сутки. При нанесении на конъюнктиву глаза кроликов коллоидной системы из расчета 58,2 мг в 10 мл воды никаких признаков раздражения слизистой не обнаружено ни в ранние сроки после аппликации, ни в последующие (в течение 14 дней). При нанесении на конъюнктиву глаза нерастворимой формы Рифабутина (в виде содержимого капсулы) через 20–30 мин – инъекция сосудов без отека, со слезотечением продолжающимся 1–1,5 часа. Восстановление наступало в течение первых суток без морфологических последствий. Закапывание на конъюнктиву отфильтрованной взвеси – 0,3 мл в концентрации 100 г/л вызвало инъекцию сосудов до 2 баллов без выраженного слезотечения. Восстановление наступало в течение первых суток.

Экспериментальные исследования показали, что при совпадении максимально допустимого объема внутрибрюшинного введения и испытуемых доз растворимой формы Рифабутина мышам среднесмертельная доза составила 1567 ± 150 мг/кг (самцы) и 1500 ± 150 мг/кг (самки). Добиться аналогичного совпадения на крысах, к сожалению, не удалось, однако по клинике острого отравления, да и по ожидаемому уровню летальности, результаты, в целом, совпадают, что позволяет отнести растворимую форму Рифабутина к пятой степени токсичности (практически нетоксичные), учитывая то, что степень токсичности при введении многих химических веществ в желудок, по сравнению с внутрибрюшинным, как правило, в три раза ниже. Внутрижелудочное введение крысам капсульной формы препарата в нарастающих дозах дало возможность получить среднесмертельную – 2917 ± 217 мг/кг (четвертая степень – малотоксичные, по классификации опасности – 3 класс – умеренно опасные). При введении в высоких дозах (выше 600 мг/кг) клиника отравления развивается быстро: уже через 20–30 мин. наступает угнетение двигательной активности, одышка, крысы принимают характерную позу. Гибель наступает в течение первых двух суток – на вскрытии нарушение гемодинамики, парез кишечника.  У выживших животных через 3–5 суток явления интоксикации в значительной степени исчезают, но у некоторых крыс еще в течение последующей недели сохраняется снижение двигательной активности, снижение прироста массы тела. Препарат в дозах ниже 300 мг/кг практически не вызвал у крыс и мышей явлений ответной реакции на воздействие.

Не отмечено и признаков раздражения тканей, как в месте введения препарата, так и слизистых, в отличие от капсульной формы, вызывающей деструкцию эпителия желудка при внутрижелудочном введении крысам и кроликам, что подтверждено и морфологически. Результаты исследования однократного воздействия растворимой формой Рифабутина при его внутрибрюшинном введении позволили отнести препарат к приемлемо переносимым в дозах ниже 300 мг/кг и сделать заключение о малотоксичности препарата.
References

1. Usov, K.I. Sovremennaya farmakoterapiya tuberkuleza legkih s mnozhestvennoy lekarstvennoy ustoychivost'yu / K. I. Usov // Sovremennye tehnologii i nauchno-tehnicheskiy progress. - 2022. - № 9. - S. 285-286.

2. Usov, K.I. O nedostatkah sovre-mennyh kombinirovannyh protivotuberkuleznyh preparatov / K. I. Usov // Sovremennye tehnologii i nauchno-tehnicheskiy progress. - 2022. - № 9. - S. 281-282.

3. K probleme eksperimental'nogo toksikologicheskogo issledovaniya sovremennyh kombinirovannyh protivotuberkuleznyh preparatov / K. I. Usov, G. G. Yushkov, T. M. Filippova, V. V. Benemanskiy // IV S'ezd toksikologov Rossii : Sbornik trudov, Moskva, 06-08 noyabrya 2013 goda / Pod redakciey G.G.Onischenko i B.A.Kurlyandskiy. - Mo-skva: Rossiyskiy registr potencial'no opasnyh himicheskih i biologicheskih ve-schestv, 2013. - S. 491-493.

4. Usov, K.I. Razrabotka novyh podhodov k snizheniyu nezhelatel'nyh pobochnyh effektov protivotuberkuleznyh preparatov / K. I. Usov, T. A. Gus'kova, K. A. Dudareva // Perspektivy razvitiya biomedicinskih tehnologiy v Baykal'skom regione: sbornik tezisov Mezhdunarodnoy nauchnoy konferencii, Irkutsk, 05-07 fevralya 2019 goda. - Irkutsk: Institut geografii im. V.B. Sochavy Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii nauk, 2019. - S. 108-113.

5. Usov, K.I. Ostraya toksichnost' protivotuberkuleznyh preparatov, soder-zhaschih i ne soderzhaschih piridoksina gidrohlorid (eksperimental'noe issledovanie) / K. I. Usov, G. G. Yushkov, A. V. Mashanov // Tuberkulez i bolezni legkih. - 2014. - № 12. - S. 76-82.

6. Usov, K.I. Antioksidantnye ef-fekty ademetionina pri vvedenii krysam protivotuberkuleznyh preparatov v toksicheskih dozah / K. I. Usov, T. A. Gus'kova, G. G. Yushkov // Toksikologicheskiy vestnik. - 2019. - № 6(159). - S. 28-32.

7. Bruglera M., Scampini Q., Newman A. et all. Overview of toxicological data on rifabutin / Exp.Toxicol Pathol, 1995 jan:47(1): R.1-9.

8. Furet J. Hepatite mixte a la rifamycine SV. A propos d'un CAS // Therapie. -1986 -Vol.41, №5.-R.405-406.

Login or Create
* Forgot password?