ПРЕПАРАТ ТИО-ФАН

(Аналитическая справка)

ТИО-ФАН – высокоэффективный полифункциональный синтетический препарат, не имеющий отечественных и зарубежных аналогов. ТИО-ФАН принадлежит одновременно к классам серосодержащих и пространственно-затрудненных фенольных органических соединений.

Химическое название: бис-[3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропил]сульфид.

Синонимы: тиофан, сульфан, стабилизатор СО-3.

Основные физико-химические характеристики: белый кристаллический порошок без запаха и вкуса, плохо растворим в воде, растворим в спирте (1:20), хорошо растворим в жирах и органических растворителях.

Впервые ТИО-ФАН был получен на кафедре химии Новосибирского государственного педагогического университета и в 80-е годы совместно с Новосибирским институтом органиче­ской химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН был предложен в качестве высокоэффективного стабилизатора-антиоксиданта для полимерных материалов. В последние годы в НИИ химии антиоксидантов НГПУ были усовершенствованы основные стадии синтеза ТИО-ФАНА и отработана промышленно-приемлемая технология его получения. НИИ химии антиоксидантов НГПУ и фонд «Биоантиоксидант» являются инициаторами широко развернувшихся в настоящее время исследований ТИО-ФАНА на различные виды биологической активности.

К настоящему времени научно обоснована необходимость включения препаратов антиоксидантного действия в комплексную профилактику и терапию патологических состояний, сопровождающихся активизацией оксидантных процессов в организме. Современная наука насчитывает более 100 патологий подобного рода, в это число входят распространенные сердечно-сосудистые, воспалительные, нейродегенеративные, онкологические и эндокринные заболевания. В то же время, число применяемых на практике фармпрепаратов антиоксидантного действия весьма ограничено, и расширение этого ассортимента является необходимым условием дальнейшего успешного развития антиоксидантотерапии. Решение данной проблемы невозможно без разработки подходов и методов экспериментального (доклинического) изучения новых фармакологических веществ антиоксидантного действия. В этой связи совместно с институтами СО РАМН г. Новосибирска и г. Томска нами было проведено комплексное исследование антиокислительных и протекторных свойств препарата ТИО-ФАН в отношении патологий, сопряженных с интенсификацией оксидантных процессов.

Исследования противоокислительных свойств ТИО-ФАНА проведены в НИИ химии антиоксидантов НГПУ с привлечением манометрического, титриметрического и спектрометрических методов в модельных реакциях окисления метилолеата, лярда и выделенных липопротеинов низкой плотности в присутствии азосоединений, катионов металлов переменной валентности и в температурном диапазоне от 37 до 130оС. Показано, что в большинстве модельных систем ТИО-ФАН существенно превосходит по антиоксидантной активности ионол, пробукол, a-токоферол, кверцетин и убихинон, что обусловлено синергическим сочетанием антирадикальной активности его фенольных фрагментов с противопероксидным действием сульфидной группы.

К настоящему времени для данного препарата проведен весь комплекс доклинических исследований.

Общетоксическое действие ТИО-ФАНА изучалась в лаборатории фармакологических исследований Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Испытательном лабораторном центре Новосибирского НИИ гигиены, НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН.

Установлено, что ТИО-ФАН относится к нетоксичным соединениям: LD50 не достигнута, максимальная вводимая доза для крыс и мышей составляла 15 г/кг. ТИО-ФАН не обладает кумулятивным эффектом, половая и видовая чувствительность к данному препарату не выявлена.

В субхроническом и хроническом эксперименте на крысах и кроликах (максимальное время проведения эксперимента – 12 месяцев) при ежедневном внутрижелудочном введении ТИО-ФАНА в дозах 100 и 1000 мг/кг не обнаружено существенных изменений гематологических и интегральных показателей, патологических сдвигов в активности сывороточных ферментов, патоморфологических изменений внутренних органов. Показано, что введение ТИО-ФАНА приводило к достоверному снижению холестерина в крови, отмечены гепатопротекторный эффект и защитное действие на слизистые желудочно-кишечного тракта. У животных, получавших ТИО-ФАН в большой дозе, отсутствовали признаки долипидной стадии атеросклероза, характерные для контрольных крыс.

Оценка иммунотоксических свойств ТИО-ФАНА проводилась в экспериментах на мышах в дозах 50 и 500 мг/кг с использованием следующих тестов:

• изучение влияния препарата на массу и клеточность центральных и периферических органов иммунитета;
• оценка фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов;
• исследование влияния препарата на фагоцитарную активность нейтрофилов;
• оценка влияния препарата на реакцию гиперчувствительности замедленного типа, индуцированную эритроцитами барана;
• оценка гемагглютинов в сыворотке крови к эритроцитам барана;
• исследование спонтанной и индуцированной митогенами пролиферации спленоцитов.

Установлено, что в исследованных дозах ТИО-ФАН не обладает иммунотоксическими свойствами. Напротив, на фоне приема ТИО-ФАНА наблюдается повышение фагоцитарной активности как перитонеальных макрофагов, так и нейтрофилов экспериментальных животных.

Изучение эмбриотоксичных и тератогенных свойств ТИО-ФАНА показало, что препарат при введении самкам крыс с 1 по 19 день беременности в дозах 100 и 500 мг/кг не влияет на течение беременности, не вызывает отклонений в основных эмбриологических показателях и не увеличивает эмбриональную гибель. Результаты микроанатомического исследования внутренних органов и скелета эмбриона свидетельствуют о том, что ТИО-ФАН не нарушает внутриутробного развития и не вызывает отклонений в основных показателях физического развития крысят. Таким образом, ТИО-ФАН не оказывает эмбриотоксического и тератогенного действия.

Изучение аллергизирующих свойств ТИО-ФАНА, проведенное в НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН, в дозах 50 и 500 мг/кг с помощью конъюнктивального тестирования и метода накожных аппликаций на морских свинках, а также метода активной кожной анафилаксии и гиперчувствительности замедленного типа на мышах не выявило раздражающего действия препарата на конъюнктивы или слезные протоки глаз и кожные покровы. Таким образом, ТИО-ФАН не обладает аллергизирующими свойствами.

Оценка мутагенных свойств ТИО-ФАНА проводилась в Институте цитологии и генетики СО РАН с использованием следующих методов:

• метод исследования генных мутаций на индикаторных штаммах Salmonella typhimurium (тест Эймса);
• метод оценки генотоксичности в SOS-хромотесте на штаммах Escherichia coli PQ37;
• метод соматических мозаиков на клетках крыла и метод учета рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций у Drosophila melanogaster;
• метод оценки хромосомных мутаций в соматических клетках костного мозга мышей;
• метод исследования доминантных летальных мутаций в зародышевых клетках мышей подвергнутых воздействию ТИО-ФАНОМ.

Во всех случаях было сделано заключение об отсутствии мутагенного действия у ТИО-ФАНА.

Фармакокинетика препарата изучалась в лаборатории фармакологических исследований Новосибирского института органиче­ской химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН и в НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН.

Установлено, что ТИО-ФАН эффективно всасывается из желудочно-кишечного тракта, поступает в ткани миокарда и головного мозга, но накапливается преимущественно в печени. В эксперименте на крысах при пероральном введении масляного раствора ТИО-ФАНА в дозе 100 мг/кг максимальная концентрация препарата в ткани сердца достигается через ~5 ч, сыворотке крови – ~7 ч, ткани мозга и печени – ~8 ч. Период полувыведения препарата из печени составляет 7 ч, из ткани мозга – ~9 ч, сыворотки крови и ткани сердца – ~11 ч. Из организма препарат выводится главным образом через желудочно-кишечный тракт. Показано, что в первые сутки после внутрижелудочного однократного введения ТИО-ФАНА в дозе 100 мг/кг из организма выводится 50% введенной дозы. В последующие двое суток квота элиминации составляет 2.5%, процесс выделения существенно замедляется к 7 дню, когда содержание ТИО-ФАНА в экскрементах составляло 0.1% от введенной дозы в сутки. Общее количество ТИО-ФАНА, которое выводится за 7 суток составляет 54%. Остальная часть ТИО-ФАНА выводится в виде его метаболита.

Оценка биодоступности таблетированной формы ТИО-ФАНА в опыте на кроликах показала, что относительная степень всасывания ТИО-ФАНА из таблеток ниже, чем из масляного раствора. Максимальная концентрация ТИО-ФАНА в сыворотке крови кроликов при приеме таблетированной формы препарата достигается через 9.5 ч, в то время как при приеме масляного раствора ТИО-ФАНА это время составляет ~6 ч.

Специфическая активность ТИО-ФАНА изучалась в Испытательном лабораторном центре Новосибирского НИИ гигиены, НИИ клинической иммунологии СО РАМН, НЦ клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, НИИ терапии СО РАМН, Институте цитологии и генетики СО РАН, НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН.

Оценка влияния ТИО-ФАНА на процессы перекисного окисления липидов показала, что препарат оказывает выраженный антиоксидантный эффект и практически полностью нормализует показатели перекисного окисления липидов (содержание диеновых конъюгатов и малонового диальдегида) при активирующем действии тетрахлорметана. Снижение накопления малонового диальдегида под действием ТИО-ФАНА наблюдалось при металл-индуцированном окислении липопротеинов низкой плотности (ЛНП). Поскольку окисленно-модифицированные ЛНП играют ключевую роль в развитии атеросклероза, то повышение устойчивости ЛНП к окислению на фоне введения ТИО-ФАНА позволяет сделать вывод о наличии у данного препарата антиатерогенной активности.

Однократное применение ТИО-ФАНА в дозе 160 мг/кг оказывает выраженный протекторный эффект в отношении ге­патоцитов при остром токсиче­ском гепатите, вызванном тетрахлорметаном. Приём ТИО-ФАНА, добавленного в диету животных (крысы, 25-50 мг/кг в сутки, курсовая доза – 125-150 мг), приводит к достоверному увеличению ак­тивности в микросомах печени различных форм цитохромов Р450, участвующих в метаболизме стероидных гормонов (2В1/2, 1А1, 1А2, 2С6) и некоторых лекар­ственных препаратов (3А4/5). Принимая во внимание, что ранее для индол-3-карбинола был выявлен противоопухолевый эффект, сопряжённый c усилени­ем 2-гидроксилирования эстрадиола в микросомах печени вследствие увеличе­ния общего содержания в печени цитохрома Р450, полученные результаты позволяют считать ТИО-ФАН потенциально перспективным препаратом для ис­пользования в отношении профилактики и лечения гормонозависимых опухолей. Кроме того, ТИО-ФАН индуцирует активность цитохрома 1А1, который участвует в образовании 7-гидроксипрегненалона, необходимого для иммунной защиты, что свидетельствует о возможном наличии у ТИО-ФАНА иммуностимулирующих свойств.

В результате проведенного исследования показателей периферической крови, костного мозга и лимфоидных органов у облученных крыс при курсовом введении ТИО-ФАНА в дозе 100 мг/кг показано, что наблюдается нормализация гемоглобина и гематокритного числа, увеличение количества тромбоцитов и повышение их агрегационной активности, восстановление содержания плазматических клеток, макрофагов и средних лимфоцитов.

Изучение влияния ТИО-ФАНА на доксорубицин-индуцированную супрессию клеток линии мышиной лимфосаркомы L1210 показало, что ТИО-ФАН не только не отменяет цитотоксического эффекта доксорубицина, но и усиливает апоптоз опухолевых клеток, культивируемых с 800 нг доксорубицина/мл. Культивирование клеток с 200 мкг/мл ТИО-ФАНА сопровождалось гибелью 88% опухолевых клеток против 25% в контроле.

В экспериментах на мышах с перевитой карциномой легких Льюис (3LL) и крысах с карциносаркомой 256 Уокера (W-256) показано, что ТИО-ФАН не обладает стимулирующим влиянием на развитие первичного опухолевого узла и процесс метастазирования как при изолированном применении, так и в сочетании с цитостатической терапией цисплатином. Обнаружено ингибирующее влияние ТИО-ФАНА на процесс диссеминации опухоли, которое проявилось в уменьшении числа и площади метастазов. Отмечено также снижение среднего количества метастатических узлов как при монотерапии ТИО-ФАНОМ, так и при комбинированном введении ТИО-ФАНА и цисплатина. На фоне лечения цисплатином животных с карциносаркомой Уокера ТИО-ФАН проявляет защитное действие, что выражается в улучшении деформируемости эритроцитов, увеличении количества тромбоцитов и повышении их агрегационной активности.

Пероральное использование масляного раствора препарата у больных хроническим гепатитом С (добровольцы) сопровождалось существенным усилением пролиферативной активности мононуклеарных клеток пе­риферической крови у 73% больных, при этом усиление митогенстимулированного ответа было ассоциировано с исчезновением нуклеотидных последова­тельностей вируса во фракции мононуклеарных клеток в 55% случаев.

С целью нормализации показателей окислительного стресса при ишемической болезни сердца было проведено исследование действия ТИО-ФАНА, назначавшегося больным (добровольцы) на фоне проведения традиционной для данной болезни терапии. Установлено, что ТИО-ФАН взаимодействует преимущественно с липопротеинами низкой плотности, повышая их резистентность к свободно-радикальному окислению, индуцированному ионами Fe2+ или Cu2+. Кроме того, ТИО-ФАН ингибировал пероксидацию липидов сыворотки крови, снижал метаболическую актив­ность циркулирующих гранулоцитов и не влиял на клеточный состав крови и липидный обмен.

Таким образом, препарат ТИО-ФАН является высокоэффективным полифункциональным ингибитором перекисного окисления липидов (ПОЛ) и по своей эффективности значительно превосходит все известные препараты. Отличительной особенностью антиоксиданта тиофан является способность эффективно гасить не только свободные радикалы, но и нейтрализовать гидроперекиси. ТИО-ФАН активирует регенераторные процессы на клеточно-мембранном уровне и является эффективным индуктором ключевых ферментов биотрансформации, в том числе монооксигеназ печени и кишечника. Применение ТИО-ФАНА приводит к значительному усилению детоксикационной функции печени, нормализации метаболизма гормонов, в том числе к устранению дисбаланса эстрогенов, активации гуморального звена иммунитета. ТИО-ФАН вызывает нормализацию важнейших биохимических показателей крови, обладает гепатопротекторными, противоопухолевыми, иммуностимулирующими и антиатерогенными свойствами.

Научные отчеты

1. Исследование противоокислительных свойств тиофана (НИИ химии антиоксидантов).

2. Изучение общетоксических и специфических свойств антиоксиданта «Тиофан» (Новосибирский НИИ гигиены).

3. Изучение общетоксического действия лекарственного средства «Тиофан» (Новосибирский НИИ гигиены).

4. Исследование субхронической токсичности антиоксиданта «Тиофан» (Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН).

5. Экспериментальное изучение иммунотоксических и аллергизирующих свойств «Тиофана» (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

6. Оценка мутагенности (генотоксичности) препарата Тиофан в бактериальных тестах (Институт цитологии и генетики СО РАН).

7. Оценка мутагенности препарата тиофан методом соматических мозаиков на клетках крыла и методом учета рецессивных сцепленных с полом летальных мутаций у Drosophila melanogaster (Институт цитологии и генетики СО РАН).

8. Исследование мутагенной активности тиофана методом оценки хромосомных мутаций в соматических клетках костного мозга мышей (Институт цитологии и генетики СО РАН).

9. Исследование доминантных летальных мутаций в зародышевых клетках мышей подвергнутых воздействию тиофаном (Институт цитологии и генетики СО РАН).

10. Экспериментальное изучение фармакокинетики оригинального фармакологически активного вещества «Тиофан» (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

11. Экспериментальное изучение биодоступности таблеток «Тиофан» (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

12. Исследование влияния тиофана на реологические свойства крови и показатели гемостаза (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

13. Исследование влияния курсового введения тиофана на состояние периферического и центрального звена крыс при облучении их в дозе 3 Гр (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

14. Влияние тиофана на ферментативную активность цитохромов Р-450 2В1/2, 1А1, 1А2, 2С6, 3А5 печени крыс (НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН).

15. Исследование влияния тиофана на окислительную модификацию липопротеинов низкой плотности плазмы крови человека (НЦ клинической и экспериментальной медицины СО РАМН).

16. Изучение иммуномодулирующих и протективных свойств нового соединения с антиоксидантной активностью – тиофана (НИИ клинической иммунологии СО РАМН).

17. Исследование защитного действия тиофана на развитие токсического гепатита у мышей при введении четыреххлористого углерода (НИИ клинической иммунологии СО РАМН).

18. Изучение влияния тиофана в сочетании с цисплатином на развитие экспериментальных опухолей мышей и крыс (НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН).

19. Исследование эмбриотоксического и тератогенного действия антиоксиданта «Тиофан» (Новосибирский институт органиче­ской химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН).

Печатные издания

1. Бахтина И.А., Антипьева Е.В., Просенко А.Е. и др. Влияние антиоксиданта «тиофан» на параметры окислительного стресса при ишемической болезни сердца // Бюл. СО РАМН.– 2000. – № 3-4. – С. 24-29.

2. Воевода Т.В., Толстикова Т.Г., Сорокина И.В. и др. Изучение токсического действия нового фенольного антиоксиданта СО-3 в субхроническом эксперименте. // Эксперим. и клинич. фармакология. – 2000.– Т. 63. – № 4. – С. 57-60.

3. Душкин М.И., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В., Ляхович В.В. Влияние антиокси­данта тиофан на индукцию цитохромов Р-450 печени крыс // Науч. вестник Тюмен. мед. академии. – 2003.– Т. 23. – № 1.– С. 11-13.

4. Пинко П.И., Терах Е.И., Горох Е.А. и др. Синтез несимметричных сульфидов на ос­нове ω-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)алканолов и исследование их противо­окислительных свойств // Журн. прикл. химии. – 2002.– Т. 75. – № 10.– С. 1694-1698.

5. Просенко А.Е., Терах Е.И., Горох Е.А. и др. Синтез и исследование антиокислитель­ных свойств бис-[ω-(3,5-диалкил-4-гидроксифенил)алкил]сульфидов // Журн. прикл. химии.– 2003. – Т. 76. – № 2.– С. 256-260.

6. Сорокина И.В., Лапик А.С., Долгих М.П., Попова Л.П. К токсикологии стабилизатора СО-3 // Изв. СО АН СССР. Сер. Биол.– 1987.– № 1.– С. 123-128.

7. Сорокина И.В., Лапик А.С., Максимова Н.С., Долгих М.П. Гигиеническая характери­стика стабилизатора СО-3 // Токсикология и санитарная химия полимеризационных пластмасс.– Л., 1984.– С. 55-59.

8. Терах Е.И., Просенко А.Е., Никулина В.В., Зайцева О.В. Исследование синергических эффектов у антиоксиданта СО-3 и его структурных аналогов в сравнении с компози­циями триалкилфенолов и диалкилсульфида // Журн. прикл. химии. – 2003.– Т. 76. – № 2.– С. 261-265.

9. Фридлянд И.Ф., Просенко А.Е.. Клепикова С.Ю. и др. Влияние антиоксидантов на функциональную активность мононуклеарных клеток периферической крови больных вирусным гепатитом С // Мед. иммунол. – 2001 .– Т. 3. – № 2.– С.243.

10. Фенольные биоантиоксиданты / Зенков Н.К., Кандалинцева Н.В., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б., Просенко А.Е. – Новосибирск: СО РАМН, 2003. – С. 328.

11. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Маслов М.Ю., Чернышева Г.А., Просенко А.Е., Терах Е.И., Васильев А.С. Защитный эффект тиофана на тромбоциты при облучении. // Гемореология и микроциркуляция: Матер. межд. конф. – Ярославль, 2003. С. 99.

12. Zueva E.P., Razina T.G., Terakh E.I., Prosenko A.E. The effects of combination of thiophan and cisplatin on the development of experimental tumors. // Internation conference «Reactive oxygen and nitrogen species, antioxidants and human health. – Smolensk. 2003. P. 105.

13. Сахаров А.В., Просенко А.Е., Агеев А.С. Перспективы использования антиоксиданта тиофан в челюстно-лицевой хирургии. // IV Нац. науч.-практич. конф. с междунар. участием «Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека». Сборник трудов. – Смоленск. 2005. С. 306-307.

14. Плотников М.Б., Маслов М.Ю., Просенко А.Е., Терах Е.И., Смольякова В.И., Чернышева Г.А., Алиев О.И., Васильев А.С Защитные эффекты тио-фана при γ-облучении. // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты. Материалы Всероссийской конф. – Новосибирск, Сибвузиздат, 2004. С. 282-283.

15. Просенко А.Е., Вощинкин К.И., Зайдман А.М., Головнев В.А., Сахаров А.В., Мендель В.В. Особенности посттравматической регенерации кожи в условиях применения антиоксиданта тиофана. Там же. – С. 390-391.

16. Просенко А.Е., Терах Е.И., Кандалинцева Н.В., Дюбченко О.И., Марков А.Ф. Серосодержащий фенольный антиоксидант тио-фан как перспективный лекарственный препарат. Там же. – С. 391-392.

17. Плотников М.Б., Маслов М.Ю., Чернышова Г.А., Смольякова В.И., Алиев О.И., Васильев А.С., Просенко А.Е., Терах Е.И Гемореологическое и антитромбоцитарное средство. – Пат. № 2242221 РФ (2004).

18. Сахаров А.В., Агеев А.С., Просенко А.Е., Выгоняйлова О.Б., Овчинникова А.С. Антиоксидантная защита тканей пародонта при экспериментальной хирургической травме. // Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы фармакологии и фармации». Сб. научных трудов. Новосибирск, НГМА, 2005. – С. 126-127.

19. Агеев А.С., Сахаров А.В., Просенко А.Е., Агеева Т.А. Влияние антиоксиданта тиофана на течение воспалений и посттравматическую регенерацию костей при дефектах нижней челюсти. // Всероссийская научно-практическая конференция патологоанатомов «Актуальные вопросы патологической анатомии». Сб. научных трудов. Орел, 2005. – С. 13-15.

20. Зайдман А.М., Жуков Д.В., Сахаров А.В., Просенко А.Е., Терах Е.И. Морфологический метод исследования нокомпетентных органов при стимуляции репаративной регенерации кости тиофаном и «плазмаралом». // Там же. Орел, 2005. – С. 174-176.