Ученые получили вещество, которое ускоряет процесс восстановления функции мышц после операции. Его производство дешевле аналогов, а вред от побочных эффектов ниже. Результаты поддержанного грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда исследования опубликованы в Organic and Biomolecular Chemistry.
В ходе большей части операций врачи вводят пациентам миорелаксанты — препараты, которые расслабляют мышцы. Они не позволяют им непроизвольно сокращаться и делают мягкими и податливыми для работы. Это происходит благодаря тому, что соединение блокирует рецепторы в нервных окончаниях, через которые подаются сигналы от мозга к мышцам. Продолжительность этой блокады зависит не только от лекарственного средства, но и от особенностей организма пациента.
Иногда при введении миорелаксанта он начинает действовать на мышцы, участвующие в дыхании. Из-за этого пациент не начинает дышать сам и может даже умереть, не приходя в сознание. Потому сразу после операций такие препараты необходимо удалять из организма. Сегодня для прекращения действия самых распространенных миорелаксантов применяют сугаммадекс. Он связывает молекулу миорелаксанта по принципу «гость — хозяин»: меньшая молекула оказывается захвачена в полости большей. В составе такого комплекса миорелаксант уже не действует на пациента и свободно выводится через почки.
Однако у некоторых людей наблюдается повышенная чувствительность или даже непереносимость этого препарата. Инъекция такого препарата также очень дорога — порядка тысячи евро.
Химики Казанского федерального университета совместно с коллегами из Казанского научного центра РАН и Университета Брайтона предложили использовать в качестве аналога сугаммадекса производные пиллар[5]арена. Преимущество этого вещества заключается в простоте его производства и низкой токсичности. В отличие от гамма-циклодекстрина, который можно получить только с примесями, пиллар[5]арен синтезируют в чистом виде, потому он не требует дополнительной очистки. Химики доказали, что пиллар[5]арен взаимодействует с миорелаксантом бромидом рокурония в воде и образует комплексы «гость – хозяин».
Строение комплексов изучили целым спектром физических методов с привлечением квантово-химических расчетов. Токсичность полученного соединения проверили на культурах человеческих клеток легких и печени.
И при обработке только производным пиллар[5]арена, и при его комбинации с рокуронием все клетки выжили.
Сугаммадекс в таком же тесте оказался более токсичен: под действием его смеси с рокуронием погибли 25% клеток печени и 20% клеток легких.
Последней стала проверка действия препарата на диафрагмах мышей. Электростимуляцией в них вызывали сокращение мышц, а затем погружали в раствор миорелаксанта. Мышечные сокращения при этом останавливались, после чего вводились исследуемые учеными препараты.