АНТИГІПОКСИЧНІ, АНТИОКСИДАНТНІ ТА АНТИЕКСУДАТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ СПІРОЦИКЛІЧНИХ ОКСОІНДОЛЬНИХ ПОХІДНИХ 2-АМІНО-4Н-ПІРАНУ – СТРУКТУРНИХ АНАЛОГІВ МЕЛАТОНІНУ : Антигипоксические, АНТИОКСИДАНТНЫЕ и антиэкссудативные свойства СПИРОЦИКЛИЧЕСКИХ ОКСОИНДОЛЬНЫХ производных 2-амино-4Н-пираньи - структурный аналог мелатонина

summary

Матеріали та методи досліджень. Експерименти виконано на 462 білих нелінійних статевозрілих мишах масою 18-20 г, 182 білих нелінійних статевозрілих щурах масою 180-220 г. Тварини вирощені у розпліднику віварію ЦНДЛ НФаУ (зав. лабораторією – д.фарм.н., професор Л.В. Яковлева). Робота з тваринами проводилась згідно з Міжнародними вимогами про гуманне ставлення до тварин та з дотриманням вимог Директиви 86/609/ЕЕС з питань захисту тварин, а також відповідно до “Методических рекомендаций по выведению лабораторных животных из эксперимента” (Київ, 1986). Усі маніпуляції, які можуть завдати болю, проведені під етамінал-натрієвим наркозом (метод. реком. за ред. акад. О. В. Стефанова, 2001). Комітетом з біоетики НФаУ (протокол № 12/1 від 10.12.2008 р.) встановлено, що проведені дослідження не суперечать загальноприйнятим біоетичним нормам з дотримання відповідних міжнародних положень стосовно проведення експериментальних досліджень. Дослідження проводили в Центральній науково-дослідній лабораторії НФаУ, яка сертифікована ДФЦ МОЗ України (посвідчення № 34 від 29.12.2005 р.). Матеріал дослідження – новий ряд – структурні аналоги мелатоніну, синтезовані на кафедрі органічної хімії Національного фармацевтичного університету аспірантом Р.Г. Редькіним під керівництвом професора Л.А. Шемчука.

Вивчення гострої токсичності (LD₅₀) нових сполук проводили на мишах при внутрішньоочеревинному введенні в об’ємі 1 мл одноразово за методом Cr. Karber (Л.Н. Сернов, В.В. Гацура, 2000). Ступінь токсичності визначали за загально- прийнятими таблицями (К.К. Сидоров, 1973), ефективну дозу (ED₅₀) розраховували за методом Cr. Karber. Можливу загальнотоксичну дію на органи і системи вивчали згідно з Методичними рекомендаціями ДФЦ МОЗ України (2001).

Загальнотоксичну дію спіразидолу на органи і системи організму досліджували протягом 3-х місяців у дозах ЕД₅₀ (18,6 мг/кг), 5ЕД₅₀ (93 мг/кг), 10 ЕД₅₀ (186 мг/кг).

Середньосмертельну і середньоефективну дози спіразидолу визначали на двох видах лабораторних тварин – нелінійних білих мишах і білих щурах за умов внутрішньоочеревинного та внутрішньошлункового введення за методом Cr. Karber. Оцінку токсичності визначали за загальноприйнятими таблицями (К. К. Сидоров, 1973).

Первинну оцінку антигіпоксичної активності спіроциклічних оксоіндольних похідних 2-аміно-4Н-пірану – структурних аналогів мелатоніну – проводили на моделі гострої гемічної гіпоксії у мишей (Т. А. Воронина, Р. У. Островская, 2000).

Первинну оцінку антиоксидантної дії спіроциклічних оксоіндольних похідних 2-аміно-4Н-пірану – структурних аналогів мелатоніну – досліджували на моделі гострого тетрахлорметанового гепатиту (С.В. Місюрьова, І.А. Зупанець, В.М. Ковальов та ін., 1999; Л.Н Сернов, В.В. Гацура, 2000), а первинну антиексудативну дію вивчали на моделі карагенінового набряку лапки в мишей (І.А. Зупанець і співавт., 2001; С.М. Дроговоз і співавт., 2001).

Антигіпоксичну активність спіразидолу оцінювали на 4-х видах гіпоксій (гостра гемічна гіпоксія, яку викликали «підніманням» тварин на висоту 11000 м зі швидкістю 50 м/с в апараті Комовського; гостра нормобарична гіпоксія – поміщення тварин у гермокамеру об’ємом 200 мл; гостра гемічна гіпоксія – підшкірне введення  нітриту натрію в дозі 225 мг/кг; гістотоксична гіпоксія – внутрішньоочеревинне введення натрію нітропрусиду в дозі 25 мг/кг) (Л.Н. Сернов, В.В. Гацура, 2000; Л.Д. Лук’янова, 2002).

          Для оцінки антирадикальної та антиокисної дії спіразидолу in vitro використовували класичні методи спектрофотометрії та біохемілюмінесценції (А.В. Арутюнян и соавт., 2000; Ю.І. Губський та співавт., 2002).

          Антигіпоксичну і антиоксидантну активності спіразидолу в дослідах in vivo вивчали за умов тетрахлорметанового гепатиту (І.А. Зупанець та ін., 2001; Л.Н. Сернов, В.В. Гацура, 2000) та ізадринового міокардиту (Л.Н. Сернов, В.В. Гацура, 2000).

Для оцінки процесів перекисного окиснення ліпідів і активності ферментів антиоксидантного захисту використовували методи спектрофотометрії на двопроменевому спектрофотометрі “Specord UV VIS” (Analytik Jena, Німеччина) і біохемілюмінесценції на біохемілюмінометрі медичному БХЛ-06 (НПО “Биофармавтоматика”, Росія).

Для оцінки участі спіразидолу у вуглеводному обміні досліджували активність гліколізу, який лімітує ферменти пентозофосфатного шляху – глюкозо-6-фосфат-дегідрогеназу, фосфорилазу, вміст пірувату та лактату (М.І. Прохорова, 1982;  М.Н. Кондрашова, 1991).

Для оцінки участі спіразидолу в енергетичному обміні досліджували вміст у міокарді макроергічних фосфатів – АТФ, АДФ, АМФ (мкмоль/г сухої ваги серця) – у щурів при гострому ізадриновому міокардиті (М.І. Прохорова, 1982) за допомогою наборів реактивів фірми “Мангайм” (Німеччина).

Отримані результати експериментів піддавали обробці методами параметричної статистики з використанням критерію Стьюдента (Л.Н. Сернов, В.В. Гацура, 2000), зміни вважали статистично вірогідними при р ≤ 0,05.

          Результати дослідження та їх обговорення. Першим етапом роботи було визначення гострої токсичності та антигіпоксичної, антиоксидантної і антиексудативної активності 15-ти нових сполук – спіроциклічних оксоіндольних похідних 2-аміно-4Н-пірану – структурних аналогів мелатоніну. Нами встановлено, що значення LD₅₀ досліджених сполук при внутрішньоочеревинному введенні білим мишам коливалися в межах від 650 до 3750 мг/кг, що дозволяє віднести їх до практично нетоксичних і відносно нешкідливих речовин, тобто до V та VI класу токсичності за загальноприйнятими таблицями К.К. Сидорова (1973).

          У серії скринінгових досліджень виявлено, що весь вивчаємий нами ряд спіроциклічних оксоіндольних похідних 2-аміно-4Н-пірану – структурних аналогів мелатоніну – при первинній оцінці фармакологічної активності показав виражену антигіпоксичну і антиоксидантну дію та був перспективним для подальшого дослідження. При первинній оцінці антиексудативної активності було доведено, що тільки 2 сполуки  (шифри  R-10 та R-11) виявили антиексудативну активність у межах від 14,61% до 52,66%. Найбільша флоголітична активність виявлена в субстанції під шифром R-10, активність якої аналогічна вольтарену.

          При аналізі “структура – активність” встановлено, що уведення об’ємного N-бензильного замісника негативно позначається на виявленні антигіпоксичної активності, а наявність ціаногрупи (нітрильної) у молекулі оксоциклогексадієну, навпаки, приводить до підвищення антигіпоксичної дії. Певної залежності антиоксидантної активності від природи радикала нами не встановлено. Зміна структури шляхом уведення метильного радикала при атомі азоту оксоіндолінового циклу, а також поява об’ємного N-бензильного замісника інгібує протизапальну активність. Уведення 5-метильної групи, зміна  нітрильної групи на карбетоксигрупу підвищує антиексудативну дію.