WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

Конденсированные бензимидазолы – новый класс каппа-опиоидных агонистов

-- [ Страница 2 ] --

Исследования проводились на 1890 нелинейных половозрелых белых мышах- самцах массой 20-25 г, 694 самцах нелинейных белых крыс массой 200-250 г, 35 самцах-кроликах массой 3-4 кг, содержащихся в условиях вивария (температура 22-24°С, относительная влажность воздуха 40-50%) с естественным световым режимом на стандартной диете лабораторных животных в соответствии с ГОСТ Р 5025892 [1993], с соблюдением правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ, регламентированных ГОСТ Р 51000.396 [1996] и ГОСТ Р 51000.496 [1996], а также правил и Международных рекомендаций «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» [The European Convention …, 2007]. Протокол экспериментальной части исследования согласован с Региональным этическим комитетом (Протокол №109-2010 от 29 января).

Поиск соединений с каппа-опиоидной агонистической активностью среди производных конденсированных бензимидазолов проводился in vitro на тромбоцитах кролика в солевой среде (трис-HCl буфер, рН 7,4) с использованием техники малоуглового светорассеяния («Лайт-Скан», «Люмекс ЛТД», Россия) на модели активации тромбоцитов [Э.Ф. Дергачев, 1998]. Для наиболее перспективных веществ изучались концентрационные зависимости каппа-агонистического эффекта с определением величины ЕК50.

Острая токсичность определялась на белых нелинейных мышах-самцах массой 20-22 г при внутрибрюшинном введении. Величину токсикологического показателя ЛД50 рассчитывали по методу Личфилда-Вилкоксона. В качестве интегрального показателя условной широты терапевтического действия использовался условный терапевтический индекс соединений, который рассчитывался как отношение ЛД50 к EК50.

Анализ зависимости между каппа-агонистической активностью и химической структурой производных бензимидазола проводился с применением методов теории распознавания образов [Горелик, 1984]. Для выявления QSAR-закономерностей использовались подструктурный анализ, частотная оценка влияния физико-химических параметров соединений. Кластеризация каппа-агонистической активности осуществлялась с применением двух методов: вероятностного гистограмм и геометрического расстояний [Мандель, 1988]. Показатели липофильности молекул вычислялись с использованием различных схем фрагментного приближения [Broto, 1984; Ghose, 1987; Viswanadhan, 1989]. Cтерические параметры оценивались по классической аддитивной схеме в различных модификациях [Иоффе, 1983; Ghose, 1987; Viswanadhan, 1989]. Вычисление электронных характеристик проводилось по методу AM1 [Dewar, 1985; Минкин, 1997] с предварительной оптимизацией конформации методом молекулярной механики MM2 [Буркерт, 1986; Кларк, 1990]2.

Исследования специфической активности проводились в соответствии с «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [ред. – Р.У. Хабриев, 2005], где дано подробное описание используемых в работе методов. Болевая чувствительность животных оценивалась в батарее тестов in vivo c использованием стандартных моделей ноцицептивных реакций: отдергивания хвоста при действии сфокусированного теплового пучка (установка 602000-TF-AD-MR-01 фирмы TSE-system, Германия), горячей воды (54 С) [D’Amor., 1941], горячей пластины [Kitchen I., 1985, Tjolsen A., 1991], «вокализации» [Carrol N., Lim P.K., 1960], Гаффнера [Haffner F., 1929; Bianchi C., 1957], Рандалл-Селитто [Randall L., Selitto J.J., 1957], формалиновой гипералгезии [Dubuisson, 1977, Abbot, 1995], уксусных корчей [Koster R., 1977]. Исследуемые вещества изучались в диапазоне доз 0,001-10,0 мг/кг при внутрибрюшинном введении. Для подтверждения специфичности опиоидного характера действия выполнялись тесты с налоксоном (10 мг/кг, п/к). Определялись показатели: анальгетической эффективности (кривая зависимости доза-эффект, ЕД50); условный терапевтический индекс; длительность анальгезии (кривая зависимости время-эффект) оценивалась по методу А.В. Древаль (1985) с определением показателей площади под кривой «время-эффект», рассчитанных по правилу трапеций.

Для изучения цереброваскулярной активности использовалась модель глобальной ишемии головного мозга по Мирзоян Р.С. (2005). Регистрацию локального мозгового кровотока в теменной области коры головного мозга крыс проводили на ультразвуковом допплерографе ММ-Д-К (Санкт-Петербург, Россия) с применением рабочей компьютерной программы ММ-Д-К-Minimax Doppler v.1.5. Хроническая цереброваскулярная недостаточность моделировалась согласно Мирзоян Р.С., 2005 и оценивалась по методу Ахапкиной В.И., Ворониной Т.А., 2006 с применением международной шкалы NDS (Neurological Deficit Score) [Zhang Z., 2003].

Противосудорожное действие исследовалось в тестах максимального электрошока [White, 1992], антагонизма с коразолом [Swinyard, 1969], а также при моделировании хронической эпилепсии с использованием классической методики киндлинг прогрессии [Воронина Т.А., 2005; Loaker S., 2007].

Изучение анксиолитической активности проводилось на стандартных моделях анксиогенеза: в тестах «открытое поле» [Lister, 1987], «приподнятый крестообразный лабиринт» [Воронина Т.А., Серединин С.Б., 2005], конфликтной ситуации «наказуемого взятия воды» [Vogel, 1983].

Детальная оценка механизма действия осуществлялась in silico с использованием метода сходства к эталонам [Molecular Similarity..., 1995]. В качестве препаратов-стандартов были выбраны каппа-селективный агонист U50,488, а также избирательные ингибиторы p38 MAPK-киназы SB203580, SB216995, SB220025. Расчеты выполнялись с помощью программы HyperChem 7 (Evaluation Copy).





Докинг веществ в сайты связывания каппа-опиоидного рецептора и каталитического домена p38 MAPK-киназы (14) проводился с использованием программного пакета AutoDock Vina 1.1.1 [AutoDock Vina, 2010] в комплекте с дополнительными инструментами AutoDock Tools и PyMol [Trott O, 2010] на имеющемся в ВолгГМУ 24-х ядерном вычислительном кластере общей производительностью 190 Гфлопс.

Каппа-рецепторный механизм действия оценивался в экспериментах in vitro в соответствии с методикой [Oka T., 1980; Hayes A., 1985], влияние веществ на мю-, дельта-рецепторы изучалось на модели [Coupar I.M., 1996]. Регистрация биологического ответа производилась с использованием комплекса аппаратуры для работы на изолированных органах и тканях лабораторных животных UGO BASILE (Италия). Для подтверждения каппа-опиоидного характера действия веществ выполнялись тесты с селективным каппа-антагонистом norBNI.

Регистрация трансмембранных натриевых, кальциевых ионных токов нейронов прудовика осуществлялась с помощью метода внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала [Вислобоков А.И., Игнатов Ю.Д. и др., 2006]3.

Оценка специфичности опиоидного механизма действия проводилась с использованием антагониста опиоидных рецепторов налоксона на моделях экспериментальной патологии in vivo в тестах «вокализации», «максимального электрошока», «наказуемого взятия воды» [Булаев В.М., Коробов Н.В., 2005].

Изучение нейрохимического профиля осуществлялось в соответствии с методиками, основанными на взаимодействии с основными нейромедиаторными системами мозга [Андреева Н.И., 2005].

Для оценки возможных морфиноподобных побочных эффектов регистрировалось число дыхательных движений в минуту у бодрствующих мышей [Булаев В.М., Коробов Н.В., 2005]. Налоксон-индуцированный синдром отмены изучался на моделях острой физической зависимости по методу Воронина Т.А., 2005, и зависимости при субхроническом введении веществ по методу Mamiya T., 2001. Антиноцицептивная толерантность оценивалась в тесте уксусных «корчей» [Булаев В.М., 2005].

С целью выявления/исключения каппа-опосредованных аверсивных реакций использовались методики условнорефлекторной реакции избегания места [Звартау Э.Э., 2005; Bruchas M.R., 2007], принудительного «неизбегаемого плавания» [Porsolt R.D., 1977; McLaughlin J.P., 2003]. Возможное развитие седации проводилось с оценкой локомоторной активности животных с использованием актометра (UGO BASILE, Италия), в тестах «открытое поле», «удержания на вращающемся стержне» [Воронина Т.А., 2005].

Нейротоксикологический профиль изучался с применением схемы многотестового наблюдения по Ирвину [Irwin S., 1964].

Статистическая обработка данных проводилась с помощью стандартных пакетов статистических программ Statistica 6,0 (StatSoft, Inc., США), Microsoft Office Excel 2003 (Microsoft, США) с использованием непараметрического метода сравнения независимых групп Манна-Уитни (U-test), точного критерия Фишера для альтернативных реакций, рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса. Показатели ЭК50, ЭД50 рассчитывались методом наименьших квадратов. Уровень значимости p<0,05.


РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате направленного поиска веществ с каппа-опиоидной рецепторной селективностью среди производных конденсированных бензимидазольных систем был выявлен ряд соединений с высокой каппа-агонистической активностью (табл. 1).

Таблица 1.

Влияние конденсированных бензимидазолов, буторфанола и U50,488 в скрининговой концентрации (10-4 M) на активацию тромбоцитов кролика (каппа-агонистическая активность), %

Производные конденсированных бензимидазольных систем Препараты сравнения
Название соединения Каппа-эффективность, % Название соединения Каппа-эффективность, % Название соединения Каппа-эффективность, %
РУ-1203 87,6 (85,0-122,0)* РУ-1196 28,4 (24,3-31,2) Буторфанол 20,0 (17,3-21,8)
РУ-1204 80,4 (70,8-83,6)* РУ-1195 22,5 (18,7-25,0) U50,488 22,8 (20,4-23,7)

Примечание:*- p<0,05 - данные статистически значимы по отношению к препаратам сравнения.

U-критерий Манна-Уитни.

Анализ базовых структур 249 экспериментально протестированных субстанций показал, что N9-замещенные имидазо[1,2-a]бензимидазолы являются перспективным классом химических соединений для поиска структурно новых каппа-агонистов с потенциально высоким уровнем каппа-рецепторной эффективности (p<0,001) (рис. 1).

Результаты комплексной оценки значимых структурных и физико-химических признаков высокого уровня каппа-агонистической активности N9-замещенных имидазо[1,2-a]бензимидазолов свидетельствуют о трехцентровом характере взаимодействия отобранных соединений с сайтом связывания каппа-рецептора. Это электростатическое взаимодействие отрицательно заряженного атома азота в положении 4 гетероциклического ядра, возможно, дополняемое –-стэкингом конденсированной трициклической системы, с фиксацией плоской сопряженной части молекулы на рецепторе; гидрофобное взаимодействие галогенарильного фрагмента, дополненное поляризационными эффектами за счет наличия отрицательно заряженного атома фтора в заместителе R2; электростатическое взаимодействие положительно заряженной аммониевой группы алкиламиноалициклического заместителя в положении 9, при котором гибкая алифатическая цепочка обеспечивает конформационную адаптацию лиганда к молекулярному полю рецептора и его оптимальное позиционирование в рецепторном пространстве (табл. 2,3).

 Влияние типа гетероциклической системы конденсированных производных-0

Рис. 1. Влияние типа гетероциклической системы конденсированных производных бензимидазола на высокий уровень каппа-опиоидной агонистической активности.

Примечание: 1Н-бензимидазолы (I); 2,3-дигидробензимидазолы (II); N9-имидазо[1,2-a]бензимидазолы (III); N1-имидазо[1,2-a]бензимидазолы (IV); N9-2,3-дигидроимидазо[1,2-a]бензимидазолы (V); N1-2,3-дигидроимидазо [1,2-a] бензимидазолы (VI); N1,N9-2,3-дигидроимидазо[1,2-a]бензимидазолы (VII); 2,3,4,10-тетрагидропиримидо [1,2a]бензимидазолы (VIII); пиразоло[1,5-a]бензимидазолы (IX).

Таблица 2. Результаты подструктурного анализа влияния заместителей на высокий уровень каппа-агонистической активности N9-замещенных имидазо[1,2-a]бензимидазолов

Заместитель Ph Pnh Pr Ind
R1
–H; водород 0,5865 0,4135 1,21·10-02 3
R2
–4-C6H4F; 4-фторфенил 0,7806 0,2194 1,87·10-06 5
–3,4-С6H3Cl2; 3,4-дихлорфенил 0,9006 0,0994 2,00·10-04 5
–4-C6H4Cl; 4-хлорфенил 0,8531 0,1469 1,06·10-03 4
–C6H5; фенил 0,4358 0,5642 1,75·10-02 2
–-C10H7; -нафтил 0,5892 0,4108 1,84·10-02 2
R3
–(CH2)2NC4H8; пирролидиноэтил 0,8664 0,1336 1,09·10-05 5
–(CH2)2NC4H8O; морфолиноэтил 0,6398 0,3602 2,40·10-02 3


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 




Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.