Размещено на http://www.allbest.ru/

6

На правах рукописи

14.00.25. - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Поиск антагонистов серотониновых 5-НТ3-рецепторов среди конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина и изучение их фармакологических свойств

Яковлев Дмитрий Сергеевич

Волгоград 2007

Работа выполнена в Государственном учреждении «Волгоградский научный центр Российской академии медицинских наук и Администрации Волгоградской области», Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: А.А. Спасов, член-корр. РАМН, з.д.н. РФ, д.м.н., профессор

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: И.Н. Тюренков, д.м.н., профессорМ.Н. Ивашев, д.м.н., профессор

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита состоится «__» _____ 2007 года в ___ часов на заседании Диссертационного Совета Д 208.008.02 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» (400066, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат разослан «__» ___________ 2007 года.

Ученый секретарь Диссертационного Советадоктор медицинских наук, профессор А. Р. Бабаева

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Известно, что 5-НТ3-рецепторы могут модулировать функции центральной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной и других систем организма (Сергеев П.В. и соавт., 1999; Мирзоян Р.С., 2001; Adaev T. et al., 2005; Miranda A. et al., 2006). В ЦНС 5-НТ3-рецепторы участвуют в регуляции рвотных рефлексов, процессов восприятия, поведенческих актов (Wolf-Dieter H., 2006; O'Mahony S. et al., 2006; Bagdy G. et al., 2007; Jordan K. et al., 2007). Известные на сегодняшний день препараты, проявляющие 5-НТ3-антагонистическую активность (трописетрон, бемесетрон, ондансетрон и другие), внедрены в медицинскую практику как антиеметические средства. Кроме того, весьма значительный интерес представляет анксиолитическая и анальгетическая активность избирательных 5-НТ3 антагонистов (Bell R. et al., 2003; Spath M. et al., 2004; Chang et al., 2005; Yoon M. et al., 2006).

Однако, все имеющиеся в настоящее время препараты, несмотря на достаточно высокий уровень специфической активности, обладают целым рядом побочных эффектов (Goodin S., Cunningham К., 2002; Зборовский А.Б., Тюренков Н.И., 2003) и имеют высокую стоимость (Jordan K., 2006). Выявление новых активных веществ с 5-НТ3-серотониноблокирующими свойствами среди конденсированных и неконденсированных производных имидазола, может послужить базисом для создания нового класса эффективных средств с противорвотной, анксиолитической и анальгетической активностью. Данные теоретические предпосылки подтверждаются обнаружением антисеротониновой активности у некоторых производных бензимидазола в ранее проводимых исследованиях (Ozaki A. et al., 1999; Андронати С.А., 2001; Спасов А.А. и соавт., 2006).

Целью исследования является поиск новых соединений, обладающих
5-НТ3-антагонистической активностью среди новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина и изучение их фармакологических свойств.

Для достижения указанной цели представляется необходимым решение следующих задач:

1. Изучить 5-НТ3-антагонистическую активность новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина.

2. Определить зависимости блокирующего действия веществ на третий подтип серотониновых рецепторов от их химической структуры и физико-химических свойств.

3. Изучить острую токсичность наиболее активных соединений.

4. Изучить антиеметические свойства наиболее активных веществ и сравнить с известными антагонистами серотониновых 5-НТ3-рецепторов.

5. Исследовать анксиолитические свойства наиболее активных соединений на конфликтных и неконфликтных поведенческих моделях.

6. Изучить обезболивающую активность соединений на моделях периферической и центральной гипералгезии.

7. Изучить влияние соединений на основные медиаторные системы мозга с определением возможного спектра нейротропной активности.

Научная новизна. Впервые была изучена 5-НТ3-серотониноблокирующая активность новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина. Выявлены зависимости между структурой, а также физико-химическими свойствами и уровнем 5-НТ3-антагонистической активности у данного класса химических соединений. Выраженность 5-НТ3-блокирующих свойств зависит от вида азотсодержащего радикала в положении N9 и ароматического радикала в С2 положении гетероциклического ядра, коррелирует с величиной заряда входящих в них атомов и липофильностью С2- и С3/N3-заместителей. На основании экспериментальных данных установлено, что наибольшей 5-НТ3-антагонистической активностью обладает N9-пиперидиноэтил замещенное имидазо[1,2-б]бензимидазола, под лабораторным шифром РУ-1204.

Впервые исследованы антиеметические, анксиолитические и анальгетические свойства соединения РУ-1204, а также влияние на основные медиаторные системы мозга.

Научно-практическая ценность.

1. Установленные в ходе исследований закономерности между структурой, физико-химическими свойствами и 5-НТ3-блокирующей активностью соединений являются базисом для целенаправленного поиска и оптимизации синтеза новых производных бензимидазола и бензимидазолина с заданной структурой и уровнем 5-НТ3-антагонистической активности.

2. Наличие выраженных антиеметических, анксиолитических и анальгетических свойств N9-производного имидазо[1,2-б]бензимидазола под лабораторным шифром РУ-1204, представляет основу для планирования расширенных доклинических фармакологических исследований данного вещества.

Реализация результатов исследования. В результате выявленных закономерностей между структурой, физико-химическими свойствами и
5-НТ3-блокирующей активностью производных бензимидазола и бензимидазолина составлены рекомендации, которые учитываются при целенаправленном поиске биологически активных веществ с подобным типом действия в НИИ физической и органической химии при Южном федеральном университете. Результаты работы используются в лекционных курсах на кафедрах фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ, фармацевтической химии Волгоградского государственного медицинского университета, кафедре фармакологии Кубанского медицинского университета, кафедре клинической и экспериментальной фармакологии Ростовского государственного медицинского университета.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. N9-замещенные имидазо[1,2-б]бензимидазола, N1-замещенные дигидроимидазо[1,2-б]бензимидазола, N1,N3-замещенные бензимидазолина, N1- замещенные 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенные бензимидазола являются перспективными классами соединений для поиска новых антагонистов 5-НТ3-рецепторов.

2. Соединение под лабораторным шифром РУ-1204 по влиянию на 5-НТ3-рецепторы превосходит препарат сравнения трописетрон более чем в 10 раз.

3. Соединение под лабораторным шифром РУ-1204 обладает выраженными противорвотными, транквилизирующими и обезболивающими свойствами.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на: VIII Региональном собрании Европейского Колледжа Нейропсихофармакологии, Москва, 2005 г., X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, 2005 г.; 63, 64 итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета, Волгоград 2005, 2006 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 рисунками, 26 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы (глава I), экспериментальной части (главы II-VI), обсуждения результатов (глава VII), выводов и списка литературы, включающего 169 источника, в том числе 133 зарубежных.

2. Содержание работы

Материалы и методы исследования

Материалы. Объектами исследования являлись 49 новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина соединений, синтезированных в НИИ физико-органической химии Южного федерального университета Выражаем искреннюю благодарность ведущему специалисту к.х.н. В.А. Анисимовой: N9-замещенные имидазо[1,2-б] бензимидазола (26 соединений), N1-замещенные дигидроимидазо[1,2-б] бензимидазола (2 соединения), N1, N3-замещенные бензимидазолина (6 соединений), N1-замещенные 2-аминобензимидазола (6 соединений), 2,5-замещенные бензимидазола (9 соединений).

В ходе скрининга по выявлению 5-НТ3-антагонистической активности использовались: 5-гидрокситриптамина гидрохлорид («Sigma», США), атропина сульфат («Sigma», США). В качестве индуктора рвоты при изучении антиеметических свойств использовался цисплатин («Лэнс-Фарм», Россия). Для изучения анальгетической активности исследовались формалин («Биомед», Россия), адъювант Фрейнда («Grand Island Biological Company», США). В качестве препаратов сравнения использовались: трописетрон («Sigma», США), ондансетрон («Ленс-Фарм», Россия), метоклопрамид (AWD, Германия), диазепам (Реланиум, «Польфа», Польша), диклофенак натрия (Диклофенак, «ICN Pharmaceuticals», США), промедол («Биомед», Россия). Для изучения взаимодействия с основными медиаторными системами мозга использовались: фенамин («Sigma», США), галоперидол («Gedeon Richter», Венгрия), апоморфина гидрохлорид («ICN Biomedical», США), L-3,4-диоксифенилаланин («Sigma», США), клофелин («Биомед», Россия), 5-гидрокситриптофан («Sigma», США), ареколин («Sigma», США), никотин («Sigma», США), пикротоксин («ICN Biomedical», США).

Эксперименты были выполнены на изолированных предсердиях 120 половозрелых нелинейных морских свинок обоего пола массой 400-600 г; на 8 беспородных собаках обоего пола массой 9,5-12,2 кг; на 826 половозрелых нелинейных крысах обоего пола массой 200-240 г; 84 белых половозрелых неимбредных мышах обоего пола массой 20-22 г.

До начала эксперимента все животные содержались в стандартных условиях вивария с естественным световым режимом на полнорационной сбалансированной диете (ГОСТ Р 50258-92) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997), а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96). Все исследования были одобрены комитетом по этической экспертизе испытаний (протокол № 25-2005 от 10.12.2005 г).

Методы исследования. Скрининг по выявлению блокирующего действия соединений на третий подтип серотониновых рецепторов проводилось на изолированных предсердиях морских свинок. Величина 5-НТ3-антагонистической активности оценивалась по изменению степени выраженности положительного хронотропного эффекта, вызванного 5-гидрокситриптамином (Nishio H. et al., 1996). Для наиболее активных соединений изучались концентрационные зависимости антисеротонинового эффекта, и определялись величины KB и рА2 (Комиссаров И.В., 1969).

Острая токсичность определялась на мышах-самцах при внутрибрюшинном введении соединений (Беленький В. Я., 1963). В качестве интегрального показателя условной широты терапевтического действия использовался условный терапевтический индекс соединений (LD50/КB).

При изучении зависимости 5-НТ3-антагонистической активности соединений от их физико-химических свойств с помощью квантово-химических методов производился расчет липофильности (LogP), величины молекулярной рефракции (MR) и парциальный заряд атомов всей молекулы, гетероциклического ядра и радикалов по отдельности (Burkert U., 1982; Розенблит А.Б. и др., 1983; Минкин В.И., 1997) Работа проводилась совместно с докторантом кафедры фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета к.б.н. П.М. Васильевым.

Антиеметическое действие соединения РУ-1204 изучалось с использованием методики цисплатин-индуцированной рвоты у собак (Fukui H. et al., 1992), основанной на способности цисплатина вызывать острую рвоту (Andreas et all., 1990). Критерием оценки противорвотного действия вещества являлось удлинение латентного периода и уменьшение числа рвотных приступов.

Изучение анксиолитической активности соединения РУ-1204 проводились на крысах-самцах с использованием 2-х конфликтных: методика «наказуемого взятия воды» (Vogel J. R. et al., 1971), метод «четырех пластин» (Воронина Т.А., Середенин С.Б, 2000), и 2 неконфликтных: тест «темная/светлая камера» (Costal B. et al., 1989), метод «приподнятого крестообразного лабиринта» (Воронина Т.А., Середенин С.Б, 2000), поведенческих моделей. С целью выявления у соединения РУ-1204 возможного миорелаксантного действия, характерного для многих транквилизаторов, был проведен тест «удержания на перекладине» (Воронина Т.А., 2000).

Антиноцицептивная активность соединения РУ-1204, а также препаратов сравнения диклофенака натрия, ондансетрона и промедола исследовалась на крысах с помощью методов формалиновой гипералгезии (Dubuisson D., 1977); гипералгезии, вызванной адъювантом Фрейнда (Iadarola M. J., 1988); теста электрического раздражения хвоста (Carrol N. M., 1960).

Для детального изучения центрального механизма психотропного действия соединения РУ-1204 использовались методики, основанные на взаимодействии с основными нейромедиаторами (Андреева Н.И., 2005). Влияние на моноаминергические системы мозга изучалось в тестах с фенамином, галоперидолом, апоморфином, клофелином, 5-гидрокситриптамином и L-ДОФА; холинергическое действие изучалось по изменению эффектов апоморфина и никотина; ГАМК-ергическое влияние - в тесте с пикротоксином.

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием парного критерия Стьюдента, с предварительной проверкой выборки на нормальность распределения, критерия Краскела-Уолиса. Достоверность величин КB, pA2 оценивалась методом наименьших квадратов. Статистическая значимость регрессионного уравнения, описывающего зависимость антисеротонинового эффекта от физико-химических свойств оценивалась с помощью критерия Фишера. Для обработки результатов использовалась статистическая программа «Statistika 6.0».

Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенного поиска было показано, что большинство веществ, относящихся к конденсированным и неконденсированным производным бензимидазола и бензимидазолина, проявляют серотониноблокирующие свойства различной степени выраженности (табл. 1). При этом, как показал анализ зависимости 5-НТ3-антагонистической активности от химической структуры, наиболее активным оказался класс соединений относящихся именно к N9-производными имидазо1,2- бензимидазола. Величина антисеротонинового эффекта изменялась в зависимости от строения радикалов в боковой цепочке у 9-го атома азота. Так, при замещении пиперидиноэтильного радикала на морфолиноэтил или диэтиламиноэтил наблюдалось снижение 5-НТ3-антагонистической активности. Кроме того, изменение строения С2-радикала также влияло на выраженность серотониноблокирующих свойств. При этом, более активными были соединения, имеющие фторфенильный либо метилендиоксифенильный радикал во 2-м положении.

где: Y - 5-НТ3-антагонистическая активность, maxQR4+ - максимальный положительный заряд атома в радикале в положении С3/N3, MQall+ - средний положительный заряд атома по всей молекуле, maxQall+ - максимальный положительный заряд атома по всей молекуле, logPR3 - липофильность радикала в положении C2, maxQR3+- максимальный положительный заряд атома в радикале в положении C2, MQabsR1 - средний абсолютный заряд атома в радикале в положении N9, MQR1+ - средний положительный заряд атома в радикале в положении N9, logPR4 - липофильность радикала в положении C3/N3, MQabsall - средний абсолютный заряд атома по всей молекуле, R - коэффициент множественной корреляции, S - стандартная ошибка, F - значимость уравнения по критерию Фишера.

С помощью проведенного анализа зависимости 5-НТ3-антагонистических свойств исследованных соединений от их физико-химических характеристик была построена классическая регрессионная модель Хэнча, показавшая, что уровень 5-НТ3-блокирующего эффекта коррелирует с такими электростатическими характеристиками соединений как максимальный положительный, средний положительный и средний абсолютный заряд молекулы и радикалов, а также со значением их липофильности.

По результатам скрининга было выявлено 2 высокоактивных соединения под лабораторными шифрами РУ-1189 и РУ-1204, относящихся к N9-производными имидазо1,2-бензимидазола. Для данных веществ была

Таблица 1. 5-НТ3-серотониноблокирующая активность конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина в концентрации 1Ч10-6М на изолированных атропинизированных предсердиях морской свинки (М±m).

Соединения	5НТ3 -блокирующая активность, ?%	Соединения	5НТ3 -блокирующая активность, ?%
1	2	1	2
N9-замещенные имидазо[1,2-б]бензимидазола
РУ-1189	-42,4±7,5*	РУ-285	-9,0±11,0
РУ-1204	-41,4±3,1*	РУ-1196	-8,5±2,1
РУ-13	-27,8±10,4*	РУ-1194	-7,9±5,2
РУ-1191	-27,5±5,1*	РУ-227	-4,4±7,8
РУ-35	-24,4±5,8*	РУ-1193	1,0±4,5
РУ-237	-24,3±10,3	РУ-1202	4,9±4,9
РУ-1187	-23,6±9,9	РУ-273	7,1±1,7
РУ-1205	-22,8±11,7	РУ-534	8,3±4,6
РУ-238	-19,2±7,0	РУ-239	9,9±6,9
РУ-1197	-18,4±2,0	РУ-235	15,6±6,3
РУ-1190	-16,8±10,9	РУ-220	17,7±7,2
РУ-226	-11,0±4,2	РУ-219	28,9±13,8
РУ-228	-9,0±19,2	РУ-532	34,0±34,0
N1-замещенные дигидроимидазо[1,2-б]бензимидазола
РУ-1209	-27,9±4,3*	РУ-1207	-25,2±2,2*
N1,3-замещенные бензимидазолина
РУ-1185	-22,4±10,3	РУ-1184	-14,5±7,6
РУ-1183	-19,0±7,5	РУ-1200	-4,6±7,0
РУ-1199	-18,4±4,7	РУ-1198	3,7±5,6
N1-замещенные 2-аминобензимидазола
РУ-311	-17,9±8,1	РУ-8	-5,5±3,2
АЖ-66	-16,4±11,0	АЖ-67	0,3±5,6
АЖ-64	-16,2±6,8	АЖ-65	26,5±3,2
2,5-замещенные бензимидазола
АЖ-41	-22,2±16,6	АЖ-50	1,1±12,0
АЖ-44	-20,6±1,4	АЖ-42	3,3±18,4
АЖ-49	-18,6±4,9	АЖ-48	4,3±3,9
АЖ-52	-15,7±4,4	АЖ-43	5,3±12,3
АЖ-51	-6,3±6,0
Вещества сравнения
Метоклопрамид	-24,6±4,1*	Трописетрон	-30,2±4,0*

* - достоверно по отношению к контролю (p?0,05) изучена концентрационная зависимость 5-НТ3-антагонистического эффекта и определена величина pA2., экспериментально определен показатель острой токсичности LD50, а так же произведен расчет условного терапевтического индекса (табл. 2). При этом было выявлено, что соединение РУ-1204 превосходит препарат сравнения трописетрон по величине 5-НТ3-антагонистической активности (КB) - более чем в 10 раз, является менее токсичным, а по условной терапевтической широте превосходит трописетрон и соединение РУ-1189 в 64,4 и 4,5 раза, соответственно.

Таблица 2. Показатели 5-НТ3-антагонистической активности (KB*, pA2**), острой токсичности (LD50) и условный терапевтический индекс, определенные для наиболее активных соединений.

Вещество	KB*, M	pA2**	LD50, мг/кг	LD50, М	Условный терапевтический индекс (LD50/KB*)Ч10-4
РУ-1189	2,8Ч10-8	7,55	303	6,6Ч10-4	2,4
РУ-1204	6,8Ч10-9	8,17	327	7,5Ч10-4	11,0
Трописетрон	8,3Ч10-8	7,08	38***	1,4Ч10-4	0,17

* KB - это концентрации антагониста, в присутствии которой, агонист в удвоенной концентрации оказывает такой же эффект, что и в одинарной концентрации при отсутствии антагониста.

** показатель рА2 - это отрицательный десятичный логарифм от величины KB. серотониновый рецептор периферический гипералгезия

*** по данным G. Yakuji (1998).

Таким образом, исходя из полученных данных дальнейшему углубленному изучению 5-НТ3-антагонистической активности было подвергнуто соединение под лабораторным шифром РУ-1204.

Основная область применения блокаторов третьего подтипа серотониновых рецепторов - тошнота и рвота, возникающие во время химиотерапии цитостатиками (Egerer G. et al., 2000; Jordan K. et al., 2007). Механизм развития данной патологии до конца не изучен, однако считается, что он состоит из двух компонентов: периферического и центрального - взаимодополняющих друг друга. Цисплатин вызывает увеличение секреции 5-НТ в энтерохромаффинных клетках слизистой оболочки подвздошной кишки. Выделившийся серотонин взаимодействует с 5-НТ3-рецепторами афферентов блуждающего нерва и вызывает аномальную импульсацию в волокнах n. vagus, проецирующихся как непосредственно в триггерную зону рвотного центра, так и в area postrema (пограничную зону). В последней, в свою очередь, происходит выделение серотонина, дополнительно стимулирующего 5-НТ3-рецепторы триггерной зоны (Yakugaku Z., 2004; Abenhardt W. et al., 2006).

Исходя из предполагаемого механизма действия нового конденсированного производного бензимидазола РУ-1204 на втором этапе, была изучена его противорвотная активность на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак. В результате данного исследования было установлено, что соединение РУ-1204 обладает выраженными антиеметическими свойствами, достоверно увеличивая латентный период до развития приступов цисплатин-идуцированной рвоты в дозе 0,1 мг/кг на 12 мин, а в дозе 1 мг/кг - на 15 мин, а также в 2,3-2,5 раза уменьшая их количество по сравнению с контролем (рис. 1). При этом оно не уступает препарату сравнения, селективному 5-НТ3-блокатору, ондансетрону.

Следовательно, на модели, специфическим образом отображающей процессы возникновения цитотоксической рвоты, исследуемое вещество проявило себя активным антиеметиком, что подтверждает наличие у него выраженной 5-НТ3-антагонистической активности.

Следующим этапом углубленного изучения соединения РУ-1204 явилось исследование его анксиолитических свойств.

В тесте «темная/светлая камера» соединение РУ-1204 достоверно уменьшало латентный период до выглядывания из «темного отсека» и число выглядываний в дозе 10 и 1 мг/кг, а также количество выходов в «светлый отсек» в дозе 1 мг/кг. При этом оно не уступало препаратам сравнения диазепаму и трописетрону, а по длительности латентного периода в дозе
1 мг/кг достоверно превосходило последний на 64% (рис. 2).

Вещество РУ-1204 уменьшало страх крыс перед нахождением на открытых площадках и падением с высоты в эксперименте с использованием «приподнятого крестообразного лабиринта». Изучаемое соединение достоверно превосходило диазепам на 69% в дозе 1 мг/кг по влиянию на время до выхода из «темного рукава» и в 3 раза - на число этих выходов. Кроме того, РУ-1204 в2,6 - 4,3 раза превышало такой показатель как длительность пребывания в «светлых рукавах» у диазепама как в дозе 1 мг/кг, так и 10 мг/кг, тогда как трописетрон не проявил активности в ходе данного теста ни в одной из исследованных концентраций (рис. 3).

Рис. 1. Влияние соединения РУ-1204 и ондансетрона в дозе 1 мг/кг (А) и 0,1 мг/кг (Б) на выраженность цисплатиновой рвоты у собак.

Изучаемое соединение уменьшало чувство страха перед болевым наказанием у крыс в тесте «наказуемого взятия воды». Так, соединение
РУ-1204 в 2,3 раза увеличивало количество наказуемых подходов к поилке по сравнению с контролем в дозе 10 мг/кг, не уступая при этом обоим препаратам сравнения, а в дозе 1 мг/кг достоверно превосходя трописетрон в 1,6 раза (рис.4).

При подавлении ориентировочно-исследовательского поведения грызунов по методу «четырех пластин», вещество РУ-1204 проявило выраженное противотревожное действие в дозе 1 мг/кг, достоверно увеличив число переходов в сравнении с диазепамом и трописетроном (рис. 5).



Рис. 2. Влияние соединения РУ-1204, трописетрона и диазепама на поведение животных в тесте «темная/светлая камера».

Таким образом, соединение РУ-1204 обладает выраженными анксиолитическими свойствами, как на конфликтных, так и на неконфликтных моделях анксиогенеза, не уступая препаратам сравнения в дозе 10 мг/кг и значительно превосходя их в дозе 1 мг/кг.

Кроме того, соединение РУ-1204 в исследованных концентрациях не проявило миорелаксантного действия в ходе теста «удержания на перекладине», что может свидетельствовать об отсутствии у него, характерного для бензодиазепиновых транквилизаторов, нарушения нервно-мышечной проводимости.



Рис. 3. Влияние соединения РУ-1204, трописетрона и диазепама на поведение животных в тесте «приподнятого крестообразного лабиринта».

Известно, что блокаторы 5-НТ3-рецепторов проявляют антиноцицептивный потенциал. Так, например, ондансетрон, трописетрон и другие 5-НТ3-антагонисты, продемонстрировали анальгетические свойства, как на различных экспериментальных моделях периферической боли (Khasabov S. G. et al., 1999; Zeitz K. P. et al., 2002), так и клинически - при фибромиалгии и некоторых других периферических болевых синдромах (McCleane D. et al., 2003; Spath M. et al., 2004; Chang et al., 2005).



Рис. 4. Влияние соединения РУ-1204 трописетрона и диазепама на поведение животных в тесте «наказуемого взятия воды».

Рис. 5. Влияние соединения РУ-1204 трописетрона и диазепама на поведение животных в тесте «четырех пластин».

В связи с этим, следующим направлением изучения фармакологических свойств соединения РУ-1204 явилось исследование его возможных анальгетических свойств.

Так, на модели формалиновой гипералгезии, исследуемое вещество, равно как диклофенак натрия, ондансетрон и промедол, статистически значимо повышали порог болевой чувствительности при точечном механическом раздражении. Наибольший антиноцицептивный эффект РУ-1204 проявляло в дозе 10 мг/кг, превосходя контрольный показатель на 90% (табл. 3).

При адъювантной гипералгезии, соединение РУ-1204 также достоверно повышало порог болевой чувствительности крыс на 22%, 50% и 68% в дозах 0,1; 1 и 10 мг/кг, соответственно, не уступая при этом всем трем препаратам сравнения (табл. 4).

Таблица 3. Влияние соединения РУ-1204, промедола, диклофенака натрия и ондансетрона при пероральном введении на величину болевого порога при механическом давлении в тесте формалиновой гипералгезии (M±m).

Вещество/ группа	Доза, мг/кг	Болевой порог, г
Интактный контроль	-	225,3±13,5
Формалиновая гипералгезия	-	141,0±13,7*
РУ-1204	0,1	179,0±14,8**
	1	230,3±11,6**
	10	269,3±15,9**
Промедол	0,1	195,3±9,1**
	1	273,3±10,6**
	10	321,7±23,1**
Диклофенак натрия	0,1	195,3±7,5**
	1	217,0±13,9**
	10	225,7±11,9**
Ондансетрон	0,1	176,3±10,5
	1	208,8±6,8**
	10	229,3±9,8**

* - достоверно по отношению к интактному контролю (p?0,05)

** - достоверно по отношению к формалиновой гипералгезии (р?0,05)

На модели спинальной гипералгезии с раздражением корня хвоста исследуемое соединение и ондансетрон, в отличие от наркотического анальгетика - промедола, практически не влияли на пороги восприятия электроболевого раздражения в ходе эксперимента во всех исследованных дозах (10, 1 и 0,1 мг/кг), что можно расценивать как отсутствие центральной антиноцицептивной активности как на уровне спинного мозга, ствола мозга, так и на уровне таламуса.

Таким образом, полученные данные о наличии анальгетической активности РУ-1204 на моделях острой и хронической гипералгезии, а также об отсутствии влияния на проведение ноцицептивного сигнала в центральной нервной системе, косвенно свидетельствуют о существовании у исследуемого соединения периферического механизма обезболивания, опосредованного

Таблица 4. Влияние соединения РУ-1204, промедола, диклофенака натрия и ондансетрона при пероральном введении на величину болевого порога при механическом давлении в тесте адъювантной гипералгезии (M±m).

Вещество / группа	Доза, мг/кг	Болевой порог, г
Интактный контроль	-	224,5±13,6
Адъювантная гипералгезия	-	141,0±9,8*
РУ-1204	0,1	172,7±7,0**
	1	211,0±6,6**
	10	237,0±10,6**
Промедол	0,1	188,2±7,6**
	1	230,0±18,3**
	10	301,7±22,1**
Диклофенак натрия	0,1	171,7±10,6
	1	217,3±10,0**
	10	225,7±9,2**
Ондансетрон	0,1	166,3±5,0
	1	203,0±8,3**
	10	213,3±8,7**

* - достоверно по отношению к интактному контролю (p?0,05)

** - достоверно по отношению к адъювантной гипералгезии (p?0,05)

блокированием третьего подтипа серотониновых рецепторов.

Это согласуется и с литературными данными о роли 5-НТ3-рецепторов в качестве ноцицепторов, расположенных на периферических афферентных Ад-миелиновых, а также безмиелиновых волокнах С-типа (Fozard J. R., 1984; Zeitz K. P. et al., 2002).

Большинство нейротропных средств имеют поливалентный механизм действия. Часто такое сочетание эффектов приводит не только к усилению терапевтического действия, но и к развитию многочисленных побочных эффектов. Так, развитие гиперкинето-дистонических явлений при приеме метоклопрамида, неселективного 5-НТ3-антагониста обусловлено, в частности, блокадой дофаминовых D2-рецепторов. Доласетрон, проявляя высокую антисеротониновую активность и считающийся высокоселективным 5-НТ3-антагонистом, также обладает сродством к гистаминовым H1-рецепторам, что может способствовать развитию седативного эффекта. У ондансетрона отмечается некоторый аффинитет к б1-адрено- и м-опиоидным рецепторам (Hoyer D., 1990; Wolf H., 2000).

Принимая во внимание вышеперечисленное, на заключительном этапе данной работы был проведен нейрофармакологический анализ для выявления возможных аспектов механизма действия соединения РУ-1204 в наиболее эффективных дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг с использованием комплекса поведенческих моделей.

При изучении влияния соединения РУ-1204 на моноаминергические системы мозга было выявлено, что указанное вещество достоверно не изменяло центральных эффектов фенамина, апоморфина, галоперидола и клофелина, что позволило исключить влияние данного соединения на ценральную норадренергическую и дофаминергическую нейротрансмиссию. При этом, учитывая факт того, что хеморецепторная триггерная зона рвотного центра продолговатого мозга содержит не только серотониновые, но и дофаминовые (D2) рецепторы, стимуляция которых также приводит к возникновению тошноты и рвоты, можно с уверенностью говорить, что противорвотный эффект соединения РУ-1204 при использовании противоопухолевых препаратов опосредован именно 5-НТ3-блокирующим действием.

В тесте с предшественником серотонина - 5-гидрокситриптофаном оказалось, что исследуемое вещество не вызывает статистически значимых изменений регистрируемого показателя (гиперкинеза «встряхиваний головы»), проявляя, однако, при этом некоторую тенденцию к уменьшению выраженности эффекта 5-ГТФ в дозе 10 мг/кг. Согласно данным S. Peroutka, наблюдается высокая корреляционная связь между способностью вещества ингибировать подобный серотонин-индуцированный гиперкинез и возможностью блокировать второй тип серотониновых рецепторов (Peroutka S. et al., 1981), в то время как 5-НТ3-рецепторы практически не влияют на развитие данного состояния. Это объясняет незначительное влияние соединения РУ-1204 в дозе 10 мг/кг на выраженность 5-гидрокситриптофанового гиперкинеза и косвенно свидетельствует об отсутствии у исследуемого вещества 5-НТ2-антагонистического действия.

Также было установлено, что изучаемое соединение на фоне малых доз L-ДОФА не изменяет поведение животных в сравнении с группой контроля. Отсутствие потенцирования эффектов малых доз L-ДОФА при взаимодействии веществ говорит об отсутствии у соединения РУ-1204 МАО-ингибирующего действия.

С помощью тестов с использованием никотина и ареколина было изучено влияние исследуемого вещества на центральную холинергическую передачу. При этом, соединение РУ-1204 не изменяло длительность тремора у крыс в обоих тестах, что косвенно указывает на отсутствие у него холинергического действия.

В заключительном тесте была исследована способность соединения РУ-1204 взаимодействовать с ГАМК-ергической системой мозга. При этом наблюдалось некоторое усиление эффектов ГАМКА-антагониста пикротоксина, что, однако, носило статистически незначимый характер.

Таким образом, по результатам проведенного нейрофармакологического анализа соединение РУ-1204 статистически значимо не влияет на эффекты фенамина, апоморфина, галоперидола, клофелина, 5-гидрокситриптофана, никотина, ареколина, пикротоксина и L-ДОФА в тестах по взаимодействию с основными медиаторными системами мозга.

Выводы

1. N9-замещенные имидазо[1,2-б]бензимидазола, N1-замещенные дигидроимидазо[1,2-б]бензимидазола, N1,N3-замещенные бензимидазолина, N1-замещенные 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенные бензимидазола проявляют антагонистическую активностью в отношении 5-НТ3-рецепторов.

2. Наиболее выраженное 5-НТ3-блокирующее действие проявили N9-пиперидиноэтил замещенные имидазо[1,2-б]бензимидазола. Высокий уровень 5-НТ3-антагонистической активности определяется наличием пиперидиноэтильного радикала в N9 положении и фенильного радикала в С2 положении гетероциклического ядра. Атом фтора либо метилендиоксигруппа при включении в фенильный радикал определяет усиление данного вида активности.

3. Выраженность 5-НТ3-антагонистической активности соединений зависит от их физико-химических свойств. Уровень 5-НТ3-блокирующего эффекта коррелирует с величиной заряда атомов, входящих в состав N9- и C2-радикалов, а также липофильностью радикалов в С2 и С3/N3 положении ядра молекулы.

4. Наибольшая 5-НТ3-блокирующая активность выявлена у N9-пиперидиноэтил замещенного имидазо[1,2-б]бензимидазола с фторфенильным радикалом в С2 положении конденсированного бензимидазольного ядра - соединения под лабораторным шифром РУ-1204.

5. Соединение РУ-1204 превышает трописетрон по показателю 5-НТ3-антагонистической активности (KB) более чем в 10 раз. Кроме того, соединение РУ-1204 является менее токсичным, а по условной терапевтической широте превосходит трописетрон в 64 раза.

6. Соединение РУ-1204 оказывает выраженное антиеметическое действие на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак в дозе 1 и 0,1 мг/кг.

7. Соединение РУ-1204 оказывает выраженное анксиолитическое действие на конфликтных и неконфликтных моделях анксиогенеза, превосходя диазепам и трописетрон в дозе 1 мг/кг и не уступая им в дозе 10 мг/кг. Соединение РУ-1204, в отличие от диазепама, не проявляет миорелаксирующего действия в условиях теста удержания на перекладине в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг.

8. Вещество РУ-1204 повышает порог болевой чувствительности в тестах формалиновой и адъювантной гипералгезии. По уровню анальгетической активности соединение РУ-1204 сопоставимо с диклофенаком натрия. Вещество РУ-1204 не влияет на выраженность спинальной анальгезии.

9. Соединение РУ-1204 не влияет на эффекты фенамина, апоморфина, галоперидола, клофелина, 5-гидрокситриптофана, никотина, ареколина, пикротоксина и L-ДОФА в тестах по взаимодействию с основными медиаторными системами мозга.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Яковлев Д.С. Анальгетические свойства нового производного имидазобензимидазола. / Д.С. Яковлев // Вестник РГМУ. - 2007. - № 2 (55). - С. 335.

2. Спасов. А.А. Изучение антисеротониновых свойств производных трициклических бензимидазольных систем // А.А. Спасов, М.В. Черников, Д.С. Яковлев и др. // Хим.-Фарм. Журнал. - 2006. - № 11. - C. 23-26.

3. Яковлев Д.С. Изучение 5-НТ3-блокирующей активности новых производных бензимидазола in vitro. / Д.С. Яковлев // 60-я итоговая научная конференция молодых ученых: Аннотации докладов и материалов Дня науки молодых ученых РостГМУ (21 апреля 2006г.). - Ростов-на-Дону: Изд-во РостГМУ, 2006. - С. 159-160.

4. Яковлев Д.С. Влияние новых производных имидазола на некоторые медиаторные ситемы мозга / Д.С. Яковлев, И.И. Горягин, М.В. Черников // Биологические основы индивидуальной чувтвительности к психотропным средствам: Материалы 4-ой международной конф. - М., 2006. - С. 83, 147.

5. Yakovlev D.S. Searching for 5-HT2- and 5-HT3-receptor antagonists as a potential neuropsychotropic agents. // D.S. Yakovlev, I.I. Goryagin, M.V. Chernikov et al. // Neuropsychopharmacol. - 2005. - Vol.15. - № 2. - P. 126.

6. Яковлев Д.С. Целенаправленный поиск антагонистов серотониновых рецепторов 5-НТ2 и 5-НТ3 рецепторов / Д.С. Яковлев, И.И. Горягин, М.В. Черников и др. // Разработка, исследование и маркетинг фармацевтической продукции: Сб. науч. тр. (Пятигорская государственная фармацевтическая академия) академия. - Вып. 60. - Пятигорск, 2005. - Стр. 322-323.

7. Яковлев Д.С. Направленный поиск 5-НТ3 антагонистов / Д.С. Яковлев, М.В. Черников, А.А. Спасов и др. // Новые технологии в медицине: Сб. науч. тр. - Т. 61. - Вып. - 1. - Волгоград, 2005. - С. 111-112.

8. Яковлев Д.С. Поиск 5-НТ3 антагонистов среди производных бензимидазола и бензимидазолина / Д.С. Яковлев // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: Сб. тез. 63-й открытой науч. конф. молодых ученых ВолГМУ. - Волгоград, 2005. - С. 106-107.

9. Яковлев Д.С. Изучение влияния новых производных бензимидазола на центральную холинергическую систему / Д.С. Яковлев, И.И. Горягин // Материалы X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. - Волгоград, 2005. - С. 45.

Размещено на Allbest.ru

...