Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

ПСИХОТРОПНЫЕ И ЦЕРЕБРОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА СТРУКТУРНЫХ АНАЛОГОВ N-КАРБОМАИЛ-МЕТИЛ-4-ФЕНИЛ-2-ПИРРОЛИДОНА (ФЕНОТРОПИЛА)

14.03.06 - Фармакология, клиническая фармакология

Волгоград - 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития.

Научный руководитель:

Тюренков Иван Николаевич доктор медицинских наук, профессор,

Официальные оппоненты:

Решетько Ольга Вилоровна, доктор медицинских наук,

Бугаева Любовь Ивановна, доктор биологических наук.

Ведущая организация: ГОУ ВПО "Ростовский государственный медицинский университет" Россздрава.

Защита состоится "_____"____________2011 г. в __________часов на заседании Диссертационного совета Д 208.008.02 при Волгоградском государственном медицинском университете (400131, Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета по адресу: 400131, Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

Автореферат разослан "_____"_______________2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета д.м.н., проф. А.Р. Бабаева.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Прогресс современной фармакологии и клинической медицины во многом определяется открытием новых биологически активных веществ и созданием на их основе наиболее активных и малотоксичных новых лекарственных препаратов. Большое значение придается использованию при различных заболеваниях нервной системы ноотропных препаратов, улучшающих когнитивную функцию головного мозга, обладающих нейропротекторным действием (Аведисова А.С. и др., 2001; Котов С. В. и др., 2001; Дамулин И.В., 2002; Заваденко Н.Н., 2003; Бурчинский С.Г., 2004, 2010; Рудакова И.Г. и др., 2009; Wilkinson D., 2001; Vigevano F., 2005; Dai J. et al., 2010). Однако имеющиеся лекарственные препараты не в полной мере удовлетворяют современным требованиям фармакотерапии, либо являются недостаточно эффективными, либо плохо переносимыми из-за побочных эффектов и влияния на качество жизни (Петров В.И., 2004; Аведисова А.С. и др., 2007; Городничев А.В., 2007; Лебедева А.В., Неменов Д.Г., 2008). На мировом рынке среди ноотропных препаратов доминирует группа рацетамов, т.е. производных альфа-пирролидона (пирацетам, фенилпирацетам, анирацетам, левэтирацетам и др.), обладающая широким спектром фармакологической активности. Анализ спектра фармакологического действия рацетамов показал, что производные альфа-пирролидона оказывают не только ноотропное, но и антидепрессивное, противосудорожное, анксиолитическое, церебропротекторное и др. действия (Калинин В.В., 2007; Рудакова И.Г. и др., 2009 Martella G. et al., 2009; Zona C. et al., 2010; Malykh A.G., Sadaie M.R., 2010; Carvalho L.A. et al., 2010). В связи с вышеизложенным, представляется целесообразным и перспективным направленный поиск веществ с психотропным и церебропротекторным действием в ряду рацетамов, в том числе и среди структурных аналогов фенотропила. Ввиду того, что психотропное действие веществ в значительной степени определяется гендерными факторами (Арушанян Э.Б., 2007; Манвелян Э.А., Батурин В.А., 2008), нам представлялось целесообразным проведение сравнительного изучения гендерных отличий фармакологического действия новых производных фенотропила.

Целью настоящего исследования является изучение психотропных и церебропротективных свойств новых структурных аналогов N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона (фенотропила).

Для достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести скрининговый отбор соединений, обладающих психотропной и церебропротекторной активностью, в ряду структурных производных фенотропила.

2. Изучить гендерные отличия психотропного действия новых производных фенотропила.

3. Провести углубленное изучение веществ с выраженным психотропным действием в сравнении соответствующими эталонными препаратами.

4. Определить острую токсичность и провести анализ зависимости доза-эффект для наиболее активных соединений, проявляющих нейропсихотропное действие.

5. Провести углубленное изучение церебропротекторной активности наиболее активных веществ на различных экспериментальных моделях поражения головного мозга.

6. Провести анализ возможного нейрохимического механизма действия изучаемых соединений, обладающих наиболее выраженной психотропной и церебропротекторной активностью.

Научная новизна исследования. Впервые проведено сравнительное исследование спектра психотропного действия 8 новых производных N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона и выявлены вещества с высоким антидепрессантным, анксиолитическим, ноотропным эффектом, перспективные для дальнейшего доклинического изучения, и проведен анализ спектра и выраженности психотропного действия исследуемых веществ в зависимости от их химической структуры.

Впервые исследованы гендерные различия в психотропном действии новых структурных аналогов фенотропила.

Впервые получены данные о высокой антидепрессантной активности соединения РГПУ-87 и анксиолитическом действии соединения РГПУ-207, об их острой токсичности и церебропротекторном действии в условиях, экспериментального судорожного и ишемического повреждения головного мозга.

Научно-практическая ценность работы и реализация результатов исследования. Полученные результаты исследования нейропсихотропной активности новых производных фенотропила указывают на перспективность дальнейшего поиска эффективных психотропных препаратов в ряду структурных аналогов альфа-пирролидона. Представленные данные о гендерных особенностях психотропного действия новых структурных аналогов фенотропила обосновывают необходимость оценки действия психотропных веществ на разнополых животных. Новые производные фенотропила: соединение РГПУ-87 является перспективным для разработки на его основе антидепрессантного средства с ноотропным действием, а на основе соединения РГПУ-207 - анксиолитика с ноотропными свойствами. Материалы по указанным веществам поданы в Роспатент на получение авторских свидетельств.

Данные анализа зависимости химической структуры и психотропного действия производных фенотропила легли в основу рекомендаций химикам по продолжению целенаправленного синтеза новых структурных аналогов альфа-пирролидона с предполагаемым психотропным и церебропротекторным действием.

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ, химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена для проведения дальнейшего целенаправленного поиска веществ с психотропным действием в ряду новых производных пирролидона-2, а также в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии ВолГМУ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые производные фенотропила существенно отличаются по выраженности и спектру психотропного действия. Ряд новых производных обладает анксиолитическим действием (РГПУ-67, РГПУ-95, РГПУ-207), антидепрессантным (РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-134), ноотропным (РГПУ-87, РГПУ-134, РГПУ-96, РГПУ-207) и выраженным церебропротективным (РГПУ-87 и РГПУ-207) действием.

3. Соединение РГПУ-87 обладает выраженной антидепрессантной активностью, как у самцов, так и у самок крыс, превосходящей таковую у препарата сравнения фенотропила и мелипрамина. Соединение РГПУ-207 проявляет выраженные анксиолитические свойства у животных обоего пола, и превосходит фенотропил и диазепам по влиянию на тревожное и фобическое поведение.

4. Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 как при однократном профилактическом, так и при курсовом лечебном энтеральном введении проявляют выраженное церебропротективное действие при ишемическом и судорожном повреждении головного мозга.

5. Андитепрессантная активность соединения РГПУ-87 вероятно связана с дофаминомиметическим, а анксиолитическая активность соединения РГПУ-207 с ГАМК_А-миметическим механизмом действия. Ноотропные и церебропротекторные свойства могут быть обусловлены влиянием соединения РГПУ-87 на Н-холинергическую систему мозга и ГАМК-позитивным действием соединения РГПУ-207.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 67-ой и 68-ой открытых итоговых конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2009, 2010 гг.); на IV и V Международных (XIII, XIV Всероссийских) Пироговских научных медицинских конференциях (Москва, 2009, 2010), на 10-ом международном конгрессе "Здоровье и образование в XXI веке" "Инновационные технологии в биологии и медицине" (Москва, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в т.ч. одна в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 4 главы собственных исследований, обсуждение результатов, научно-практические рекомендации, выводы, список литературы, содержащий 257 источника, из них 116 отечественных и 141 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 33 рисунками и содержит 32 таблицы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на 350 крысах (220 самцах и 130 самках) линии Wistar массой 180-220 г. и 230 мышах-самцах линии BALВ/_C весом 20-25 г.

В настоящем исследовании изучена психотропная активность 8 новых производных альфа-пирролидона (новых рацетамов), соединений с лабораторными шифрами: РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134, РГПУ-207 и РГПУ-240, а также фенотропила. Все вещества синтезированы на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия)*.

* - Приносим искреннюю благодарность зав. кафедрой органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия) ЗДН РФ, д.х.н., профессору В.М. Берестовицкой и старшему научному сотруднику, к.х.н. О.С. Васильевой, к.х.н. Е.С. Остроглядову, предоставивших исследуемые вещества для нашей работы.

Скрининг осуществлен с применением доз, составляющих 1/10 от молекулярной массы: РГПУ-67 и РГПУ-82-23 мг/кг, РГПУ-87 и РГПУ-95-25 мг/кг, РГПУ-96-27 мг/кг, РГПУ-207-31 мг/кг и РГПУ-240-26 мг/кг. В качестве препаратов позитивного контроля использовался фенотропил - 22 мг/кг, мелипрамин - 15 мг/кг (Egis Pharmaceuticals, Венгрия), диазепам - 1 мг/кг (Simplex pharma Pvt. Ltd.), пирацетам - 400 мг/кг (УфаВита (г. Уфа), Россия). Исследуемые вещества, препараты сравнения, а также 2 % крахмальная слизь контрольным группам животных вводились внутрижелудочно за 45 минут до проведения психотропных тестов.

Изучение нейропсихотропной активности соединений проводилось с использованием следующих психофармакологических тестов: для оценки седативного и анксиолитического действия: тест "открытое поле" (ОП) (Воронина Т.А. 1982; Гельман В.Я., Кременевская С. И., 1990); тест "приподнятый крестообразный лабиринт" (ПКЛ) (Pellow S. et al., 1985), "методика конфликтной ситуации" (вариант Vogel) (Воронина Т.А., Середенин С. Б., 2000), "модель пролонгирования снотворного действия барбитуратов" (Воронина Т.А., Неробокова Л.Н., 2000); для изучения ноотропного действия - тест "условная реакция пассивного избегания" (УРПИ) (Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П., 1991; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000) и "тест экстраполяционного избавления" (ТЭИ) (Бондаренко Н.А., 1992.).

Антидепрессантная активность изучалась с помощью тестов: тест подвешивания мышей за хвост (ПМХ) (Steru L. et al., 1985) и методика принудительного плавания по Порсолту (Porsolt R.D. et al., 1977), тест выученной беспомощности (Воронина Т.А. и др., 2005).

Влияние веществ на физическую работоспособность и тонус мышц использовались тесты"горизонтальная экран-сетка" (Калуев А.В., 2006) и "принудительное плавание с грузом" (Суркова В.В., Тюренков И.Н., 1979; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000); для изучения анальгезирующего действия - тест термического раздражения хвоста путем погружения в воду температурой 58^оС (Судаков С. К. и др., 1995) и тест раздражения лап электрическим током до вокализации (Гузеватых Л.С., Валуйских Д.В., Воронина Т.А., 2005); противогипоксическое действие веществ изучалось на моделях острой генерализованной гипоксии: нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (нитрит натрия 250 мг/кг подкожно) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000).

Изучение церебропротекторного действия соединений проводилось с использованием следующих моделей:

- модели хемоиндуцированной скополаминовой амнезии (Островская Р. У, 2000); психотропная церебропротекторная фенотропил гендерное

- модели электросудорожного повреждения с использованием максимального электрошока (МЭШ) (Воронина Т.А., Неробкова Т.Н., 2000);

- модели ишемии головного мозга, вызванной гравитационной перегрузкой в кранио-каудальном векторе (Гаевый М.Д., 2000).

Нейрофармакологический анализ возможных механизмов действия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 проведен с использованием агонистов и антагонистов к различным рецепторам головного мозга в соответствии с требованиями "Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ" - Фармакологический государственный комитет, МЗ РФ, Москва, 2005".

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни, рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса, критерия Дана для множественных сравнений, двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями, теста Тьюки, критерия Хи-квадрат, пробит-анализ выживаемости. Обработка данных производилась с помощью пакетов программ Microsoft Excel XP, STATISTICA 6.0, BioStat 2008 Professional 5.1.3.1. Статистически значимыми расценивались эффекты при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Данные о влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тестах ОП и ПКЛ представлены в табл. 1. В тесте ОП соединения РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 повышают локомоторную активность у самцов, а у самок - только соединения РГПУ-87 и РГПУ-134. Соединения РГПУ-96, РГПУ-207 и РГПУ-240 у самок снижают, а соединение РГПУ-87 повышает ориентировочно-исследовательскую активность. У самцов, получавших соединения РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207, отмечалось меньшее число актов кратковременного тревожного груминга, а у соединений РГПУ-95, РГПУ-134 и РГПУ-207 наблюдалось увеличение количества выходов в центр открытого поля, что очевидно обусловлено их анксиолитическим действием. У самок все изучаемые соединения уменьшали число актов кратковременного груминга, однако выходы в центр открытого поля увеличивало только соединение РГПУ-134, что возможно также связано с его активирующим или анксиолитическим действием.

В тесте ПКЛ соединения РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-207 проявляют противотревожное действие: увеличивают время, проведенное самцами в открытых рукавах лабиринта и количество выходов в них, кроме того, РГПУ-67, РГПУ-95 и РГПУ-207 увеличивают число свешиваний с открытых рукавов. Соединение РГПУ-240 у самцов оказывало анксиогенное действие: животные существенно меньше времени проводили в открытых рукавах, практически не выходили в них. У самок, получавших соединения РГПУ-95 и РГПУ-207 в большей степени, и соединения РГПУ-67 и РГПУ-96 в меньшей, наблюдалось увеличение времени, проведенного в открытых рукавах и количества свешиваний с них по сравнению с контрольной группой животных, что подтверждает высказанное предположение о наличии у данных соединений анксиолитического действия. В тесте "конфликтной ситуации" по Вогелю соединение РГПУ-207 у животных обоего пола больше, чем диазепам уменьшало латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки и больше увеличивало количество таких подходов. Остальные вещества также уменьшали время подхода к поилке и увеличивали количество наказуемых взятий воды, что свидетельствует о наличии у них анксиолитического действия, сопоставимого с фенотропилом, но значительно уступающего диазепаму и в еще большей мере, соединению РГПУ-207 (табл. 2). При этом исследуемые вещества сильнее влияли на латенцию наказуемого подхода к поилке у самок. У самцов количество наказуемых попыток удовлетворения питьевой мотивации увеличивали в большей степени вещества РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, а у самок РГПУ-240 и РГПУ-67. Соединения РГПУ-207, фенотропил и диазепам количество наказуемых подходов к поилке увеличивали одинаково у животных обоего пола. У соединения РГПУ-240, не проявляющего анксиолитической активности в тестах ОП и ПКЛ, в данном тесте наблюдалось противотревожное действие. Это можно объяснить тем, что в тесте "конфликтная ситуация" задействован иной механизм анксиогенеза, чем в тестах ОП и ПКЛ, в которых проявляется базовая тревожность животных.

Таблица 1. Влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тестах ОП и ПКЛ

Обозначения: * - p<0,05-достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных; # - p<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Соединения РГПУ-240, РГПУ-96, фенотропил и в большей мере РГПУ-82 достоверно увеличивали латентный период до наступления сна, проявляя, таким образом, антагонизм с тиопенталом натрия (табл. 2). При изучении влияния исследуемых веществ на продолжительность тиопенталового сна значимо его снижали фенотропил и соединения РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-240. Только у животных, получавших соединение РГПУ-207, наблюдалось незначительное увеличение продолжительности сна. На основании полученных данных можно заключить, что новые производные N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона снотворным действием не обладают и не оказывают потенцирующего действия на сон, вызванный тиопенталом натрия.

В тесте ПМХ фенотропил и его производные увеличивали ЛП до развития иммобилизации мышей и уменьшали ее длительность, что свидетельствует о наличии антидепрессантной активности у исследуемых веществ (табл. 3). В тесте принудительного плавания по Порсольту у самцов также все изучаемые соединения, кроме РГПУ-82, проявляют антидепрессантные свойства: статистически значимо увеличивают ЛП до развития иммобилизации по сравнению с контролем и снижают ее продолжительность, кроме того РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-134 увеличивают количество прыжков. У самок соединения РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-95 увеличивают ЛП до развития иммобилизации, а РГПУ-96, РГПУ-134, РГПУ-207 и РГПУ-240 снижали данный показатель, однако все производные N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона уменьшали время иммобилизации самок, т.е. проявляли антидепрессантные свойства, но менее выраженные, чем у самцов. Соединения РГПУ-82 уменьшало длительность иммобилизации у животных обоего пола в равной степени. Наибольший антидепрессантный эффект у самок и самцов отмечался у соединений РГПУ-87 и РГПУ-134, которые превосходили по большинству показателей фенотропил и мелипрамин.

Таблица 2. Влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тесте "конфликтная ситуация" в варианте Вогеля и на сон, вызванный введением тиопентала натрия

Обозначения: *- p<0,05 и * - p<0,01-достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных; # - p<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил, & - p<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших диазепам (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Таблица 3. Влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тестах для выявления антидепрессантной активности

Обозначения: *- p<0,05 и * - p<0,01-достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных; # - p<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил, & - p<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших мелипрамин (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Таблица 4. Влияние однократного введения соединений на когнитивную и мнестическую функции животных в тестах УРПИ и ТЭИ

Обозначения: * - p<0,05-достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений).

Изучение влияния исследуемых соединений на когнитивную и мнестическую функции самцов и самок показал наличие умеренных ноотропных свойств у РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 (табл. 4). Данные соединения статистически значимо увеличивали ЛП первого захода в темный отсек УРПИ практически на всех этапах воспроизведения (через 24 часа, 7 и 14 суток), а также увеличивали скорость избегания аверсивной ситуации в тесте ТЭИ при воспроизведении навыка по сравнению с периодом обучения в процентах (дельта %). Следует отметить, что ноотропные свойства новых производных N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона в тесте УРПИ в большей степени выражены у самок, чем у самцов, через 24 часа (соединения РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96 и РГПУ-134) и через 14 суток (соединения РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207) после обучения навыку пассивного избегания. Только у соединения РГПУ-240 сохранение памятного следа в большей степени отмечалось у самцов. Однако по большинству показателей перечисленные вещества значительно уступали ноотропному эффекту фенотропила.

Таким образом, половая диссимиляция фармакологических эффектов новых производных альфа-пирролидона проявлялась и различной выраженностью их действия, и разной направленностью их влияний. Происхождение различий в чувствительности к психотропным средствам, выявленные в нашем исследовании, могут быть объяснены влиянием половых гормонов на формирование и течение патологических процессов. Так известно, что тестостерон обладает собственным анксиолитическим эффектом и способностью облегчать ГАМК-А-нейротрансмиссию (Амикишиева А.В., 2007), антидепрессантным потенциалом (M. Ebinger, et al., 2009), тогда как эстрогены оказывают ингибирующее влияние на ГАМК-А бензодиазепиновые рецепторные комплексы (Манвелян Э.А., 2008; Ebinger M. et al., 2009). Кроме того, у самцов генетически обусловленный более высокий уровень ситуативной тревожности, который хорошо поддается лечению анксиолитиками (Башкатова В.Г., 2008) и они более выражено отвечают на терапию антидепрессантами (Шабанов П.Д., 2009; W.S. Tse, A.J. Bond, 2005; A.H. Young, 2001). У самок генетически детерминированная высокая базовая тревожность, которая труднее поддается фармакологической коррекции (Шабанов П.Д., 2006; Арушанян Э.Б., 2007; Башкатова В.Г., 2008; Antonia G. at al. 1998), а физиологические колебания гормонального статуса рассматриваются как один из патогенетических факторов депрессии (Казакова С. Б., 2008; Leret M.L. at al 1994; Dhruvashree Somasundara, 2006).

Скрининговое изучение нейропсихотропных свойств новых структурных аналогов фенотропила показало, что все соединения изучаемого ряда обладают тем или иным спектром психотропной активности. Все изучаемые соединения уступали по собственно ноотропному эффекту фенотропилу. Структурные аналоги N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения РГПУ-87, имеющее метоксифенильный, а также РГПУ-96, имеющее 4-парахлорфенильный заместитель в 4-ом положении, и в меньшей степени РГПУ-134 и РГПУ-207 улучшали когнитивную и мнестическую функцию животных, что выражалось и в улучшении процессов обучения, хранения и извлечения памятного следа.

Большая часть новых производных альфа-пирролидона, а также фенотропил оказывают анксиолитическое и антидепрессантное действие. Введение в молекулу соединения РГПУ-207 фенилгидразинового заместителя у второго атома углерода приводит к усилению анксиолитического действия, превосходя по показателю количества наказуемых подходов к поилке в тесте Вогеля фенотропил в 3 раза и бензодиазепиновый анксиолитик диазепам в 1,3 раза (табл. 2). Антидепрессантная активность у структурных аналогов фенотропила также выражена в различной степени. Так, по показателю суммарного времени иммобилизации у самцов в тесте Порсольта все вещества можно расположить в следующей последовательности: РГПУ-207< фенотропил< РГПУ-240< РГПУ-96< РГПУ-82< РГПУ-67< мелипрамин< РГПУ-95< РГПУ-134<РГПУ-87. Таким образом, соединение РГПУ-95, имеющее хлорфенильный заместитель в 4-ом положении, проявляет антидепрессантные свойства сопоставимые с таковыми у мелипрамина, а соединение РГПУ-87, содержащее метоксифенильный заместитель, обладает более выраженным антидепрессантным действием, превосходящим в данном тесте фенотропил в 2 раза, а мелипрамин в 1,5 раза (табл. 3).

Следует отметить, что не одно из изучаемых соединений не оказывало выраженного влияния на болевую чувствительность у животных. Кроме того, установлено, что соединения РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 повышают физическую работоспособность как статическую, так и динамическую (рис. 1 А и Б).

Рисунок 1. Влияние исследуемых соединений на мышечный тонус (А) и физическую работоспособность (Б)

Обозначения: * - р<0,05 и ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой; (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 в условиях острой генерализованной гипоксии проявляли противогипоксическую активность (табл. 5) сопоставимую с эффектом фенотропила.

Таблица 5. Влияние соединений на продолжительность жизни животных в условиях гиперкапнической и гемической гипоксии

Обозначения: ЛП_А - латентный период наступления апноэ у животных в условиях нормобарической гипоксии с гиперкапнией; Время жизни - время выживания животных в условиях гемической гипоксии на фоне метгемоглобинобразования;

* - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

На основании данных скринингового изучения психотропной активности новых производных N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона можно считать наиболее перспективными для дальнейшего углубленного изучения соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, т.к. данные соединения обладают уникальным спектром фармакологической активности (рис. 2).

Рисунок 2. Спектр психотропного действия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 в сравнении с фенотропилом, мелипрамином и диазепамом

Обозначения: 0 баллов - отсутствие эффекта; 1 балл - сомнительный эффект; 2 балла - слабый, но постоянный эффект; 3 балла - умеренный; 4 балла - выраженный эффект; 5 баллов - высокая активность.

Соединение РГПУ-87 обладает высокой антидепрессантной активностью, превышающую по выраженности мелипрамин, а также анксиолитическим, ноотропным, противогипоксическим действием и повышает физическую работоспособность. Соединение РГПУ-207 проявляет высокую анксиолитическую активность, превыщающее по выраженности диазепам, улучшает когнитивную функцию и обладает антидепрессантным, противогипоксическим действием, улучшает физическую работоспособность, не обладает гипноседативным и миорелаксирующим действием, что присуще бензодиазепиновым анксиолитическим лекарственным средствам.

Изучение острой токсичности и зависимости доза-эффект у соединений РГПУ-87 и РГПУ-207.

Изучение острой токсичности соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 выполнено на белых мышах, испытуемые вещества вводились только энтерально в дозах 1500, 1750, 2000, 2250, 2500 и 3000 мг/кг.

По результатам проведенных исследований LD₅₀ веществ РГПУ-87 и РГПУ-207 составила 2264±397 мг/кг и более 3000 мг/кг соответственно, и позволяет отнести их к классу малотоксичных (Саноцкий И.В., Уланова И.П.,1975).

Изучение зависимости доза-эффект соединения РГПУ-87 проводилось в дозах 10, 25 и 75 мг/кг, а вещества РГПУ-207 в дозах 10, 31 и 90 мг/кг с использованием стандартных психофармакологических тестов: ОП, ПКЛ, УРПИ, ТЭИ, тест конфликтной ситуации в модификации Вогель и тест принудительного плавания по Порсольту.

При введении возрастающих доз соединения РГПУ-87 от 10 до 25 мг/кг наблюдалось увеличение выраженности антидепрессантного действия, а дальнейшее увеличение дозы до 75 мг/кг уже приводило к снижению этого вида активности. Соединение РГПУ-207 уже в дозе 10 мг/кг проявляет анксиолитические свойства у животных обоего пола, в дозе 31 мг/кг наблюдается более выраженное анксиолитическое. В дозе 90 мг/кг анксиолитическая активность снижалась. Таким образом, для вещества РГПУ-87 наиболее перспективной для дальнейшего изучения является доза 25 мг/кг, в которой оно проявляет выраженное антидепрессивное действие, умеренную анксиолитическую и ноотропную активность, а для РГПУ-207 - доза 31 мг/кг, в которой оно обладает выраженным анксиолитическим действием и умеренной ноотропной активностью.

При углубленном исследовании антидепрессантных свойств РГПУ-87 на модели выученной беспомощности выявлено, что указанное соединение оказывает выраженное антидепрессантное действие и при однократном и при курсовом его введении, которое проявлялось в практически полном отсутствии депрессивного поведения в тесте принудительного плавания по Порсольту (табл. 6), а также в более высокой двигательной активности в ОП, в устранении тревожности в ПКЛ.

Таблица 6. Влияние однократного и 14- дневного курсового введения соединения РГПУ-87 и мелипрамина на показатели тестов принудительного плавания по Порсольту в условиях "выученной беспомощности" животных (значения показателей M±m)

Обозначения: Д_ИМ - длительность иммобилизации в с.; КП - количество прыжков; Д_АП - длительность активного плавания в с.

* - р<0,05 и ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с группой контроль-интакт; # - p<0,05 и ## - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с группой контроль-депрессия (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Изучение церебропротекторных свойств соединений РГПУ-87 и РГПУ-207.

Соединение РГПУ-207 оказывало выраженное церебропротекторное действие в условиях генерализованных судорог, вызванных МЭШ. Указанное соединение снижало выраженность судорожного синдрома: уменьшало длительность тонической фазы и общую продолжительность судорог, проявляя, таким образом, противосудорожное действие (табл.7).

Таблица 7. Влияние производных фенотропила на выраженность судорожного синдрома, вызванного максимальным электрошоком

Обозначения: Д_КФ - длительность клонической фазы судорог (с.); Д_ТФ - длительность тонической фазы судорог (с.); ОД_С - общая длительность судорог (с.); Д_КОМЫ - длительность комы (c.) ЛП_ДА-латентный период двигательной активности (с.);

* - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Кроме того, соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 статистически значимо уменьшали длительность комы и продолжительность латентного периода двигательной активности у животных после воздействия МЭШ, что также указывает на наличие у них церебропротекторных свойств в условиях генерализованного судорожного припадка.

При ишемии головного мозга, вызванной гравитационными перегрузками в кранио-каудальном векторе, РГПУ-87 и РГПУ-207 также проявили церебропротекторные свойства: уменьшали выраженность неврологического дефицита у животных, и препятствовали развитию нарушений психоневрологического статуса у крыс в постишемическом периоде. У животных, получавших соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, отмечалась в 2 раза большая локомоторная и в 2,4 раза ориентировочно-исследовательская активность по сравнению с контролем в первые сутки после ишемии. По данным показателям исследуемые вещества были сопоставимы с фенотропилом.

У животных, получавших до гравитации и в течение 7 суток после нее соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, в тестах "условная реакция пассивного избегания" ЛП первого захода в темный отсек был практически вдвое больше по сравнению с группой контроль+ишемия при воспроизведении навыка в первые сутки и через 7 дней после ишемии, а также скорость решения задачи экстраполяционного избавления в ТЭИ по сравнению с ишемизированным контролем (рис. 3).

Рисунок 3. Влияние профилактического и лечебного введения соединений на сохранность памятного следа у ишемизированных животных в тестах УРПИ (А) и ТЭИ (Б)

Обозначения: А) ЛП - латентный период первого захода в темный отсек в тесте УРПИ, с.; Б) ЛПпод. - латентный период подныревания в тесте ТЭИ, с.;

* - р<0,05 и ** - p<0,01 - достоверность различий по сравнению с ишемизированной контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).

Таким образом, новые производные N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 проявляют выраженную церебропротекторную активность при судорожном и ишемическом повреждении головного мозга, и сопоставимы с таковым эффектом фенотропила.

Нейрофармакологический анализ взаимодействия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 с некоторыми медиаторными системами головного мозга.

Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 при введении агониста постсинаптических дофаминергических рецепторов - апоморфина, увеличивали интенсивность стереотипных движений по сравнению с контролем (рис. 4), а также уменьшали каталепсию, вызванную введением антагониста дофаминовых рецепторов - галоперидола (рис. 5), что может свидетельствовать об их дофаминомиметическом действии.

Рисунок 4. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на интенсивность стереотипии, вызванной введением апоморфина

Обозначения: *-p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (непараметрический U-критерий Манна-Уитни).

Рисунок 5. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на интенсивность каталепсии, вызванной введением галоперидола

Обозначения: *-p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (непараметрический U-критерий Манна-Уитни).

Соединение РГПУ-207 на фоне введения антагониста ГАМК_А-рецепторов - пикротоксина, увеличивало латентный период до наступления судорог и уменьшало длительность клонической фазы и общую продолжительность судорог (табл. 8). Ослабляло анксиолитическое действие соединения РГПУ-207 предварительное введение флумазенила (0,5 мг/кг) - блокатора бензодиазепиновых рецепторов. Таким образом, применение веществ, блокирующих различные участки ГАМК_А-рецептора с...