Изучение адаптогенной активности производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение адаптогенной активности производных тетрагидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина

Бибик Е.Ю., Некраса И.А., Деменко А.В.,

Фролов К.А, Доценко В.В., Кривоколыско С.Г.

РЕЗЮМЕ

Введение. Статья посвящена изучению новых биологически активных соединений на основе производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина. Исследуемые образцы обладают выраженным аналептическим и антидепрессантным эффектом.

Цель исследования - оценка адаптогенной активности производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5] тиадиазина с помощью модификации теста поведенческого отчаяния (беспомощности) по Порсольту.

Материалы и методы. Для исследования были отобраны четыре оригинальных соединения, проявившие высокую активность в предыдущих тестах. В качестве препаратов сравнения выступали кофеин-бензоат натрия, женьшень, тиотриазолин, тиоцетам, амитриптилин.

Результаты. Внутрижелудочное введение соединения 2 на протяжении 5 сут в модифицированном тесте поведенческого отчаяния по Порсольту (вынужденное плавание с грузом) вызвало увеличение работоспособности и выносливости крыс на 103,42% в сравнении с первоначальными показателями. Выявленная адаптогенная активность этого производного тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина в 6 раз превосходит таковую у женьшеня и семикратно у амитриптилина. Соединение 4 также обладало адаптогенной активностью, увеличивая время сохранения активности в аверсивной среде на 58,25%, что в 3 раза превышало показатели в группе сравнения с женьшенем и в 4 раза - с амитриптилином.

Ключевые слова: производные тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина, адаптогенная активность, физическая выносливость, модифицированный тест форсированного плавания, тест поведенческого отчаяния.

Studying the adaptogenic activity of a series of tetrahydropyrido[2,1-b] [1,3,5] thiadiazine derivatives

ABSTRACT

Introduction. In the modern world people are exposed to the influence of adverse psychological and physical factors, escalating in intensity. The search for new pharmacodynamic effects of [1,3,5]-thiadiazine derivatives designated by significant biological activity of these compounds is an essential issue.

Aim. To research adaptogenic activity of tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine derivatives using a modified Porsolt Forced Swim Test.

Materials and methods. Four substances from the group of 3-R-8-aryl-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H- pyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine-9-carbonitriles were selected for the research. Rats were divided into a control group, 5 reference groups (amitriptyline, caffeine, thiotriazolin, thiocetam, ginseng) and 4 experimental groups according to the number of the studied original tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5] thiadiazine derivatives.

Results. Intragastric injection of substance 2 for 5 days in the modified forced swim test (forced swimming with freight) increased work capacity and endurance of the rats by 103.42% as opposed to the initial results. The detected adaptogenic activity of this tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine derivative six times exceeds adaptogenic activity of ginseng and seven times that of amitriptyline. The rats in the control group were active for a bit longer time. Ginseng raised the time of activity by 17% at day 5. Caffeine essentially reduced work capacity and endurance. Amitriptyline showed adaptogenic activity at day 3 of the research (increase by 10.4%). Thiotriazolin also showed adaptogenic activity on day 3 of the research (increase by 30.17%). Thiocetam increased the time of activity by 78.55%.

Substance 4 had adaptogenic activity too; it increased the time of activity in aversive conditions by 58.25%, which three times exceeds this parameter for ginseng and four times for amitriptyline.

Key words: tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine derivatives, adaptogenic activity, physical endurance, modified forced swim test, behavioral despair test.

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире человек подвергается все возрастающему по интенсивности воздействию неблагоприятных факторов - как психологических, так и физических [1]. Этому способствуют локальные военные конфликты, снижение социальной защищенности, интенсификация ритма жизни, резкое ухудшение экологической обстановки и др. Существенное снижение резистентности организма, связанное с ослаблением иммунных, дезинтоксикационных, а также иных адаптационно-приспособительных механизмов, является причиной увеличения в последние десятилетия количества аутоиммунных и онкологических заболеваний, неврозов, депрессий, иммунодефицитных состояний и т.п.

Адаптация организма к неблагоприятным воздействиям является одной из его базовых функций. Повышение выносливости, способности противостоять утомлению и работоспособности как физической возможности организма наиболее длительно выполнять определенную работу с высокой степенью эффективности на протяжении максимального временного периода является весьма ценным фармакодинамическим эффектом лекарственных средств различных фармакологических групп.

Поиск новых фармакодинамических эффектов производных 1,3,5-тиадиазина продиктован высокой биологической активностью данных соединений и выявлением в последнее время весьма ценных в практическом плане противовоспалительных, анальгетических, жаропонижающих и многих других видов активности [2, 3]. Отдельные соединения данной группы веществ показали высокую аналептическую активность на модели «тиопенталового наркоза». При этом их эффект превышал таковой у кофеин-бензоата натрия в несколько раз [4]. Во время проведения оценки наличия антидепрессантного эффекта среди производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]ти- адиазина на модели форсированного плавания по Порсольту были выявлены соединения, обладающие активностью, превосходящей таковую у амитриптилина на 132,6% [5]. Данные наблюдения послужили поводом для дальнейших, более детальных исследований активности тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина.

Цель исследования - оценка адаптогенной активности производных тетрагидропиридо[2,1-Ь] [1,3,5]тиадиазина с помощью модификации теста поведенческого отчаяния (беспомощности) по Порсольту.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

аналептический антидепрессантный внутрижелудочный

Для исследования было отобрано четыре соединения из группы 3-К-8-арил-6-оксо-3,4,7,8-те- трагидро-2Н,6Н-пиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазин-9-карбонитрилов (1-4), синтезированных нами по некатализируемой реакции Манниха, замещенных тетрагидропиридин-2-тиолатов ДО-ме- тилморфолиния с первичными аминами и избытком формальдегида [6, 7] (рис. 1).

Рис. 1. В = Г4-метилморфолин.

Бф. 1. В = ]Ч-те1:Ьу1тогрЬо1іпе.

2-ЕЮС₆Н, (1); 3,4-(Ме0)₂С₆Н₃, 2-Ме-3-С1С₆Н₃ (2); 2-Ме0С₆Н₄, 2-ЕьС₆Н₄ (3); 4-Ме0С₆Н₄, сусІоЬехуІ (4)

Аг = 4-(2-С1С₆Н₄СН₂0)С₆Н₄, II

Данные вещества показали наиболее выраженную аналептическую активность в предшествующем исследовании на модели «тиопенталового наркоза» и теста поведенческого отчаяния [4, 5]. В эксперименте использовали минимально допустимое для статистической обработки и получения достоверных результатов общепринятое количество животных (по шесть в группе), а также минимальное для достижения цели и решения задач исследования количество экспериментальных групп, т.е. общее количество животных.

Исследования проводились на 60 белых беспородных половозрелых крысах обоего пола массой 230-270 г в осенне-зимний период в сертифицированной фармакологической лаборатории ГУ ЛНР «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки». Животные были распределены на контрольную группу, получавшую перед проведением исследования дистиллированную воду, пять групп сравнения, которым давали психостимулятор кофеин-бензоат натрия, трициклический антидепрессант амитриптилин (5 мг/кг), адаптоген женьшень, антигипоксант и антиоксидант тиотриазолин, комбинированное лекарственное средство тиоцетам (тиотриазолин с пирацетамом), и четыре опытные группы по количеству исследуемых оригинальных производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина. Вещества вводились ежедневно на протяжении 5 сут за 1 ч до проведения теста внутрижелудочно из расчета 5 мг/кг.

Для исследования активности препаратов использовалась модификация теста форсированного плавания по Порсольту, предложенная коллективом авторов под руководством В.Н. Кар- кищенко из Научного центра биомедицинских технологий РАМН [8]. Животные помещались в емкость глубиной 80 см, заполненную водой температурой +25 °С. К хвосту лабораторных крыс фиксировался дополнительный груз, составляющий 10% от массы тела [9, 10]. Форсированное плавание проводилось в 1-е, 3-и и 5-е сут введения препаратов.

При погружении в емкость с водой животные испытывали стресс, начинали предпринимать попытки к избавлению из аверсивной ситуации. При наблюдении за животными засекали время их нахождения в воде. Критическим являлся момент, когда животное было не в состоянии удержаться над поверхностью воды самостоятельно. В этот момент крысу вынимали из воды, обсушивали полотенцем и возвращали в клетку.

Краткость исследуемых отрезков времени обусловила необходимость вычисления и последующего анализа изменений (%) при проведении статистической обработки времени активности для каждого исследуемого животного по отношению к первоначальной величине, взятой за 100%. Далее проводилось ранжирование этих данных и определялась достоверность отличий результатов по Вилкоксону. Для выполнения этой работы использовалась программа Б1:а1:181:1са 10.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Как видно из приведенных в таблице данных, у животных контрольной группы незначительно увеличено время форсированного плавания. Классический адаптоген женьшень, избранный нами в качестве препарата сравнения, только к 5-м сут показал достоверные отличия длительности сохранения активности по отношению к начальным значениям, превышая таковые на 17% (таблица).

У животных контрольной группы значимая динамика изменения активности отсутствовала (рис. 2).

Рис. 2. Длительность сохранения активности у животных контрольной группы, сут Fig. 2. Duration of maintaining activity in animals of the control group, days

Ежедневное применение психостимулятора кофеин-бензоата натрия животными на протяжении эксперимента приводило к существенному прогрессирующему снижению двигательной активности и выносливости лабораторных крыс (рис. 3).

Рис. 3. Длительности сохранения активности на фоне влияния кофеина, сут

Fig. 3. Change in the duration of maintaining activity against the background of caffeine effect, days

Классический антидепрессант амитриптилин, неизбирательно блокирующий обратный нейрональный захват серотонина и норадреналина, в тесте принудительного плавания проявлял свойства адаптогена на 3-и сут исследования, отличия были достоверны в сравнении с первоначальными значениями (возрастание на 10,4%). К 5-м сут нами выявлена лишь тенденция к увеличению этого показателя.

Особый интерес представляют полученные нами результаты при использовании препаратов сравнения тиотриазолина и тиоцетама. Как показано в таблице, в тесте форсированного плавания на 3-и сут приема тиотриазолина у животных на 30,17% увеличивалось время сохранения активности. К 5-м сут адаптогенный эффект незначительно снижался, составляя 25,58% в сравнении с первоначальными значениями.

Из рис. 4 видно, что комбинированное ноот- ропное средство тиоцетам обладает выраженной адаптогенной активностью. К 3-м сут отмечалось увеличение двигательной активности в сравнении с первоначальными значениями на 67,65%, а к 5-м - на 78,55%.

Рис. 4. Длительность сохранения активности на фоне влияния тиоцетама, сут

Fig. 4. Change in the duration of maintaining activity against the background of thiocetam effect, days

Исследование адаптогенной активности четырех производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5] тиадиазина в тесте форсированного плавания показали диаметрально противоположные результаты и разделили исследуемые образцы на две группы. Первую их них составили вещества 1 и 3, которые не обладают адаптогенной активностью, снижая физическую активность и выносливость животных (аналогично кофеину-бензоату натрия) (рис. 5).

Вторая группа вновь синтезированных производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина, состоящая из соединений 2 и 4, показала наличие у них отчетливо выраженных адаптогенных свойств.

Fig. 5. Change in the duration of maintaining activity against the background of substance 3 effect, days

Так, на 3-и сут внутрижелудочного применения соединения 2 нами установлено увеличение на 21,18% длительности сохранения активности лабораторных крыс по отношению к начальным значениям (рис. 6). А уже к 5-м сут в тесте форсированного плавания животные этой опытной группы показали увеличение активности на 103,42% в сравнении с начальными показателями. Это многократно превосходит адаптогенную активность женьшеня, а также тиотриазолина и тиоцетама.

Рис. 6. Изменение длительности сохранения активности на фоне влияния вещества 2, сут

Fig. 6. Change in the duration of maintaining activity against the background of substance 2 effect, days

Использование в качестве потенциального адаптогенного средства соединения 4 в тесте форсированного плавания показало также увеличение времени сохранения активности в аверсивной среде. Так, к 3-м сут эксперимента длительность активного пребывания крыс этой опытной группы на поверхности воды превосходила первоначальные значения на 17,07%, а к 5-м сут - на 58,25% (рис. 7). Эти показатели значительно превышают таковые, зарегистрированные нами у амитриптилина, но несколько уступают тиоцетаму.

Рис. 7. Изменение длительности сохранения активности на фоне влияния вещества 4, сут Fig. 7. Change in the duration of maintaining activity against the background of substance 4 effect, days

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внутрижелудочное введение соединения 2 на протяжении 5 сут в модифицированном тесте поведенческого отчаяния по Порсольту (вынужденное плавание с грузом) привело к увеличению работоспособности и выносливости крыс на 103,42% в сравнении с первоначальными показателями. Выявленная адаптогенная активность этого производного тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина в 6 раз превосходит таковую у классического растительного адаптогена женьшеня и в 7 - у трициклического антидепрессанта амитриптилина. Соединение 4 также обладало адаптогенной активностью, увеличивая время сохранения активности в аверсивной среде на 58,25%, что в 3 раза превышало показатели в группе сравнения с женьшенем и в 4 - с амитриптилином.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES

1. Бальхаев И.М., Шантанова Л.Н., Тулесонова А.С. Актопротекторная активность адаптогенов природного происхождения. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2014; 124 (1): 100-103. [Bal'haev I.M., Shantanova L.N., Tulesonova A.S. Actoprotective activity of natural adaptogens. Siberian Medical Journal (Irkutsk). 2014; 124(1): 100-103 (in Russ.)].

2. Бибик Е.Ю., Ярошевская О.Г., Девдера А.В., Деменко А.В., Захаров В.В., Фролов К.А., Доценко В.В., Кри- воколыско С.Г. Поиск средств с противовоспалительной активностью среди производных тетрагидропири- до[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина. Химико-фармацевтический журнал. 2017; 51 (8): 16-19. [Bibik E.Ju., Jaroshevska- ja O.G., Devdera A.V., Demenko A.V., Zakharov V.V., Frolov K.A., Dotsenko V.V., Krivokolysko S.G. Search for substances with anti-inflammatory effect among tetrahy- dropyrido[2,1-b][1,3,5] thiadiazine derivatives. Chemical Pharmaceutical Journal. 2017; 51 (8): 16-19 (in Russ.)]. DOI: 10.30906/0023-1134-2017-51-8-16-19.

3. Бибик Е.Ю., Ярошевская О.Г., Девдера А.В., Деменко А.В., Фролов К.А., Доценко В.В., Кривоколыско С.Г. Поиск новых анальгетических средств в ряду производных тетрагидропиридотиадиазина. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Медицина. Фармация. 2016; 5 (226): 135-- 140. [Bibik E.Ju., Jaroshevskaja O.G., Devdera A.V., Demenko A.V., Frolov K.A., Dotsenko V.V., Krivokolysko S.G. Search for new analgesic substances among tetrahydropyridothiadiazine derivatives. Belgorod State University Scientific Bulletin. Medicine. Pharmacy. 2016; 5 (226): 135-140 (in Russ.)].

4. Bibik E.Yu., Saphonova A.A., Yeromin A.V., Frolov K.A., Docenko V.V., Krivokolysko S.G. Study of analeptic activity of tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5]tiadiasine derivatives. Research Result: Pharmacology and Clinical Pharmacology. 2017; 3 (4): 20-25.

5. Бибик Е.Ю., Некраса И.А., Деменко А.В., Фролов К.А., Доценко В.В., Кривоколыско С.Г. Оценка антидепрессивного эффекта производных тетра- гидропиридо[2,1-b][1,3,5]тиадиазина. Материалы Всероссийской конференции «Химия и технология гетероциклических соединений», г. Уфа, 2017: 63-65. [Bibik E.Ju., Nekrasa I.A., Demenko A.V., Frolov K.A.,

Dotsenko V.V., Krivokolysko S.G. Evaluation of the antidepressant effect of tetrahydropyrido[2,1-b][1,3,5] thiadiazine derivatives. Ufa, 2017: 63-65 (in Russ.)].

6. Доценко В.В., Кривоколыско С.Г., Чернега А.Н., Литвинов В.П. Синтез и строение производных пиридо- [2,1-b][1,3,5]тиадиазина. Доклады АН. 2003; 389 (6): 763-767. [Dotsenko V.V., Krivokolysko S.G., Cherne- ga A.N., Litvinov V.P., Synthesis and structure of pyr- ido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine derivatives. Doklady AN. 2003; 389 (6): 763-767 (in Russ.)].

7. Dotsenko V.V., Frolov K.A., Pekhtereva T.M. et al. Design and synthesis of pyrido[2,1-b][1,3,5]thiadiazine library via uncatalyzed Mannich-type reaction. ACS Comb. Sci. 2014; 16 (10): 543-550. DOI: 10.1021/co5000807.

8. Каркищенко В.Н., Капанадзе Г.Д., Деньгина С.Е., Станкова Н.В. Разработка методики оценки физической выносливости мелких лабораторных животных для изучения адаптогенной активности некоторых лекарственных препаратов. Биомедицина. 2011; 1: 72-74. [Karkishchenko V.N., Kapanadze G.D., Den'gina S.E., Stankova N.V. Developing a method to evaluate physical endurance of small laboratory animals for studying the adaptogenic activity of some pharmaceuticals. Biomeditsina. 2011; 1: 72-74 (in Russ.)].

9. Петровский А.К., Петровская А.Ю., Косенко М.В., Андреева Л.А. Смирнов Н.А., Федоров В.Н. Адапто- генная активность семакса и селанка: экспериментальное исследование. Медицинский альманах. 2017; 46 (1): 114-117. [Petrovskij A.K., Petrovskaja A.Ju., Kosenko M.V., Andreeva L.A., Smirnov N.A., Fedorov V.N. Adaptogenic activity of Semax and Selang: experimental research. Medical Almanac. 2017; 46 (1): 114-117 (in Russ.)].

10. Талалаева О.С., Зверев Я.Ф., Брюханов В.М. Влияние гистохрома на физическую выносливость крыс. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15 (7): 97

11. [Talalaeva O.S., Zverev Ja.F., Brjukhanov V.M. Hystochrome influence on physical endurance of rats. Bulletin of Siberian Medicine. 2016; 15 (4): 97-103 (in Russ.)]. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-4-97-103.

Размещено на Allbest.ru