CC BY
14
УДК 615.31 14.03.06 Фармакология, клиническая фармакология
DOI: 10.37903/vsgma.2020.4.7
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВЫХ 2-АРИЛ-6-(МЕТИЛТИО)-4-ХЛОР-2Н-ПИРАЗОЛО [3,4-Р)ПИРИМИДИНОВ
© Офицерова Е.С., Алексеева Л.Н., Шкляренко А.А., Яковлев И.П.
Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет, Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14
Резюме
Цель. Изучить биологической активности синтезированных новых 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло [3,4-d] пиримидинов.
Методика. Прогноз вероятных видов биологической активности осуществляли с помощью компьютерной программы PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances). Острую токсичность 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидинов определяли экспериментально на нелинейных белых мышах-самцах общей массой 16-20 г. Анальгезирующую активность устанавливали на модели уксуснокислых «корчей» у мышей.
Результаты. 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидины по классификации токсичности препаратов Сидорова К.К. отнесены к классу практически нетоксичных веществ (LD50 >2000 мг/кг). Анальгезирующая активность у исследуемых соединений была выше препарата сравнения.
Заключение. Синтезированные новые 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-¿]пиримидины нетоксичны и обладают выраженной анальгезирующей активностью.
Ключевыге слова: 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидины, биологическая активность, острая токсичность, анальгезирующая активность
BIOLOGICAL ACTIVITY OF NEW 2-ARYL-6-(METHYLTHIO)-4-CHLORO-2H-PYRAZOLO [3,4-D] PYRIMIDINES
Ofitserova E.S., Alekseyeva L.N., Shklyarenko A.A., Yakovlev I.P.
St. Petersburg State University of Chemical and Pharmaceuticals, 14, Prof. Popova St., 197376, St.-Petersburg, Russia
Abstract
Objective. To study the biological activity of the synthesized new 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo [3,4-d] pyrimidines.
Methods. Probable types of biological activity were predicted using the PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances) computer program. The acute toxicity of 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidines was determined experimentally on non-linear white male mice with a total weight of 16-20 g. Analgesic activity was established on a model of acetic acid «cramps» in mice.
Results. 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidines according to the classification of toxicity of drugs Sidorova K.K. assigned to the class of practically non-toxic substances (LD50> 2000 mg / kg). The analgesic activity of the test compounds was higher than the reference drug.
Conclusion. The synthesized new 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidines are non-toxic and have pronounced analgesic activity.
Keywords: 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidines, biological activity, acute toxicity, analgesic activity
Введение
Пиразолопиримидины представляют собой конденсированные гетероциклические системы, структурно напоминающие производные пуринов [6]. Простейшими представителями данного
46
класса соединений являются Аллопуринол и его метаболит Оксопуринол, активно применяемые в терапии гиперурецемии [8]. Среди пиразолопиримидинов были выявлены вещества, проявляющие противовирусную [9], противомикробную [4], противовоспалительную [10] активности. В последние несколько десятилетий интерес к этим соединения продолжает расти благодаря открытию их противоопухолевой активности [7]. В связи с чем, авторы приняли решение о поиске новых пиразоло[3,4-^]пиримидинов и изучение их биологической активности.
Новые 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидины получают взаимодействием 4,6-дихлор-28-замещенного-пиримидин-5-карбальдегида (I) с производными фенилгидразина гидрохлорида (II) в тетрагидрофуране [2] при нагревании и перемешивании в течение 6-10 ч. Реакционную массу разбавляют водой, перемешивают. Полученный осадок фильтруют и промывают небольшим количеством воды. Выход продуктов составил 60-92 % (рис.).
Рис. Синтез 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидинов III a-l
Строение полученных 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидинов доказано физико-химическими методами анализа: ЯМР 1Н, 13С, ИК- спектроскопии и масс-спектроскопии.
На данный момент в литературе нет упоминания о биологической активности новых 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидинов, поэтому целью данной работы стало изучение биологической активности новых синтезируемых соединений.
Методика
На 1-м этапе исследования in vivo полученных соединений был осуществлен прогноз вероятных видов биологической активности с помощью компьютерной программы PASS (Prédiction of Activity Spectra for Substances), используя веб-сервис http://pharmaexpert.ru/passonline.
Острую токсичность синтезированных 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-¿]пиримидинов определяли на нелинейных белых мышах-самцах массой тела 16-20 г. Животных распределяли на равные части по численности и массе тела в группы, по 5 животных в каждой. 2-Арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидины вводили однократно, внутрибрюшинно в интервале доз от 1 до 2000 мг/кг в виде суспензии в смеси ДМСО: вода (1:5) с использованием стабилизатора - твин-80. Выживаемость животных определяли через 24 и 48 ч от момента введения исследуемого соединения. Наблюдения осуществляли в течение 72 ч. Регистрировали развитие основных симптомов и время гибели животных. Расчет среднесмертельных доз LD50 веществ проводили с помощью экспресс-метода Прозоровского В.Б.[3] и пробит анализа по методу Миллера-Тейнтера [1].
Анальгезирующую активность 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^]пиримидинов устанавливали на модели уксуснокислых «корчей» у мышей-самцов массой 16-20 г. Вещества вводили однократно внутрибрюшинно в дозе 1/10 от LD50, которая составляла 200 мг/кг. Препарат сравнения - метамизол натрия - вводили аналогично в дозе 25 мг/кг. Контрольные животные получали дистиллированную воду. Химическое раздражение вызывали внутрибрюшинным введение 3% раствора уксусной кислоты. Исследуемые соединения вводили за 40 мин до введения уксусной кислоты. Подчитывали количество корчей у каждой мыши в течение 20 мин.
Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета прикладной программы Microsoft Excel и экспресс-методом по Прозовскому [3].
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты предварительного скрининга биологической активности, проведенные с помощью программы PASS, показали анальгезирующую активность с вероятностью Pa от 0,2 до 0,4. Дальнейшим этапом работы стало экспериментальное подтверждение данных видов активности.
В экспериментах была установлена острая токсичность при внутрибрюшинном введении. Для 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-^пиримидинов LD50 составила 2000 мг/кг, поэтому соединения по классификации токсичности препаратов Сидорова К.К. были отнесены к классу практически нетоксичных веществ [5]. При подсчете количества корч у мышей при установлении анальгезирующей активности оказалось, что полученные 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4^]пиримидины приводят к уменьшению числа судорог у животных на 81-98 %, по сравнению с препаратом сравнения метамизолом натрия, активность которого составляет 61 % (табл.).
Таблица. Анальгезирующая ¿]пиримидинов (III a-l)
активность 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4-
R
h3C
Соединение Доза 1/10 от LD50, мг/кг Время начала судорог, мин. Количество судорог, наблюдаемых в течение 20 мин. Прирост к контролю, %
Число %
Контроль - 3,8+0,3 101+2 100 -
Метамизол натрия 250 5,2+0,3 39,99+1 38,94 61,06
R - H IIIa 2000 8,6+0,2 6,4+1 6,34 93,66
R - o-бром- IIIb >2000 5,4+0,1 10,8+1 10,69 89,31
R - o-метил- IIIc >2000 9,5+0,6 6+2 5,94 94,06
R - o-метокси- IIId >2000 17 +0,4 1,2 +1 1,19 98,81
R - o-нитро- IIIe >2000 7,9 +0,5 17,8+3 17,62 82,38
R - м-бром- IIIf >2000 6,2+0,2 15,4+3 15,25 84,75
R - м-метил- IIIg >2000 10,2+0,3 10,3+2 10,2 89,8
R - м-метокси- IIIh >2000 13,4+0,3 4,6+1 4,55 95,45
R - м-нитро- IIIi >2000 7,8+0,1 13,6+1 13,47 86.53
R - п-бром- IIIj >2000 1,3+0,6 10,7+1 10,59 89,41
R - п-метил- IIIk >2000 1+0,1 18,2+2 18,02 81,98
R - п-метокси- IIIl >2000 8,7+0,3 5,8+1 5,74 94,26
Заключение
Экспериментально доказано, что синтезированные новые 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4^пиримидины по классификации токсичности препаратов Сидорова К.К. относятся к классу практически нетоксичных веществ и обладают выраженной анальгезирующей активностью. Использование компьютерной программы PASS позволило быстро, без существенных экспериментальных затрат, определить биологическую активность полученных 2-арил-6-(метилтио)-4-хлор-2#-пиразоло[3,4^]пиримидинов.
Литература (references)
1. Измеров И.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов. - М.: Медицина, 1977. [Izmerov I.F., Sanotsky I.V., Sidorov K.K. Parametry toksikometrii promyshlennyh yadov. Toxicometry parameters of industrial poisons. Moscow: Medicine; 1977. (in Russian)]
2. Офицерова Е.С., Шкляренко А.А., Чернышев В.В., и др. 2-Арил-6-(метилтио)-4-хлор-2Я-пиразоло[3,4-¿]пиримидины и способ их получения // Патент РФ на изобретение №2708892. Опубликовано 12.12.2019. Бюллетень №35. [Ofitserova Ye.S., Shklyarenko A.A., Chernyshev V.V. i dr. 2-Aril-6-(metiltio)-4-khlor-2H-pirazolo[3,4-d]pirimidiny i sposob ikh polucheniya. 2-aryl-6-(methylthio)-4-chloro-2H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidines and a method por production thereof // Patent of Russian Federation N2708892. Publication 12.12.2019. Bulletin N35. (in Russian)]
3. Прозоровский В.Б. Статистическая обработка результатов фармакологических исследований // Психофармакология и биологическая наркология. - 2007. - Вып. 7. - С. 2090-2120. [Prozorovskiy V.B. Psikhofarmakologiya i biologicheskaya narkologiya. Psychopharmacology and Biological Addiction. - 2007. -V.7. - P. 2090-2120. (in Russian)]
4. Bakavoli M., Bagherzadeh G., Vaseghifar M., et al. Molecular iodine promoted synthesis of new pyrazolo[3,4-d]pyrimidine derivatives as potential antibacterial agents // European Journal of Medicinal Chemistry. -2010. - V.45. - P. 647-650.
5. Bhardwaj S., Gupta D. et al. Study of acute, subacute and chronic toxicity test // IJARPB. - 2012. - V.2, N.2. -P. 103-129.
6. Chauhan M., Kumar R. Medicinal attributes of pyrazolo[3,4-d]pyrimidines: A review // Bioorganic & Medicinal Chemistry. - 2013.
7. Mavrova AT., Wesselinova D., Tsenov YA., et al. Synthesis, cytotoxicity and effects of some 1,2,4-triazole and 1,3,4-thiadiazole derivatives on immunocompetent cells // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2009. -V.44. - P. 63-69.
8. Rashad AE., Hegab MI., Abdel-Megeid RE., et al. Synthesis and anti-HSV-1 evaluation of some pyrazoles and fused pyrazolopyrimidines // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2009. - V.44. - P. 3285.
9. Rashad A.E., Hegab M.I., Abdel-Megeid R.E. et al. Synthesis and antiviral evaluation of some new pyrazole and fused pyrazolopyrimidine derivatives // Bioorganic & Medicinal Chemistry. - 2008. -V.16. - P. 7102-7106.
10. Rzeski W., Matysiak J., Kandefer-Szerszen M. Anticancer, neuroprotective activities and computational studies of 2-amino-1,3,4-thiadiazole based compound // Bioorganic & Medicinal Chemistry. - 2007. - V.15. - P. 32013207.
Информация об авторах
Офицерова Екатерина Сергеевна - аспирант кафедры Органическая химия ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Email: OfizerovaES@mail.ru
Алексеева Лилия Николаевна - кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры органическая химия ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. E-mail: lilia.ovsyannikova@pharminnotech.com
Шкляренко Артем Александрович - аспирант кафедры Органическая химия ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Email: tjema@yandex.ru
Яковлев Игорь Павлович - доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой органическая химия ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. E-mail: nauka@spcpa.ru
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
