CC BY
9PHARMACY
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ГОСТРО1 ТОКСИЧНОСТ1 ПОХ1ДНИХ 1,2,4-ТР1АЗОЛУ, ЩО М1СТЯТЬ в СВО6МУ СКЛАД1 ЯДРО 1Н-ТЕТРАЗОЛУ
ФроловаЮ. С., д.фарм.н., проф. Каплаушенко А. Г.
Украгна, Запор1жжя, Запор1зький державний медичний университет, кафедра ф1зкологдног xiMii DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_wos/30062019/6552
ABSTRACT
The design of new drugs is a rather complex and multi-stage process. The modeling and creation of new biologically active compounds are one of the stages of this operation. One of the important stages of preclinical trials is the study of acute toxicity of newly synthesized compounds. Great interest in this branch is nitrogen-containing heterocycles, namely 1,2,4-triazole and their derivatives. Therefore, the purpose of our work is to study acute toxicity among new derivatives of 5 -(1H-tetrazole-1 -yl)-4-R-3 -thio(amino)-1,2,4-triazole. The study of acute toxicity was carried out by the method of V. B. Prozorovsky on the white nonlinear rats.
As a result of the experiments, acute toxicity of the 41 synthesized compounds was determined. The value of the LD50 of new derivatives of 5-(1H-tetrazole-1-yl)-4-R-3-thio(amino)-1,2,4-triazole is in the range of 357-1060 mg/kg, and according to the classification of Sidorov I. K. belong to IV and V toxicity classes.
Citation: Фролова Ю. С., Каплаушенко А. Г. (2019) Doslidzhennia Hostroi Toksychnosti Pokhidnykh 1,2,4-Triazolu, Shcho Mistiat V Svoiemu Skladi Yadro 1N-Tetrazolu. International Academy Journal Web of Scholar. 6(36). doi: 10.31435/rsglobal_wos/30062019/6552
Copyright: © 2019 Фролова Ю. С., Каплаушенко А. Г. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Вступ. Створення нових лшарських препарата - це досить складний i багатостадшний процес, одним з етатв якого е моделювання та створення нових бюлопчноактивних сполук. Останшми роками велика кшьюсть вггчизняних [1-3] та закордонних [4, 5] вчених прид^ють багато уваги синтезу нових речовин, що володдать широким спектром фармаколопчно! дп та низькими показниками токсичности Але, на жаль, бшьшють нових синтезованих сполук так i не потрапляють на фармацевтичний ринок. Одшею з причин е наявнють високих показниюв токсичносп у новостворених речовин. Для устшного впровадження нових лшарських засобiв на вггчизняний фармацевтичний ринок потрiбно, щоб потенцiйний лшарський засiб вiдповiдав законодавству [6]. Тому одним з важливих етапiв доклшчних випробувань е дослiдження гостро! токсичносп нових синтезованих сполук.
Особливу защкавленють в цьому напрямку викликають азотовмюш гетероцикли як високоефективнi фармакологiчноактивнi речовини. Одним з таких представниюв азолiв е 1,2,4 -трiазол. Вш е структурним фрагментом багатьох лшарських засобiв та проявляе великий спектр бюлопчно! д^ [7-9] та, найголовшше, похiднi 1,2,4-трiазолу вiдносяться до нетоксичних або малотоксичних речовин [10-12].
ARTICLE INFO
Received: 12 April 2019 Accepted: 26 June 2019 Published: 30 June 2019
KEYWORDS
1,2,4-triazole, 1H-tetrazole, acute toxicity.
Тому метою нашо'1 роботи е дослщження гостро1 токсичносп серед нових похiдних 5 -(1#-тетразол-1-iл)-4-R-3-тiо(амiно)-1,2,4-трiазолiв, встановлення закономiрностей впливу замюниюв по С4-атому ядра 1,2,4-трiазолу та при замш атома Сульфура на атом Нпрогену в третьому положенн вищезазначеного гетероциклу.
Матерiали та методи дослщження. Об'ектом дослiдження виступали синтезован вперше похiднi 5-(Ш-тетразол-1-iл)-4-R-3-тiо(амiно)-1,2,4-трiазолу (табл. 1) [13-17]. Вищеозначен сполуки синтезованi в лаборатори по синтезу бiологiчноактивних речовин кафедри фiзколоlдноl хiмil Запорiзького державного медичного ушверситету.
Дослiдження гостро! токсичносп синтезованих сполук похiдних 5-(1#-тетразол-1-ш)-4-R-3-тiо(амiно)-1,2,4-трiазолу (табл. 1) проведенi в лаборатори кафедри клшчно! фармацп, фармакотерапп та УЕФ ФПО Запорiзького державного медичного ушверситету (в дослщженнях приймав участь к.фарм.н., доц. Пругло С. С.).
Дослщи проведено за експрес-методом В. Б. Прозоровського [18] на бших нелшшних щурах. Показник LD50 встановлено для 41 синтезовано1 сполуки. Для визначення LD50 використано 4 групи тварин по 2 спостереження в кожнш з додатковим використанням одше1 попередньо1 та наступно1 дози. Водорозчинш сполуки розчиняли в 1,5 мл дистильовано1 води i вводили з додержанням правил асептики та антисептики за допомогою шприца внутршньочеревно. Водонерозчинш сполуки стабiлiзували твiном-80 i вводили через металевий зонд у шлунок. Спостереження проводились через 24 год.
Результати дослщження. В результат проведених дослав (табл. 1) встановлено, що значення LD50 нових похiдних 5-(1#-тетразол-1-iл)-4-R-3-тiо(амiно)-1,2,4-трiазолу знаходяться в межах 357-1060 мг/кг, i згiдно з класифiкацiею Сидорова I. К. [19] вщносяться до IV i V класiв токсичносп - малотоксичнi або практично нетоксичш речовини.
На гостру токсичнiсть похщних 5-(1#-тетразол-1-iл)-4-R-3-тiо(амiно)-1,2,4-трiазолу основний вплив мае наявнють, природа i характер замiсникiв при С3- та С4-атомi 1,2,4-трiазолу.
Стосовно гостро1 токсичностi 5-(1#-тетразол-1-iлметил)-4-R-1,2,4-трiазол-3-тiолiв (сполуки 1-3) встановлено залежшсть: зi збiльшенням кшькосн атомiв карбону в С4-положеннi токсичшсть збiльшуеться. Виходячи з цього найменшою токсичнiстю володiе 5-(1#-тетразол-1-шметил)-4#-1,2,4-трiазол-3-тiол (сполука 1), а найбiльшою - 5-(Ш-тетразол-1-шметил)-4-фешл-1,2,4-^азол-3-тiол (сполука 3). Цей факт пояснюеться впливом л-електронно1 густини феншьного замiсника.
2-((5 -(Ш-тетразол-1 -щ)метил-4-Н_-1,2,4-^азол-3 -iл)тiо)(ацето-, пропано-, бензо)нiтрили зменшують показники гостро1 токсичностi тiолiв. Було б доречним зазначити, що при введенш феншьного замюника до нiтрилiв (сполуки 4-6) гостра токсичнiсть даного класу сполук значно збiльшуються, що корелюеться з даними тiолiв.
В подальшому за допомогою кислотного та лужного гiдролiзу 2-((5-(1#-тетразол-1-iл)метил-4-R-1,2,4-трiазол-3-iл)тiо)(ацето-, пропано-, бензо)нпритв (сполуки 4-6) отримано ряд 2-(5 -(Ш-тетразол-1 -iлметил)-4-R-1,2,4-^азол-3 -iлтiо)етанових(пропанових), 2-, 4-(5-(Ш-тетразол-1 -щметил)-4-фешл-1,2,4-^азол-3-щтюметил)бензойних кислот (сполуки 7-8). Гостра токсичшсть даного класу сполук супроводжуеться незначним шдвищенням показникiв. Цей факт пояснюеться подразнюючою властивiстю, що притаманна карбоксильнiй групi. Залежнiсть гостро1 токсичностi серед кислот аналогiчна, щодо нiтрилiв, тобто 3-(5-(1#-тетразол-1-iлметил)-4-фенiл-1,2,4-трiазол-3-iлтiо)бензойна кислота (сполука 8) мае бшьшу токсичшсть шж 2-(5-(1#-тетразол-1-шметил)-4-метил-1,2,4-трiазол-3-iлтiо)етанова кислота (сполука 7).
Щодо гостро1 токсичностi солей 2-(5-(Ш-тетразол-1-шметил)-4-фешл-1,2,4-^азол-3-штю)етаново1 та 2-, 4-(5-(1#-тетразол-1-iлметил)-4-фенiл-1,2,4-трiазол-3-iлтiометил)бензойних кислот (сполуки 9-13), то показники знаходяться в межах 607-977 мг/кг. Слд зазначити, що солеутворення майже завжди супроводжуеться зниженням гостро1 токсичносп стосовно вихвдних кислот. Слщ вщзначити, що серед солей (сполуки 9-13), найменшi показники токсичностi мають органчш солi, а саме диетиламонiй 4-(5-(1#-тетразол-1-шметил)-4-фешл-4,5-дипдро-1,2,4-^азол-3-iлтiометил)бензоат (сполука 13), а найбшьш токсичними е солi Феруму та Цинку (сполуки 10, 11).
Гостра токсичшсть алкш-2-(5 -(Ш-тетразол-1 -ш)метилен-4^- 1,2,4-трiазол-3 -iлтiо)етан(пропан, бенз^мщанв (сполуки 14-17) знаходиться в межах 485-842 мг/кг. Встановлено, що зi збшьшенням довжини вуглеводневого радикалу збшьшуеться токсичнiсть синтезованих сполук. Серед даного класу сполук найбшьш токсичним е октил 2 -(5-(1#-тетразол-1 -ш)метилен-4-фенш- 1,2,4-трiазол-3 -iлтiо)бензiмiдат (сполука 17).
Що стосусться 6-(5 -(Ш-тетразол-1 -iлметил)-4-R- 1,2,4-трiазол-3 -штю)шридин-3 -амiнiв (сполуки 18-19), то при введенш в молекулу фенiльного замюника токсичнiсть збiльшуeться. Виходячи з цього, 6-(5-(1#-тетразол-1-iлметил)-4-фенiл-1,2,4-трiазол-3-iлтiо)пiридин-3-амiн (сполука 18) бiльш токсичний нiж 6-(5-(1#-тетразол-1-iлметил)-4-метил-1,2,4-трiазол-3-iлтiо)пiридин-3-амiн (сполука 19).
6-((5 -(Ш-тетразол-1 -iл)метил-4-R- 1,2,4-трiазол-3 -iлтiо)пiридин-3 -iл)-(алк-, ар)iлметамiни (сполуки 20-25) мають показники гостро!' токсичностi в межах 525-776 мг/кг. Провiвши аналiз даного класу сполук, можна сказати, що чпких закономiрностей мiж структурою та показниками гостро! токсичносп не виявлено. Вщновленням 6-((5-(1#-тетразол-1-iл)метил-4-R-1,2,4-трiазол-3-iлтiо)пiридин-3-iл)-(алк-, ар)шметамтв (сполуки 20-25) не досягли значного зниження токсичностi синтезованих сполук.
Для розширення спектру нових бiологiчноактивних сполук синтезовано 5-(Ш-тетразол-1-iлметил)-4#-1,2,4-трiазол-3-амш (сполука 28), що дозволило шдвищити показники гостро! токсичносп. З цieю ж метою, в подальшому, молекула 1,2,4-трiазол-3-амiну була модифшована. 5-(1#-Тетразол-1-iлметилен)-1,2,4-трiазол-3-iл)-1-(алкiл-, арил)метанiмiни (сполуки 29-35) вщносять до малотоксичних речовин та мають показники гостро! токсичносп в межах 485-661 мг/кг.
В подальшому вщновленням 5-(1#-тетразол-1-iлметилен)-1,2,4-трiазол-3-iл)-1-(алкiл-, арил)меташмшш (сполуки 29-35) отримано 5-(1#-тетразол-1-iлметилен)-1,2,4-трiазол-3-iл)-1-(алкiл-, арил)метанамiни (сполуки 36-38), що призвело до незначного збшьшення гостро! токсичностi.
1-(5-(Ш-тетразол-1-iлметил)-1,2,4-трiазол-3-iл)-3-R-тiосечовини (сполуки 39-40) мають показники LD50 в межах 482-624 мг/кг. В ходi реакцп ацетилювання отримано 5-(1#-тетразол-1-iлметил)-1,2,4-трiазол-3-iл)-N-ацетилацетамiд (сполука 41), що мае досить висок показники гостро! токсичностi, а саме 458 мг/кг.
Таблиця 1. Гостра токсичтсть синтезованих сполук
№ з/п Структура сполук LD50 , мг/кг
1 2 3
1 »Л N-N N^34 566 (496-634)
2 ,N N4 7 N-N N'N h \\ 1 485 (375-595)
3 N4 7 N-N N-n // \\ ^N^SH Ö 357 (334-380)
4 N 4 ^x n-n 714 (658-770)
5 6 566 (498-634)
npojQB'/KeHHii Tao.THui 1.
1 2 3
6 6 450 (396-504)
7 ,N N ^ ' M N-N N-n ^ X ^ N S COOH 770 (595-945)
8 <f ^ COOH 566 (521-611)
9 N N'N s^C00Na+ n'Jn^T8 6 713 (627-799)
10 N ^ N-N N-n COO" _ 6 2+ Zn 2 607 (477-797)
11 r 1 N( ^ _ N-N N-N COO . ö u_ Fe2+ 2 624 (484-764)
12 NVN>N N—COÖCH2NH+4 ö 770 (648-892)
13 N— N~\ r^Cl^000 (C2H5)2NH4 m ^ 1 / S 6 977 (885-1069)
npojQB'/KeHHii Tao.THui 1.
1 2 3
14 nu \ hi| VN 770 (648-892)
15 hn c3h7 \\ / ö ' ö 842 (700-984)
16 HN c4Hg \\ ' 6 616 (558-674)
17 CK D nh 485 (375-595)
18 p 4 -m /)-s Q nh2 482 (378-586)
19 Vn MM s-^j>-nh2 770 (648-892)
20 m ^ n-n n~n n^^v ^ X Aj ^ 714 (658-770)
21 „n " ' m n tp^i n-n n-n n^v / 525 (474-576)
22 V >-4 N=v 713 (627-799)
1 2 3
23 N N=\ N 0 776 (703-849)
24 N=N N N" HO N=( N=\ )=\ yj \J 525 (474-576)
25 o riirY^0H A V^l N-N N-N 6 566 (521-611)
26 A u rrF N-N N-n 525 (474-576)
27 O N-< w HO^ vNavN 0 566 (521-611)
28 K, ' H MH N-N N^/NH2 834 (753-915)
29 N'\ 485 (375-595)
30 m-N N N\ ^VVr*- N-n II J 624 (484-764)
31 N ^ 11 ' M N-N N-N 1060 (881-1239)
npojQB'/KeHHii Tao.THui 1.
1 2 3
32 n ^ n-n n-n ^ A ^ 624 (541-707)
33 n m / H n~n w N n-n [Ii oh 661 (597-725)
34 n-n N-n I 770 (595-945)
35 H rrF n-n 1 496 (430-562)
36 n ^ U ' M n-n n-n n n^ h h 566 (521-611)
37 ^OuuCT 531 (441-621)
38 oh 566 (498-634)
39 n\ hn—j nh n \ // hn—v sh 624 (541-707)
40 N-n N; jj P h HS W \rn )=n 482 (378-586)
41 n ^ n-n n-n 0 ^ A A H i 458 (312-604)
Висновки. В ходi наукового дослщження було вивчено гостру токсичшсть 41 синтезовано! сполуки з похщних 5-(1#-тетразол-1-ш)-4-К-3-тю(амшо)-1,2,4-тр1азолу. При цьому встановлено, що LD50 синтезованих сполук знаходиться в межах 357-1060 мг/кг, що за класифшащею Сидорова I. К. вщповщае IV i V класам токсичносп - малотоксичнi або практично нетоксичш речовини. Найменш токсичним е 5 -(1#-тетразол-1-ш)метил-4#-1,2,4-трiазол-3-iл)-1-(5-нiтрофуран-2-iл)метанiмiн (LD50 становить 1060 мг/кг).
Л1ТЕРАТУРА
1. Гостра токсичшсть, антиппоксична з термопротекторними властивостями i проти 1шем1чна актившсть морфолшш 2-(5-(4-шридил)-4-(2-метоксифенш)-1,2,4-триазол-3-штю)ацетату / А. Г. Каплаушенко, В. Д. Лук'янчук, О. I. Панасенко та ш. Фармац. журн. 2010. № 1. C. 62-65.
2. Щербак М. О., Каплаушенко А. Г., Белешчев I. Ф. Дослдження кардюпротекгорно! активносп 3-(4-ттрофенш)-5-(ноншсульфонш)-1,2,4-тр1азол-4-амшу. Фармакол. талкарська токсикол. 2014. № 3. С. 64-69.
3. Кучерявий Ю. М. Пошук потенцшних протид1абетичних засоб1в серед деяких 3 -тюпохщних 5-(феноксиметилен)-4-R-1,2,4-трiазол-3-тiонiв. Актуальн питання фармац. i мед. науки та практики. 2016. № 2. С. 15-19.
4. Design, synthesis and pharmaco-toxicological assessment of 5-mercapto-1,2,4-triazole derivatives with antibacterial and antiproliferative activity / M. Mioc, C. Soica, V. Bercean et al. Int. J. Oncol. 2018. Vol. 50. Р. 9.
5. Design and synthesis of some novel 1,2,4-triazole-3-yl-mercapto derivatives as potential anti-candida agents / A.-I. Pricopie, L. Vlase, A. Pirnau, et al. Farmacia. 2018. Vol. 66, Iss. 6. P. 948-958.
6. Наказ Укра!ни «Про затвердження Порядку проведения доклшчного вивчення лжарських засобiв та експертизи матерiалiв доклшчного вивчення лжарських засобiв» ввд 14.12.2009 №944 [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://zakon0.rada.gov.ua/laws/show/z0053-10
7. Гепатопротекторна актившсть похщних 1,2,4-триазол-3-тiону, яш мiстять за С5 атомом вуглецю пдрокси(фенш)метильний замiсник / А. М. Рудь, А. Г. Каплаушенко, Ю. С. Фролова та iн. Укратський бiофармацевтичний журнал. 2018. № 3 (56). С. 10-15.
8. Георгиевский Г. В. Биологическая активность производных 1,2,4-триазола. Фармаком. 2006. № 3. С. 27-31.
9. Synthesis and antitumor activities of new N-(5-benzylthiazol-2-yl)-2-(heteryl-5-ylsulfanyl)-acetamides / Y. V. Ostapiuk, D. A. Frolov, R. Y. Vasylyschyn, et al. Biopolymers and Cell. 2018. Vol. 34, Iss. 1. P. 59-71.
10. Гостра токсичшсть 4-амшо-5-(2-, 3-, 4-нiтрофенiл)-1,2,4-трiазол-3-тiонiв та !х похвдних / М. О. Щербак, I. Ф. Белешчев, А. В. Абрамов, та ш. Актуальн питання фармацевтично'1 i медично'1 науки та практики. 2014. № 3. С. 63-66
11. Самелюк Ю. Г., Каплаушенко А. Г. Гостра токсичшсть 5-(2-, 3-, 4-метоксифенш(3,4,5-три-метоксифенiл)-1,2,4-трiазол-3-тiонiв та !х тюпохщних. Актуальн питання фармацевтично'1 i медично'1 науки та практики. 2015. № 3 (19). С. 57-60.
12. Каплаушенко А. Г. Взаемозв'язок мiж гострою токсичшстю й дослщженими видами фармаколопчно! активностi 4-моно- й 4,5-дизамщених 1,2,4-трiазол-3-тiону та !х S-похiдних. Запорож. мед. журн. 2010. № 4. 2010. C. 80-82.
13. Hulina Yu. S., Kaplaushenko A. G. Synthesis, physical and chemical properties of 5-((1№tetrazole-1-yl)methyl)-4-R-4№1,2,4-triazole-3-thiols and their chemical transformations. Biopharmaceutical jornal. 2018. V. 1, Iss. 10. P. 26-30.
14. Гулша Ю. С., Каплаушенко А. Г. Синтез i фiзико-хiмiчнi властивосп 2-(5-(Ш-тетразол-1-шметил)-4-R-4H- 1,2,4-трiазол-3 -iлтiо)-ацетатних (пропанових), 2-, 4-(5-(1Н-тетразол-1 -шметил)-4-фенш-4Н-1,2,4-трiазол-3-iлтiометил)-бензойних кислот та !х солей. Актуальн питання фармацевтично'1 i медично'1 науки та практики. 2016. № 2. С. 32-37.
15. Hulina Yu. S., Kaplaushenko A. G. Synthesis and physical-chemical properties of 6-(5-(1H-tetrazole-1-ylmethyl)-4-R-1,2,4-triazole-3 -ylthio)pyridin-3 -amines and 6-((5-(1H-tetrazole-1 -yl)methil-4-R-1,2,4-triazole-3 -ylthio)pyridin-3-yl)-(alk,ar,heter)ylmethanimines. Zaporozhye Medical Journal. 2017. №1. Р. 100-104.
16. Hulina Yu. S., Kaplaushenko А. G. Synthesis, physical and chemical properties of 5-((1H-tetrazole-1-yl)methyl)-4-R-4H-1,2,4-triazole-3-thiols and their chemical transformations. Biopharmaceutical jornal. 2018. T. 1, № 10. Р. 26-30.
17. Frolova Yu. S., Kaplaushenko А. G. The synthesis and physicochemical properties of alkyl-2-(3-thio-5-(1H-tetrazole-1-yl)methyl-4-R-4H-1,2,4-triazole-3-yl)ethan(propan,benz)imidates. Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry. 2018. Vol. 16, Iss. 4 (64). Р. 11-17.
18. Прозоровский В. Б. О выборе метода построения кривой летальности и определение средней летальной дозы. Журн. общей биологии. 1960. Т. 21, № 3. С. 221-228.
19. Сидоров К. К. О классификации токсичности ядов при парентеральных способах введения. Токсикология новых пром. веществ. Москва. 1973. Вып. 13. С. 45-71.
