Оригинальное исследование
УДК 615.212:547:616-092.9
http://dx.doi.org/10.35177/1994-5191-2024-2-8
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АНАЛЬГЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ 3-ЦИАНО-1,4-ДИГИДРОПИРИДИНОВ, ПРОИЗВОДНЫХ ЦИАНОТИОАЦЕТАМИДА, В ТЕСТЕ ТЕПЛОВОЙ ИММЕРСИИ ХВОСТА ПРИ ПОГРУЖЕНИИ В ГОРЯЧУЮ ВОДУ
Александр Владимирович Бочев
Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки, Луганск, Россия, bochev.97@mail.ru, https://orcid.org/0009-0007-2731-5394
Аннотация. Перспективы доклинических исследований анальгетических средств по-прежнему имеют большое значение, поскольку они играют ключевую роль в разработке новых эффективных и безопасных лекарственных средств для лечения боли. Синтезированные нами новые 3-циано-1,4-дигидропиридины, производные циано-тиоацетамида, были подвергнуты экспериментальному изучению анальгетических свойств на модели тепловой иммерсии хвоста при погружении в горячую воду. В качестве препарата сравнения использовали мефенами-новую кислоту в дозировке 5 мг/кг. Болевое раздражение моделировали при погружении хвоста в емкость с подогретой до 50±2 °С водой. Анальгетическую активность оценивали по увеличению латентного периода реакции отдергивания хвоста. Отобранные с помощью виртуального биоскрининга образцы дигидропиридинов в различной степени способны оказывать болеутоляющее действие.
Ключевые слова: анальгетическая активность, производные цианотиоацетамида, тепловая иммерсия хвоста, 3-циано-1,4-дигидропиридины
Для цитирования: Бочев А.В. Экспериментальное доклиническое исследование анальгетической активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, в тесте тепловой иммерсии хвоста при погружении в горячую воду / А.В. Бочев // Дальневосточный медицинский журнал. - 2024. - № 2. - С. 45-49. http://dx.doi.org/10.35177/1994-5191-2024-2-8.
EXPERIMENTAL PRECLINICAL STUDY OF ANALGESIC ACTIVITY OF 3-CYANO-1,4-DIHYDROPYRIDINES, CYANOTHIOACETAMIDE DERIVATIVES, IN TAIL HEAT IMMERSION TEST SUBMERGED IN HOT WATER
Aleksandr V. Bochev
Lugansk State Medical University named after Saint Luka, Lugansk, Russia, bochev.97@mail.ru, https://orcid.org/0009-0007-2731-5394
Abstract. The prospects for preclinical studies of analgesics are still of great importance, since they play a key role in the development of new effective and safe medicines for the treatment of pain. The new 3-cyano-1,4-dihydropyridines, cyanothioacetamide derivatives, synthesized by us, were subjected to experimental study of analgesic properties on a model of the tail heat immersion test submerged in hot water. As a comparison drug, mephenamic acid was used at a dosage of 5 mg/kg. Pain irritation was simulated when the tail was immersed in a container with water heated to 50±2 °C. Analgesic activity was assessed by increasing the latency period of the tail-pulling reaction. The samples of dihydropyridines selected with the help of virtual bioscreening are able to have an analgesic effect of different degrees.
Keywords: analgesic activity, tail heat immersion, 3-cyano-1,4,-dihydropyridines
For citation: Bochev A.V. Experimental preclinical study of analgesic activity of 3-cyano-1,4-dihydropyridines, cyanothioacetamide derivatives, in tail heat immersion test submerged in hot water / A.V Bochev // Far Eastern medical journal. - 2024. - № 2. - P. 45-49. http://dx.doi.org/10.35177/1994-5191-2024-2-8.
Успехи в исследованиях молекулярных механиз- ленным стратегиям открытия новых анальгетических мов, лежащих в основе боли, приводят к целенаправ- препаратов. Доклинические исследования все больше
FAR EASTERN MEDICAL JOURNAL / 2024 / № 2 FUNDAMENTAL MEDICINE
фокусируются на специфических рецепторах, проводящих путях и биомаркерах, связанных с болью, что позволяет разрабатывать лекарства, которые могут более эффективно бороться с болью с меньшим количеством побочных эффектов [1]. Доклинические исследования направлены на выяснение фармакологии и механизма действия потенциальных обезболивающих средств. Исследователи изучают новые молекулы и соединения, часто используя такие технологии, как высокопроизводительный скрининг и компьютерное моделирование, для выявления новых лекарственных препаратов-кандидатов [2].
В современной медицине растет потребность в более безопасных вариантах обезболивания и все большее внимание уделяется неопиодным альтернативам. Доклинические исследования активно изучают новые неопиоидные анальгетики, включая каннабино-иды, антагонисты ММЭА-рецепторов и другие соединения, чтобы уменьшить зависимость от опиоидов для облегчения боли [4].
Материалы
Целью настоящего исследования являлось выявление новых соединений среди 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, обладающих анальгетической активностью [7, 8]. Эксперимент проводился на модели тепловой иммерсии хвоста белых крыс. Тест основан на спинальном флексорном рефлексе в ответ на погружение хвоста в горячую воду (50±2 °С), измеряя при этом величину латентного периода реакции. Анальгетическую активность оценивали по увеличению времени отдергивания хвоста [9]. Исследование болеутоляющих свойств проводили на 64 белых беспородных крысах массой 230-250 г в весенний период. На протяжении эксперимента животные содержались в условиях вивария, со стандартным рационом питания, по 8 особей в клетке, в соответствии с правилами методических рекомендаций по этической экспертизе биомедицинских исследований [10]. Крысы были распределены на 8 групп: интактную, контрольную (с моделируемой тепловой иммерсией хвоста), группу сравнения (референтная группа, где крысы получали внутрижелудочно мефе-наминовую кислоту) и 5 опытных групп по количеству новых соединений, производных цианотиоацетамида. Экспериментальные образцы и препарат сравнения вводили внутригастрально через желудочный зонд в дозировке 5 мг/кг в виде суспензии за 1,5 часа до моделирования боли. Животные контрольной группы получали внутрижелудочно 2 мл физиологического раствора натрия хлорида.
Оценка безопасности потенциальных обезболивающих средств является важнейшим аспектом доклинических исследований. Минимизация побочных эффектов и оценка долгосрочной безопасности этих препаратов необходимы для обеспечения их клинического успеха [5]. Несмотря на значительное количество лекарственных средств для облегчения или устранения боли, таких как опиодные анальгетики и нестероидные противовоспалительные средства, их применение сопровождается появлением нежелательных эффектов, которые могут варьироваться в зависимости от типа анальгетика, дозировки и индивидуальных факторов. Исходя из этого, актуальность данного исследования обусловлена поиском новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств для купирования болевого синдрома [6]. Перспективной в этой области группой химических соединений являются 3-циано-1,4-дигидропиридины, производные цианотиоацетамида [7].
и методы
С помощью виртуального программного обеспечения Swiss Target Prediction, были отобраны 5 перспективных образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, синтезированных на базе научно-исследовательской лаборатории «Химэкс» Луганского государственного университета им. Владимира Даля под руководством доктора химических наук, профессора Кривоколыско С.Г. Данные виртуального биоскрининга показали, что биомишенями для исследуемых дигидропиридинов являются фосфолипаза А2, циклооксигеназа-2, арахидонат-5-липоксигеназа, фосфодиэстераза, а также аденозино-вые и каннабиоидные рецепторы.
При статистической обработке данных определялись: среднее арифметическое время отдергивания хвоста (а), дисперсия значений вокруг среднего арифметического (б2), среднеквадратическое отклонение (б), коэффициент вариации (V). Если коэффициент вариации менее 10, то изменчивость ряда данных принято считать незначительной. При статистической обработке данных при небольшом объеме выборки, был определен ненормальный характер распределения. В связи с этим применялись непараметрические статистические методы. Достоверность различий в группах определялась с использованием U-критерия Манна-Уитни. Если уровень статистической значимости (р) меньше 0,05, то различия принято считать достоверными.
Результаты и обсуждение
Полученные данные показывают повышение порога болевой чувствительности во всех экспериментальных группах животных. Для крыс интактной и контрольной групп средние численные значения времени отдергивания хвоста составили 11,12 и 10,38 секунд. Введенная в дозе 5 мг/кг мефенаминовая кислота удлиняет латентный период реакции до 14,37 секунд.
Результаты проведенного эксперимента продемонстрировали, что 3-циано-1,4-дигидропиридины, производные цианотиоацетамида, проявляют аналь-гетическую активность, превышающую таковую у препарата сравнения. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Статистические показатели латентного периода времени отдергивания хвоста при моделировании боли
Формула
V (%)
11,12
5,27
2,3
20,63
ethyl 4-(5-cyano-4-(fiirfln-2-yl)-2-melhyl-6-((2-oxo-2-(p-tolyl)elhyl)tl diliydropyriduic-3-caibDxaniido)benzoate
Еф. к-та
14,37
7,1
2,67
18,57
mar-021
ethyl 4-(5-cyano-6-((2-((2-ethyl-6-methylphenyl)amino)-2-oxoetliyl)thio)-4-(f»iran-2-yl)-2-methyl-1.4-dihydropyridine-3-carboxaniido)benzoate
10,38
1,98
1,41
13,6
ethyl 4-(6-((2-((5-chloro-2-methoxyphenyl)aniino)-2-oxoetliy l)(liio)-5-cy aiio-4-(furan-2-yl)-2-iiiethy 1-1.4-dihydropyridiiie-i-carboxainido)beuzoate
mar-137
17,12
22,4
4,7
27,6
0 11
mar-021
24,75
43,36
6,58
26,6
* р<0,05
**р<0,05
mar-013
18,75
46,5
6,8
36,3
7 20,5
mar-019
16,37
14,27
3,78
23,06
4 22
mar-003
19,75
15,36
3,92
19,8
Примечание. * - достоверно в сравнении с контрольной группой; ** - достоверно в сравнении с референтной группой.
б
б
U
а
Р
FAR EASTERN MEDICAL JOURNAL / 2024 / № 2 FUNDAMENTAL MEDICINE
Как видно из данных таблицы, максимально выраженную болеутоляющую активность проявил лабораторный образец с шифром mar-021, о чем свидетельствует среднее значение латентного периода 24,75 секунд, что превышает активность мефенаминовой кислоты на 41,93 %. Зарегистрированное время отдергивания хвоста у животных, получавших соединения mar-003 и mar-013 составляет 19,75 и 18,75 секунд, что показывает схожую анальгетическую активность данных веществ. Сопоставляя полученные экспери-
ментальные данные с таковыми в группе сравнения, следует отметить, что образцы mar-003 и mar-013 эффективнее мефенаминовой кислоты на 23,36 и 27,24 % соответственно.
Дигидропиридин с лабораторным шифром mar-137 также показал повышение болевого порога. Его показатель времени отдергивания хвоста превысил данные контрольной группы на 39,36 % и оказался эффективнее препарата сравнения на 16 %.
Выводы
Таким образом, в процессе доклинических исследований по выявлению анальгетической активности, проведенных на белых крысах в тесте тепловой иммерсии хвоста при погружении в горячую воду для 5 новых 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, введенных вну-трижелудочно в дозе 5 мг/кг, установлено наличие максимально выраженных болеутоляющих свойств у лабораторного образца с шифром mar-021 (ethyl 4-(5-cyano-6-((2-((2-ethyl-6-methylphenyl)amino)-2-oxoethyl)thio)-4-(furan-2-yl)-2-methyl-1,4-dihydro-pyridine-3-carboxamido)benzoate). Исследуемые соединения mar-003 (ethyl 4-(6-((2-(4-chlorophenyl)-2-oxoethyl)thio)-5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-1,4-
dihydropyridine-3-carboxamido)benzoate), mar-013 (ethyl 4-(6-((2-((5-chloro-2-methoxyphenyl)amino)-2-oxoethyl)thio)-5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-1,4-di-hydropyridine-3-carboxamido)benzoate), mar-137 (ethyl 4-(5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-6-((2-oxo-2-(p-tolyl) ethyl)thio)-1,4-dihydropyridine-3-carboxamido)benzo-ate), mar-019 (ethyl 4-(5-cyano-4-(furan-2-yl)-6-((((2-methoxyphenyl)carbamoyl)thio)methyl)-2-methyl-1,4-di-hydropyridine-3-carboxamido)benzoate) сходны между собой по анальгетической активности и превосходят по этому показателю препарат сравнения - мефенами-новую кислоту.
Список источников
1. Nozadze I., Tsiklauri N., Gurtskaia G., et al. NSAIDs attenuate hyperalgesia induced by TRP channel activation // Journal Data in Brie. - 2016. - Vol. 13, № 6. - Р. 668-673.
2. Yildiz E., Feliz M., Yuksel V, Becker E. The Relationship between pain, impairment and disability in the patients with chronic low back pain // Arch. Physical Medicine and Rehabilitation. - 2016. - Vol. 9, № 77. - Р. 962.
3. Колесников Ю.А. Перспективы использования комбинации локально вводимых нестероидных противовоспалительных средств и опиоидов в лечении боли периферического генеза // Вестник анестезиологии и реаниматологии. - 2019. - Т. 16, № 3. - С. 41-47.
Kolesnikov Yu.A. Prospects of using a combination of locally injected non-steroidal anti-inflammatory drugs and opioids in peripheral pain management // Bulletin of Anesthesiology and Resuscitation. - 2019. - Vol. 16, № 3. -P. 41-47.
4. Соснов А.В., Садовников С.В, Семечко Ф.М. Сильнодействующие ненаркотические анальгетики как направление развития фармацевтики // Разработка и регистрация лекарственных средств. - 2016. - Т. 1, № 14. - С. 196-206.
Sosnov A.V., Sadovnikov S.V., Semechko F.M. Potent non-narcotic analgesics as а direction in the development of pharmaceuticals // Drug Development & Registration. - 2016. - Vol. 1, № 14. - P. 196-206.
5. Шопабаева А.Р., Серикбаева Э.А., Лахтаева Э.Х. Роль обезболивающих препаратов: на пути к преодолению боли // Вестник КазНМУ - 2017. - № 4. - С. 257-258.
Shopabayeva A.R., Serikbaeva E.A., Lakhtayeva E.Kh. The role of painkillers: on the way to overcome the pain // Bulletin of KazNMU. - 2017. - № 4. - P. 257-258.
6. Яхно Н.Н., Кукушкин М.Л., Табеева Г.Р., Подчуфарова Е.В. Болевой синдром: патогенез, клиника, лечение. Клинические рекомендации. - М.: ИМА-пресс, 2012. - С. 79.
Yakhno N.N., Kukushkin M.L., Tabeeva G.R., Podchufarova E.V. Pain syndrome: pathogenesis, clinic, treatment. Clinical recommendations. - M.: IMA-press, 2012. - P. 79.
7. Бибик Е.Ю., Бибик И.В., Доценко В.В., Фролов К.А., Кривоколыско С.Г. и др. Синтез и анальгетическая активность новых гетероциклических производных цианотиоацетамида // Журнал общей химии. - 2021. -T. 91, № 2. - С. 190-204.
Bibik E.Yu., Bibik I.V, Dotsenko VV, Frolov K.A., Kryvokolysko S.G., et al. Synthesis and analgesic activity of new heterocyclic cyanothioacetamide derivatives // Journal of General Chemistry. - 2021. - Vol. 91, № 2. -P. 190-204.
8. Бибик Е.Ю., Кривоколыско Д.С., Мязина А.В. и др. Анальгетическая активность новых производных 1,4-ди-гидротиопиридинов в тесте горячей пластины // Морфологический альманах имени В.Г. Ковешникова. -2021. - Т. 19, № 3. - С. 3-11.
Bibik E.Yu., Krivokolysko D.S., Myazina A.V, et al. Analgesic activity of new 1,4-dihydrothiopyridine derivatives in the hot plate test // Morphological Almanac named after V G. Koveshnikov. - 2021. - Vol. 19, № 3. - P. 3-11.
9. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. - М.: Гриф и К, 2012. - С. 197-207.
Mironov A.N. Preclinical drug research guide. - M.: Grif and K, 2012. - P. 197-207.
10. Наркевич А.Н., Виноградов К.А. Методы определения минимально необходимого объема выборки в медицинских исследованиях // Социальные аспекты здоровья населения. - 2019. - Т. 65, № 6. - С. 10. Narkevich A.N., Vinogradov K.A. Methods of determining the minimally required sample size in medical research // Social Aspects of Population Health. - 2019. - Vol. 65, № 6. - P. 10.
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья принята к публикации 12.03.2024. The article was accepted for publication 12.03.2024.
□□□