CC BY
15Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 20 (59). 2007. №4. С. 56-61.
УДК 612.014.46:612.821:615.214:547.78
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ НОВОСИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 1,5-БЕНЗОДИАЗЕПИН-1Н-2-ОНА ПРИ ВНУТРИБРЮШИННОМ ВВЕДЕНИИ КРЫСАМ
Коренюк И.И., Гамма Т.В., Ладыгина Т.М., Баевский М.Ю., Баевский A.M.
С использованием серии стресс-тестов определен фармакологический профиль новосинтезированных производных 1,5-бензодиазепин-1Н-2-она при внутрибрюшинном введении крысам. Показано, что 2,3,4.5-3-метнл-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепнн-2-он и 2,3,4,5-3-тетрагидро-Ш-1.5-бензодиазепин-2-он в высокой дозе (100 мг кг) обладают анксиолитическими и седативными свойствами, превышающими по силе действия сибазон. однако эти вещества не обладают антистрессорным действием.
Ключевые слова: 1,5-бензодиазепины, открытое поле, тест Порсолта. черно-белая камера, подвешивание за хвост, крысы.
ВВЕДЕНИЕ
Среди лекарственных средств, обладающих анксиолитическим действием, производные 1,4-бензодиазепина занимают доминирующее положение [1]. Они являются наиболее распространенными препаратами и используются практически во всех отраслях медицины [2-5]. Применение пролекарств 1.4-бензодиазепина позволяет значительно повысить эффективность терапии, поэтому изучение лекарств-предшественников на основе 1.4-бензодиазепина - актуальная задача современной фармацевтической химии. Помимо 1,4-бензодиазеппнов в настоящее время проводится синтез и скрининг 1.5-бензодиазепинов [3]. направленный на выявление более селективно действующих препаратов с максимально выраженным анксиолитическим действием при минимуме побочных эффектов. Целью данной работы было изучить фармакологический профиль новосинтезированных производных 1.5 -бе н зи диазе п н на- / Я -2 -о на (2.3.4.5-3-метил-тетрагидро-1Н-1.5-бензодиазепин-2-она (БП1) и 2,3,4.5-3-тетрагидро-1Н-1.5-бензодиазепин-2-она (БП2)) и сравнить эффективность их действия с широкоприменяемым фармпрепаратом сиба юном.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Эксперименты выполнены на 50 белых беспородных крысах (самцах) массой 200-240 г. В работе использовались животные группами по 10 особей. Вещества БПI и БП2 внутрибрюшинно вводились опытным и контрольным животным по очереди за 45 мин до тестов в дозах 25. 50 и 100 мг/кг в объеме 0.2 мл. Животным
56
контрольной группы вводили физиологический раствор в аналогичном объеме. Тестирование веществ осуществлялось с помощью четырех поведенческих тестов:
Тест открытое поле [6]. Тестирование проводилось при освещенности 90 Лк на площадке с начерченными 21 квадратом, на которых в шахматном порядке были расставлены фишки. При этом регистрировали:
• горизонтальную двигательную активность по числу горизонтальных пересечений линий, засчитывающихся при переходе линии всеми четырьмя лапами;
• вертикальную двигательную активность по числу подъемов на задние лапы;
• исследовательскую активность (ИА) по числу заглядываний в отверстия и обнюхиванию фишек;
• груминговые реакции по числу очистительных реакций;
• число дефекаций по количеству фекальных болюсов.
Тест Порсолта [7. 8] — тест «отчаяния» или вынужденного плавания отражает состояние депрессии животных. Длительность теста составляла 3 мин. в течение которых регистрировалось поведение животных. Поведенческими показателями служили: латентность первого «зависания», а также суммарное время иммобильное 1и (с) и количество движений, направленных на освобождение от воды (отряхивания, выпрыгивания, ныряния). Под иммобильностью подразумевалось полное отсутствие плавательных движений при пассивном удержании животного на воде.
Тест черно-белая камера [9, 10] В ходе эксперимента были использованы следующие поведенческие показатели исследовательской активности животных: число и время (с) выглядываний из темного отсека в светлый через отверстие в перегородке, а также - число и время выходов в светлый отсек. Выглядыванием считалось пересечение мордочкой животного условного порога в отверстии центральной перегородки между отсеками. Под выходом понималось любое продвижение в сторону освещенного отсека, если при этом мордочка и обе передние лапы пересекали данный порог. Под длительностью отдельного выглядывания или выхода понималось время пребывания в освещенном отсеке мордочки животного (выглядывания) или как минимум передней части его туловища (выходы). Минимальное время одиночного выглядывания принималось 1 с. Серия повторных выглядываний регистрировалась как несколько независимых выглядываний.
Тест подвешивание за хвост [12]. Эксперименты проводились на тех же животных и в тех же условиях, описанных выше. После введения вещества (за 35 мин до тестирования) животное вытаскивалось из садка и удерживалось за хвост при туловище в висячем положении. Регистрировалось время, в течение которого животное оставалось «иммобильным», то есть до момента, пока морда животного не достигнет основания хвоста.
Обработка результатов проводилась с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни в программе 81аивиса 5.0.
57
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Динамика о влиянии тестируемых веществ на поведение крыс представлена в табл. 1-4. Так. в тесте открытое поле введение БП1 и БП2 в дозах 25. 50 и 100 мг/кг приводили к снижению показателей горизонтальной и вертикальной двигательной активности крыс (табл. 1) по сравнению с контролем. Это свидетельствует о наличии у данных соединений седативных свойств. Интересно отметить, что аналогичным действием на локомоцию животных обладает и широко применяемый в медицинской практике анксиолитик сибазон
Таблица 1.
Влияние производных 1,5-бешодпа5еппна п фармпрепарата снбазона на поведенческую активность крыс в тесте открытое поле (.у + 5 л-)
Показатели Контроль Сибазон Введение 2, 3, 4. 5-3-метил- тетрагидро- 1Н-1.5-бензодиазепин-2 она в дозах Введение 2, 3, 4. 5-3-тетрагидро- 1Н-1.5-бензодиазеиин-2 она в дозах
(мг кг): (мг кг):
25 50 100 25 50 100
Горизонтальная 18.1 ±4.3 8,14 ±3,6« 11.0±2.0 12.2 ±2,3 16.8 ± 2.6 12.6±2.1 14,2± 1,7 21.8±4.3
двигательная Р = 0,01 1' ".14 Р = 0,4 Р = 0,9 Р = 0,56 Р = 0.8 Р = 0,32
активность
Вертикальная 5.8 ± 1.07 0,57±0,57" 1,2±0,3* * 0,8±0,24* * 1,6±0,4** 0,6±0,4** 0,8±0,5«* 1,4±0,4**
двигательная Р=0,002 Р=0,003 Р=0,0006 Р=0,003 Р=0,001 Р=0,001 Р=0,007
активность
Исследователь- 10.3 ± 1.2 23,7±5,5* * 9.4 ± 1.7 2,8±0,48* * 33,4±5,03 7.6 ± 1.1 7.0 ± 0.9 41,0±5,4* *
ская активность Р=0,003 V=06 Р=0,0003 Р=0,008 Р = 0,22 Р = 0,06 Р=0,0006
Груминг 1,7 ± 0,5 0.7 ± 0.4 0,8 ± 0.2 0.4 ±0.2 1,0 ± 0.29 1,0±0,29 1,б±0,3 1.4 ±0.1
Р=0,3 Р = 0.3 Р=0.10 Р=0,3 Р = 0,3 Р = 0,8 Р = 0,8
Дефекация 1.3 ± 0.83 0,57 ± 0.5 4,4±0Д6* 1.2 ±0.5 2.0 ± 0.47 2.4 ±0,5 2,0±0,5 2.4 ±0.6
Р=0.3 Р = 0,03 Р = 0.8 Р = 0.3 Р = 0.3 Р = 0.32 Р = 0,5
Анализ ИА показал, что БП1 в дозах 25 и 50 мг/кг снижает показатели ИА. а в дозе 100 мг/кг - увеличивает их в три раза по сравнению с контрольной группой (табл. 1). Сибазон также увеличивает показатели ИА по сравнению с контролем в два раза. Таким образом. БП1 в дозе 100 мг/кг обладает анксиолшлтческими свойствами и превышает по силе действия сибазон. Аналогичное действие на ИА оказал и БП2 в дозе 100 мг/кг. причем вещество в четыре раза увеличивало показатели ИА по сравнению с контролем и в два раза - по сравнению с сибазоном. то есть БП2 обладает более мощным анксиолитическим действием чем сибазон и БП1.
Из литературы известно [4. 5]. что производные 1.4-бензодиазепина вызывают увеличение ИА при низких дозах. Эксперименты показали, что тестируемые производные 1.5 -бензо диазе пи на- / Я-2-o на в дозах 25 и 50 мг/кг при однократном введении подавляют ИА. а в дозе 100 мг/кг многократно у величивают ее.
Показатели Гр и Деф в условиях настоящего эксперимента изменялись недостоверно, поэтому их изменения интерпретировать весьма сложно.
58
Таким образом, результаты теста открытое поле показали, что БП1 и БП2 снижают локомоцию животных. Поскольку в регуляции свободного поведения млекопитающих участвует моторная кора и двигательные структуры различных подкорковых уровней ЦНС [13, 14]. то. очевидно, что точкой приложения тестируемых соединений являются разнообразные медиаторные системы этих структур, обладающие высокой способностью реагировать на различные фармакологические воздействия.
По результатам теста вынужденного плавания (табл. 2) было установлено, что БП1 и БП2 в дозах 25. 50 и 100 мг/кг и сибазон значительно снижают период иммобильное™ (первого зависания), что указывает на депрессантный профиль тестируемых соединений. В пользу этого свидетельствует и снижение времени активного плавания. Таким образом, данные действия всех тестируемых веществ, полученные в тесте Порсолта. указывают на развитие наличие у животных депрессивногодобного состояния.
Таблица 2.
Влияние прошводных 1£-бешодпазеппна и фармпрепарата епбашна на
поведенческую активность крыс в тесте Порсолта (.* • Л' .у )
Показател и Контроль Сибазон Введение 2, 3. 4, 5-3-метил- тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг кг): Введение 2, 3, 4. 5-3-тетрагидро-1Н-1.5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг кг):
25 50 100 25 50 100
Латентный период 88,9 ± 10,5 14,4±4,8** Р = 0,001 56.0±1.3 Р = 0,2 8,0*3,0« Р=0,0001 6,6±1,3 р=0,0001 31,6ь8,3** Р = 0,001 6,4±0,9** Р=0,0001 5,4±0,9* * Р=0,0001
Активное плавание 141 ± 11.5 55,8±10,1* 1^0,001 95,4±7,1 Р=0,006 93,8±7,3* Р = 0,008 88,6±3,1* Р = 0,002 88,8Ш,4* Р = 0,01 77,4±10,0* Р = 0,002 61,41=15,9* Р = 0,004
Выпрыгивание 41.9 ±4.4 37.7 ±7.0 Р = 0,5 П&ОУ* Р = 0,0003 54,6±4,5* Р = 0,05 57,4±2,7* Р = 0,01 32.2±1,4 Р = 0.08 31,6 ±2,1 Р = 0,09 322 ±2*6 Р = 0.1
В пользу этого вывода свидетельствуют и данные, полученные при введении веществ с использованием продепрессантного теста подвешивание за хвост (табл. 3). Оказалось, все тестируемые вещества приводят к увеличению времени иммобильности, то есть увеличивается страх и тревога животного. Это свидетельствует о том. что вещества не обладают антидепрессантными свойствами.
Таблица 3.
Влпянпе прошводных 1,5-бен}одпа}еп11на п фармпрепарата епбаздна на
поведенческую активность крыс в тесте подвешивание }а хвост( т + 5 л-)
Показатели Контроль Сибазон Введение 2. 3. 4. 5-3-метил-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг/кг):
25 50 100
Латентный период 13.7 ± 3.2 56,1 ± 11,1* Р = 0.001 36,2 ± 5,9* Р = 0,005 23,2 ± 2,3* Р = 0,02 14.8 ± 1.7 Р = 0.3
Показатели Контроль Сибазон Введение 2, 3, 4, 5-3-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг/кг):
25 50 100
Латентный период 13.7 ± 3.2 56,1 ±11,1* Р = 0.001 14,0 ± 1,6 Р = 0,4 16.2 ±3.1 Р = 0.5 12.8 ±2.4 Р = 1.0
59
Результаты, полученные при использовании теста черно-белая камера. представлены в таблице 4. где видно, что при инъекции крысам БП1 происходит снижение частоты выглядываний и времени выходов, а в дозе 25 и 50 мг/кг - эти показатели изменяются недостоверно.
Таблица 4.
Влияние производных 1,5-бешодпа}еппна и фармпрепарата сибашна на поведенческую активность крыс в тесте черно-белая камера (д-15.г)
Показатели Контроль Сибазон Введение 2. 3. 4. 5-3-метил-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг кг):
25 50 100
Число выглядываний 4.1 ±0.8 3.0 ± 1.3 Р=0,1 1,4 ±0,3 * Р = 0,004 4,2 ± 0.4 Р =0.4 2,4 ± 0,3 * Р = 0,04
Время выходов 10.5 ± 5.7 4,2 ±4.2 Р=0,06 11.0 ±2.5 Р = 0.3 10.6 ± 3.5 Р = 0.5 2.6 ± 1.7 Р = 0.2
Показатели Контроль Сибазон Введение 2, 3. 4, 5-3-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2 она в дозах (мг кг):
25 50 100
Число выглядываний 4.1 ±0.8 3.0 ± 1.3 Р=0,1 4.6 ± 0.8 Р = 0,8 4.0 ± 0.7 Р = 0.7 6.0 ± 0.9 Р = ОД
Время выходов 10.5 ± 5.7 4.2 ± 4.2 Р=0.06 0,6 ± 0,4 Р = 0,01 4,6 ±3,06 Р = 0,03 21,2 ±7,0 Р = 0,03
При введении БП2 время выходов уменьшается, а в дозе 100 мг/кг число Выглядывании и время выходов увеличивается, что свидетельствует о проявлении анксиолитических свойств у данного вещества, а сибазон в данном тесте не проявляет себя как анксиолитик.
ВЫВОДЫ
1. В тесте открытое поле 2.3,4.5-3-метил-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-2-он и 2,3.4,5-3-тетрагидро-Ш-1,5-бензодиазепин-2-он в высокой дозе 100 мг/кг проявляют анксиолитические и седативные свойствами, превышающие по силе действия сибазон, и не обладают антистрессорным действием.
2. По данным тестов Порсолта и подвешивание за хвост производные 1,5-бензо.ша кмпIп-///-2-она и фармпрепарат сибазон не обладают антидепрессантными свойствами, а наоборот, способны усугублять депрессию крыс.
3. Анализ результатов, полученных в тесте черно-белая камера показал, что только 2.3.4.5-3-тетрагидро-1Н-1.5-бензодиазепин-2-он только в дозе 100 мг/кг может обладать анксиолитическим свойством.
Список литературы
1. Смулевич А.Б., Иванов С В.. Дробнжев М.Ю. Бензодиазепины: история и современное состояние проблемы Жури. Невропат. И психиатрии. - 1998. - Т.98. № 8. - С. 4-13.
2. Argyropoulus S.V.. Sand ford J.J., Nutt DJ. The psychobiology of anxiolytic drag. Part 2: Pharmacological treatments of anxiety 7 Pharmacol. And Therapeutics. - 2000. -Vol. 88. - P. 213-227.
60
3. Соломко З.Ф.. Кост А Н. 1,5-бензодиазепннин / Химия гетероциклических соединений. - 1975. -№11.-С. 1443-1463.
4. Андронати С.А., Яворский А.С., Чепелев В.М.. Механизм действия анксиолитических. противосудорожных и снотворных средств. - Киев. Наукова думка. 1988. - 256 с.
5. Богатский А.В., Андронати С.А., Головенко Н.Я. Транквилизаторы. 1.4-бензодиазепиноны и родственные структуры. - Киев: Наукова думка, 1980. -278с.
6. Hall C.S. Emotional behavior in the rat Сотр. Psychol. - 1936. -V.18. - P. 385^103.
7. Porsolt R.D., M.Le Pinchón, M.Jalfre. Depression: a new animal model sensitive to antidepressant treatments Nature. - 1977. - V. 266. - P. 730-732.
8. Porsolt R.D., R.A.McArthur, A.Lenegre. Psychotropic screening procedures: In: Methods in Behavioral Pharmacology, Ed. F. van Haaren. Elsevier, New York. - 1993. - P. 23-51.
9. Лапин И Г. Модели тревоги на мышах: оценка в эксперименте и критика методики 7 Экспер. клин, фармакол. - 2000. - Т.63, №3. - С. 58-62.
10. Лапин И.П.. Уменьшение частоты выглядываний из темного отсека единственный постоянный показатель влияния анксиогенов на поведение мышей в камере «свет-темнота» Журнал ВНД им. И.П.Павлова. - 1999 - Т.49. № 3. - С. 521-526.
11. Haefely W. The role of GAB A in anxiolytic antidepressant drug action Experimental approaches to anxiety and depression. Willey and Sons. - 1992. -P. 151-168.
12. Greenshaw A.J., Nguyen T V., Sanger D.J. Animal model for asessing anxiolytic, neuroleptic and antidepressant drug action. In: Neuromethods (V.10, Analysis of Psychiatric Drugs) Eds A. Boulton. G. Baker, R. Coutts, Humana press. Clifton. 1988. - P. 379-427.
13. Калуев A.B. Стресс, тревожность, поведение. Киев: Энигма. 1998. -256 с.
14. Суворов Н.Ф.. Шуваев В Т. Участие базальных ганглиев в организации поведения // Рос. физиол. журнал. -2002. - Т. 81. №10. - С. 1233-1240.
Коренюк 1.1., Гамма Т.В. Ладиггяа Т.М., Баевсъкии М.Ю., Баевсъкии О.М. Фармаколопчний профшь новосинтезованих производных 1,5-бензодиазепин-2//-2-она при внутрибрюшинном введении крысам Вчеш записки Тавршського нацюнального ушверситету ím. B.I. Вернадського. Сер1я „Бюлопя, xímíh". - 2007. - Т. 20 (59). - № 4. - С. 56-61.
С использованием серии стресс-тестов определен фармакологический профиль новосинтезированных поздних 1,5-бензод1азешн-.Щ-2-ону при внутршньочеревинному введенш щурам. Показано, що 2.3.4.5-3-метил-тетрапдро-1Н-1.5-бензод1азетн-2-он та 2.3.4.5-3-тетрапдро-1Н-1.5-бензод1азешн-2-он в високш дета (100 мгкг) мають анксиолтмш i седативш властивостг перевершуючи по cimi ди сибазон. однак щ речавини не здшснюють антистресорно! дй.
KlUOHoei слова: 1,5-бензод1азеп1ни. в1дкрите поле, тест Порсолта, чорно-бгча камера, шдв1ш> вання за xbíct. щури.
KoremmkI.I., Gamma Т.Т'., Ladigina Т.М., BaevskyM.Yu., Baevsky A.M. Phamiacological profile of l,5-benzodiazepine-i//-2-on newly sjnthesized derhates under intraperitoneal injection in rats
Uchenye zapiski Tavricheskogo Natsionalnogo Universiteta im. V. I. Vernadskogo. Series «Biology, chemistry». - 2007. - V.20 (59). - № 4. - P. 56-61.
A series of stress-tests determined the pharmacological profile of 1.5-benzodiazepine-7//-2-on newly synthesized derivates under intraperitoneal injection in rats. High dosage (lOOmg/kg) of 2,3,4.5-3-methyl-tetragydro-lH-1.5- benzodiazepine -2-on and 2,3,4,5-3- tetragydro-lH-1,5- benzodiazepine -2-on exhibited anxiolitic and sedative properties, higher than those of sibazone, though had not the anti-stress effect. Keywords 1,5-benzodiazepines, open field, Porsolt test, black-and-white camera, tail hanging, rats.
Поступила в редакцию 20.11.2007 г.
61
