CC BY
121
(22)
УДК 547.587.11:615.212.4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЖАРОПОНИЖАЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ
С. В. Лисина, А. К. Брель, Л. С. Мазанова, А. А. Спасов
Кафедра химии, кафедра фармакологии ВолГМУ
Синтезированы новые производные салициловой и ацетилсалициловой кислот. Исследованы их жаропонижающая активность и токсичность. Некоторые новые производные имеют выраженную жаропонижающую активность при низкой токсичности.
Ключевые слова: салициловая кислота, аспирин, ацетилсалициловая кислота, жаропонижающая активность, ЛД50.
INVESTIGATION OF ANTI-PYRETIC ACTIVITY OF NEW DERIVATIVES OF SALICYLIC ACID
S. V. Lisina, A. K. Brel, L. S. Mazanova, A. A. Spasov
Abstract. New derivatives of salicylic acid were synthesized by esterification and nucleophilic substitution reactions. These derivatives were tested for anti-pyretic activity and toxicity. Some of them demonstrated a high anti-fever activity and low toxicity.
Key words: salicylic acid, aspirin, acetylsalicylic acid, anti-pyretic activity, LD50.
Производные орто-оксибензойной кислоты (салицилаты) вошли в клиническую практику с 1876 г. и повсеместно применяются до настоящего времени. Одним из таких препаратов салициловой кислоты (СК) является аспирин (ацетилсалициловая кислота) [1]. СК и ее производные представляют особый интерес в плане поиска новых обезболивающих, жаропонижающих, антисептических и противовоспалительных средств. Синтез новых производных путем фосфорилиро-вания, алкилирования СК и ее производных эпоксидами, спиртами и галогеналкилами позволит получить лекарственные препараты с более широким фармакологическим эффектом и ослабленным побочным действием.
Противовоспалительное, жаропонижающее и анальгезирующее действие связано с неизбирательным торможением активности циклоокси-геназ, регулирующих синтез простагландинов [1]. В результате не образуются простагландины, обеспечивающие формирование отека и гипе-ральгезии. Снижение содержания простагландинов в центре терморегуляции приводит к снижению температуры тела вследствие расширения сосудов кожи и возрастания потоотделения. Следует отметить, что жаропонижающий эффект салицилатов проявляется только при лихорадке, на нормальную температуру тела салицилаты не влияют. Ацетилсалициловая кислота (АСК) -пролекарство, в организме разлагается с образованием СК [2].
Из особенностей физиологического действия салицилатов важно отметить и другие эф-
фекты, например такие как: гипогликемизирую-щий - позволяющий назначать их больным сахарным диабетом, отсутствие задержки жидкости, прямое стимулирование дыхательного центра и, наконец, понижение наклонности к тромбообра-зованию в связи с торможением агрегации тромбоцитов и некоторым уменьшением синтеза протромбина под влиянием АСК [3].
Однако салицилаты имеют побочные действия: гастралгия (или гастропатия), коагулопатия, нарушение функции почек и/или печени как результат сужения сосудов и ухудшения кровотока из-за блокады синтеза простагландина Е2 и про-стациклина, обострение бронхиальной астмы по причине бронхоспазма за счет снижения простагландина Е2 и увеличения продукции лимфоцитов, аллергические реакции (кожная сыпь, ан-гионевротический отек, бронхоспазм), тромбоци-топения, анемия, лейкопения, синдром Рейе (энцефалопатия и острая жировая дистрофия печени с быстрым развитием печеночной недостаточности), формирование на основе гаптеново-го механизма "аспириновой астмы" и "аспирино-вой триады" (сочетание бронхиальной астмы, рецидивирующего полипоза носа и околоносовых пазух и непереносимости АСК) [2].
Нами были получены новые производные СК и аспирина, являющиеся жирорастворимыми соединениями, которые испытали на жаропонижающую активность. Кроме такой активности, изучалась острая токсичность следующих наиболее активных соединений: бутилсалицилата (I),
OX O
диметил-р-(О-салицилоил)этилфосфоната (VI), аллилового эфира АСК (VII).
Xi = Н, Х2 = СН2СН2СН2СН3 (I) Xi = Н, Х2 = СН2СН3 (II) Xi = Н, Х2 = СН2СН(СНз)2 (III) Xi = Н, Х2 = СН2СН2СН2СН2СН3 (IV) OX Xi = Н, Х2 = СН2СН2Р(0)(0СН(СНз)2)2 (V) 2 Xi = Н, Х2 = СН2СН2Р(0)(0СНз)2 (VI) Xi = С(0)СНз, Х2 = СН2СН=СН2 (VII) Xi = Н, Х2 = СН—НС—СН2 (VIII)
V
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Исследовать жаропонижающую активность новых производных салициловой кислоты.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Соединения I—VI получены методом этери-фикации СК алифатическими и фосфорсодержащими спиртами [5]. К смеси СК и соответствующего спирта медленно, при встряхивании прибавляют концентрированную серную кислоту (или пара-толуолсульфокислоты). Затем смесь нагревают 6-8 ч. Избыток спирта отгоняют, остаток промывают водой. Органический слой еще раз обрабатывают водой, концентрированным раствором К2С03 до щелочной реакции и вновь водой. Продукт сушат над безводным MgS04, фильтруют, перегоняют. При получении соеди-
нения I в качестве катализаторов применялась серная кислота, пара-толуолсульфокислота или ионообменная смола (Н+ КУ-2), изучено влияние катализатора на выход продукта.
Соединение VII получено методом взаимодействия галогенида с АСК в присутствии К2С03 в среде растворителя. Смесь АСК, аллилбромида, высушенного К2С03 и безводного ДМФА кипятят 8 ч. Затем добавляют 40 мл воды и экстрагируют эфиром. После отгонки растворителя технический продукт перегоняют (выход VII - 68,4 %).
Соединение VIII получено реакцией эпокси-дирования VII пероксидом водорода в щелочной среде [5]. К раствору аллилсалицилата, 35 %-го пероксида водорода в 20,0 мл этанола, охлажденному до 15 °С, прикапывают 6 М гидроксида натрия, поддерживая температуру 15-20 °С. По окончании прибавления смесь перемешивают 3 ч при 20-25 °С, затем промывают Н2О и экстрагируют эфиром. Эфирную фазу промывают водой, 3 %-м К! и высушивают над МдЭ04. Остаток после отгонки эфира перегоняют (выход VIII - 36,2 %).
Для подтверждения строения синтезированных соединений были изучены ЯМР-спектры (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика новых синтезированных соединений производных СК и АСК
Соединение Выход, % Т.кип., °С (2-5 мм рт. ст.) Брутто -формула п20 11D d20 4 Химический сдвиг, 5, м. д.
I 70,2 i26-i30 СцНи03 i ,5i 38 i,0253 6,70-7,78 м (4Н, фенилен), 4,35-4,46 д (2Н, О-СН2), i ,52-i ,64 м (4Н, СН2), 0,92-i,00 м (3Н, СН3), ii,i9с (iН, Ar-ОН)
II 42,8 98-i00 С9Н1003 i ,5220 i, 1299 6,34-7,30 м (4Н, фенилен), 3,89-4,29 д (2Н, О-СН2), i ,52-i ,64 м (4Н, СН2), 0,8i-i,30 м (3Н, СН3), 10,82 с (iН, Ar-ОН)
Ш 29.3 i28-i33 СцНи03 i,5i0i i,0i0i 6,87-7,85 м (4Н, фенилен), 3,90-4,13 м (2Н, О-СН2), 2,1 с (СН), 0,9-1,03 м (6Н, СН3), 10,8 с (1Н, Ar-ОН)
IV 57,7 i45-i47 С12Н1603 i ,5058 i ,0728 6,92-8,00 м (4Н, фенилен), 3,9-4,2 д (2Н, О-СН2), 1,38-1,76 м (6Н, СН2), 0,81 -0,93 м (3Н, СН3), 10,35 с (1Н, Ar-ОН)
V 3i,3 i80-i82 С^Н230бР i,49i0 i, 1388 6,84-7,80 м (4Н, фенилен), 4,42-4,71 д (2Н, О-СН2), 4,43-4,61 м (2Н, Р-СН2), 3,07-3,76 м (2Н, О-СН), 0,88-1,46 м (12Н, СН3), 10,96 с (1Н, Ar-ОН)
VI 43, i 178-i 79 СЦН1506Р i ,4992 i ,23i i 6,92-8,04 м (4Н, фенилен), 4,34-4,47 м (2Н, О-СН2), 2,25-2,46 м (2Н, Р-СН2), 3,64-3,74 т (6Н, О-СН3), 11,02 с (1Н, Ar-ОН)
VII 68,4 i30-i3i С12Н1204 i,5i45 i,i2i4 6,95-8,07 м (4Н, фенилен), 4,55-4,62 м (2Н, СН2), 5,86-6,0 м (1Н, НС=С), 4,975,11 м (2Н, С=СН2), 2,08 с (3Н, СН3)
VIII 36,2 i02-i05 С12Н1205 i ,5340 i ,24i i 6,95-7,93 м (4Н, фенилен), 3,97-4,15 м (2Н, СН2), 2,84-3,04 д (2Н, О-СН2),
3,86-3,89 м (1Н, НС-О), 2,26 с (3Н, СН3)
Спектры ЯМР Н1 регистрировали на спектрометре "Tesla BS-567 A" (100 МГц) в растворах четыреххлористого углерода, ацетона-D^ внутренний стандарт - гексаметилдисилоксан. Для интерпретации спектров использовали лицензионный программный продукт фирмы "Advanced Chemistry Development Inc." (Торонто, Онтарио, Канада) под коммерческим названием "ACD/HNMR Predictor Pro v. 3.00". Чистоту и индивидуальность соединений подтверждали методом тонкослойной хроматографии на пластинах "Silufol UV-254".
Изучение жаропонижающих свойств новых химических соединений проводили в сравнении с АСК и СК, которые вводились в дозе 50 мг/кг в виде масляных растворов. Исследуемые соединения вводили в эквимолярных количествах по АСК. Лихорадочную реакцию вызывали подкожным введением 20 %-й суспензии пекарских дрожжей в дозе 1 мл/кг. Исследуемые соединения вводили через зонд внутригастрально на фоне максимального повышения температуры тела при экспериментальной лихорадочной реакции. Эксперименты проведены на 36 белых беспородных крысах-самках массой 200-230 г, случайным образом поделенных на экспериментальные и контрольные группы. В 2 контрольных группах было по 6 животных, в опытных - по 3. Опытных групп было 8. В каждой опытной группе животные получали новое синтезированное вещество на фоне развившейся гипертермической реакции (через 18 часов после введения пироге-на). Ректальную температуру измеряли цифровым электротермометром фирмы "OMRON" (Германия) до введения пирогена (исходная температура) и через 18 ч после введения пирогена, когда отмечали максимальное повышение температуры. По разнице этих измерений оценивали гипертермическую реакцию. Жаропонижающее действие оценивали по уменьшению гипертермической реакции через 2 ч после введения исследуемого вещества. Для уточнения длительности действия новых производных СК и АСК регистрировали динамику изменения температуры в течение 5 ч [4]. Результаты проведенных исследований подвергнуты статистической обработке, достоверность различий оценивали с помощью критерия Стьюдента.
Изучение острой токсичности новых производных СК и АСК изучалось на 40 белых мышах массой 16-18 г. Изучаемые вещества вводили в виде масляных растворов внутрижелудочно с помощью зонда. После однократного введения вещества за животными наблюдали в течение 2 недель; в первый день после введения животные находились под непрерывным наблюдением, в последующие дни наблюдения проводи-
лись утром и вечером. Внешний вид животных соответствовал норме, в поведенческих реакциях и двигательной активности мышей не было отклонений [4]. Вещества исследовали в дозах от 1000 до 6000 мг/кг. При расчете ЛД50 использовали классический метод Литчфилда и Вилкок-сона [4] с использованием регрессионного анализа (Microsoft Excel).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На основании проведенных исследований установлено, что все испытанные соединения оказывают жаропонижающее действие различной степени выраженности и длительности.
Через 2 ч после введения вещества I температура тела крыс понизилась на 1,1 °С, т. е. по жаропонижающей активности вещество I через 2 ч после введения по эффекту равно СК (-1,04 °С) и несколько превосходило АСК (-0,78 °С, табл. 1). Через 3 и 4 ч после введения жаропонижающее действие вещества I усиливалось, температура снижалась на 1,37 °С через 3 ч и на 1,33 °С через 4 ч, что составляло 3,48 и 3,38 % относительно температуры тела животных на фоне гипертермической реакции. Через 5 ч температура оставалась сниженной на 1,07 °С, что составляло 2,71 % относительно температуры тела животных на фоне развившейся гипертермии.
Таблица 2
Влияние новых производных СК и АСК на температуру тела животных с экспериментальной гипертермией
Вещества Гипотермическая реакция, Д °С
2 часа 3 часа 4 часа 5 часов
СК -1,04* -0,68* -0,64* -0,6*
АСК -0,78* -0,65* -0,67* -0,83*
I -1,1* -1,37* -1,33* -1,07*
II -0,27 0,03 -0,43 -0,2
III -0,37 -0,37 -0,27 -0,27
IV -0,77* -0,23 -0,43 -0,38
V -1,03* -0,9* -0,83* -0,4
VI -1,47* -1,27* -1,03* -0,93*
VII -0,80 -1,85* -1,73* -1,53*
VIII -0,87 -0,97* -0,87* -0,63*
* - достоверно при р < 0,05.
При изучении жаропонижающей активности вещества VI температура тела через 2 ч после введения снижалась на 1,47 °С (табл. 2), что составляло 3,72 % относительно температуры тела
животных на фоне развившейся гипертермии и по эффективности превосходило СК и АСК. При последующем наблюдении за животными в течение 5 ч температура тела под воздействием изучаемого вещества постепенно снижалась, но разница показателей температуры относительно исходного состояния при гипертермической реакции была выше, чем под воздействием СК и АСК.
Под воздействием вещества V температура тела через 2 ч после введения достоверно снижалась на 1,03 °С, что составляло 2,69 % относительно температуры тела животных на фоне гипертермической реакции и по эффективности соответствовало салициловой кислоте. При последующем наблюдении температура тела восстанавливалась постепенно. Так, через 3 ч температура достоверно оставалась сниженной на 0,9 °С, а через 4 ч - на 0,83 °С, что по эффективности равно соответственно 2,34 и 2,17 % относительно температуры тела животных на фоне гипертермической реакции, то есть жаропонижающее действие под воздействием вещества V было выражено более отчетливо, чем под воздействием СК и АСК в течение 4 часов. Через 5 ч температура тела восстановилась практически до исходной температуры тела при гипертермической реакции.
Под воздействием веществ VII и VIII температура тела через 2 ч после их введения не достоверно снижалась соответственно на 0,80 и 0,87 °С, что составляло 2,04 и 2,18 % относительно температуры тела животных на фоне гипертермической реакции, и по эффективности они были равны АСК и уступали СК. При последующем наблюдении температура тела под воздействием веществ VII оставалась сниженной. Через 3 ч температура снизилась на 1,85 °С (4,72 %), через 4 ч - на 1,73 °С (4,43 %). Достоверное снижение температуры было через 5 ч после введения на 1,53 °С (3,91 %), то есть вещество VII оказывало жаропонижающее действие, но гипотермический эффект развивался медленнее, чем под воздействием СК.
Под воздействием вещества VIII температура тела в течение первых двух часов понижалась медленнее, чем под воздействием СК, но в последующие два часа температура понижалась более выраженно, чем под воздействием СК и АСК. Так через 3 ч температура достоверно снижалась на 0,97 °С (2,43 %), через 4 ч - на 0,87°С (2,18 %). Через 5 ч жаропонижающее действие вещества VIII было равно СК.
У двух новых производных СК выраженная
жаропонижающая активность выявлена очень слабо. Так, у веществ III и IV жаропонижающая активность была ниже, чем у препаратов сравнения - СК и АСК в течение пяти часов после введения изучаемых соединений. Вещество II не оказывало жаропонижающего действия через 2 ч после введения.
Острая токсичность (ЛД50) некоторых новых производных СК находится в пределах 2296,813846,70 мг/кг (табл. 3).
Таблица 3
Показатели острой токсичности наиболее активных производных СК и АСК через 24 ч после однократного введения
Производные СК и АСК ЛД50, мг/кг
Соединение I Соединение VI Соединение VII 3846,7 (7584,197-1951,067) 2296,817442 (4643,183-1136,154) 2679,290 (4448,58-1613,68)
Согласно литературным данным, ЛД50 АСК при пероральном введении белым мышам равняется 250 мг/кг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сравнение показывает, что новые испытуемые соединения в несколько раз менее токсичны, чем АСК (аспирин).
Таким образом, новые производные СК и АСК по жаропонижающему действию превышают СК и АСК (некоторые значительно) и могут представлять практический интерес. Наиболее выраженное и длительное жаропонижающее действие оказывают фосфорсодержащий эфир (вещество VI) и алифатические эфиры СК (вещество I) и АСК (вещество VII).
ЛИТЕРАТУРА
1. Абелев Г. И. Воспаление // Соросовский образовательный журнал. - 1996. - № 10. - С. 28-32.
2. Государственный реестр лекарственных средств. Т. II. Официальное издание. - М., 2004.
3. Машковский М. Д. Лекарственные средства: Пособие для врачей. Т. 2. - М., 2000. - 608 с.
4. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ: Метод. указания по изучению новых нестероидных противовоспалительных средств / Под общ. ред. чл.-корр. РАМН проф. Р. У. Хабриева. - М., 2005. -832 с.
5. Титце Л., Айхер Т. Препаративная органическая химия. Реакции и синтезы в практикуме органической химии и научно-исследовательской лаборатории. -М., 1999. - 704 с.
