CC BY
1
УДК 616-002.1:615.276-092.4 DOI 10.31684/25418475-2023-3-14
ОЦЕНКА АНТИНОЦИЦЕПТИВНОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ А-ЦИАНОТИОАЦЕТАМИДА НА МОДЕЛИ ОСТРОЙ ВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ
Луганский государственный медицинский университет им. Святителя Луки, г. Луганск,
Луганская Народная Республика
91045, Луганск, квартал 50-летия Обороны Луганска, 1Г
Бибик Е.Ю., Олейник И.С., Кривоколыско С.Г.
Резюме
Проведена оценка антиноцицептивной активности новых производных а-цианотиоацетамида в формалиновом тесте, отражающем острую воспалительную реакцию. Для исследования была использована стандартная модель острой воспалительной реакции: лабораторным животным вводили субплантарно 0,1 мл 5% раствора формалина (альгогена) в правую заднюю конечность. Исследуемые образцы а-циано-тиоацетамида вводили внутрижелудочно по 1 мл в дозе 5 мг/кг за 1,5 часа до проведения эксперимента. Препаратом сравнения был выбран Анальгин ОАО «Фармстандарт» в дозе 7 мг/кг. На протяжении одного часа после введения инъекции регистрировали количество болевых реакций согласно методике 4 типов поведенческой реакции. Нами выявлена потенциальная антиноцицептивная активность новых производных а-цианотиоацетамида, что обуславливает возможность их разработки в перспективе. Ключевые слова: антиноцицептивная активность, производные а-цианотиоацетамида, формалиновый тест, парацетамол, индометацин, ацетилсалициловая кислота, нимесулид, боль.
EVALUATION OF ANTINOCICEPTIVE ACTIVITY OF NEW DERIVATIVES A-CYANOTHIOACETAMIDE IN AN ACUTE INFLAMMATORY RESPONSE MODEL
St. Luke Lugansk State Medical University, Lugansk, Russia
91045, Lugansk, LPR, Quarter of the 50-letiya Oborony Luganska, 1g
Bibik E.Yu., Oleinik I.S., Krivokolysko S.G.
Abstract
The antinociceptive activity of new derivatives of a-cyanothioacetamide was evaluated in the formalin test, which reflects an acute inflammatory reaction. For the study, a standard model of an acute inflammatory reaction was used: laboratory animals were subplantarly injected with 0.1 ml of 5% formalin (algogen) into the right hind limb. The a-cyanothioacetamide samples studied were injected intragastrically at 1 ml at a dose of 5 mg/kg 1.5 hours before the experiment. The comparison drug was chosen as Analgin JSC "Pharmstandard" at a dose of 7 mg/kg. For one hour after injection, the number of pain reactions was recorded according to the method of 4 types of behavioral response. We have identified the potential antinociceptive activity of new derivatives of a-cyanothioacetamide, which allows them to be used for a detailed study.
Keywords: antinociceptive activity, derivatives of a-cyanothioacetamides, formalin test, paracetamol, indometha-cin, acetylsalicylic acid, nimesulide, pain.
Введение
Распространенность патологий, которые сопровождаются болевым синдромом и требуют применения болеутоляющих лекарственных средств в современном мире постоянно возрастает. К таким заболеваниям можно отнести ревматические болезни, воспалительные и дегенеративные заболевания опорно-двигательного аппарата, головную, а также зубную боль. Около 40% обращений к врачу общей практики обусловлены возникновением характерного болевого синдрома слабой и умеренной интенсивности, и более 70% посещений лечебно-профилактических учреждений происходит из-за наличия у больного выраженной острой боли [1, 2]. Высокая эффективность нестероид-
ных противовоспалительных средств (НПВС) при купировании болевого синдрома не подвергается сомнению. НПВС обладают противовоспалительной, обезболивающей и жаропонижающей активностью. Вследствие этого, НПВС являются неотъемлемым средством патогенетического воздействия на боль и воспаление любой этиологии [4, 5]. Входящие в состав НПВС компоненты относятся к различным химическим классам, что обуславливает их фар-макокинетические и фармакодинамические отличия [3]. Цианотиоацетамид представляет собой легкодоступный и полифункциональный реагент, который широко используется в синтетической органической химии. Различные производные а-цианотиоацетамида по резуль-
татам виртуального биоскрининга (нами использовалась программа SwissTargetPrediction [http://swisstargetprediction.ch/index.php]) имеют обширный список возможных биомишеней, поэтому их следует считать перспективными образцами для синтеза новых лекарственных препаратов с разнообразными фармакодина-мическими эффектами.
Начиная с 2014 года нами был получен большой объем материала о разнообразных биологических свойствах дериватов циано-тиоацетамида. После проведенного виртуального биоскрининга новых производных а-цианотиоацетамида нами были отобраны 8
потенциально новых образцов для фармако-коррекции болевого, воспалительного или лихорадочного синдромов [6-9].
Структура, а также химическое строение новых синтезированных образцов представлены на рисунке 1. Исходя из результатов биоскрининга, данные соединения можно рекомендовать для дальнейших доклинических исследований в опытах на лабораторных крысах в различных классических фармакологических тестах по изучению болеутоляющей и противовоспалительной активности, а также возможной антипиретической активности.
Рисунок 1. Структура и химическое строение производных а-цианотиоацетамида
Цель исследования: изучить антиноци-цептивную активность восьми образцов новых производных а-цианотиоацетамида в классическом формалиновом тесте.
Материалы и методы
Эксперимент реализован на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 240-270 г, группы
формировались методом случайной выборки по 10 особей. Исследование проводилось на базе кафедры фундаментальной и клинической фармакологии ГУ ЛНР «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки». Животные содержались в соответствии со всеми требованиями:
- температура окружающей среды 22-24°С;
- режим освещения естественный;
- относительная влажность воздуха 40-50%.
Весь экспериментальный процесс проводился в соответствии с правилами качественной лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (Приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23 августа 2010 г. №708н), а также правилами и Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997).
Перед началом эксперимента группы животных были тщательно осмотрены. При проведении собственно практической части эксперимента мы учитывали их массу, возраст, двигательную активность и состояние шерстяного покрова.
Экспериментальные животные были распределены на три группы:
1) контрольную (с моделированием острой воспалительной реакции без фармакокоррек-ции болевого синдрома);
2) референтную (получали внутригастрально ненаркотический анальгетик метамизол натрия (Анальгин) в дозе 7 мг/кг за 1,5 часа до введения альгогена под подошвенный апоневроз);
3) восемь опытных групп (каждой группе вводили новые образцы производных а-цианотиоа-цетамида в дозе 5 мг/кг внутрижелудочно за 1,5 часа до введения используемого раствора формалина в качестве альгогена).
Оценка теста осуществлялась в строгом соответствии с руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств под редакцией А.Н. Миронова. На протяжении часа после подапоневротического введения 0,1 мл 5% формалина мы регистрировали число болевых реакций в виде грызения инъецированной лапки и постукивания ей о дно клетки.
Период экспериментальных наблюдений был разделен на две фазы:
1) I фаза - первые 5-10 минут;
2) II фаза - с 30 по 50 минуту.
Общеизвестно, нестероидные противовоспалительные препараты подавляют только II фазу (с 30 по 50 минуту), а местные анестетики - только I фазу (первые 5-10 минут). В свою очередь, наркотические анальгетические средства способны подавлять сразу обе фазы острой воспалительной реакции.
На протяжении часа после введения формалина регистрировали число болевых реакций согласно методике 4 типов поведенческой реакции:
1) 0 - отсутствие реакции на введение альго-гена;
2) 1 - инъецированная лапа на поверхности клетки, но лабораторные животные на нее не опираются;
3) 2 - лапа с воспалительной реакцией приподнята;
4) 3 - лапа активно облизывается и/или грызется.
Полученные результаты исследуемых образцов сопоставляли с таковыми в контрольной группе и группе сравнения.
Результаты и обсуждение
В I фазе эксперимента у крыс контрольной группы (без предварительной фармакокор-рекции острого болевого синдрома) наблюдается третий тип поведенческой реакции. Лабораторные животные контрольной группы сразу же после введения раствора формалина вели себя агрессивно, враждебно по отношению к особям своей группы, издавали громкие звуки, активно грызли и облизывали правые задние лапки, кидались на корнцанг экспериментатора. В течение II фазы у экспериментальных животных контрольной группы также отмечается громкий писк, повышенная двигательная активность, лапа при этом приподнята над поверхностью клетки, они ее активно грызут и облизывают. Только спустя два часа после начала наблюдений поведение животных начинает стабилизироваться, третий тип поведенческой реакции постепенно сменяется на второй.
Анализируя наблюдения за лабораторными животными референтной группы, следует отметить, что в первые секунды наблюдения и до 5-6 минут все крысы данной группы ведут себя возбужденно, издают громкий писк, интенсивно грызут, а также облизывают правую заднюю лапку, что характеризует третий тип поведенческой реакции. Начиная с 25-й минуты наблюдения за крысами этой группы, 5 из 8 опытных животных изредка опускают правую заднюю лапку на дно клетки, но сразу же ее отдергивают. Можно сделать вывод, что для них характерен второй тип поведенческой реакции. На 30-той минуте после введения раствора 5% формалина в апоневроз все животные группы сравнения держат правую заднюю лапку поднятой, облизываний не замечено. На 60-той минуте все опытные крысы уже не издают громких звуков, правая задняя конечность располагается на поверхности клетки у четверых крыс из восьми, но животные на нее не опираются, что соответствует первому типу поведенческой реакции.
Изучение антиноцицептивной активности 8 новых, полученных в процессе многокомпонентного синтеза соединений в классическом формалиновом тесте, подтвердило наличие у них обезболивающих свойств различной степени выраженности в сравнении с анальгином.
Близкую с лабораторными крысами группой сравнения динамику отражения поведенческих реакций мы обнаружили у животных опытной группы, получавших образцы с лабораторными шифрами ^2-122 и ^2-141 внутригастрально в дозе 5 мг/кг за 1,5 часа до инъекции формалина. На протяжении I фазы животные вели себя очень активно, возбужденно, облизывали и интенсивно грызли инъецированную лапку. С 6-й по 10-тую минуту не опускали лапку, держали приподнятой, что соответствует третьему типу поведенческой реакции. К началу II фазы на 30-той минуте четыре из восьми крыс уже опускают заднюю правую лапку на поверхность дна клетки, но не опираются на нее - второй тип поведенче-
ской реакции классического формалинового теста. На 50-той минуте эксперимента уже все животные, получавшие соединения с шифрами ^2-122 и ^2-141, демонстрируют первый тип поведенческой реакции.
Группы крыс, получавших новые производные дигидропиридина под шифрами ^2-133 и ^2-128, показали, что на 5-той минуте 80% экспериментальных животных ведут себя спокойнее, нежели крысы группы, получавшие референтный препарат. Правую заднюю инъецированную конечность не облизывают, но держат ее приподнятой, иногда прижимая к туловищу. Во второй фазе нашего эксперимента все экспериментальные животные также демонстрируют второй тип поведенческой реакции классического формалинового теста по изучению анальгетической активности.
Введение с профилактической целью деривата а-цианотиоацетамида с лабораторным шифром ^2-168 внутрижелудочно в дозе 5 мг/ кг крысам пятой опытной группы показало проявление второго типа поведенческой реакции и в первой, и во второй фазе эксперимента.
Оригинальный дериват а-цианотиоацетами-да ^2-123 в спектре своих фармакодинамиче-ских эффектов демонстрирует высокой степени выраженности антиноцицептивные свойства. На протяжении I фазы на 5-10-той минутах крысы ведут себя агрессивно, все животные активно облизывают инъецированную лапку. Уже на 15-той минуте нами зафиксирован второй тип поведенческой реакции: правая задняя лапка приподнята над твердой поверхностью клетки и прижата к туловищу, облизываний не замечено. С 30-той минуты эксперимента все животные, получавшие с профилактической целью образец ^2-123, держат дистальный отдел правой задней свободной конечности на поверхности дна клетки, однако не опираются на нее. Соответственно регистрируется 1 тип поведенческой реакции согласно определенной по методологии этого экспериментального теста шкалы.
Наиболее выраженной анальгетической активностью в данном эксперименте обладают производные цианотиоацетамида с шифрами ^2-139 и ^2-149. В первой фазе на 5-той минуте наблюдения после введения 0,1 мл раствора формалина в подапоневротическое пространство правой задней конечности все крысы обеих опытных групп стоят на инъецированных лапках, устойчиво опираясь на них. Такая же картина наблюдается и до 10-й минуты исследования. На протяжении эксперимента во время второй фазы на 30-той минуте после инъекции формалина животные, получавшие внутригастрально образец ^2-139, проявляли раздражительность и чувствительность к внешним факторам окружающей среды. Правую заднюю лапку поднимали при дотрагивании к поверхности дна клетки. В дальнейшем на 50-той и 60-той минутах наблюдения все животные данных двух опытных групп отдергивают лапку при постановке ее на дно клетки, что соответствует второму типу поведенческой реакции эксперимента.
Заключение
Исходя из результатов нашего исследования анальгетической активности новых производных а-цианотиоацетамида на классической модели воспалительной реакции, можно сделать вывод, что лидерами по антиноцицептив-ной активности являются приведенные ниже соединения:
- d02-123 (5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-2-methyl-6-[(2-oxo-2-{[3-(trifluorometh-yl)phenyl]amino}ethyl)thio]-1,4-dihydropyri-dine-3-carboxamide);
- d02-139 (5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-6-({2-[(4-methoxyphenyl)amino]-2-oxoeth-yl}thio)-2-methyl-l,4-dihydropyridine-3-carbox-amide);
- d02-149 (6-[(2-anilino-2-oxoethyl)thio]-5-cy-ano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-2-meth-yl-1,4-dihydropyridine-3-carboxamide).
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы:
1. Насонов Е.Л., Насонова В.А. Фармакотерапия боли: взгляд ревматолога. Consilium medicum. 2000; 12(2): 7- 14.
2. Боль (практическое руководство для врачей). Под ред. Н.Н. Яхно, М.Л. Кукушкина. М.: Издательство РАМН, 2012. 512 с.
3. Данилов А.И., Литвинов А.В. Золотой фонд фармакологии (к 120-летию открытия ацетилсалициловой кислоты). Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2017; 16(4): 114-120.
4. Данилов А.И., Литвинов А.В., Козлов С.Н., Скотников А.С., Рожнова О.Г. Многоликая ацетилсалициловая кислота (к 120-летию создания антиагреганта). Клиническая фармакология и терапия. 2018; 27(1): 79-82.
5. Котова О.В. Существуют ли различия между нестероидными противовоспалительными препаратами? В центре внимания ниме-сулид. Лечащий врач. 2016; 10: 55.
6. Gfeller D., Michielin O., Zoite V. Shaping the interaction landscape of bioactive molecules. Bio-informatics. 2013; 29(23): 3073-3079. https://doi. org/10.1093/bioinformatics/btt540
7. Бибик И.В., Корокин М.В., Кривоколыско С.Г., Бибик Е.Ю., Фролов К.А., Доценко В.В. Определение острой пероральной токсичности тетрагидропиридонов и гексагидрохино-линов, производных а-цианотиоацетамида. Курский научно-практический вестник «Человек и здоровье». 2019; 4: 96-103. https://doi. org/10.21626/vestnik/2019-4/12
8. Бибик Е.Ю., Некраса И.А., Деменко А. В., Фролов К. А., Доценко В. В., Кривоколыско С.Г. Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18(3): 21-28. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-3-21-28.
9. Бибик Е.Ю., Сафонова А.А., Еремин А.В., Фролов К.А., Доценко В.В., Кривоколыско С.Г. Результаты исследований в фармакологии. 2017; 3(4): 20-25. https://doi.org/10.18413/2313-8971-2017-3-4-20-25.
References
1. Nasonov E.L., Nasonova V.A. Pharmacotherapy of pain: a rheumatologist's view. Consilium medicum. 2000; 12(2): 7- 14. (In Russ.)
2. Pain (a practical guide for physicians). Edited by N.N. Yakhno, M.L. Kukushkin. M.: Publishing house of the Russian Academy of Medical Sciences, 2012. 512 c.
3. Danilov A.I., Litvinov A.V. The golden fund of pharmacology (to the 120th anniversary of the discovery of acetylsalicylic acid). Bulletin of the Smolensk State Medical Academy. 2017; 16(4): 114120. (In Russ.)
4. Danilov A.I., Litvinov A.V., Kozlov SN, Skot-nikov AS, Rozhnova O.G. The many faces of acetylsalicylic acid (to the 120th anniversary of the an-tiaggregant). Clinical Pharmacology and Therapy. 2018; 27(1): 79-82. (In Russ.)
5. Kotova O.V. Are there differences between nonsteroidal anti-inflammatory drugs? The focus is on nimesulide. Treating Physician. 2016; 10: 55. (In Russ.)
6. Gfeller D., Michielin O., Zoite V. Shaping the interaction landscape of bioactive molecules. Bio-informatics. 2013; 29(23): 3073-3079. https://doi. org/10.1093/bioinformatics/btt540
7. Bibik I.V., Korokin MV, Krivokolosko SG, Bi-bik EY, Frolov KA, Dotsenko VV. Determination of acute oral toxicity of tetrahydropyridones and hexahydroquinolines, derivatives of a-cyanoth-ioacetamide. Kursk Scientific and Practical Bulletin "Man and Health". 2019; 4: 96-103. (In Russ.) https://doi.org/10.21626/vestnik/2019-4/12.
8. Bibik E.Y., Nekrasa I.A., Demenko A. V., Frolov K.A., Dotsenko V. V., Krivokolysko S.G. Bulletin of Siberian Medicine. 2019; 18(3): 21-28. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-3-21-28.
9. Bibik E.Y., Safonova A.A., Eremin A.V., Frolov K.A., Dotsenko V.V., Krivokolosko S.G. Results of research in pharmacology. 2017; 3(4): 20-25. (In Russ.) https://doi.org/10.18413/2313-8971-2017-3-4-20-25.
Контактные данные
Автор, ответственный за переписку: Бибик Елена Юрьевна, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фундаментальной и клинической фармакологии, Луганский государственный медицинский университет им. Святителя Луки, г. Луганск. 91045, Россия, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, 1г
E-mail: [email protected]. Тел.: +79591071461 https://orcid.org/0000-0002-2622-186X Проведение экспериментальных работ - ПЭР; написание статьи - НС; редактирование статьи
- РС; оформление статьи - ОС.
Информация об авторах
Олейник Ирина Сергеевна, ассистент кафедры фундаментальной и клинической фармакологии, Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки, г. Луганск. E-mail: [email protected]. Проведение экспериментальных работ - ПЭР; написание статьи - НС; редактирование статьи
- РС; оформление статьи - ОС.
Кривоколыско Сергей Геннадиевич, д.хим.н., профессор, заведующий кафедрой фармацевтической химии и фармакогнозии, Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки; заведующий научно-исследовательской лабораторией «Химэкс», Луг-ГУ имени Владимира Даля, г. Луганск. E-mail: [email protected]. https://orcid.org/0000-0001-9879-9217 Проведение экспериментальных работ - ПЭР; написание статьи - НС; редактирование статьи - РС; оформление статьи - ОС.
Contact information Corresponding author: Elena Yu. Bibik, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Fundamental and Clinical Pharmacology, Lugansk State Medical University named after Saint Luke, Lugansk.
E-mail: [email protected]. Tel. +79591071461 https://orcid.org/0000-0002-2622-186X
Author information
Irina S. Oleinik, Assistant of the Department of Fundamental and Clinical Pharmacology, Lugansk State Medical University named after St. Luke's, Lugansk.
E-mail: [email protected]
Sergey G. Krivokolysko, Dr. Sci. (Chem.), Professor, Head of the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy, Lugansk State Medical University named after Saint Luke; Head of the Research Laboratory «ChemEx», Lugansk State University named after Vladimir Dahl, Lugansk.
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-9879-9217
Поступила в редакцию 05.04.2023 Принята к публикации 28.05.2023
Для цитирования: Бибик Е.Ю., Олейник И.С., Кривоколыско С.Г. Оценка антиноци-цептивной активности новых производных a-цианотиоацетамида на модели острой воспалительной реакции. Бюллетень медицинской науки. 2023; 3(31): 14-18. https://doi. org/10.31684/25418475-2023-3-14
Citation: Bibik E.Yu., Oleinik I.S., Krivokolys-ko S.G. Evaluation of antinociceptive activity of new derivatives a-cyanothioacetamide in an acute inflammatory response model. Bulletin of Medical Science. 2023; 3(31): 14-18. https://doi. org/10.31684/25418475-2023-3-14 (In Russ.)
