CC BY
49
УДК 615.012:615.21 + 547.876
ПОИСК НОВЫХ АНАЛЬГЕТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ В РЯДУ ПРОИЗВОДНЫХ ТЕТРАГИДРОПИРИДО[2,1-Ь][1,3,5]ТИДДИАЗИНА
THE SEARCH FOR NEW ANALGESICS IN THE SERIES OF TETRAHYDROPYRIDO[2,1-b][1,3,5]THIADIAZINE DERIVATIVES
Е.Ю. Бибик 1, К.А. Фролов 1'2, О.Г. Ярошевская 1, А.В. Деменко 1,
А.В. Девдера 1, В.В. Доценко 2'3, С.Г. Кривоколыско 1'3 E.Yu. Bibik 1, K.A. Frolov 12, O.G. Yaroshevskaya 1, A.V. Demenko 1, A.V. Devdera 1, V.V. Dotsenko 2,3, S.G. Krivokolysko 1,3
1) Луганский государственный медицинский университет Луганская Народная Республика, 91045, г. Луганск, кв. 50-летия Обороны Луганска, 1г
2) НИЛ «Химэкс», Луганский государственный университет имени Владимира Даля Луганская Народная Республика, 91034, г. Луганск, кв. Молодежный, 20А, корп. 7 3) Кубанский государственный университет Россия, 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149
1) Lugansk State Medical University Luhansk People's Republic, 91045, Lugansk, sq. 50 anniversaries of Defense of Lugansk, 1g
2) ChemEx Laboratory, Vladimir Dal' Lugansk State University Luhansk People's Republic, 91034, Lugansk sq . Youth, 20A, build. 7
3) Kuban State University Russia, 350040, Krasnodar, Stavropolskaya St., 149
Е-mail: kanclsmu@mail.ru
Ключевые слова: анальгетическая активность, производные тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина.
Key words: analgesic activity, tetrahydropyrido[2,l-b][l,3,5]thiadiazine derivatives.
Аннотация. Статья посвящена изучению новых биологически активных соединений на основе производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина. В результате фармакологических исследований обнаружены образцы с отчетливо выраженной анальгетической активностью, значительно превосходящей таковую у анальгина.
Resume. The article is devoted to the study of new biologically active compounds based on tetrahydropyrido [2,1-b] [1,3,5] thiadiazine derivatives. As a result of pharmacological studies, samples were found with clearly pronounced analgesic activity, which far exceeds such activity of analgin.
Введение
В настоящее время боль с одной стороны рассматривается как важнейший защитно-приспособительный механизм, с другой - это причина страданий, порой длительных и нестерпимих, для миллиардов жителей нашей планеты. С неоходимостью купировать болевой синдром различной интенсивности ежедневно сталкивается практикующий врач любой специальности ГГолубев, 20081. По приблизительным подсчетам около 90% всех патологических состояний человека сопровождаются болью [ВгеЫк, 20061. Согласно данным многочисленных научных исследований, около 6.5% населения регулярно испытывают ощущение боли, а приблизительно 45% становятся жертвами хронического болевого синдрома [Баринов, 2007]. Постоянная боль делает человека эмоционально и физически опустошенным и подавленным, оставляет в напряжении и тревоге, ограничивает подвижность и инвалидизирует.
Недостаточная эффективность анальгетиков в ряде случаев, а также значительное количество побочных эффектов у существующих ныне анальгетиков-антипиретиков (гепатотоксичность, гемато-токсичность и др.) стимулируют поиск новых анальгетических средств. В некоторых ситуациях, когда эффективность применяемых средств высока (опиоиды в послеоперационном периоде, НПВС при болях воспалительного характера и др.), целесообразность изыскания новых препаратов диктуется в первую очередь стремлением минимизировать побочные эффекты. Прогресс в этом направлении достигается за счет повышения избирательности действия (например, ингибиторы циклооксигеназы-2 в группе НПВС) или сочетания уже известных, но разных механизмов в действии одного вещества [Овечкин, 2006]
Именно поэтому на сегодняшний день остро стоит вопрос разработки, исследования и введения в клиническую практику новых эффективных, низкотоксичных и экономически доступных анальгетических препаратов нового поколения.
Цель исследования
Провести исследование анальгетической активности группы производных тетрагидропири-до[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина.
Материалы и методы исследования
Для исследований были отобраны производные тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина Subst. 1-15, описанные нами в работе [Dotsenko et al., 2014]:
,М ЕЮ
'I/ 8
У/ ^
ЗиБэ!:. 1. 8-{4-[(2-chloroЪenzyl)oxy]phenyl}-3-(2-ethoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyrido[2,l-
Ъ][l,3,5]thiadiazine-9-carЪonitrile
/Я
'(/ 8-
МеО 0
SuЪst. 2. 3-Ъenzyl-6-oxo-8-(з,4,5-trimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyтido[2,l-Ъ][l,3,5]thiadiazine-9-
carЪonitrile
N
МеО <1 8—\
Ме^-О^О^
ОМе О
Subst. 3.3-(2-fuтylmethyl)-6-oxo-8-(2,4,5-tтimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetтahydтo-2H,6H-pyтido[2,l-Ъ][l,3,5]thiadiazine-
9-caтЪonitтile
N ,с|
ОМе О
Subst. 4. 3-(з-chloтo-4-methylphenyl)-8-(2-methoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetтahydтo-2^,6^-pyrido[2,l-
Ь][l,3,5]thiadiazine-9-caтЪonitтile
/Я
МеО О
SuЪst. 5. 8-(4-ethoxy-3-methoxyphenyl)-3-(2-lluoтophenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetтahydтo-2^,6^-pyтido[2,l-
Ь][l,3>5]thiadiazine-9-carЪonitтile
^ //
ОМе О
Subst. 6. 3-(2-ethylphenyl)-8-(2-methoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetтahydтo-2^,6^-pyrido[2,l-Ь][l,3,5]thiadiazine-9-
caтЪonitтile
№ \ .8-
МеО
SuЪst. 7. 3-cyclohexyl-8-(4-methoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetтahydтo-2^,6^-pyrido[2,l-Ь][l,3,5]thiadiazine-9-
caтЪonitтile
МеО
МеО
/Г
SuЪst. 8. 8-(з,4-dimethoxyphenyl)-3-(4-lluoтophenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetтahydтo-2^,6^-pyrido[2,l-Ь][l,3,5]thiadiazine-
9-caтЪonitтile
С|
N
О
О
О
OEt O
Subst. 9. 3-cyclohexyl-8-(2-ethoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-b][l,3,5]thiadiazine-9-
carbonitrile N
MeO \ S^
\=/ \—/ MeO O
Subst. 10. 3-(2,4-dimethoxyphenyl)-8-(3,4-dimethoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-
b][l,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile
//N
MeO <( S—\ /=\
_yN OMe
MeO^ N)-( N^ ;-/
\=/ \—/ MeO
MeO O
Subst. 11. 3-(2,4-dimethoxyphenyl)-6-oxo-8-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-
b][l,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile
//N
MeO К S—^
MeO- / ^-(
EtO
OMe O
Subst. l2. 3-(2-ethoxyphenyl)-6-oxo-8-(2,4,5-trimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-
b][l,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile EtO Y .S \ /—\
O
Subst. l3. 3-cyclohexyl-8-(3-ethoxy-4-hydroxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-b][l,3,5]thiadiazine-
9-carbonitrile
//N
„ хч H74i"OMe
MeO—( )-( N^ )-/
MeO
OMe O
Subst. l4. 3-(2,4-dimethoxyphenyl)-6-oxo-8-(2,4,5-trimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2^,6^-pyrido[2,l-
b][l,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile
Subst. l5. 8-{4-[(2-chlorobenzyl)oxy]phenyl}-3-mesityl-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2^, 6^-pyrido[2,l-b][l,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile
Рис. l. Структурные формулы веществ, отобранных для проведения скрининга на анальгетическую активность Fig. l. The structural formulas of compounds selected for screening for analgesic activity
В сотрудничестве с коллегами из ФГБОУ ВО МГУ имени М.В. Ломоносова и ФГУП ПИПВЭ имени М.П. Чумакова РАМН при испытаниях in vitro нами ранее была обнаружена высокая антивирусная активность ряда производных тетрагидропиридо^д-У^з^тиадиазина в отношении представителей рода Flavivirus (вирус клещевого энцефалита, вирус Повассан). В испытаниях in vivo (на мышах) практически все вещества этой группы показали низкую общую токсичность [Osolodkin et al., 20l3].
Настоящие биологические исследования проводились на 72 белых беспородных половозрелых крысах обоего пола массой 170-210 г в осенний период в сертифицированной фармакологической лаборатории ГУ «Луганский государственный медицинский университет».
Животные в течение всего срока исследования содержались в условиях вивария ГЗ «Луганский государственный медицинский университет» на стандартном рационе не более шести особей в клетке в соответствии с правилами работы с лабораторными животными. Условия содержания животных и манипуляции, проводившиеся с ними, соответствовали требованиям, содержащимся в методических рекомендациях по этической экспертизе биомедицинских исследований [Белоус, 2005]. Перед началом эксперимента все животные были тщательно осмотрены, учитывались их вес, возраст, двигательная активность и состояние шерстяного покрова. После внешнего осмотра и отбраковки крыс начинали эксперимент одновременно с контрольной, референтной и подопытными группами животных.
В эксперименте использовали минимально допустимое для статистической обработки и получения достоверных результатов общепринятое количество животных (по 6 в группе), а также минимальное для достижения цели и решения задач исследования количество экспериментальных групп, т.е. общее количество животных.
Для изучения механизма периферического анальгезирующего действия препаратов используется ряд моделей: уксуснокислые, ацетилхолиновые и каолиновые «корчи», в основе которых лежит химическое болевое раздражение.
Скрининговые исследования в ходе данной работы проводились на модели уксуснокислых «корчей», которые были получены путем внутрибрюшного введения 1%-ного раствора уксусной кислоты из расчета 0.5 мл на 100 г массы тела животного. Химический раздражитель вводили через 3 часа после введения исследуемых соединений с последующим наблюдением за животными в течение 15 минут и определением количества «корчей». Животные контрольной группы в эквивалентном количестве получали 0.9 % раствор хлорида натрия. В качестве препарата сравнения использовали метамизол натрия («Анальгин-Дарница», 500мг таблетки) внутрижелудочно в дозе 5 мг/кг. Все исследуемые вещества вводились внутрижелудочно однократно в дозе 5 мг/кг за 3 часа до моделирования патологии.
Анальгетическую активность (АА) оценивали по способности вещества уменьшать количество «корчей» в опытной группе по сравнению с контрольной и выражали в процентах.
Расчет проводили по формуле:
АА = (Ск-Сй)/Скх100%, где:
АА - анальгетическая активность, %;
Ск- среднее количество «корчей» в контрольной группе,
Со - среднее количество «корчей» в подопытной группе.
При незначительном объеме выборки и выраженной вариативности исследуемого показателя был определен ненормальный характер распределения в выборке. В связи с этим при статистической обработке результатов использовались непараметрические статистические методы. Характер распределения оценивался по значениям медиан-показателей с учетом квартильного разброса. Для определения значимости различий выборок использовали критерий парных сравнений Вилкоксона, который является непараметрической альтернативой t-критерию для зависимых выборок [Орлов, 2004; Кобзарь, 2006]. Полученные результаты представлены на рисунке 2 и в таблице 1.
Результаты и их обсуждение
Результаты проведенных фармакологических исследований показали, что наиболее выраженную максимальную анальгетическую активность проявляют вещества Subst. 2 (АА-100%) и Subst. 6 (АА-100%) (рис.2). Кроме того, как видно из приведенных в таблице данных, высокую анальгетическую активность проявили вещества Subst.4 (АА-97,5%), Subst.14 (АА-97,5%), а также Subst. 3 (АА-95%), Subst. 5 (АА-90%) и Subst. 7 (АА-80%).
Анальгетическую активность, сравнимую с эффектом от применения препарата-референта (Анальгин АА-71%) проявили следующие вещества: Subst. 10 и Subst.12 (АА-72%). Остальные исследуемые вещества в аналогичной дозе существенно не снижали количество «корчей», зафиксированных в контрольной группе, и, соответственно, не имели анальгетического эффекта.
Альгогенное действие различной интенсивности, превосходящее действие вводимой внутри-брюшинно уксусной кислоты, показали в нашем исследовании вещества Subst. 9, Subst.13, а также Subst.15.
Рис 2. Количество «корчей» у животных различных групп Fig. 2. The number of «writhing» in animals of different groups
Таблица 1 Table. 1
Количество «корчей» и анальгетическая активность исследуемых субстанций
в различных группах животных The number of «writhing» and analgesic activity of the test substances in different
groups of animals
Substance Вещество Mean Среднее значение Mediana Медиана Lower quartile Нижняя квартиль Upper quartile Верхняя квартиль р (relative to a control) Достоверность (по отношению к контролю) Анальгетический эффект (%)
Control 20.17 20.50 16.00 26.00 - Альгогенное действие
Analgin 5-83 6.00 4.00 7.00 <0.05 71
Subst. 1 1.33 1.00 0.00 3.00 <0.05 93.5
Subst. 2 0.00 0.00 0.00 0.00 <0.05 100
Subst. 3 1.00 0.50 0.00 1.00 <0.05 95
Subst. 4 0.50 0.00 0.00 1.00 <0.05 97.5
Subst. 5 1.83 0.50 0.00 3.00 <0.05 90
Subst. 6 0.00 0.00 0.00 0.00 <0.05 100
Subst. 7 3.66 3.50 3.00 4.00 <0.05 80
Subst. 8 19.50 16.00 10.00 25.00 <1 2.5
Subst. 9 22.66 20.50 20.00 25.00 <1 Альгогенное действие
Subst. 10 5.00 4.50 3.00 5.00000 <0.05 75
Subst. 11 8.00 7.00 1.00 10.00000 <0.5 60
Subst. 12 5.83 5.00 4.00 7.00000 <0.05 72
Subst. 13 44.83 45.50 40.00 52.00000 <0.5 Альгогенное действие
Subst. 14 0.50 0.00 0.00 0.00000 <0.05 97.5
Subst. 15 27.50 27.00 21.00 32.00000 <0.5 Альгогенное действие
Выводы
Проведенные скрининговые исследования на наличие в спектре фармакологической активности 15 новых биологически активных соединений на основе производных тетрагидропиридо[2,1-Ь][1,3,5]тиадиазина показали наличие максимально выраженной анальгетической активности у двух соединений: Subst. 2 (3-benzyl-6-oxo-8-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyrido[2,i-b][i,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile) и Subst. 6 (3-(2-ethylphenyl)-8-(2-methoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyrido[2,i-b][i,3,5]thiadiazine-9-carbonitrile). Пять веществ показали высокую аналь-гетическую активность, превосходящую таковую у анальгина. Перспективами наших дальнейших исследований является выявление антипиретических и антиэкссудативных эффектов у этих соединений.
Список литературы References
Баринов А.Н. 2007. Комплексное лечение боли. Русский медицинский журнал. (15), 4: 215-220.
Barinov A.N. 2007. Kompleksnoe lechenie boli [Complex treatment of pain]. Russkiy medecinskiy jurnal. (15) 4: 215-220. (in Russian)
Белоус Ю.Б. 2005. Этическая экспертиза биомедицинских исследований. Методические рекомендации. Москва: 2005: 156.
Belous Yu.B. 2005. Eticheskaya ekspertiza biomedicinskih issledovaniy [Ethical examination of biomedical researches]. Metodicheskie rekomendacii. Moskva: 2005: 156. (in Russian)
Голубев В.Л. 2008. Боль - междисциплинарная проблема. Русский медицинский журнал. (16), спец. Вып: 3-7.
Golubev V.L. 2008. Bol' - mezhdisciplinarnaya problema [Pain - an interdisciplinary problem]. Russkiy medecinskiy jurnal. (16) spec.vip : 3-7. (in Russian)
Кобзарь А. И. 2006. Прикладная математическая статистика. Москва: Физматлит: 816.
Kobzar' A. I. 2006. Prikladnaya matematicheskaya statistika [Applied mathematical statistics]. Moskva: Fizmat-lit: 816. (in Russian)
Овечкин А.М. 2006. Послеоперационное обезболивание: оптимизация подходов с точки зрения доказательной медицины. Русский медицинский журнал. 12: 865-872.
Ovechkin A.M. 2006. Posleoperacionnoe obezbolivanie: optimizaciya podhodov s tochki zreniyadokazatel'noy medicine [Postoperative anesthesia: optimization of approaches from the point of view of evidential medicine]. Russkiy medecinskiy jurnal. 12: 865-872. (in Russian)
Орлов А. И. 2004. Прикладная статистика. Москва. Экзамен:1069.
Orlov A.I. 2004. Prikladnaya statistika [Applied statistics]. Moskva: Ekzamen: 1069. (in Russian)
Breivik Н., Collett B., Ventafridda V., Cohen R., Gallacher D. 2006. Survey of chronic pain in Europe: Prevalence, impact on daily life, and treatment. European Journal of Pain. (10): 287-333.
Dotsenko V.V., Frolov K.A., Pekhtereva T.M., Papaianina O.S., Suykov S.Yu., Krivokolysko S.G. 2014. Design and Synthesis of Pyrido[2,1b][1,3,5]thiadiazine Library via Uncatalyzed Mannich-Type Reaction. ACS Comb. Sci. 2014. (16) : 543-550. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/co5000807
Osolodkin D.I., Kozlovskaya L.I., Dueva E.V., Dotsenko V.V., Rogova Yu.V., Frolov K.A., Krivokolysko S.G., Romanova E.G., Morozov A.S., Karganova G.G., Palyulin V.A., Pentkovski V.M., Zefirov N.S. 2013. Inhibitors of Tick-Borne Flavivirus Reproduction from Structure-Based Virtual Screening. ACS Med. Chem. Lett. (4): 869-874.http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ml400226s
