CC BY
82
&
БИОМЕДИЦИНА • № 1 2005, с. 92-95
БИОМЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Психотропная активность новых синтетических производных пиримидина
Е.В. Иванова, С.А. Овчар, А.А. Батурин
Научный центр биомедицинских технологий РАМН, Москва Ростовский государственный медицинский университет, Ростов-на-Дону
В статье отражены данные о разнообразных биологических свойствах производных пиримидина. Показана методология поиска новых химически активных субстанций пиримидинового ряда на основе квантово-химических ab-initio расчетов. Изучена острая токсичность нового синтетического производного пиримидина под кодом BM-8, определен его терапевтический индекс. Испытуемое вещество не уступает эталонному препарату (диазепам) по параметру острой токсичности (LD50). Приведены результаты исследования психотропной (анксиолитической) активности соединения BM-8, свидетельствующие о наличии ан-тифобических и антиагрессивных свойств.
Ключевые слова: пиримидины, подавление страха и агрессии, поведенческие реакции.
Азотсодержащие гетероциклические соединения играют важную роль в организме человека. Доказано, что пиримидины участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, процессах иммунитета и регенерации, имеют минимальный спектр побочного действия. Данные соединения проявили свою клиническую эффективность при таких заболеваниях, как онкологические, психоневрологические, травматические состояния [2, 3]. Учитывая высокую активность и низкую токсичность эндогенных пирими-динов, логично предположить, что их синтетические аналоги обладают подобными свойствами. Синтез производных пиримидина должен строиться с учетом возможного стерического взаимодействия молекулы с основными биологическими субстанциями организма [1, 8]. Для этого целесообразно разработать новые методы классификации, которые помогут по-новому взглянуть на химические свойства активных соединений, что позволит прогнозировать синтез и скрининг веществ с заданными биологическими параметрами и фар-
макологическими свойствами. Привлечение квантово-химических расчетов и рентгеноструктурного анализа поможет осуществить программу по разработке новых лекарственных средств с максимальной эффективностью [8].
Целью работы являлось получение путем направленного синтеза азотсодержащих гетероциклических соединений с заданными биологическими свойствами. Результатом работы стал синтез веществ под кодом ВМ, активность которых была рассчитана сначала теоретически, а затем подтверждена исследованиями психотропных (анксио-литических) свойств на поведенческих моделях у животных. Общая формула химической конструкции имела следующий вид:
CH3
Cl
где Rj и R2 — различные азотсодержащие
92
R
N
N
R
2
■■■■■ і і і і і і 4. м
ш
Психотропная активность новых синтетических производных пиримидина
радикалы. Наибольшую активность проявило соединение под кодом BM-8.
Материалы и методы
Эксперименты выполнены на 500 конвенциональных крысах популяции Wistar обоего пола, в возрасте 6-9 месяцев. Животные содержались в стандартном виварии (температура от +18 до +20 ОС, относительная влажность воздуха 40—60%). В каждой клетке из плексигласа, размером 55x45x15см, с подстилкой из древесных опилок, находились по шесть крыс. Животные получали гранулированный комбикорм на основе овса, ржи и пшеницы (производитель ООО «Кубань корм») два раза в день. Водой, предварительно прошедшей очистку на озоновом фильтре ОФ-М1, наполняли поилки объемом 200 мл. Смена поилки производилась два раза в сутки.
Испытуемое вещество вводили в виде суспензии внутрибрюшинно в объеме 1 мл и в дозах 1, 3 и 5 мг/кг за час до опыта. Контрольной группе физиологический раствор вводили в дозе 1 мл внутрибрюшин-но. Группа сравнения получала диазепам в дозе 1 мг/кг внутрибрюшинно. Изучение острой токсичности и поведенческих реакций проводили по стандартным методикам [5, 6].
При остром введении вещество BM-8 имеет LD5Q — 230мг/кг. Учитывая, что LD5Q диазепама 250 мг/кг [7], можно сказать, что вещество BM-8 не проигрывает ему по этому параметру. Терапевтический индекс вещества BM-8 равен 46.
Тест «Открытое поле»: крысу сажали в камеру 1,3x1,5м, пол которой разделен на квадраты с отверстиями. В течение 5 мин фиксировали число перебежек по квадратам (горизонтальная компонента), вставаний на задние лапки (вертикальная компонента) и заглядываний в норки (норковая компонента). Тест выявляет общее влияние вещества на ЦНС.
Тест «Конфликтная ситуация»: крыс лишали воды на 72 часа. На 2-й день вырабатывали навык взятия воды из поилки. На 3-й день крысу сажали в камеру 2,75x2,75x4,5м с поилкой. Каждое взятие воды наказывали разрядом тока (1 мА). Фиксировали за 10 мин число наказуемых взятий воды. Методика выявляет антифо-бические свойства вещества.
Тест «Бой самцов»: двух самцов сажали в камеру 1,5x1,0м, на пол которой подавали электроток (1 мА). Фиксировали за 10 мин число атак друг на друга. Тест выявляет антиагрессивные свойства вещества.
Тест «Приподнятый крестообразный лабиринт»: крыс сажали в лабиринт из темного и светлого рукавов. Фиксировали выходы в светлый рукав и время пребывания в нем. Нахождение в светлом рукаве — мера антифобического действия вещества. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с применением q’—критерия Даннета, позволяющего сравнивать эффект испытуемого вещества с контролем и эталонным препаратом [5, 8].
Результаты обсуждение
Наиболее активной при остром введении оказалась доза 5 мг/кг. Животные, которым вводили соединение ВМ-8 в дозе 5 мг/кг, проявили повышенную активность в тесте «Открытое поле» (табл. 1). Влияя на горизонтальную компоненту, оно заметно уменьшало ее по сравнению с контрольной группой, не уступая диазепаму.
Вертикальная компонента под влиянием соединения BM-8 также уменьшалась. В дозе 5 мг/кг испытуемое вещество незначительно уступало эталонному препарату. Норковая активность крыс под действием вещества BM-8 снижалась по сравнению с контролем, не уступая препарату сравнения.
Учитывая, что тест «Открытое поле» отражает влияние изучаемых соединений
Е.В. Иванова, С.А. Овчар, А.А. Батурин
Таблица 1
Сравнение эффекта соединения BM-8 и диазепама в тесте «открытое поле»
Вещества Горизонтальная Вертикальная Норковая
компонента компонента активность
ВМ-8, 5 мг/кг ++++ +++ ++++
Диазепам, 1 мг/кг ++++ ++++ ++++
Примечание. Активность препарата сравнения принята за 1 (++++).
Горизонтальная компонента — число пробежек по квадратам; вертикальная компонента — число вставаний на задние лапы; норковая активность — число заглядываний в норки. Значения от + до ++++ отражают возрастание угнетающего действия пиримидинов.
на скорость нейрофизиологических процессов в центральной нервной системе, можно предположить, что вещество BM-8 в дозе 5 мг/кг обладает дозозависимым селективным депримирующим действием на центральную нервную систему животных.
Дальнейшей задачей стало выяснение возможного анксиолитического действия соединения BM-8. Известно, что для констатации наличия у изучаемого вещества свойств транквилизатора, необходимо прибегнуть, в процессе скрининга, к использованию тестов, основанных как на конфликтных ситуациях, так и базирующихся на преодолении животными врожденного страха перед определенными физическими факторами (свет, звук и др.) [4, 5]. Для реализации этой задачи, сначала изучили активность соединения BM-8 в тесте «Конфликтная ситуация» (табл. 2). Соединение ВМ-8 в дозе 5 мг/кг досто-
верно, по сравнению с контролем, увеличивало число наказуемых взятий воды. Однако, оно уступало по активности почти на 50% препарату сравнения — диазепаму (табл. 2).
Возможно, что вещество BM-8 проявляет антифобический эффект в более широком диапазоне доз при хроническом введении.
Выявлено, что соединение BM-8 в дозе 5 мг/кг достоверно, по отношению к контролю, уменьшало число агрессивных атак самцов крыс в тесте «Бой самцов». По этому показателю испытуемое вещество совершенно не уступало эталонному препарату (табл.2). На этом основании можно заключить, что соединение ВМ-8 обладает антиагрессивным эффектом.
Испытуемое соединение в дозе 5 мг/кг статистически значимо, по сравнению с контролем, увеличивало время нахождения крыс в светлом рукаве, не уступая
Таблица 2
Проявления анксиолитического действия соединения BM-8
Препарат и доза, мг/кг Число наказуемых взятий воды Число агрессивных выпадов Время пребывания в светлом рукаве лабиринта, с
Контроль 3,44 ± 1,78 27,78 ± 3,22 4,12 ± 1,75
ВМ-8, 5 мг/кг 8,07 ± 1,57*” 5,06 ± 1,23* 18,09 ± 2,33*
Диазепам, 1 мг/кг 27,48 ± 2,07* 4,43 ± 0,86* 21, 67 ± 2,12*
* - данные достоверны по отношению к контролю; о - данные достоверны по отношению к диазепаму .
94
Психотропная активность новых синтетических производных пиримидина
Таблица 3
Сравнение анксиолитических свойств вещества BM-8 с эталонным препаратом
Соединения Конфликтная ситуация Бой самцов Лабиринт
ВМ-8, 5 мг/кг ++ +++ ++++
Диазепам, 1 мг/кг ++++ ++++ ++++
Примечание. Активность препарата сравнения принята за 1 (++++).
диазепаму, что свидетельствует о наличии у вещества способности облегчать преодоление животными страха перед освещенным пространством (антифобическое действие).
Совокупная оценка анксиолитических свойств вещества BM-8 представлена в табл. 3. Из таблицы видно, что испытуемое соединение не уступает диазепаму по снижению тревожно-фобического компонента поведения животных. Таким образом, исследования вновь синтезированных пиримидинов подтверждают концепцию о психоунитропизме пиримидинов [3] и их выраженной психотропной активности.
Выводы
1. Новое синтетическое производное пиримидина под кодом BM-8 относится к группе малотоксичных соединений и оказывает широкое терапевтическое действие.
2. Соединение BM-8 обладает антифоби-ческим и антиагрессивным эффектом,
свидетельствующим об анксиолитичес-ком действии.
3. По анксиолитическому эффекту соединение BM-8 не уступает диазепаму и не токсичней последнего.
Литература
1. Гудашева Т.А., Сколдинов А.П. Эксп. и клин. фармакология, 2003, № 2, с. 15-19.
2. Исмагилов А.Ф., Белов А.Е., Зарудный Ф.С., Исмагилова Л.У. Эксп. и клин. фармакология, 2003, № 4, с. 68-69.
3. Каркищенко Н.Н. Психоунитропизм лекарственных средств. М.: Медицина, 1993.
4. Каркищенко Н.Н. Основы биомоделирования. М., 2004.
5. Положение и руководство «Лабораторные животные». М., 2004.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Ремедиум. 2001.
7. Dolores A.N., Bernardo J.A. Esp. Jour. Neurol., 1961, No. 2, 45-48.
8. Eichelbaum M., Testa B., Somogiy A. Stereochemical action and drug disposition. SpringerVerlag, Berlin—Heidelberg, 2003.
PSYCHOTROPIC ACTIVITY OF NEW SYNTHETIC DERIVATIVES OF PYRIMIDINE E.V. Ivanova, S.A. Ovchar, A.A. Baturin
Research Center for Biomedical Technologies of RAMS, Moscow Rostov State Medical University, Rostov-on-Don
A new synthetic derivative of pyrimidines (code VM-8) has been examined for its acute toxity, psychotropic activity and therapeutic index.
Key words: pyrimidines, suppression of fear and aggression, behavioural reactions.
