Сетевое издание "Медицина и образование в Сибири"
 
 
  

 
№ 3 - 2013 г.
14.00.00 медицинские науки

УДК 612.213:615.074

СКРИНИНГ ПРОТИВОСУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИМИДИН-4(3Н)-ОНА

А. И. Северина1, О. О. Скупая1,2, В. А. Георгиянц1, Н. И. Волощук2

1Национальный фармацевтический университет (г. Харьков, Украина)
2Винницкий национальный медицинский университет им. Н.И. Пирогова (г. Винница, Украина)

Cкрининг противосудорожной активности ряда производных пиримидин-4(3Н)-она был спланирован на основе данных предварительного прогноза биологической активности синтезированных соединений, проведенного с помощью компьютерной программы PASS. По результатам исследований наибольшую противосудорожную активность на модели пентилентетразоловых судорог показали производные N-арил-3-(2-изопропил-5,6-R-пиримидин-4(3Н)-он)ацетамида и N-арил-4-(2,6-R-пиримидин-4-тио)ацетамида. По активности данные вещества сопоставлялись с фенобарбиталом (в 100 % случаев профилактировали развитие судорог) и превосходили ламотриджин.

Ключевые слова: производные пиримидин-4(3Н)-она,фармакологический скрининг, противосудорожная активность.


Введение. Эпилепсия — одно из наиболее частых и опасных нарушений деятельности мозга во всем мире. По данным комиссии Международной противоэпилептической лиги (International League Against Epilepsy  ILAE), в большинстве развитых стран мира ежегодно регистрируется 50–70 случаев заболеваемости на 100 тыс. населения [5]. Каждая клиническая форма этого заболевания характеризуется своим механизмом развития, потому результативность лечения в значительной степени зависит от правильно подобранной противоэпилептической терапии. На сегодняшний день существует значительный арсенал препаратов для лечения эпилепсии, однако не все они имеют одинаковую специфическую активность, и кроме того, обладают целым рядом побочных эффектов, что значительно усложняет процесс лечения [2]. В то же время у 15-20 % пациентов эпилепсия отличается фармакорезистентностью [1, 4, 8]. Поэтому существует необходимость дальнейшего поиска новых противоэпилептических препаратов, которые бы обладали высокой терапевтической активностью и имели достаточный профиль безопасности, т. е. обеспечивали эффективный и безопасный контроль за приступами.

Одним из направлений в создании новых противоэпилептических препаратов является поиск и разработка биологически активных соединений на основе различных гетероциклических систем. Наше внимание привлек класс производных пиримидин-4(3Н)-она, которые известны широким спектром биологической активности. Среди соединений данного класса найдены вещества с разнонаправленным действием на центральную нервную систему, в том числе и противосудорожной активностью [9].

Цель нашей работы: проведение скрининговых исследований противосудорожной активности новых производных пиримидин-4(3Н)-она, полученных в лаборатории кафедры фармацевтической химии Национального фармацевтического университета, г. Харьков.

Предварительно синтезированные 2,5,6-замещенные производные пиримидин-4(3Н)-она (1) нами были использованы как исходные вещества для синтеза целого ряда соединений. На их основе путем химических превращений получены 4-хлоро- (2) и 4-гидразинилпиримидины (3), 4-(N-арилпиперазин-1-ил)пиримидины (4), N-арил-4-(2,6-R-пиримидин-4-тио)ацетамиды (5), а также N- и О-алкилированные производные пиримидин-4(3Н)-она (6, 7) (см. рис.).

Схема получения производных пиримидин-4(3Н)-она

Структура соединений подтверждена методами УФ-, ИК-, 1Н, 13С ЯМР-спектроскопии и хроматомасс-спектрометрии. На основании предварительного PASS-прогноза биологической активности синтезированных соединений [7] нами были отобраны ряд веществ для проведения фармакологического скрининга.

Материалы и методы. Исследования прогнозируемой фармакологической активности выполнены на белых нелинейных крысах-самцах массой 150–180 г в лаборатории кафедры фармакологии Винницкого национального медицинского университета им. Н.И. Пирогова (г. Винница, Украина). Крысы были распределены на группы по 7 животных в каждой. Животным опытных групп интрагастрально однократно вводили исследуемые соединения в дозе 50 мг/кг, ламотриджин («Ламіктал» GlaxoSmithKline) и фенобарбитал в дозе 20 мг/кг на 1 % крахмальном геле. Контрольная группа получала эквивалентные количества растворителя. Судорожное состояние у животных моделировали путем однократного подкожного введении пентилентетразола (коразола) («Sigma», США) в дозе 80 мг/кг. Определение времени тестирования базировалось на данных о пике противосудорожной активности препаратов [3]. О выраженности противосудорожного действия судили по динамике латентного периода судорог, характеру и длительности судорог в минутах, а также показателю летальности. Исследуемые соединения и референс-препараты вводили за 1 час до введения конвульсанта. Интенсивность судорожного приступа оценивали при помощи 5-бальной шкалы [6]: 0 — отсутствие судорожной активности; 1 — гиперкинезия; 2 — дрожание, подергивание; 3 — клонические судороги передних лап с подъемом на задние лапы; 4 — выраженные тонико-клоничнеские судороги, падение животного на бок, наличие фазы тонической экстензии; 5 — повторные клонико-тонические судороги, утрата позы, гибель. Противосудорожным действием считали защиту животных от развития клонических, тонических судорог и летальности. Статистическую обработку результатов выполняли с помощью Origin 7.5 (OriginLab Corp., США) и Microsoft Excel XP. Сравнение полученных величин проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Изменения считали достоверными при p ≤ 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Результаты показали, что в контрольной группе животных после введения коразола длительность латентного периода судорог составила в среднем 5,43 мин, а длительность судорог — 6,29 мин (см. табл.). Судорожный синдром, который развивался у крыс этой группы, сопровождался выраженными тонико-клоническими конвульсиями, которые периодически повторялись, присутствовала четко выраженная фаза тонической экстензии (опистотонус). Летальность в данной группе составила 100 %. Фенобарбитал (8) препятствовал развитию судорожного синдрома у всех животных, в то же время на фоне введения крысам ламотриджина (9), пентилентетразол вызывал некоторые проявления судорожного состояния (судорожные подергивания, прыжки и тонические сокращения передних конечностей), хотя длительность латентного периода статистически достоверно удлинялась (в 5,4 раза), степень выраженности конвульсий и общая длительность судорог были значительно меньшими, чем в контроле. Препарат способствовал предупреждению летальности у 85,7 % животных.

Исследуемые соединения в различной степени влияли на развитие судорожного синдрома на хемоконвульсантной модели. Так, предупреждение летальности у 100 % подопытных крыс подобно фенобарбиталу (8), вызывали соединения 1.1; 2.1; 2.3; 3.1; 4.1; 4.2; 4.9; 4.10; 5.3; 5.4; 5.6; 6.1; 6.4; 7.2; 7.3; 7.4. Несколько уступали им ламотриджин и соединение 4.6 (предупреждение летальности составило 86 %). Удлинение латентного периода развития судорог и снижение их интенсивности и длительности в наибольшей мере проявлялось на фоне введения соединений 1.1, 2.1, 3.1, 2.3, 4.10, 5.3, 5.4, 6.4, 7.2 и 7.3. Соединение 4.5, наоборот, выявило проконвульсантную активность, поскольку латентный период коразоловых судорог на фоне его введения сопоставлялся с аналогичным показателем у контрольной группы, а по выраженности судорог даже превышал группу контроля, вызывая 100 % летальность за более короткий (в сравнении с контрольными животными) временной интервал.

Следует отметить, что, по результатам наших исследований, наиболее выраженное противосудорожное действие показали соединения 5.1 и 6.2. Введение крысам этих веществ, как и фенобарбитала (8), в 100 % случаев профилактировало развитие судорожного состояния на протяжении всего периода наблюдения (30 мин). Нами не было выявлено никаких изменений в поведении животных, а также летальности.

Влияние синтезированных соединений, ламотриджина и фенобарбитала на течение судорог, вызванных введением коразола у крыс (М ± m, n = 7)

Группы животных R1 R2 R3 R4 Длитель- ность латент- ного периода, мин Длитель- ность судорог, мин Леталь- ность, абс. ед. (%) Харак- тер судорог (баллы)
Коразол
(контр.)
5,43 ± 0,50 6,29 ± 0,97 7 (100) 4,6
1.1 Ме 4-OMePh H 8,14 ± 0,7* 4,0 ± 0,8 0 1,86
1.2 i-Pr Ме Ме 11,7 ± 1,1* 10,6 ± 1,7* 2 (28,6) 3,0
2.1 Ph Ме H 18,0 ± 1,2* 5,57 ± 1,7 0 1,6
2.2 3-FPh Ме H 16,3 ± 3,5* 19,7 ± 2,9* 4 (57,1) 3,71
2.3 4-CF3Ph Ме H 9,43 ± 0,9* 6,57 ± 0,9 0 2,57
3.1 3-FPh Ме H 18,9 ± 1,9* 2,43 ± 0,4* 0 2,3
4.1 Ме pyri-dine H 4-OMe 7,14 ± 2,6 0,57 ± 0,4* 0 0,57
4.2 Ph Ме H 3-Ме 22,6 ± 3,6* 1,57 ± 0,8* 0 0,5
4.3 Ph Ме H 4-F 15,7 ±1,2* 13,9 ± 1,3* 7 (100) 4,14
4.5 4-ClPh Ме H 4-OMe 4,29±0,4 6,71±0,7 7 (100) 4,57
4.6 4-ClPh Ме H 3-Cl 17,0 ± 2,2* 6,0 ± 1,8 1 (14,3) 2,6
4.7 3-FPh Ме H 4-F 8,0 ± 1,3 8,57 ± 0,9 4 (57,1) 4,14
4.8 3-FPh Ме H 3-Cl 7,43 ± 0,8* 13,9 ± 1,7* 3 (57,1) 3,57
4.9 4-CF3Ph Ме H 4-OMe 23,3 ± 3,3* 2,57 ± 1,3* 0 0,86
4.10 4-CF3Ph Ме H 3-Cl 22,3 ± 2,9* 5,43 ± 1,9 0 1,43
4.11 4-CF3Ph Ме H 4-Cl 8,14 ± 9,8* 9,29 ± 0,9* 3 (42,8) 3,42
5.1 Ме pyri-dine H 3,4-diOMe 30, 0 0 0 0
5.2 Ме pyri-dine H 3,5-diCl 9,43 ± 0,8* 11,0 ± 1,2* 2 (28,6) 3,14
5.3 Ph Ме H 4-OMe 16,0 ± 1,2* 7,57 ± 1,8 0 2,43
5.4 Ph Ме H 2,4,6-triMe 11,1 ± 1,7* 7,0 ± 1,7 0 1,86
5.5 4-OMe Ме H 2,5-diMe 7,71 ± 1,2 11,1 ± 1,7* 2 (28,6) 3,57
5.6 4-OMe Ме H 4-OMe 21,6 ± 3,0* 1,14 ± 0,5* 0 0,9
5.7 4-CF3Ph Ме H 4-OMe 13,6 ± 2,8* 10,4 ± 2,5 2 (28,6) 2,71
6.1 i-Pr Ме Ме 4-OMe 16,4 ± 4,4* 1,86 ± 0,6* 0 0,86
6.2 i-Pr Ме Ме 3,4-diOMe 30,0 0 0 0
6.3 i-Pr i-Pr H 4-Cl 9,71 ± 0,7* 12,6 ± 2,0* 3 (42,8) 3,14
6.4 i-Pr i-Pr H 3-Cl,

4-OMe

26,0 ± 1,8* 1,43 ± 0,7* 0 0,43
7.1 4-MePh Ме H CONН- 4-MePh 16,4 ± 2,1* 9,1 ± 2,1 7 (100) 4,71
7.2 4-MePh Ме H COOH 13,0 ± 1,5* 5,43 ± 0,8 0 2,29
7.3 4-FPh Ме H COOH 10,4 ± 0,9* 3,29 ± 0,4* 0 2,0
7.4 4-MePh Ме H COOCH3 18,6 ± 3,1* 1,0 ± 0,3* 0 0,9
8 30,0 0 0 0
9 29,4 ± 2,4* 1,86 ± 0,34* 1 (14,3) 2,0

Примечание: знаком * - обозначен статистически достоверный результат относительно контрольных животных

Выводы. Наибольшую противосудорожную активность на модели пентилентетразоловых судорог показали производные N-арил-3-(2-изопропил-5,6-R-пиримидин-4(3Н)-он)ацетамида 6.2 и N-арил-4-(2,6-R-пиримидин-4-тио)ацетамида 5.1, содержащие в своей структуре оксиметильные радикалы. По этой способности данные соединения сопоставлялись с фенобарбиталом (8) и превосходили ламотриджин (9). Интересным фактом является то, что для соединения 5.1, по данным прогноза PASS, вероятность проявления противосудорожной активности равна нулю. Это позволяет считать перспективними дальнейшие углубленные исследования антиконвульсантной активности этих соединений, а также определение их летальности, терапевтического индекса и других фармакологических свойств.

Список литературы

  1. Авакян Г. Н. Экспериментальные и клинические подходы к лечению эпилепсии / Г. Н. Авакян // «Эпилепсия — диагностика, лечение, социальные аспекты» : материалы междунар. конф. / Под ред. Е. И. Гусева, А. Б. Гехт. — М., 2005. — С. 8-9.
  2. Болдырева С. Р. Побочные действия антиэпилептических препаратов / С. Р. Болдырева, А. Ю. Ермаков // Клин. эпилептология. — 2009. — № 1. — С. 23-25.
  3. Доклінічне вивчення специфічної активності потенційних протисудомних препаратів : методичні рекомендації / Під ред. акад. М. Я. Головенко, проф. Л. О. Громова.— К. : ДФЦ МОЗ України, 2003. — 46 с.
  4. Рудакова И. Г. Фармакорезистентная эпилепсия поддается лечению / И. Г. Рудакова, Ю. А. Белова, А. С. Котов // Вестн. эпилептологии. — 2013. — № 1. — С. 3-7.
  5. Общеевропейские стандарты помощи при эпилепсии. Сообщение комиссии Международной лиги борьбы с эпилепсией (ILAE), 2004 / M.J. Brodie, P. Wolf, S. Johannessen [et al.] // Междунар. неврол. журн. — 2006. — 4 (8). — Режим доступа: http://neurology.mif-ua.com/archive/issue-2443/article-2479/
  6. Gerald M. C. Acute and chronic effects of d- and 1-amphetamine on seizure susceptibility in mice / M. C. Gerald, W. H. Riffee // Eur. J. Pharmacol. — 1973. — 21 (3) — P. 323-330.
  7. ibmc.msk.ru/PASS/PASSASS.html
  8. Kwan P. Refractory epilepsy: mechanisms and solutions / P. Kwan, M. J. Brodie // Expert. Rev. Neurother. — 2006.  Vol. 6, N 3. — P. 397-406.
  9. White D. C. Synthesis and anticonvulsant evaluation of some new 2-substituted 3-arylpirido[2,3-d]pyrimidinones / D. C. White, T. D. Greenwood, A. L. Downey // Bioorg. & Med. Chem. — 2004. — Vol. 12, N 1. — P. 5711-5717.

 

Учредитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России)

Государственная лицензия ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России
на образовательную деятельность:
серия ААА № 001052 (регистрационный № 1029) от 29 марта 2011 года,
выдана Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки бессрочно

Свидетельство о государственной аккредитации ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России:
серия 90А01 № 0003592 (регистрационный № 3376) от 31 марта 2020 года
выдано Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки
на срок по 31 марта 2026 года

Адрес редакции: 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, д. 52
тел./факс: (383) 229-10-82, адрес электронной почты: mos@ngmu.ru

Выпуск сетевого издания «Медицина и образование в Сибири» (ISSN 1995-0020)
прекращен в связи с перерегистрацией в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences» (ISSN 2542-1174). Периодичность выпуска — 4 раза в год.

Архивы выпусков «Медицина и образование в Сибири» доступны на сайте с 2006 по 2016 годы, а также размещены в БД РИНЦ (Российский индекс научного цитирования) на сайте elibrary.ru.

Средство массовой информации зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) —
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-72398 от 28.02.2018.

© ФГБОУ ВО НГМУ Минздрава России, 2021



22.05.2017
Сетевое издание «Медицина и образование в Сибири» преобразовано в печатное издание «Journal of Siberian Medical Sciences». Дата перерегистрации: 18.05.2017. Свидетельство о СМИ: ПИ № ФС 77-69793.
Подробнее >>

03.04.2017
С 2017 года Издательско-полиграфическим центром НГМУ осуществляется выпуск печатного издания «Сибирский медицинский вестник».
Подробнее >>

08.02.2016
Уважаемые авторы! Открыт прием статей во 2-й номер 2016 года (выход номера — середина мая 2016 г.).
Подробнее >>

11.01.2016
Уважаемые авторы! Продолжается прием статей в 1-й номер 2016 года (выход номера — конец февраля 2016 г.).
Подробнее >>

28.12.2015
Уважаемые авторы! Сетевое издание входило в Перечень ВАК до 30 ноября 2015 г. Работа по включению издания в новый Перечень ВАК продолжается.
Информация о формировании Перечня ВАК
Подробнее >>

Архив новостей


Rambler's Top100