Противовоспалительная активность производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина

 

Screening was conducted of an experimental study of anti-inflammatory activity of synthesized derivatives of colleagues tetrahydropyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazine on the model of «formalin edema» limbs of albino rats, which was modeled subplanetary the introduction of 0.1 ml of 2 % formalin solution. The test substance was administered intragastrically at a dose of 5 mg/kg 1 hour before induction of edema. Animals of the control group in an equivalent amount received 0.9 % sodium chloride solution. As the comparison drug used a diclofenac sodium intraperitoneally at a dose of 5 mg/kg.Anti-Inflammatory effect was evaluated 3 hours after induction of inflammation by changing the size of the limb (ecometrics). Change of the sizes of circumference of the paw at the widest point, expressed in percentage figures symmetrical limbs. Analysis of the results of the experimental study showed that among derivatives of tetrahydropyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazine there are compounds with pronounced anti-inflammatory activity.

Substance 4 (3-(4-methyl-3-chlorphenyl)-8-(2-methoxyphenyl)-6-oxo-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazin-9-carbonitril) and Substance 5 (8-(2,4,5-trimethoxyphenyl)-6-oxo-3-(2-furylmethyl)-3,4,7,8-tetrahydro-2H,6H-pyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazin-9-carbonitril) showed the best performance, superior anti-inflammatory activity of diclofenac sodium 3.5 and 2.13 times, respectively. The Substance 7 and Substance 8 and anti-inflammatory activity above that of diclofenac sodium 1.5 times. Substances 9 and 10 showed similar diclofenac sodium anti-inflammatory activity. The obtained results can be useful for clinical trials and the creation of further dosage forms new anti-inflammatory agents derivatives of tetrahydropyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazine.

Keywords: anti-inflammatory activity, derivatives of tetrahydropyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazine

 

Воспаление — это широко распространенный патологический процесс, который возникает при повреждении тканей, и имеет в своем течении стадии альтерации, экссудации и пролиферации. В этот, по преимуществу местный процесс, в той или иной степени вовлекается весь организм и, прежде всего, такие системы как иммунная, эндокринная и нервная. Воспалительная реакция развивается при различных заболеваниях (в том числе, артритах, миозитах, гепатитах, васкулитах и т. д.), а потребность в противоспалительных препаратах является достаточно высокой. В настоящее время существует большое число средств, с противовоспалительной активностью, как из группы стероидных, так и нестероидных препаратов. Существенным недостатком многих противовоспалительных средств является недостаточная безопасность пациентов при их применении. Так, по данным Российского Федерального центра мониторинга безопасности лекарственных средств, нестероидные противовоспалительные средства входят в перечень препаратов, при использовании которых побочные эффекты возникают наиболее часто [1]. Между тем проблема безопасности лекарств в последние годы стала одной из важнейших проблем здравоохранения в мире. В связи с этим поиск новых противовоспалительных средств с высоким профилем безопасности сохраняет свою актуальность.

1,3,5-Тиадиазины (ТД) представляют собой перспективный класс гетероциклических соединений. Спектр практически важных свойств наиболее изученных их производных весьма широк и включает в себя антифибринолитический, противотуберкулезный, фунгицидный и бактерицидный, антигельминтный, противоопухолевый и антираковый, гипергликемический и другие виды активности. Многие ТД являются активными антидерматофитами, например, противогрибковый препарат сульбентин (дибензтион), доступными липофильными и биолабильными переносчиками-пролекарствами. Была продемонстрирована перспективность использования таких соединений для транспорта прекурсора допамина, 2-(4-гидроксифенил) этиламина, через гематоэнцефалический барьер, в качестве эффективных антипротозойных средств, пригодных для лечения трипаносомоза, лейшманиоза и трихомониаза и пр. [2].

Вопросы практического использования конденсированных производных 1,3,5-тиадиазина изучены в заметно меньшей степени.

Недавно было обнаружено, что пиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазины могут выступать эффективными ингибиторами репликации клещевых флавивирусов, при этом в испытаниях in vivo (на мышах) они проявили низкую общую токсичность [3].

Цель исследования. Провести исследование противовоспалительной активности группы производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина.

Материалы и методы исследования.

Для исследований были отобраны (8R/8S)-3-R-8-арил-6-оксо-3,4,7,8-тетрагидро-2H,6H-пиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазин-9-карбонитрилы (Substance 1–10), синтезированные на базе НИЛ «Химэкс» Луганского государственного университета им. Владимира Даля колективом авторов: Кривоколыско Сергеей Геннадиеви ч- доктор химических наук, старший научный сотрудник, заведующий кафедрой фармацевтической химии и фармакогнозии ГУ «Луганский государственный медицинский университет», научный руководитель НИЛ «Химэкс» Луганского государственного университета им. Владимира Даля;Фролов Константин Александрович — кандидат химических наук, ассистент кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии Луганского государственного медицинского университета, главный инженер НИЛ «Химэкс» Луганского государственного университета им. Владимира Даля;Доценко Виктор Викторович — кандидат химических наук, доцент Кубанского государственного университета, ведущий научный сотрудник НИЛ «Химэкс» Луганского государственного университета им. Владимира Даляи описанные ими в работе [4,5]:

 

B = N-метилморфолин;

Substance:1 — Ar = 3-MeO-4-EtOC6H3, R = 4-FC6H4; 2–2-ClC6H4CH2O,

2-EtOC6H4; 3–4-MeOC6H4, cyclohexyl; 4–2-MeOC6H4, 3-Cl-4-MeC6H3; 5–2,4,5-(MeO)3C6H2, 2-furfuryl; 6–3,4-(MeO)2C6H3, 2-Me-3-Cl-C6H3; 7–3,4,5-(MeO)3C6H2, benzyl; 8–3-MeO-4-EtOC6H3, 4-ClC6H4; 9–3-MeO-4-EtOC6H3, 2-FC6H4; 10–2-MeOC6H4, 2-EtC6H4.

Биологические исследования проводились на 78 белых беспородных половозрелых крысах обоего пола массой 230–270 г в осенне-зимний период в сертифицированной морфологической лаборатории ГУ «Луганский государственный медицинский университет» (свидетельство № РЬ105/2008 от 30.12.2011р.).

Животные в течение всего срока исследования содержались в условиях вивария ГУ «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 (Москва, 2005) [6]. Перед началом эксперимента все животные были тщательно осмотрены, учитывались их вес, возраст, двигательная активность и состояние шерстяного покрова. Крысы были распределены на интактную, контрольную («формалиновый отек»), группу сравнения (диклофенак натрия) и 10 подопытных группы по количеству исследуемых оригинальных производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина.

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. Определение противовоспалительной активности проводилось на модели острого «формалинового отека» левой лапы, который моделировали субплантарным введением 0,1 мл 2 % раствора формалина [7]. Исследуемые вещества вводили внутрижелудочно в дозе 5 мг/кг за 1 час до индукции отека. Животные контрольной группы в эквивалентном количестве получали 0,9 % раствор хлорида натрия. В качестве препарата сравнения использовали диклофенак натрия внутрижелудочно в дозе 5 мг/кг. Противовоспалительный эффект оценивали через 3 часа после индукции воспаления по изменению размеров конечности (онкометрически). Изменение размеров обхвата лапы в самом широком месте — выражали в процентах к показателям симметричной конечности.

Первичные данные, полученные при проведении экспериментальной части исследования, показали нормальность распределения в исследуемых выборках значений. Выборки оценивались как непрерывные, достаточные по вариативности признака. Для определения достоверности различий использовался t-критерий [8].

Результаты и их обсуждение. У крыс интактной группы размеры правой и левой задних конечностей не отличались. Субплантарное введение формалина у подопытных животных контрольной группы привело к формированию выраженного отека. Так, обхват левой лапы крыс контрольной группы превосходил таковой для правой лапы на 41,43 % (табл.1).

Обхват левой лапы у подопытных крыс из группы сравнения, получавших диклофенак натрия за 1 час до моделирования формалинового отека, превышал обхват правой лапы на 25,45 %.

Анализ результатов экспериментального исследования показал, что среди производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина есть соединения с выраженной противовоспалительной активностью.

Сравнивая показатели обхвата левой лапы у крыс подопытных групп (табл.1), обращает на себя внимание резко выраженная противовоспалительная активность у вещества с лабораторным шифром Substance 4, которая превосходит таковую у диклофенака натрия почти в 3,5 раза.

 

Таблица 1

Изменение обхвата конечностей крыс после формирования формалинового отека

Препарат	Обхват конечности, мм		pI	pk	%
	Правая лапа	Левая лапа
Контроль (формалиновый отек)	26,16±1,29	37,00±1,04	<0,001	-	41,43
Диклофенак (препарат сравнения)	27,50±1,76	34,50±2,88	<0,001	<0,08	25,45
Substance 1	27,83±0,75	35,75±1,47	<0,001	<0,2	28,46
Substance 2	26,00±0,89	32,00±1,58	<0,001	<0,001	23,08
Substance 3	27,17±1,47	34,33±1,60	<0,001	<0,1	26,35
Substance 4	27,33±1,03	29,41±1,28	<0,02	<0,001	7,61
Substance 5	30,00±0,89	33,58±0,38	<0,001	<0,001	11,93
Substance 6	25,42±1,80	33,17±2,16	<0,001	<0,005	30,49
Substance 7	25,92±1,36	30,25±1,47	<0,001	<0,001	16,71
Substance 8	25,25±1,51	29,42±1,69	<0,005	<0,001	16,51
Substance 9	25,67±2,14	32,3±1,60	<0,001	<0,001	25,83
Substance 10	26,08±1,11	32,92±1,39	<0,001	<0,001	26,23

 

Примечания: рI — между опытной и интактной группой

рk — между опытной и контрольной группой

Также высокую противовоспалительную активность показал в наших исследованиях Substance 5 (рис.1). Прирост в показателях обхвата конечностей крыс этой подопытной группы составил 11,93 %, что в 2,13 раза меньше, чем у крыс группы сравнения.

Изменения обхвата конечностей крыс подопытных групп, получавших Substance 7 и Substance 8 были на одинаковом уровне, но значительно (более чем в 1,5 раза) меньше, чем в группе крыс, получавших диклофенак натрия. Substance 9 и Substance 10 показали аналогичную диклофенаку натрия противовоспалительную активность.

Рис. 1. Выраженность формалинового отека у крыс различных групп

 

Выводы. Среди исследуемых оригинальных веществ производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина обнаружены соединения с выраженной противовоспалительной активностью. Substance 4 (3-(4-метил-3-хлорфенил)-8-(2-метоксифенил)-6-оксо-3,4,7,8-тетрагидро-2H,6H-пиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазин-9-карбонитрил) и Substance 5 (8-(2,4,5-триметоксифенил)-6-оксо-3-(2-фурилметил)-3,4,7,8-тетрагидро-2H,6H-пиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазин-9-карбонитрил) показали наилучшие результаты, превосходящие по противовоспалительной активности диклофенак натрия в 3,5 и в 2,13 раза, соответственно. У Substance 7 и Substance 8 противовоспалительная активность выше таковой у диклофенака натрия в 1,5 раза. Substance 9 и Substance 10 показали аналогичную диклофенаку натрия противовоспалительную активность.

Полученные результаты могут быть полезны для проведения клинических испытаний и создания в дальнейшем лекарственных форм новых противовоспалительных средств производных тетрагидропиридо [2,1-b] [1,3,5]тиадиазина.

 

Литература:

 

1.              Е. Л. Насонов Русский медицинский журнал,Т. 10, № 4, (2002)
2.              А. А. Шептулин РЖГКК, № 6, с. 15–19 (2006)
3.              Osolodkin Dmitry I. Inhibitors of Tick-Borne Flavivirus Reproduction from Structure-Based Virtual Screening / Dmitry I. Osolodkin, Liubov I. Kozlovskaya, Evgenia V. Dueva, Victor V. Dotsenko, Yulia V. Rogova, Konstantin A. Frolov, Sergey G. Krivokolysko, Ekaterina G. Romanova, Alexey S. Morozov, Galina G. Karganova, Vladimir A. Palyulin,Vladimir M. Pentkovski, Nikolay S. Zefirov // ACS Med. Chem. Lett. — 2013. — 4. –РР. 869−874. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ml400226s (дата обращения: 21.11.2015)
4.              Dotsenko Victor V. Design and Synthesis of Pyrido [2,1-b] [1,3,5]thiadiazine Library via Uncatalyzed Mannich-Type Reaction / Victor V. Dotsenko,Konstantin A. Frolov, Tatyana M. Pekhtereva, Olena S. Papaianina,Sergey Yu. Suykov, Sergey G. Krivokolysko // ACS Comb. Sci. — 2014. -16. — РР. 543–550. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/co5000807 (датаобращения:: 21.11.2015)
5.              Доценко В. В., Фролов К. А., Кривоколыско С. Г. Синтез частично гидрированных 1,3,5-тиадиазинов по реакции Манниха // Химия гетероциклических соединений. — 2015. — 51 (2). — С. 109–127.
6.              Н. Н. Каркищенко Альтернативы биомедицины. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских технологиям Москва (2010), 173с.
7.              Р. У. Хабриев Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических Медицина, Москва (2005), 698–700 с.
8.              А. И. Кобзарь Прикладная математическая статистика. Физматлит, Москва (2006), 816 с.