CC BY
15УДК 615.27
АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ
АКТИВНОСТЬ
КОМПЛЕКСНОГО
СОЕДИНЕНИЯ
ОКСИМЕТИЛУРАЦИЛА
С АСКОРБИНОВОМ
КИСЛОТОЙ
Э.Ф. Репина1, В.А. Мышкин1, Д.О. Каримов1, Г.В. Тимашева1, Н.Ю. Хуснутдинова1, Д.А. Смолянкин1, С.С. Байгильдин1, А.Б. Бакиров1, А.Р. Гимадиева2
1ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», 450106, г. Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация 2Уфимский Институт химии - обособленное структурное подразделение ФГБНУ Уфимского федерального исследовательского центра РАН», 450054, г. Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация
На моделях острой гипоксии (гемической и гистотоксической) исследована активность нового комплексного соединения 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой. Установлено, что изучаемое соединение по активности сопоставимо или превосходит референтные препараты - 5-гидрокси-6-метилурацил, аскорбиновую кислоту, обладает низкой токсичностью при внутрижелудочном и внутрибрюшинном способах введения мышам. По результатам проведенных исследований получен Патент РФ.
Ключевые слова: гипоксия, комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой, антигипоксическая активность, токсичность.
Введение. По-прежнему представляются актуальными задачи по поиску фармакологических средств, повышающих устойчивость организма при гипоксии и в условиях воздействия других экстремальных факторов окружающей среды [1,2].
В продолжение наших исследований, опубликованных ранее [3], были изучены антигипокис-ческие свойства нового комплексного соединения 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой.
Наиболее близким аналогом изучаемого комплекса является производное пиримидина - 5-гидрокси-6-метилурацил. Производные пиримидина относят к регуляторным антиги-поксантам - неспецифическим активаторам ферментных и коферментных систем [4]. Известно,
что 5-гидрокси-6-метилурацил обладает избирательной антигипоксической активностью, т.е. он активен в условиях острой гистотоксической гипоксии (ОГтГ) и острой гипоксии с гиперкапни-ей (ОГсГК) и неактивен на модели острой гемической гипоксии (ОГеГ), что можно отнести к его недостаткам [5].
Известно также, что антигипоксическим действием обладает аскорбиновая кислота в сочетании с кокарбоксилазой и рибофлавином [4]. Однако аскорбиновая кислота, применяемая в виде монотерапии, может вызывать ряд нежелательных эффектов: диспепсические расстройства, геморрагии, мочекаменную болезнь, повышение возбудимости центральной нервной системы и другие [6].
Репина Эльвира Фаридовна (Repina Elvira Faridovna), к.м.н., заведующий лабораторией токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected] Мышкин Владимир Александрович (Myshkin Vladimir Alexandrovich), д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected]
Каримов Денис Олегович (Karimov Denis Olegovich), к.м.н., заведующий отделом токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected]
Тимашева Гульнара Вильевна (Timasheva Guiñara Vilevna), к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected] Хуснутдинова Надежда Юрьевна (Khusnutdinova Nadegda Urievna), научный сотрудник лаборатории токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected] Смолянкин Денис Анатольевич (Smolyankin Denis Anatolievich), м.н.с., научный сотрудник лаборатории токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected] Байгильдин Самат Сагадатович (Baigildin Samat Sagadatovich), м.н.с. лаборатории токсикологии с экспериментальной клиникой лабораторных животных отдела токсикологии и генетики ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected] Бакиров Ахат Бариевич (Bakirov Ahat Barievich), д.м.н., профессор, академик АН Республики Башкоростан, директор ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа, [email protected]
Гимадиева Альфия Раисовна (Gimadieva Alfiya Raisovna), к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории фармакофорных циклических систем Уфимского Института химии - обособленного структурного подразделения ФГБНУ Уфимского федерального исследовательского центра РАН», г.Уфа, [email protected]
Токсикологический вестник №4 (151)
Материалы и методы исследования. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилура-цила с аскорбиновой кислотой синтезировано в Уфимском Институте химии. На рис.1 представлена формула данного комплекса.
о
НО
Рис. 1. Формула комплексного соединения 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой
Соединение получено путем растворения в дистиллированной воде 5-гидрокси-6-метилураци-ла и аскорбиновой кислоты в соотношении 1:10 моль с последующим перемешиванием реакционной смеси при 60-70оС, удалением растворителя и выделением продукта. Выход целевого продукта составляет 98%.
Токсичность соединения при однократном введении определена на мышах обоего пола при внутрижелудочном и внутрибрюшинном введении в интервале доз от 5000 до 10000 мг/кг.
Антигипоксическая активность соединения исследована на моделях острой гемической гипоксии (ОГеГ) и острой гистотоксической гипоксии (ОГтГ) [7]. Модель ОГеГ создавали путем подкожного введения мышам 4% водного раствора нитрита натрия в дозе 400 мг/кг. Соединение
вводили опытным мышам повторно трехкратно с интервалом 30 минут в брюшную полость в виде 0,2% водно-твинового раствора в дозе 50 мг/кг, последнее введение проводили за 20-30 минут до отравления нитритом натрия. Контрольным животным вводили 0,2% водно-твиновый раствор в аналогичном объеме. Модель ОГтГ создавали путем подкожного введения мышам нитропрус-сида натрия в дозе 20 мг/кг. Соединение вводили опытным животным аналогично вышеприведенной схеме. Контрольным мышам вводили внутрибрюшинно адекватное количество 0,2% водно-твинового раствора. В качестве референтных препаратов для оценки антигипоксической активности на моделях ОГеГ и ОГтГ использовали 5-гидрокси-6-метилурацил, аскорбиновую кислоту по вышеприведенной схеме. Антигипок-сическую активность исследуемых препаратов оценивали по продолжительности жизни опытных и контрольных мышей. Оценку достоверности различий между группами проводили с помощью ^критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение. При внутрижелу-дочном введении комплексное соединение в интервале доз от 5000 до 10000 мг/кг не вызывало видимых признаков интоксикации и гибели животных в течение 14 суток наблюдения. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 соединение при введении в желудок отнесено к малоопасным веществам [8].
При внутрибрюшинном введении мышам изучаемого соединения, доза 2500±160 мг/кг массы тела вызывала гибель 50% животных, по существующей классификации его можно отнести к практически нетоксичным [9].
Таблица 1
Продолжительность жизни мышей на модели острой гемической гипоксии
Препараты Доза, мг/кг Продолжительность жизни животных
В минутах В процентах
Контроль 16,14±1,35 100,0
Изучаемое соединение 50,0 23,43±2,37* 145,0
100,0 24,00±1,89** 149,0
5-гидрокси-6-метилурацил 50,0 13,40±1,20 83,0
Аскорбиновая кислота 50,0 19,10±1,16 118,0
Примечание:
* - различие достоверно (Р<0,05) по сравнению с контролем; ** - различие достоверно (Р<0,01) по сравнению с контролем.
Таблица 2
Продолжительность жизни мышей на модели острой гистотоксической гипоксии
Препараты Доза, мг/кг Продолжительность жизни животных
В минутах В процентах
Контроль 25,00±2,07 100,0
Изучаемое соединение 50,0 27,20±2,43 108,8
100,0 30,20±1,40** 120,0
5-гидрокси-6-метилурацил 50,0 38,10±3,00* 152,4
Аскорбиновая кислота 50,0 34,25±3,24* 137
Примечание:
* - различие достоверно (Р<0,05) по сравнению с контролем; ** - различие достоверно (Р<0,01) по сравнению с контролем.
Результаты изучения антигипоксической активности изучаемого и референтных соединений представлены в таблицах 1 и 2.
Изучаемое соединение достоверно увеличивает продолжительность жизни мышей в дозе 50 и 100 мг/кг на моделях гипоксии - острой гемиче-ской в 1,45 и 1,49 раз соответственно и острой ги-стотоксической в 1,37 и 1,20 раза соответственно, по сравнению с контролем, что свидетельствует об антигипоксической активности соединения.
Референтный препарат 5-гидрокси-6-метилура-цил не проявил антигипоксической активности на модели острой гемической гипоксии, у аскорбиновой кислоты антигипоксические свойства выражены слабее, чем у изучаемого соединения.
На модели острой гистотоксической гипоксии антигипоксическая активность изучаемого соединения наблюдалась выше, чем в контроле и у аскорбиновой кислоты, и сопоставима с активностью 5-гидрокси-6-метилурацила.
Заключение. Новое комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой, в отличие от референтных препаратов, обладает антигипоксической активностью на двух моделях гипоксии, особенно на модели гемической гипоксии и низкой токсичностью при внутрижелудочном и вну-трибрюшинном введениях. По результатам проведенных исследований получен Патент РФ [10].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зобов В.В., Назаров Н.Г., ВыштакалюкА.Б., Галяметдинова И.В., Семенов В.Э., Резник В.С. Эффективность влияния новых производных пиримидина на физическую работоспособность крыс в условиях выполнения теста «плавание до отказа». Экология человека. 2015; 01: 28-35.
2. СосинД.В., ЕвсеевА.В., Правдивцев В.А., Парфенов
3.А. Влияние вещества pQ1983 на энергетический обмен и потребление кислорода в условиях острой экзогенной гипоксии.Экология человека. 2015; 01: 21-27.
3. Репина Э.Ф., Гимадиева А.Р., Мышкин В.А., Бакиров А.Б., Тимашева Г.В., Хуснутдинова Н.Ю., Смолянкин
REFERENCES:
1. Zobov V.V., NazarovN.G., VyshtakalyukA.B., Galyametdinova I.V., Semenov V.E., Reznik KS. The effect of new pirimidine derivatives on physical exertion of rats under the conditions of the "swimming to the full" test. Ekologiya cheloveka. 2015; 01: 28-35 (in Russian).
2. Sosin D.V., EvseevA.V., Pravdivtsev V.A., ParfenovE.A. The effects of the nQ1983 substance on energy metabolism and oxygen consumption under the conditions of acute exogenic hypoxia. Ekologiya cheloveka. 2015; 01: 21-27 (in Russian).
3. Repina E.F., Gimadieva A.R., Myshkin V.A., BakirovA.B., Timasheva G.V. Khusnutdinova N.Y., Smolyankin D.A. Anti-hypoxic activity of the new complex compound of
Д.А. Антигипоксическая активность нового комплексного соединения оксиметилурацила с сукцинатом натрия. Токсикологический вестник. 2017; 02: 40-42.
4. Кожока Т.Г. Лекарственные средства в фармакотерапии патологии клетки. Проблемы производства и обеспечения населения. М.; 2007. 135.
5. Мышкин В.А. Коррекция перекисного окисления липидов при экспериментальных интоксикациях различными химическими веществами. Уфа-Челябинск; 2010. 343.
6. Михайлов И.Б. Клиническая фармакология - основы рациональной фармакотерапии. СПб.: Фолиант; 2013. 960.
oxymethyluracil with sodium succinate. Toksikologicheskiy vestnik. 2017; 02: 40-42 (in Russian).
4. Kozhoka T.G. Medicines in pharmacotherapy of cell pathology. The problems of production and provision of the population. Moscow; 2007 (in Russian).
5. Myshkin V.A. Correction of lipid peroxidation in experimental chemically-induced intoxications. Ufa-Chelyabinsk; 2010 (in Russian).
6. 6. Mikhailov I.B. Clinical pharmacology - basics of rational pharmacotherapy. St. Petersburg: Foliant; 2013 (in Russian).
7. Voronina T.A. Experimental characteristics of the antihypoxic
7. Воронина Т.А. Экспериментальная характеристика противогипоксических свойств ноотропных препаратов. Фармакологическая коррекция гипоксических состяний. М., 1989:125-132.
8. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. М.; 1976.
9. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. Справочник. М.: Медицина; 1977.
10. Мышкин В.А. с соавт. Комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила с аскорбиновой кислотой, проявляющее антигипокисечскую активность, и способ его получения. Патент РФ, № 2612517; 2017.
properties of nootropic drugs. Pharmacological correction of hypoxic states. Moscow; 1989; 125-132 (in Russian).
8. State Standard 12.1.007-76. Hazardous substances. Classification and General Safety Requirements. Moscow; 1976 (in Russian).
9. IzmerovN.F., Sanotskiy I.V., SidorovK.K. The toxicometric parameters of industrial poisons in a single exposure. Reference book. Moscow: Meditsina; 1977 (in Russian).
10. Myshkin V.A. et al. Antihypoxic complex compound of 5-hydroxy-6-methyluracil with ascorbic acid and method for producing thereof. Patent RF, № 2612517; 2017
(in Russian).
Токсикологический вестник n-4 (151)
E.F. Repina1, V.A. Myshkin1, D.O. Karimov1, GV. Timasheva1, N.Yu. Khusnutdinova1, D.A. Smolyankin1,
S.S. Baigildin1, A.B. Bakirov1, A.R. Gimadieva2
ANTIHYPOXIC ACTIVITY OF THE COMPLEX COMPOUND OF OXYMETHYLURACIL WITH
ASCORBIC ACID
1Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, 450106, Ufa, Russian Federation
2Ufa Institute of Chemistry - Subdivision of the Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, 450054, Ufa,
Russian Federation
On models of acute hypoxia (hemic and histotoxic) the activity of the new complex compound of 5-hydroxy-6-methyluracil with ascorbic acid was investigated. It has been found that the compound studied is comparable or superior to the reference medicines, 5-hydroxy-6-methyluracil and ascorbic acid, has low toxicity at intragastric and intraperitoneal modes of administration to the mice. Based on the results of the research the Patent of the Russian Federation has been filed.
Keywords: hypoxia, complex compound of 5-hydroxy-6-methyluracil with ascorbic acid, antihypoxic activity, toxicity.
Материал поступил в редакцию 11.04.2018 г.
