CC BY
19
Since 1999
The journal of scientific articles
Health
& millennium
Education
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИТОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ
8,8-ДИМЕТИЛ-5-П-ТОЛИЛ-8,9-ДИГИДРО-2#-ПИРВДО
[4,3,2-Я£]ЦИННОЛИН-3(7Я)-ОНА
Зыкова1 С.С., Шуров2 С.Н., Данчук1 М.С.
1ФКОУ ВО «Пермский институт Федеральной службы исполнения наказаний», г. Пермь, Россия
2ФГБОУ ВО «Пермский национальный исследовательский университет» г. Пермь, Россия
Аннотация. Статья посвящена исследованию гепатопротекторной активности 8,8-диметил-5-п-толил-8,9-дигидро-2^-пиридо[4,3,2-й?е]циннолин-3(7Я)-она (I). Гепатопротекторную активность соединения I изучали на модели острого токсического гепатита, который вызывали подкожным введением тетрахлорметана. Установлено, что цино-лин I влияет на показатели, определяющие уровень свободно-радикального окисления (СРО): малоновый диаль-дегид (МДА) и диеновые конъюгаты (ДК), а также активность ключевых антиоксидантных ферментов — супер-оксиддисмутазы (СОД) и каталазы. Установлена цитопротекторная активность соединения I через влияние на активность аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), щелочной фосфатазы (ЩФ). Ключевые слова: цитопротекторы, гепатопротекторы, 8,8-диметил-5-п-толил-8,9-дигидро-2Я-пиридо[4,3,2-^е]циннолин-3-он, супероксиддисмутаза, каталаза, аланинаминтрасфераза, аспартатаминотрансфераза, шелочная фосфатаза.
Цитопротекторную активность зачастую сводят к более узкоспецифичной — гепатопротекторной, либо к более широкой — антиоксидантной. Ранее нами была изучена антиоксидантная и ан-тигипоксантная активность ряда пиридоцинноли-нов и оксазинохинолинов [1]. Антиоксидантную активность изучали на двух моделях: биологическим методом создания и изучения окислительного стресса, индуцируемого раствором пероксида водорода в культуре клеток бактерий Escherichia coli, а также прямым методом связывания хромоген-радикалов дифенилпикрилгидразила (ДФПГ) с количественным определением фотоколориметрией [1; 2]. Антигипоксическая активность на модели нормобарической гипоксии [3]. Обнаружено, что эти соединения являются малотоксичными при пероральном введении в изотоническом растворе хлорида натрия, LD50 составляет от 1200 до 1500 мг/кг (4 класс) [ГОСТ ССБТ 2.1.2.003-76]. Наиболее эффективный из изученных в работе [1] антиоксидант 8,8-диметил-5-и-толил-8,9-дигидро-2^-пиридо[4,3,2-^е]циннолин-3-он был выбран для определения гепатопротекторной активности.
H3C H3C
CH3
В основе антиоксидантной и антигипоксиче-ской активности находятся общие клеточно-мо-лекулярные механизмы подавления перекисного окисления липидов (ПОЛ) и формирования ци-топротекции [4].
Гепатопротекторную активность изучали на модели острого токсического гепатита, который вызывали подкожным введением крысам 50%-ного раствора тетрахлорметана (ТХМ) в вазелиновом масле в объеме 0,4 мл на 100 г веса в течение 4 дней [5]. Исследуемое соединение вводили опытной группе животных внутрижелудочно зондом в объеме 1 мл на 100 г массы животного, начиная с третьего дня опыта, один раз в сутки в течение
Зыкова С.С., Шуров С.Н., Данчук М.С. Исследование цитопротекторной активности...
----—-
всего срока эксперимента (14 дней). В качестве препарата сравнения использовали 2-этил-6-ме-тил-3-гидроксипиридина сукцинат (раствор для инъекций «Мексидол», пр-во ООО «Фармасофт», Россия) в дозе 50 мг/кг.
Исследуемое соединение растворяли в изотоническом растворе натрия хлорида в дозе 50 мг/кг. После 14 дней эксперимента проводили определение биохимических показателей: общего белка, глюкозы, аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспар-татаминотрансферазы (АсАТ), щелочной фосфата-зы (ЩФ), а-амилазы. Уровень ПОЛ (малоновый диальдегид, МДА и диеновые конъюгаты) определяли по методу Стальной-Гариашвили [6].
Определение ключевых ферментов антиокси-дантной активности — супероксиддисмутазу
в плазме крови определяли фотоколориметрически в реакции с адреналином [7], каталазу — по методу Королюк [8].
Для определения гепатопротекторной активности соединение I с антиоксидантной активностью изучали на модели токсического гепатоза, индуцируемого ТХМ.
После окончания эксперимента было проведено изучение показателей, определяющих уровень свободно-радикального окисления (СРО): малоновый диальдегид (МДА) и диеновые конъюгаты (ДК), а также активность ключевых антиок-сидантных ферментов — супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы. Результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1
Определение продуктов СРО и показатели активности каталазы и супероксиддисмутазы соединения I
Показатель Интактная Контроль (ТХМ) Опытная 1/ Соединение! + ТХМ Опытная 2/ Мексидол + ТХМ
ДК, мкМ/г белка 17,20 ± 0,55 25,36 ± 0,39* 19,11 ± 0,37 21,13 ± 0,45
МДА, нМ/мг белка 0,39 ± 0,03 0,72 ± 0,02* 0,43 ± 0,02* 0,44 ± 0,03*
Каталаза, М/мин/мг белка 2,37 ± 0,21 1,19 ± 0,20* 2,20 ± 0,18* 1,87 ± 0,20*
СОД, нг/г белка 214,50 ± 2,18 170,22 ± 2,04* 198,36 ± 1,87* 186,28 ± 1,94*
Примечания: ** достоверно в сравнении с интактной группой при р < 0,01; * при р < 0,05.
В группе контроля (крысы, получавшие ТХМ без «лечения») в сравнении с интактной отмечено превышение уровня продуктов ПОЛ: ДК — на 47,44%, МДА — на 84,62%, что свидетельствует о развитии окислительного стресса, индуцированного ТХМ. Обнаружено, что в группе контроля произошло снижение активности СОД на 20,64% (р < 0,05), а активность каталазы снизилась на 50,21% (р < 0,05).
Соединение I обладает значительной анти-оксидантной и гепатопротекторной активностью. В опытной группе 1 в сравнении с интактной имеет уровень ДК выше на 11,10%, а МДА — на 10,26% (р < 0,05), а уровень активности ферментов СОД — ниже в сравнении с интактными животными на 7,53% (р < 0,05), а каталазы — ниже на 1,17% (р < 0,05).
Уровень продуктов ПОЛ в опытной группе 2 (применение мексидола) выше интактной: ДК — на 22,85%, МДА — на 12,83% (р < 0,05), активность СОД отмечена на 13,16% (р < 0,05) ниже
интактной, а активность каталазы — на 21,10% (р < 0,05) ниже интактной.
Изученные соединения обладают влиянием на антиоксидантные ферменты: соединение I активно в отношении каталазы и супероксиддисму-тазы.
Ключевыми маркерами гибели гепатоцитов является изменение показателей ферментов — ала-нинаминотрансферазы (АлАТ) и аспартатамино-трансферазы (АсАТ), щелочной фосфатазы и билирубина. Результаты изменения биохимических показателей приведены в табл. 2.
Обнаружено, что при введении соединения I активность АлАТ превышала интактную группу на 38%. Мексидол оказывал менее значительное гепатопротекторное действие: активность АлАТ превышала таковую у интактных на 92,15%.
В 1-й опытной группе наблюдалось более значительное повышение активности АлАТ — на 40,28% в сравнении с интактной группой. Лечение мексидолом также привело к увеличению активности АлАТ на 77,35% в сравнении с интакт-ными животными.
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2016. Vol. 18. No 7
----—-
Таблица 2
Влияние гетероциклических соединения I на биохимические показатели в результате эксперимента in vivo (Х ± АХ; n = 10)
Показатель Интактная Контроль (ТХМ) Опытная 1I Соед-е I + ТХМ Опытная 2I Мексидол + ТХМ
АлАТ, Е/л белка 57,30 + 7,62 142,30 + 9,17* 79,10 + 0,30* 110,10 + 0,45
АсАТ, Е/л белка 149,20 + 22,39 411,50 + 24,82* 209,30 + 20,57* 264,60 + 12,03*
Щелочная фосфатаза, Е/л белка 369,80 + 39,50 438,10 + 20,54* 392,40 + 20,15* 403,70 + 21,20*
Билирубин, мкмоль/л белка 2,70 + 0,80 13,20 + 0,70* 6,60 + 1,50* 8,10 + 1,90*
Примечания: ** достоверно в сравнении с интактной группой при р < 0,01; * при р < 0,05.
Значение активности щелочной фосфатазы у животных с токсическим жировым гепатозом при введении ТХМ превысило 18,47%. В 1-й опытной группе животных, получавших лечение соединением I, было обнаружено увеличение активности щелочной фосфатазы на 6,11% в сравнении с интактными животными, а во 2-й группе превышение активности щелочной фосфатазы составило более 9,17%.
Одним из важных показателей общей функциональной активности печени является уровень билирубина. При моделировании токсического жирового гепатоза, вызываемого введением ТХМ, в группе контроля по отношению к интактным животным наблюдали увеличение уровня билирубина в 4,9 раза. В 1-й опытной группе было обнаружено превышение этого показателя в 2,44 раза, а во 2-й — в 3 раза.
Биохимические показатели показали, что в опыте при моделировании токсического жирового гепатоза введением ТХМ исследуемые соединения обладают значительной гепатопротекторной активностью, превышающей препарат сравнения — мексидол. Более выраженная гепатопротекторная активность была обнаружена у соединения I, ци-топротекторный эффект которого значительно превышал таковой у препарата сравнения — мексидол.
Соединения, обладающие антиоксидантной, антигипоксантной обладают также высокой гепа-топротекторной активностью, что в значительной мере отражается на уровне активностей ферментов — ключевых маркеров метаболической функции печени.
Установлено, что наиболее активные антиок-сиданты обладают гепатопротекторной активно-
стью, которая была изучена in vivo на модели токсического гепатоза, индуцируемого тетрахлорме-таном.
ЛИТЕРАТУРА
1. Синтез и антиоксидантная активность трицик-лических соединений, содержащих 5,6,7,8-тетрагидро-хинолиновый фрагмент / Д. А. Руденко, Т. В. Шаврина, С.Н. Шуров, С.С. Зыкова // Хим.-фарм. журн. 2014. Т. 48. № 2. С. 32—37.
2. Способ скрининга антиоксидантной активности синтезированных соединений с использованием тест-системы бактерий Escherichia coli / С.С. Зыкова, Т.Ф. Оде-гова, С.Н. Шуров, Д. А. Руденко // Всерос. конф. с меж-дунар. участ.: актуальные вопросы и перспективы развития медицины. Омск, 2014. С. 165—167.
3. Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Бизенко-ва М.Н. Возможности эффективного использования ан-тиоксидантов и антигипоксантов в экспериментальной и клинической медицине // Успехи современного естествознания. 2006. № (8). С. 18—25.
4. Синтез и антигипоксическая активность три-циклических соединений, содержащих 5,6,7,8-тетрагид-рохинолиновый фрагмент / С. С. Зыкова, Т. Ф. Одегова, Д.А. Руденко, Т.В. Шаврина и др. // Вопр. биол., мед. и фарм. химии. 2014. № 9. С. 14—17.
5. Сернов Л.Н., Гацура В.В. Элементы экспериментальной фармакологии. М.: Слово, 2000.
6. Стальная И.Д., Гариашвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбиту-ровой кислоты // Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977.
7. Сирота Т. В. Новый подход в исследовании процесса аутоокисления адреналина и использование его для измерения активности супероксиддисмутазы // Вопросы мед. химии. 1999. № 3. С. 65.
8. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова, В.Е. Токарев // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16—19.
Зыкова С.С., Шуров С.Н., Данчук М.С. Исследование цитопротекторной активности..
—--
RESEARCH CYTOPROTECTIVE ACTIVITY
8,8-DIMETHYL-5-P-TOLYL-8,9-DIHYDRO-2H-
PYRIDO[4,3,2-DE]CYNNOLIN-3(7H)-ONE
S.S. Zykova1, S.N. Shurov2, M.S. Danchuk1
lPerm Institute of the Federal penitentiary service of Russia 2Perm National Research University
Annotation. The manuscript describes to the specific search cytoprotectors hepatoprotective activity of one of the 8,8-dimethyl-5-p-tolyl-8,9-dihydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cynnolin-3(7H)-one. Hepatoprotective activity of the most active antioxidant and antihypoxant studied in a model of acute toxic hepatitis, which is caused by subcutaneous injection of carbon tetrachloride. It was established that cynnolin I affect the indicators that determine the level of free radical oxidation (FRO): malondialdehyde (MDA) and the diene conjugates (DC), as well as the activity of key antioxidant enzymes — superoxide dismutase (SOD) and catalase. Established cytoprotective activity of a compound I through the influence on the activity of alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP). Key words: cytoprotectant, hepatoprotectant, 8,8-dimethyl-5-p-tolyl-8,9-dihydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cynnolin-3(7H)-one, superoxide dismutase, catalase, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase.
REFERENCES
1. Rudenko D.A., Shavrina T.V., Shurov S.N., Zykova S.S. Sintez i antioksidantnaya aktivnost' tritsikliche-skikh soedinenii, soderzhashchikh 5,6,7,8-tetragidrokhino-linovyi fragment. Khim.-farm. zhurn., 2014, vol. 48, no. 2, pp. 32—37.
2. Zykova S.S., Odegova T.F., Shurov S.N., Rudenko D.A. Sposob skrininga antioksidantnoi aktivnosti sin-tezirovannykh soedinenii s ispol'zovaniem test-sistemy bak-terii Escherichia coli. Vseros. konf. s mezhdunar. uchast.: aktual'nye voprosy iperspektivy razvitiya meditsiny. Omsk, 2014. P. 165—167.
3. Chesnokova N.P., Ponukalina E.V., Bizenko-va M.N. Vozmozhnosti effektivnogo ispol'zovaniya anti-oksidantov i antigipoksantov v eksperimental'noi i klini-cheskoi meditsine. Uspekhi sovremennogo estestvozna-niya, 2006, no. 8, pp. 18—25.
4. Zykova S.S., Odegova T.F., Rudenko D.A., Shavrina T.V. et al. Sintez i antigipoksicheskaya aktivnost' tri-tsiklicheskikh soedinenii, soderzhashchikh 5,6,7,8-tetragid-rokhinolinovyi fragment. Vopr. biol., med. i farm. khimii, 2014, no. 9, pp. 14—17.
5. Sernov L.N., Gatsura V.V. Elementy eksperimen-tal'noi farmakologii. Moscow, Slovo, 2000.
6. Stal'naya I.D., Gariashvili T.G. Metod opredele-niya malonovogo dial'degida s pomoshch'yu tiobarbituro-voi kisloty. Sovremennye metody v biokhimii. Moscow, Meditsina, 1977.
7. Sirota T.V. Novyi podkhod v issledovanii pro-tsessa autookisleniya adrenalina i ispol'zovanie ego dlya izmereniya aktivnosti superoksiddismutazy. Voprosy med. khimii, 1999, no. 3, p. 65.
8. Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Maiorova I.G., To-karev V.E. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy. Labo-ratornoe delo, 1988, no. 1, pp. 16—19.
