CC BY
54
СИНТЕЗ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ ТИАЗОЛО[5,4-Ь]ИНДОЛА
© В. В. Марышева, А. И. Гаврев, П. А. Торкунов, С. Г. Григорьев, П.Д. Шабанов
Военно-медицинскаяакадемияим. С.М.Кирова, Санкт-Петербург
Ключевые слова:
производные тиазоло[5,4-Ь]индола, антигипок-санты, гепатопротекторы, актопротекторы, структура — активность
Обзор собственных и литературных данных по фармакологической активности производных индола. Анализ 13 новых соединений из ряда тиазоло[5,4-Ь]индола в отношении наличия антиги-поксической, противоотечной, гепатопротекторной и актопротекторной активности выявил вещества, превышающие действие эталонов по всем перечисленным направлениям. Рассматриваются вопросы зависимости между химической структурой и биологической активностью соединений.
В продолжение изучения фармакологической активности «аминотиоловых» антигипоксантов — гути-мина, амтизола, конденсированных систем индола с триазином — структуры 1 и 2, имидазолом — структура 3 [19-23] нами были получены соединения системы тиазоло[5,4-Ь]индола— структуры 4-7 (рис. 1), содержащие в молекуле изотиомочевину. Соединения 4а и 5а были получены совместно с В. С. Вележевой; в эксперименте выявлена их гепа-топротекторная активность [2-4]. Нами была показана высокая антигипоксическая активность 2-ами-но-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола (56) на модели гипобарической гипоксии [8]. С целью получения новых биологически активных веществ мы синтезировали ряд производных тиазолоиндола, имеющих заместители в бензольном кольце, по индольному азотуипоаминогруппе вположении2.
Спектры ЯМР 1Н записаны в ДМСО-Ь6 на приборе Вгикег-300 при рабочей частоте 300 МГц. Однородность всех веществ контролировали методом ТСХ. Вещества наносили на адсорбент (БИ^о! иУ-254) в виде растворов в ацетоне, метаноле или этаноле, труднорастворимые вещества в ДМФА. Проявле-
ние хроматограмм под ультрахемископом и в парах йода. Температура плавления определялась на приборе ПТП Клинского завода, образец вносили в разогретый прибор за10 °С до точки плавления. Константы соединений приведены в таблице 1.
2-амино-4-ацетил-86-гидрокси-За,86-ди-гидротиазоло[5,4-Ь]индол (46). 1 г (3 ммоль) 4а растворяют в 50 мл воды, добавляют 30 %-й водный раствор ацетата натрия до рН 6. По всему объему выпадают хлопья белых кристаллов. Через 30 минут их отфильтровывают, промывают водой. Сушат в вакууме над фосфорным ангидридом. Получают белые кристаллы, проба Бейльштейна отрицательна.
Гидробромид 2-амино-4-ацетил-7-бром-86-гидрокси-За,86-дигидротиазоло[5,4-Ь]ин-дола (4в). Получают аналогично [2].
2-амино-4-ацетил-7-бром-86-гидрокси-За, 86-дигидротиазоло[5,4-Ь]индол (4г). Получают аналогично 46.
2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол (56). 5,5 г (17,6 ммоль) 5а суспензируют в 45 мл воды и добавляют 30 % водный раствор ацетата натрия до рН 5-6 по универсальному индикатору, перемешивают и фильтруют. Осадок промывают водой (5*10 мл), сушат в вакууме над фосфорным ангидридом, получают бледно-сиреневые кристаллы. Для аналитических целей вещество кристаллизируют из этанола, получают блестящие белые кристаллы. Проба Бейльштейна отрицательна.
Гидробромид 2-амино-4-ацетил-7-бромтиа-золо[5,4-Ь]индола (5в). Получают аналогично [4].
2-амино-4-ацетил-7-бромтиазоло[5,4-Ь]ин-дол (5г). Получаютаналогично [8].
2-Ы-сукцинимидо-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол (6а). Смесь 0,5 г (1,6 ммоль) 56 и 4,5 г (45 ммоль) янтарного ангидрида нагревают при 140 °С втечение 40 минут. После остывания реакционную массу извлекают 5*4 мл ацетоном, отфильтровывают осадок и перекристаллизовывают
■ Таблица 1. Константы, выходы и данныеПМР-спектров новых соединений
№ Выход, Т. пл. Данные ТСХ Данные ПМР-спектров, химический сдвиг, б, м.д.
соединения % °С элюент в,
4в 81,4 266-267 (разл.) этилацетат-ацетон 3:1 0,21
46 92,0 210-215 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,10 2,23с+2,45с (ЗН, СН3), 5,77с + 6,1с (1Н,Н3а), 6,65м (ЗН, 1ЧН2, ОН),7,ОЗд (1Н, Н6),7,22т(1Н, Н7),7,35т(1Н, Н8),8,08д(1Н, Н5)
4г 62,5 174-175 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,28 2,25с+2,40с (ЗН, СН3), 5,77с + 6,1с (1Н,Н3а), 6,65м (ЗН, ЫН2, ОН),7,ЗОд(1Н, Не), 7,45с (1Н, Н8),8,03д(1Н, Н5)
56 98,0 247,5 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,54 2,74 с (ЗН, СН3), 7,20 с (2Н, ЫН2), 7,30т (2Н, Н6Н7),7,62д(1Н, Н8),7,98д(1Н, Н5)
5в 72,7 264 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,65 2,20-3,00т(ЭН, СН3),7,20-8,40(ЗН, Н6, Н8, Н5), 8,72оч.ушир. (2Н, МН2)
5г 87,0 250-252 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,64 2,70 с (ЗН, СН3), 6,80 с (2Н, ЫН2), 7,32 д(1Н, Н6), 7,72с(1Н, Н8), 8,05с(1Н, Н5)
6а 63,0 264-265 ацетон-гексан 1:1 0,62 2,89с (7Н, СН3 ,СН2), 7,43м (2Н, Н6 Н7), 7,94д(1Н, Н8), 8,0{3уш. (1Н, Н5)
66 63,5 267-269 ацетон-гексан 1:1 0,67 2,90д (7Н, СН3 ,СН2), 7,50д(1Н, Н6), 8,00 уш. (1Н, Н8), 8,08с (1Н, Н5)
7а 36,4 284-286 этилацетат-гексан 3:2 0,23 2,54-3,00 м (7Н, СН3 ,СН2), 7,03-8,50 (4Н, Аг), 12,02 (1Н, ЫН), 12,30(1Н, ОН)
76 85,1 325-327 (разл.) ацетон-гексан 1:1 0,70 2,20с (ЗН, СН3), 3,85с (ЗН, СН3), 7,00-7,50 уш. (2Н, Н6 Н7), 7,50-8,80уш. (2Н, Н8, Н5), 12,00-12,50с 1Н, ЫН)
7в 54,3 >330 ацетон-гексан 1:1 0,58 2,25с (ЗН, СН3), 6,90-7,25 2т (2Н, Н6 Н7), 7,25-7,65д (1Н, Н5), 7,65-7,80д (1Н, Н8), 10,90-11,30с (1Н, ЫН), 11,80-12,20с (1Н, ЫН)
1 г (10 ммоль) янтарного ангидрида в 4 мл ДМФА перемешивали при 130 °С в течение 45 минут. После охлаждения до комнатной температуры отфильтровывали выпавший осадок, промывали на фильтре
2 раза ацетоном. Получали 0,6 г сиреневых кристаллов. По данным ТСХ индивидуальное вещество. Кристаллизовали из смеси ДМФА-бутанол 2:1 с выходом 74%, сушили при 140 °С 1 час, получали белые кристаллы.
2-Ацетиламино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]ин-дол (76). Смесь 9,9 г (43 ммоль) 4-ацетил-2-амино-тиазоло[5,4-Ь]индола 56 и 80 мл уксусного ангидрида кипятят при перемешивании в течение 60 минут. После охлаждения отфильтровывают осадок и пере-кристаллизовывают из ДМФА. Соединение получают в виде белых кристаллов.
2-Ацетиламинотиазоло[5,4-Ь]индол (7в). 0,46 г (2 ммоль) 76 нагревают до 80 °С в 2 мл ДМФА, содержащем 0,41 г (3 ммоль) поташа, прикапывают диметиламиноэтилхлорид, перемешивают 1 час при этой температуре. Реакционную массу выливают в 20 мл воды, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, спиртом. Получают 7в в виде белых кристаллов с количественным выходом.
Соединения структуры 4 получают из Ы-аце-тилиндоксила и 5-Вг-Ы-ацетилиндоксила бро-мированием по второму положению. Не выделяя
6 7
■ Рисунок 1. Структурные формулы соединений 4а: Я = Н,п = 1; б:Я = Н,п = 0; в: Я = Вг,п = 1; г: Я = Вг,п = 0; 5а: Я=Н,п = 1; б:Я=Н,п = 0; в: Я = Вг,п = 1; г:Я = Вг, я = 0; 6а: Я = Я; б: Я = Вг; 7а: Я' = Ас, Я2 = СО(СН2)2СООН; б: Я' = Ас, Я2 = Ас; в: Я' =Н,Я2 = Ас
из ацетонитрила. Соединение сушат в вакууме над фосфорным ангидридом и получают в виде белых легких игольчатых кристаллов.
2-Ы-сукцинимидо-4-ацетил-7-бромтиазо-ло[5,4-Ь]индол (66). Получают аналогично 6а.
Ы-2-(4-ацетилтиазоло[5,4-Ь] индолил) сук-цинаминовая кислота (7а). 1,15 г (5 ммоль) 56 и
бромпроизводных, конденсируют их с тиомочеви-ной, при этом происходит замыкание дигидрогид-рокситиазольного кольца, как и в ряду дигидрогид-роксиимидазоиндолов [3]. Соединения 5 получают дегидратированием при непродолжительном нагревании в диглиме [4], что происходит легче, чем при получении структуры 3 [3]. Структура 5, представляющая собой конденсированную сопряженную систему, является более устойчивой, чем 4, это подтверждается ее образованием даже при кристаллизации соединений 4 из спирта. Строение продуктов дегидратации согласуется сданными ПМР. Свободные основания 46, г и 5 б, г выделяют действием 30% ацетата натрия в растворе или водной суспензии до рН 5-6. Основания 56, г служат исходными для получения продуктов замещения по аминогруппе: имидов янтарной кислоты 6, сукцинаминовой кислоты 7а, ацетилзамещенных 76, в. При взаимодействии 56 с янтарным ангидридом в растворе ДМФА получают в основном кислоту 7а и небольшую примесь 6а; в расплаве янтарного ангидрида получают 6а. При кипячении кислоты 7а в уксусном ангидриде она переходит в имид 6а. При обработке 56 уксусным ангидридом получают диацетат 76. Попытка алкилирования аминогруппы в положении 2 в ДМФА приводит к щелочному гидролизу ацетильной группы по индольному азоту (соединение 7в), об этом свидетельствует появление в ПМР-спектре еще одного протона, связанного с индольным азотом, и исчезновение протонов второй ацетильной группы (спектры соединений 76 и 56 в таблице1).
Поданным ПМР-спектров (табл. 1), соединения 46, г представляют собой смесь конформеров: водород в положении За и ацетильная группа у ин-дольного азота занимают друг относительно друга два различных положения, соотношение конформеров 1:9.
АНТИГИПОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ
Все соединения исследовали в эквимолярных дозах по отношению к амтизолу (стандартному ан-тигипоксанту) вдозе 25 мг/кг [12].
Гипоксическую гипоксию моделировали на крысах-самцах массой 180-200 г помещением их в проточную барокамеру [17]. Препараты вводили внутрибрюшинно за 30 минут до эксперимента. Животных поднимали на «высоту» 11000 м со скоростью 50 м/сек, время пребывания на «высоте» 30 минут. Регистрировали время жизни на «высоте» и процент выживших животных.
Гипоксическую гипоксию моделировали на мышах-самцах массой 18-20 г помещением их в проточную барокамеру [17]. Препараты вводили
внутрибрюшинно за 30 минут до эксперимента. Животных поднимали на «высоту» 10 000 м со скоростью 50 м/сек., время пребывания на «высоте» 90 минут. Регистрировали время жизни на «высоте» и процент выжившихживотных.
Рассчитывали коэффициент защиты К3 [24] по формуле:
а и с - число животных, выживших в опыте и контроле, соответственно,
ЬиЬ- число животных в каждой группе.
Гипоксию с гиперкапнией [17] исследовали на беспородных мышах-самцах массой 18-20 г. Животных помещали в стеклянные банки объемом 250 мл с герметичными крышками, которые переворачивали вверх дном и опускали в поднос с водой во избежание подсоса воздуха. Препараты вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл за 30 минут до гипоксии. Регистрировали время жизни животных.
Гемическую гипоксию [17] изучали на мышах-самцах массой 18-20 г. Исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно за 30 минут до инъекции 2 %-го раствора нитрита натрия вдозе 200 мг/кг. Регистрировали время жизни животных.
Гистотоксическую гипоксию [17] изучали на мышах-самцах массой 18-20 г. Исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно за 30 минут до инъекции раствора нитропруссида натрия в дозе 20 мг/кг. Регистрировали время жизни животных.
В каждую серию экспериментов включали контрольную группу. Животные контрольной группы получали инъекцию 0,9 %-го раствора хлорида натрия (физиологического раствора).
Острую токсичность определяли на белых беспородных мышах-самцах массой 18-22 г [15], изучаемое соединение вводили внутрибрюшинно однократно в виде суспензии в воде с добавлением твина-80.
Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием ^критерия Стьюдента для показателей продолжительности жизни и %2 для показателей выживаемости [7].
Все полученные нами соединения были исследованы в первую очередь на антигипоксическую активность, так как в предварительных исследованиях [8, 9] была выявлена высокая активность у соединения 56 в модели гипобарической гипоксии.
Результаты апробации полученных соединений в модели гипобарической гипоксии представлены в таблицах 2 и 3. Все исследованные соединения обладают в той или иной мере антигипоксической активностью — предотвращают гибель 17-89% опытных животных и повышают продолжительность жизни до 14,5 раз. В контроле все животные погибают. Со-
■ Таблица 2. Исследование соединений на мышах в модели гипобарической гипоксии
Группа животных Доза, мг/кг, в/бр Число животных Выживаемость животных,% Продолжительность жизни, мин Продолжительность жизни, % по отношению к контролю К3 ЛД50, мг/кг
Контроль — 10 0 3,92±2,12 — — —
Амтизол 25,0 9 89,0 ** 10,16** 259 1,89 336
4а 71,4 9 89,0 ** 10,58** 270 1,89 >1000
46 53,9 10 20,0 6,05±2,10 154 1,20 556±45
4в 88,5 8 62,5* 4,83±1,01 123 1,63 309 ±29
5а 67,6 10 30,0 3,36±2,01 86 1,30 447
56 50,0 9 89,0 ** 56,83 *** 1450 1,89 1420 ±110
7в 74,5 6 50,0 12,30 + 7,61 314 1,50 >1000
Контроль — 6 0 5,06±2,17 — — —
Амтизол 25,0 8 75,0 ** 21,04± 15,97*** 416 1,75 336
4г 71,0 6 16,7 9,81 + 12,98 194 1,17 1950± 180
5в 84,7 6 33,3* 9,08±7,68 179 1,33 842±142
5г 67,1 6 83,3 ** 16,00 ** 316 1,83 3890 ±370
6а 67,7 6 66,7 ** 15,54±0,65*** 307 1,67 >1000
66 84,85 6 66,7 ** 18,00±4,60** 356 1,67 >1000
Примечание: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 поотношениюкконтрольнымживотным ■ Таблица 3. Исследование соединений на крысах в модели гипобарической гипоксии
Соединение Доза, мг/кг Кол-во животных Время жизни на высоте, мин Продолжительность жизни, % по отношению к контролю Прирост выживаемости, % К3
Контроль — 10 14,04±7,02 — 20,00 —
Амтизол 25,0 9 22,21 ±8,07 158,19 77,78 * 1,48
56 50,0 6 27,92 196,89 83,33 ** 1,53
7а 64,3 6 16,39± 10,56 116,74 50,00 1,25
Примечание: *р<0,05; **р<0,01 поотношениюкконтрольнымживотным
единение 5г превышает активность эталонного ан-тигипоксанта амтизола по выживаемости животных (К3 1,83 против 1,75, соответственно), соединения 4а, 56 равны по коэффициенту защиты эталону, однако 56 превосходит его по продолжительности жизни. В опыте на крысах (табл. 3) 56 превосходит ам-тизол и по коэффициенту защиты (1,53 против 1,48), и по продолжительности жизни опытных животных, хотя между ними и нетдостоверных различий.
В модели гиперкапнической гипоксии активность проявляют структуры 5 и 7, причем соединение 56 превышает действие препарата сравнения в среднем на 20% (табл. 4). Соединение 5а увеличивает продолжительность жизни на уровне эталона, соединения структуры 7 увеличивают продолжительность жизни недостоверно на 38 %.
Изучение влияния веществ в модели гемичес-кой гипоксии (табл. 5) выявило следующие факты: структуры 4 и 6, 7 либо не достоверно увеличивают продолжительность жизни опытных животных на 20-25%, либо не отличаются от контроля. Соеди-
нения структуры 5 (за исключением 5в) защищают опытных животных от гибели: соединение 56 имеет коэффициент защиты 1,80-1,90, 5а — 1,50-1,67, 5г — 1,50. Эталонный препарат амтизол не защищает от гибели опытных животных и достоверно уступает по этому показателю соединениям структуры 5.
В модели гистотоксической гипоксии (табл. 6) соединение 56 увеличивает продолжительность жизни опытных животных недостоверно на 34 % и уступает в этом амтизолу, который достоверно увеличивает на 67 %. Соединение 7а ухудшает состояние опытных животных, уменьшает продолжительность жизни по сравнению с контролем.
Исследование острой токсичности соединений [15] показало, что ЛД50 большинства из них (табл. 2) превышает 500 мг/кг, что позволяет отнести их к разрядуумеренно и малотоксичных веществ.
Изучали действие соединений 56 (50 мг/кг) и 5в (84,7 мг/кг) на ректальную температуру крыс через 1 час после внутрибрюшинного введения и через сутки в сравнении с контролем, получавшим инъекцию
■ Таблица 4. Исследование соединений на мышах в модели гипоксической гипоксии с гиперкапнией
Группаживотных Доза, мг/кг,в/бр Число животных Продолжительность жизни, мин Продолжительность жизни, % по отношению к контролю
Контроль — 6 27,97±5,92 —
Амтизол 25,0 7 44,90±8,58 * 161
4в 88,5 6 22,07±4,01 79
4г 71,0 6 20,56±2,99 74
5а 67,6 6 42,28 + 4,43 *** 151
56 50,0 6 50.92± 15,26** 182
5в 84,7 6 24,43± 11,02 87
5г 67,1 6 27,42±6,80 98
6а 67,7 6 24,18±4,51 86
66 84,9 6 22,34±3,97 80
7а 64,3 7 38,52±7,75 * 138
Контроль — 9 21,78±6,88 —
Амтизол 25,0 8 42,05±9,42 193
4а 71,4 10 27,32±7,90 125
46 53,9 10 22,95±5,00 105
5а 67,6 10 40,27±9,73 185
56 50,0 9 60,16±16,62* 276
7в 74,4 9 30,16±9,72 138
Примечание: *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 поотношениюкконтрольнымживотным
■ Таблица 5. Исследование соединений на мышах в модели гемической гипоксии
Группа животных Доза, мг/кг, в/бр Число животных Выживаемость животных, % Продолжительность жизни, мин Продолжительностьжизни, % по отношению к контролю Кз
Контроль — 7 0 29,83± 10,09 — —
Амтизол 25,0 6 0 43,07±7,21 * 144 1,00
4в 88,5 6 0 35,61 ±16,57 119 1,00
4г 71,0 6 0 21,36±9,71 72 1,00
5а 67,6 6 66,7* 22,71 ±2,42 76 1,67
56 50,0 10 80,0 ** 60,00* 201 1,80
5в 84,7 6 0 29,50±8,63 99 1,00
5г 67,1 6 50,0 58,44±24,21 * 196 1,50
6а 67,7 6 0 29,22±4,85 98 1,00
66 84,9 6 0 28,31 ±5,41 95 1,00
7а 64,3 6 0 33,56±8,09 113 1,00
Контроль — 9 0 24,67±7,82 — —
Амтизол 25,0 9 0 44,94± 10,53 182 1,00
4а 71,4 10 0 19,63±2,96 80 1,00
46 53,9 10 0 28,84±7,95 117 1,00
5а 67,6 10 50 36,88±5,78 149 1,50
56 50,0 10 90,0 ** 46,00* 186 1,90
7в 74,5 6 0 30,85± 11,78 125 1,00
Примечание: *р<0,05; **р<0,01 по отношению к контрольным животным. Коэффициент К3, равный 1,00, соответствует гибели всех животных
НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ
■ Таблица 6. Влияние соединений 56 и 7а на продолжительность жизни мышей при гистотоксической гипоксии
Соединение Доза, мг/кг Кол-во животных Время жизни, мин Продолжительность жизни, % по отношению к контролю Прирост выживаемости, % К3
Контроль — 6 23,44± 10,09 — — —
Амтизол 25,0 6 39,22 ± 13,27* 167,32 0 1,00
56 50,0 6 31,35± 10,78 133,75 0 1,00
7а 64,3 6 13,82±3,03 58,95 0 1,00
Примечание: *р<0,05 по отношению к контрольным животным. Коэффициент К3, равный 1,00, соответствует гибели всех животных
Гипобарическая гипоксия (выживаемостьживотных)
%
100 80 60 40 20
%
I ** **
в| | Ц||
ттпппМппг
Гиперкапническая гипоксия (продолжительностьжизни)
200
150 100 50 0
5в до 35,35±0,18 °С (р<0,002); контроль имел значение показателя 37,85±0,60 °С. Через сутки показания всех трех испытуемых групп животных не имели значимых различий. Таким образом, можно сказать, что в основе защитного антигипоксического действия изучаемых соединений лежит замедление биологических процессов, происходит экономизация расходования ресурсов организма.
Нами обнаружено, что из исследованных структур наиболее активны соединения структуры 5 — на трех моделях гипоксии они проявляют активность на уровне и выше эталона. Структуры 4, 6 и 7 проявляют заметное действие только в модели гипоба-рической гипоксии. Наиболееактивным соединением является 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол (56), превышающий действие амтизола на трех моделях гипоксии.
ПРОТИВОЭДЕМАТОЗНОЕ ДЕЙСТВИЕ
%'
250
Гемическая гипоксия
200 150 100 50 4 0
I
□ Продолжительностьжизниживотных по отношению к контролю, %
■ Выживаемостьживотных, %
■ Рисунок 2. Антигипоксическая активность производных тиазоло[5,4-Ь]индола при различных видах гипоксии. * р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 по отношению к контролю
физиологического раствора. Через 1 час после инъекции соединение 56 вызывает понижение ректальной температуры до34,316±0,99 °С (р<0,01); соединение
Отек легкого — распространенное состояние в практике неотложной медицины, связанное с воздействием на организм прооксидантных токсикантов, используемых в промышленности и на оборонных объектах (перекись водорода, кислоты, окислы азота, гидразин, компоненты ракетного топлива ит. д.). Это патологическое состояние является угрожающим жизни. Этиотропное лечение данной патологии в настоящее время не разработано. Отсутствие средств специфической терапии отека легких обосновывает высокую актуальность и практическую значимость поиска препаратов для предупреждения и лечения отека легких токсического происхождения.
Важную роль в патогенезе эдемогенных процессов играет нарастающая гипоксия. Установлено, что кислородное голодание снижает скорость синтеза поверхностно активных веществ легких, поверхностную активность сурфактанта [16], в свою очередь недостаток сурфактанта способствует формированию ряда патологических изменений в легких, включая ателектаз, выпотжидкости в просвет альвеол, затруднение кровотока через
альвеолярные капилляры и диффузию газов. Кроме того, локальный дефицит кислорода увеличивает проницаемость эндотелия капилляров.
Посколькуу новых соединений тиазолоиндольной структуры 4-7 (рис. 1) обнаружены антигипоксичес-кие свойства, то их исследовали на противоэдема-тозную активность.
Эксперименты проводили на неинбредных мышах-самцах массой 18-24 г. Токсический отек легких моделировали путем ингаляции животными фосгена в дозе 4,2 мг* мин/л при экспозиции в течение 4 минут [13]. Уровень поражения определяли по фактической гибели животных контрольной группы через
24 часа после отравления. Оценку результатов осуществляли через 3 часа и 24 часа после отравления. Определяли легочный коэффициент (ЛК), по которому судили о степени выраженности отека легких, и выживаемость животных через 24 часа после отравления. ЛК вычисляли по формуле:
ЛК= массалегких(г) * масса животного (г)
Соединения вводили внутрибрюшинно за 30-60 минут до отравления животных (профилактическое действие) в виде суспензии с твином-80 в дозе
25 мг/кг в объеме 0,2 мл или через 20-30 минут после отравления (лечебное действие). Контрольные животные получали инъекцию растворителя.
Рассчитывали коэффициент защиты Кд по формуле:
„ а/Ь + 1
кз =^=ПГ ■где
а и с — число животных, выживших в опыте и контроле, соответственно,
ЬиЬ — число животных в каждой группе.
Выборка для каждой дозы препарата составляла 10-12 животных. Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием ^критерия Стьюдента (для показателей продолжительности жизни и величины ЛК) и точного метода Фишера (для показателей выживаемости) [7].
При определении эффективности соединений через сутки от начала эксперимента оценивали соответствие легочного коэффициента выживаемости животных. В случаях, когда у леченной группы животных наблюдалось одновременно снижение легочного коэффициента в сочетании с уменьшением выживаемости по сравнению с контрольной группой, считали, что использование данного соединения утяжеляет состояние животных и, следовательно, такое соединение считали неэффективным.
Изучение противоэдематозной активности тестируемых соединений при их профилактическом использовании показало (табл. 7), что соединения 4г, 6а, 5в в дозе 25 мг/кг увеличивают выживаемость отравленных животных в 2,5; 3 и 3,75 раза, соответственно, по
сравнению с контролем. Достоверно снижают ЛК 4в и 5г к3 часам, 7в к24 часам, а5в и к3 часам и к24 часам эксперимента. Соединение 56, используемое в дозе 5мг/кг, защищало 100% животных от гибели, в дозе 25 мг/кг защищало 100 % животных и достоверно снижало ЛК к 24 часам эксперимента. По коэффициенту защиты при профилактическом действии наиболее активные соединения можно расположить в следующий ряд: 56 > 5в > 6а > 4г (вещества расположены в порядкеубывающей активности).
Анализ лечебной эффективности тестируемых соединений установил положительное действие соединений 5в, 5г и 6а, которые повышали выживаемость отравленных животных вдвое. Соединение 66 достоверно снижало ЛК отравленных животных к 3 часам эксперимента и повышало выживаемость в 2,67 раза. 4в снижало ЛК к 24 часам эксперимента. По коэффициенту защиты при лечебном действии наиболее активные соединения образуют следующий ряд: 6б> 6а = 5г > 5в. При лечебном действии имиды янтарной кислоты 6 проявили большую активность, чем при профилактическом, при этом действие бромсодержащего 66 (К3 = 1,34) выражен-нее, чем у 6а (К3 = 1,20). Соединения 5г и 5в (К3 соответственно, 1,20 и 1,17) представляют собой основание и соль одной структуры.
В качестве препаратов сравнения были использованы известные антигипоксанты: амтизол, гутимин и бемитил. Исследование эффективности этихантиги-поксантов на данной модели токсического отека легких показало, что ни одно из соединений не обладает противоэдематозной активностью (табл. 8).
Из исследованных структур 4-7 наиболее активными в отношении противоэдематозного действия оказались 5 и 6. Наличие атома брома в структуре соединений существенно не влияет на противоэде-матозную активность.
Таким образом, производные тиазоло[5,4-Ь] индола обладают выраженной антигипоксической и противоэдематозной активностью. Эти виды активности наиболее выражены у соединений 56, 5в и 6а. Для других исследованных соединений не обнаружено зависимости между высокой антигипоксической (модель гипобарической гипоксии) и противоэдематозной активностью. Структуры 2 и 3 являются перспективными для поиска и создания противоэдематозных препаратов при токсическом отеке легкого.
ГЕПАТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ
Антигипоксанты применяются при экстремальных состояниях различного генеза, поскольку тканевая гипоксия является неизбежным компонентом реак-
■ Таблица 7. Эффективность соединений для профилактики и лечения токсического отека легких, вызванного фос геном у мышей
Группа Легочный коэффициент, отн.ед. Выживаемость, % к3
3 часа 24 часа
Интактные 7,5±0,5 — —
Контроль 10,2±0,2 19,7+0,8 20 —
4в, 25 мг/кг профилактика 16,1±0,5* 16,3+2,2 25 1,04
лечение 10,5±1,5 17,6±0,5 * 25 1,04
4г, 25 мг/кг профилактика 12,9±3,7 18,8+0,5 50 1,25
лечение 12,7+3,8 17,6±0,5 * 0 0,83
5в, 25 мг/кг профилактика 9,2±0,3* 13,3±0,3* 75* 1,46
лечение 10,2+0,7 16,5±1,5 40 1,17
Контроль 12,7+1,7 19,4+1,5 25 —
5г, 25 мг/кг профилактика 8,4±0,6 * 15,9±3,3 25 1,00
лечение 14,5+0,7 18,0±1,3 50 1,20
6а, 25 мг/кг профилактика 8,8±0,4 20,6±3,0 75* 1,40
лечение 9,7+1,0 19,6+1,6 50 1,20
66, 25 мг/кг профилактика 9,2±0,4 16,7+1,5 25 1,00
лечение 8,0±0,7 * 16,7+1,5 67 1,34
Интактные 8,2±0,5 — —
Контроль 10,2+0,2 21,0+0,8 20 —
4а, профилактика, 5 мг/кг 9,5±0,9 21,8+1,7 0 0,83
56, профилактика, 5 мг/кг 8,9±0,6 18,0+1,4 100 ** 1,67
7в, профилактика, 5 мг/кг 12,4+0,5 21,9+1,7 0 0,83
Контроль 11,0+0,8 20,4+1,1 60 —
4а, профилактика, 25 мг/кг 11,2+0,7 18,6+0,7 20 0,75
56, профилактика, 25 мг/кг 11,5+0,9 12,7+1,1 * 100 1,25
7в, профилактика, 25 мг/кг 9,2±0,5 16,4±0,7 * 40 0,88
Примечание: *р<0,05; **р<0,025 по отношению к контрольным животным
■ Таблица 8. Лечебное действие эталонных антигипоксантов через 24 часа на мышах и крысах
Группа (мыши) лк Выживаемость, % Группа (крысы) лк Выживаемость, % К3
Контроль, фосген 5,3 мгхмин/л 16,4+1,0 40 Контроль, фосген 7,0 мгхмин/л 14,3+1,1 17 —
Бемитил,25 г/кг 18,6±1,0 10 Бемитил, 25 мг/кг 16,3+1,3 17 1,00
Гутимин, 25 мг/кг 18,9+0,8 10 Гутимин, 25 мг/кг 18,7+2,3 0 —
Амтизол, 25 мг/кг 15,4+0,5 10 Амтизол, 25 мг/кг 15,3+0,8 33 1,14
ции организма на стрессорные воздействия любой природы. Ранее было показано, что производные конденсированных систем индола, например, стри-азином (структуры 1, 2), имидазолом (структура 3), содержащие в своей структуре фрагменты тио- или изотиомочевины, обладают как антигипоксической, актопротекторной, противовоспалительной, так и гепатопротекторной активностью [19-23]. Вследствие этого целью исследования было изучение гепа-топротекторного действия другой гетероцикпичес-
ТОМ 5/2007/2
кой системы индола, а именно: новых производных тиазоло[5,4-Ь]индола (структуры 4-6), содержащих в молекуле изотиомочевину (рис.1) и обладающих высокой антигипоксической активностью на моделях гипобарической, гиперкапнической и гемичес-кой гипоксии [8, 9].
Испытание гепатотропного действия проводили на беспородных белых крысах-самцах массой 150-200 г. Токсическое поражение печени вызывали подкожным введением 50 %-го раствора
Э
ОБЗОРЫ ПО КЛИНИЧЕСКОЙ ФАРМАКОЛОГИИ И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ |
НАУЧНЫЕ ОБЗОРЫ
Профилактическое введение Лечебное введение
Выживаемость животных, % по отношению к контролю
^ 400
О 300
о
:>
2 200 -О
со
100
. I
*
I
га
■ишшига!
I-
и о
<и
(С
т
-О
00
300
200
100
.0
и
IX
о
(С
со
ю 1-0
со
1-0
(С
ю
ю
ю
со
.а
5
IX
о
со
со
1-0
(С
ю
ю
ю
120
100
$80
^ 60 ^ 40
20 0
ЛК черезсутки, % по отношению к контролю
120
. *
■■■ 1
.а
И
I-
х
О
(С
т
ю «о
т
«о
(С
ю
ю
ю
т
х
О
* р<0,05 по отношению к контрольным животным
■ РисунокЗ. Эффективность производных тиазоло[5,4-Ь]индола (25мг/кг) в модели острого токсического отека легких, вызванного фосгеном, при профилактическом илечебном введенииумышей
тетрахлорметана в вазелиновом масле в дозе 0,4 мл/100 г массы в течение 4 суток ежедневно [6]. Параллельно сэтим опытным группам животных ежедневно в течение 4суток внутрибрюшинно вводили исследуемые соединения в виде тонкой суспензии с добавлением твина-80 в объеме 1 мл на животное, а контрольным — физиологический раствор. В каждую группу животных включали по 6-10 крыс. В качестве препарата сравнения использовали эссенциале в дозе 80 мг/кг [5]. Все соединения исследовали в эквимолярных дозах. Поскольку наибольшие морфологические и функциональные изменения наблюдаются на седьмой день от начала введения тетрахлорметана [26], материал для проведения биохимических исследований забирали именно в этот день.
Наиболее широко при диагностике заболеваний печени применяется определение активности ала-нинаминотрансферазы(АлАТ) иаспартатаминотран-сферазы (АсАТ), поскольку при таких заболеваниях в
Ю
результате некроза гепатоцитов эти ферменты освобождаются в кровеносное русло и их концентрация в сыворотке крови увеличивается [26]. Содержание в сыворотке крови АлАТ, АсАТ, общего билирубина, общего белка, глюкозы определяли на автоматическом биохимическом анализаторе НИасЫ-917.
Для оценки активности вычисляли отношение соответствующего показателя контрольной группы животных к показателю опытной группы. Таким образом, влияние соединений на концентрацию АлАТ и АсАТ характеризовали коэффициентами К^ и КАс. Величины К^ более чувствительны к изменению химического строения, чем величины КАс. Для интегральной оценки мы характеризовали соединения величиной, названной нами К3, которую вычисляли как среднеарифметическую величину: К3 = (КАл + КАс)/2.
Для оценки изменения соотношения АсАТ и АлАТ используется также коэффициент де Ритиса, уменьшение которого от нормы говорит о заболевании печени.
ТОМ 5/2007/2
| ОБЗОРЫ ПО КЛИНИЧЕСКОЙ ФАРМАКОЛОГИИ И ЛЕКАРСТВЕННОЙ ТЕРАПИИ
■ Таблица 9. Изменение биохимических показателей в сыворотке крови крыс на 7-й день токсического действия тетрахлорметана
Группы животных Число животных Доза, мг/кг АлАТ, мкмоль/л мин АсАТ, мкмоль/л мин Общий билирубин, мкмоль/л Глюкоза, моль/л Общий белок, г/л
Интактные 10 — 150,0±47,1 279,2±56,6 1,08±0,93 6,20±0,91 67,01±5,69
CCI4 8 — 421,3±75,7° 442,2±42,6 ° 2,07±0,97 6,74±1,48 69,90±7,29
CCI4 + эссенциале 9 80 189,9±51,8 * 294,0±65,9 1,76±1,43 6,89±1,45 66,17±4,31
CCI4 + 4а 6 67,6 204,8±69,8 308,2±24,8 * 1,60±1,34 5,55±4,60 61,66±4,60
CCI4 + 46 6 53,9 303,5±59,1 352,0±40,1 1,60±0,46 6,41 + 1,21 71,67±3,90
CCI4 + 4в 10 88,5 162,9±63,8 * 299,9±69,5 1,61±0,83 6,83±1,52 63,08±5,84
СС1„ + 4г 10 71,0 167,9±35,3 ** 310,6±80,2 2,08+1,12 6,70±0,93 69,60±10,92
CCI4 + 5а 6 67,5 226,4±146,0 333,6±54,1 1,54±0,32 6,28±1,24 66,21±4,34
CCI4 + 56 10 50,0 186,0±50,3 * 291,9±61,5 1,81±0,82 6,77±0,65 66,00±5,83
CCI4 + 5b 9 84,6 190,6±33,4 * 279,8±54,7 * 2,20±0,90 7,74±1,38 65,00±10,14
СС14 + 5г 10 67,1 163,3±43,0 ** 252,4±40,7 « 1,62±0,71 6,18±0,86 66,33±5,13
CCI„ + 6а 6 67,7 325,8±69,7 339,3±57,3 1,69±0,54 6,98±1,26 70,12±4,28
СС14 + 6б 6 84,8 247,6±80,8 286,3±73,4 1,03±0,31 6,73±0,80 69,70±4,14
Примечание: "р < 0,05 по отношению к интактным животным; *р < 0,05 по отношению к затравленным животным (воздействие СС14); **р < 0,01 по отношению к затравленным животным (воздействие СС14)
Соединения 4-6 были исследованы на гепатот-ропную активность на модели поражения печени крыс тетрахлорметаном, данные экспериментов приведены в таблицах 9 и 10. Из всех биохимических показателей крови наиболее информативными оказались показатели АлАТ и АсАТ, остальные показатели (общий билирубин, глюкоза, общий белок) менялись незначительно (табл. 9). Все соединения обладают способностью уменьшать активность обоих ферментов, проявляют заметное гепатотропное действие (табл. 10), при этом сами соединения по исследованной острой токсичности можно отнести к разряду умеренно и малотоксичных веществ [14]. Следует отметить действие соединений 5б-г, они понижают оба ферментных показателя ниже уровня действия препарата сравнения эссенциале; 4в,г понижает АлАТ, 66 — АсАТ ниже уровня действия препарата сравнения. По защитным свойствам соединения можно расположить в следующий ряд: 5г > 4в > 4г > 5в > 56 > эссенциале (в порядке убывания активности).
По коэффициенту де Ритиса наиболее близки к норме ферментные показатели в группах животных, получавших соединения 4в и 4г (табл. 10).
Надо отметить, что в рассматриваемых структурах большую активность проявили соединения, у которых один протон в бензольном кольце был замещен на атом брома. Наличие брома увеличивало активность от 13% (в случае соединений 4а и 4в) до 39 % (в случае соединений 46 и 4г).
■ Таблица 10. Коэффициенты защиты и де Ритиса при токсическом поражении печени крыс тетрахлорметаном и при гипоксии
Группы животных КЗ Коэффициент де Ритиса
Интактные — 1,86
CCI4 1,00 1,05
CCI4 + эссенциале 1,86 1,55
CCI4 + 4а 1,75 1,50
CCI4 + 46 1,32 1,16
CCI4 + 4в 2,03 1,84
CCI4 + 4г 1,97 1,85
CCI4 + 5а 1,59 1,47
CCI4 + 56 1,89 1,57
CCI4 + 5b 1,90 1,47
СС14 + 5г 2,17 1,55
CCI4 + 6a 1,30 1,04
CCI4 + 66 1,62 1,16
Полученные результаты обрабатывали статистически с использованием стандартного пакета программ Statistika for Windows по общеизвестным методам вариационной статистики с оценкой статистической значимости показателей и различий рассматриваемых выборок по t-критерию Стьюден-та. Различия в сравниваемых группах считались достоверными при уровне значимости 95 % (р<0,05).
Значительных различий между действием соединений в виде солей или оснований не выявлено.
Таким образом, производные тиазоло[5,4-Ь]ин-дола обладают выраженной гепатопротекторной активностью. Соединения 5б-г и 4в,г обладают активностью, превышающей препарат сравнения эссенциале. Для исследованных соединений не обнаружено зависимости между высокой антигипокси-ческой и гепатотропной активностью. Структуры 4 и 5 являются перспективными для поиска и создания гепатопротекторов.
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ ЗАЩИТНЫМ ДЕЙСТВИЕМ ПРОИЗВОДНЫХ ТИАЗОЛО[5,4-Ь]ИНДОЛА ПРИ ГИПОКСИИ, ОТЕКЕ ЛЕГКИХ И ТОКСИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ПЕЧЕНИ
Проведено сравнение защитных свойств производных тиазоло[5,4-Ь]индола по трем видам активности — антигипоксической, противоэдематозной и гепатотропной. В таблице 11 сведены данные по коэффициентам защиты изучаемых соединений, по ним составлена матрица для корреляционного анализа (табл. 12).
Сначала изучали влияние защитного действия соединений при гипобарической гипоксии на активность при гемической гипоксии (Х2), токсическом отеке легких — профилактика (У1) и лечение (У2), остром токсическом поражении печени (У3). Данные приведены втаблице13.
Полученные данные (табл. 13) свидетельствуют об отсутствии корреляционных связей между антигипоксической активностью при гипобарической гипоксии и всеми рассматриваемыми активностями. Есть прямая прочная связь между активностью при гипобарической гипоксии и активностью при лечении токсического отека легких (г = 0,697), однако эта величина не достаточно достоверна (р = 0,124).
Далее изучали влияние защитного действия соединений при гемической гипоксии на активность при токсическом отеке легких - профилактика (У1) и лечение (У2), остром токсическом поражении печени (У3). Данные приведены втаблице14.
Данные, представленные в таблице 14, позволяют говорить об отсутствии влияния активности соединений при гемической гипоксии на активность при отеке легких и остром токсическом поражении печени. Есть прямая прочная связь между активностью при гемической гипоксии и активностью при профилактике токсического отека легких (г = 0,6335), однако эта величина недостаточно достоверна (р = 0,177).
Полученные результаты могут свидетельствовать отом, что при каждом защитном эффекте производных тиазоло[5,4-Ь]индола реализуется различный механизм действия.
ПОВЫШЕНИЕ ВЫНОСЛИВОСТИ (АКТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ)
В условиях чрезвычайных ситуаций и при ликвидации их последствий личный состав различных формирований Минобороны РФ, МВД, МЧС вынужден совершать большую физическую работу. Физическая усталость личного состава препятствует успешному выполнению задач и создает угрозу для жизни. Во всех этих ситуациях сохранение высокой физической работоспособности и ее быстрое восстановление в последующий период возможно с помощью лекарственных средств, так называемых актопротекторов. Однако имеющиеся препараты с актопротекторным действием не полностью отвечают требованиям практических врачей из-за малой эффективности и (или) наличия нежелательного побочного действия. Интересными и перспективными в плане поиска новых химических соединений для повышения физической работоспособности в обычных и осложненных условиях являются производные тиазоло[5,4-Ь]индола, которые обладают антигипоксической активностью на моделях гипобарической, гиперкапнической и гемической гипоксии на уровне препарата сравнения амтизола или выше, им присуща мембранотропная активность [25], противоотечная, гепатопротекторная. То есть, как активные антигипоксанты, они обладают поливалентной биологической активностью. Известно, что другие антигипоксанты сходных конденсированных структур индола, содержащие фрагменты изотио-мочевины, как и исследованные нами производные тиазоло[5,4-Ь]индола, зачастую обладали актопро-текторной активностью [19].
Физическую выносливость по методике предельного плавания исследовали на мышах-самцах массой 16-22 г (в группах по 10 животных), которым вводили внутрибрюшинно однократно исследуемое соединение в виде тонкой суспензии в твине 20 объемом 0,2 мл в дозах 10, 25, 50 мг/кг, контроль получал инъекцию физиологического раствора. Через 30 минут животные с грузом 5 % от массы тела плавали в бассейне с водой (24-26 °С) до утопления. Регистрировали время плавания «до отказа». Выносливость животных по отношению к контролю выражали в %. Методика применялась для подбора оптимальной дозы изучаемых веществ.
Физическую выносливость в обычных условиях изучали по методике бега на третбане, опыты
■ Таблица 11. Коэффициенты защиты исследуемых производных тиазоло[5,4-Ь]индола при гипоксии, отеке легких и остром токсическом гепатите
Коэффициенты защиты
Соединения Гипобарическая гипоксия Гемическая гипоксия Отек легких, профилактика Отек легких, лечение О.токсический гепатит
4а 1,89 1,00 0,83 — 1,75
46 1,20 1,00 — — 1,32
4в 1,63 1,00 1,04 1,04 2,03
4г 1,17 1,00 1,25 0,83 1,97
5а 130 1,67 — — 1,59
56 1,89 1,80 1,67 — 1,89
5в 1,33 1,50 1,46 1,17 1,90
5г 1,83 1,00 1,00 1,20 2,17
6а 1,67 1,00 1,40 1,20 1,30
66 1,67 1,00 1,00 1,34 1,62
76 1,50 1,00 0,83 — —
Амтизол 1,89 1,00 1,14 — —
Эссенциале — — — — 1,87
■ Таблица 12. Матрица для корреляционного анализа
X, х2 V,
1,89 1,00 0,83 — 1,75
1,20 1,00 — — 1,32
1,63 1,00 1,04 1,04 2,03
1,17 1,00 1,25 0,83 1,97
130 1,67 — — 1,59
1,89 1,80 1,67 — 1,89
1,33 1,50 1,46 1,17 1,90
1,83 1,00 1,00 1,20 2,17
1,67 1,00 1,40 1,20 1,30
1,67 1,00 1,00 1,34 1,62
1,50 1,00 0,83 — —
■ Таблица 13. Данные корреляционного анализа по гипобарической гипоксии (Х1)
Показатель
г -0,4354 -0,5646 0,697 -0,1174
Значимость р = 0,388 р = 0,243 р = 0,124 р = 0,825
■ Таблица 14. Данные корреляционного анализа по гемической гипоксии (Х2)
Показатель V,
г 0,6335 0,1118 0,1053
Значимость р = 0,177 р = 0,833 р = 0,843
проводились на крысах массой 200-250 г, которые совершали бег до «отказа». С этой целью использовали четырехдорожечный третбан, скорость движения транспортерной ленты была равна 38-42 м/мин. Отсутствие реакции крысы на удар током 40 В служит критерием полного утомления животного. Регистрировали время окончания бега крысы и ее удаляли с транспортерной ленты. Этот замер служил контролем. Животные трое суток отдыхали, затем им внутрибрюшинно однократно в виде тонкой суспензии в твине-20 в выбранной оптимальной дозе вводили испытуемое вещество. Препаратами сравнения служили известный ак-топротектор бемитил в дозе 50 мг/кг и фенамин в дозе 1,5 мг/кг - активатор истощающего типа. Животные совершали повторный бег «до отказа» через 1 и 24 часа после введения препарата. Выносливость, выраженную в %, рассчитывали как отношение продолжительности повторного бега к продолжительности начального бега. В каждой группе по8-10 животных.
Выносливость в осложненных условиях тестировали по методике предельного плавания мышей в условиях гипоксии с гиперкапнией [18]. Для моделирования условий гипоксии с гиперкапнией использовали стандартные трехлитровые банки из прозрачного стекла высотой 240 мм. Банкудо краев наполняли водопроводной водой с температурой плюс 28 °С. В воду бассейна для снижения поверхностного натяжения и улучшения смачивания шерсти животных добавляли порошок моющего средства из расчета 100 мг/л. Из банки шприцем отсасывали 250 мл воды. После этого в банку помещали одну мышь с прикрепленным у корня хвоста грузом, равным 5 % массы тела животного. Банку герметически закрывали термокрышкой после предварительного нагревания ее в горячей воде. Затем банку переворачивали вверх дном и помещали в поддон с водой, что исключает подсос воздуха. В образовавшемся воздушном пространстве объемом 250 см3 мышь плавала до гибели. Время плавания учитывали в минутах. Опыты проводились на мышах-самцах массой 18-22 г, в каждой группе по 8 животных. Исследуе-
мые соединения вводились в виде тонкой суспензии ствином-20 в объеме 0,2 мл, контрольные животные получали инъекцию физиологического раствора. Препаратами сравнения служили фенамин в дозе 2 мг/кг, бемитил в дозе 25 мг/кг и амтизол в дозе 25мг/кг. Выносливость, выраженную в %, рассчитывали как отношение продолжительности плавания мышей под действием исследуемого соединения к продолжительности плавания контроля.
Выносливость в условиях острой гемической гипоксии изучали на модели предельного плавания мышей в бассейне при температуре 24-26 °С с грузом 5% от массы тела при воздействии раствора нитрита натрия в дозе 200 мг/кг. Исследуемые соединения вводили внутрибрюшинно в виде тонкой суспензии ствином-80 в объеме 0,2 мл, контрольные животные получали инъекцию физиологического раствора за часдо воздействия растворалетальной дозы нитрита натрия. Препарат сравнения — амтизол в дозе 25 мг/кг. Интактным животным вводилась та же доза токсиканта без плавательной нагрузки.
По тесту предельного плавания мышей были подобраны оптимальные дозы соединений (табл. 15). По данным таблицы 15 все исследуемые соединения в той или иной мере повышают выносливость мышей, но несмотря на близость химического строения и оптимальные дозы, результаты разнятся. Так, соединение 56 в дозе 10 мг/кг увеличивает продолжительность плавания на 84 %, а5вв дозе 25 мг/кг только на 5 %.
На следующем этапе проводили изучение выносливости на крысах в выбранных оптимальных дозах, по методике бега на третбане «до отказа» через час и 24 часа после введения соединения. Данные опыта представлены в таблице 16ина рисунке 4.
По результатам исследования видно, что соединения ведут себя неоднозначно: одни повышают вы-носливостьтолько через час после введения — 76 — на 23 %, другие только через 24 часа — 4а, в — на 204 и 16%, соответственно. Соединения 5а-в повышают выносливость в оба срока, из них наиболее активно 56: увеличивает выносливость через 1 час в 2 раза, через сутки — в5,9 раза.
■ Таблица 15. Влияние профилактического введения производных тиазоло[5,4-Ь]индола на продолжительность плаваниямышей при 24—26 °С
Соединение Доза, мг/кг Время плавания мышей
мин % к контролю
1 2 3 4
Контроль 4а — 7,4±2,7 100
10 10,8±5,4 148
25 9,3±3,3 127
50 6,2±4,6 84
■ Таблица 15 (продолжение). Влияние профилактического введения производныхтиазоло[5,4-Ь]индола на продолжительность плавания мышей при 24—26 °С
Соединение Доза, мг/кг Время плавания мышей
мин % к контролю
1 2 3 4
Контроль - 8,2±4,7 100
4в 10 8,5±4,8 105
25 4,6±2,7 56
50 7,2±2,6 88
Контроль - 11,8±7,9 100
46 10 9,4±3,9 80
25 13,5±6,3 116
50 15,3±6,7 130
Контроль - 17,2±8,3 100
4г 10 19,2±7,5 111
25 12,6±2,7 73
50 25,3±7,1 146
Контроль - 8,9±2,8 100
5а 10 11,3±5,2 127
25 10,2±5,0 115
50 5,9±2,5 67
Контроль - 15,5±6,9 100
5в 10 14,1±7,7 92
25 16,1+10,3 105
50 14,0±9,1 91
Контроль - 11,2±4,0 100
56 10 20,7±4,5 184
25 10,6±2,5 94
50 10,8±6,1 97
Контроль - 18,4±5,4 100
5г 10 14,0±3,3 76
25 19,0±5,3 103
50 14,3±4,1 78
Контроль - 18,0±5,0 100
6а 10 15,2±2,4 85
25 22,8±3,8 127
50 17,4±3,0 97
Контроль - 22,4±9,1 100
6а 10 32,7±16,6 146
25 15,0±7,9 68
50 22,0±9,0 98
Контроль - 18,8±7,8 100
36 10 12,3±6,3 66
25 21,2±17,0 112
50 10,8±4,3 58
Контроль - 16,5±7,2 100
76 10 15,0±3,5 91
25 21,1±7,4 127
50 17,8±4,8 93
■ Таблица 16. Влияние на выносливость крыс производных тиазоло[5,4-Ь]индола по тесту бега на третбане
№ Шифр Доза, Время пробега крыс
п/п соединения мг/кг Через 1 час Через 24 часа
мин % мин %
1 2 3 4 5 6 7
1 Контроль — 13,3±4,1 100 13,3+4,1 100
4а 10 14±9,8 105 40,3+11,0 * 304
2 Контроль — 20,8±7,1 100 20,8+7,1 100
46 10 13,3±3,6 65 24,3±8,5 116
4 Контроль — 18,6+1,0 100 18,6+1,0 100
4г 50 10,1 + 1,4*** 55 12,1+4,0 65
5 Контроль — 8,1+2,7 100 8,1+2,7 100
5а 10 19,0+3,3 ** 234 14,3+10,1 176
6 Контроль — 15,0+3,6 100 15±3,6 100
56 25 16,1+5,6 107 28,2±10 188
7 Контроль — 8,0±3,7 100 8,0±3,7 100
5в 10 15,7±4,7 196 47,2+9,8 ** 590
8 Контроль — 16±8,3 100 11,1±1,3 100
5г 50 8,6+4,1 53 14,8±3,7 133
9 Контроль — 9,8±2,8 100 9,8±2,8 100
4а 25 12,1±2,9 123 6,5±2,0 66
10 Контроль — 17,5+2,2 100 17,5+2,2 100
6а 10 9,2+1,6 * 52 12,5+5,5 71
11 Контроль — 32,8±7,5 100 32,8±7,5 100
66 25 24,2±9,0 73 33,7±15,0 102
12 Контроль — 13±4,5 100 13±4,5 100
7а 25 26,1+5,2 200 23,1+8,3 177
13 Контроль — 16,4±2,7 100 16,4±2,7 100
Бемитил 25 11,2+4,7 68 19,6+5,5 117
14 Контроль — 22,4±5,6 100 22,4±5,6 100
Фенамин 1,5 44,7±6,2 * 200 20,5±8,8 91
Примечание: *р< 0,05; **р<0,01; ***р< 0,001 по отношению к контролю
■ Рисунок 4. Актопротекторная активность производных тиазоло[5,4-Ь/индола у крыс по методике предельного бега «до отказа» на третбане
Примечание: *р< 0,05, **р<0,01, ***р< 0,001 по отношению к контролю
Из соединений с замещенной терминальной аминогруппой наиболее активна сукциниминовая кислота 7а, которая увеличивает работоспособность через 1 час в 2 раза, а через сутки — в 1,8 раза. Сукцинимиды 6а, б и ацетильное производное 76 через сутки действовали отрицательно. Результаты исследования показали, что наиболее активны структуры 4 и 5 в виде гидробромидов, причем гидробромид 5в, содержащий бром в бензольном кольце, выказал наибольшую активность.
Под действием бемитила в условиях опыта через 1 час выносливость составила 68 % от исходного уровня, через сутки — повышение до 117 %. Фенамин превышал выносливость через 1 час в 2 раза, а через 24 часа понижал до 91 % от исходного уровня.
Таким образом, производные тиазо-ло[5,4-Ь]индола обладают актопротекторной активностью, причем она превосходит препараты сравнения фенамин и бемитил, особенно в отставленные сроки (4а, 5а-г, 7а).
Данные об изучении антигипоксической активности производных тиазоло[5,4-Ь]индола в модели гипоксической гипоксии с гиперкапнией представлены в таблице 4. Для следующего этапа исследований по результатам этого тестирования были отобраны соединения, повышающие продолжительность жизни в условиях гиперкапнии — 5а, 5в, 7а-б и соединение 66, повышающее выносливость через 1 час после введения в 1,46раза (табл.12).
Результаты влияния производных тиазо-ло[5,4-Ь]индола на выносливость мышей в условиях гиперкапнии приведены в таблице 17. Все исследованные соединения повышали выносливость в условиях гиперкапнии: соединения 5а и 7а на 22 % и 27 %, соответственно, 6а, 76 и фенамин на 51-52 %. Наибольший прирост выносливости в осложненных условиях достоверно дало соединение 5в — 73 %, оно же лучше других защищало от гиперкапнии (см. табл. 4). На актопротекторную активность в условиях гиперкапнии влияет и устойчивость к гипер-капнической гипоксии (56) и выносливость (6а). Например, соединение 56 защищает от гиперкапнии лучше амтизола (табл. 4), но повышает выносливость через 1 ч только на 5% (табл. 12). Вещество 6а не защищает мышей в условиях гиперкапнии (табл. 4), однако повышает выносливость через 1 час после введения в 1,46 раза (табл. 12).
Влияние производных тиазоло[5,4-Ь]индола на выносливость мышей в условиях острой гемической гипоксии приведено в таблице 18. Для этого испытания нами были отобраны соединения, которые проявили наибольшую активность в модели гемической гипоксии и защищали от гибели животных — 5а, 56, 5г. В качестве препарата сравнения взяли эталонный антигипоксант амтизол, который не защищал от гибели, а только увеличивал продолжительность жизни опытных животных (табл. 5, рис. 2). По данным таблицы 18, не получено значимых различий по выносливости между всеми группами животных.
■ Таблица 17. Влияние на выносливостьмышей произеодныхтиазоло[5,4-Ь]индола в условиях гипоксии с гиперкапнией
Соединение Доза, мг/кг Время плавания мышей
мин % к контролю
Контроль — 5,35±1,02 100
Фенамин 2 8,13±1,52 151
5а 10 6,81 + 1,21 127
56 25 9,26±1,38* 173*
6а 10 8,16±4,2 152
76 25 8,09±1,9 151
Контроль — 7,24±2,39 100
4а 10 10,51±2,75 145
7а 10 6,67±2,29 92
Контроль — 8,04±1,28 100
Бемитил 25 11,18+2,09 139
Амтизол 25 9,77±4,55 122
5в 10 9,18±1,58 114
66 25 8,23±1,48 102
Примечание: *р< 0,05; **р< 0,01; ***р < 0,001 по отношению к контролю
■ Таблица 18. Влияние на выносливость мышей производных тиазоло[5,4-Ь]индола в условиях гемической гипоксии
Препарат Доза, мг/кг Кол-во животных Продолжительность плавания, мин % по отношению к контролю
Интактные — 9 20,32±2,66 —
Контроль — 7 21,63±2,28 100,0
Амтизол 25 7 20,21±5,66 93,4
5а 10 7 17,57±6,02 81,2
56 10 6 17,40±4,70 80,4
5г 25 7 17,55±7,26 81,4
■ Таблица 19. Биологическая активность производныхтиазоло[5,4-Ь]индола
Соединение Антигипоксическая Противоэдематозная Гепато-протекторная Актопротекторная
Гипоба-рическая Гиперкап-ническая Гемическая профилактика лечение 1 ч 24 ч ГИПОКСИЯ
4а +++ + 0 - +++ 0 ш
46 + 0 + ++ - +
4в ++ - + + + +++
4г + - - ++ + +++ - -
5а + +++ ||| ++ +++ +++ ++
56 +++ +++ !!! и; +++ 0 +++ +++
5в + - 0 +++ ++ +++ +++ |||
5г +++ 0 ||| + ++ +++ - +
7а ++ + + +++ +++ +++
6а ++ - 0 +++ ++ + - 0 +++
66 ++ - 0 + +++ ++ - 0
Примечание: — ухудшение; 0 отсутствие изменения; + эффект 1/3 от эталона; ++ эффект до 2/3 эталона; + + + эффект на уровне и несколько выше эталона;!!! значительное превышение действия эталона
■ Рисунок 5. Актопротекторная активность производных тиазоло[5,4-Ь]индола на мышах в условиях гипоксии сгиперкапнией
Примечание: *р < 0,05 по отношению к контролю
Наибольший результат по выносливости имеет контрольная группа, активность амтизола составляет 93,4 % и изучаемых соединений тиазолоиндольной группы 5а, 56 и 5г — 80,4-81,4 % от контроля. Применение антигипоксических препаратов в этом тесте усугубило состояние животных, причем исследован-
ные соединения тиазолоиндольного ряда одинаково уменьшали продолжительность плавания мышей на 20 %. Характерно, что плавательная нагрузка при введении токсической дозы гемического яда не уменьшала время жизни опытных животных по сравнению с интактной группой, которая не плавала.
Изучение актопротекторной активности производных тиазоло[5,4-Ь]индола показало, что они могут повышать ее как в обычных, так и в осложненных условиях. Ряд тиазоло[5,4-Ь]индола перспективен для поиска новых актопротекторов, особенно в отставленные сроки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обобщенные данные по биологической активности производных тиазоло[5,4-Ь]индола приведены в таблице 19. Из таблицы видно, что соединения, проявляющие наиболее глубокие ан-тигипоксические свойства, обладают, в то же вре-
мя, более выраженными эффектами при других биологических воздействиях. Так, соединения 5а и 56, обладающие отличными антигипоксически-ми свойствами на 3-х моделях гипоксии, максимально проявляют свои защитные свойства при других воздействиях.
Дегидратация структуры 4 приводит, в общем, к усилению активности у структуры 5. Вероятно, это связано с переходом к сопряженной электронной структуре соединений. Подобное отмечалось и у производных имидазоиндола. Наличие брома в бензольном кольце усиливает антиги-поксическую активность при гипобарической гипоксии, гепатопротекторную и актопротекторную активность.
Однако, как было показано выше, при корреляционном анализе активностей (табл. 11-14), отсутствует прямая корреляционная связь между ан-тигипоксической и другими видами биологической активности, поскольку чаще всего реализуются различные механизмы действия.
Литература
1. Березовская И. В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения // Хим.-фарм. журнал. - 2003. — №3. — С.73-75.
2. Вележева В. С., Мельман А. И., Томчин А. Б., Мары-шева В. В. и др. Гидробромид 1-ацетил-2-изотио-уреидо-3-индолинона, защищающий печень от отравления четыреххлористым углеродом. Патент РФ № 2009127 // Бюл. изобр. - 1994. — №5. — С.114.
3. Вележева В. С., Мельман А. И., Томчин А. Б., Мары-шева В. В. Имидазо[4,5-Ь]индолы // Журн. орган, химии. — 1998 - Т. 34, № 4. - С. 604-617.
4. Вележева B.C., Мельман А.И., Томчин А.Б. и др. Гидробромид 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола, защищающий печень от отравления четыреххлористым углеродом и способ его получения. Патент РФ №2076867 // Бюл. изобр. - 1997. - № 10,— С. 143-144.
5. Венгеровский А. И., Седых И. М., Саратиков А. С. Гепатотропное действие бензобамина при интоксикации CCI4 // Бюл. эксперим. биол. и мед. — 1987. — № 8. — С.192-195.
6. Воспроизведение заболеваний у животных для экспериментально-терапевтических исследований / Под редН. В.Лазарева. — Ленинград: Медгиз, 1954.
7. Ивантер Э. В., КоросовА. В. Основы биометрии: введение в статистический анализ биологических явлений и процессов. Петрозаводск, 1992. — С.27-30, 50-64.
8. Марышева В. В., Торкунов П. А., Шабанов П. Д. и др. 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола, защищающий организм от гипоксии и токсического отека легкого. Патент РФ №2188824//Бюл. изобр. — 2002. — № 25. — С. 382.
9. Марышева В. В., Шабанов П. Д. Антигипоксическая активность в гомологическом ряду 2-аминотиазола//
Эксперим. и клин, фармакология. — 2005. — Т.68, №1. — С. 67-70.
10. Марышева В.В., Торкунов П.А., Шабанов П.Д. Защитный эффект производных тиазоло[5,4-Ь]индола при токсическом отеке легких // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2006. — Т. 141,№4, — С. 418-422. МарышеваВ. В., ГавревА. И., ШабановП.Д. Гепатопро-текторное действие производных тиазоло[5,4-Ь]ин-дола//Психофармакол. и биол. наркол. —2006. — Т. 6, №4.-0.1292-1296.
12. Методические рекомендации по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипокси-ческих средств / Под ред. Л. Д. Лукьяновой. — М.: Б. И.,1990.
13. Методические рекомендации по экспериментальному моделированию ингаляционных поражений ВТВ/ ГВМУМОРФ.-М., 1995.
14. Основы промышленной токсикологии / Под ред. H.A. Толоконцева и В. А. Филатова. — Л.: Медицина, 1976.
15. Прозоровский В. Б. Практическое пособие по ускоренному определению средних эффективных доз и концентраций биологически активных веществ. — Бай-кальск, 1994. — 46 с.
16. Розенберг О. А. Фармакологические свойства и терапевтическая активность отечественных препаратов легочного сурфактанта // Бюл. экспер. биол. и мед. — 1998. — №10. — С. 455-458.
17. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. — М.: Ремедиум, 2000.-С.153-158.
18. Самойлов Н. Н., Стратиенко Е. Н., Цеева Ф. Н. и др. Методика оценки физической работоспособности мышей в условиях гипоксии с гиперкапнией // Вестник междунар. акад. наук экол. и безопасности жизнедеятельности. — 2002. — №5. — С. 189-191.
19. Томчин А. Б., Вележева В. С., Шустов Е. Б. Антигипок-сическое и актопротекторное действие производных имидазо[4,5-Ь]индола // Хим.-фармац. журнал,— 1998. — №2. — С. 7-10.
20. Томчин А. Б., Кропотов А. В. Защитное действие производных 1,2,4-триазиноиндола при отеке легких // Хим.-фармац. журнал. — 1998. — №1. — С. 22-26.
21. Томчин А. Б., Марышева В. В. Синтез производных
2-меркаптопиримидо[4,5-Ь]индола и 2-меркапто-
3-формилиндола // Журн. орган, химии. — 1999. — Т. 35, №7.-0. 1084-1092.
22. Томчин А. Б., Урюпов О. Ю., Жукова Т. И и др. Анти-гипоксическое действие производных 1,2,4-триази-но[5,6-Ь]индола // Хим.-фармац. журнал. — 1997. — №3.-0. 19-27.
23. Томчин А. Б., Урюпов О. Ю., Смирнов А. В. Антигипок-сическое и противовоспалительное действие производных 1,2,4-триазино[6,5-Ь]индола //Хим.-фармац. журнал. — 1997. — № 12. — С. 6-11.
24. Урюпов О. Ю. Антигипоксанты // Итоги науки и техники. Сер.: Фармакология, химиотерапевтические средства. М.: ВИНИТИ - 1991.-С.140-147.
25. Шабанов П. Д., Вислобоков А. И., Марышева В. В., Мельников К. Н. Мембранные эффекты антигипок-сантов // Вестн. Рос. воен.-мед. академии. — 2005. — №1.-С. 67-78.
26. SlaterT.F. BiochemicalStudiesofliverinjury//Biochemical mechanisms of liver injury / Ed. by T.F. Slater. — London, 1978.-P.1-44.
