Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Направленный поиск новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов среди прооизводных индола и бензимидазола и изучение их фармакологических свойств

ДИССЕРТАЦИЯ
Направленный поиск новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов среди прооизводных индола и бензимидазола и изучение их фармакологических свойств - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Направленный поиск новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов среди прооизводных индола и бензимидазола и изучение их фармакологических свойств - тема автореферата по медицине
Колобродова, Наталья Александровна Волгоград 2012 г.
Ученая степень
кандидата медицинских наук
ВАК РФ
14.03.06
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Направленный поиск новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов среди прооизводных индола и бензимидазола и изучение их фармакологических свойств

На правах рукописи

0050534Ьо

КОЛОБРОДОВА НАТАЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВНА

НАПРАВЛЕННЫЙ ПОИСК НОВЫХ БЛОКАТОРОВ 5-НТз-РЕЦЕПТОРОВ СРЕДИ ПРОИЗВОДНЫХ ИНДОЛА И БЕНЗИМИДАЗОЛА И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 8 ОКТ 2012

ВОЛГОГРАД-2012

005053466

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Государственном бюджетном учреждении «Волгоградский медицинский научный центр».

Научный руководитель:

акад. РАМН, з.д.н. РФ, д.м.н., профессор Спасов Александр Алексеевич Официальные оппоненты:

Галенко-Ярошевский Павел Александрович, д.м.н., чл.-корр. РАМН, профессор, зав. каф. фармакологии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России

Островский Олег Владимирович, д.м.н., профессор, зав. каф. теоретической биохимии с курсом клинической биохимии ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России

Ведущая организация:

ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В.Закусова» РАМН

Защита диссертации состоится « % » КОлЛ^Л 2012 г. в Учасов на заседании диссертационного совета Д 208.008.02 по защитам диссертаций при ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, д. 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России.

Автореферат разослан «

ОкХл1/ии 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.м.н., профессор Бабаева Аида Руфатовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важную роль в регуляции функций различных органов и систем выполняет серотонинергическая система [Сергеев П., Шимановский Н., Петров В., 1999; Мирзоян Р. и соавт., 2000; Monassier L. et al., 2010]. Большое значение отводится, в частности, третьему типу серотониновых рецепторов, которые принимают участие в запуске рвотного рефлекса и восприятии болевых ощущений, осуществлении когнитивных функций и реакций эмоционально-волевой сферы, а также опосредуют изменение частоты сердечных сокращений и модулируют висцеральную чувствительность, моторику и секрецию желудочно-кишечного тракта [Giordano J., Shultea Т., 2004; Kovac А., 2006; Mössner R. et al., 2007; Шульпекова Ю.О., 2011]. В связи с этим нарушение серотонинергической передачи в различных отделах ЦНС и на периферии является патогенетическим звеном таких заболеваний и патологических состояний, как острая тошнота и рвота, синдром раздраженного кишечника, неврозы, воспаление, болевые синдромы [Färber L. et al., 2004; Maleki-Dizaji N. et al., 2010].

Средства, блокирующие 5-НТ3-рецепторы, способны во многом устранять указанные нарушения. Однако препаратов с таким механизмом действия, разрешённых к использованию в практической медицине, в настоящее время существует немного, и они обладают целым рядом нежелательных эффектов, среди которых токсическое поражение печени, развитие аллергических реакций, нарушения зрения, расстройство функций нервной системы [Goodin S., Cunningham К., 2002]. С учётом этого, с целью разработки новых оригинальных отечественных лекарственных препаратов, лишённых этих недостатков, представляется актуальным поиск новых соединений с 5-НТз-антагонистическим действием среди молекул, содержащих функционально-значимый фармакофор [Hibert М. et al., 1990]. К таким соединениям относятся производные индола и бензимидазола. О перспективности поиска внутри данных классов соединений свидетельствуют ранее проведенные в ВолгГМУ исследования [Киабия С., 2003; Спасов А. и соавт., 2006; Яковлев Д., 2007; Черников М., 2008].

Настоящее исследование является составной частью научно-исследовательской работы «Изучение рецепторной активности синтетических гетероциклических азотсодержащих соединений» (№ государственной регистрации 01200809579), входящей в план НИР ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр» на 20082010 гг., и работы «Поиск и изучение фармакологической активности новых производных конденсированных гетероциклических систем» (№ государственной регистрации 01200609440), входящей в план НИР Волгоградского государственного

медицинского университета на 2007-2012 гг. Тема работы была утверждена н заседании Учёного Совета Волгоградского государственного медицинског университета (протокол №8 от 15.04.2009 г.).

Цель исследования. Направленный поиск новых соединений, обладающи блокирующей активностью по отношению к 5-НТ3-рецепторам, среди производны индола и бензимидазола, а также изучение их фармакологических свойств. Задачи исследования.

1. Провести прогнозирование in silico уровня 5-НТ3-блокирующей активност новых производных индола и бензимидазола методами 2D-QSAR анализа.

2. Изучить потенциально активные по результатам прогноза in silico соединени на предмет выявления у них 5-НТ3-блокирующей активности в эксперименте.

3. Произвести анализ зависимости 5-НТ3-антагонистического действи соединений от их химической структуры и физико-химических свойств.

4. Определить для наиболее активных соединений показатели концентрационно зависимости 5-НТ3-блокирующего эффекта 1С50, рА2, рАю и показатель остро токсичности LD50, а также рассчитать условный терапевтический индекс.

5. Изучить эффективность наиболее активных соединений на модели цисплатин индуцированной рвоты у собак.

6. Исследовать транквилизирующее действие наиболее активных соединений н конфликтных и неконфликтных моделях экспериментального анксиогенеза.

7. Изучить анальгезирующую активность наиболее активных веществ веществ н моделях центральной и периферической гиперальгезии.

8. Оценить противодиарейные свойства наиболее активных веществ на моделя: серотонин-индуцированной диареи у мышей и стресс-индуцированноГ дефекации у крыс.

9. Исследовать взаимодействие наиболее активных соединений с 5-НТ2- и 5-НТ4 рецепторами, а также с веществами, модулирующими активность основны: нейромедиаторных систем организма

10. Изучить нейротоксические эффекты наиболее активных соединений. Научная новизна. Было впервые выявлено, что М'-замещённы

имидазо[1,2-а]бензимидазола, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами для поиска новых веществ с 5-НТ3-антагонистическим действием. Было установлено, что наибольший вклад в развитие данного вида активности N'-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазола вносит наличие пирролидино- либо пиперидинопропильного заместителя в ^-положении и 4-фторфенильного радикала

4

у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокие значения показателя липофильности ядра и радикала в Ы'-положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низкое значение среднего заряда атомов радикала в С2 положении. Для производных индола было показано, что наибольшее значение для развития их 5-НТ3-антисеротонинового действия имеет сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении К9 с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома. Для наиболее активного вещества под лабораторным шифром РУ-1276 было установлено, что оно в 1,6 раза превосходит препарат сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу. На моделях экспериментальной патологии было выявлено, что вещество РУ-1276 обладает выраженными противорвотными, а также противодиарейными, анксиолитическими, анальгетическими свойствами, и было продемонстрировано, что наблюдаемые эффекты основаны на блокаде 5-НТ3-рецепторов. Было также показано, что в реализацию нейротропных эффектов соединения РУ-1276 вовлечён комплекс медиаторных систем, включая холинергическую и ГАМК-ергическую.

Научно-практнческая ценность работы. Установлено, что прогнозирование т л/У/со уровня 5-НТз-антисеротониновой активности в программном комплексе «Микрокосм» 5.2 с последующей экспериментальной проверкой является эффективным средством оптимизации поиска новых 5-НТ3-антагонистов среди производных индола и бензимидазола. Выявленные закономерности между химической структурой, физико-химическими свойствами и уровнем 5-НТз-антагонистической активности соединений могут быть использованы при направленном синтезе новых соединений с высоким уровнем 5-НТ3-блокнрующего действия. Полученные данные о наличии у соединения РУ-1276 выраженного противорвотного и умеренно выраженного противодиарейного действия позволяют планировать расширенное доклиническое изучение данного вещества.

Реализация результатов исследования. Прогноз уровня 5-НТ,-антагонистической активности с помощью программного комплекса «Микрокосм» 5.2 используется на кафедре фармакологии и НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, в лабораториях ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр» как средство оптимизации поиска высокоактивных блокаторов 5-НТз-рецепторов. Установленные закономерности между 5-НТ3-антагонистической активностью изученных соединений и их химической структурой и физико-химическими свойствами учитываются при синтезе новых соединений с предполагаемой высокой 5-НТ3-блокирующей активностью в НИИ физической и

5

органической химии Южного федерального университета. Результаты работы используются в лекционных курсах на кафедрах фармакологии, фармацевтической химии, фармакологии и биофармации ФУВ Волгоградского государственного медицинского университета, кафедре фармакологии Воронежской государственной медицинской академии, кафедре общей и клинической фармакологии Ижевской государственной медицинской академии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. N1-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазола, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами соединений для поиска новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов.

2. Прогноз in silico уровня 5-НТ3-блокирующей активности в программном комплексе «Микрокосм» 5.2 с последующей экспериментальной проверкой позволяет оптимизировать поиск 5-НТ3-антагонистов среди производных индола и бензимидазола.

3. Наиболее высоким уровнем 5-НТ3-блокирующей активности из всех изученных веществ обладает соединение под лабораторным шифром РУ-1276, превосходящее препарат сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу в 1,6 раза.

4. Соединение РУ-1276 обладает противорвотными, транквилизирующими и обезболивающими и противодиарейными свойствами.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XIII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2008 г.); 66-69-й итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград,

2008-2011 гг.); 55-й и 56-й региональных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского коллектива Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград 2008-2009); VII всероссийской конференции с молодёжной научной школой «Химия и медицина. ОРХИМЕД-2009» (Уфа, 2009); IV-V международной Пироговской студенческой научной конференции (Москва,

2009-2010); XVI-XVII Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 2009-2010); 2-м международном конгрессе «ЕвразияБио-2010» (Москва, 2010 г.); 5-й международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2010); 2-м всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии» (Волгоград, 2010); 3-м

6

всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых «Достижения молекулярной медицины как основа разработки инновационных лекарственных средств» (Волгоград, 2011); XVI всероссийской научно-практической конференции «Молодые учёные в медицине» (Казань, 2011 г.); XI региональном конгрессе Европейской коллегии по нейропсихофармакологии (Санкт-Петербург, 2011); 17-й междисциплинарной международной конференции «Стресс и поведение» (Санкт-Петербург, 2012), IV съезде фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (Казань, 2012).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 26 работ, га них 5 - в журналах, входящих в перечень ведущих периодических изданий, рекомендованных ВАКом, в том числе патент на изобретение №2438669 (зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.01.2012 г.)

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 191 странице машинописного текста, иллюстрирована 12 рисунками и 39 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы (глава 1), экспериментальной части (главы 2-8), обсуждения результатов (глава 9), выводов и списка литературы, включающего 31 отечественный и 192 зарубежных источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

Материалы. Объектами исследования являлись 36 новых производных индола и бензимидазола, среди них: N'-замещенные имидазо(1,2-а)бензимидазола (9 соединений), N'-замещенные имидазо(1,2-а)бензимидазола (9 соединений), амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот (13 соединений), 1,2-аминоспирты ряда индола (5 соединений). Все вещества синтезированы в НИИ физико-органической химии Южного федерального университета*.

В ходе скрининга по выявлению 5-НТ3-антагонистической активности использовались серотонина гидрохлорид («Sigma», США), кетансерина тартрат («Sigma», США). Для исследования противорвотного действия были использованы цисплатин («Тева», Израиль), апоморфин («ICN Biomedical», США). При изучении противодиарейной активности применялись серотонина гидрохлорид («Sigma», США), ацетилхолин йодистый («Спектр-Хим», Россия). Для изучения

Выражаем признательность зав. лабораторией синтеза биологически активных соединений, ведущему научному сотруднику к.х.н. В.А. Аиисимовой и научному сотруднику отдела химии гетероциклических соединений, д.х.н. К.Ф. Суздалеву за синтез и предоставление субстанций веществ для настоящего исследоваьви.

анальгетических свойств использовались адъювант Фрейнда («Grand Island Biological Company», США), формалин («Биомед», Россия). Для изучения взаимодействия с модуляторами основных нейромедиаторных систем были использованы никотин («Sigma», США), ареколин («Фармакон», Россия), клофелин («Биомед», Россия), резерпин («Sigma», США), фенамин («Sigma», США), галоперидол («Мосхимфармпрепараты», Россия), 3,4-диокси-Ь-фенилаланин («Sigma», США), 5-гидрокси-Ь-тринтофан («Sigma», США), пикротоксин («Sigma», США). При изучении 5-НТ4-серотонинергической активности применялись карбахол («Sigma», США), SDZ-205,557 гидрохлорид («Sigma», США). Контрольным группам животных во всех экспериментах вводили натрия хлорида раствор 0,9% («Эском», Россия). В качестве препаратов сравнения использовались ондансетрон («Лэнс-Фарм», Россия), лоперамид («Биоком», Россия), атропина сульфат («Sigma», США), диклофенак-натрий («Хемофарм А.Д.», Сербия), буторфанола тартрат («Московская фармацевтическая фабрика», Россия), диазепам (Реланиум, «Польфа», Польша), кетансерина тартрат («Sigma», США).

Исследование проведено на 25 нелинейных морских свинках обоего пола массой 300-450 г, 547 белых неинбредных крысах-самцах массой 170-300 г, 348 белых неинбредных мышах-самцах массой 20-30 г, 8 беспородных собаках-кобелях массой 7-15 кг, 5 кроликах-самцах породы «шиншилла» массой 3-3,5 кг.

Животные содержались в виварии кафедры фармакологии ВолгГМУ с естественным световым режимом, при относительной влажности воздуха 40-50% и температуре 22-24°С на стандартной полнорационной диете для лабораторных животных (ГОСТ Р 50258-92) в соответствии с Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемыми при экспериментальных исследованиях (1997), а также правилами лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96). Все исследования были одобрены к проведению Региональным независимым этическим комитетом при ГЪУ «Волгоградский медицинский научный центр» (протокол №89-2009 от 04.02.2009 г.).

Методы исследования. Прогнозирование уровня 5-НТ3-блокирующей активности in silico проводилось с применением разработанной в ВолгГМУ оригинальной информационной технологии (ИТ) «Микрокосм» (версия 5.2, 2011 г.) [Васильев П.М., 2009]*.

Изучение блокирующего влияния веществ на третий подтип серотониновых рецепторов проводилось в соответствии с методикой S.Yoshida на препаратах изолированной подвздошной кишки морских свинок [Yoshida S. et al., 2007]. Для

8

наиболее активных соединений изучались концентрационные зависимости антисеротонинового эффекта с определением величин 1С50, рА2, рА]0 [Комиссаров И.В., 1969].

Острая токсичность определялась на мышах-самцах при внутрибрюшинном введении соединений [Хабриев Р.У., 2005]. В качестве интегрального показателя условной широты терапевтического действия рассчитывался условный терапевтический индекс соединений (LDS0/ 1С50).

Для выявления зависимости уровня 5-НТ3-антисеротониновой активности соединений от их химической структуры и физико-химических свойств использовались два метода in silico: подструкгурный анализ и частотный анализ физико-химических параметров соединений с определением показателей молекулярной рефракции (MR), липофильности (LogP), а также набора зарядовых параметров ароматического ядра, заместителей и всей молекулы в целом [Голендер В.Е, Розенблит А.Б., 1978; Васильев П.М., 1983; Arup К., Gordon М, 1987; Vellarkad N. et al., 1989; Кларк Т., 1990; Zefirov N.S., Palyulin V. А., 2002]'.

Противорвотные свойства веществ исследовались на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак [Fukui Н. et al., 1992]. Для изучения возможного дофаминергического компонента действия были проведены тесты по оценке влияния соединений на эффекты малых и высоких доз апоморфина [Раевский К С., Наркевич В.Б., 2005; Андреева Н И., 2005].

Противодиарейное действие соединений изучалось на моделях серотонин-индуцированной диареи у мышей и стресс-индуцированной дефекации у крыс [Miyata К. et al., 1992; Miyata К. et al., 2001]. Для оценки возможного периферического М-холинергического действия использовался метод сокращения изолированной подвздошной кишки морской свинки [Gathers С. et al., 1993].

Изучение антиноцицептивной активности веществ проводилось с помощью следующих методов: «горячая пластина» [Kitchen I., CrowderM., 1985], электрическая стимуляция хвоста крыс [Carrol N.M., Lim Р.К., 1960], гиперальгезия, вызванная адъювантом Фрейнда [Iadarola M.J., Brady L.S., 1988], формалиновая гиперальгезия [Dubuisson D., Dennis S.G., 1977], метод механического раздражения на фоне формалиновой гиперальгезии [Randall L.O., Selitto J.J., 1957].

Анксиолитический потенциал веществ изучался при однократном и субхроническом (в течение 14 дней) введении с использованием комплекса

Выражаем признательность старшему научном;, сотруднику лаборатории лекарственной безопасности НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, д.б.н. П.М. Васильеву за помощь в проведении данных этапов исследования.

конфликтных и неконфликтных моделей, включающих методы «тёмная/светлая камера» [Costal В. et al., 1989], «приподнятый крестообразный лабиринт» [Воронина Т.А., Середенин С.Б, 2005], методику конфликтной ситуации по J. Vogel [Vogel J. R. et al., 1971].

Влияние на 5-НТ2А-рецепторы исследовалось с помощью метода регистрации серотонин-индуцированной активации тромбоцитов путём малоуглового светорассеяния [Деркачёв Э.Ф. и др., 1998, Сакаев М.Р., 2000], на 5-НТ4-рецепторы -методом серотонин-опосредованного расслабления изолированного пищевода крысы [MiyataK., et al., 1995].

В целях детального изучения механизма развития нейротропных эффектов соединения РУ-1276 был проведён многотестовый фармакологический анализ его взаимодействия с веществами-модуляторами состояния ряда нейромедиаторных систем организма in vivo, а именно никотином, ареколином, клофелином, резерпином, фенамином, галоперидолом, L-ДОФА, 5-ГТФ, пикротоксином [Андреева Н.И., 2005].

Нейротоксическое действие соединения РУ-1276 оценивалось по С.Ирвину [Irwin S., 1964].

Для статистической обработки результатов скрининга, данных по влиянию веществ на серотонин-индуцированную активацию тромбоцитов и результатов изучения периферического М-холинергического действия использовался критерий Вилкоксона, позволяющий оценивать различия в попарно сопряжённых выборках. О значимости результатов исследования 5-НТ4-серотонинергического действия веществ судили по сдвигу вправо кривой «доза-эффект» с расчётом коэффициента сдвига. Достоверность величин 1С50, рА2, рА10 оценивалась методом линейного регрессионного анализа. Сравнение частот бинарного признака в независимых группах при анализе выживаемости в ходе изучения острой токсичности, а также при оценке результатов теста серотонин-индуцированной диареи и теста с никотином проводилось с использованием точного критерия Фишера. Обработка данных, полученных в тестах, насчитывающих три и более независимых групп, проводилась с применением непараметрического критерия Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна. Результаты динамических наблюдений обсчитывались с помощью двухфакторного ANOVA метода. Обсчёт проводился в программах «GraphPad Prism 5.04» и «Microsoft® Excel 2002».

Результаты исследований и их обсуяедение.

По итогам проведённого прогноза 5-НТз-блокирующей активности ill silico было предсказано наличие 5-НТ3-антагонистических свойств у 34 веществ из 70. 18 из них, представляющих собой производные имидазо[1,2-а]бензимидазола, а также 18

10

соединений - производных индола были впоследствии изучены в экспериментальном скрининге.

По результатам проведённого скрининга в ряду Ы'-замещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола из девяти изученных соединений шесть обладали 5-НТ3-блокирующим действием, из них два превосходили по уровню активности препарат сравнения ондансетрон, четыре - проявили умеренный уровень активности. Восемь из 13 амидов 2-амино-З-индолилакриловых кислот и три из пяти 1,2-аминоспиртов индольного ряда обладали умеренно выраженными 5-НТ3-антисеротониновыми свойствами. Среди девяти изученных ІЧ'-замещенньїх имидазо[1,2-а]бензимидазола статистически значимый уровень 5-НТ3-антагонистического действия выявлен лишь для одного соединения (табл. 1).

Таблица 1

5-НТ3-серотониноб.-гакирующая активность производных индола и бензимидазола в концентрации 1 х Ю'М на изолированном отрезке подвздошной кишки морской свинки (М±т)

Соединения 5-НТз -блокирующая активность, Д%д Соединения 5-НТз -блокирующая активность, Д%А

1 2 1 2

N'-замещепные іічіідазо[1,2-а]беіізнмидазола

РУ-1275 -85.1 ±3,8* РУ-0720 -29,4 ± 5,9*

РУ-1276 -82.8 ±5.5* РУ-0576 -20,8 ± 7.6

РУ-1274 -63,5 ±7,9* РУ-0562 -13,3 ±9,4

РУ-0721 -46,6 ±7,3* РУ-0631 -10,2 ± 8,0

РУ-0724 -34,0 ±6,4*

1Чу-замещенные ііміиазо[1,2-а]беіізіімндазола

РУ-0702 -24,8 ± 6,8* РУ-1191 -12,2 ±5,3

РУ-1192 -16,8 ± 2,7 РУ-1202 -11,8 ± 1,1

РУ-1203 -13.8 ± 1,3 РУ-0375 -10.8 ±5,8

РУ-0035 -12,3 ±4,8 РУ-0213 -5,5 ±3,1

РУ-0708 -12.3 ±6.2 І і

1,2-амшюспирты ряда индола

SBT-814 -25.8 ± 3.2* SBT-828 -14.7 ±5,2

SBT-820 -22.3 ±4.9* SBT-025 -6.8 ± 2,6

SBT-815 -21,1 ±2.4*

Амиды 2-амііііо-3-ііндоліілакрнловьіх кислот

SBT-008 -31,6 ±3,2* SBT-140 -19,1 ±3.2*

SBT-026 -27.1 ±2.2* SBT-005 -13,5 ±6,3

SBT-079 -25,6 ±3.5* SBT-178 -11,0 ±3,1

SBT-130 -24,1 ±1,9* _ SBT-068 -6.7 ±6.1

SBT-143 -23.6 ±2.9* SBT-011 -4.7 ± 1,9

SBT-109 -20,9 ± 2,3* SBT-708 -3,3 ± 2.4

SBT-046 -19,7 ±0,9*

Препарат сравнения Ондансетрон -80,1 ±2,1*

Примечание: Д - изменение по отношению к контрольному показателю, * - статистически значимо по отношению к контролю (р<0,05, критерий Вилкоксона)

Дальнейшее исследование зависимости 5-НТ3-блокирующего эффекта от химической структуры и физико-химических свойств позволило установить, что наибольший вклад в развитие данного вида биологической активности вносит наличие пирролидино- либо пиперидинопропильного заместителя в М'-положении и 4-фторфенильного радикала у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокие значения показателя липофильности ядра и радикала в К'-положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низкое значение среднего заряда атомов радикала в С2 положении. Напротив, отрицательная взаимосвязь была выявлена для наличия при 1-м атоме азота морфолинопропильного/ морфолиноэтильного заместителей, равно как и метильного, и 4-бромфенила в положении С2, а также положительного заряда ядра, низких значений липофильности и величины положительного заряда радикала при К1, а также высоких значений положительного заряда атомов радикала у 2-го атома углерода. Для производных индола было показано, что наибольшее значение для развития их 5-НТз-антисеротонинового действия имеет сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении 1\т9 с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома.

По итогам экспериментального поиска было выявлено два высокоактивных соединения под лабораторными шифрами РУ-1275 и РУ-1276, относящихся к 1Ч1-замещённым имидазо[1,2-а]бензимидазола. Для данных веществ была изучена концентрационная зависимость 5-НТ3-блокирующего эффекта и определены величины 1С50, рА2., рА10, показатель острой токсичности 1Л}50, а также рассчитан условный терапевтический индекс (табл. 2). При этом было выявлено, что соединение РУ-1276 в 1,6 раза превосходит по этому показателю препарат сравнения ондансетрон. Таблица 2

Показатели 1С5о, рА:*. рАю . Ц)50и условный терапевтический индекс для соединений РУ-1275, РУ-1276 и препарата сравнения ондансетрона

Вещество іс5„, м : і рАг рАю мг/кг Условный терапевтический индекс, у.е. (И)я>/ 1С50)

РУ-1276 2,5x10- і 6.84 5,87 38.9 413

РУ-1275 2.2x10' і 6,99 6,04 27,8 348

Ондансетрон 1,4x10'7 7,12 5,99 10,8 263

Примечание: рА2 - отрицательный десятичный логарифм такой концентрации антагониста, в присутствии которой агонист в удвоенной концетрации оказывает такое же действие, как и агонист в одинарной концентрации в отсутствие антагониста; " рАщ - отрицательный десятичный логарифм такой концентрации антагониста, в присутствии которой агонист в удесятеренной концеїгграции оказывает такое же действие, как и агонист в одинарной концентрации в отсутствие антагониста.

На втором этапе работы были изучены различные виды активности соединения РУ-1276, связанные с блокадой 5-НТ3-рецепторов в условиях целостного организма.

Противорвотное действие 5-НТз-блокаторов реализуется в условиях аномально повышенного высвобождения эндогенного серотонина в системный кровоток (как, например, при раздражении энтерохромаффинных клеток слизистой оболочкикишечника цитостатическими препаратами) и основывается на их способности препятствовать взаимодействию серотонина с 5-НТ3-рецепторами триггерной зоны мозга, а также окончаний п.vagus и нейронов подслизистого сплетения кишечника, тем самым предотвращая развитие рвотного акта [Roberts S. et al., 2012]. Исходя из механизма развития патологии, для оценки противорвотного потенциала соединения РУ-1276 была использована экспериментальная модель цисплатин-индуцированной рвоты у собак. В результате исследования было показано, что изучаемое вещество эффективно снижало интенсивность рвоты по сравнению с показателями контрольной группы животных, уменьшая число рвотных приступов за период наблюдения в 1,7 раза при введении в дозе 0,15 мг/кг и в 2 раза - в дозе 1,5 мг/кг, оказывая эффект, равный эффекту препарата сравнения ондансетрона в эквимолярной дозе (рис. 1).

При этом, учитывая, что серотонинергический механизм не является единственно возможным в запуске рвотного акта, для изучения возможного вклада дофаминергического компонента в развитие наблюдаемого антиеметического действия был проведён ряд тестов с агонистом дофаминовых рецепторов апоморфином. При введении вещества РУ-1276 в дозах 1,5 и 7,5 мг/кг число индуцированных апоморфином зевательных движений у крыс составило 6,8±1,2 и 6,7±0,9, соответственно, что не отличалось от показателя контрольной группы, составившего 6,7±1,1. В тесте апоморфиновой гипотермии соединение РУ-1276 в изученных дозах также не изменяло эффекты апоморфина (табл. 3).

Рис. 1. Влияние соединения РУ-1276 (1,5 мг/кг) и ондансетрона (1 мг/кг) на динамику цисплатин-индуцированной рвоты у собак. Обозначения: по круговой оси - время, мин; по радиальной оси -количество гжотных гтиптуппв

ISO

13

J

Влияние соединения РУ-1276 на гипотермическлй эффект апоморфина (М±т)

Вещество Доза, 1 Ректальная температура, °С

0 мин ЗО міні 60 мин 90 міні 120 мин

Контроль №1 (физ.раствор) 1 37,6+0,1 1 37,5+0,2 37,5±0,3 37,8 +0,3 38,0±0,1

Контроль №2 (физ.раствор + апоморфин) ! і 37,7±0,1 ] 33,5±0,2" 33,9+0,3" 35,0+0,2" 36,3±0,3*

РУ-1276 + апоморфин 1,5 1 37,7±0,1 33.2+0.1" 33,7+0.2" 34.3 ±0.5" 35,5+0.5

7,5 37.9+0,1 32,9±0,8" | 34,3+0,4' 35,0±0,3" 35,8+0,2"

Примечание: * - достоверно по отношению к контрольной группе №1 (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

Таким образом, можно с большой долей уверенности считать, что выявленный противорвотный эффект изучаемого соединения обусловлен его взаимодействием с третьим типом серотониновых рецепторов.

Вторым специфическим видом фармакологического действия, характерным для некоторых 5-НТ3-блокирующих средств, является противодиарейное действие, что позволяет успешно применять препараты этой группы при диарейной форме синдрома раздражённого кишечника [Lee К. et al., 2011]. Блокируя 5-F1T;,-рецепторы на окончаниях первичных афферентных волокон ЖКТ, они угнетают опосредованную ими секрецию ацетилхолина и, как следствие, устраняют основные симптомы заболевания, нормализуя ритм и амплитуду сокращений кишечника и улучшая всасывание жидкости [Heading R. et al., 2006].

Способность соединения РУ-1276 модулировать функциональное состояние кишечника была изучена на ряде моделей [Miyata К. et al., 1992; Miyata К. et al., 2001]. В результате экспериментов было показано, что изучаемое вещество в 2,5 раза снижало интенсивность стресс-индуцированной дефекации у крыс по сравнению с контрольной группой животных, не уступая по эффективности традиционному противодиарейному средству лоперамиду (табл. 4). На модели серотонин-индуцированной диареи у мышей также было выявлено положительное влияние вещества РУ-1276 по устранению симптомов экспериментальной патологии. При этом расширенное изучение возможного механизма, посредством которого реализуется противодиарейный эффект, позволило установить, что соединение РУ-1276 в концентрациях, наиболее характерных для специфического рецепторного действия веществ, не обладало влиянием на М-холинорецепторы, которым, наравне с серотониновыми, отводится ключевая роль в регуляции моторики ЖКТ. Это даёт основания считать, что в основе противодиарейного действия вещества РУ-1276 лежат его 5-НТ3-блокирующие свойства.

Влияние соединения РУ-1276, ондансетрона и лоперамида на стресс-индуцированную дефекацию у _крыс, вызванную ограничением жизненного пространства (М±т)

Всщество/группа Доза, мг/кг Число болюсов

Контроль №1 - 0,Ш),1

Контроль №2 1 7.4±0,8

РУ-1276 1.5 3.8±0,5

3,75 5.0±1,5

7,5 3,0±1,0"

Ондансетрон 1,0 3,3±0,3

2,5 4.Ш.2

5.0 3,4±0,4'

Лоперамид j 2 0 3.0±0,3"

Примечание: * - достоверно по отношению к контролю (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

На основании литературных данных об участии 5-НТ3-рецепторов головного мозга в процессах обучения, запоминания и регуляции эмоционального статуса [Jones В. et al„ 1988; Preston G., 1994; Johnson В. et al., 2000], а также с учётом экспериментально выявленного анксиолитического потенциала некоторых 5-НТ3-антагонистов [Roychoudhury М., Kulkarni S., 1997; Яковлев Д. и соавт., 2011] на следующем этапе исследования было предпринято изучение транквилизирующих свойств соединения РУ-1276 на ряде моделей экспериментального анксиогенеза при остром и хроническом введении. В результате было показано, что изучаемое вещество при однократном внутрибрюшинном введении в дозе 1,5 мг/кг проявило эффект на моделях анксиогенеза, основанных на противоречии между природной ориентировочно-исследовательской реакцией животных и врождённым страхом. Так, в тесте «тёмная/светлая камера» изучаемое соединение уменьшало боязнь животных перед ярко освещённым пространством, снижая латентный период выглядывания в светлый отсек установки до 25,2±2,0 с, практически не уступая препарату сравнения диазепаму, показатель которого составил 19,7±5,1 с, а также превосходя его по числу выглядываний и выходов в светлый отсек, а в тесте с использованием приподнятого крестообразного лабиринта вещество РУ-1276 увеличивало количество выходов животных в открытые рукава с удлинением суммарного времени пребывания в них, с эффективностью, равной таковой у диазепама, а также повышало общее число переходов между рукавами (табл. 5,6).

Следует заметить, что с повышением дозы вещества до 7,5 мг/кг, а также при субхроническом введении, его анксиолитическое действие практически исчезало. При моделировании анксиогенеза посредством наказуемого поведения у соединения

Влияние соединения РУ-1276, ондансетрона и диазепама при в/брюшинном введении на поведение животных в тесте «Тёмная/светлая камера» (М±ш)

Вещество/группа Доза, мг/кг Латентный период выглядывания в светлую камеру, с Число выглядываний в светлую камеру Число выходов в светлую камеру

Контроль - 39,0±6,0 2,3±0,5 0,2±0,2

РУ-1276 0.15 42.2±9.5 1.5±0,2 0±0

1.5 25,2±2,0" 4,3±0,7" 2,2±0,3

7.5 39.0±5.1 2,2±0.9 0.3±0,2

Ондансетрон 0,1 44,5±9,9 1,3±0,5 0,2±0,2

1,0 29,2±4,6 2,3±0,8 0,2±0,2

5,0 28,6±6.4 2,8±0,5 0,3±0,2

Диазепам 1 19,7±5,Г ! 3,2±0,9 0,3±0,2

Примечание: * - достоверно по отношению к контролю (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

Таблица 6

Влияние соединения РУ-1276, ондансетрона и диазепама при в/брюшинном введении на поведение _ животных тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» (М±т)_

Вещество/ группа Доза, мг/кг Латентный период выхода в открытый рукав, с Число выходов в закрытый рукав Число выходов в открытый рукав Время в открытом рукаве, с Число переходов из рукава в р>"кав Болюсь

Контроль - 111,5±5,7 2.2±0,7 0,7±0,4 2,2±1,3 2,8±1.0 0,2±0,2

РУ-1276 0,15 109,3±5.8 2,3±0,5 0,7±0.4 5,3±3,3 3.2±0.8 0.2±0,2

1,5 93,5±9,5 5.3±0.8 2,3±0.2 26.3±3,7 6.8±1,1" 0.8±0,3

_7.5 88.8±8.8 3,2±0.5 1,5±0,5 9,7±2,5 4,5±0,9 0,8±0,3

Ондансетрон 0.1 106.5±8,6 1.8±0.3 0,7±0,4 4,2±2.4 2,5±0,4 0±0

1.0 91,7±5,8 3,0±0.9 1,2±0,2 6,8±2.2 3,8±1,1 0,5±0,2

5.0 96.8±8,3 4,2±0,7 1,3±0,4 18,2±4,2 5,5±0,8 0.5±0,3

Диазепам j 1 57.8±7,2" 2,0±0,8 1,3±0,2 27,2±6,5" 3,2±0,9 0.5±0,3

Примечание: * - достоверно по отношению к контролю (р£0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

РУ-1276 также не было выявлено анксио.илических свойств ни при однократном, ни при длительном введении, что согласуется с данными Castejön и Cubeddu [1998] о том, что наказуемое поведение менее подвержено коррекции 5-НТ3-антагонистами по сравнению с ненаказуемыми ситуациями.

Ещё одним перспективным направлением в изучении свойств 5-НТ,-блокаторов является оценка их анальгетического профиля [Crowell М., 2001; Stratz Т., Müller W., 2003; Späth М. et al., 2004]. Оценка обезболивающего действия изучаемого соединения РУ-1276 проводилась на различных моделях гиперальгезии, позволяющих оценить вклад разных механизмов обезболивания в развитие изучаемых эффектов.

На модели спинальной гиперальгезии при электрическом раздражении хвоста крыс, а также в тесте «горячая пластина» изучаемое вещество практически не проявило эффекта, что свидетельствует об отсутствии у соединения РУ-1276 способности влиять на передачу болевого импульса в пределах ЦНС, в частности,

спинного мозга, ствола и таламуса. При дальнейшем изучение на модели аъювантного артрита было показано, что исследуемое вещество в средней (1,5 мг/кг) и высшей (7,5 мг/кг) терапевтических дозах в среднем на 40% повышало болевой порог животных по сравнению с животными, у которых была сформирована гиперальгезия (табл. 7).

Таблица 7

Влияние соединения РУ-1276, ондансетрона и диклофенака натрия при в/брюшинном введении на величину болевого порога при механическом давлении в тесте адъювантной гипералгезии (М±т)

Вещество/ группа Доза, мг/кг Болевой порог, г

Интактный контроль - 303,0±14.8

Адъювантная пшералгезия - 221,1± 9,5"

РУ-1276 0,15 211,3±10,1

1,5 290,6±8,3"

7,5 303,1±9,0"

Ондансетрон 0,1 212,5±10,9

1,0 310,0±7,2"

5,0 371,8*9,7"

Диклофенак натрия 2 377,4±9,6"

Примечания: * - достоверно по отношению к шпактному контролю (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна), ** - достоверно по отношению к адъювантной гипералгезии (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

С этими данными согласуются результаты формалинового теста, в котором изучаемое вещество проявило активность во второй фазе эксперимента, отражающей влияние на болевую чувствительность в ходе развивающегося воспалительного процесса в периферических тканях, снижая выраженность вызванной формалином реакции на 77% в дозе 1,5 мг/кг и на 46% в дозе 7,5 мг/кг (табл. 8). При этом в первой фазе, отражающей активацию чувствительных С/А5-волокон и возникновение первичного потока болевой импульсации в ответ на химическое раздражение, эффекта РУ-1276 не наблюдалось, равно как и на модели механического раздражения, приложенного через 2 минуты после введения формалина.

Так, наличие у вещества РУ-1276 анальгетической активности на модели адъювантного артрита и во второй фазе формалинового теста в совокупности с отсутствием влияния на проведение болевых импульсов в структурах ЦНС, позволяет сделать вывод о том, что механизм анальгетического действия изучаемого соединения является периферическим и в основе его лежит блокирование 5-НТ3-рецепторов и последующее устранение эффектов серотонина как медиатора ноцицептивной реакции, особенно в условиях воспаления.

Влияние соединения РУ-1276, ондансетрона и диклофенака натрия при в/брюшинком введении на выраженность формалиновой гипералгсзии (М±ш)

Вещество/ группа Доза, мг/кг Число вздрагиваний лапы

в 1 фазу во 2 фазу

Интактный контроль - 0 0

Формалиновая гипералгезия - 31,2±4,4" 175,2±16,0"

РУ-1276 0,15 27,3±2,2 151,7±16,7

1,5 27,0±б,7 35.2 ±2,2"

7,5 33,5±3,7 69,7 ± 3,8"

0,1 33,0±2,0 149,2± 14,9

Ондансетрон 1,0 31,2±3,7 242,3±12,6

5,0 25,2±3,9 174,2± 15,0

Диклофенак натрия 2 8,8±2,3*" 212,2±19,1

Примечания: * - достоверно по отношению к интактному контролю (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна), ** - достоверно по отношению к формалиновой гипералгезии (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

Известно, что серотониновая нейропередача находится в кооперативном взаимодействии с другими нейромедиаторными системами организма, и изменение состояния одной из них неизбежно влечёт за собой изменения в функционировании других [Färber L. et al., 2004; Song Z. et al., 2011]. Это явилось предпосылкой для детального фармакологического анализа эффектов соединения РУ-1276 с целью уточнения возможных аспектов механизма его действия.

В серии экспериментов in vitro, позволяющих оценить влияние на 5-НТ4-рецепторы, изучаемое вещество не проявило способности к взаимодействию с данным рецепторным типом. Оно оказалось неактивно и при изучении 5-НТ2А-серотонинергической активности на модели серотонин-индуцированной активации тромбоцитов, что подтверждается также результатами поведенческого теста с введением 5-гидрокси-Ь-триптофана, в котором вещество РУ-1276 не продемонстрировало влияния на специфический, вызванный 5-ГТФ, гиперкинез у мышей. В совокупности полученные данные убедительно свидетельствуют о высокой степени селективности действия вещества РУ-1276 в отношении третьего типа рецепторов серотонина по сравнению с другими типами 5-НТ-чувствительных клеточных структур.

При изучении влияния на холинергическую нейропередачу было показано, что для исследуемого соединения нехарактерно изменение никотинового тремора. Однако в тесте с М-холиномиметиком ареколином вещество РУ-1276 в дозе 7,5 мг/кг сокращало длительность тремора на 24,1%, что позволяет сделать вывод о способности у него влиять на передачу импульсов в структурах М-холинергической

18

нервной системы. В опытах с модуляторами функционального состояния адренергической системы было выявлено, что изучаемое соединение не оказывает влияния на эффекты клофелина и резерпина, что является косвенным показателем отсутствия у него действия на центральную адренергическую нейромедиацию. При дальнейшем изучении выяснилось, что вещество РУ-1276 не изменяет эффекты 02-антагониста галоперидола, что свидетельствует об отсутствии у него дофаминергического влияния. Эти данные согласуются с обсуждавшимися ранее результатами тестов с апоморфином.

В то же время, была обнаружена способность соединения РУ-1276 усиливать эффекты низких доз Ь-ДОФА. Так, показатель интенсивности стереотипии на фоне соединения РУ-1276 в дозе 7,5 мг/кг составил 1,2-1,3 балла. Эти данные, возможно, указывают на наличие РУ-1276 некоторого МАО-ингибирующего действия.

При оценке влияния на ГАМК-ергическую нейропередачу вещество РУ-1276 в дозе 7,5 мг/кг приводило к статистически значимому повышению числа судорожных приступов у экспериментальных животных в 2,1 раза по сравнению с контрольным значением (табл. 9), что говорит об усилении в его присутствии эффектов ГАМКа-антагониста пикротоксина.

Таблица 9

Влияние соединения РУ-1276 на эффекты пикротоксина (М±т)

Вещество Доза, ¡ Латентный период мг/кг І тремора, с . . і Количество Латентныи период судорог, с судорожных приступов

Коніроль (физ.раствор + пикротоксин) - 291.0±25,5 471,5±40,8 1 7,7+1,2 і

РУ-1276 + пикротоксин 1,5 258.0+25.8 487,2+29.3 6,0+1,5

7,5 315.7±25,5 461,0±41.0 16,2±1,3"

Примечание: * - данные достоверны по отношению к контролю (р<0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постобработкой критерием Данна)

Таким образом, было установлено, что в реализации нейротропных эффектов соединения РУ-1276 участвует ряд медиаторных систем, включющий, как минимум, холинергическую и ГАМК-ергическую системы. Эти результаты во многом согласуются с имеющимися на сегодня в литературе данными о взаимном влиянии и кооперации между собой нейромедиаторных систем ЦНС [Song Z. et al., 2011; Tozzi A. et al., 2011; Ortega J. et al., 2012].

На заключительном этапе исследований изучался нейротоксический профиль вещества РУ-1276. Было установлено, что в однократной средней терапевтической дозе (1,5 мг/кг), равно как и при увеличении её в два с половиной раза, соединение не оказывало нежелательного действия. Первые побочные эффекты в виде некоторого

19

уменьшения двигательной активности животных были отмечены при введении дозы, пятикратно превышающей среднюю терапевтическую и соответствующей 7,5 мг/кг. Выраженный характер отклонений неврологического статуса животных от нормы наблюдался у соединения РУ-1276 лишь в максимальной вводимой дозе (26 мг/кг), в 17 раз превышающей среднюю терапевтическую дозу, и выражался в появлении шаткой либо расползающейся походки, значительном угнетении различных видов активности (показатель горизонтальной активности в «открытом поле» был снижен на 73,7% относительно контрольного значения; практически отсутствовали вертикальные стойки; показатель поисковой активности составил от 17,5% до 7,5% от контрольных значений; было уменьшено количество актов груминга, а также полностью отсутствовали выходы животных в центр площадки), выраженном снижении мышечного тонуса (0 баллов по 4х-балльной шкале при удержании на проволочном стержне; 2,3 балла по 4х-балльной шкале при удержании на сетке; 9,0 из 30 секунд при удержании на вращающемся стержне; полном угнетении ипселатерального сгибательного рефлекса), снижении слухового рефлекса на 30% и снижении частоты дыхания на 18,5% по сравнению с контрольными значениями.

Таким образом, по результатам экспериментального поиска 5-НТ3-блокаторов среди новых производных индола и бензимидазола с предшествующим прогнозом уровня активности средствами ИТ «Микрокосм» v.5.2 было установлено, что наиболее выраженными 5-НТ3-антагонистическими свойствами обладают N1-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазола. Максимально выраженное действие обусловливается наличием пирролидино-/пиперидинопропильного заместителя у 1-го атома азота и 4-фторфенильного заместителя у 2-го атома углерода гетероциклического ядра, а также показатели липофильности целой молекулы и заместителя в N'-положении и зарядовые характеристики атомов в составе радикалов в N1 и С2 положениях.

В ходе работы было найдено соединение под лабораторным шифром РУ-1276, демонстрировавшее высокий уровень антагонистической активности в отношении третьего типа серотониновых рецепторов. В дальнейшем были изучены его противорвотные, противодиарейные, анксиолитические и анальгетические свойства, а также токсикологические параметры. Кроме того, для изучаемого вещества с использованием комплекса моделей in vivo и in vitro был проведён анализ возможных аспектов механизма действия.

Наличие у изучаемого соединения РУ-1276 выраженных антиеметических, а также противодиарейных, транквилизирующих и анальгетических эффектов

позволяет рассматривать его как перспективное вещество для дальнейших расширенных доклинических фармакологических исследований. Выводы.

1. К'-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазола, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами веществ для поиска 5-НТ3-антагонистов. Три из пяти изученных 1,2-аминоспиртов индольного ряда и 8 из 13 изученных амидов 2-амино-З-индолилакриловых кислот обладали умеренно выраженным 5-НТ3-блокирующим действием. Среди 9 изученных М'-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазола 5-НТ3-антисеротониновые свойства были выявлены у б соединений, из них 2 превосходили по уровню активности препарат сравнения ондансетрон. Среди 9 изученных Ы9-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазола лишь одно соединений проявило статистически значимый уровень 5-НТ3-блокирующего действия.

2. Прогноз т бШсо уровня 5-НТ3-блокирующей активности производных индола и бензимидазола с применением методов 2В-(38А11 анализа является эффективным средством оптимизации направленного поиска новых 5-НТ3-антагонистов.

3. Высокий уровень 5-НТ3-блокирующего эффекта М'-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазола определяется наличием пирролидино- либо пиперидинопропильного заместителя в N1-пoлoжeнии и 4-фторфенильного радикала у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокими значениями показателя липофильности ядра и радикала в Ы'-положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низким значением среднего заряда атомов радикала в С2 положении. Для производных индола наибольший вклад в развитие 5-НТ3-антисеротонинового действия вносит сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении Ы9 с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома.

4. Наиболее выраженная 5-НТ3-антагонистическая активность выявлена у вещества под лабораторным шифром РУ-1276, превосходящего препарат сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу в 1,6 раза.

5. Вещество РУ-1276 в дозах 0,1 и 1 мг/кг на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак обладает противорвотной активностью, по степени выраженности равной активности препарата сравнения ондансетрона.

6. Вещество РУ-1276 при однократном внутрибрюшинном введении в дозе 1,5 мг/кг проявляет анксиолш-ические эффекты на неконфликтных моделях анксиогенеза, а также в дозах 1,5 и 7,5 мг/кг обладает периферической анальгетической активностью на модели адъювантного артрита и во второй фазе формалинового теста.

7. Соединение РУ-1276 в дозе 7,5 мг/кг на моделях экспериментальной дисфункции кишечника оказывает противодиарейное действие, по степени выраженности равное активности препарата сравнения лоперамида.

8. Соединение РУ-1276 неактивно в отношении 5-НТ2Л- и 5-НТ4-рецепторов in vitro. В тестах по взаимодействию с модуляторами основных нейромедиаторных систем ЦНС не изменяет эффекты 5-гидрокситршттофана, никотина, апоморфина, галоперидола, клофелина; однако влияет на состоянт М-холинергических, ГАМК-ергических структур и активность МАО, модулируя эффекты ареколина, пикротоксина, L-ДОФА и фенамина.

9. Соединение РУ-1276 в средней терапевтической дозе 1,5 мг/кг не обладает нейротоксическим действием. При пятикратном увеличении средней терапевтической дозы отмечается снижение подвижности животных. В пятнадцатикратной дозе наблюдается появление миорелаксирующего эффекта. В дозе, в семнадцать раз превышающей среднюю терапевтическую, к спектру побочного действия добавляется угнетение исследовательской и эмоциональной активности животных, ослабление рефлекторных реакций и снижение частоты дыхания.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Колобродова, H.A. Производные индола и бензнмидазола: перспективы поиска новых 5-НТ3-антагонистов / H.A. Колобродова, ILA. Дубина, ДС. Яковлев // Вестник РГМУ. Периодический медицинский журнал. - М.: ГОУ ВПО РГМУ Росздрава. - 2009, №3. - С. 253.

2. Колобродова, H.A. Изучение острой токсичности нового соединения с 5-НТз-антагопистнческнми свойствами / H.A. Колобродова, Ф.Ю. Верхоломова, ДС. Яковлев // Вестник РГМУ. Периодический медицинский журнал. - М.: ГОУ ВПО РГМУ Росздрава. - 2010, №3. - С. 501.

3. Анисимова, В.А. Синтез и фармакологическая активность 1-дналкнл(алкнл)аминоэтпл-2,3-дигндропмндазо [1,2-а]беюнмидазолов / В.А. Анисимова, НЕ. Толпыгин, A.A. Спасов, М.В. Черников, Д.С. Яковлев, ИИ. Горягин, H.A. Гурова, O.A. Салазникова, Л.В. Науменко, В.А. Косолапое, Л.В. Ельцова, H.A. Колобродова // Химико-фармацевтический журнал. - 2010. - Т. 44, №5.-С. 8-12.

4. Пат. 2438669 РФ. Средство, проявляющее свойства антагониста серотоннновых 5-НТ3-рецепторов / A.A. Спасов, В.А. Анисимова, ДС. Яковлев, H.A. Колобродова, U.E. Толпыгин, В.И. Мннкпн // Бюл. №1,10.01.2012

5. Анисимова, В.А. Синтез и фармакологическая активность 10-алкиламипоэтил-2,3,4,10-тетрагидропирнм11до[1,2-а]бензнмидазолов / В.А. Анисимова, НЕ. Толпыгин, A.A. Спасов, ДС. Яковлев, H.A. Колобродова, H.A. Гурова, O.A. Салазникова, J1B. Науменко, В.А. Косолапое, Л.В.

22

Ельцова, Т.М Митина, МП. Вороикова, К.В. Ленская // Химико-фармацевтический журнал. -2012.-Т. 46,№6.-С. 3-8.

6. Колобродова, H.A. Экспериментальное сравнение двух моделей in vitro для изучения 5-НТ3-антагонистичесокой активности / H.A. Колобродова, Д.С. Яковлев // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: материалы 66-й открытой научно-практической конференцій молодых ученых и студентов с международным участием. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008.-С.166-167.

7. Колобродова, H.A. Изучение 5-ІПУантагонистнческой активности новых N1- и N'-замещенных производных имидазо[1,2-а]бешимидазола / H.A. Колобродова, Д.С. Яковлев // ХШ Региональная конференция молодых исследователей Волгоірадской области: тез. докл. Под общ. ред. В.И.Петрова -Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008. - С.47-50.

8. Алексеснко, К .А. Изучение 5-НТ3-аіггаганистического действия соединения AS-1274 на модели изменения положительного хроноіропного эффекта изолированных предсердий морской свинки/К.А. Алексеенко, Ф.Ю. Верхоломова, RA. Колобродова // XIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области. Волгоград, 11-14 ноября 2008 г.: Тез. докл./ Под общ. ред. В.И. Петрова - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008. - С. 113-116.

9. Яковлев, Д.С. Перспективы поиска новых антагонистов 5-ІПУ и 5-НТ3-рецепторов среди нового класса привилегированных молекул / Д.С. Яковлев, M D. 4q5HiKoB, В.Л. Анисимова, НА. Колобродова // Сб. нау-4. тр. «Современная инновационная медицина - населению Волгоградской области» под. ред. В.И. Петрова. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008. - С. 174-177.

10. Яковлев, Д.С. Изучение 5-ІІТ3-антагоішстической активности новых производных N-амшюкарбонилиндола / Д.С. Яковлев. H.A. Колобродова, A.A. Спасов, К.Ф. Су-здалев // VXI Национальный конгресс «Человек и лекарство» (Москва, 6-10 апреля): сб. матер. Кошресса. - М., 2009. -С.566.

11. Колобродова, H.A. Поиск новых антагонистов 5-НТ3-рецепторов, основанный на 2D-QSAR прогнозе / НА. Колобродова, Д.С. Яковлев // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: Материалы 67П открытой нау-чно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2009. - С. 174-175.

12. Спасов, A.A. Изучение серотонинергической активности 2,9-дгоамещенных имвдазо[1,2-а]бензимидазола / A.A. Спасов, Д.С. Яковлев, H.A. Колобродова, В. А.Анисимова // Химия и медицина, ОРХИМЕД-2009: тез. докл. VII Всероссийской кнференции с Молодежной научной школой. - Уфа: Гилем, 2009. - с.328-329.

13. Васильев, П.М. Направленный поиск in silico производных конденсированных азолов с высокой 5-НТ3-антисеротошшовой активностью / П.М. Васильев, A.A. Спасов, Д.С. Яковлев, H.A. Колобродова, В.А. Анисимова, И.Е. То.тпыгии // Химия и медицина, ОРХИМЕД-2009: тез. докл. VII Всероссийской коиференщш с Молодежной научной школой (1-5 июля 2009г). - Уфа: Гилем, 2009. - с. 144-145.

14. Яковлев, Д.С. Новые соединения с 5-НТ2 и 5-ІП3-аіггагоиистическим действием: изучение на моделях in vitro / Д.С. Яковлев, H.A. Колобродова, В.А. Анисимова // 56 региональная нау™ч.-практич. конф. проф.-преподавательского коллектива ВолГМУ: сб. науч. тр. «Инновационные достижения фундаментальных и прикладных медицинских исследований в развитии здравоохранения Волгоградской области», Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2009. -С. 300-301.

15. Яковлев, Д.С. Изучение условного терапевтического индекса нового соединения с 5-НТЗ-антагонистическими свойствам / Д.С. Яковлев, НА. Колобродова, A.A. Спасов, В.А. Анисимова // XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборшж материалов конгресса (Тезисы докладов). - Москва, 2010. - С. 751.

16. Спасов, A.A. Изучение рецепторних свойств имидазо- и пиримидо[1,2-а]бензимидазолов / А А.Спасов, В А. Анисимова, Д.С. Яковлев, H.A. Колобродова, О.Ю. Гречко, Н.В. Кириллова // Сборник тезисов 223

го Международного конгресса «ЕвразияБио-2010» Москва 13-15 апреля 20 Юг/Под ред. Р.Г. Василова, М., Изд-во «Коииринг», 2010 - С. 175.

17. Anisimova, V.A. Synthesis and pharmacological activity of l-dialkyl(aIkyl)aininocthil-2,3-dihydroimidazo[l,2-A]benzinidazoles / V.A. Anisimova, I.E. Tolpygin, A.A. Spasov, M.V. Chemikov, D.S. Yakovlev, I.I. Goryagin, N.A. Gurova, O.A. Salaznikova, L.V. Natunenko, V.A. Kosolapov, L.V. Eltsova, N.A. Kolobrodova // Pharmaceutical Chemistry Journal. - 2010. - T. 44. №5.-C. 241-244.

18. Яковлев, Д.С. Новый антагонисг 5-НТз-рсцегггоров: изучение а неполитических свойств / Д.С. Яковлев, ILA. Колобродова, A.A. Спасов, В.А. Анисимова // Материалы 5-й международной конференции «.Биологические основы индивидуальной чувсвиетлыюсти к психотропным средствам», 1-4 июня 2010, г. Москва /Экспериментальная и клиническая фармакология. - Приложение. - 2010. - С. 76-77, 98.

19. Yakovlev, D.S. Anxiolytic profile of 5-HT3-Gntagonist RU 1204 versus tropisetron and diazepam / D.S. Yakovlev, N.A. Kolobrodova, A.A. Spasov, V.A. Anisimova // European Neuropsychopharmacology, Volume 21, Supplement 2, 1 April 2011, Page SI47.

20. Колобродова, H.A. Изучение фармакологических и токсикологических характеристик нового соединения со свойствами 5-НТэ-антагониста / H.A. Колобродова, Д.С. Яковлев // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: Материалы 68-й открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием, посвященной 75-летию ВолГМУ. - Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2010. -С. 179.

21. Колобродова, FLA. Изучение 5-НТз-аптагонпстической активности новых производных бензимидазола / H.A. Колобродова, Д.С. Яковлев // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета: приложение (Материалы II Всероссийского научно-практического семинара д.ля молодых ученых «Мегодолопгческие аспекты ?кспср«ментальной и клинической фармакологии»): Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2010. - С. 90-91.

22. Колобродова, H.A. Шучение противорвотиого действия нового соединения с 5-НТ3-6 локирующими свойствами / H.A. Колобродова, Д С. Яковлев // VI Bcq'>occшicкaя научно-практическая конференция «Молодые ученые в медицине». Материалы конференции.-Казань, 2011. -С. 110.

23. Колобродова, H.A. Изучение аспектов нейроiрепного действия нового соединения со свойствами 5-НТэ-антагониста // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины: Материалы 69-й открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием - Волгоград: Изд-во ВолгГМУ. 2011. - С. 197.

24. Колобродова, H.A. Новый 5-НТз-блокатор: тучение аспектов нейротропиой активности / НА. Колобродова, Д.С. Яковлев // Вестник ВолгГМУ: приложение (Материалы III Всероссийского научно-практического семинара для молодых ученых «Методологическое аспекты экспериментальной и клинической фармакологии»), - Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2011. - С. 40-41

25. Yakovlev, D.S. Anxiolytic еfleets of 5НТЗ antagonists /D.S. Yakovlev, N.A. Kolobrodova, A.A. Spasov. V.A. Anisimova // Proceedings of 17th multidisciplinary international conferencc of neuroscience and biological Psychiatry «Stress and behaviour» St-Petersburg, 2012. - P.22-23.

26. Яковлев, Д.С. Поиск новых антагонистов 5-НТЗ-рецепторов в ряду конденсированных азолов и изучение их антиэметических свойств / Д.С. Яковлев, H.A. Колобродова, В.А. Анисимова // Материалы IV съезда фармакологов России «Инновации в современной фармакологии». - М: Фолиум, 2012.-С. 206.

Отпечатано в ООО «Экспресс-нечать» 400005, г. Волгоград, ул. Пражская, 12 Тираж 130 экз.

 
 

Оглавление диссертации Колобродова, Наталья Александровна :: 2012 :: Волгоград

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. 5-НТз-РЕЦЕПТОРЫ: СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ, ЛИГАНДЫ И ИХ

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Классификация серотониновых рецепторов.

1.2. Строение 5-ШУрецептора.

1.3. Распределение и функции 5-НТ3-рецепторов.

1.4. Лиганды 5-ШУрецепторов и их терапевтический потенциал.

1.4.1. Агонисты.

1.4.2. Антагонисты.

1.5. Производные индола и бензимидазола: перспективы поиска новых веществ с 5-НТ3-антагонистическим действием.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОИСК СОЕДИНЕНИЙ, БЛОКИРУЮЩИХ 5-НТз-РЕЦЕПТОРЫ, СРЕДИ ПРОИЗВОДНЫХ ИНДОЛА И БЕНЗИМИДАЗОЛА.

3.1. Компьютерное прогнозирование 5-НТ3-антагонистической активности конденсированных азолов методом 2Э-С)8АЯ анализа.

3.2. Влияние изучаемых веществ на серотонин-индуцированный спазм изолированной подвздошной кишки морской свинки.

3.3. Зависимость 5-НТз-антагонистических свойств изучаемых соединений от их химической структуры.

3.4. Зависимость антисеротонинового эффекта изучаемых веществ от их физико-химических свойств.

 
 

Введение диссертации по теме "Фармакология, клиническая фармакология", Колобродова, Наталья Александровна, автореферат

Актуальность проблемы. Важную роль в регуляции функций различных органов и систем выполняет серотонинергическая система [Сергеев П., Шимановский Н., Петров В., 1999; Мирзоян Р. и соавт., 2000; Monassier L. et al., 2010]. Большое значение отводится, в частности, третьему типу серотониновых рецепторов (5-ШУрецепторам), которые принимают участие в запуске рвотного рефлекса и восприятии болевых ощущений, осуществлении когнитивных функций и реакций эмоционально-волевой сферы, а также опосредуют изменение частоты сердечных сокращений и модулируют висцеральную чувствительность, моторику и секрецию желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [Giordano J., Shultea Т., 2004; Kovac А., 2006; Mössner R. et al., 2007; Шульпекова Ю.О., 2011]. В связи с этим нарушение серотонинергической передачи в различных отделах центральной нервной системы (ЦНС) и на периферии является патогенетическим звеном таких заболеваний и патологических состояний, как острая тошнота и рвота, синдром раздраженного кишечника (СРК), неврозы, воспаление, болевые синдромы [Färber L. et al., 2004; Maleki-Dizaji N. et al., 2010].

Средства, блокирующие 5-НТ3-рецепторы, способны во многом устранять указанные нарушения. Однако препаратов с таким механизмом действия, разрешённых к использованию в практической медицине, в настоящее время существует немного, и они обладают целым рядом нежелательных эффектов, среди которых токсическое поражение печени, развитие аллергических реакций, нарушения зрения, расстройство функций нервной системы [Goodin S., Cunningham К., 2002]. С учётом этого, с целью разработки новых оригинальных отечественных лекарственных препаратов, лишённых этих недостатков, представляется актуальным поиск новых соединений с 5-НТ3-антагонистическим действием среди молекул, содержащих функционально-значимый фармакофор [Hibert М. et al., 1990]. К таким соединениям относятся производные индола и бепзимидазола. О перспективности поиска внутри данных классов соединений свидетельствуют ранее проведенные в ВолгГМУ исследования [Киабия С., 2003; Спасов А. и соавт., 2006; Яковлев Д., 2007; Черников М., 2008].

Настоящее исследование является составной частью научно-исследовательской работы «Изучение рецепторной активности синтетических гетероциклических азотсодержащих соединений» (№ государственной регистрации 01200809579) , входящей в план НИР ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр» на 2008-2010 гг., и работы «Поиск и изучение фармакологической активности новых производных конденсированных гетероциклических систем» (№ государственной регистрации 01200609440), входящей в план НИР Волгоградского государственного медицинского университета на 2007-2012 гг. Тема работы была утверждена на заседании Учёного Совета Волгоградского государственного медицинского университета (протокол №8 от 15.04.2009 г.).

Цель исследования. Направленный поиск новых соединений, обладающих блокирующей активностью по отношению к 5-НТ3-рецепторам, среди производных индола и бензимидазола, а также изучение их фармакологических свойств. Задачи исследования.

1. Провести прогнозирование т зШсо уровня 5-НТ3-блокирующей активности новых производных индола и бензимидазола методами 2Б-С>8А11 анализа.

2. Изучить потенциально активные по результатам прогноза т бШсо соединения на предмет выявления у них 5-НТ3-блокирующей активности в эксперименте.

3. Произвести анализ зависимости 5-НТ3-антагонистического действия соединений от их химической структуры и физико-химических свойств.

4. Определить для наиболее активных соединений показатели концентрационной зависимости 5-НТ3-блокирующего эффекта 1С5о, рА2, рАю и показатель острой токсичности 1Х)5о, а также рассчитать условный терапевтический индекс.

5. Изучить эффективность наиболее активных соединений на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак.

6. Исследовать транквилизирующее действие наиболее активных соединений на конфликтных и неконфликтных моделях экспериментального анксиогенеза.

7. Изучить анальгезирующую активность наиболее активных веществ веществ на моделях центральной и периферической гиперальгезии.

8. Оценить противодиарейные свойства наиболее активных веществ на моделях серотонин-индуцированпой диареи у мышей и стресс-индуцированной дефекации у крыс.

9. Исследовать взаимодействие наиболее активных соединений с 5-НТ2- и 5-НТ4-рецепторами, а также с веществами, модулирующими активность основных нейромедиаторных систем организма.

10.Изучить нейротоксические эффекты наиболее активных соединений. Научная новизна. Было впервые выявлено, что Ы'-замегцённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами для поиска новых веществ с 5-НТз-антагонистическим действием. Было установлено, что наибольший вклад в развитие данного вида активности И1-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазолов вносит наличие пирролидино- либо пиперидинопропильного заместителя в К1-положении и 4-фторфенильного радикала у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокие значения показателя липофильности ядра и радикала в Ы1-положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низкое значение среднего заряда атомов радикала в С2 положении. Для производных индола было показано, что наибольшее значение для развития их 5-НТ3-антисеротонинового действия имеет сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении 1Я9 с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома. Для наиболее активного вещества под лабораторным шифром РУ-1276 было установлено, что оно в 1,6 раза превосходит препарат сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу. На моделях экспериментальной патологии было выявлено, что вещество РУ-1276 обладает выраженными противорвотными, а также противодиарейными, анксиолитическими, анальгетическими свойствами, и было продемонстрировано, что наблюдаемые эффекты основаны на блокаде 5-НТ3-рецепторов. Было также показано, что в реализацию нейротропных эффектов соединения РУ-1276 вовлечён комплекс медиаторных систем, включая холинергическую и ГАМК-ергическую.

Научно-практическая ценность работы. Установлено, что прогнозирование т бШсо уровня 5-НТ3-антисеротониновой активности в программном комплексе «Микрокосм» 5.2 с последующей экспериментальной проверкой является эффективным средством оптимизации поиска новых 5-НТ3-антагонистов среди производных индола и бензимидазола. Выявленные закономерности между химической структурой, физико-химическими свойствами и уровнем 5-НТ3-антагонистической активности соединений могут быть использованы при направленном синтезе новых соединений с высоким уровнем 5-НТ3-блокирующего действия. Полученные данные о наличии у соединения РУ-1276 выраженного противорвотного и умеренно выраженного противодиарейного действия позволяют планировать расширенное доклиническое изучение данного вещества.

Реализация результатов исследования. Прогноз уровня 5-НТ3-антагонистической активности с помощью программного комплекса «Микрокосм» 5.2 используется на кафедре фармакологии и НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, в лабораториях ГБУ «Волгоградский медицинский научный центр» как средство оптимизации поиска высокоактивных блокаторов 5-НТ3-рецепторов. Установленные закономерности между 5-НТ3-антагонистической активностью изученных соединений и их химической структурой и физико-химическими свойствами учитываются при синтезе новых соединений с предполагаемой высокой 5-НТ3-блокирующей активностью в НИИ физической и органической химии Южного федерального университета. Результаты работы используются в лекционных курсах на кафедрах фармакологии, фармацевтической химии, фармакологии и биофармации ФУВ Волгоградского государственного медицинского университета, кафедре фармакологии Воронежской государственной медицинской академии, кафедре общей и клинической фармакологии Ижевской государственной медицинской академии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. М'-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами соединений для поиска новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов.

2. Прогноз ш бШсо уровня 5-НТ3-блокирующей активности в программном комплексе «Микрокосм» 5.2 с последующей экспериментальной проверкой позволяет оптимизировать поиск 5-НТ3-антагонистов среди производных индола и бензимидазола.

3. Наиболее высоким уровнем 5-НТ3-блокирующей активности из всех изученных веществ обладает соединение под лабораторным шифром РУ-1276, превосходящее препарат . сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу в 1,6 раза.

4. Соединение РУ-1276 обладает противорвотньши, транквилизирующими и обезболивающими и противодиарейными свойствами.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XIII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2008 г.); 66-69-й итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2008-2011 гг.); 55-й и 56-й региональных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского коллектива Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2008-2009); VII всероссийской конференции с молодёжной научной школой «Химия и медицина. ОРХИМЕД-2009» (Уфа, 2009); IV-V международной Пироговской студенческой научной конференции (Москва, 2009-2010); XVI-XVII Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 20092010); 2-м международном конгрессе «ЕвразияБио-2010» (Москва, 2010 г.); 5-й международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2010); 2-м всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии» (Волгоград, 2010); 3-м всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых «Достижения молекулярной медицины как основа разработки инновационных лекарственных средств» (Волгоград, 2011); XVI всероссийской научно-практической конференции «Молодые учёные в медицине» (Казань, 2011 г.); XI региональном конгрессе Европейской коллегии по нейропсихофармакологии (Санкт-Петербург, 2011); 17-й междисциплинарной международной конференции «Стресс и поведение» (Санкт-Петербург, 2012), IV съезде фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (Казань, 2012).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 5 - в журналах, входящих в перечень ведущих периодических изданий, рекомендованных ВАКом, в том числе патент на изобретение №2438669 (зарегистрировано в

Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.01.2012 г.)

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 191 странице машинописного текста, иллюстрирована 12 рисунками и 39 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов (глава 2), экспериментальной части (главы 3-8), обсуждения результатов (глава 9), выводов и списка литературы, включающего 31 отечественный и 192 зарубежных источника.

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Направленный поиск новых блокаторов 5-НТ3-рецепторов среди прооизводных индола и бензимидазола и изучение их фармакологических свойств"

выводы

1. М'-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы, амиды 2-амино-З-индолилакриловых кислот и 1,2-аминоспирты ряда индола являются перспективными классами веществ для поиска 5-НТ3-антагонистов. Три из пяти изученных 1,2-аминоспиртов индольного ряда и 8 из 13 изученных амидов 2-амино-З-индолилакриловых кислот обладали 5-НТ3-блокирующим действием. Среди 9 изученных Ы'-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазолов 5-НТз-антисеротониновые свойства были выявлены у 6 соединений, из них 2 превосходили по уровню активности препарат сравнения ондансетрон. Среди 9 изученных №-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазолов лишь одно соединений проявило статистически значимый уровень 5-НТ3-блокирующего действия.

2. Прогноз т бШсо уровня 5-НТз-блокирующей активности производных индола и бензимидазола с применением методов 2Э-С)8А11 анализа является эффективным средством оптимизации направленного поиска новых 5-НТ3-антагонистов.

3. Высокий уровень 5-ШУблокирующего эффекта М'-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазолов определяется наличием ггарролидино-либо пиперидинопропильного заместителя в 1Ч1 -положении и 4-фторфенильного радикала у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокими значениями показателя липофильности ядра и радикала в Ы1 -положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низким значением среднего заряда атомов радикала в С2 положении. Для производных индола наибольший вклад в развитие 5-НТ3-антисеротонинового действия вносит сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении N с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома.

4. Наиболее выраженная 5-НТ3-антагонистическая активность выявлена у вещества под лабораторным шифром РУ-1276, превосходящего препарат сравнения ондансетрон по условному терапевтическому индексу в 1,6 раза.

5. Вещество РУ-1276 в дозах 0,1 и 1 мг/кг на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак обладает противорвотной активностью, по степени выраженности равной активности препарата сравнения ондансетрона.

6. Вещество РУ-1276 при однократном внутрибрюшинном введении в дозе 1,5 мг/кг проявляет анксиолитические эффекты на неконфликтных моделях анксиогенеза, а также в дозах 1,5 и 7,5 мг/кг обладает периферической анальгетической активностью на модели адъювантного артрита и во второй фазе формалинового теста.

7. Соединение РУ-1276 в дозе 7,5 мг/кг на моделях экспериментальной дисфункции кишечника оказывает иротиводиарейное действие, по степени выраженности равное активности препарата сравнения лоперамида.

8. Соединение РУ-1276 неактивно в отношении 5-НТ2а- и 5-НТ4-рецепторов in vitro. В тестах по взаимодействию с модуляторами основных нейромедиаторных систем ЦНС не изменяет эффекты 5-гидрокситриптофана, никотина, апоморфина, галоперидола, клофелина; однако модулирует эффекты ареколина, пикротоксина, L-ДОФА и фенамина.

9. Соединение РУ-1276 в средней терапевтической дозе 1,5 мг/кг не обладает нейротоксическим действием. Выраженные нарушения неврологического статуса наблюдаются лишь в дозе, в семнадцать раз превышающей среднюю терапевтическую, и включают изменение характера походки, угнетение различных видов активности животных, снижение мышечного тонуса, ослабление рефлекторных реакций и снижение частоты дыхания.

8.2. Заключение

По результатам изучения нейротоксического профиля соединения РУ-1276 показано, что изучаемое вещество при однократном внутрибрюшинном введении в средней терапевтической дозе 1,5 мг/кг, равно как и при увеличении вводимой дозы в 2,5 раза, не оказывало влияния на неврологический статус экспериментальных животных. Первые побочные эффекты в виде изменения уровня подвижности животных в актометре и характера двигательной активности в тесте «открытое поле» (уменьшение горизонтальной и вертикальной активности), а также незначительного снижения слухового рефлекса, наблюдались при введении вещества в дозе 7,5 мг/кг, что пятикратно превышало среднюю терапевтическую дозу. При дальнейшем увеличении вводимой дозы вещества до 22,5 мг/кг спектр побочного действия изучаемого соединения расширялся за счёт появления миорелаксирующего эффекта, проявлявшегося в угнетении ипселатерального сгибательного рефлекса, а также ухудшении способности животных удерживаться на проволоке и вращающемся стержне. В максимальной вводимой дозе 26 мг/кг, в семнадцать раз превышающей среднюю терапевтическую, наблюдались выраженные токсические эффекты, характеризовавшиеся изменением походки животных, значительным угнетением общей двигательной, исследовательской и эмоциональной активности, выраженным снижением мышечного тонуса, а также ослаблением рефлекторных реакций и снижением частоты дыхания. tf

ГЛАВА 9. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Потенциальная терапевтическая роль антагонистов третьего подтипа серотониновых рецепторов связана с наличием у них различных видов фармакологической активности, а именно противорвотных, антииарейных, транквилизирующих и анальгезирующих свойств [Zeitz К. et al.; 2002; Nadaraja S. et al., 2012; Yakovlev D. et al., 2011]. Однако препаратов с таким механизмом действия, разрешённых на сегодняшний день к использованию в практической медицине, в настоящее время существует немного. Кроме того, их применение сопряжено с возникновением у пациентов целого ряда нежелательных эффектов, среди которых токсическое поражение печени, развитие аллергических реакций, нарушения зрения, расстройство функций нервной системы [Goodin S., Cunningham К., 2002]. Следует также отметить, что отсутствие подобных препаратов отечественного производства во многом осложняет широкое применение данной группы средств в нашей стране. В этой связи весьма актуальным направлением современной экспериментальной фармакологии является поиск новых 5-НТ3-антагонистов с целью создания на их основе новых лекарственных средств для коррекции патологий, связанных с нарушением серотонинергической регуляции.

Известно, что одним из условий проявления 5-НТ3-антагонистических свойств является наличие в структуре молекулы вещества трёх составляющих: положительно заряженного амина, жёсткого ароматического/гетероароматического ядра и электроотрицательного участка, в роли которого часто выступает карбонильная группа или её изостеричный эквивалент [Hibert М. et al., 1990]. Этому условию соответствуют соединения из группы конденсированных азолов. Более детальный анализ с привлечением литературных данных последних лет позволяет сузить область поиска к производным бензимидазола и индола, что подтверждается, с одной стороны, принадлежностью к этим химическим классам ряда известных 5-НТ3-блокирующих лигандов, таких как

152

1,, трописетрон, доласетрон, гранисетрон; и, с другой стороны, многочисленными экспериментальными данными [Спасов А. и соавт., 2001; Спасов А. и соавт., 2006; Яковлев Д.С., 2007].

Настоящее исследование явилось продолжением цикла работ по поиску 5-НТ3-антагонистов, проводимых на кафедре фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета [Киабия С., 2003; Яковлев Д., 2007; Черников М., 2008].

Проведённое на первом этапе работы компьютерное прогнозирование 5-НТ3-блокирующей активности для 70 новых соединений, синтезированных в НИИ ФОХ Южного федерального университета, позволило предсказать наличие 5-НТ3-антагонистических свойств у 34 соединений. 18 из них, представляющих собой Ы'-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы и №-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы, а также 18 соединений -производных индола были впоследствии изучены в экспериментальном скрининге на модели сокращения изолированной подвздошной кишки морской свинки in vitro [Yoshida S. et al., 2007].

По результатам проведённого скрининга в ряду N1-замещённых имидазо[1,2-а]бензимидазолов из девяти изученных соединений шесть обладали 5-НТ3-блокирующим действием, из них два превосходили по уровню активности препарат сравнения ондансетрон, четыре - проявили умеренный уровень активности. Восемь из 13 амидов 2-амино-З-индолилакриловых кислот и три из пяти 1,2-аминоспиртов индольного ряда обладали умеренно выраженными 5-НТ3-антисеротониновыми свойствами. Среди девяти изученных №-замещенных имидазо[1,2-а]бензимидазолов статистически значимый уровень 5-НТ3-антагонистического действия выявлен лишь для одного соединения

Дальнейшее исследование зависимости 5-НТ3-блокирующего эффекта ^-замещенных имидазо[1,2-а]бензимидазолов от химической структуры и физико-химических свойств методами подструктурного анализа с дальнейшим эмпирическим изучением позволило установить, что I i наибольший вклад в развитие данного вида биологической активности вносит наличие пирролидино- либо пиперидинопропильного заместителя в ^-положении и 4-фторфенильного радикала у 2-го атома углерода гетероциклического ядра; высокие значения показателя липофильности ядра и радикала в ТчГ'-положении и максимального положительного заряда на атомах этого же заместителя, а также низкое значение среднего заряда атомов радикала в С положении. Напротив, отрицательная корреляционная связь была выявлена для наличия при 1-м атоме азота морфолинопропильного/ морфолиноэтильного заместителей, равно как и метального, и 4-бромфенила в положении С , а также положительного заряда ядра, низких значений липофильности и величины положительного заряда радикала при Ы1, а также высоких значений положительного заряда атомов радикала у 2-го атома углерода.

Для производных индола было показано, что наибольшее значение для развития их 5-НТ3-антисеротонинового действия имеет сочетание в структуре молекулы этильной группировки в качестве заместителя в положении № с наличием диэтиламиноэтильного остатка и фенильного кольца в составе радикала у 7-го углеродного атома.

Полученные данные могут быть использованы как средство оптимизации направленного синтеза новых соединений с предполагаемой высокой 5-НТ3-блокирующей активностью.

По итогам экспериментального поиска было найдено два высокоактивных соединения, РУ-1275 и РУ-1276, относящихся к классу М1-производных имидазо[1,2-а]бензимидазола. Для этих веществ была изучена концентрационная зависимость антисеротонинового эффекта и определены величины 1С5о, рА2, рА)0, показатель острой токсичности ЬП50, а также, в качестве интегрального показателя свойств соединений, был рассчитан условный терапевтический индекс. В итоге было установлено, что соединение РУ-1276 превосходит по данному показателю как вещество РУ-1275, так и препарат сравнения ондансетрон, что дало основание для расширенного изучения его фармакологических свойств на моделях экспериментальной патологии.

На следующем этапе работы были изучены различные виды активности соединения РУ-1276, связанные с блокадой 5-НТ3-рецепторов в условиях целостного организма. В первую очередь представляло интерес изучение противорвотного и противодиарейного действия как наиболее специфичных эффектов для данной группы веществ.

Противорвотное действие 5-НТ3-блокаторов реализуется в условиях аномально повышенного высвобождения эндогенного серотонина в системный кровоток (как, например, при раздражении энтерохромаффинных клеток слизистой оболочки кишечника цитостатическими препаратами) и основывается на их способности препятствовать взаимодействию серотонина с 5-НТ3-рецепторами триггерной зоны мозга, а также окончаний n.vagus и нейронов подслизистого сплетения кишечника, тем самым предотвращая развитие рвотного акта [Roberts S. et al., 2012]. Исходя из механизма развития патологии, для оценки противорвотного потенциала соединения РУ-1276 была использована экспериментальная модель цисплатин-индуцированной рвоты у собак [Fukui H. et al., 1992]. В результате исследования было показано, что изучаемое вещество эффективно снижало интенсивность рвоты по сравнению с показателями контрольной группы животных, уменьшая число рвотных приступов за период наблюдения в 1,7 раза при введении в дозе 0,15 мг/кг и в 2 раза - в дозе 1,5 мг/кг, оказывая эффект, равный эффекту препарата сравнения ондансетрона в эквимолярной дозе.

При этом, учитывая, что серотонинергический механизм не является единственно возможным в запуске рвотного акта, был проведён ряд тестов, позволяющих изучить возможный вклад дофаминергического компонента в развитие антиеметического эффекта вещества РУ-1276. По итогам экспериментов с введением агониста дофаминовых рецепторов апоморфина в широком диапазоне доз было показано, что соединение РУ-1276 не оказывает влияния на его эффекты. Это позволяет с большой долей уверенности считать, что выявленный прогиворвотный эффект изучаемого соединения обусловлен его взаимодействием с третьим типом серотониновых рецепторов.

Вторым специфическим видом фармакологического действия, характерным для некоторых 5-НТ3-блокирующих средств, является противодиарейное действие, что позволяет успешно применять препараты этой группы при диарейной форме СРК [Lee К. et al., 2011]. Блокируя 5-НТ3-рецепторы на окончаниях первичных афферентных волокон ЖКТ, они угнетают опосредованную ими секрецию ацетилхолина и, как следствие, устраняют основные симптомы заболевания, нормализуя ритм и амплитуду сокращений кишечника и улучшая всасывание жидкости [Heading R. et al., 2006].

Способность соединения РУ-1276 модулировать функциональное состояние кишечника была изучена на ряде моделей [Miyata К. et al., 1992; Miyata К. et al., 2001]. В результате экспериментов было показано, что изучаемое вещество в 2,5 раза снижало интенсивность стресс-индуцированной дефекации у крыс по сравнению с контрольной группой животных, не уступая по эффективности традиционному противодиарейному средству лоперамиду. На модели серотонин-индуцированной диареи у мышей также было выявлено положительное влияние вещества РУ-1276 по устранению симптомов экспериментальной патологии. При этом расширенное изучение возможного механизма, посредством которого реализуется противодиарейный эффект, позволило установить, что соединение РУ-1276 в концентрациях, наиболее характерных для специфического рецепторного действия веществ, не обладало влиянием на М-холинорецепторы, которым, наравне с серотониновыми, отводится ключевая роль в регуляции моторики ЖКТ. Это даёт основания считать, что в основе противодиарейного действия вещества РУ-1276 лежат его 5-НТ3-блокирующие свойства.

Из литературных данных о распределении и функциональной роли серотониновых рецепторов третьего типа известно, что наиболее высокая плотность этих структур обнаруживается в головном и спинном мозге [Thompson A., Lummis S., 2006; Barnes N. et al., 2009]. Триггерная зона, о которой упоминалось выше, является лишь одним из представительств 5-НТ3-рецепторов в ЦНС. Они локализованы также в различных отделах коры, гиппокампе, прилежащем ядре, миндалевидном теле, задних рогах спинного мозга [Tecott L. et al., 1993]. Одной из важнейших функций центральных 5-ШУрецепторов считается участие в процессах обучения и запоминания, а также регуляция эмоционального статуса [Jones В. et al., 1988; Johnson В. et al., 2000]. Подтверждением этого служит, в частности, тот факт, что у мышей с нокаутом по генам, кодирующим белки субъединиц 5-НТз-рецептора, наблюдается выраженное снижение уровня тревожности [Kelley S. et al., 2003; Bhatnagar S. et al., 2004]. Анксиолитический потенциал 5-НТз-блокирующих средств на примере ондансетрона был продемонстрирован в работах M.Roychoudhury и S.Kulkarni [1997]. В более поздних отечественных исследованиях также были показаны транквилизирующие свойства нового соединения РУ-1204 на различных моделях анксиогенеза [Яковлев Д., 2007; Яковлев Д. и соавт., 2011].

В то же время не все 5-НТ3-блокирующие средства демонстрируют столь выраженное анксиолитическое действие. Так, например, итасетрон проявил таковое лишь в трёх исследованиях из одиннадцати проведённых [Griebel G., 1995]. Кроме того, встречаются данные, согласно которым определённое значение имеет длительность введения препаратов, что отражено в работах R.Rodgers и соавт. [1996], в которых ондансетрон не оказал ожидаемого транквилизирующего эффекта при субхроническом введении мышам. Неоднозначные суждения высказываются также о зависимости эффекта от механизма анксиогенеза [Castejön A., Cubeddu L., 1998].

Учитывая вышесказанное, на следующем этапе настоящего исследования было предпринято изучение анксиолитического потенциала соединения РУ-1276 на ряде моделей экспериментального анксиогенеза при остром и хроническом введении и в результате было показано, что для изучаемого вещества при однократном внутрибрюшинном введении в дозе 1,5 мг/кг характерно анксиолитическое действие на ненаказуемых моделях анксиогенеза, сравнимое по уровню эффекта с традиционным бензидиазепиновым транквилизатором диазепамом. При этом использование моделей наказуемого поведения не выявило анксиолитических свойств ни при однократном, ни при длительном введении, что согласуется с данными Castejön и Cubeddu [1998] о том, что наказуемое поведение в гораздо меньшей степени корректируется 5-НТ3-антагонистами по сравнению с ненаказуемыми ситуациями.

Ещё одним перспективным направлением в изучении свойств 5-НТ3-блокаторов является оценка их анальгетического профиля. Эта группа средств постепенно находит всё более широкое практическое применение в лечении фибромиалгии, артритов, болевого синдрома при СРК [Crowell M., 2001; Stratz Т., Müller W., 2003; Späth M. et al, 2004]. Механизм их обезболивающего действия, однако, к настоящему моменту исследован неполно и представляется во многом противоречивым. Для 5-НТ3-рецепторов показана локализация в различных отделах как восходящей ноцицептивной, так и нисходящей антиноцицептивной систем, что обусловливает сложность механизмов, вовлечённых в их обезболивающий эффект [Giordano J., Schultea T., 2004]. Считается, что одну из наиболее важных ролей в его развитии играет подавление серотонин-опосредованного выброса субстанции Р, а также угнетение серотонин-индуцированного синтеза цитокинов и простагландинов, особенно в условиях воспаления [Seidel M. et al., 2008]. При этом остаётся неясным, преобладает ли в формировании этого эффекта центральный механизм антиноцицепции, или же доминирующее влияние принадлежит периферической анальгезии.

Принимая во внимание всё вышесказанное, оценка обезболивающего действия изучаемого соединения РУ-1276 проводилась на различных | моделях гиперальгезии, позволяющих оценить вклад разных механизмов обезболивания в развитие изучаемых эффектов.

На модели спинальной гиперальгезии при электрическом раздражении хвоста крыс, а также в тесте «горячая пластина» изучаемое вещество практически не проявило эффекта, что свидетельствует об отсутствии у соединения РУ-1276 способности влиять на передачу болевого импульса в пределах ЦНС, в частности, спинного мозга, ствола и таламуса. Дальнейшее изучение на модели хронического воспаления при введении адъюванта Фрейнда показало, что исследуемое вещество в средней и высшей терапевтических дозах в среднем на 40% повышало болевой порог животных по сравнению с животными, у которых была сформирована гиперальгезия. С этими данными согласуются результаты формалинового теста, в котором изучаемое вещество, также в обеих изученных дозах, проявило активность во второй фазе эксперимента, отражающей влияние на болевую чувствительность в ходе развивающегося воспалительного процесса в периферических тканях. При этом в первой фазе, отражающей активацию чувствительных С/А8-волокон и возникновение первичного потока болевой импульсации в ответ на химическое раздражение, эффекта РУ-1276 не наблюдалось, равно как и на модели механического раздражения, приложенного через 2 минуты после введения формалина.

Так, наличие у вещества РУ-1276 анальгетической активности на модели адъювантного артрита и во второй фазе формалинового теста в совокупности с отсутствием влияния на проведение болевых импульсов в структурах ЦНС, позволяет сделать вывод о том, что механизм анальгетического действия изучаемого соединения является периферическим и в основе его лежит блокирование 5-НТ3-рецепторов и последующее устранение эффектов серотонина как медиатора ноцицептивной реакции, особенно в условиях воспаления.

Таким образом, в экспериментах in vitro, а также на ряде моделей экспериментальной патологии in vivo показано, что эффекты соединения РУ-1276 опосредованы блокадой третьего типа серотониновых рецепторов. При этом проведённые тесты не позволяют полностью исключить его возможного влияния также и на другие типы 5-НТ-рецепторов. Кроме того, известно, что серотониновая нейропередача находится в кооперативном взаимодействии с другими нейромедиаторными системами организма, и изменение состояния одной из них неизбежно влечёт за собой изменения в функционировании других. В частности, показано, что наиболее тесная взаимосвязь существует между обменом серотонина, ацетилхолина, ГАМК и дофамина [Färber L. et al., 2004; Song Z. et al., 2011]. Это явилось предпосылкой для детального фармакологического анализа эффектов соединения РУ-1276 с целью уточнения возможных аспектов механизма его действия.

В серии экспериментов in vitro, позволяющих оценить влияние на 5-НТ4-рецепторы, изучаемое вещество не проявило способности к взаимодействию с данным рецепторным типом (см. рис. 12). Оно оказалось неактивно и при изучении 5-НТ2а-серотонинергической активности на модели серотонин-индуцированной активации тромбоцитов, что подтверждается также результатами поведенческого теста с введением 5-гидрокситриптофана, в котором вещество РУ-1276 не продемонстрировало влияния на специфический, вызванный 5-ГТФ, гиперкинез у мышей. В совокупности полученные данные убедительно свидетельствуют о высокой степени селективности действия вещества РУ-1276 в отношении третьего типа рецепторов серотонина по сравнению с другими типами 5-НТ-чувствительных клеточных структур.

При изучении влияния на холинергическую нейропередачу было показано, что для исследуемого соединения нехарактерно влияние на эффекты никотина, однако отмечена умеренно выраженная активность в тесте с ареколином. При этом периферическое М-холинергическое действие

160 было уже изучено ранее в ходе работ по исследованию противодиарейных свойств вещества РУ-1276, где было показано отсутствие у него действия на периферические М-холинергические структуры (см. п. 4.2.2).

В опытах с веществами-модуляторами функционального состояния адренергической системы было выявлено, что изучаемое соединение не оказывает влияния на эффекты клофелина и резерпина, что является косвенным показателем отсутствия у него центрального адренергического действия.

При дальнейшем изучении выяснилось, что вещество РУ-1276 не изменяет эффекты Б2-антагониста галоперидола, что свидетельствует об отсутствии у него дофаминергического влияния. Эти результаты согласуются с результатами, полученными в серии тестов с апоморфином при изучении возможного дофаминергического компонента противорвотного действия изучаемого вещества (см. п. 4.1.2).

В то же время, была обнаружена способность соединения РУ-1276 усиливать эффекты малых доз L-ДОФА, что позволяет предположить у него наличие МАО-ингибирующего действия, которым, по всей видимости, обусловлена тенденция к усилению эффектов фенамина, выявленная в соответствующем тесте.

В заключительном тесте по оценке влияния на ГАМК-ергическую нейропередачу соединение РУ-1276 приводило к статистически значимому повышению числа судорожных приступов у экспериментальных животных, что говорит об усилении эффектов ГАМКА-антагониста пикротоксина. Эти результаты особенно интересны в свете предположения М. Miranda-Morales и соавт. [2007] о том, что ГАМКа- и 5-НТ3-рецепторы могут быть организованы в единый кластер и, таким образом, возможна перекрёстная регуляция функционального состояния этих ионных каналов. Эта гипотеза на сегодняшний день пока не получила детальной разработки, но полученные данные в определённой степени согласуются с ней.

Таким образом, было установлено, что в реализации нейротропных эффектов соединения РУ-1276 участвует ряд медиаторных систем, включая, как минимум, холинергическую и ГАМК-ергическую. Эти результаты во многом согласуются с имеющимися на сегодня в литературе данными о взаимном влиянии и кооперации между собой нейромедиаторных систем цнс.

На заключительном этапе исследований изучался нейротоксический профиль вещества РУ-1276. Было установлено, что в однократной средней терапевтической дозе (1,5 мг/кг), равно как и при увеличении её в два с половиной раза, соединение не оказывало нежелательного действия. Первые побочные эффекты в виде снижения двигательной активности животных были отмечены при введении дозы, пятикратно превышающей среднюю терапевтическую и соответствующей 7,5 мг/кг. Выраженный характер отклонений неврологического статуса животных от нормы наблюдался лишь при введении соединения РУ-1276 в дозе 26 мг/кг, в 17 раз превышающей среднюю терапевтическую дозу. Картина интоксикации при этом сопровождалась значительным угнетением общей двигательной, исследовательской и эмоциональной активности, выраженным снижением мышечного тонуса, а также ослаблением рефлекторных реакций и снижением частоты дыхания,

Таким образом, по результатам экспериментального поиска 5-Шублокаторов среди новых производных индола и бензимидазола с предшествующим прогнозом уровня активности средствами ИТ «Микрокосм» у.5.2 было установлено, что наиболее выраженными 5-НТз-антагонистическими свойствами обладают Ы1-замещённые имидазо[1,2-а]бензимидазолы. Максимально выраженное действие обусловливается наличием пирролидипо-/пиперидинопропильного заместителя у 1-го атома азота и 4-фторфенильного заместителя у 2-го атома углерода гетероциклического ядра, а также показателями липофильности целой молекулы и заместителя в N1-положении и зарядовыми

I 2 характеристиками атомов в составе радикалов в N и С положениях.

В ходе работы было найдено соединение под лабораторным шифром РУ-1276, демонстрировавшее высокий уровень антагонистической активности в отношении третьего типа серотониновых рецепторов. В дальнейшем были изучены его противорвотные, противодиарейные, анксиолитические и анальгетические свойства, а также токсикологические параметры. Кроме того, для изучаемого вещества с использованием комплекса моделей in vivo и in vitro был проведён анализ возможных аспектов механизма действия.

Наличие у изучаемого соединения РУ-1276 выраженных антиеметических, а также противодиарейных, транквилизирующих и анальгетических эффектов позволяет рассматривать его как перспективное вещество для дальнейших расширенных доклинических фармакологических исследований.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2012 года, Колобродова, Наталья Александровна

1. Афанасьева, Е.С. Синтез и антисеротониновая ативность 1-пиперазиноэтил-1Н-имидазо1,2-а.бензимидазола / Е.С. Афанасьева // Материалы X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. Волгоград, 2005. - С. 3.

2. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Бурешова, Дж. Хьюстон // М.: 1991. 399 с.

3. Васильев, П.М. Информационная технология прогноза фармакологической активности химических соединений: Дисс. докт. биол. наук / П. М. Васильев. Волгоград, 2009. - 428 с.

4. Васильев, П.М. Языки фрагментарного кодирования структуры соединений для компьютерного прогноза биологической активности / П. М. Васильев, А. А. Спасов // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева). 2006. - Т. 50. - № 2. - С. 108-127.

5. Васильев, П.М. Исследование связи между биологической активностью и физико-химическими параметрами производных имидазо1,2-а.бензимидазола: Автореф. канд. биол. Наук / П.М. Васильев. -Купавна, 1983,- 17 с.

6. Васильев, П.М. Применение компьютерной информационной технологии для прогноза фармакологической активности структурно разнородных химических соединений / П. М. Васильев, А. А. Спасов // Вестник ВолГМУ. 2005. - № 1 (13). - С. 23 - 30.•V

7. И. Голендер, В.Е. Вычислительные методы конструирования лекарств /

8. B.Е. Голендер, А.Б. Розенблит. Рига: Зинатне, 1978. - 238 с.

9. Деркачев, Э.Ф. Патент 1Ш 2108579 С1 6 С01 №33/49 / Э.Ф. Деркачев и др. // Бюл. Изобретений. -1998. -10(11). С.298.

10. Зефирова, О.Н. Физиологически активные соединения, взаимодействующие с серотониновыми (5НТ) рецепторами / О.Н. Зефирова, Н.С. Зефиров // Успехи химии. 2001. - Т.70. - №4.1. C. 382-407.

11. Карпов, В.Н. Влияние аминазина и галоперидола на каудатное торможение условнорефлекторной реакции избегания у кошек / В.Н. Карпов // Фарм. Токе. 1976. - Т. XXXIX. - № 2. - С. 141-144.

12. Киабия, С.Т. Поиск и изучение фармакологических свойств антагонистов третьего подтипа серотониновых рецепторов в ряду конденсированных производных бензимидазола: Автореф. канд. мед. наук / С.Т. Киабия. Волгоград, 2003. - 24 с.

13. Кларк, Т. Компьютерная химия. / Т. Кларк. М.: Мир, 1990. - 385 с.

14. Комиссаров, И.В. Элементы теории рецепторов в молекулярной фармакологии. / И.В. Комиссаров. М.: Медицина, 1969. - 143 с.

15. Майметс, М. О. Роль серотониновых и дофаминовых рецепторов в механизме действия галоперидола и пиренпирона / М.О. Майметс, Э.Э. Васар, А.М. Нурк // Фарм. Токе. 1985. - Т. XLVIII. - № 2. - С. 15-18.

16. Манд ель, И. Д. Кластерный анализ / И. Д. Мандель. М.: Финансы и статистика, 1988. - 176 с.

17. Мирзоян, P.C. Изменение локального мозгового кровотока при глобальной преходящей ишемии мозга у крыс / P.C. Мирзоян, В.В. Александрии, Е.В. Луныиина // Методология флоуметрии. 2001. -№ 6. - С.143-149.

18. Сакаев, М. Р. Изучение влияния некоторых синатропных веществ на тромбоцитарную активность: дис. . канд. биол. наук // М.Р. Сакаев. -СПб., 2000.- 115 с.

19. Сергеев, В.П. Рецепторы физиологически активных веществ / В.П. Сергеев, Н.Л. Шимановский, В.И. Петров. Волгоград: Семь ветров, 1999.-640 с.

20. Спасов, A.A. Изучение антисеротониновых свойств производных трициклических бензимидазольных систем / A.A. Спасов, М.В. Черников и др. // Хим.-фарм. журнал. 2006. - Том 40. - №11. -С.26-29.

21. Анисимова, В. А. Синтез и фармакологическая активность 1-диалкил(алкил)аминоэтил-2,3-дигидроимидазо 1,2-а.бензимидазолов /

22. B.А. Анисимова, A.A. Спасов и др. // Химико-фармацевтический журнал. 2010. - Т. 44, №5. - С. 8-12.

23. Черников, М.В. Автореф. док. мед. наук / М.В. Черников. -Волгоград, 2008. 267 с.

24. Черников, М.В. Рецепция серотонина и основные направления поиска антагонистов серотониновых рецепторов / М.В. Черников, A.A. Спасов, В.А. Анисимова // Архив клинич. эксиерим. медицины. -2002.-Т.П.-№ 1.-С. 29-33.

25. Шульпекова, Ю.О. Патогенетическое значение ацетилхолина и возможности применения холинолитиков при синдроме раздраженного кишечника / Ю.О. Шульпекова // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2011. - №1 (1).1. C. 26-31.

26. Akhondzadeh, S. Added ondansetron for stable schizophrenia: a double blind, placebo controlled trial / S. Akhondzadeh, N. Mohammadi et al. // Schizophr. Res. 2009. - № 107 (2-3). - P. 206-212.

27. Anisimova, V.A. Synthesis and pharmacological activity of 1-dialkyl(alkyl)aminoethyl-2,3-dihydroimidazol,2-a.benzimidazoles / V.A. Anisimova, A.A. Spasov [et al.] // Pharmaceutical Chemistry Journal. -2010.-Vol. 44.- №5.-P. 241-244.

28. Anisimova, V.A.Synthesis and pharmacological activity of 9-R-2-halogenophenylimidazol,2-a.benzimidazoles / V.A. Anisimova, A.A. Spasov [et al.] // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2010. - Vol. 44. -№7.-P. 345-351.

29. Antonarakis, E.S. Prophylaxis of acute chemotherapy-induced nausea and vomiting in children with cancer: what is the evidence? / E.S. Antonarakis, J.L. Evans // Pediatr Blood Cancer. 2004. - № 43. - P. 651-658.

30. Artaiz, I. Characterization of serotonergic mechanisms involved in the behavioural inhibition induced by 5-hydroxytryptophan in a modified light-dark test in mice / I. Artaiz, A. Zazpe, J. Del Rio // Behav. Pharmacol. -1998.-№9(2).-P. 103-112.

31. Barann, M. Direct inhibition by cannabinoids of human 5-HT3 A receptors: probable involvement of an allosteric modulatory site / M. Barann,

32. G. Molderings et al. // British Journal of Pharmacology. 2002. - №137. -P.589-596.

33. Barnes, N. The 5-HT3 receptor—the relationship between structure and function / N. Barnes, T. Hales // Neuropharmacology. 2009. - № 56(1). -P. 273-84.

34. Barrera, N. Atomic force microscopy reveals the stoichiometry and subunit arrangement of 5-HT3 receptors / N.P. Barrera, P. Herbert et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005. - №102 (35). - P. 12595-12600

35. Bert, B. Learning and memory in 5-HT(lA)-receptor mutant mice / B. Bert,

36. H. Fink et al. // Behav. Brain Res. 2008.

37. Bhamagar, S. Deletion of the 5-HT3 receptor differentially affects behavior of males and females in the Porsoir forced swim and defensive withdrawal tests / S. Bhamagar, N. Nowak et al. // Behav Brain Res. 2004. -№ 153.-P. 527-535.

38. Boess F.G. Ultrastructure of the 5-hydroxytryptamine3 receptor / F.G. Boess, L. Beroukhim, I.L. Martin // J. Neurochem. 1995. - Vol. 64. -P.1401-1405.

39. Bouzat, C. Coupling of agonist binding to channel gating in an Ach-binding protein linked to an ion channel / C. Bouzat, F. Gumilar et al. // Nature. -2004. №430. - P. 896-900.

40. Bradesi, S. Dual role of 5-HT3 receptors in a rat model of delayed stress-induced visceral hyperalgesia S. Bradesi, L. Lao et al. // Pain. 2007. -№130(1-2).-P. 56-65.

41. Bradley, P. Proposals for the classification and nomenclature of functional receptors for 5-HT / P. Bradley, G. Engel et al. // Neuropharmacol. -1986.- Vol.25.-P. 563-576.

42. Carrol, N.M. Observations of neuropharmacology of morphine like anlgesia / N.M. Carrol, P.K. Lim // Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. - 1960. -№ 125.-P. 383-403.

43. Castejón, A. Level of punishment determines anticonflict activity of ondansetron in pigeons: comparison with buspirone and diazepam / A.M. Castejón, L.X. Cubeddu // Pharmacol. Biochem. Behav. 1998. - № 61(4). -P. 451-457.

44. Chameau, P. Serotonin 5-HT(3) receptors in the central nervous system / P. Chameau P., J.A. van Hooft // Cell Tissue Res. 2006. № 326 (2). P. 573-81

45. Chang, F. The central serotonergic system mediates the analgesic effect of electroacupuncture on ZUSANLI (ST36) acupoints / F. Chang, H. Tsai et al.//J. Biomed. Sci.-2004.-№ 11(2)/-P. 179-185.

46. Chernikov, M.V. Anxiolytic properties of 5-HT3-receptorantagonists / M.V. Chernikov, A.A. Spasov, V.A. Anisimova // European Neuropsychopharmacology. 2005. - Vol. 15. - S.2. - P. S147-S148.

47. Chetty, N. Effects of the novel 5-HT3 agonist MKC-733 on the rat, mouse and guinea pig digestive tract / N. Chetty, H. Irving, I. Coupar // Pharmacology. 2008. - №81(2). - P. 104-109.

48. Chey, W. Tegaserod for female patients suffering from IBS with mixed bowel habits or constipation: a randomized controlled trial / W. Chey, P. Paré et al. // Am. J. Gastroenterol. 2008. - №103(5). - P. 1217-1225.

49. Cooper, M. Effects of lerisetron, a new 5-HT3 receptor antagonist, on ipecacuanha-induced emesis in healthy volunteers / M. Cooper,

50. A. Sologuren et al. // Arzneimittelforschung. 2002. - №52(9). - P. 689694.

51. Costall B. Exploration of mice in a black and white test box: validation as a model of anxiety. / B. Costall, B.J. Jones et al. // Pharmacol. Biochem. Behav. 1989. - №32(3). - P.777-785.

52. Crook T. Effects of ondansetron in age-associated memory impairment / T. Crook, M. Lakin // Biol. Psychiat. 1991. - № 2. - P. 888-890.

53. Crowell, M.D. The role of serotonin in the pathophysiology of irritable bowel syndrome / M.D. Crowell // Am. J. Manag. Care. 2001. - №7. - P. 252-260.

54. Crowell, M.D. Role of serotonin in the pathophysiology of the irritable bowel syndrome / M.D. Crowell // Br. J. Pharmacol. 2004. -№ 141(8). -P. 1285-93.

55. Davies, P.A. The 5-HT? subunit is a major determinant of serotonin-receptor function / P.A. Davies, M. Pistis et al. // Nature. 1999. - №397. - P. 359363.

56. Dawes, M.A. Reductions in and relations between 'craving' and drinking in a prospective, open-label trial of ondansetron in adolescents with alcohol dependence / M.A. Dawes, B.A. Johnson et al. // Addict. Behav. 2005. -№30(9).-P. 1630-1637.

57. Del Giglio, A. Granisetron is equivalent to ondansetron for prophylaxis of chemotherapyinduced nausea and vomiting: results of a meta-analysis of randomized controlled trials / A. Del Giglio, H. Soares et al. // Cancer. -2000.-№89.-P. 2301-2308.

58. Del-Ben, C. Serotonergic modulation of face-emotion recognition / C. Del-Ben C., C. Ferreira et al. // Braz. J. Med. Biol. Res. 2008. - №41(4). - P. 263-269.

59. Delvaux, M. Effect of alosetron on responces to colonic distension in patients with irritable bowel syndrome / M. Delvaux, D. Louvel et al. // Aliment. Pharmacol. Ther. 1998. - №12. - P. 849-855.

60. Derkach, V. 5-HT3 receptors are membrane ion channels / V. Derkach, A. Surprenaut, R.A. North // Nature. 1989. - №339. - P. 706-709.

61. Diaz, J. 5-hydroxytryptamine lowers blood pressure in normotensive and hypertensive rats / J. Diaz, W. Ni et al. // J. Pharmacol. Exp. Ther. -2008. -№325(3).-P. 1031-1038.

62. Dua, N. Granisetron and ondansetron for prevention of nausea and vomiting in patients undergoing modified radical mastectomy / N. Dua, S. Bhatnagar et al. // Anaesth Intensive Care. 2004. - № 32(6). - P. 761-764.

63. Dubin, A.E. The pharmacological and functional characteristics of the serotonin 5-HT3A receptor are specifically modified by a 5-HT3B receptor subunit / A.E. Dubin, R.D. Huvar et al. // J. Biol. Chem. 1999. - №274. -P. 30799-30810.

64. Dubuisson, D. The formaline test: a quantitativestudy of the analgesic effects of morfine, meperedine and brain stem stimulation in rats and cats / D. Dubuisson, S.G. Dennis // Pain. 1977. - №. 4. - P. 161-174.

65. Dukat, M. Structure-activity relationships for the binding of arylpiperazines and arylbiguanides at 5-HT3 serotonin receptors / M. Dukat, A. Abdel-Rahman et al. // J. Med. Chem. 1996. - №39. - P. 4017-4026.

66. Dukat, M. MD-354:what is it good for? / M. Dukat, R. Glennon, S. Young // CNS Drug Rev. 2007. - №13(1). - P. 1-20.

67. Eisele, J-L. Chimaeric nicotinic-serotonergic receptor combines distinct ligand binding and channel specificities / J-L. Eisele, S. Bertrand et al. // Nature. 1993. - №366. - P. 479- 483.

68. Färber, L. Physiology and pathophysiology of the 5-HT3 receptor / L. Färber, U. Haus et al. // Scand. J. Rheumatol. Suppl. 2004. -№(119)-P.2-8.

69. Ferezou, I. 5-HT3 receptors mediate serotonergic fast synaptic excitation of neocortical vasoactive intestinal peptide/cholecystokinin interneurons / I. Ferezou, B. Cauli et al. // J. Neurosci. 2002. - № 22. - P. 7389-7397.

70. Freeman, A. Efficacy of ondansetron in the treatment of generalized anxiety disorder / A.M. 3rd Freeman, J.R. Westphal // Depress. Anxiety. -1997. № 5(3). P.140-141.

71. Fukui, H.A. Vagal afferent fibers and peripheral 5-HT3 receptors mediate cisplatin-induced emesis in dogs / H.A. Fukui, M. Yamamoto, S. Sato // Japan J. Pharmacol. 1992. - № 59. - P. 221-226.

72. Gaddum, J.H. Two kinds of tryptamine receptors / J.H. Gaddum, Z.P. Picarelli // Br. J. Pharmacol. 1957. - №12. - P. 323-28.

73. Gathers, C. Characterization of muscarinic receptors on the isolated guinea pig ileum at pharmacologically low concentrations / C. Gathers, W. Colbert, J. Berger // Gen. Pharmacol. -1993. -№ 24(3). P. 659-61.

74. Giordano, J. Serotonin 5-HT3 receptor mediation of pain and anti-nociception: implications for clinical therapeutics / J. Giordano, T. Schultea // Pain Physician. 2004. - №7. - P. 141-147.

75. Gomez-de-Segura, I. Antiemetic effects of Lerisetron in radiation-induced emesis in the dog / I. Gomez-de-Segura, A. Grande, E. De Miguel // Acta. Oncol. 1998. - №37(7-8). - P. 759-763.

76. Goodin S. 5-HT(3)-receptor antagonists for the treatment of nausea and vomiting: a reappraisal of their side-effect profile / S. Goodin, R. Cunningham // Oncologist. 2002. - № 7(5). - P.424-436.

77. Griebel, G. Serotonergic drugs in animal models of anxiety: An update / G. Griebel // Serotonin. 1997. -№2(6). - P. 251-257.

78. Hansen, M. The role of serotonin in intestinal luminal sensing and secretion / M. Hansen, A. Witte // Acta Physiol (Oxf). 2008. - №193(4). - P.311-323.

79. Harmer, C. 5HT(3) antagonism abolishes the emotion potentiated startle effect in humans / C. Harmer, C. Reid et al. // Psychopharmacology (Berl). 2006. - №186(1). - P. 18-24.

80. Harrell, A. Improvements in hippocampal-dependent learning and decremental attention in 5-HT(3) receptor overexpressing mice / A. Harrell, A. Allan // Learn. Mem. 2003. - №10(5). - P. 410-419.

81. Hayashida, K. Spinal a2-adrenoreceptor mediated analgesia in neuropatic pain reflects brain derived nerve growth factor and changes in spinal cholinergic neuronal function / K. Hayashida, J. Eisenach // Anaesthesiology. 2010. -№ 113(2). - P. 406-412.

82. Hesketh, P.J. New treatment options for chemotherapy-induced nausea and vomiting / P.J. Hesketh // Support Care Cancer. 2004. - №12. - P. 550554.

83. Hewlett, W. Pilot trial of ondansetron in the treatment of 8 patients with obsessive-compulsive disorder / W. Hewlett, S. Schmid, R. Salomon // J. Clin. Psychiatry. 2003. - №64(9) -P. 1025-1030.

84. Hibert, M. Conformation-activity relationship study of 5-HT3 receptor antagonists and a definition of a model for this receptor site / M. Hibert, R. Hoffmann, et al. // J. Med. Chem. 1990. - №33. - P. 1594-1600.

85. Hirata, T. Evaluation of the pharmacological profile of ramosetron, a novel therapeutic agent for irritable bowel syndrome / T. Hirata, Y. Keto // J. Pharmacol. Sci. 2007. - №104. - P. 263-273.

86. Hirata, T. Inhibitory effect of ramosetron on CRF- and soybean oil-induced delays in gastric emptying in rats / T. Hirata, Y. Keto et al. // J. Gastroenterol. Hepatol. 2012. - №27(9). - P. 1505-1511.

87. Hodge, C.W. Specific decreases in ethanol- but not waer-reinforced responding produced by the 5-HT3 antagonist ICS 205-930 / C.W. Hodge, H.H. Samson et al. // Alcohol. 1993. - №10(3). - P. 191-196.

88. Ho§ten, T. Ondansetron does not modify emergence agitation in children / T. Ho§ten, M. Solak et al. // Anaesth. Intensive Care. 2011. № 39(4). - P. 640-645.

89. Iadarola, M.J. Enhancement of dynorphingene expression in spinal cord following experimantal inflammation: stimulus specificity, behavioural parameteres and opiod receptor binding / M.J. Iadarola, L.S. Brady et al. // Pain. 1988.-№35.-P. 313-326.

90. Ireland, S.J. Pharmacological characterization of 5-hydroxytryptamine-unduced depolarization of the rat isolated vagus nerve / S.J. Ireland, M.B. Tyers // Br. J. Pharmacol. 1987. - №90. - P. 229-38.

91. Irwin S. Determination of variability in drug response. / S. Irwin // Psychosomatics. 1964. -Vol.5. - P. 174-179.

92. Jauregizar, N. Pharmacokinetics and pharmacological effect of lerisetron, a new 5-HT3 antagonist, in rats / N. Jauregizar, R. Calvo et al. // J. Pharm. Sci. 2002. - №91(1). - P.41-52.

93. Jiang, W. Distribution and effects of 5-HT(lA) receptors in distal cerebral spinal fluid-contacting neurons in rat brain parenchyma in neuropathic pain / W. Jiang, L. Zhang // Sheng Li Xue Bao. 2008. - №60(2). - P.243-248.

94. Johnson, B. Ondansetron for reduction of drinking among biologically predisposed alcoholic patients: A randomized controlled trial / B.A. Johnson, J.D. Roache et al. // JAMA. 2000. - № 284. - P. 963-971.

95. Johnson, B. A preliminary randomized, double-blind, placebo-controlled study of the safety and efficacy of ondansetron in the treatment of cocaine dependence / B. Johnson, J. Roache et al. // Drug Alcohol Depend. 2006. -№84(3).-P. 256-263.

96. Johnson, B.A. Ondansetron reduces the craving of biologically predisposed alcoholics / B.A. Johnson, J.D.Roache et al. // Psychopharmacology (Berl). 2002. - № 160(4). - P. 408-413.

97. Jones B. Treatment of chronic schizophrenic patients / B. Jones // J. Clin. Psychopharmacol. -1988. № 8(4). - P. 301-303.

98. Jones, R.H. Alosetron relieves pain and improves bowel function compared with mebeverine in female nonconstipaded irritable bowel syndrome patients / R.H. Jones, G. Holmann et al. // Aliment. Pharmacol. Ther. -1999.-№13.-P. 1419-1427.

99. Jordan, K. Comparative activity of antiemetic drugs / K. Jordan, H.J. Schmoll et al. // Critical Reviews in Oncology/Hematology. 2007. - № 61.-P. 162-175.

100. Kapeller, J. Serotonin receptor diversity in the human colon: Expression of serotonin type 3 receptor subunits 5-HT3C, 5-HT3D, and 5-HT3E / J. Kapeller, D. Moller et al. // J Comp Neurol. 2011. - №519 (3). - P. 420-432.

101. Kaurijoki, S. Association of serotonin transporter promoter regulatory region polymorphism and cerebral activity to visual presentation of food / S. Kaurijoki, J. Kuikka et al. // Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2008. -№28(4). - P. 270-276.

102. Kawa, K. Distribution and functional properties of 5-HT3 receptors in the rat hippocampal dentate gyrus: a patch-clamp study / K. Kawa // J. Neurophysiol. 1994. -№ 71. - P. 1935-1947.

103. Kelley, S.P. A cytoplasmic region determines single-channel conductance in 5-HT3 receptor / S.P. Kelley, J.I. Dunlop et al. // Nature. 2003. - №424. -P. 321-324.

104. Keramidas, A. Ligand-gated ion channels: mechanisms underlying ion selectivity / A. Keramidas, A.J. Moorhouse et al. // Prog. Biophys. Mol. Biol. 2004. - № 86. - P. 161-204.

105. Kilbinger, H. Effects of 5-HT4 receptor stimulation on basal and electrically evoked release of acetylcholine from guinea-pig myenteric plexus / H.

106. Kilbinger H, D. Wolf// Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1992. -№ 345(3).-P. 270-275.

107. Kilpatrick, G.J. l-(m-chlorophenil)-biguanide, a potent high affinity 5-HT3 receptor agonist / G.J. Kilpatrick, A. Butler et al. // Eur. J. Pharmacol. -1990.-№182.-P. 193-197.

108. Kitchen, I. Assessment of the hot-plate antinociceptive test in mice. A new method for the statistical treatment of graded data /1. Kitchen I, M. Crowder // J. Pharmacol. Methods. 1985. - № 13(1). - P. 1-7.

109. Kitson, S.L. 5-Hydroxytryptamine (5-HT) receptor ligands. / S.L. Kitson // Curr. Pharm. Des. 2007. - №13(25). - P. 2621-2637.

110. Kovac, A. Prophylaxis of postoperative nausea and vomiting: controversies in the use of serotonin 5-hydroxytryptamine subtype 3 receptor antagonists / A. Kovac // J. Clin. Anesth. 2006. - № 18(4). - P. 304-318.

111. Krause, R. A randomized, double-blind, placebo-controlled study to assess efficacy and safety of 0.5 mg and 1 mg alosetron in women with severe diarrhea-predominant IBS / R. Krause, V. Ameen // Am. J. Gastroenterol. -2007.-№102(8).-P. 1709-1719.

112. Levkovitz, Y. The effect of Ondansetron on memory in schizophrenic patients. / Y. Levkovitz, G. Arnest et al. // Brain Res. Bull. 2005. -№65(4).-P. 291-295.

113. Livesey, M. Structural determinants of Ca2+ permeability and conduction in the human 5-hydroxytryptamine type 3A receptor / M.R. Livesey; M.A. Cooper et al. // J. Biol. Chem. 2008. - № 283(28). - P. 19301-19313.

114. Lucas, C. Treatments of migraine / C. Lucas, D. Valade // Rev. Prat. 2008. - №58(6). - P.625-637.

115. Manesh, R. Pharmacophore based synthesis of 3-chloroquinoxaline-2-carboxamides as serotonin3 (5-HT3) receptor antagonist / R. Manesh, R.V. Perumal, P.V. Pandi // Biol. Pharm. Bull. -2004. № 27(9). - P. 14031405.

116. Maricq, A.V. Primary structure and functional expression of the 5-HT3receptor, a serotonin-gated ion channel / A.V. Maricq, A.S. Peterson et al. // Science. 1991. - №254(5030). - P. 432-437.

117. Mawe, G. Review article: intestinal serotonin signalling in irritable bowel syndrome / G. Mawe, M. Coates, P. Moses // Aliment. Pharmacol. Ther. -2006. № 23(8). - P. 1067-1076.

118. McKinzie, D. Effects of MDL 72222, a serotonin3 antagonist, on operant responding for ethanol by alcohol-preferring P rats / D. McKinzie, W. McBride//Alcohol Clin. Exp. Res. -2000. -№24(10). P. 1500-1504.

119. McMahon, L.L. Hippocampal interneurons are excited via serotonin-gated ion channels / L.L. McMahon, J.A. Kauer // J. Neurophysiol. 1997. № 78. P. 2493-2502.

120. McNulty, R. Are all 5-HT3 receptor antagonists the same? / R. McNulty // J. Natl. Compr. Cane. Netw. 2007. -№5(1). - P. 35-43.

121. Mertz, H., Morgan V. Regional cerebral activation in irritable bowel syndrome and control subjects with painful and nonpainful rectal distention / H. Mertz, V. Morgan et al. // Gastroenterology. 2000. - P. 842-848.

122. Miquel, M.C. Differential subcellular localization of the 5-liT3As receptor subunit in the rat central nervous system / M.C. Miquel, M.B. Emerit et al. // Eur. J. Neurosci. 2002. - №15. - P. 449-457.

123. Miranda, A. Effects of the 5-HT3 receptor antagonist, alosetron, in a rat model of somatic and visceral hyperalgesia / A. Miranda, S. Peles et al. // Pain. 2006. - № 126(1-3). - P. 54-63.

124. Miranda-Morales, M. Cross-talking between 5-HT3 and GABAA receptors in cultured myenteric neurons / M. Miranda-Morales, L. García-Hernández // Synapse. 2007. - № 61(9). - P. 732-740.

125. Miyata, K. Involvement of the 5-HT3 receptor in CRH-induce defecation in rats / K. Miyata, H. Ito, S. Fukudo // Am. J. Physiol. -1998. № 274(5 Pt 1). -G827-831.

126. Miyata, K. Role of the serotonin receptor in stress-induced defecation / K. Kiyata, T. Kamato et al. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1992. - № 261. -P. 297-303.

127. Miyazawa, A. Structure and gating mechanism of the acetylholine receptor pore // A. Miyazawa, Y. Fujiyoshi, N. Unwin // Nature. 2003. - №424 (6943).-P. 949-955.

128. Monassier, L. Contribution of gene-modified mice and rats to our understanding of the cardiovascular pharmacology of serotonin /

129. Monassier, Laplante M. et al. // Pharmacol. Ther. 2010. - № 128(3). -P. 559-67.

130. Monk, S.A., Williams J.M. Identification and importance of N-glycosilation of the human 5-hydroxytryptamine 3A receptor subunit / S.A. Monk, J.M. Williams et al. // Biochem. Pharmacol. 2004. - № 68 (9). - P. 17871796.

131. Monti, J. Activation of the serotonin 5-HT(3) receptor in the dorsal raphe nucleus suppresses REM sleep in the rat / J. Monti, H. Jantos // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2008. - №32(4). - P. 940-947.

132. Morales, M. Differential composition of 5-hydroxytryptamine3 receptors synthesized in the rat CNS and peripheral nervous system / M. Morales, S.D. Wang // J. Neurosci. 2002. - №22. - P. 6732-6741.

133. Mössner, R. Transmission disequilibrium analysis of the functional 5-HT3A receptor variant C178T in early-onset obsessive compulsive-disorder / R. Mössner, N. Döring et al. // J. Psychopharmacol. 2007. - №21(8). - P. 833-836.

134. Motofei, I. A dual physiological character for sexual function: the role of serotonergic receptors / Motofei I // BJU Int. 2008. - №101(5). - P.531 -534.

135. Müller, W. Local treatment of tendinopathies and myofascial pain syndromedwith the 5-HT3 receptor antagonist tropisetron / W. Müller, T. Stratz // Scand. J. Rheumatol. 2004. - №33(Suppl 119). - P. 44-48.

136. Nadaraja, S. Palonosetron for the prevention of nausea and vomiting in children with acute lymphoblastic leukemia treated with high dose methotrexate / S. Nadaraja, A. Mamoudou // Pediatr. Blood. Cancer. -2012. -№59(5).-P. 870-873.

137. Nagakura, Y. The selective 5-hydroxytryptamine (5-HT)4-receptor agonist RS67506 enhances lower intestinal propulsion in mice / Y. Nagakura, H. Ito et al. // Jpn. J. Pharmacol. 1997. -№ 74(2). - P. 209-212.

138. Nakayama, H. Antiemetic activity of FK1052, a 5-HT3- and 5-HT4-receptor antagonist, in Suncus murinus and ferrets / H. Nakayama, Ii. Yamakuni et al. // J. Pharmacol. Sci. 2005. - №98. - P. 396-403.

139. Navari, R. Comparative clinical trial of granisetron and ondansetron in the prophylaxis of cisplatin-induced emesis The Granisetron Study Group / R. Navari, D. Gandara et al. // J. Clin. Oncol. 1995. - №13(5). P. 12421248.

140. Niesler, B. 5-HT(3) receptors: potential of individual isoforms for personalised therapy / B. Niesler B // Curr Opin Pharmacol. 2011. - № 11 (l).-P. 81-86.

141. Niesler, B. Serotonin type 3 receptor genes: HTR3A, B, C, D, E / B. Niesler, J. Kapeller et al. // Pharmacogenomics. 2008. - №9(5). - P.501-504.

142. Oliveira, M. 5-HT acts on nociceptive primary afferents through an indirect mechanism to induce hyperalgesia in the subcutaneous tissue / M. Oliveira, A. Pelegrini-da-Silva et al. // Neuroscience. 2007. - № 145(2). - P. 708714.

143. Ortega, J.E. Regulation of central noradrenergic activity by 5-HT(3) receptors located in the locus coeruleus of the rat / J.E. Ortega, A. Mendiguren // Neuropharmacology. 2012. - № 62(8). - P. 2472-2479.

144. Osinski, M. Dopamine D2, but not D4, receptor agonists are emetogenic in ferrets / Pharmacol. Biochem. Behav. 2005. -№ 81(1). - P. 211-219.

145. Ozaki, A. Selective 5-hydroxytryptamine3 (5-IIT3) receptor blocking activity of KB-R6933, a novel benzimidazole derivative / A. Ozaki, Y. Fujishima et al. // Jpn. J. Pharmacol. 1999. - №80. - P. 25-32.

146. Passani, M.B. Effects of DAU 6215, a novel 5-hydroxytryptamine3 (5-HT3) antagonist on electrophysiological properties of the rat hippocampus / M.B. Passani, A.M. Pugliese // Br. J. Pharmacol. -1994. № 112. -P. 695-703.

147. Peltier, R. GR38032F, a serotonin 5-HT3 antagonist, fails to alter cocaine self-administration in rats / R. Peltier, S. Schenk // Pharmacol. Biochem. Behav. 1991. -№39(1). - P. 133-136.

148. Peroutka, S. Multiple serotonin receptors: differential binding of 3H.5-hydroxytryptamine, [3H]lysergic acid diethylamide and [3H]spiroperidol / S. Peroutka, S. Snyder // Mol. Pharmacol. -1979. №16(3). - P. 687-699.

149. Peroutka, S. Two distinct serotonin receptors: regional variations in receptor binding in mammalian brain / S. Peroutka, S. Snyder // Brain Res. 1981. -№ 208(2)/ - P. 339-347.

150. Piche, T. Effect of ondansetron, a 5-HT3 receptor antngonist, on fatigue in chronic hepatitis C: a randomized, Double blin, Placebo controlled study / T. Piche, G. Vanbiervliet et al. // Gut. 2005. - №54(8). - P. 1169-1173.

151. Pitsikas, N. Itasetron (DAU 6215) prevents age-related memory deficits in the rat in a multiple choice avoidance task / N. Pitsikas, F. Borsini // Eur. J. Pharmacol. 1996. - №311 (2-3). - P. 115-119.

152. Pranzatelli M.R. Brainstem serotonergic hyperinnervation modifies behavioral supersensitivity to 5-hydroxytryptophan in the rat. / M.R. Pranzatelli, Y.Y. Huang et al. // Brain Res. Dev. Brain Res. 1989. -№50(1). - P.89-99.

153. Rammes, G. Antipsychotic drugs antagonize human serotonin type 3 receptor currents in a noncimprtitive manner / G. Rammes, B. Eisensamer et al. // Mol. Psychiatry. 2004. - №9. - P. 846-858.

154. Randall, L. A method for measurement of analgesic activity on inflamed tissue / L. Randall, J. Selitto // Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 1957. - № 111(4).-P. 409-419.

155. Rapport M. Serum vasoconstrictor (serotonin). V. The presence of creatinine in the complex: a proposed structure of the vasoconstrictor principle / M. Rapport // J. Biol. Chem. 1949. - №180. - P.961-969.

156. Reeves, J.J. Investigation into the 5-hydroxytryptamine receptor mediating smooth muscle relaxation in the rat oesophagus / J.J. Reeves, K.T. Bunce, P.P. Humphrey//Br. J. Pharmacol.-1991.-№ 103(1). P.1067-1072.

157. Reeves, D.C., Goren E.N. Structural and electrostatic properties of the 5-HT3 receptor pore revealed by substituted cysteine accessibility mutagenesis / D.C. Reeves, E.N. Goren et al. // J. Biol. Chem. 2001. -№276 (45). - P. 42035-42042.

158. Rex, A. Pharmacological evaluation of a modified open-field test sensitive to anxiolytic drugs / A. Rex, J.P. Voigt et al. // Pharmacol. Biochem. Behav. 1998. - № 59(3). - P. 677-683.

159. Richardson, B. Identification of serotonin M-receptor subtypes and their specific blockade by a new class of drugs / B.P. Richardson, G. Engel et al. //Nature. 1985. -№316. -P. 126-131.

160. Roberts, S. Reappraisal of the role of dolasetron in prevention and treatment of nausea and vomiting associated with surgery or chemotherapy / S. Roberts, D. Bezinover, P. Janicki // Cancer Manag. Res. 2012. - № 4. - P. 67-73.

161. Rodgers, R. Behavioural effects in mice of subchronic buspirone, ondansetron and tianeptine. II. The elevated plus-maze / R. Rodgers, M. Cutler, J. Jackson // Pharmacol. Biochem. Behav. 1997. - №56 (2). - P. 295-303.

162. Rojas, C. The antiemetic 5-HT3 receptor antagonist Palonosetron inhibits substance P-mediated responses in vitro and in vivo / C. Rojas, Y. Li et al. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2010. - №335(2). - P. 362-368.

163. Roychoudhury, M. Antianxiety profile of ondansetron, a selective 5-HT3 antagonist, in a novel animal model / M. Roychoudhury, S. Kulkarni // Methods Find Exp. Clin. Pharmacol. -1997. № 19(2). - P. 107-111.

164. Sagrada, A. Antiemetic activity of the new 5-HT3 antagonist DAU 6215 in animal models of cancer chemotherapy and radiation / A. Sagrada, M. Turconi et al. // Cancer Chemother. Pharmacol. -1991. №28(6). -P. 470-474.

165. Sahoo, T. Reduction in spinal-induced hypotension with ondansetron in parturients undergoing caesarean section: a double-blind randomised, placebo-controlled study / T. Sahoo, C. SenDasgupta et al. // Int. J. Obstet. Anesth. 2012. - №1(1). - P. 24-28.

166. Seidel, M. Serotonin mediates PGE2 overexpression through 5-HT2A and 5-HT3 receptor subtypes in serum-free tissue culture of macrophage-like synovial cells / M. Seidel, B. Fiebich et al. // Rheumatol. Int. 2008. -№28(10).-P. 1017-1022.

167. Smith, J. The in vitro pharmacological profile of TD-5108, a selective 5-HT(4) receptor agonist with high intrinsic activity / J. Smith, D. Beattie et al. // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 2008. - № 378(1). -P. 125-37.

168. Smit-Rigter, L. Impaired Social Behavior in 5-HT(3A) Receptor Knockout Mice / L. Smit-Rigter, W. Wadman, J. van Hooft // Front Behav. Neurosci. -2010.-№4.-P. 169.

169. Soltani, F. A double-blind, placebo-controlled pilot study of ondansetron for patients with obsessive-compulsive disorder / F. Soltani, M. Sayyah et al. // Hum. Psychopharmacol. 2010. - № 25(6). - P. 509-513.

170. Sommer, C. Serotonin in pain and analgesia. / C. Sommer // Mol. Neurobiol. 2004. - № 30(2). - P. 117-125.

171. Song, Z. Spinal 5-HT receptors that contribute to the pain-relieving effects of spinal cord stimulation in a rat model of neuropathy / Z. Song, B.A. Meyerson, B. Linderoth // Pain. 2011. - № 152(7). - P. 1666-1673.

172. Spasov, A.A. Analgesic activity of 5-HT3 receptor antagonists / A.A. Spasov, M.V. Chernikov, S.T. Kiabiya // bull. Exp. Biol. Med. 2005. -№ 139(4).-P. 426-430.

173. Spasov, A.A. Antiserotonin properties of tricyclic benzimidazole derivatives / A.A. Spasov, M.V. Chernikov et al. // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2006. - Vol. 40. - № 11. - P. 603-606.

174. Späth, M. Efficacy and tolerability of intravenous tropisetron in the treatment of fibromyalgia / M. Späth, T. Stratz et al. // Scand. J. Rheumatol. 2004. - №33(4). - P. 267-270.

175. Spier, A.D. Antibodies against the extracellular domain of the 5-HT3 recepto label both native and recombinant receptors / A.D. Spier, G. Wotherspoon et al. // Mol. Brain. Res. 1999. - №67. - P. 221-230.

176. Spiller, R.C. Targeting the 5-HT(3) receptor in the treatment of irritable bowel syndrome / R.C. Spiller // Curr Opin Pharmacol. 2011. №11(1). P.68-74.

177. Stratz, T. Local treatment of rheumatic diseases with the 5-HT3 receptor antagonist tropisetron / T. Stratz, W. Muller // Schmerz. 2003. - №17(3). -P. 200-203.

178. Sufka, K. Receptor mediation of 5-HT-induced inflammation and nociception in rats / K. Sufka, F. Schomburg, J. Giordano // Pharmacol. Biochem. Behav. -1992. №41(1). - P. 53-56.

179. Tambeli, C. A novel mechanism involved in 5-hydroxytryptamine-induced nociception: the indirect activation of primary afferents / C. Tambeli, M. Oliveira et al.//Neuroscience. 2006. - № 141(3).-P. 1517-1524.

180. Tecott L.H. Nervous system distribution of the serotonin 5-HT3 receptor mRNA / L.H.Tecott, A.V. Maricq, D. Julius // Proc. Natl. Acad. Sci. 1993. -Vol. 90.-P. 1430-1434.

181. The, G.K. The effect of granisetron, a 5-HT3 receptor antagonist, in the treatment of chronic fatigue syndrome patients: a pilot study / G.K. The, J. Prins et al. // Neth. J. Med. 2003. - №61(9). - P. 285-289.

182. Thompson, A. 5-HT3-Receptors / A.J. Thompson, S.C.R. Lummis // Curr. Pharm. Des. 2006. - №12. - P.3615-3630.

183. Tokarski, K. 5-HT7 receptors modulate GABAergic transmission in rat hippocampal CA1 area / K. Tokarski, K. Kusek, G. Hess // J. Physiol. Pharmacol. 2011. - № 62(5). - P. 535-540.

184. Tozzi, A. The distinct role of medium spiny neurons and cholinergic interneurons in the D2/A2a receptor interaction in the striatum: implications for Parkinson's disease / A. Tozzi, A. de lure et al. // J. Neurosci. 2011. -№31(5).-P. 1850-1862.

185. Venkataraman, P. Functional group interactions of a 5-HT3R antagonist / P. Venkataraman, P. Joshi et al. // BMC Biochemistry. 2002. - №.3. -P. 315-319.

186. Vogel, J.R. A simple and reliable conflict procedure for testing antianxiety agents. / J.R. Vogel, B. Beer, D.E. Clody // Psychopharmacologia. 1971. -№21(1). - P. 1-7.

187. Wang, R. The antidepressant effects of curcumin in the forced swimming test involve 5-HT1 and 5-HT2 receptors / R. Wang, Y. Xu et al. // Eur. J. Pharmacol. 2008. -№578(1). - P. 43-50.

188. Warr D. Chemotherapy- and cancer-related nausea and vomiting / D. Warr // Curr. Oncol. 2008. - №15 (Supplement 1). - P.4-9.

189. Wittmann, M. The effects of morphine on human 5-HT3A receptors / M. Wittmann, I. Peters et al. // Anesth. Analg. 2006. -№103(3). -P. 747-752.

190. Yakovlev, D. Anxiolytic profile of 5-HT3-antagonist RU 1204 versus tropisetron and diazepam / D. Yakovlev, N. Kolobrodova et al. // European Neuropsychopharmacology. 2011. - Vol. 21. - S.2. - P. S147.

191. Yamada, Y., Fujita M. Analysis of antiemetic effect of various dosage regimens of azasetron hydrochloride based on 5-HT3 receptor occupancy oftjiserotonin / Y. Yamada, M. Fujita // Yakugaku Zasshi. 2007. - №127(2). -P. 353-357.

192. Yang, Z. Discovery of 2-substituted benzoxazole carboxamides as 5-HT3 receptor antagonists / Z. Yang, D. Fairfax et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010. - № 20(22). - P. 6538-6541.

193. Yoshida, S. Regulatory molecules for the 5-HT3 receptor ion channel gating system / S. Yoshida, T. Watanabe, Y. Sato // Bioorganic & Med Chem. -2007. -№15. P.3515-3523.

194. Yoshikawa, T. The broad-spectrum anti-emetic activity of AS-8112, a novel dopamine D2, D3 and 5-HT3 receptors antagonist / T. Yoshikawa, N. Yoshida, M. Oka // British Journal of Pharmacology. 2001. - № 133. -P. 253-260.

195. Zefirov, N.S. Fragmental approach in QSPR / N.S. Zefirov, V.A. Palyulin // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002. - Vol. 42. - №5. - P. 1112-1122.

196. Zeitz, K. The 5-HT3 Subtype of serotonin receptor contributes to nociceptive processing via a novel subset of myelinated and unmyelinated nociceptors / K. Zeitz, N. Guy et al. // J. Neuroscience. 2002. - № 22(3). -P. 1010-1019.

197. Zoldan, J. Psychosis in advanced Parcinson's disease treatment with ondansetron a 5-FIT3 receptor antagonist / J. Zoldan, G. Griedberg et al. // Neurology. -1995. -№ 45. P. 1305-1312.