Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Фармакологическое исследование нового ненаркотического анальгетика в ряду соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл

На правах рукописи

Колтунова Анна Алексеевна

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НОВОГО

НЕНАРКОТИЧЕСКОГО АНАЛЬГЕТИКА В РЯДУ СОЕДИНЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ В СВОЕЙ СТРУКТУРЕ ПИПЕРИДИНОВЫЙ ЦИКЛ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск-2007

003057770

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кузбасская государственная педагогическая академия Федерального агентства по образованию» и в ООО «Новокузнецкий научно-исследовательский химико-фармацевтический институт»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Михайлова Надежда Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат медицинских наук ,

Шерстобоев Евгений Юрьевич Ваизова Ольга Евгеньевна

Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится « 30 » марта 2007 г. в «_» часов на заседании

диссертационного совета Д 001.031.01 при ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН (634028, г. Томск, пр. Ленина, 3)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН

Автореферат разослан « 27 »' февраля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Амосова Е. Н.

з

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ЦНС - центральная нервная система ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения 5HTi - 5НТ5 - серотониновые рецепторы НПВП - нестероидные противовоспалительные препараты ЖКТ - желудочно-кишечный тракт АДФ - аденозиндифосфат NMDA - рецептор к Ы-метил-Б-аспартату NK-1 - нейрокинин-1 ГАМК - гамма-аминомасляная кислота ПАС - патологическая алгическая система ЦОГ-1, ЦОГ-2 - изоформы циклооксигеназы ПГ - простагландин PG - простациклин

цАМФ - циклический аденозинмонофосфат

ALT - аланинаминотрансфераза 1

AST - аспартатаминотрансфераза

АД - артериальное давление

ЧД - частота дыхания

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭД - эффективная доза

ЛД - летальная доза

УД - ульцерогенная доза

ИК - ингибирующая концентрация

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Проблема хронических болевых синдромов и обезболивания - одна из наиболее важных в современной медицине, фармакологии, физиологии и является предметом мультидисциплинарного исследования [Кукушкин М. Л., 2003; Павленко С. С., Дионесов В. Н. и др., 2004]. Длительная патологическая боль вызывает дезорганизацию деятельности ЦНС, психические расстройства, нарушения работы внутренних органов и интегративных систем организма (нервной, эндокринной, иммунной). По данным ВОЗ на 2001 год, болевые синдромы составляли одну из ведущих причин (до 40 %) обращений к врачу. Грань, отделяющая физиологическую боль от патологической, условна, и во многом определяется физическим и психическим состоянием человека [Кукушкин М.Л., Хитров Н.К., 2004].

Основными направлениями в решении проблемы купирования болевого синдрома являются: понимание механизмов патологической боли и поиск новых высокоэффективных фармакологических средств с наименьшим побочным действием. Для лечения боли слабой и средней интенсивности различной этиологии наиболее часто используемыми лекарственными средствами являются ненаркотические анальгетики. Считается, что ежедневно около 30 млн. людей принимают ненаркотические анальгетики, в том числе и нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП). Все представители 1руппы ненаркотических анальгетиков, согласно результатам большинства исследований, при назначении в эквивалентных дозах обладают сравнительно близкой эффективностью и отличаются, в основном, индивидуальной переносимостью и способностью вызывать побочные реакции: поражение ЖКТ, нарушение агрегации тромбоцитов, нарушение функции почек, негативное влияние на печень и систему кровообращения [Беляков В. А., Соловьев И. К., 2001].

В России из отечественных субстанций производят парацетамол, аспирин, анальгин и диклофенак натрия, из которых для парентерального введения используется лишь анальгин и диклофенак натрия. Существенный недостаток анальгина при длительном приеме - способность вызывать агранулоцитоз, что

явилось причиной запрещения его в большинстве стран [Лепахин В. К., Астахова А. В. и др., 2003]. Диклофенак натрия достаточно токсичен, обладает га-стро- и гепатотоксичностью [Мамлеев Р. Н., 2001]. В связи с этим представляется целесообразным поиск нового ненаркотического анальгетика, обладающего анальгетическим, жаропонижающим, противовоспалительным действием и проявляющего наименьшее число побочных эффектов. Среди производных пиперидина к настоящему времени .выявлено множество препаратов, обладающих анальгетическим действием опиатного типа (промедол, просидол), анестезирующей активностью (казкаин) и антагонистов опиатных рецепторов (налор-фин, налоксон). Это позволяет предполагать, что фармакологическая активность этих препаратов обусловлена наличием в их молекуле пиперидинового цикла, а различная направленность их действия - отличиями в химическом строении радикалов и считать перспективным поиск ненаркотического анальгетика среди соединений, содержащих пиперидиновый цикл.

Цель исследования - поиск и изучение нового эффективного ненаркотического анальгетика с наименьшим побочным действием среди соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл.

Задачи исследования:

1. Изучить болеутоляющую и противовоспалительную активность вновь синтезированных производных из ряда пиперидина, диазабициклононана и про-пиоамидоксима, содержащих в своей структуре пиперидиновое кольцо.

2. Исследовать у соединений неопиатного типа, проявивших высокий обезболивающий потенциал при первичном исследовании, способность оказывать анальгетическое действие при различных видах болевого раздражения, а также их влияние на функции ЦНС.

3. Провести подробное фармакологическое изучение наиболее перспективного соединения, исследовать его способность оказывать анальгетический, противовоспалительный и жаропонижающий эффекты.

4. Изучить механизм действия наиболее активного соединения.

5. Изучить возможные побочные эффекты выбранного соединения.

6. Исследовать влияние соединения на организм при субхроническом введении.

Научная новизна. В работе впервые подробно изучена биологическая активность 20 соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл, из ряда производных пиперидина, 3,7-диазобицикло [3.3.1]нонаяа и пропиоами-доксима. Исследована их анальгетическая, противовоспалительная активность, токсические свойства.

Показано, что диазобициклононаны, обладая выраженным анальгетиче-ским действием, являются достаточно токсичными соединениями и оказывают седативное действие на центральную нервную систему. Добавление в молекулу р-циклодекстрина значительно снижает токсичность, но при этом уменьшает обезболивающий потенциал соединений. Среди производных пропиоамидок-сима, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл, веществ, обладающих выраженной биологической активностью, не обнаружено. Показана перспективность поиска ненаркотических анальгетиков в группе производных пиперидина, содержащих в своей структуре третий атом азота, соединенный с тремя атомами углеводорода, так как эти соединения обладают анальгетиче-ской активностью неопиатного типа, противовоспалительным действием и низкой токсичностью.

Научно-практическая значимость. Выявлено высокоэффективное соединение (АН - 12), превосходящее по обезболивающей активности анальгин, равноэффективное либо незначительно уступающее дшшофенаку натрия. Соединение АН - 12 оказывает незначительное побочное действие на функции печени, не влияет на выделительные способности почек, частоту дыхания, артериальное давление, частоту сердечных сокращений и показатели ЭКГ как в остром эксперименте, так и при субхроническом назначении, что позволяет рекомендовать его для дальнейшего изучения и создания на его основе лекарственных форм для орального и парентерального введения.

Апробация работы. Основные положения работы были представлены на: Международной конференции «Химия и применение природных и синте-

тических биологически активных соединений» (Алматы, 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2004); XIII конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005); I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных .катастрофах» (Новокузнецк, 2005).

По материалам исследований опубликовано 10 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 119 стр., состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), результатов экспериментального исследования (глава 3), заключения, выводов и указателя литературы, содержащего 132 отечественных и 52 иностранных источника. Иллюстративный материал содержит 26 таблиц, 4 рисунка.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучено 20 оригинальных соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл, синтез которых осуществлен в лаборатории органического синтеза Института химических наук им. А. В. Бектурова Республики Казахстан в рамках проекта К-496 Международного научно - технического центра (МНТЦ) (табл. 1).

В фармакологическом исследовании было использовано 2024 белых беспородных мыши обоего пола массой 18-25 г, 988 белых беспородных крыс обоего пола (180-250 г) и 15 беспородных морских свинок (450-550 г). Животные были получены из питомника лабораторных животных (ГНЦ ВБ «ВЕКТОР», г. Новосибирск) и содержались в стандартных условиях вивария. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. N 755). Вещества вводили животным в виде водных растворов, а так же в виде водных взвесей с Твином-80. Исследуемые соединения сравнивали с субстанциями анальгина и диклофенака натрия (ICN, США).

Таблица 1

Лабораторный шифр и химическая формула исследуемых соединений

Лабораторный шифр Химическая формула Лабораторный шифр Химическая формула

1 2 3 4

АН- 1 WWCsH, а 4н»0Сг* СООН АН-25 Qr о^-о-^оон N c2h«..... HCl

АН-2 <рзНеОС4На АН—26 /-\ ,NOCOCeH,OCH3 { >1СН2СН2СЧ 4-' NH2 HCl

АН-3 Р CjHs-C-Qs^COOH 0 wO HCl АН-30 сзНвоад HCl

АН- 5 С2Н5—(X ^^C-CCHjO?) т 6яH,OCaHs |_|Q| АН-32 HOOC-^-O-l—f~S p с2н4ос2Н5 HCl

АН-12 CjH^ocjHe 2HCi АН-33 НзОО^зН.М^ TjT COOH C2H40C2H5 COOH

АН-15 CjHiOCsH, 2HCI АН-34 f<°0 N ¿2н,осги, COOH

АН-20 UQ HCI АН-35 HsCjO^i-CHi HCl

АН-23 /-Х ffoeoosHi (jKHjCHi HCl ta АН-39 /-^ ^OCOCeHiNOj ( NCHZCHZC. V-/ NH2 HCl

АН —71 ^нцосл ^.OOjH _ C4ZH7o035 АН-91 ¿iHiOCzHs HCl

Продолжение табл. 1

1 2 3 4

АН-90 ^эНвОСзНт Ejs43 ¿HiOCiHs HCI АН-93 ОСНэ б" ¿¡HjOCjHi СщНщОза

Первичное исследование анальгетических свойств соединений, содержащих пиперидиновый фрагмент, проводили в опытах на мышах при химическом раздражении [Witkin L.B. et al., 1961]. Противовоспалительное действие оценивали в опытах на крысах по тесту «экссудативный перитонит» [Гацура В. В., Саратиков А. С., 1977]. Выявленные при этом активные соединения сравнивали по обезболивающей эффективности с анальгином и диклофенаком натрия по тесту «уксусных корчей» при подкожном и внутрижелудочном введении в опытах на мышах, определяли ЭД5о и индекс широты фармакологического действия (ЛД50/ЭД50). В опытах на крысах исследовали анальгетическую активность при термическом (тесты «горячая пластинка» и «отдергивание хвоста») и механическом (метод Сангайло) раздражении [Сангайло Л. К. и др., 1958; Руководство по экспериментальному, (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2000; Eddy N., Leimbach В., 1954]. Влияние веществ на функции центральной нервной системы оценивали по наличие реакции Штрау-бе, ориентировочная реакция, спонтанная двигательная активность, координация движений, влияние на нормальную температуру тела, способность пролонгировать хлоралгидратовый сон и потенциировать мединаловый сон [Гацура В. В., 1974; Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2000].

При исследовании наиболее перспективного соединения (АН - 12) изучали его влияние на экссудативный (тест «каррагениновый отек») и пролифера-тивный (тест «фетровая гранулема») компоненты воспалительной реакции и гипералгезию воспаленной ткани, вызванную субплантарным введение карра-генина [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2000; Meier R. et al., 1950; Randall L.O., Selitto J., 1957; Winter C. et al., 1962]. Жаропонижающее действие АН - 12 при

лихорадочных состояниях изучали на модели дрожжевой лихорадки [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2000].

В опытах in vitro на изолированной кишке морской свинки при электростимуляции изучали характер взаимодействия АН - 12 с опиатными рецепторами в сравнении с морфином, а также влияние соединения АН - 12 на спазмо-генный эффект гистамина, серотонина и простагландина Е2 [Сюбаев Р. Д., Шварц Г. Я, 1986; Kosterlitz Н. W., Waterfield A.A., 1957].

Влияние соединения АН - 12 на сердечно-сосудистую и дыхательную системы исследовали в опытах на крысах при подкожном введении, способность оказывать повреждающее действие на слизистую оболочку желудка изучали при внутрижелудочном введении в остром эксперименте и при подкожном введении в субхроническом эксперименте (14 дней) [Любимова - Герасимова Р. М., 1968, Сюбаев Р. Д., Шварц Г. Я. и др., 1986].

Было изучено влияние АН - 12 на биохимические параметры крови и мочи крыс, а также на состав периферической крови животных при субхроническом подкожном введении (14 дней): определены активность ферментов (AST, ALT, а-амилаза, щелочная фосфатаза), концентрации холестерина, триг-лициридов, мочевины и содержание белка в сыворотке крови (колориметрическим методом с помощью стандартных наборов фирмы «Вектор-Бест») и содержание белка в суточной моче крыс (сульфосалициловым методом) на фото-электроколориметре КФК - 2 МП. Концентрацию хлоридов в моче и сыворотке крови животных определяли меркуриметрическим методом с помощью титрования [Колб В. Г., Камышников B.C., 1976; Крылов A.A., Кац А.М. и др., 1981].

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ «Statistica for Windows 4.3». Рассчитывали средние значения показателей (X) и стандартные ошибки среднего значения (±т). Достоверность-различий (<0,05) между группами определяли с помощью t-критерия Стьюдента, точного критерия Фишера и критерия U-

Вилкоксона-Манна-Уитни [Губдер Е. В., 1978; Медик В. А., Токмачев М. С. и Др., 2000].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Поиск соединения с анальгетической активностью неопиатного типа, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл

Первичное фармакологическое изучение 20 соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл, позволило выделить несколько групп:

1 группа - соединения, проявившие выраженное анальгетическое действие и вызвавшие у животных реакцию Штраубе: АН - 30,34;

2 группа - соединения, проявившие выраженное анальгетическое действие и не вызвавшие у животных реакцию Штраубе: АН - 2,71;

3 группа - соединения, проявившие анальгетическую и противовоспалительную активность и не вызвавшие у животных реакцию Штраубе: АН - 12, 20,91,93;

4 группа - соединения, проявившие противовоспалительное действие без анальгетической активности: АН - 15, 33,39,90;

5 группа - соединения малоактивные, либо не активные ни по одному из проведенных тестов: АН-1,3, 5, 23,25,26,32, 35.

Для более подробного изучения были выбраны соединения из 2 и 3 групп, проявившие выраженное анальгетическое или анальгетическое и противовоспалительное действие и не являющиеся высокотоксичными (АН - 12, 71, 91). Соединение АН - 2, несмотря на его токсичность - ЛД50 45 мг/кг, было оставлено для дальнейшего исследования в связи с его высоким обезболивающим потенциалом.

Сравнение эффективных доз и широты фармакологического действия при химическом раздражении (тест «корчей») соединений АН - 2, 12, 71, 91 показало, что по силе обезболивающего эффекта производные из ряда 3,7-диазабициюю[3.3.1]нонана - АН - 2, 71 и АН - 91 при подкожном введении превосходят препараты сравнения. Доза АН - 91 в 83,3 раза и 48,6 раз ниже, а

широта фармакологического действия в 13,9 и 107,9 раза больше, чем у анальгина и диклофенака натрия соответственно (табл. 2). Равноэффективная доза АН - 2 в 40,2 раза ниже, чем у анальгина и в 23,5 раза - чем у диклофенака натрия, а индекс широты терапевтического действия выше в 4,7 раза индекса диклофенака натрия и в 1,7 раза ниже, чем у анальгина. Комплекс соединения АН - 2 с |3-циклодекстрином - АН - 71 в 2,1 раза (анальгин) и в 1,2 раза (дик-лофенак натрия) более активен, чем препараты сравнения, но индекс широты фармакологического действия данного соединения в 5,8 раза ниже индекса анальгина.

При внутрижелудочном введении АН - 2 и АН - 71 их эффективные дозы значительно выше по сравнению с подкожным назначением. Равноэффек-тивные дозы АН - 2 и АН - 71 при внутрижелудочном введении в 21,4 и 4,8 раз выше, чем при подкожном. Соединение АН - 91 не активно при введении рег об. ЭД>о АН - 2 выше ЭД50 диклофенака натрия в 2,5 раз, но ниже ЭД50 анальгина в 5,4 раза, по безопасности АН - 2 уступает анальгину (в 13,9 раза) и диклофенаку натрия (в 18,1 раз) (табл. 3). АН - 71 в 10,8 раз менее эффективно, чем диклофенак натрия, и в 1,2 раза более активно, чем анальгин, но данное соединение уступает препаратам сравнения по широте фармакологического действия.

При сравнении эффективных доз АН - 2 и АН - 71 при подкожном введении оказалось, что комплекс (АН - 71) уступает комплексообразующему соединению (АН - 2) по эффективности в 19,3 раза, а по безопасности в 3,5 раза, несмотря на то, что его токсичность (250 мг/кг) в 5,6 раз ниже, чем у АН - 2 (ЛД50 45 мг/кг). При внутрижелудочном введении АН - 71 в 4,4 раза менее активно, чем исходное соединение (АН - 2).

Соединение АН - 12, производное из ряда пиперидина, при подкожном введении равноэффективно анальгину и уступает диклофенаку натрия в 1,9 раз. При внутрижелудочном введении эффективность АН - 12 выше, чем у анальгина в 1,9 раз и ниже эффективности диклофенака натрия в 7,2 раза. ЭД50 АН - 12 при подкожном и внутрижелудочном введении различаются в 1,4

раза. По широте фармакологического действия АН - 12 превосходит диклофе-иак натрия в 6,4 (подкожно) и в 2,0 раза (внутрижелудочно), а анальгин - в 2,7 раза при внутрижелудочном назначении.

Таблица 2

Анальгетическая активность, ЭД50 и широта фармакологического действия при химическом раздражении (тест «уксусных корчей») в опытах на мышах при подкожном введении_' _ _

Соединение (п=б) Степень анальгезии ЭД50, мг/кг Индекс широты фармакологического действия (ДЦ50/ЭД50), мг/кг

Доза, мг/кг Угнетение болевой чувствительности, %

АН-2 9,0 98,9* 1,45 (0,48-4,35) -31,00

4,5 75,2*

2,25 57,1*

0,45 30,4*

АН-12 140,0 84,4* 64,00 (38,1-107,5) 42,19

70,0 51,9*

35,0 36,3"

АН-71 50,0 87,4* 28 (16,97-46,2) -8,93

25,0 41,4*

12,0 3,6

АН-91 25,0 62,8* 0,7 (0,21-2,38) «714,29

10,0 60,7*

2,0 67,0*

0,5 42,9*

од 17,8

Анальгин 100,0 93,3* 58,3 (29,1-116,7) 51,46

50,0 49,2*

25,0 12,3

Диклофенак натрия 80,0 78,5* 34 (19,1-60,5) 6,62

40,0 58,4"

20,0 35,0*

Примечание: - различие с контролем статистически достоверно по критерию и-Вилкоксона-Маняа-Уитни при р<0,05 для таблиц 2,3; п- количество животных в группе для таблиц 2,3,4, 5,6,7,9.

Таблица 3

Анальгетическая ативность, ЭД59 и широта фармакологического действия при химическом раздражении (тест «уксусных корчей») в опытах на мышах при внутрижелудочном введении___

Соединение (п=6) Степень анальгезии ЭД50, мг/кг Индекс широты фармакологического действия (ЛД50/ЭД50), мг/кг

Доза, мг/кг Угнетение болевой чувствительности, %

АН —2 40,0 67,8* 31,0 (14,1-5-68,2) =1,5

25,0 29,0

9,0 33,9"

АН-12 300,0 87,0" 90 (43,9-184,5) 55,5

75,0 25,0

40,0 24,0

15,0 3,8

АН- 71 200,0 61,4* 135 (76,7-237,6) -1,9

100,0 39,6*

50,0 8,7

АН-91 100,0 16,0 Не активно

20,0 12,0

10,0 16,5

5,0 14,8

2,0 18,0

Анальгин 400,0 88,3* 167,9 (87,2+323,4) 20,8

300,0 60,0*

200,0 41,3*

100,0 28,2

50,0 22,4

25,0 11,7

Диклофенак натрия 74,0 87,0" 12,5 (4,81-32,5) 27,2

37,0 62,0*

18,5 50,0"

9,25 55,0"

2,0 16,0

С целью выявления среди наиболее активных соединений перспектив-

ного анальгетика проводили их сравнение по широте терапевтического действия. В опытах на мышах при химическом раздражении показано, что наибольшей широтой действия при подкожном введении обладает АН - 91, превосходя по этому показателю АН - 2 (в 23,0 раз), АН -12 (в 16,9 раза) и АН - 71 (в 79,9

раза). АН - 12, уступающее по широте терапевтического действия АН - 91, превосходит АН - 2 в 1,4 раза, а АН - 71 - в 4,7 раза. При внутрижелудочном назначении наибольшей безопасностью обладает соединение АН - 12, его индекс выше индексов АН - 2 и АН - 71 в 37,0 и 29,2 раза. Сравнение индекса широты фармакологического действия при подкожном и внутрижелудочном путях введения показало, что у АН - 12 эти показатели отличаются незначительно (в 1,3 раза), а у АН - 2 и АН - 71 в 20,7 и 4,7 раза соответственно.

Таким образом, среди изученных соединений, содержащих пиперидино-вый цикл, соединение АН - 12 является наиболее перспективным, так как оно малотоксично, анальгетически активно, имеет наибольший индекс широты терапевтического действия в эксперименте и обладает противовоспалительным действием, выявленном при первичном исследовании по тесту «экссудативный перитонит».

Исследование Фармакологической активности, механизма действия и возможных побочных эффектов ' наиболее перспективного соединения из ряда производных пиперидина-АН-12

Изучение влияние соединения АН - 12 на гипералгезию воспаленной ткани показало, что по анальгетическому эффекту АН - 12 уступает диклофе-наку натрия в 6,1 раз и превосходит анальгин в 10,7 раз, при этом индекс широты фармакологического действия соединения АН - 12 превосходит препараты сравнения в 3,4 и 14,6 раза соответственно (табл. 4).

Таблица 4

Эффективные дозы (ЭД50) и ширрта фармакологического действия (ЛД50/ЭД50) при механическом раздражении воспаленной ткани соединения АН - 12, аналь-

гина, диклофенака натрия 'крысы)

Соединение (п=6) ЭД50, мг/кг подкожно ДЦя/ЭД» .

АН-12 22,5 (7,0-72,0) >200

Анальгин 240,0 (88,9+648,0) 13,75

Диклофенак натрия • 3,7(1,4-9,6) 59,46

Доза соединения АН -12, вызывающая уменьшения отека, вызванного введением каррагенина, на 50 % равна ЭД50 анальгина и уступает ЭД50 дикло-фенака натрия в 4,6 раза (табл. 5). Фармакологический индекс АН - 12 по данному виду активности превосходит препараты сравнения в 1,3 (анальгин) и 3,4 (диклофенака натрия) раза. Помимо этого, у соединения АН - 12 отмечено влияние на пролиферативный компонент воспалительной реакции. В отличие от анальгина и диклофенака натрия, АН - 12 в эквивалентной дозе (1/5 от ЛД50) уменьшало образование грануляционной ткани на 59,8 % по сравнению с контрольными животными (табл. 6).

Таблица 5

Эффективные дозы (ЭД50) и широта фармакологического действия (ЛД50/ЭД50) по тест «каррагениновый отек» (экссудативный компонент воспалительной реакции) соединения АН - 12, анальгина, диклофенака натрия (крысы)_

Соединение (п=6) ЭД50, мг/кг ЛД50/ЭД50

АН-12 36(10,9-118,8) 125

Анальгин 35,00(21,21-57,75) 94,29

Диклофенак натрия 7,80 (1,93^12,75) 28,21

Таблица 6

Влияние соединения АН - 12, анальгина, диклофенака натрия на пролиферативный компонент воспалительной реакции (тест «фетровая гранулема») (крысы) __ ' __

Соединение Доза, мг/кг п Уменьшение образования пролиферативной ткани по отношению к контролю, %

АН-12 200 7 59,80*

Анальгин 200 7 -30,13

Диклофенак натрия 40 5' 37,24

Примечание: #- различие с контролем статистически достоверно по критерию и Вилкоксо-на-Манна-Уитни при р<0,05. Изучение способности соединения АН - 12 влиять на лихорадку, вы-

званную введением суспензии дрожжей, показало, что доза АН - 12, вызывающая понижение температуры тела при лихорадочном состоянии на 1° и более в 1,8 раза и в 2,1 раз выше, чем у анальгина и диклофенака натрия (табл. 7). Широта терапевтического действия АН - 12 по данному виду биологической

активности превосходит диклофенак натрия в 9,8 раз и уступает анальгину в 1,3 раза.

Таблица 7

Эффективные дозы (ЭД50) и широта фармакологического действия (ЛД50/ЭД50) по тесту «дрожжевая лихорадка» соединения АН - 12, анальгина, диклофенака натрия (крысы)__|__

Соединение(п=6) ЭД5о, мг/кг. ДД50/ЭД50

АН-12 115 (63,2+209,3) 39,13

Анальгин «65 « 50,77

Диклофенак натрия 55 (41,7+72,6) 4,00

Токсическое действие соединения АН - 12 в опытах на крысах при подкожном введении выражено слабее, чем у препаратов сравнения. Так, токсическая доза АН - 12 (ЛД50 > 4500 мг/кг) превосходит дозу диклофенака натрия (ЛД5о 220 мг/кг) в 20,5 раз, а анальгина (ЛД50 3300 мг/кг) - в 1,4 раза. Токсичность АН - 12 (ЛД50 2700 мг/кг) при подкожном введении мышам приблизительно равна ЛД50 анальгина (ЛД50 3000 мг/кг) и в 7,1 раза и 12,0 раз ниже, чем суточная (380 мг/кг) и двухнедельная (225 мг/кг) летальные дозы диклофенака натрия. При внутрижелудочном назначении мышам ЛД50 АН - 12 более 5000 мг/кг, что значительно больше ЛД50 анальгина (3500 мг/кг) и диклофенака натрия (340 мг/кг).

В опытах in vitro показано, что в основе анальгетической активности соединения АН - 12 (МО-7 моль) лежит неопиатный механизм действия, так как при добавлении его в среду инкубации органа при электростимуляции соединение не влияло на амплитуду сокращений отрезка кишки морской свинки (увеличение амплитуды по отношению к исходной на 10,3 %), в отличие от эталонного опиатного анальгетика - морфина в той же концентрации (уменьшение амплитуды сокращений по отношению к исходной на 52,15%).

В тоже время, АН - 12 ингибировало сокращения отрезка кишки, вызванные введением в кювету с изолированным органом таких веществ, как простагландин Ег (МО-7 моль),' серотонин (2*10"6 моль) и гистамин (1 * 10"7 моль) (табл. 8). Препараты сравнения (анальгин, диклофенак натрия) в дозе 5* 10"5 не оказывали существенного влияния на сокращения подвздошной киш-

ки, вызванные гистамином и серотонином. Диклофенак натрия ингибировал сокращения отрезка изолированного органа, вызванные введением в среду инкубации простагландина Е2, что согласуется с литературными данными [Сюба-ев Р. Д., Шварц Г. Я., 1986]. При сравнении ингибирующих концентраций соединения АН - 12 видно, что выраженность антагонистической активности в отношении серотонина (ИК50 2«10"5М) и простагландина Е2 (ИК50 2,5*10"5М) относительно равна, а в отношении гистамина (ИК50 4,5«10"5М) - в 2,3 раза и в 1,8 раз меньше, чем к серотонину и простагландину Ег-

Таблица 8

Влияние соединения АН - 12, анальгина и диклофенака натрия на амплитуду сокращений отрезка изолированной подвздошной кишки морской свинки, вызванных введением в кювету гистамина, серотонина и простагландина В2

Соединение, концентрация в кювете, М (п=5) Изменение амплитуды сокращений, вызванных

Гистамином, МО"7 моль Серотонином, 2*10'7 моль Простагландином Ег, 1»10'7 моль

Контроль, диет, вода, 0,5 мл -17,00±1,49 -9,40±8,48 +5,30±0,92

АН-12, 5*10"5 моль -67,42±3,42* -94,44±4,41* -54,18±1,99*

Анальгин, 5*10"5 моль -19,2±8,1' +38,00±10,0* -7,80±5,30*

Диклофенак натрия, 5«10"5 моль -18,05± 2,01 +3,0±1,00 -86,30±2,33*

Примечание: * - различие с контролем статистически достоверно по ^критерию Стью-

дентапри р<0,05; п- количество измерений в каждой серии опытов.

Таким образом, наличие обезболивающего действия на невоспаленную

ткань и отсутствие ингибирующего влияния на сокращения отрезка изолированной подвздошной кишки в условиях электростимуляции позволяет отнести соединение АН - 12 к неоплатным анальгетикам, а присутствие у него аналь-гетического эффекта на воспаленной ткани, неспецифической противовоспалительной активности и жаропонижающего эффекта - к нестероидным противовоспалительным препаратам.

Изучение основных побочных эффектов ненаркотических анальгетиков: ульцерогенного, гепато- и нефротоксического, а также влияния на дыхательную

и сердечно-сосудистую системы проводили в опытах на крысах как в остром эксперименте, так и при субхроническом введении.

Сравнение ульцерогенного действия диклофенака натрия и соединения АН - 12, показало, что УД50 соединения АН - 12 - 2500 мг/кг находится в субтоксическом диапазоне доз, что свидетельствует о большей безопасности и меньшем гастротоксическом действии АН - 12 по сравнению с эталонным препаратом (УД50 диклофенака натрия - 48 мг/кг). При субхроническом подкожном введении АН - 12 в дозе, превосходящей терапевтическую (ЭД95), у животных не обнаружено значительных изменений слизистой оболочки желудка. Диклофенак натрия в эквивалентной дозе вызывал эрозивные изменения и образование язв слизистой. Следовательно, ульцерогенное действие АН - 12 в остром эксперименте обусловлено, вероятнее всего, локальным действием на слизистую оболочку (соединение представляет собой гидрохлорид), а не системным воздействием на организм.

Соединение АН - 12 в остром эксперименте не оказывало влияние на частоту дыхания, артериальное давление, частоту сердечных сокращений и показатели ЭКГ ненаркотизированйых животных. Патогенного действия на частоту дыхания, выделительные способности почек и артериальное давление при субхроническом введении также не обнаружено.

Биохимический анализ сыворотки крови крыс после двухнедельного подкожного введения АН - 12 и диклофенака натрия показал, что оба препарата обладают гепатотоксичностью (табл. 9). Многими авторами отмечается, что токсическое действие ненаркотических анальгетиков на печень в основном выражается в изменении активности ферментов, в частности, увеличении активности аминотрансфераз (ALT и AST), щелочной фосфатазы и а - амилазы, помимо этого отмечается холест'аз и нарушение липидного обмена [Муравьев Ю. В., Осипова А. А. и др., 2002]. В литературе имеются данные о том, что диклофенак натрия вызывает типичные признаки холестаза, а при длительном приеме может вызывать неспецифический гепатит [Кукес В. Г., Сычев Д. А., 2002].

Таблица 9

Биохимические показатели сыворотки 1фови и суточной мочи крыс при субхроническом введении (14 дней) .соединения АН - 12 (100 мг/кг) и диклофена-

Показатели (Х±ш) Контроль АН-12 Диклофенак натрия

Сыворотка крови

Активность AST, моль/(чхл) 1,53±0,049 2,27±0,198* 1,58±0,093

Активность ALT, моль/(чхл) 0,54±0,077 0,78±0,098 0,52±0,086

Активность щелочной фосфа-тазы, Е/л 288,4±21,36 297,3±29,96 180,00±11,49*

Мочевина, ммоль/л 5,50±0,217 5,20±0,4П 3,9±0,173

Холестерин, г/л 1,50±0,085 2,60±0,262* 2,4±0,085*

Триглицириды, г/л 0,91±0,078 2Д6±0,726* 0,68±0,057

Концентрация С1, ммоль/л 104,4±1,929 107,0±1,762 108,1 ±1,483

Активность амилазы, Е/л 391,1±11,28 432,0±16,31* 325,1±20,27

Белок, г/л 64,20±1,941 56,9±1,103* 57,5±0,775*

Суточная моча

Спонтанный диурез за 24 часа, мл 5,000±0,520 4,000±0,527 4,900±0,353

Относительная плотность мочи, кг/л 1,017±0,002 1,034±0,005 1,014±0,002

Концентрация белка в моче, г/л 0,394±0,089 0,180±0,029* 0,342±0,088

Общее содержание бежа в моче, мг 1,837±0,362 0,665±0,085* 1,623±0,393

Концентрация С1" в моче, моль/л 40,330*3,938 79,98±11,520 19,600±2,359*

Общее содержание СГ в моче, моль 0,201±0,028 0,301±0,035 0,096±0,013*

Примечание: *- различие о контролем статистически достоверно по t-критерию Стьюдента при р<0,05. Изменения в биохимических параметрах крови крыс при назначении

АН - 12 свидетельствуют о его токсическом действии на печень. Так, было отмечено увеличение активности AST по сравнению с контролем в 1,5 раза и ак-

тивности амилазы в 1,2 раза, что находится на самой верхней границе физиологической нормы [Трахтенберг И. 'М., Сова Р. Е. и др., 1991], в 1фови увеличено, содержание холестерина и триглициридов. Достоверное уменьшение концентрации общего белка в сыворотке крови крыс и суточной моче указывает на изменения в белковом обмене. При введении диклофенака натрия наблюдалось увеличение концентрации холестерина и снижение концентрации общего белка, но при этом уменьшалась активность щелочной фосфатазы. В моче у животных, получавших диклофенак натрия, значительно снижена концентрация и общее содержание хлора, что указывает на нарушение водно-солевого баланса, а так же на общие выделительные функции почек (табл. 9).

При анализе показателей периферической крови у крыс, получавших соединение АН - 12 в течение 14 дней, не замечено значительных отклонений в содержании форменных элементов, но в лейкоцитарной формуле было снижено количество эозинофилов, как и у животных, которым назначали диклофенак натрия.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований позволяют сделать вывод о эффективности поиска новых обезболивающих средств не только среди производных пиперидина, но и других групп соединений, содержащих пиперидиновый фрагмент. Создание комплексов соединений с циклодекстрином позволяет снизить токсичность комплексообразующих соединений. Наиболее эффективным ненаркотическим анальгетиком с противовоспалительной активностью и наименьшим побочным действием является производное из ряда пиперидина - АН -12.

В Ы ВОДЫ

1. Среди 20 изученных соединений, содержащих в своей структуре пиперидиновый цикл, выявлено 7 соединений с выраженным обезболивающим действием, из которых: 2 (АН - 30, 34) - с анальгетическим действие опиатного типа; 2 (АН - 2, 71) - с анальгетическим действием неопиатного типа; 3 (АН -12,91,93) - с обезболивающим и'противовоспалительным эффектами.

2. Анальгетическая активность соединений из ряда производных 3,7-диазабицикло [3.3.1]нонана наиболее выражена при подкожном введении, при введении внутрижелудочно обезболивающее действие соединений АН - 2, 71,91 либо незначительно (АН - 2, АН - 71), либо не проявляется (АН - 91).

3. Создание комплексов с р-циклодекстрином позволяет уменьшить токсичность соединения: ЛД30 АН - 2 - 45 мг/кг, а у его комплекса с |3-циклодекстрином АН - 71 - ЛД50 250 мг/кг, при этом сохраняется биологиче-" екая активность комплексообразующего соединения.

4. Высокой анальгетической эффективностью при химическом и термическом раздражении обладает соединение АН - 12, производное пиперидина. Соединение АН - 12 равноэффективно либо превосходит по своим анальгетическим и противовоспалительным эффектам анальгин и незначительно уступает диклофенаку натрия, превосходя препараты сравнения по широте фармакологического действия. Жаропонижающая активность АН - 12 ниже таковой препаратов сравнения, но индекс широты фармакологического действия выше, чем у диклофенака натрия.

5. Анальгетический эффект АН - 12 опосредуется за счет антагонистической активности в отношении гистамина, серотонина, простагландина Е2 и не связан с взаимодействием- с опиатными рецепторами.

6. Влияние соединения АН - 12 на слизистую оболочку желудка выражено в значительно меньшей степени, чем у диклофенака натрия. Патогенного влияния в остром эксперименте в дозе 1/5 от ЛД50 на сердечнососудистую, дыхательную и выделительную системы у соединения АН - 12 не обнаружено.

7. При субхроническом введении показано, что соединение АН -12, как и диклофенак натрия, в дозах, превосходящих терапевтические (ЭД95), может оказывать негативное влияние на функции печени, белковый и липид-ный обмен в организме животного.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Поиск анальгетиков среди новых производных пиперидина / В со-авт. с К. Д. Пралиевым, Л. М. Моисеевой, Г. С. Ахметовой, Ж. Н. Хлиенко, М. М. Лукьяновой, Е. И. Ворониной // Клинические и теоретические аспекты острой и хронической боли: Тезисы докладов Российской научно - практической конференции с международным участием. - Нижний Новогород, 2003. - С. 22 -23.

2. Новые ненаркотические анальгетики в ряду производных пиперидина, 3,7 - диазабицикло [3.3.1]цонана и пропиамидоксима / В соавт. с Л. М. Моисеевой, М. С. Лукьяновой, Е. И. Ворониной //Химия и применение природных и синтетических биологически активных соединений: Труды Международной научной конференции. - Алматы, 2004. - С.438-441.

3. Новые О-ароил-р-аминопромиоамйдоксимы с нейрофармакологи-ческой активностью / В соавт. с К. Д. Пралиевым, Л. А. Каюковой, А. Л. Ахело-вой, Г. М. Пичхадзе, Д. М. Кадыровой, Л. М. Моисеевой, М. С. Лукьяновой // Химия и применение природных и синтетических биологически активных соединений: Труды Международной научной конференции. - Алматы, 2004. - С. 224 - 226. ,

4. Новое анальгезирующее и противовоспалительное средство / В соавт. с Л. М. Моисеевой, К. Д. Пралиевым, Л. А. Каюковой, М. С. Лукьяновой // III Российский конгресс по патофизиологии. - М., 2004. - С. 32 - 33.

5. Поиск новых ненаркотических анальгетиков / В соавт. с Л. М. Моисеевой, М. С Лукьяновой, К. Д. Пралиевым, Т. К. Искаковой, Л. А. Каюковой, В. К. Ю, Г. С. Ахметовой // XII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». - М., 2005. - С. 685.

6. К вопросу о влиянии нового нестероидного противовоспалительного препарата на пищеварительную систему //Научные труды I Съезда физиологов СНГ / Под ред. Р. И. Сепиашвили. - Т. 2. - М. : Медицина - Здоровье, 2005.-С. 176.

7. Синтез и фармакологическая активность 1-(2-гидроксиэтил)-4- , карбокси-4-оксипиперидина и его производных / В соавт. с А. К. Амантаевой, Г. С. Ахметовой, В. К. Ю, К. Д. Пралиевым, С. Ж. Пралиевым, JI. М. Моисеевой, М. С. Лукьяновой // Хим. журнал Казахстана. - 2005. - № 2. - С. 153 -162.

8. Купирование болевого синдрома при критических состояниях новым ' анальгетиком из ряда пиперидинов / В соавт. с Н. Н. Михайловой, М. С. Лукьяновой // Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. -Новокузнецк, 2005. - С. 286 - 290.

9. Поиск новых ненаркотических анальгетиков среди производных 3,7-диазабицикло[3.3.1]нонана/В соавт. с Л. М. Моисеевой, М. С. Лукьяновой // тезисы докладов Российской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы острой и хронической боли» // Патогенез. - 2005. - Т.З, № 1. - С. 18-19.

10. Исследование токсичности и фармакологической активности комплексов включения с (í-циклодекстрином в сравнение с комплексообразующи-ми соединениями / В соавт. с М. С. Лукьяновой // Технологии живых систем. -2006. -Т.З, №4.-С. 43 - 47.

Подписано в печать 20.02.2007 г. Формат 60x80 1/16

Бумага книжно-журнальная, усл. п. л. - 1,6 _Тираж 100 экз._

Редакционно-издательский отдел КузГПА 654027, г. Новокузнецк, ул. Лазо