Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Производные бензимидазола - модуляторы рецепторов биологически активных веществ

На правах рукописи

ЧЕРНИКОВ Максим Валентинович

ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗИМЙДАЗОЛА - МОДУЛЯТОРЫ РЕЦЕПТОРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

14 00 25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Волгоград 2008

003164081

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский

университет Росздрава» и ГУ «Волгоградский научный центр Российской академии медицинских наук и Администрации Волгоградской области»

Научный консультант Заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Спасов Александр Алексеевич

Официальные оппоненты

1 Член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Галенко-Ярошевский Павел Александрович

2 Доктор медицинских наук, профессор Мирзоян Рубен Симонович

3 Доктор медицинских наук, профессор Тюренков Иван Николаевич

Ведущая организация

ГОУ ВПО «Московская медицинская академия имени И М Сеченова Росздравг

Защита состоится «1%» рю€,$1я>о\уАЛ 2008 г. вуборч. на заседании Диссе тационного Совета Д 208 008 02 ГОУ ВПО «Волгоградский государственный м< дицинский университет Росздрава» (400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава»

Автореферат разослан « 1Т"» О-М. & 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,

профессор А Р Бабаева

Актуальность проблемы.

Известно, что более половины всех зарегистрированных лекарственных средств, реализуют свой эффект посредством действия на рецепторы биологически активных веществ, в частности суперсемейства G-протеин сопряженных рецепторов (Cavasotto С N et al, 2003, Elefsimoti A L et al, 2004)

Потребность в новых эффективных и безопасных лекарственных средствах поддерживает повышенный интерес к поиску новых лигандов известных рецепторов (Закусов ВВ, 1973, Аничков СВ, 1982, Вальдман АВ, Александровский Ю А , 1987, Ковалев Г В , Тюренков И Н, 1989, Середенин СБ и др, 1998, 2002, Харкевич Д А , 1998, Сергеев П В , Шимановский Н Л , Петров В И , 1999, Елисеев В В , Сапронов Н С , 2000, Зефирова О Н, Зефиров Н С , 200], Воронина Т А , Середенин С Б , 2002, Мирзоян Р С , 2003, Васильев П М , Спасов А А , 2006)

Исследования в области геномики, протеомики и биоинформатики позволили изучить структурные и функциональные особенности некоторых известных рецепторов, однако, до сих пор точно не выяснено строение функционально активных участков целого ряда мембранных рецепторных образований, а так же фарма-кофорных дескрипторов их агонистов и антагонистов (Сергеев П В Шимановский Н Л , Петров В И , 1999, Комиссаров И В , 2001, Karchm R et al, 2002, Knsten L et al, 2002, Кубиньи Г, 2006)

Известно, что подавляющее количество веществ, селективно взаимодействующих с рецепторами биологически активных веществ, являются производными циклических азотсодержащих гетеросистем, к которым относятся производные бензимидазола Так, например, описаны бензимидазолы - антагонисты гистамино-вых Не (Cuberes М R et al, 1997, Kobayashi Т et al, 1998, Спасов А А и др , 2000, 2001), H2- (Katsura Y et al, 1992, Nawrocka W , 1996), H3- (Мог M et al, 2004, Rivara M et al, 2005) и Н4-рецепторов (Terzioglu N et al, 2004), парциальные aro-нисты серотониновых 5-HTiA- (Lopez-Rodriguez ML et al, 2003, 2004), антагонисты 5-HT3- (Fujikawa M et al, 2001, Venkataraman P , et al, 2002, Cooper M et al, 2002, Lopez-Rodriguez ML et al, 2003, 2004), агонисты и антагонисты 5-HT4-рецепторов (Lopez-Rodriguez ML et al, 2002, 2003, Lelong V et al 2003)

Наряду с данными литературы, результаты предварительных исследований также свидетельствуют, что производные бензимидазола обладают различными видами фармакологической активности, в том числе и рецепторно опосредованными Учитывая вышесказанное, к производным бензимидазола вполне применимо определение «привилегированные структуры», введенное в научный оборот за последние несколько лет (Muiler G, 2003, Kamal A et al, 2006, Leach A R et al, 2006)

Данный факт позволяет считать актуальным дальнейшее изучение конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола на предмет взаимодействия с мембранными рецепторными структурами, относящимися к различным рецепторным семействам

Диссертационная работа выполнена в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» Тема утверждена на заседании Ученого Совета ВолГМУ (протокол №10 от 14 апреля 2004 г) и включена в план НИР

Целью настоящего исследования является изучение способности производных бензимидазола к функциональному взаимодействию с мембранными рецепторами и обоснование возможности использования данных веществ для создания новых лекарственных средств

Основные задачи исследования:

1) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к гистаминовым Hp, Н2- и Нз-рецепторам,

2) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к серотониновым 5-НТ2- и 5-ШУрецепторам,

3) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к пуриновым Р2Угрецепторам,

4) анализ зависимости между химической структурой и функциональной активностью исследованных производных бензимидазола по отношению к различным типам рецепторов биологически активных веществ,

5) анализ зависимости между физико-химическими свойствами и функциональной активностью исследованных производных бензимидазола по отношению к различным типам рецепторов биологически активных веществ,

6) разработка рекомендаций по оптимизации направленного синтеза и поиска веществ, модуляторов функции рецепторов биологически активных веществ,

7) углубленное доклиническое изучение наиболее активных соединений на моделях т vitro и in vivo с целью обоснования перспективы создания на их основе новых лекарственных препаратов

Научная новизна.

Впервые изучена способность 136-ти новых веществ - производных бензимидазола, взаимодействовать с рецепторами биологически активных веществ, относящихся к различным рецепторным семействам, и модулировать их функциональную активность на различных моделях in vitro и in vivo

Проведен анализ зависимости между структурой, физико-химическими свойствами и функциональной активностью, в том числе и с использованием компьютерных технологий, выделены дескрипторы, определяющие влияние веществ из группы производных бензимидазола, на функции различных G-протеин сопряженных и ионотропных рецепторов биологически активных веществ

Впервые изучены гастропротективные свойства конденсированного производного бензимидазола с Нг-антагонистичесокй активностью под лабораторным шифром РУ-64, на модели геликобактероподобных повреждений слизистой оболочки желудка лабораторных животных

Проведено доклиническое изучение фармакодинамических свойств конденсированного производного бензимидазола под лабораторным шифром РУ-63, проявившего выраженные антагонистические свойства по отношению к серотони-новым 5-ШУрецепторам

Выполнены доклинические исследования фармакодинамических свойств конденсированных производных бензимидазола под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722, проявивших выраженные антагонистические свойства по отношению к пуриновым Р2 Y [-рецепторам Обоснована возможность создания новых ан-

тиагрегантных и антитромботических средств с принципиально новым механизмом антитромбоцитарного действия

Теоретическая и практическая значимость.

Результаты комплексного анализа химической структуры, физико-химических свойств исследуемых соединений и их способности модулировать функциональную активность гистаминовых Нь Н2, Н3, серотониновых 5-НТ2, 5-НТз и пуриновых Р2У|-рецепторов, позволяют расширить представления о дескрипторах химических соединений, ответственных за функциональное взаимодействие с соответствующими рецепторами

На основе результатов анализа зависимости между структурой и функциональной активностью исследованных соединений по отношению к гистаминовым Нь Нг, Н3, серотониновым 5-НТ2, 5-НТз и пуриновым Р2У ¡-рецепторам, разработаны рекомендации по направленному синтезу и поиску веществ, модуляторов функции вышеуказанных рецепторов, что позволит оптимизировать выявление новых субстанций с данными свойствами

Результаты доклинического изучения соединения с Н2-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-64, проявляющего выраженные антисекреторные и противоязвенные свойства, позволяют считать перспективным создание на его основе нового антисекреторного противоязвенного средства

Результаты доклинического изучения соединения с 5-ШУ антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-63, проявляющего выраженные противорвотные, транквилизирующие и обезболивающие свойства, свидетельствуют о перспективности создания на его основе средства для терапии цитотоксической рвоты, тревожных и аффективных расстройств и периферических болевых синдромов

Результаты доклинического изучения соединений с Р2Угантагонистической активностью под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722, проявляющих выраженные антиагрегантные и антитромботические свойства, позволяют рассматривать данные соединения в качестве основы для создания новых антиагрегантных и антитромботических средств

Положения, выносимые на защиту.

1 Вещества, относящиеся к производным бензимидазола, а именно Ы1- и

замещенным имидазо[1,2-а]бензимидазола, Ы - и N-замещенным 2,3-

дигидроимидазо[1,2-а]бензимидазола, ]Ч4-замещениым 1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, И1-замещенным 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенным бензимидазола и М'Дч^-замещенным 2-иминобензимидазолина, способны проявлять свойства лигандов гистаминовых Нг, Н2- и Н3-, серотониновых 5-НТ2- и 5-НТ3-, а также пуриновых Р2Угрецепторов

2 Наиболее перспективными для дальнейшего изучения являются следующие группы дериватов бензимидазола - для поиска новых веществ с Нг, 5-НТ?- и 5-ШУантагонистической активностью - производные М9- имидазо[1,2-а]бензимидазола, для поиска новых веществ с Н2-антагонистическими свойствами - как производные Т\т9-имидазо[1,2-а]бензимидазола, так и - Ы4-1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, для поиска новых веществ с Нз-агонистической активностью -все типы трициклических производных - №-, И1- имидазо[ 1,2-а]бензимидазола и Кт4-1,2,4-триазоло[ 1,2-а]бензимидазола, для поиска новых веществ с Р2УГ антагонистическими свойствами - производные И1- имидазо[1,2-а]бензимидазола

3 Соединение с Н2-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-64 проявляет выраженные антисекреторные и противоязвенные свойства и является перспективной основой для создания нового антисекреторного противоязвенного средства

4 Соединение с 5-НТ3-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-63 обладает выраженными противорвотными, транквилизирующими и обезболивающими свойствами, что позволяет считать его перспективной основой для создания лекарственных средств для терапии цитотоксической рвоты, тревожных и аффективных расстройств и периферических болевых синдромов

5 Соединения с Р2У]-антагонистической активностью под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 проявляют выраженные антиагрегантные и антитромботические свойства, позволяющие рассматривать их в качестве основы для создания новых антиагрегантных и антитромботических средств

Реализация результатов исследования.

Рекомендации, разработанные на основе выявленных закономерностей между соответствующими видами рецепторной активности производных бензимида-зола и их химической структурой, используются при синтезе новых веществ в НИИ фармакологии ВолГМУ, НИИ физической и органической химии Южного федерального университета

Система методических подходов к изучению и анализу рецепторной активности новых веществ применяется при проведении исследований в лаборатории экспериментальной фармакологии ВНЦ РАМН и ABO

Результаты работы включены в лекционные курсы на кафедре фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ, на кафедрах фармакологии Кубанского, Саратовского и Ростовского государственных медицинских университетов

Публикации и апробация рабо гы

По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 1 монография Материалы диссертации докладывались и обсуждались на IX научно-практической конференции по созданию и апробации новых лекарственных средств «Лекарства - человеку», Минск, Беларусь, 1999, Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии», Санкт-Петербург, 1999, 55-й и 56-й региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров, Пятигорск, 2000, 2001, Второй международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2001, Научно-практической конференции, посвященной 35-летию фармацевтического факультета «Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики», Курск, 2001 II Съезде Украинского общества нейронаук, Донецк, Украина, 2002, II Съезде Российского Научного Общества Фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии», Москва, 2003, Научной конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университета «Актуальные проблемы фармакологии», Барнаул, 2003, 8-tii ECNP Regional Meeting Moscow Russia, 2005, 4-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувстви-

тельности к психотропным средствам», Москва ГУ НИИ фармакологии РАМН им В В Закусова, 2006, Всероссийской конференции с международным участием «Новые информационные технологии в медицине», Волгоград, 2006, Третьей Международной конференции «Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов», посвященная памяти проф А Н Коста, Черноголовка, 2006, XÍV национальном конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2007. Fourth International Symposium on Computational Methods m Toxocology and Pharmacology Integiatmg Internet Recources, Moscow, 2007, III Съезде Фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007 Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 267 страницах машинописного текста, иллюстрирована 24 таблицами, 32 рисунками, состоит из введения, обзора литературы (глава I), экспериментальной части (главы II-VI), обсуждения результатов (глава VII), выводов и приложения Список литературы включает 72 отечественных и 294 иностранных источника

Материалы и методы исследования.

Исследуемые вещества были представлены конденсированными и некон-денсированными производными бензимидазола, а именно

r1

I

п

III

r1

IV

V

VI

R'

н

VII

VIII

N9- замещенными имидазо[1,2-а]бензимидазола (I) - 59 соединений, N1-замещенными имидазо[1,2-а]бензимидазола (II) - 19 соединений, Ы9-замещенными 2,3-дигидроимидазо[1,2-а]беязимидазола (П1) - 7 соединений. ^-замещенными ¡,2,4-триазоло[2,5-а]бензямидазола (IV) - 3 соединения, N'-замещенными 2,3-дигидроимидазо[1,2-а]бензимидазола (V) - 10 соединений, N'-замещенными 2-аминобензимидазола (VI) - 11 соединений, 2,5-замещенными бензимидазола (VII) - 13 соединений и N',N3-замещенным 2-иминобензимидазолина (VIII) - 14 соединений Все соединения синтезированы в научно-исследовательском институте физической и органической химии (НИИФОХ) Южного федерального университета' В экспериментах m vitro были использованы гистамина дигидрохлорид (SIGMA, США), димаприта дигидрохлорид (ICN Biomedicals, США). R-(-)-a-метилгистамина дигидрохлорид (ICN Biomedicals, США), ацетилхолина хлорид (SIGMA, США), адреналина гидрохлорид ("Sigma', США), коллаген ("Sigma', США), 5-гидрокситриптамина гидрохлорид (серотонина гидрохлорид) (SIGMA, США), а-метил-5-гидрокситриптамина малеат (ICN Biomedicals, США), динат-риевая соль аденозин-5-дифосфорной кислоты (АДФ) («Реанал», Венгрия), дифен-гидрамина гидрохлорид (SIGMA, США), циметидин (SIGMA, США), атропина сульфат (SIGMA, США), кетансерина тартрат (ICN Biomedicals, США), MDL 72222 (3-тропанил-3,5-дихлорбензоат)(К^ Biomedicals, США), Трописетрон (SIGMA, США), Reactive Blue 2 (Basilen Blue) (ICN Biomedicals, США)

В экспериментах in vivo были использованы гистамина гидрохлорид (SIGMA, США), пентагастрин (Олайн Фарма, Латвия), индометацин (ICN, США), преднизолон (Акрихин, Россия), дифенгидрамин (Димедрол, Ферейн, Россия), серотонина гадрохлорид (SIGMA, США), апоморфина гидрохлорид (SIGMA, США) и цисшитин («Лэяс - Фарма», Россия), а также препараты сравнения - циметидин (Гистодил, Гедеон Рихтер, Венгрия), фамотидин (ICN, США), ондансетрон (Лат-ран, НПЦ «Фармзащита», Россия), метоклопрамид (Церукал, AWD, Германия), трамадол (Трамал, Polpharma, Польша), трописетрон (Тропиндол, НПЦ «Фармзащита», Россия) диклофенак натрия (Диклофенак, ICN Pharmaceuticals, США) про-

'Выражаем искреннюю благодарность к х н , ведущему научному сотруднику В А Анисимо-

вой и к х н , старшему научному сотруднику Т А Кузьменко за предоставленные субстанции

веществ

9

медол (Московский эндокринный завод, Россия), диазепам (Реланиум, «Польфа», Польша), тиклопидин и клопидогрель (Sanofi-syntelabo, Франция)2

В фармакокинетических исследованиях использовали ацетонитрил «УФ-210» (Лекбиофарм, Россия), ß-глюкуронидаза и арилсульфатаза (Boehrmger Mannheun, Германия)

При исследовании влияния веществ на эффекты, опосредованные гистами-новыми Hь Н2, Н3 и серотониновыми 5-НТз-рецепторами регистрацию биологического ответа производили с использованием комплекса аппаратуры для работы на изолированных органах UGO BASILE (Италия) термостатируемую ванночку, изотонический датчик типа 7006 и самописец Unirecord 7050 При изучении влияния веществ на эффекты, связанные с активацией серотониновых 5-НТ2 и пуриновых P2Y]-рецепторов использовали лазерный анализатор малоуглового светорассеяния «Лайтскан» (Люмекс, Санкт-Петербург, Россия)

Влияние веществ на агрегацию тромбоцитов проводили на двухканальном лазерном анализаторе агрегации тромбоцитов НПФ «Биола» (Россия)

Регистрацию артериального кровотока проводили с помощью ультразвуко-во1 о дошшерографа «Минимакс-Допплер-К» («СП Минимакс», С -Петербург, Россия)

Для метода ВЭЖХ использовали жидкостной хроматограф «HEWLETT PACKARD» (США) серии 1050, колонка BIO-SIL ODS-5S (4*100) с размером частиц 5 мкм фирмы «BIO-RAD» (США)

Эксперименты выполнены на 550-ти половозрелых неинбредных морских свинках обоего пола массой 350-550 г, 1489-ти половозрелых неинбредных белых крысах обоего пола массой 180-440 г, 81-й белой неинбредной мыши обоего пола, массой 20-26 г, образцах плазмы крови 28-ми кроликов породы «Шиншилла» массой 4,0 - 4,5 кг, 5-ти беспородных собаках обоего пола массой 6,5 - 10,0 кг

Животные содержались в условиях вивария ВолГМУ с естественным световым режимом на стандартной диете лабораторных животных (ГОСТ Р50258-92) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите

2 Выражаем признательность компании «Sanofi-syntelabo» (Франция) за предоставленную с) бстанцию вещества клопидогрель

позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997), а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000 3-96 и 51000 4-96)

11i-гистаминоблокирующую активность соединений определяли на изолированной подвздошной кишке морской свинки (Блатгнер Р и др, 1983) Ы2-гистаминоблокирующую активность оценивали на изолированном правом предсердии морских свинок (Black JW et al, 1972) Влияние на гистаминовые Н3-рецепторы изучали на изолированной тощей кишке морской свинки (Vollinga R S et al, 1992) Влияние на серотониновые 5-ШУрецепторы исследовали на изолированных атропинизированных предсердиях морских свинок (Nishio Н et al, 1996) Влияние на серотониновые 5-НТ2 и пуриновые P2Y)-рецепторы исследовали на модели серотонининдуцированной активации тромбоцитов с использованием метода малоуглового светорассеяния (Деркачев ЭФ и др , 1998)

Влияние на желудочную секрецию изучено на модели 14-и часовой перевязки привратника (Yamamoto О et al, 1984), а также при непрерывной перфузии желудка у крыс (Black Е W et al, 1989) Длительность антисекреторного действия изучена на модели 7-ми часовой перевязки привратника у крыс по методу Shay

Для исследования гастропротективных эффектов использовали следующие модели повреждений СОЖ при введении индометацина (Bhargava KP et al, 1973), гистамина (Anderson W, Soman P D, 1965), смеси этанола и преднизолона, серотонина (Оболенцева Г В и др, 1995) при 7-ми и 14-ти часовом лигировании проксимальной части двенадцатиперстной кишки (Yamamoto О et al, 1984), гели-кобактероподобного ульцерогенеза (Umeda М et al, 1999)3 Длительность гастро-протективного эффекта изучали на модели 7-ми часового лигирования привратника у крыс (Shay Н, 1945), а также геликобактероподобного повреждения СОЖ (Umeda М etal, 1999)

Для изучения противорвотного эффекта использованы модели «апоморфи-новой рвоты» у крыс (Janssen Р , 1961) и цисплатин-индуцированной рвоты у собак (Fukiu Н etal, 1992)

0 Выражаем благодарность д м н , профессору С И Зайченко за помощь в проведении исследований

При исследовании анальгетической активности использованы модели формалиновой (Dubuisson D , Dennis S G , 1977) и адъювантной гипералгезии (Iadamla M J, Brady L S , 1988), а также метод болевого электрического раздражения корня хвоста биполярными подкожными электродами (Carrol N M , Lim Р К , 1960)

Анксиолитическая активность изучена в тсстах «темная/светлая камера» (Crawely J N, Goodwin F К, 1980), приподнятый крестообразный лабиринт (Hand-ley S L, Mitham S , 1984), «наказуемого взятия воды» (Vogel J R et al, 1971) и агрессии, вызванной электроболевым шоком (Blanchard R J , Blanchard D S, 1977) Влияние веществ на агрегацию тромбоцитов изучали по методу Bom G в модификации Габбасова 3 А и др (1989), а на показатели коагулограммы крови крыс - хронометрически, с помощью турбидиметрического гемокоагулометра (Ба-лудаВП идр, 1980)

Для оценки влияния веществ на тромбообразование использовали тест-систему Горога (Gorog thrombosis test) (Yamamoto J et al, 2003, Nishida H et al, 2006), модели артериального тромбоза, индуцированного хлоридом железа (III) (Kurz KD et al, 1990) и электрическим током (Guglielmi G et al, 1991), а также генерализованного коллаген-адреналинового тромбоза (Di Minno G et al, 1983)

Изучение экспериментальной фармакокинетики соединения РУ-64 осуществляли согласно "Методическим рекомендациям по доклиническому изучению фармакокинетики лекарственных средств" (Фирсов А А и др , 2000)

Расчет липофильности производили по схеме Криппе с использованием фрагмент арного приближения (Ghose AK, Cnppen GM, 1987), величины молекулярной рефракции - по схеме Висванадана с фрагментарным приближением (Viswanadhan VN et al, 1989) Построение 3D моделей молекул исследованных веществ осуществляли методами молекулярной геометрии с использованием стандартных табличных значений геометрических характеристик атомов и связей, последующей оптимизации методом молекулярной механики Аллинджера (Burkert U , 1982) и квантово-химическим методом с использованием программ МОРАС, в приближении Остина AM 1 (Минкин В И и др , 1997) Парциальные заряды атомов рассчитывали по Хюкелю с использованием квантово-химических методов (Кларк Т, 1990)

Для проведения фармакофорного анализа в рамках данного исследования использована Информационная технология (ИТ) прогноза биологической активности химических соединений «Микрокосм» (версия 4 1 от 03 2006 г) (Васильев ПМ и др , 2004, 2005)4

Статистическая обработка результатов экспериментов производили в пакете прикладных программ «Statistika 6 0» При этом в качестве статистических методов использовали парный критерий Стьюдента, q'-критерий Даннета, критерий Манна-Уитни, ANOVA (Newman-Keuls test), точный критерий Фишера Для расчета показателей рА2 и рАю , а также ЕД50 применяли метод наименьших квадратов

Для анализа зависимости биологической активности изученных веществ от рассчитанных физико-химических параметров, использовался непараметрический метод корреляционного анализа Спирмена

Фармакокинетические параметры рассчитывали модельно, независимым методом статистических моментов (Агафонов А А, Пиотровский В К, 1991) Результаты исследования и их обсуждение.

В результате исследований in vitro 136-ти соединений, конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола, выявлены вещества, модулирующие ответ, опосредованный мембранными рецепторами биологически активных веществ, как G-ПСР (гистаминовыми Hi, Н2 и Н3, серотониновыми 5-НТ2 и пуриновыми P2Y]), так и ионотропными (серотониновыми 5-НТ3) рецепторами

При исследовании влияния на физиологический ответ, связанный со стимуляцией гистаминовых Hi-рецепторов было обнаружено, что 81% от общего количества исследованных веществ ингибируют спазмолитический эффект гистамина на изолированной подвздошной кишке морской свинки При этом 8% наиболее активных соединений, несмотря на выраженную антигистаминную активность в концентрации 10"5M, при исследовании дозозависимого эффекта оказались в среднем на 2 порядка слабее эталонного Hi-антагониста дифенгидрамина Однако, у исследуемых веществ разница показателей рА)0 и рА2, характеризующая характер антагонизма к данному подтипу рецепторов, составила от 1,02 до 1,08, а у дифен-

4 Выражаем благодарность к б н П М Васильеву за помощь в проведении исследований

13

гидрамина - 1,04, что свидетельствует о конкурентном характере антагонизма производных бензимидазола к гистаминовым Hi-рецепторам При анализе взаимосвязи химической структуры исследованных соединений, и проявленной ими Нг антагонистической активности, был обнаружено, что наиболее активными являются ^-замещенные ИМБИ и, кроме того, абсолютно у всех высоко активных веществ в положении С2 гетероциклического ядра имеется галогензамещенный (моно или дизамещенный) фенил

Дальнейшее исследование корреляционных зависимостей между физико-химическими параметрами молекул исследуемых веществ и уровнем Нг антагонистических свойств (табл 1) обнаружило умеренную положительную корреляцию с геометрическими параметрами радикала в положении С2 (г=0,33, р=0,02), степенью его липофильности (г=0,41, р=0,003), а также с величиной максимального положительного заряда гетероциклического ядра (г=0,33, р=0,021), что дает еще один аргумент в пользу предположения об участии С2 заместителя и гетероциклического ядра в молекулах ИМБИ во взаимодействии с Н|-рецептором При этом, заместитель у С2 будет участвовать в гидрофобных взаимодействиях, а гетероциклическое ядро, вероятно, в электростатическом взаимодействии за счет протонировашгого третичного атома азота в 1-м или 9-м положении

QSAR-анализ веществ, проявляющих данный вид активности, выявил в качестве наиболее значимых фрагментов (табл 2) углеродную цепочку с третичной аминогруппой, ароматические фрагменты и атомы хлора или брома, также соединенные с ароматическими фрагментами

При анализе формул производных бензимидазольных систем легко заметить, что эти соединения содержат в своей структуре один или два имидазольных цикла (входящих в структуру гистамина), а также один или два «классических» фармакофора Hi-антигистаминной активности Следует также отметить, что три-циклические бензимидазолы являются зс-амфотерными гетаренами, а ранее было показано, что величины общей Jt-избыточности и ее распределение по циклам конденсированных гетероароматических систем имеют важное значение для проявления биологической активности гетероциклических соединений (Пожарский АФ, 1985)

Таблица 1

КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ РЕЦЕПТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ ИССЛЕДОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ И ИХ ЛИПОФИЛЬНОСТЫО (LogP), МОЛЕКУЛЯРНОЙ РЕФРАКЦИЕЙ (MR) И ПАРЦИАЛЬНЫМИ МАКСИМАЛЬНЫМИ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ЗАРЯДАМИ (QmdX+, Qmax) (г - коэфф корреляции, р - уровень значимости)

Параметр Н,-антагонизм H2-антагонизм Н,-агонизм 5-ШУ антагонизм 5-НТз-антагонизм Р2УГ антагонизм

r P r P r P г P г Р г Р

LogP 0,22 0,126 0,48* 0,009 -0,48* 0,008 0,07 0,561 0,06 0,600 -0,10 0,492

LogPfl -0,0 9 0,530 0,16 0,397 0,05 0,795 -0,26* 0,024 -0,15 0,198 0,24 0,092

LogPiv -0,14 0,404 0,04 0,866 -0,56* 0,011 0,44* 0,013 -0,09 0,573 0,01 1,000

LogPR- 0,39 0,145 0,06 0,873 -0,43 0,250 0,04 0,799 0,04 0,855 -0,30 0,201

LogPR- 0,41* 0,003 0,55* 0,002 -0,28 0,135 0,07 0,547 0,17 0,177 -0,17 0,255

LogPR. ■ - - - - - - 0,62* 0,017 0,24 0,339 - -

MR 0,10 0,484 -0,08 0,691 -0,19 0,357 0,02 0,897 0,03 0,801 0,24 0,098

MRfl -0,11 0,444 -0,03 0,873 0,06 0,760 0,27* 0,017 0,39* 0,001 -0,55* 0,001

MRR -0,01 0,948 -0,01 0,957 -0,47* 0,036 0,44* 0,013 0,42* 0,004 0,00 1,000

MRR. 0,35 0,196 0,05 0,889 -0,43 0,250 0,31 0,072 0,28 0,240 -0,34 0,146

MRR. 0,33* 0,020 -0,03 0,864 -0,19 0,335 0,12 0,345 0,16 0,192 -0,13 0,389

MRr ■ - - - - - - 0,15 0,598 -0,07 0,794 - -

Qmax 0,35* 0,013 -0,06 0,773 0,01 0,981 0,01 0,941 0,03 0,796 -0,10 0,514

Qmav- -0,19 0,188 0,32 0,\01 -0,59* 0,001 0,06 0,582 -0,07 0,565 0,07 0,641

Продолжение таблицы 1

Параметр н,- антагонизм антагонизм Ну агонизм 5-ШУ антагонизм 5-НТ}-антагоиизм антагонизм

г Р г Р г Р г Р с Р г Р

(2тах+Я 0,33* 0,021 0,05 0,811 -0,23 0,229 0,06 0,634 0,34* 0,005 -0,06 0,662

(5пих-Я 0,14 0,342 -0,33 0,091 0,15 0,443 0,13 0,259 0,04 0,773 0,10 0,497

Огаох+Я 0,02 0,886 0,33 0,162 0,27 0,248 -0,29 0,109 0,30* 0,038 -0,05 0,808

Отах-К 0,19 0,265 -0,05 0,845 0,24 0,314 0,04 0.831 -0,30* 0,042 0,12 0,524

Отах+Я -0,37 0,215 -0,65 0,083 0,46 0,247 0,03 0,868 0,28 0,375 -0,42* 0,047

К -0,33 0,266 -0,90* 0,002 0,46 0,247 -0,19 0,286 0,36 0,251 0,05 0,836

Отах+К' 0,17 0,241 -0,32 0,106 0,14 0,479 0,01 0,971 -0,06 0,642 0,11 0,456

Отах К ' 0,22 0,128 0,36 0,069 -0,11 0,602 -0,06 0,672 0,12 0,369 -0,08 0,630

Отах+й - - - - - - -0,82* 0,001 -0,45 0,098 - -

Qишx Л" - - - - - - -0,17 0,554 0,27 0,287 - -

* - модуль коэффициента корреляции | г ( > 0,25 при статистической значимости р< 0,05

Примечание подстрочные индексы означают, что расчет параметра производился для отдельного струкгурного фрагмента Я - гетероциклическое ядро, Я', Я", Я'", К"" - радикалы по отдельности

СТ\

Таблица 2

ФАРМАКОФОРЫ РЕЦЕПТОРНОЙ АКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗИМИДАЗОЛА

Вид рецепторной активности

Фармакофорные группы

Н,-

антагонистическая

Н2-

антагонистическая

Нз-агонист ическая

5-НТ2-

антагонистическая

5-НТз-

антагонистическая

Р2У,-

антагонистическая

ГТТ~( САг ) я

(¿)п-

п,т >0

м—(с) *-Тггг( САГ) т-(Ь) кО 1

п= 1-2, т = 1-2, к = 0-1, п+т+к= 1-2 (О.

<о

N—юл-' :

N-(С)п-

п- 1-7

НО.

V

у*—(С);—(с„')га

п,т >0

°=(с)«-(с=с),

I I I

п,т >0 ' 1

; {Сдг) п (с) т—(с=с) к-(с—)/ п-Чп+к+1 >0 I I 1 '

На основании ОЗАК-анализа производных бензимидазола, можно выдвинуть такие предположения относительно их вероятного специфического механизма Нгантигистаминного действия Взаимодействие конденсированных производ-

ных бензимидазола с Нггистаминовым рецептором, возможно, обеспечивается в точке зг-связывания рецептора за счет полициклической ароматической системы, дополнительно - за счет электростатического взаимодействия заряженного азота алкиламинного фрагмента с другой точкой связывания Нррецептора с одновременной конформационной адаптацией гибкой алкильной цепочки к молекулярному полю рецептора, и, кроме этого — за счет комбинированного электростатического и я-взаимодействия галогенарильной группы с третьей точкой связывания сайта Нррецептора

При исследовании влияния производных бензимидазола на эффекты, связанные со стимуляцией гастаминовых Нг-рецепторов у 83% веществ было выявлено ингибирующее влияние на положительный хронотропный эффект селективного агониста гистаминовых Н2-рецепторов, при этом лишь одно вещество было по величине соответствующей активности эквивалентно эталонному препарату циметидину, и одно - было активнее в 2,5 раза Разница показателей рАю и рА2, характеризующая характер антагонизма к данному подтипу рецепторов, составила 1,24 и 1,05, соответственно, что можно расценивать как показатель конкурентности проявляемого Нг-антагонизма В целом, наиболее активные вещества, как и в случае ^-антагонистической активности, относились к 1Ч9-ИМБИ, а также Незамещенным триазоло[1,5-а]бензимидазола и, кроме того, у всех высоко активных веществ в положении С2 гетероциклического ядра имеется незамещенный фениль-ный радикал

При сопоставлении отдельных физико-химических свойств и уровня Нгантагонистической активности (табл 1) была обнаружена умеренная положительная корреляция (г=0,55, р=0,002) со степенью липофильности радикала в положении С2 гетероциклического ядра, что также как и в случае с Нгантагонистической активностью, может свидетельствовать о гидрофобных взаимодействиях между этим радикалом и соответствующими фрагментами молекулы Н2-рецептора Кроме того, достаточно ярко подтвердилась в целом низкая активность М'-ИМБИ выявлена высокая отрицательная корреляция (г=0,9, р=0,002) с уровнем максимального отрицательного заряда на радикале у атома что позволяет предположить, электростатическое взаимодействие веществ, несущих большой отрицательный

заряд на данном радикале, с одноименно отрицательно заряженными структурами рецепторной молекулы, что приводит к взаимному отталкиванию

Дальнейший QSAR-анализ веществ, проявляющих данный вид активности, также как и в случае Hi-антагонистических свойств, выявил в качестве наиболее значимых фрагментов (табл 2) углеродную цепочку с третичной аминогруппой и, кроме того - иминогруппу в сочетании с ароматическими структурами, в том числе и как компонент пятичленного гетероароматического, в том числе и имида-зольного цикла

Вероятно, взаимодействие конденсированных производных бензимидазола с сайтом связывания Нг-гистаминового рецептора обеспечивает прежде всего внешний 5-членный имидазольный цикл полициклической гетероароматической системы, а также электронодонорная гетероатомная группа, в частности аминогруппа, за счет донорно-акцепторных и/или водородных связей Возможно, дополнительную стабилизацию основного взаимодействия обеспечивает бензольное кольцо в 2-положении трицикла

При исследовании влияния производных бензимидазола на эффекты, опосредованные гистаминовыми Н3-рецепторами в условиях in vitro на изолированной тощей кишке морской свинки, выяснилось, что изучаемые соединения демонстрируют активность однонаправленную с селективным гистаминовым Н3-агонистом Я-(-)-а-метилгистамином, то есть, проявляют Н3-агонистические свойства различной степени выраженности, но ни одно из них не оказывает Н3-гистаминоблокирующего действия Ни одно из семи производных бензимидазола, продемонстрировавших Нз-агонистическую активность, по уровню активности не превышало стандартный Н3-агонист Однако, если рассматривать сам факт наличия Нз-агонистической активности в ряду исследованных соединений, она оказалась максимальной у морфолиноэтилзамещенных трициклических производных бензимидазола в не зависимости от типа гетероциклического ядра

Выявленная умеренная отрицательная корреляция (г=-0,47, р=0,036) (табл 1) между уровнем Нз-агонистической активности и геометрическими параметрами радикала у атома N9 может свидетельствовать о возможных пространственных затруднениях для молекул, имеющих большой размер заместителя у 9-го атома азота

гетероциклического ядра, при позиционировании молекулы в рецепторном кармане Подобная же корреляция (г=-0,56, р=0,011) со степенью липофильности радикала у гетероциклического ядра может указывать на то, что для проявления Н3-агонистической активности, гидрофобные взаимодействия между лигандом и ре-цепторной молекулой препятствуют функциональной активации гистаминового Нз-рецептора

Сравнительный С^АЯ-анализ выявил наличие лишь одного достоверного структурного соответствия (табл 2) - иминогруппы в составе ароматической системы, в том числе и в составе имидазольного цикла

Учитывая полученные результаты, можно сделать некоторые выводы относительно вероятного специфического механизма Н3-агонистического действия конденсированных производных бензимидазола

Взаимодействие конденсированных производных бензимидазола с сайтом связывания Н3-гистаминового рецептора обеспечивает прежде всего внешний 5-членный цикл полициклической гетероароматической системы, при этом основными в детерминации Нз-агонистической активности являются электронные характеристики этого цикла (в том числе, величина ^-избыточности), которые должны максимально соответствовать имидазолу гистамина - в трициклических бензи-мидазолах такое соответствие обеспечивается 2-фенильным заместителем, уменьшающим 71-избыточность внешнего пятичленного гетарила

В серии экспериментов по изучению влияния производных бензимидазола на биологические эффекты опосредованный серотониновыми 5-ШУрецепторами было выявлено, что у 66 % от общего количества исследованных веществ на модели активации тромбоцитов кролика, индуцированной селективным 5-НТ2-агонистом сс-метил-5-НТ, проявляется ингибирующий эффект При этом лишь у одного соединения в исследуемой концентрации 10"7М данный эффект превышает таковой у эталонного препарата - селективного 5-НТ2-антагониста - кетансерина

В результате анализа взаимосвязи химической структуры исследованных соединений, и проявленной ими антисеротониновой активности, показано, что наиболее активными 5-ШУантагонистами оказались Ы9-пиперидиноэтил замещенные ИМБИ

При этом обнаружена высокая отрицательная корреляция (г—0,81, р=0,001) (табл 1) соответствующей активности с максимальным положительным зарядом радикала у атома С3 гетероциклического ядра в сочетании с умеренной положительной корреляционной зависимостью (г=0,62, р=0,017) от липофильности этого же заместителя, что может свидетельствовать, что электростатическое взаимодействие с одноименно заряженными структурами рецепторной молекулы приводит к затруднению позиционирования молекулы вещества в рецепторном кармане, и, кроме того, о возможности гидрофобного взаимодействия радикала в данном положении с фрагментами рецепторной молекулы Положительная умеренная корреляция (г=0,44, р=0,013) с липофильностью заместителя у 9-го атома азота гетероциклического ядра показывает, что радикал в данном положении может участвовать в формировании гидрофобных взаимодействий с рецепторной молекулой

Результаты QSAR-исследования указывают (табл 2), так же как и в случае с H¡- и Нг-антагонистами, на значимость углеродной цепочки с третичной аминогруппой, в том числе и соединенной с ароматической системой, а также, как в случае с Н2- и Нз-лигандами, пятичленный карбо- или гетероароматический цикл

Как и в случае лигандов рецепторов других биогенных аминов, углеродная цепочка с третичной аминогруппой, является одним из характерных признаков данных веществ

Вероятно, дополнительное связывание конденсированных производных бен-зимидазола с 5-НТ2-рецептором серотонина, обеспечивается в гидрофобном рецепторном кармане за счет л-я взаимодействий полициклического ароматического ядра и/или ароматических радикалов с ароматическими аминокислотными остаткам ТМ VI и VII рецепторной макромолекулы (Roth В L et al, 1997, Kristiansen К et al, 2000, Shapiro DA et al, 2000)

При исследовании влияния на биологические эффекты, связанные со стимуляцией серотониновых 5-НТ3-рецепторов, было обнаружено, что 66% or общего количества исследованных веществ уменьшают положительный хронотропный эффект серотонина на изолированном атропинизированном предсердии морских свинок При этом при этом у 13-ти субстанций активность превышала таковую у препарата сравнения - селективных 5-ШУантагонистов - MDL 72222 и трописе-

трона При этом, самое активное вещество под лабораторным шифром РУ-63 приблизительно в 3 раза превосходило по величине ингибирующего эффекта препарат сравнения MDL 72222 (бемесетрон) Разница показателей рАю и рА3, характеризующая характер антагонизма к данному подтипу рецепторов, для наиболее активных веществ составила от 2,39 до 2,86, что свидетельствует о неконкурентном характере антагонизма исследованных производных бензимидазола к серотонино-вым 5-ШУрецепторам

В целом, среди изученных типов производных, наибольший 5-Шу антагонистический эффект присущ 1Ч9-ИМЬИ с 9-диалкиламино- и 9-пиперидиноэтильным заместителями

При поиске возможных корреляционных зависимостей между уровнем 5-НТз-антагонистической активности исследованных производных бензимидазола и их физико-химическими свойствами (табл 1) наибольшего внимания заслуживает умеренная положительная корреляция с максимальным положительным зарядом гетероциклического ядра (г=0,34, р-0,005), сочетание положительной корреляции с максимальным положительным зарядом радикала в положении N9 (г=0,30, р=0,038) и отрицательной - с максимальным отрицательным зарядом этого же радикала (г=-0,30, р=0,042), которые могут свидетельствовать о том, что взаимодействие веществ изученной группы с 5-НТз-рецептором, по всей видимости, осуществляется за счет электростатических взаимодействий с несколькими точками ре-цепторного сайта В этом, скорее всего, участвуют протонированный третичный атом азота в 1-м или 9-м положении гетероциклического ядра и также протонированный атом азота алкиламинной цепи в положении N9

QSAR-анализ лигандов данного рецепторного типа выявил (табл. 2) высокую значимость третичной аминогруппы и ароматических систем, причем в наиболее ярких случаях, как сочетание в виде третичной аминогруппы (возможно в составе цикла) и оксигруппы ароматической системы, соединенных сопряженной углеродной цепочкой

Относительно выявленного неконкурентного характера антагонизма производных бензимидазола к данному подтипу рецепторов, хотелось бы добавить следующее наблюдение, обнаруживаемое другими исследователями. В частности ре-

зультаты экспериментов по докингу 5-НТ3-лигандов показывают, что молекулам антагонистов не обязательно целиком заходить в карман связывания Они могут блокировать лишь подход к данному месту или вызывать аллостерические изменения при связывании с удаленными участками 5-Н'Г3-рецепторвой молекулы, в то время как молекуле серотонина, для функциональной активации ионного канала необходимо позиционироваться в рецепторном кармане целиком (Thompson A J et al 2005)

При исследовании влияния производных бензимидазола на эффекты, связанные со стимуляцией пуриновых Р2Угрецепторов у 73% веществ было выявлено ингибирующее влияние на процесс активации тромбоцитов кролика в безкаль-циевой среде, при этом у 8-ми соединений уровень соответствующей активности был выше, чем у эталонного вещества Basilen Blue В целом, наибольшая активность, в отличие от всех вышеописанных случаев исследования влияния на ами-нергические рецепторы, более характерна для морфолиноалкил замещенных производных, но в наибольшей степени дериватам N'-ИМБИ

Исследование корреляционных зависимостей между некоторыми физико-химическими параметрами молекул исследуемых веществ и уровнем P2Y,-антагонистических свойств (табл 1) была обнаружена отрицательная корреляция умеренной степени выраженности с величиной молекулярной рефракции гетероциклического ядра (г=-0,55, р=0,001), что может отражать пространственные затруднения, которые могут возникать у молекул, имеющих большой размер при позиционировании в рецепторном кармане, и также негативная корреляция с максимальным положительным зарядом на Ы'-радикале (г=-0,42, р=0,047), свидетельствующая о возможных электростатических несоответствиях фрагментов молекулы лиганда и функциональных групп молекулы рецептора в точках возможного взаимодействия

QSAR-исследование выявило (табл 2), что основными структурными соответствиями в данном случае являются оксо- или оксигруппа и ароматические системы

Немногочисленные доступные литературные данные так же не указывают на роль азотсодержащих групп в связывании лигандов с P2Y] -рецептором Напрочь

тив, в связывании лиганда участвуют в первую очередь положительно заряженные аминокислотные остатки в ТМ III, ТМ IV и ТМ VII К ним относятся аргинин в положениях 128 и 310, а также серии 314 (Jiang Q et al, 1997)

Фармакологические свойства производного бензимидазола с //?-антагонистической активностью — соединения РУ-64

Данные, полученные при in vitro исследовании Нг-гистаминоблокирующей активности в рядах производных бензимидазола, свидетельствуют о целесообразности дальнейшего фармакологического изучения наиболее активного соединения под лабораторным шифром РУ-64

Величина рА2 Нг-антагонистической активности соединения РУ-64 составляет 7,75, что соответствует концентрации 1,78><10"8М, а у препарата сравнения циметидина - 7,30, что соответствует концентрации 5,01 хЮ^М. При изучении острой токсичности соединения РУ-64 на белых лабораторных мышах показатель ЛД50 при внутрибрюшинном введении составил 150,5 мг/кг, в го время как ЛДзо циметидина (в/бр) - 306 мг/кг (Bruseghim L et а!, 1983) Условный терапевтический индекс (LD5o,Mr/Kr/EC5o,C(M/10"s) для исследуемого вещества составляет 85, а для препарата сравнения - 61 Таким образом, данные соотношения свидетельствуют о преимуществах соединения РУ-64 перед препаратом сравнения не только по уровню специфической фармакологической активности, но и по возможной безопасности его применения

При 14-часовом датировании привратника у крыс, ЕД50 антисекреторного действия составило для соединения РУ-64 - 17,8 мг/ю, а для циметидина - 63,1 мг/кг Сопоставляя величины ЕД50 можно сделать вывод, что изучаемое вещество по ингибированию секреции соляной кислоты в 3,5 раза сильнее циметидина

При непрерывной перфузии желудка крыс (рис 1) соединение РУ-64 так же продемонстрировало дозозависимый антисекреторный эффект При этом в дозе 30 мг/кг снижало уровень базалькой кислотопродукции в 1,6 раз сильнее, чем циме-тидин, и достоверно не отличалось от фамотидина, в тех же дозах По влиянию на уровень активности пепсина, исследуемое вещество в 4 раза превосходило циме-гидин и в 1,4 раза - фамотидин

Уровень секреции кислоты стимулированной гистамином (рисЛ) соединение РУ-64 снижало в 6 раз сильнее, чем циметидин, и практически не уступало фамо-тидину при введении веществ в дозах 30 мг/кг. По влиянию на активность пепсина на данной экспериментальной модели РУ-64 было в 2,7 раз эффективнее, чем циметидин и равно фамотидину.

Пентагастрин-стимулированную секрецию кислоты (рис.1) соединение РУ-64 снижало в 7 раз сильнее, чем циметидин и практически не уступало фамотидину, при введении веществ в дозах 30 мг/кг. По влиянию на активность пепсина на данной экспериментальной модели его действие было сходно с фамотидином и в 4 раза эффективнее, чем циметидин,

250

Гистамин-стимулированная

Пентагастрин-стимулированная "секреция

Рис. 1. Влияние соединения РУ-64 и препаратов сравнения в дозах 30 мг/кг (при внугриже-лудочном введении) на базальную, гистамин- и пентагастрин-стимулированную желудочную секрецию крыс.

При изучении длительности антисекреторной активности соединения РУ-64 при пероральном введении на модели 7-ми часового лигирования привратника обнаружено, что длительность антисекреторного эффекта составляла 8 часов, при максимуме действия - через 4 часа после введения.

Вещество под лабораторным шифром РУ-64 дозозависимо подавляло образование эрозивных повреждений СОЖ крыс, вызванных индометацином, этанолом и преднизолоном, гистамином, серотонином, при 14-ти часовой перевязке привратника и введением аммиака на фоне ишемии Величины ЕД50 гастропротектив-ного действия РУ-64 и препаратов сравнения представлены в таблице 3

По уровню гастропротективной активности соединение РУ-64 на использованных экспериментальных моделях в 5-26 раз превосходит циметидин и в 1,5-2 раза - фамотидин

Таблица 3

ВЕЛИЧИНЫ ЕД50 ГАСТРОПРОТЕКТИВНОГО ЭФФЕКТА СОЕДИНЕНИЯ РУ-64 И ПРЕПАРАТОВ СРАВНЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЯХ ЭРОЗИВНО-ЯЗВЕННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ _

Тип эрозивно-язвенных повреждений ЕД5(ь мг/кг

РУ-64 Циметидин Фамотидин

Индометациновый 7,9 114,6 -

Этанол-преднизолоновый 4,5 116,7 8,1

Гистаминовый 9,2 88,2 7,1

Серотониновый 16,9 79,8 15,2

14-ти часовое лигирование привратника 8,0 80,6 11,5

Геликобактероподобный 13,5 - 21,8

Длительность гастропротективного эффекта, изученная на модели 7-ми часового лигирования привратника желудка крыс также составила 8 часов с достижением максимума через 1 час после перорального введения

Анализируя эффективность соединения РУ-64 при язвообразовании различного генеза обращает на себя внимание тот факт, что на моделях повреждений СОЖ, где основным патогенетическим механизмом является нарушение синтеза простагландинов, таких как НПВС-индуцированные, этанол-преднизолоновые, а также при повреждениях, индуцированных аммиаком, данное вещество демонстрирует значительно большую активность по сравнению с циметидином и фамоти-дином, чем при других экспериментальных моделях язв

Это свидетельствует в пользу того, что помимо снижения активности агрессивных факторов желудочного содержимого за счет антагонизма к гистаминовым Нг-рецепторам, вещество РУ-64 влияет на факторы защиты СОЖ, проявляя выраженную гастропротективную активное гь

При разработке на основе фармакологически активных веществ новых лекарственных препаратов важное место занимают фармакокинетические исследования (Жердев В П и др, 1995) В результате проведенных экспериментов были определены основные фармакокинетические параметры соединения РУ-64 (табл.4), что может служить основанием для разработки оптимальной лекарственной формы для изучаемого вещества

Таблица 4

ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СОЕДИНЕНИЯ РУ-64 В КРОВИ КРЫС ПРИ ВНУТРИВЕННОМ ВВЕДЕНИИ В ДОЗЕ 10 мг/кг

Параметры Плазма

AUC, мг*час/л 17,98

Kei, час 0,39

Туг, час 1,76

Сшах, мкг/мл 12,75

Tmaxs час 0,083

MRT, час 3,00

С1, л/(час*кг) 0,56

Vd, л/кг 1,41

Vss, л/кг 1,67

Фармакологические свойства производного бензимидазола с 5-НТ3-антагонистической активностью — соединения РУ-63

Данные, полученные при in vitro исследовании 5-НТ3-блокирующей активности в рядах производных бензимидазола, позволили считать целесообразным дальнейшее фармакологическое изучение наиболее активного соединения под лабораторным шифром РУ-63

Величина рА2 5-Шуантагонистичеекой активности соединения РУ-63 составляет 9,89, что соответствует концентрации 1,29хЮ"10М, а у препарата сравнения MDL 72222 - 9,61, что соответствует концентрации 2,46хЮ"10М. При изучении острой токсичности соединения РУ-63 на белых лабораторных мышах показатель ДЦ50 при внутрибрюшинном введении составил 115,5 мг/кг, в то время как ЛД50 эталонного вещества MDL 72222 (бемссетрона) (в/бр) - 32,0 мг/кг (US Patent Document., Vol. #4563465). Таким образом, условный терапевтический индекс (LD50,Mr/Kr/EC50,C(M/10"!0) для исследуемого вещества РУ-63 составляет 89, а для препарата сравнения лишь 13. Таким образом, по соотношению токсичность/активность соединение РУ-63 в 7 раз превосходит эталонный препарат.

Основной областью применения блокаторов 5-НТз-серотониновых рецепторов является тошнота и рвота, возникающие во время химиотерапии цигостатика-ми (Egerer G. et al., 2000). В исследованиях, проведенных в условиях in vivo на модели нисплатин-индуцированной рвоты у собак, соединение РУ-63 удлиняло латентный период возникновения первого приступа рвоты и достоверно снижало общее количество рвотных приступов в 4,3 раза по сравнению с контролем и в 1,2 раза по сравнению с группой препарата сравнения - ондансетрона (рис.2).

ШЬъ

7 Э 11 13 1 5 17 19 21 23 25 27 I

Лзш

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Л

ль

9 11 13 15 17 19 21 23 2S 27 29

Рис. 2. Влияние соединения РУ-63 и ондансетрона на количество рвотных приступов у собак при введении цисплатина. Обозначения: по оси X - время от введения цисплатина (мин.хЮ1); по оси У - количество рвотных приступов; А - цисплатин 3 мг/кг (в/в), Б - цисплатин + соединение РУ-63 (0,1 мг/кг); В - цисплатин + ондансетрон (0,1 мг/кг).

Таким образом, на модели, специфическим образом отображающей процессы возникновения цитотоксической рвоты, исследуемое вещество проявило себя активным антиэметиком, что также подтверждает наличие у него 5-НТ3 антагонистической активности. На модели апоморфиновой рвоты у крыс-самцов вещество РУ-63 оказалось в 5 раз менее активным антиэметиком, чем препарат сравнения метоклопрамнд что свидетельствует о слабой выраженности или отсутствии влияния на дофаминовые Ог-рецепторы.

Учитывая доказанную роль серотонина в развитии ряда периферических болевых синдромов, были изучены анальгетические свойства вещества РУ-63.

Соединение РУ-63, также как и препараты сравнения - трописетрон и анальгетик смешанного типа - грамадол, значительно повышали порог болевой чувствительности (приблизительно в равной степени) в тесте формалиновой гиперадгезии по сравнению с контрольной группой (рис.3).

Рис. 3. Влияние соединения РУ-63, трамадола и трописетрона на величину болевого порога при механическом давлении в тесте формалиновой гипералгезии.

Граммы

* - р50,05 - достоверно к интактному контролю

# - р50,05 - достоверно к формалиновой гипералгезии

Исследуемое соединение под лабораторным шифром РУ-63 и препараты сравнения - трописетрон и диклофенак натрия при различных путях введения устраняли проявление адъювантной гипералгезии (рис.4).

Наличие выраженных анальгетических свойств у соединения РУ-63 на моделях периферической гипералгезии может быть обусловлено тем, что как при введении формалина, так и при введении адъюванта Фрейнда, индуцирующего хроническое воспаление, боль носит вторичный характер. Её появление вызвано

влиянием ряда медиаторов, в число которых входит и серотонин, на специфические тонкие безмиелиновые волокна типа С. Блокаторы 5-НТ3 рецепторов реализуют свой анальгетический эффект предупреждая возникновение деполяризации С-волокон, опосредованной 5-Н'Гз рецепторами (Zeitz K.P. et al., 2002).

f /

* - p S 0,05 -достоверно к интактному контролю

# - р < 0,05 - достоверно к адъювантной гипералгезии

Рис. 4. Влияние соединения РУ-63, диклофенака натрия и тро-писетрона на величину болевого порога при механическом давлении в тесте адъювантной гипералгезии.

На модели с электрическим раздражением корня хвоста крыс исследуемое соединение, в отличие от препарата сравнения - наркотического анальгетика -промедола, практически не влияло на пороги восприятия электроболевого раздражения в течение всего времени исследования, что можно расценивать как отсутствие центральной антиноцицептивной активности. Полученные данные об отсутствии влияния 5-Н'Гз антагонистов на проведение ноцицептивного сигнала в пределах ЦНС, подтверждают литературные данные о профиле антиноцицептивной активности препаратов данного класса (Peng У. et ai., 2001).

Имеются данные, что блокаторы 5-НТ3-рецепторов демонстрируют дозоза-висимый анксиолитический эффект (Markowitz J. S. et al., 1999; Арушанян Э.В., 2001). При этом следует отметить некоторые особенности действия 5-НТ3 антагонистов как транквилизаторов: эффективность в низких дозах (0,01-0,1 мг/кг), часто встречающаяся обратная зависимость эффекта от дозы препарата, отсутствие побочных эффектов (Barnes J.M. et al, 1992).

На модели «темной/светлой камеры», соединение РУ-63, как и ондансетрон в низких дозах, увеличивают количество выходов из темного отсека в светлый,

общее время пребывания в светлом отсеке камеры и латентность выхода из темного отсека камеры (рис.5). У диазепама в изучаемых дозах активность отсутствует.

-РУ-63 » - -Ондансетрон ^---"—^д^азспэм -РУ-63 - - - Ондансетрон

А. Б.

Рис. 5. Влияние соединения РУ-63, ондансетрона и диазепама (внутрибрюшинн) на основные показатели поведения животных в тесте «темная/светлая камера» (в % к контролю). Обозначения: А - в дозах 0,01 мг/кг; Б - в дозах 0,1 мг/кг; ЛП - латентный период; КВС - количество выходов в светлый отсек; ОВС — общее время, проведенное в светлом отсеке.

В тесте «приподнятого крестообразного лабиринта» соединение РУ-63 также проявляет себя активным анксиолитиком, в 2—4 раза более сильным, чем ондансетрон по влиянию на основные показатели теста: количеству выходов в открытые рукава лабиринта и время пребывания в них (рис.6).

Рис. 6. Влияние соединения РУ-63, ондансетрона и диазепама (при внут-рибрюшинном введении) на поведение животных в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт». Обозначения: по оси X — дозы исследуемых соединений; по оси У - величина изменения исследуемых показателей (в % по отношению к контролю); КО - количество выходов в открытые рукава; ВО -время, проведенное в открытых рукавах лабиринта.

В тесте наказуемого взятия воды вещество РУ-63 увеличивает количество подходов к поилке, завершившихся взятием воды. Диазепам не демонстрирует наличия анксиолитической активности ни в одной из исследуемых доз (рис.7).

о #

0,01 иг/кг ■ РУ-бЗ □ Ондансетрон ШДиазепам

- достоверно к контролю (р<0,05)

- достоверно к ондансетрону (р<0,05)

- достоверно к диазепаму (р<0,05)

-100

■ РУ-63 ООндансетрон ОДиазелам

*- достоверно к контролю (р<0,05) и - достоверно к диазепаму (р<0,05)

Рис. 7. Влияние соединения РУ-63. ондансетрона и диазепама (при внут-рибрюшинном введении) на число наказуемых взятий воды животными, подвергнутыми неизбегаемому стрес-сорному воздействию током. Обозначения: по оси X - дозы исследуемых соединений; по оси У - величина изменения исследуемых показателей (в % по отношению к контролю).

На модели агрессии, вызванной электроболевым раздражением, исследуемое соединение РУ-63 уменьшает количество атак и число вертикальных стоек, в среднем в 2,5 раза, однако, типичный бензодиазепиновый анксиолитик диазепам в исследуемых дозах на данной модели продемонстрировал эффект, превышающий таковой у соединения РУ-63 и ондансетрона (рис.8).

Таким образом, соединение под лабораторным шифром РУ-63 обладает выраженными анксиолитическими свойствами, проявленными на конфликтных и неконфликтных поведенческих тестах, моделирующих страх и тревожность. Спектр психотропной активности вещества РУ-63 сопоставим с таковым у ондансетрона и превышает таковой - у традиционного анксиолитика - диазепама. е, %

Рис. 8. Влияние соединения РУ-63, ондансетрона и диазепама (при внут-рибрюшинном введении) на поведение крыс в тесте «электроболевого раздражения». Обозначения: по оси X -дозы исследуемых соединений; по оси У - величина изменения исследуемых показателей (в % по отношению к контролю); ВС- количество вертикальных стоек; АТ - количество атак.

■ РУ-63 □Ондансетрон ОДиазепам

*- достоверно к контролю (р<0,05) ° - достоверно к ондансетрону (р<0,05) # - достоверно к диазепаму (р<0,05)

Фармакологические свойства производных бензимидазола с P2Yt-антагонистической активностью — соединений РУ-286 и РУ-722.

Данные, полученные при in vitro исследовании Р2У]-антагонистической активности в рядах производных бензимидазола, позволяли рассматривать 8 веществ (РУ-286, РУ-355, РУ-575, РУ-576, РУ-603, РУ-722, РУ-1185 и РУ-1204), превосходящих по активности вещество сравнения Basiien Blue. Однако, при дополнительном исследовании влияния этих веществ на АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов, выяснилось, что только 3 вещества выражено угнетают этот процесс: РУ-286, РУ-722 и РУ-576, величины ЕСго антиагрегантного действия которых составили 1,5х10"6М, 9,0х1СГ7М и 2,Зх10"5М, соответственно- Величины ЛД50 при внутрибрюшинном введении у мышей составили 282,8 мг/кг, 130,0 мг/кг и 241,7 мг/кг, соответственно.

Таким образом, для дальнейшего изучения были выбраны 2 вещества под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 с наибольшим условным терапевтическим индексом (1Х>5о,мг/кг/ЕС2о,С(М)/10"') 19 и 14, соответственно.

При изучении влияния на агрегацию тромбоцитов в условиях ex vivo было выявлено (рис.9), что наиболее выражено уменьшало показатели АДФ-индуцированной агрегации соединение РУ-722, превышая по эффекту тиклопидин и не уступая клопидогрелю.

—» — РУ-286 —■—РУ-722 —"Тиклопидин —-X—-Клопидогрель

Рис. 9. Сравнительная оценка влияния исследуемых соединений и препаратов сравнения на агрегацию тромбоцитов интактных крыс, вызванную различными индукторами. Обозначения: А - степень агрегации; V - скорость агрегации.

АДФ А 100.V.

Коллаген V

Несколько слабее проявлялся антиагрегантный эффект у соединения РУ-286, по способности блокировать АДФ-индуцированную агрегацию занимающего промежуточное место между препаратами сравнения тиклопидином и клопидог-релем.

Исследуемые соединения РУ-286 и РУ-722, а также препараты сравнения тиклопидин и клопидогрель эффективно подавляли коллаген-индуцированную агрегацию тромбоцитов, снижая степень агрегации на -86%-98%, а скорость агрегации на 88-99%.

В отношении адреналин-индуцированной агрегации тромбоцитов статистически значимые изменения как степени, так и скорости агрегации были получены только для соединения РУ-286. Сравнительно низкая эффективность изученных веществ и препаратов сравнения в данном тесте согласуется с литературными данными и объясняется другим рецепториым механизмом тромбоцитарного ответа на действие адреналина (Самаль А.Б. и др., 1990; Lenox R.H. et al., 1985).

При исследовании влияния соединений РУ-722 и РУ-286 на показатели коа-гулограммы статистически значимых изменений получено не было, что свидетельствует об отсутствии прямого антикоагулянтного эффекта в исследуемых дозах через 2 часа после однократного перорального введения.

При исследовании скорости образования тромба in vitro в нативных образцах крови крыс наибольшую эффективность продемонстрировало соединение РУ-722, превышавшее эффекты и тиклопидина и клопидогреля (рис.10).

120

1ПП

г* 60

j 286, РУ-722, тиклопидина и клопи-j догреля (per os, в эквимоляльных дозах) на время наступления полной тромботической окклюзии капилляра в нативном образце крови крыс.

Рис. 10. Влияние соединений РУ-

о

* - достоверно к контролю (р<0,05)

Это согласуется с данными, полученными при изучении агрегации тромбоцитов, а так же литературными данными, указывающими на то, что тромбообразо-вание в нативных образцах крови, зависит, прежде всего, от агрегационной способности тромбоцитов (Yamamoto J et al, 2003)

Для in vivo изучения антитромботических свойств соединений с антиагре-гантной активностью целесообразно использовать модели артериального тромбоза (Angelilio-Scherrer А, 2004) являющиеся тромбоцитзависимыми, так как тромбоциты составляют основную массу образующиеся при этом тромба (Пыж М В и др, 1990)

В результате обработки каротидной артерии раствором хлорида железа (III) (Kurz К D et al., 1990), в очаге поражения развивается реакция Хабера-Вейса, вызывающая в итоге прекращение кровотока (Halliwell В, 1994) Соединения РУ-286 и РУ-722 при предварительном пероральном введении увеличивали время до полной окклюзии сонной артерии (табл 5)

Таблица 5

ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ РУ-286, РУ-722, ТИКЛОПИДИНА И КЛОПИДОГРЕЛЯ В ЭКВИМОЛЯЛЬНЫХ ДОЗАХ {per os) НА ИНТЕНСИВНОСТЬ КРОВОТОКА В СОННОЙ АРТЕРИИ ИНТАКТНЫХ КРЫС ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ТРОМБОЗА,

ИНДУЦИРОВАННОГО ХЛОРИДОМ ЖЕЛЕЗА (III)

Группа Время достижения 50%-ного уровня кровотока, мин Время возникновения полного тромбоза, мин

Контроль 20 24,6±0,9

РУ-286 - Более 150**

РУ-722 90 Более 150*"

Тиклопидин 29 42,7±1,1*

Клопидогрель - Более 150*#

* - достоверно к контролю (р<0,05)

# - достоверно к группе тиклопидина (р<0,05)

По времени уменьшения кровотока до 50%-ного уровня соединение РУ-722 превосходит тиклопидин в 3 раза Для соединения РУ-286 и клопидогреля этот показатель за 2,5 часа (продолжительность нембуталового наркоза) зарегистрировать

не удалось, что свидетельствует о высокой эффективности соединений РУ-286 и РУ-722, по антитромботической активности превышающих тикяопидин.

Модель артериального тромбоза, индуцированного электрическим током, в своей основе имеет изменение заряда эндотелия сосудов, что вызывает притяжение отрицательно заряженных лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов и фибриногена к участку стенки сосуда, имеющей положительный заряд (Ои§11е)гш О. е1 а]., 1991) с последующей окклюзией сосуда. На данной модели соединения РУ-286 и РУ-722 продемонстрировали выраженные антитромботические свойства превосходя по эффективности тиклопидин в среднем в 2 раза (рис.11).

* - достоверно к контролю (р<0,05)

# - достоверно к тиклопидину (р<0.05)

Рис. 11. Влияние соединений РУ-286, РУ-722, тиклошщина и клопи-догреля в эквимоляльных дозах (per os) на время полного прекращения кровотока в сонной артерии интактных крыс при моделировании артериального тромбоза, индуцированного электрическим током.

На модели генерализованного тромбоза при внутривенном совместном введении больших доз коллагена и адреналина (01М1ппо О. ег а]., 1983) соединения РУ-286 и РУ-722 увеличивали количество выживших животных (рис.12).

Л?

; - достоверно к контролю (р<0,05)

Рис. 12. Влияние соединений РУ-286, РУ-722, тиклопидина и клопи-догреля в эквимоляльных дозах (per os) на выживаемость белых мышей на модели коллаген-адреналинового генерализованного тромбоза.

При этом эффект соединений превышал таковой у тиклопидина в среднем в 2 раза, что свидетельствует о наличии выраженных антитромботических свойств у указанных соединений

Проявление выраженных антитромботических свойств у соединений РУ-722 и РУ-286 на всех моделях экспериментальных тромбозов различного генеза позволяет предположить, что в основе их механизма действия лежит угнетение агрегации тромбоцитов, так как именно тромбоциты играют ключевую роль в инициации тромбоза Подобное предположение согласуется с данными, полученными при изучении влияния соединений РУ-286 и РУ-722 на функциональную активность тромбоцитов в условиях in vitro, а также при исследовании действия веществ на сосудисто-тромбоцитарный и коагуляционный гемостаз в условиях ех vivo

По ряду показателей в некоторых экспериментальных сериях исследованные производные бензимидазола РУ-286 и РУ-722 уступают клопидогрелю, однако, оригинальный, принципиально другой механизм действия исследуемых соединений и высокая стоимость клопидогреля позволяют считать перспективным дальнейшее изучение данных веществ

Выводы:

1 Вещества, относящиеся к производным бензимидазола, а именно N1-и N9- замещенным имидазо[1,2-а] и 2,3-дигидроимидазо[1,2-а] бензимидазола, N4-замещенным 1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, N'-замещенным 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенным бензимидазола и N1,^-замещенным 2-иминобензимидазолина, способны проявлять свойства лигандов гистаминовых Hj, Н2 и Нз, серотониновых 5-НТ2 и 5-НТ3, а также пуриновых P2Y, -рецепторов

2 Структурными моментами общего характера, отражающими способность исследованных производных бензимидазола демонстрировать различные типы рецепторной активности, являются тип полициклического гетероароматиче-ского ядра, положение алкиламинной группы в этом ядре, характер заместителей у атома азота алкиламинной цепи, характер заместителя у 2-го углерода гетероциклического ядра

3 К структурным особенностям частного характера, отражающим способность производных бензимидазола демонстрировать рецепторную активность, относятся

- для веществ, способных взаимодействовать с катионными рецепторами биогенных аминов - гистамина и серотонина, обязательное присутствие в структуре азотсодержащего структурного дескриптора третичной аминогруппы - у соединений с активностью по отношению к гистаминовым Нг, Н2- и серотониновым 5-Шг, 5-НТз-рецепторам, и/или иминогруппы, в том числе и в составе пятичлен-ного гетероароматического цикла - у соединений с активностью по отношению к гистаминовым Н2-, Нз- и серотониновым 5-НТ2-рецепторам,

- для веществ модулирующих активность нуклеотидных рецепторов, в частности Р2-пуриновых, азотсодержащий структурный дескриптор не является необходимым, а в качестве наиболее функционально значимого структурного фрагмента определяется оксо- либо оксигруппа

4 Наиболее выраженная рецепторная активность присуща представителям следующих групп дериватов бензимидазола Нганта:гонистичсская - N9-алкиламиноимидазо[1,2-а]бензимидазолам с галогенфенильным радикалом в положении С2, Н2-антагонистическая - диэтиламиноэтилзамещенным N9- имида-зо[1,2-а]бензимидазола и ]<Г4-1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, с фенильным радикалом в положении С2, Нз-агонистическая - морфолиноэтилзамещенным N9-, N1- имидазо[1,2-а]бензимидазола, и 1,2,4-триазоло[1,2-а]бензимидазола, 5-НТ2-антагонистическая - К9-пиперидиноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам, 5-НТ3-антагонистическая - 1Ч9-диалкиламиноэтил- и пиперидиноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам, Р2Угантагонистическая - Ы'-морфолиноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам

5 N9-замещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-64 подавляет эффект селективного Н2-агониста на изолированных предсердиях морской свинки, в 2,8 раза превышая по активности антагонист Н2-рецепторов циметидин, в условиях гп vivo соединение РУ-64 угнетает базальную и стимулированную ки-слотопродукцию в 1,5-7 раз сильнее циметидина и в равной степени с фамотиди-ном, на различных экспериментальных моделях эрозивно-язвенных повреждений слизистой оболочки желудка предупреждает развитие повреждений в 5-26 раз превосходя циметидин, и в 1,5-2 раза - фамотидин

6 Результаты расширенных фармакологических исследований соединения под лабораторным шифром РУ-64 с выраженной Н2-антагонистической активностью, проявляющего на моделях in vivo выраженные антисекреторные и гастро-протекгивные свойства, позволяют рассматривать данное вещество в качестве основы для создания нового антисекреторного и противоязвенного средства с гас-тропротективнои активностью

7 Незамещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-63 подавляет эффект серотонина на изолированных предсердиях морской свинки, в 3 раза превышая по активности селективный антагонист 5-НТз-рецепторов MDL 72222 (бемесетрон), в условиях in vivo соединение РУ-63 на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак демонстрирует выраженные антиэметические свойства, в 1,2 раза превышающие таковые у ондансетрона, демонстрирует выраженные анксиолитические свойства превосходя по активности диазепам, повышает порог болевой чувствительности при периферическом болевом синдроме в равной степени с трописетроном, трамадолом и диклофенаком-натрия

8 Результаты фармакологических исследований соединения под лабораторным шифром РУ-63 с выраженной 5-НТ3-антагонистической активностью, демонстрирующего в ходе in vivo исследований выраженные противорвотные, транквилизирующие и анальгетические эффекты, позволяют рассматривать данное вещество в качестве перспективной основы для создания лекарственного средства для лечения цитотоксической тошноты и рвоты, анальгетика для терапии периферических болевых синдромов, а также атипичного анксиолитика

9 ^-замещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-286 и N'-замещенное имвдазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-722 подавляют АДФ-индуцированную активацию и агрегацию тромбоцитов, превышая активность антагониста Р2У-рецепторов Basilen Blue, в условиях ex vivo по влиянию на индуцированную агрегацию тромбоцитов превосходят тиклопидин и не уступают клопидогрелю, в условиях in vivo проявляют выраженные антитромботические свойства превосходят тиклопидин более чем в 2,3 - 6 раз и 1,9-3,1 раза, соответственно

10 Результаты фармакологических исследований соединений под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 с выраженной Р2Урантагонистической активностью, проявляющих стабильно высокий уровень антиагрегантных и анти-

тромботических эффектов на различных моделях in vitro, ex vivo и in vivo, позволяют рассматривать данные вещества в качестве основы для создания новых лекарственных препаратов с антиагрегантными и антитромботическими свойствами с принципиально новым механизмом антитромбоцитарного действия

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Монография, обзоры, статьи

1 Гистаминовые рецепторы (молекулярно-биолошческие и фармакологические аспекты) монография / А А Спасов, MB Черников, ПМ Васильев, В А Анисимова - Волгоград Изд-во ВолГМУ, 2007 - 152 с ил.

2 Поиск антигистаминных веществ, среди имидазо- и триазоло-бензимидазолов / А А Спасов, М В Черников, В А Анисимова и др // Хим - фармац журн -2000-Т 34, №2-С 6-10

3 Исследование циклических бензимидазольных систем с общим атомом азота на наличие свойств лигандов Нз-гистаминовых рецепторов / А А Спасов, М В Черников, В А Анисимова // Архив клинич. эксперим медицины -2000 - Т 9, №1 - С 126-128

4 Гистамин рецепция и антагонисты / А А Спасов, М В Черников // Хим - фармац журн - 2000 - Т 34, №8 - С 3-15

5 Рецепция серотонина и основные направления поиска антагонистов серотони-новых рецепторов / М В Черников, А А Спасов, В А Анисимова // Архив клинич эксперим медицины - 2002 - Т 11, №1 - С 29-33.

6 Поиск противорвотных средств среди конденсированных производных бен-зимидазола / А А Спасов, М В Черников, С Т Киабия и др // Психофарма-кол биолог наркол - 2002 - Т 2, №3-4 - С 455

7 Гистаминовые Н3-рецепторы и фармакологическая регуляция их функций / А А Спасов, М В Черников // Хим - фармац журн - 2002 - Т 36, №7 -С 3-7

8 Сравнительный анализ гастропротективных свойств мизопростола и таурина при геликобактероподобном повреждении слизистой оболочки желудка /АС Сперанская, М В Черников, А А Спасов и др // Бюл ВНЦ РАМН и ABO -2005-№ 1 - С 9-11

9 Изучение гастропротективных свойств Нг-гистаминоблокаторов при моделировании геликобактерного ульцерогенеза / М В Черников А С Сперанская. А А. Спасов и др // Бюл ВНЦ РАМН и ABO - 2005 - № 1 С 11-14

10 Обезболивающая активность антагонистов 5-НТз-рецепторов / А А Спасов, М В Черников, С Т Киабия // Бюл эксперим биологии и медицины -2005 -Т.139, №4 - С 416-419

11 Экспериментальная модель геликобактероподобного повреждения слизистой желудка / А А Спасов, М В Черников, А.С Сперанская и др // Вестник Вол-ГМУ - 2005 - №3(15) - С 24-26

12 Синтез и фармакологическая активность 2-метокси- и 2-оксиметилзамещенных 1-диалкиламиноалкилимидазо [1,2-а]бензимидазолов / В А Анисимова, И Е Толпыгин, А А Спасов, В А Косолапов, М В Черников и др // Хим - фармац журн - 2005 - Т 39, №11 - С 17-23

13 Синтез и антисеротониновая активность новых производных 1-(2-пиперазиноэтил)-1Н-имидазо[1,2-а]бензимидазола / ЕС Афанасьева, А А Озеров, А А Спасов, ДС Яковлев, МВ Черников // Бюл ВНЦ РАМН и ABO - 2005 - Ко 3-4 - С 8-9

14 Гастропротективные свойства блокаторов гистаминовых Нг-рецепторов при геликобактероподобных повреждениях / А А Спасов, М В Черников, А С Сперанская и др // Эксперим и клинич i астроэнтерология - 2005 - №6 - С 2427

15 Изучение влияния мизопростола и таурина на монохлораминовый ульцероге-нез у крыс / А А Спасов, М В. Черников, А С Сперанская и др // Бюл эксперим биологии и медицины - 2006 - Т 141, №3 - С 309-312

16 Синтез и биологическая активность 9-диалкиламиноэтил-2-окси(диокси)-фенилимидазо[1,2-а]бензимидазола / В А Анисимова, А А Спасов, В А Косолапов, М,В Черников и др // Хим - фармац журн -2006 - Т 40, №10 -С 3-10

17 Антисеротониновая активность производных трициклических бензимида-зольных систем / А.А Спасов, М В Черников, Д С Яковлев и др // Хим -фармац журн - 2006 - Т 40, №11 - С 23-26

18 Антотромботические свойства нового антагониста пуриновых Р2УГ рецепторов / А А Спасов, А Ю Стуковина, М В Черников и др // Бюл ВНЦ РАМН и ABO - 2006 - № 4 - С 9-11

Прочие публикации

19 Поиск соединений, блокирующих Нг-гистаминовые рецепторы, среди конденсированных производных бензимидазола / А А Спасов, М В Черников, В А Анисимова и др // Междунар сб науч тр IX науч -практ конф по созданию

и апробации новых лекарственных средств «Лекарства - человеку» - Минск, 1999-ТIX-С 226-231

20 Поиск и изучение Н) и Н2-гистаминоблокирующих свойств у конденсированных производных бензимидазояа / А А Спасов, М В Черников, В А Аниси-мова и др // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии материалы Всерос науч конф с междунар уч - Санкт-Петербург, 1999-С 195

21 Поиск средств, блокирующих 5-НТг рецепторы серотонина, в ряду производных бензимидазола / С Т Киабия, М А Трушина, М В Черников и др // Регион конф по фармации, фармакологии и подготовке кадров (55, 2000, Пятигорск) материалы - Пятигорск, 2000 - С 193-194

22 Исследование новых конденсированных бензимидазольных систем на предмет наличия блокирующих свойств по отношению к 5-НТз рецепторам / С Т Киабия, М В Черников // Здоровье и образование в XXI веке материалы II междунар науч -практ конф - Москва, 2001 - С 94-95

23 Основные направления поиска антагонистов серотониновых рецепторов / М В Черников, А А Спасов, В А Анисимова // Архив клинич эксперим медицины - 2001 -Т 10,-№2 - С 234

24 Исследование противоязвенных свойств нового производного имидазобензи-мидазола / М В Черников // Регион конф по фармации, фармакологии и подготовке кадров (56, 2001, Пятигорск) материалы .- Пятигорск, 2001 - С 235236

25 Поиск и изучение антисеротониновых свойств среди производных азотсодержащих конденсированных гетеросистем / М А Трушина, С Т Киабия, М В Черников и др // Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики материалы науч-практ конф.-Курск, 2001 - С 275-276

26 Изучение противоязвенных свойств производного имидазобензимидазола с антисекреторной активностью на этанол-преднизолоновой модели язвообра-зования / М В Черников // Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики материалы науч -практ конф - Курск, 2001 - С 277278

27 Производные бензимидазола, как основа для создания новых противорвотных средств / А А Спасов, М В Черников, В А Анисимова и др // Структурно-функциональные взаимодействия при компенсации нарушенных функций сб науч тр - Ессентуки Ассоциация мед центров ЮНЕСКО, 2001 - Вып 5 -С 56-58

28 Производные конденсированных гетероциклических систем как объект поиска блокаторов серотониновых 5-НТ3-рецепторов / С Т Киабия, M В Черников // Ученые записки Ульяновского гос универ серия Клинич медицина - Ульяновск, 2002 - Вып 1(6) - С 84-85

29 Исследование некоторых видов психотропной активности нового антагониста 5-НТз рецепторов / С Т Киабия, M В Черников, А А Спасов и др // Фундаментальные проблемы фармакологии Матер 2-го Съезда Рос науч о-ва фармакологов - M, 2003 - Ч 1 - С 236

30 Фармакологическая регуляция активности серотониновых рецепторов / А А Спасов, M В Черников, С Т Киабия и др // Фундаментальные проблемы фармакологии Матер 2-го Съезда Рос науч о-ва фармакологов - M , 2003 -Ч 2 - С 191

31 Модель геликобактероподобного ульцерогенеза /АС Сперанская, M В Черников, С И Зайченко // Фундаментальные проблемы фармакологии Матер 2-го Съезда Рос науч о-ва фармакологов - M, 2003 - Ч 2 - С 192

32 Поиск и изучение фармакологических свойств блокаторов гистаминовых рецепторов / M В Черников, А А Спасов, А С Сперанская и др // Фундаментальные проблемы фармакологии Матер 2-го Съезда Рос науч о-ва фармакологов - M, 2003 - Ч 2 - С 273

33 Влияние соединении АКС-Б-64 на гипералгезию, сопровождающую острое воспаление / С Т Киабия, M В Черников // Актуальные проблемы фармакологии Матер науч конф , посвященной 50-летию Алтайского гос мед универ - Барнаул, 2003 - С 19

34 Изучение гастропротективных свойств нового производного бензимидазола / А С Сперанская, M В Черников // Актуальные проблемы фармакологии Матер науч конф , посвященной 50-летию Алтайского гос мед универ - Барнаул, 2003 - С 55

35 Searching for 5-НТ2- and 5-HT3-receptors antagonists as a potential neuropsycho-tropic agents / D S Yakovlev, 11 Goiyagin, M V Chermkov et al / 8-th ECNP Regional Meeting (Moscow, Russia, April 14-16, 2005) // Eur Neuropsychophar-macol - 2005 - Vol 15, suppl 2 - P 126-127

36 Anxiolytic properties of 5-HT3-receptors antagonists / M V Chermkov, A A Spa-sov, V A Anisimova / 8-th ECNP Regional Meetmg (Moscow, Russia, April 14-16, 2005) // Eur Neuropsychopharmacol - 2005 - Vol 15, suppl 2 - P 147-148

37 Целенаправленный поиск антагонистов серотониновых 5-НТ2 и 5-НТ3 рецепторов /ИИ Горягин, Д С Яковлев, M В Черников и др // Разработка, иссле-

дование и маркетинг новой фармацевтической продукции сб науч тр - Пятигорск, 2005 - Вып 60 - С 322-323

38 Направленный поиск 5-НТ3 антагонистов / Д С Яковлев, М В Черников, А А Спасов и др // Новые технологии в медицине (морфологические, экспериментальные, клинические и социальные аспекты) сб тр , посвященный 70-летию Сталинградского-Волгоградского медицинского института-академии-университета // Труды ВолГМУ - Волгоград, 2005 - Т 61, вып 1 - С 111-112

39 Фармакологическая регуляция функций пуриновых рецепторов / А А Спасов, М В Черников, А Ю Стуковина и др // Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам Матер 4-ой Международ конф - М ГУ НИИ фармакологии РАМН им В В Закусова, 2006 - С 69 [русский] - С 138 [англ ]

40 Влияние новых производных имидазола на некоторые медиаторные системы мозга / Д С Яковлев, И И Горягин, М В Черников // Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам Матер 4-ой Международ конф.- М ГУ НИИ фармакологии РАМН им В В Закусова, 2006 - С 83 [русский] - С 147 [англ ]

41 Компьютерный скрининг новых производных бензимидазола с высокой 5-НТ3-антисеротониновой активностью на базе информационной технологии «Микрокосм» / М В Черников, П М Васильев / Новые информационные технологии в медицине Матер Всерос конф с междунар уч // Бюл ВНЦ РАМН и ABO - 2006 - №2 - С 7-8

42 2-Диалкиламинобензимидазолы и их антисеротониновая активность / ОН Жуковская, В А Анисимова, А А Спасов, М В Черников и др / Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов» матер 3-й Междунар конф посвященной памяти проф АН Коста(Черноголовка, 16-19 мая, 2006) / В сб «Азотсодержащие гетероциклы», под ред В Г Карцева -М. МБФНП,-2006 - С 114

43 2-Бензиламинобензимидазолы и их биологическая активность /ОН Жуковская, В А Анисимова, А А Спасов, В А Косолапов, М В Черников и др /Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов» матер 3-й Междунар конф посвященной памяти проф А Н Коста (Черноголовка, 1619 мая, 2006) / В сб «Азотсодержащие гетероциклы», под ред В Г Карцева -М МБФНП,-2006 - С 115

44 Виртуальный скрининг конденсированных производных бензимидазола с H¡-и Нг-антигистаминной активностью / MB Черников, ПМ Васильев, А А

Спасов и др // Человек и лекарство сб матер XIV нац Контр 16-20 апр 2007 г - М, 2007 - С 329-330

45 Виртуальный скрининг полициклических бензимвдазолов с 5-НТ2- и 5-НТ3-антисеротониновой активностью / М В. Черников, П М Васильев, А А Спасов и др // Человек и лекарство сб матер XIV нац Конгр 16-20 апр 2007 г -М , 2007 - С 330

46 The 3D-modelmg, computer prediction and experimental testing of 5-HT3-antiserotonin activity of new chemical compounds / P.M Vassiliev, D S Yakovlev, V V Poroikov, D A. Filimonov, A A Spasov, M.V Chernikov et al // Fourth International Symposium on Computational Methods m Toxocology and Pharmacology Integratmg Internet Recources, September 1-5, Moscow, Russia, 2007 - P 169

47 3D-QSAR-aHartH3 антагонистов 5-НТ2-серотониновых рецепторов в ряду азотсодержащих гетероциклических соединений /АН Желтухина, П М Васильев, А А Спасов, М В Черников и др // Фармакология - практическому здравоохранению Матер III Съезда фармакологов России Санкт-Петербург, 2327 сент 2007 г // Психофармакол биол наркол - 2007 - Т 7, спец вып (сен-т) -Ч 1 - С 1691

48 QSAR-анализ новых антагонистов Р2Угпуриновых рецепторов / А Ю Стуко-вина П М Васильев, М В Черников и др. // Фармакология - практическому здравоохранению Матер III Съезда фармакологов России Санкт-Петербург, 23-27 сент 2007 г // Психофармакол биол наркол - 2007 - Т 7, спец вып (сент)-42-С 1968

49 Модуляция пуриновых P2Y]-рецепторов как основа для создания новых анти-тромботических средств / М В Черников, А А Спасов, А Ю Стуковина и др // Фармакология — практическому здравоохранению Матер III Съезда фармакологов России. Санкт-Петербург, 23-27 сент 2007 г // Психофармакол биол наркол - 2007 - Т 7, спец вып (сент) - Ч 2 - С 2007

50 Терапевтический потенциал антагонистов серотониновых 5-ШУ и 5-НТз-рецепгоров / Д С. Яковлев, М В Черников, И И Горягин и др // Фармакология - практическому здравоохранению Матер III Съезда фармакологов России Санкт-Петербург, 23-27 сент 2007 г // Психофармакол биол наркол -2007 - Т 7, спец вып. (сент ) - Ч 2.- С 2024

Список сокращений:

5-НТ - 5-гидрокситриптамин

G-ПСР - G-протеин сопряженный рецептор

QSAR - quantitative structure-activity relationships (англ ) - количественные соотношения «структура-активность»

S AR - structure-activity relationships (англ ) - соотношения «структура-активность»

АДФ - аденозиндифосфорная кислота

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

ВЭЖХ — высоко эффективная жидкостная хроматография

ГАМК - гамма-аминомасляная кислота

ИМБИ - имидазобензимидазолы

ИТ— информационная технология

ПМЯЛ - полиморфно-ядерные лейкоцт ы

СОЖ - слизистая оболочка желудка

ТМ - трансмембранный домен

ТРК - тирозин-киназный рецептор

цАМФ - циклический аденозинмонофосфат

цГМФ - циклический гуанозинмонофосфат

ЦНС - центральная нервная система

f

Максим Валентинович ЧЕРНИКОВ

ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗИМИДАЗОЛА - МОДУЛЯТОРЫ РЕЦЕПТОРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 29 12 2007г. Формат 60x84/16 Печать офсетная. Бум офс Услпеч.л 3,5. Учиздл 3,0 Тираж 150 экз Заказ №7

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательства «Перемена»

Актуальность темы. Известно, что более половины всех зарегистрированных лекарственных средств, реализуют свой эффект посредством действия на рецепторы биологически активных веществ, в частности суперсемейства G-протеин сопряженных рецепторов (Cavasotto C.N. et al., 2003; Elefsinioti A.L. et al., 2004).

Потребность в новых эффективных и безопасных лекарственных средствах поддерживает повышенный интерес к поиску новых лигандов известных рецепторов (Закусов В.В., 1973; Аничков С.В., 1982; Вальдман А.В., Александровский Ю.А., 1987; Ковалев Г.В., Тюренков И.Н., 1989; Середенин С.Б. и др., 1998, 2001; Харкевич Д.А., 1998; Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И., 1999; Елисеев В.В., Сапронов Н.С., 2000; Зефирова О. Н., Зефиров Н. С., 2001; Васильев П.М., Спасов А.А., 2006).

Исследования в области геномики, протеомики и биоинформатики позволили изучить структурные и функциональные особенности некоторых известных рецепторов, однако, до сих пор точно не выяснено строение функционально активных участков целого ряда мембранных рецепторных образований, а так же фармакофорных дескрипторов их агонистов и антагонистов (Сергеев П.В. Шимановский Н.Л., Петров В.И., 1999; Комиссаров И.В., 2001; Karchin R. et al., 2002; Kristen L. et al., 2002; Кубиньи Г., 2006).

Известно, что подавляющее количество веществ, селективно взаимодействующих с рецепторами биологически активных веществ, являются производными циклических азотсодержащих гетеросистем, к которым относятся производные бензимидазола. Так, например, описаны бензимидазолы - антагонисты гистаминовых Hi- (Cuberes M.R. et al., 1997; Kobayashi T. et al., 1998; Спасов А.А. и др., 2000, 2001), H2- (Katsura Y. et al., 1992; Nawrocka W., 1996), H3- (Мог M. et al., 2004; Rivara M. et al., 2006) и Щ-рецепторов (Terzioglu N. et al., 2004), парциальные агонисты серотониновых 5-НТ,л- (Lopez-Rodriguez M.L. et al., 2003, 2004), антагонисты 5-HT3- (Fujikawa M. et al., 2001; Venkataraman P., et al., 2002; Cooper M. et al., 2002; Lopez-Rodriguez M.L. et al., 2003, 2004), агонисты и антагонисты 5-НТ4-рецепторов (Lopez-Rodriguez M.L. et al., 2002, 2003; belong V. et al., 2003).

Наряду с данными литературы, результаты предварительных исследований также свидетельствуют, что производные бензимидазола обладают различными видами фармакологической активности, в том числе и рецепторно опосредованными. Учитывая вышесказанное, к производным бензимидазола вполне применимо определение «привилегированные структуры», введенное в научный оборот за последние несколько лет (Muller G., 2003; Kamal A. et al., 2006; Leach A.R. etal., 2006).

Данный факт позволяет считать актуальным дальнейшее изучение конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола на предмет взаимодействия с мембранными рецепторными структурами, относящимися к различным рецепторным семействам.

Таким образом, проблема поиска новых соединений, взаимодействующих с различными мембранными рецепторами биологически активных веществ и выявления струтурно-функциональных взаимоотношений у лигандов рецептор-ных структур, в настоящее время весьма актуальна и значимость ожидаемых результатов достаточно высока.

Диссертационная работа выполнена в рамках Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения». Тема утверждена на заседании Ученого Совета ВолГМУ (протокол № 10 от 14 апреля 2004 г.) и включена в план НИР.

Целью настоящего исследования является изучение способности производных бензимидазола к функциональному взаимодействию с мембранными рецепторами и обоснование возможности использования данных веществ для создания новых лекарственных средств.

Для достижения указанной цели представляется необходимым решение следующих задач:

1) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к гистаминовым Hp, Н2- и Н3-рецепторам;

2) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к серотониновым 5-НТ2- и 5-НТ3-рецепторам;

3) поиск веществ, демонстрирующих агонистическую и антагонистическую активность к пуриновым Р2 Yi -рецепторам;

4) анализ зависимости между химической структурой и функциональной активностью исследованных производных бензимидазола по отношению к различным типам рецепторов биологически активных веществ;

5) анализ зависимости между физико-химическими свойствами и функциональной активностью исследованных производных бензимидазола по отношению к различным типам рецепторов биологически активных веществ;

6) разработка рекомендаций по оптимизации направленного синтеза и поиска веществ, модуляторов функции рецепторов биологически активных веществ;

7) углубленное доклиническое изучение наиболее активных соединений на моделях in vitro и in vivo с целью обоснования перспективы создания на их основе новых лекарственных препаратов.

Научная новизна.

Впервые изучена способность 136-ти новых веществ, производных бензимидазола, взаимодействовать с рецепторами биологически активных веществ, относящихся к различным рецепторным семействам, и модулировать их функциональную активность на различных моделях in vitro и in vivo.

Проведен анализ зависимости между структурой, физико-химическими свойствами и функциональной активностью, в том числе и с использованием компьютерных технологий, выделены дескрипторы, определяющие влияние веществ из группы производных бензимидазола, на функции различных G-протеин сопряженных и ионотропных рецепторов биологически активных веществ.

Впервые изучены гастропротективные свойства конденсированного производного бензимидазола с Нг-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-64, на модели геликобактероподобных повреждений слизистой оболочки желудка лабораторных животных.

Проведено доклиническое изучение фармакодинамических свойств конденсированного производного бензимидазола под лабораторным шифром РУ-63, проявившего выраженные антагонистические свойства по отношению к серотониновым 5-НТ3-рецепторам.

Выполнены доклинические исследования фармакодинамических свойств конденсированных производных бензимидазола под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722, проявивших выраженные антагонистические свойства по отношению к пуриновым Р2Угрецепторам. Обоснована возможность создания новых антиагрегантных и антитромботических средств с принципиально новым механизмом антитромбоцитарного действия.

Научно-практическая значимость.

Результаты комплексного анализа химической структуры, физико-химических свойств исследуемых соединений и их способности модулировать функциональную активность гистаминовых Нь Н2, Н3, серотониновых 5-НТ2, 5-НТ3 и пуриновых P2Yi-рецепторов, позволяют расширить представления о дескрипторах химических соединений, ответственных за функциональное взаимодействие с соответствующими рецепторами.

На основе результатов анализа зависимости между структурой и функциональной активностью исследованных соединений по отношению к гистаминовым Нь Н2, Н3, серотониновым 5-НТ2, 5-НТ3 и пуриновым P2Yr рецепторам, разработаны рекомендации по направленному синтезу и поиску веществ, модуляторов функции вышеуказанных рецепторов, что позволит оптимизировать выявление новых субстанций с данными свойствами.

Результаты доклинического изучения соединения с Н2-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-64, проявляющего выраженные антисекреторные и противоязвенные свойства, позволяют считать перспективным создание на его основе нового антисекреторного противоязвенного средства.

Результаты доклинического изучения соединения с 5-НТ3-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-63, проявляющего выраженные противорвотные, транквилизирующие и обезболивающие свойства, свидетельствуют о перспективности создания на его основе средства для терапии цитотоксической рвоты, тревожных и аффективных расстройств и периферических болевых синдромов.

Результаты доклинического изучения соединений с P2Yr антагонистической активностью под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 проявляющих выраженные антиагрегантные и антитромботические свойства, позволяют рассматривать данные соединения в качестве основы для создания новых антиагрегантных и антитромботических средств.

Реализация результатов исследования.

Рекомендации, разработанные на основе выявленных закономерностей между соответствующими видами рецепторной активности производных бензимидазола и их химической структурой, используются при синтезе новых веществ в НИИ фармакологии ВолГМУ, НИИ физической и органической химии Южного федерального университета.

Система методических подходов к изучению и анализу рецепторной активности новых веществ применяется при проведении исследований в лаборатории экспериментальной фармакологии ВНЦ РАМН и АВО.

Результаты работы включены в лекционные курсы на кафедре фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ, на кафедрах фармакологии Кубанского, Саратовского и Ростовского государственных медицинских университетов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Вещества, относящиеся к производным бензимидазола, а именно: N1- и N9- замещенным имидазо[1,2-а]бензимидазола, N1- и №-замещенным 2,3-дигидроимидазо[ 1,2-а] бензимидазола, 1Ч4-замещенным 1,2,4-триазоло[ 1,5-а] бензимидазола, N'-замещенным 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенным

1 'З бензимидазола и N ,N -замещенным 2-иминобензимидазолина, способны проявлять свойства лигандов гистаминовых Нг, Н2- и Н3-, серотониновых 5-НТ2- и 5-НТз-, а также пуриновых Р2Угрецепторов.

2. Наиболее перспективными для- дальнейшего изучения являются следующие группы дериватов бензимидазола: - для поиска новых веществ с Нг,

5-НТ2- и 5-НТз-антагонистической активностью - производные N9- имидазо[1,2-а]бензимидазола; для поиска новых веществ с Нг-антагонистическими свойствами - как производные №-имидазо[1,2-а]бензимидазола, так и - N4-l,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола; для поиска новых веществ с Нз-агонистической активностью - все типы трициклических производных - N9-, N1- имидазо[1,2-а]бензимидазола и 1ч14-1,2,4-триазоло[1,2-а]бензимидазола; для поиска новых веществ с P2Yi-антагонистическими свойствами - производные N1-имидазо[1,2-а]бензимидазола.

3. Соединение с Нг-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-64 проявляет выраженные антисекреторные и противоязвенные свойства и является перспективной основой для создания нового антисекреторного противоязвенного средства.

4. Соединение с 5-НТ3-антагонистической активностью под лабораторным шифром РУ-63 обладает выраженными противорвотными, транквилизирующими и обезболивающими свойствами, что позволяет считать его перспективной основой для создания лекарственных средств для терапии цитотоксической рвоты, тревожных и аффективных расстройств и периферических болевых синдромов.

5. Соединения с P2Yi-антагонистической активностью под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 проявляют выраженные антиагрегантные и антитромботические свойства, позволяющие рассматривать их в качестве основы для создания новых антиагрегантных и антитромботических средств.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на IX научно-практической конференции по созданию и апробации новых лекарственных средств: «Лекарства - человеку», Минск, Беларусь, 1999; Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии», Санкт-Петербург, 1999; 55-й и 56-й региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров, Пятигорск, 2000, 2001; Второй международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2001; Научно-практической конференции, посвященной 35-летию фармацевтического факультета «Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики», Курск, 2001; II Съезде Украинского общества нейронаук, Донецк, Украина, 2002; II Съезде Российского Научного Общества Фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии», Москва, 2003; Научной конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университета «Актуальные проблемы фармакологии», Барнаул, 2003; 8-th ECNP Regional Meeting Moscow Russia, 2005; 4-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам», Москва: ГУ НИИ фармакологии РАМН им. В.В. Закусова, 2006; Всероссийской конференции с международным участием «Новые информационные технологии в медицине», Волгоград, 2006; Третьей Международная конференция «Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов», посвященная памяти проф. А.Н. Коста, Черноголовка, 2006; XIV национальном конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2007; Fourth International Symposium on Computational Methods in Toxocology and Pharmacology Integrating Internet Recources, Moscow, 2007; III Съезде Фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 1 монография.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 267 страницах машинописного текста, иллюстрирована 24 таблицами, 32 рисунками, состоит из введения, обзора литературы (глава I), экспериментальной части (главы II-VI), обсуждения результатов (глава VII), выводов и приложения. Список литературы включает 72 отечественных и 294 иностранных источника.

выводы

1. Вещества, относящиеся к производным бензимидазола, а именно: N1- и N9- замещенным имидазо[1,2-а] и 2,3-дигидроимидазо[1,2-а] бензимидазола, Ы4-замещенным 1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, N'-замещенным 21 ? аминобензимидазола, 2,5-замещенным бензимидазола и N ,N -замещенным I-иминобензимидазолина, способны проявлять свойства лигандов гистаминовых Нг, Н2- и Н3-, серотониновых 5-НТ2- и 5-НТ3-, а также пуриновых P2Yi-рецепторов.

2. Структурными моментами общего характера, отражающими способность исследованных производных бензимидазола демонстрировать различные типы рецепторной активности, являются: тип полициклического гетероаро-матического ядра; положение алкиламинной группы в этом ядре; характер заместителей у атома азота алкиламинной цепи; характер заместителя у 2-го углерода гетероциклического ядра.

3. К структурным особенностям частного характера, отражающим способность производных бензимидазола демонстрировать рецепторную активность, относятся:

- для веществ, способных взаимодействовать с катионными рецепторами биогенных аминов - гистамина и серотонина, обязательное присутствие в структуре азотсодержащего структурного дескриптора: третичной аминогруппы - у соединений с активностью по отношению к гистаминовым Нг, Н2- и серото-ниновым 5-НТ2-, 5-НТ3-рецепторам, и/или иминогруппы, в том числе и в составе пятичленного гетероароматического цикла - у соединений с активностью по отношению к гистаминовым Н2-, Н3- и серотониновым 5-НТ2-рецепторам;

- для веществ модулирующих активность нуклеотидных рецепторов, в частности Р2-пуриновых, азотсодержащий структурный дескриптор не является необходимым, а в качестве наиболее функционально значимого структурного фрагмента определяется оксо- либо оксигруппа.

4. Наиболее выраженная рецепторная активность присуща представителям следующих групп дериватов бензимидазола: Нi-антагонистическая - N9алкиламиноимидазо[1,2-а]бензимидазолам с галогенфенильным радикалом в

0 О положении С ; Но-антагонистическая - диэтиламиноэтилзамещенным N - ими-дазо[1,2-а]бензимидазола и 1^4-1,2,4-триазоло[1,5-а]бензимидазола, с фенильл ным радикалом в положении С ; Н3-агонистическая - морфолиноэтилзамещен-ным N9-, N1- имидазо[1,2-а]бензимидазола, и 1,2,4-триазоло[1,2-а]бензимидазола; 5-НТ2-антагонистическая - 1Ч9-пиперидиноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам; 5-НТз-антагонистическая - Ы9-диалкиламиноэтил- и пипери-диноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам; P2Y]-антагонистическая - N1-морфолиноэтилимидазо[1,2-а]бензимидазолам.

5. ^-замещенное имидазо[1,2-а] бензимидазола - соединение РУ-64 подавляет эффект селективного Н2-агониста на изолированных предсердиях морской свинки, в 2,8 раза превышая по активности антагонист Н2-рецепторов циметидин; в условиях in vivo соединение РУ-64: угнетает базальную и стимулированную кислотопродукцию в 1,5-7 раз сильнее циметидина и в равной степени с фамотидином; на различных экспериментальных моделях эрозивно-язвенных повреждений слизистой оболочки желудка предупреждает развитие повреждений в 5-26 раз превосходя циметидин, и в 1,5-2 раза - фамотидин.

6. Результаты расширенных фармакологических исследований соединения под лабораторным шифром РУ-64 с выраженной Н2-антагонистической активностью, проявляющего на моделях in vivo выраженные антисекреторные и гастропротективные свойства, позволяют рассматривать данное вещество в качестве основы для создания нового антисекреторного и противоязвенного средства с гастропротективной активностью.

7. М9-замещенное имидазо[1,2-а] бензимидазол а - соединение РУ-63 подавляет эффект серотонина на изолированных предсердиях морской свинки, в 3 раза превышая по активности селективный антагонист 5-НТ3-рецепторов MDL 72222; в условиях in vivo соединение РУ-63: на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак демонстрирует выраженные антиэметические свойства, в 1,2 раза превышающие таковые у ондансетрона; демонстрирует выраженные анксиолитические свойства превосходя по активности диазепам; повышает порог болевой чувствительности при периферическом болевом синдроме в равной степени с трописетроном, трамадолом и диклофенаком-натрия.

8. Результаты фармакологических исследований соединения под лабораторным шифром РУ-63 с выраженной 5-ШУантагонистической активностью, демонстрирующего в ходе in vivo исследований выраженные противо-рвотные, транквилизирующие и анальгетические эффекты, позволяют рассматривать данное вещество в качестве перспективной основы для создания лекарственного средства для лечения цитотоксической тошноты и рвоты, анальгетика для терапии периферических болевых синдромов, а также атипичного анксио-литика.

9. №-замещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-286 и N1-замещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола - соединение РУ-722 подавляют АДФ-индуцированную активацию и агрегацию тромбоцитов, превышая активность антагониста Р2У-рецепторов Basilen Blue; в условиях ex vivo по влиянию на индуцированную агрегацию тромбоцитов превосходят тиклопидин и не уступают клопидогрелю; в условиях in vivo проявляют выраженные антитромбо-тические свойства превосходят тиклопидин более чем в 2,3 - 6 раз и 1,9 - 3,1 раза, соответственно.

10. Результаты фармакологических исследований соединений под лабораторными шифрами РУ-286 и РУ-722 с выраженной P2Y]-антагонистической активностью, проявляющих стабильно высокий уровень антиагрегантных и антитромботических эффектов на различных моделях in vitro, ex vivo и in vivo, позволяют рассматривать данные вещества в качестве основы для создания новых лекарственных препаратов с антиагрегантными и анти-тромботическими свойствами с принципиально новым механизмом антитром-боцитарного действия.