Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Психотропные и церебропротекторные свойства структурных аналогов N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона (фенотропила)

11-1 1794

На правах рукописи

/ /Г

Ш/

ЖДАНОВА АННА ВИТАЛЬЕВНА

ПСИХОТРОПНЫЕ И ЦЕРЕБРОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА СТРУКТУРНЫХ АНАЛОГОВ ^КАРБОМАИЛ-МЕТИЛ-4-ФЕНИЛ-2-ПИРРОЛИДОНА (ФЕНОТРОПИЛА)

14.03.06 фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ВОЛГОГРАД 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Тюренков Иван Николаевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Решетько Ольга Вилоровна

доктор биологических наук Бугаева Любовь Ивановна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Россздрава

2011 г. в /3

Защита состоится « / / »/2011г. в /<У часов на заседании Диссертационного совета Д 208.008.02 при Волгоградском государственном медицинском университете (400131, Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета по адресу: 400131, Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1

Автореферат разослан «_»

Ученый секретарь Диссертационного Совета д.м.н., проф.

2011г.

А.Р. Бабаева

: i ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Прогресс современной фармакологии и клинической медицины во многом определяется открытием новых биологически активных веществ и созданием на их основе наиболее активных и малотоксичных новых лекарственных препаратов. Большое значение придается использованию при различных заболеваниях нервной системы ноотропных препаратов, улучшающих когнитивную функцию головного мозга, обладающих нейропротекторным действием (Аведисова А.С. и др., 2001; Котов С.В. и др., 2001; Дамулин И.В., 2002; Заваденко Н.Н., 2003; Бурчинский С.Г., 2004, 2010; Рудакова И.Г. и др., 2009; Wilkinson D., 2001; Vigevano F., 2005; Dai J. et al., 2010). Однако имеющиеся лекарственные препараты не в полной мере удовлетворяют современным требованиям фармакотерапии, либо являются недостаточно эффективными, либо плохо переносимыми из-за побочных эффектов и влияния на качество жизни (Петров В.И., 2004; Аведисова А.С. и др., 2007; Городничев А.В., 2007; Лебедева А. В., Неменов Д. Г., 2008). На мировом рынке среди ноотропных препаратов доминирует группа рацетамов, т.е. производных альфа-пирролидона (пирацетам, фенилпирацетам, анирацетам, левэтирацетам и др.), обладающая широким спектром фармакологической активности. Анализ спектра фармакологического действия рацетамов показал, что производные альфа-пирролидона оказывают не только ноотропное, но и антидепрессивное, противосудорожное, анксиолитическое, церебропротекторное и др. действия (Калинин В.В., 2007; Рудакова И.Г. и др., 2009 Martella G. et al., 2009; Zona С. et al., 2010; Malykh A.G., Sadaie M.R., 2010; Carvalho L.A. et al., 2010). В связи с вышеизложенным, представляется целесообразным и перспективным направленный поиск веществ с психотропным и церебропротекторным действием в ряду рацетамов, в том числе и среди структурных аналогов фенотропила. Ввиду того, что психотропное действие веществ в значительной степени определяется тендерными факторами (Арушанян Э.Б., 2007; Манвелян Э.А., Батурин В.А., 2008), нам представлялось целесообразным проведение сравнительного изучения тендерных отличий фармакологического действия новых производных фенотропила.

Целью настоящего исследования является изучение психотропных и церебропротективных свойств новых структурных аналогов N-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона (фенотропила).

Для достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести скрининговый отбор соединений, обладающих психотропной и церебропротекторной активностью, в ряду структурных производных фенотропила.

2. Изучить тендерные отличия психотропного действия новых производных фенотропила.

3. Провести углубленное изучение веществ с выраженным психотропным действием в сравнении соответствующими эталонными препаратами.

4. Определить острую токсичность и провести анализ зависимости доза-эффект для наиболее активных соединений, проявляющих нейропсихотропное действие.

5. Провести углубленное изучение церебропротекторной активности наиболее активных веществ на различных экспериментальных моделях поражения головного мозга.

6. Провести анализ возможного нейрохимического механизма действия изучаемых соединений, обладающих наиболее выраженной психотропной и церебропротекторной активностью.

Научная новизна исследования:

Впервые проведено сравнительное исследование спектра психотропного действия 8 новых производных М-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона и выявлены вещества с высоким антидепрессантным, анксиолитическим, ноотропным эффектом, перспективные для дальнейшего доклинического изучения, и проведен анализ спектра и выраженности психотропного действия исследуемых веществ в зависимости от их химической структуры.

Впервые исследованы тендерные различия в психотропном действии новых структурных аналогов фенотропила.

Впервые получены данные о высокой антидепрессантной активности соединения РГПУ-87 и анксиолитическом действии соединения РГПУ-207, об их острой токсичности и церебропротекторном действии в условиях, экспериментального судорожного и ишемического повреждения головного мозга.

Научно-практическая ценность работы и реализация результатов исследования

Полученные результаты исследования нейропсихотропной активности новых производных фенотропила указывают на перспективность дальнейшего поиска эффективных психотропных препаратов в ряду структурных аналогов альфа-пирролидона. Представленные данные о тендерных особенностях психотропного действия новых структурных аналогов фенотропила обосновывают необходимость оценки действия психотропных веществ на разнополых животных. Новые производные фенотропила: соединение РГПУ-87 является перспективным для разработки на его основе антидепрессантного средства с ноотропным действием, а на основе соединения РГПУ-207 - анксиолитика с ноотропными свойствами. Материалы по указанным веществам поданы в Роспатент на получение авторских свидетельств.

Данные анализа зависимости химической структуры и психотропного действия производных фенотропила легли в основу рекомендаций химикам по продолжению целенаправленного синтеза новых структурных аналогов

альфа-пирролидона с предполагаемым психотропным и церебропротекторным действием.

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ, химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена для проведения дальнейшего целенаправленного поиска веществ с психотропным действием в ряду новых производных пирролидона-2, а также в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии ВолГМУ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые производные фенотропила существенно отличаются по выраженности и спектру психотропного действия. Ряд новых производных обладает анксиолитическим действием (РГПУ-67, РГПУ-95, РГПУ-207).. антидепрессантным (РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-134), ноотропным (РГПУ-87, РГПУ-134, РГПУ-96, РГПУ-207) и выраженным церебропротективным (РГПУ-87 и РГПУ-207) действием.

3. Соединение РГПУ-87 обладает выраженной антидепрессантной активностью, как у самцов, так и у самок крыс, превосходящей таковую у препарата сравнения фенотропила и мелипрамина. Соединение РГПУ-207 проявляет выраженные анксиолитические свойства у животных обоего пола, и превосходит фенотропил и диазепам по влиянию на тревожное и фобическое поведение.

4. Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 как при однократном профилактическом, так и при курсовом лечебном энтеральном введении проявляют выраженное церебропротективное действие при ишемическом и судорожном повреждении головного мозга.

5. . Андитепрессантная активность соединения РГПУ-87 вероятно связана с дофаминомиметическим, а анксиолитическая активность соединения РГПУ-207 с ГАМКл-миметическим механизмом действия. Ноотропные и церебропротекторные свойства могут быть обусловлены влиянием соединения РГПУ-87 на Н-холинергическую систему мозга и ГАМК-позитивным действием соединения РГПУ-207.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 67-ой и 68-ой открытых итоговых конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2009, 2010 гг.); на IV и V Международных (XIII, XIV Всероссийских) Пироговских научных медицинских конференциях (Москва, 2009, 2010), на 10-ом международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в т.ч. одна в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации:

Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 4 главы собственных исследований, обсуждение результатов, научно-практические рекомендации, выводы, список литературы, содержащий 257 источника, из них 116 отечественных и 141 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 33 рисунками и содержит 32 таблицы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на 350 крысах (220 самцах и 130 самках) линии Wistar массой 180-220 г. и 230 мышах-самцах линии В ALB/C весом 2025 г.

В настоящем исследовании изучена психотропная активность 8 новых производных альфа-пирролидона (новых рацетамов), соединений с лабораторными шифрами: РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134, РГПУ-207 и РГПУ-240, а также фенотропила. Все вещества синтезированы на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия)*.

Скрининг осуществлен с применением доз, составляющих 1/10 от молекулярной массы: РГПУ-67 и РГПУ-82 - 23 мг/кг, РГПУ-87 и РГПУ-95 -25 мг/кг, РГПУ-96 - 27 мгУкг, РГПУ-207 - 31 мг/кг и РГПУ-240 - 26 мг/кг. В качестве препаратов позитивного контроля использовался фенотропил -22 мг/кг, мелипрамин - 15 мг/кг (Egis Pharmaceuticals, Венгрия), диазепам - 1 мг/кг (Simplex pharma Pvt. Ltd.), пирацетам - 400 мг/кг (УфаВита (г.Уфа), Россия). Исследуемые вещества, препараты сравнения, а также 2% крахмальная слизь контрольным группам животных вводились внутрижелудочно за 45 минут до проведения психотропных тестов.

Изучение нейропсихотропной активности соединений проводилось с использованием следующих психофармакологических тестов: для оценки седативного и анксиолитического действия: тест «открытое поле» (ОП) (Воронина Т.А. 1982; Гельман В.Я., Кременевская С.И., 1990); тест «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) (Pellow S. et al., 1985), «методика конфликтной cumyaifuu» (вариант Vogel) (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2000), «модель пролонгирования снотворного действия барбитуратов» (Воронина Т.А., Неробокова Л.Н., 2000); для изучения ноотропного действия - тест «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) (Буреш Я.; Бурешова О., Хьюстон Д.П., 1991; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000) и «тест экстраполягщонного избавления» (ТЭИ) (Бондаренко Н.А., 1992.).

* - Приносим искреннюю благодарность зав. кафедрой органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия) ЗДН РФ, д.х.н,, профессору В.М. Берестовицкой и старшему научному сотруднику, к.х.н. О.С. Васильевой, к.х.н. Е.С. Остроглядову, предоставивших исследуемые вещества для нашей работы.

Антидепрессантная активность изучалась с помощью тестов: тест подвешивания мышей за хвост (ПМХ) (Steru L. et al., 1985) и методика принудительного плавания по Порсолту (Porsolt R.D. et al., 1977), тест выученной беспомощности (Воронина Т.А. и др., 2005).

Влияние веществ на физическую работоспособность и тонус мышц использовались тъсты« горизонтальная экран-сетка» (Калуев А.В., 2006) и «принудительное плавание с грузом» (Суркова В.В., Тюренков И.Н., 1979; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000); для изучения анальгезирующего действия - тест термического раздражения хвоста путем погружения в воду температурой 58°С (Судаков С.К. и др., 1995) и тест раздражения лап электрическим током до вокализации (Гузеватых Л.С., Валуйских Д.В.,Воронина Т.А., 2005); противогипоксическое действие веществ изучалось на моделях острой генерализованной гипоксии: нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (нитрит натрия 250 мг/кг подкожно) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000).

Изучение церебропротекторного действия соединений проводилось с использованием следующих моделей:

- модели хемоиндуцированной скополаминовой амнезии (Островская Р.У, 2000);

- модели электросудорожного повреждения с использованием максимального электрошока (МЭШ) (Воронина Т.А., Неробкова Т.Н., 2000);

- модели ишемии головного мозга, вызванной гравитационной перегрузкой в кранио-каудальном векторе (Гаевый М.Д., 2000).

Нейрофармакологический анализ возможных механизмов действия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 проведен с использованием агонистов и антагонистов к различным рецепторам головного мозга в соответствии с требованиями "Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ" - Фармакологический государственный комитет, МЗ РФ, Москва, 2005".

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни, рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса, критерия Дана для множественных сравнений, двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями, теста Тьюки, критерия Хи-квадрат, пробит-анализ выживаемости. Обработка данных производилась с помощью пакетов программ Microsoft Excel ХР, STATIST1CA 6.0, BioStat 2008 Professional 5.1.3.1. Статистически значимыми расценивались эффекты при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Данные о влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тестах ОП и ПКЛ представлены в табл. 1. В тесте ОП соединения РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 повышают локомоторную активность у самцов, а у самок - только соединения РГПУ-87 и РГПУ-134. Соединения РГПУ-96, РГПУ-207 и РГПУ-240 у самок снижают, а соединение РГПУ-87 повышает ориентировочно-

исследовательскую активность. У самцов, получавших соединения РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207, отмечалось меньшее число актов кратковременного тревожного груминга, а у соединений РГПУ-95, РГПУ-134 и РГПУ-207 наблюдалось увеличение количества выходов в центр открытого поля, что очевидно обусловлено их анксиолитическим действием. У самок все изучаемые соединения уменьшали число актов кратковременного груминга, однако выходы в центр открытого поля увеличивало только соединение РГПУ-134, что возможно также связано с его активирующим или анксиолитическим действием.

В тесте ПКЛ соединения РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-207 проявляют противотревожное действие: увеличивают время, проведенное самцами в открытых рукавах лабиринта и количество выходов в них, кроме того, РГПУ-67, РГПУ-95 и РГПУ-207 увеличивают число свешиваний с открытых рукавов. Соединение РГПУ-240 у самцов оказывало анксиогенное действие: животные существенно меньше времени проводили в открытых рукавах, практически не выходили в них. У самок, получавших соединения РГПУ-95 и РГПУ-207 в большей степени, и соединения РГПУ-67 и РГПУ-96 в меньшей, наблюдалось увеличение времени, проведенного в открытых рукавах и количества свешиваний с них по сравнению с контрольной группой животных, что подтверждает высказанное предположение о наличии у данных соединений анксиолитического действия.

В тесте «конфликтной ситуации» по Вогелю соединение РГПУ-207 у животных обоего пола больше, чем диазепам уменьшало латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки и больше увеличивало количество таких подходов. Остальные вещества также уменьшали время подхода к поилке и увеличивали количество наказуемых взятий воды, что свидетельствует о наличии у них анксиолитического действия, сопоставимого с фенотропилом, но значительно уступающего диазепаму и в еще большей мере, соединению РГПУ-207 (табл. 2). При этом исследуемые вещества сильнее влияли на латенцию наказуемого подхода к поилке у самок. У самцов количество наказуемых попыток удовлетворения питьевой мотивации увеличивали в большей степени вещества РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, а у самок РГПУ-240 и РГПУ-67. Соединения РГПУ-207, фенотропил и диазепам количество наказуемых подходов к поилке увеличивали одинаково у животных обоего пола. У соединения РГПУ-240, не проявляющего анксиолитической активности в тестах ОП и ПКЛ, в данном тесте наблюдалось противотревожное действие. Это можно объяснить тем, что в тесте «конфликтная ситуация» задействован иной механизм анксиогенеза, чем в тестах ОП и ПКЛ, в которых проявляется базовая тревожность животных.

Влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тестах ОП и ПКЛ _" _

Показатели психо-фармакологических тестов Пол ! ЖИВОТНЫХ Контроль Фенотро-нил РГПУ-67 РГПУ-82 РГТТУ-87 РПТУ-95 РГПУ-96 РГПУ-134 РГПУ-207 РГПУ-240

Тест «Открытое поле» (ОП), п=8

Двигательная активность с? 22,4±2,0 33,0*1,7* 33,4*2,1* 46,3*1,7* 28,5*1,7* 23,0*3,8 29,2*1,8* 37,6*1,8* 37,6*1,6* 22,1*1,4

? 30,1*1,7 49,4*3,6* 31,9*1,5 34,2*3,3 49,7*2,1* 33,9*5,0 29,2*1,4 46,1*1,0* 25,5*1,1 27,6*1,4

Ориентировочно- исследовательская активность в 7,7*1,2 14,6*2,1* 12,1*0,8* 11,1*2,0 9,1*1,2 8,1*1,4 8,0*0,7 10,1*0,7 8,0*0,5 10,1*0,9

2 13,0*0,8 14,8*],5 12,0*1,8 11,8*1,3 18,4*0,4* 11,2*1,4 9,4*0,9* 14,0*1,3 4,8*1,5* 7,2*1,5*

Число выходов в центр <? 0,25*0,16 1,1*0,3* 0,5*0,2 0,6*0,2 0,25*0,16 1,75*0,3* 0,25*0,16 1,25*0,3* 1,9*0,2* 0,25*0,16

? 0,37*0,18 0,5*0,18 0,125*,12 0,6*0,2 0,125*0,12 1,12*0,2 1,12*0,3_ 1,75*0,3* 0,9*0,3 0

Количество актов кратковременного грум и ига 6 7,8±0,8 4,5*0,7* 6,2*0,5 4,2*0,5* 2,5*0,3* 1,6±0,3*# 1,3*0,1 1,0±0,2*# 2,5*0,5* 8,5*0,8

9 11,1*1,2 8,12*0,5* б, 1*0,3 *# 8,0*0,5* 7,1*0,6* 7,5*0,8* 7,7*0,5* 7,3*0,9* 5,8±0,4*# 7,0*0,8*

Тест «п риподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ), п=8

Время в открытых рукавах, сек. с? 13,7*1,0 24,0*0,3* 7д*0/7* 33,7*3,5* 33,7*2,3* 32,7*2,2* 35,8*2,5* 19,6*2,3 8,5*3,6 38,4*3,8* 5,8*3,0*

4,5*0,5 3,1*0,5 1,7*0,7 2,5*0,9 10,2*1,6* 2,6*0,9 3,2*1,3 8,7*1,4* 3,5*1,0

Количество выходов в открытые рукава с? 2,3*0,3 5,0*0,6* 8,2*0,5* 6,6*0,4* 6,7*1,0* 7,5*0,7* 3,3*0,6 1,1*0,4 8,7*0,8* 0,5*0,1*

1,25*0,16 2,1*0,2 1,4*0,1 0,7*0,3 0,7*0,2 3,2*0,4 1,8*0,6 1,6*0,6 1,8*0,2 1,1*0,2

Сумма переходов между рукавами в 6,25*0,99 11,2*1,1* 17,7*1,0*# 15,3±0,9*# 14,7*2,* 1 17,6±1,8*# 8,6*1,3 5,6*1,2 20,6*1,6 *# 3,0±0,4*#

9 4,75*0,7 7,0*0,94 5,2*0,6 2,7*0,7 7,6*0,6 9,1*1,1* 6,2*2,0 9,5*1,2* 7,1*1,0 5,1*1,1

Количество свешивании с открытых рукавов б' 0,8*0,3 3,0*0,4* 4,5*0,5* 1 1,8*0,6 1,5*0,8 5,1*0,8* 1,1*0,3 2,2*0,9 5,0*0,4* 0,25*0,1

9 0,25*0,16 0,75*0,25 2,1*0,4* 0,8*0,3 1,3*0,5 1,2*0,3* 2,0*0,4* 1,2*0,4 2,7*0,4* 1,3*0,3*

Обозначения: * - р<0,05- достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных; # - р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил (ранговый однофакторный анализ Крускала-Усиишса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический II-критерий Мана-Уитни).

Соединения РГПУ-240, РГПУ-96, фенотропил и в большей мере РГПУ-82 достоверно увеличивали латентный период до наступления сна, проявляя, таким образом, антагонизм с тиопенталом натрия (табл. 2). При изучении влияния исследуемых веществ на продолжительность тиопенталового сна значимо его снижали фенотропил и соединения РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-240. Только у животных, получавших соединение РГПУ-207, наблюдалось незначительное увеличение продолжительности сна. На основании полученных данных можно заключить, что новые производные Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона снотворным действием не обладают и не оказывают потенцирующего действия на сон, вызванный тиопенталом натрия.

В тесте ПМХ фенотропил и его производные увеличивали ЛП до развития иммобилизации мышей и уменьшали ее длительность, что свидетельствует о наличии антидепрессантной активности у исследуемых веществ (табл. 3). В тесте принудительного плавания по Порсольту у самцов также все изучаемые соединения, кроме РГПУ-82, проявляют антидепрессантные свойства: статистически значимо увеличивают ЛП до развития иммобилизации по сравнению с контролем и снижают ее продолжительность, кроме того РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-95 и РППУ-134 увеличивают количество прыжков. У самок соединения РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-95 увеличивают ЛП до развития иммобилизации, а РГПУ-96, РГПУ-134, РГПУ-207 и РГПУ-240 снижали данный показатель, однако все производные Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона уменьшали время иммобилизации самок, т.е. проявляли антидепрессантные свойства, но менее выраженные, чем у самцов. Соединения РГПУ-82 уменьшало длительность иммобилизации у животных обоего пола в равной степени. Наибольший антидепрессантный эффект у самок и самцов отмечался у соединений РГПУ-87 и РГПУ-134, которые превосходили по большинству показателей фенотропил и мелипрамин.

Влияние однократного введения соединений на параметры поведения животных в тесте «конфликтная ситуация» в варианте Вогсля и на con, вызванный введением тноиеятала натрия_________

Показатели психо-фармакологических тестов Контроль Диазсаам Фенотропил РГ1ТУ-67 РГПУ-82 РГПУ-87 РГПУ-95 РГЛУ-96 РГПУ-134 РГПУ-207 РГПУ-240

Тест «конфликтная ситуация» в варианте Вогеля, п=8

ЛП первого наказуемого взятия воды из поилки, сек. с? 39,3±1,7 10,6±1,5**# 33,3±2,5 23,2±2,6*# 27,2±3,5* 20,8±2,8*# 19,2±1,3**# 16,6±1,4**# 27,0-tl,2* 7,0±0,5**#& 22,6*2,1 *#

9 61,6±2,3 9,6±1,1**# 34,7±4,0* 45,1±3,3* 27,3±2,0* 26,1±2,8* 11,3±0,9**# 17,I±l,9**tf 34,5±4,4* 6,3*0,9**// 37,5*3,6*

Количество наказуемых попыток утолить жажду с? О 5,6*1,1 20,6±2,3**# 9.2--Ш.7* 14,5±1,3*# 23,1±2,2**# 19,ltí,5*# 14,6±l,2*í/ 23,7г1:2)7**# 6,7±1,3 28,1*1,5**#& 9,2*1,0*

2,6±0,5 9,0±0,7+*# 3,8*0,6 10,6±1,4**# 8,5±1,8*// 4,7±0,7 5,о±о,7* 8,7d:l,2**# 3,5±0,4 13,5±1,0**#& 7,8±1,1*#

Сон, вызванный введением тиопентала натрия, п~10

Контроль Фенотропил РГПУ-82 РГПУ-87 РГПУ-95 РГПУ-96 РГПУ-134 РГГГУ-207 РГПУ-240

ЛП наступления сна, сек. в 142,9±5,8 194,8±15,7* 402,8±16,7* 157,6±5,4 141,7±3,7 172,9*4,7* 135,1:1:7,6 148,7±6,0 159,9*5,7*

Длительность сна, мин. в 70,1 ±4,8 36,0*5,7 68,4±3,8 24,1±4,8* 40,4±5,3* 41,6±5,1* 69,3±7,4 89,8*8,5 26,4*5,1*

Обозначения: р<0,05 и *-р<0,01- достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных; // - р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил, & - р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших диазепам (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, /фитерий Дайна для множественных сравнений, непараметрический II- критерий Мапа-Уитни).

Влияние однократного введении соединений на параметры поведения животных в гестах для выявления аптидепрессаитнон активносш _ _

Показатели психо-фармакологических тестов -- Контроль | Мелипрамин Фенотропил РГГ1У-67 РГПУ-82 РГПУ-87 РГПУ-95 РГПУ-96 РГПУ-134 РГПУ-207 РГПУ-240

Тест принудительного плавания по Порсолъту, п=8

ЛИ иммобилизации сек. в 60,5*3,6 120,5*7,6** П 93,3*3,8 * 105,3*5,0 * 55,2*5,4 88,3*8,5* 129,5*6,2** # 101,5*4,0 * 114,6*3,9*// 99,3*5,8 * 74,2*3,6*

? 43,3*2,7 77,8*3,1**« 36,1*3,9-4 57,5*3 // ,8* 35,0:13,2 103,3*5,7**// 68,1*2,1**// 22,7*2,7* ~3775±2^б* ' 23,7*3,1* 14,6*2,С * 28,3=5,0*

Длительн. иммобилизации, сек. с? 71,1*5,3 23,2*2,4**// 41,0*3,0 * 27,3*2 # 35,2*3,1* 18,0±1,9**# 17,6±2,6**# 42,6*3, С *

? е 94,3*4,3 49,7±2,3*# 77,6±4,2 * 50,3*4,1* И 47,5*3,6* # 31,2*5,8**// & 45,0*0,8**// & 60,6*2,5*// 56,2*4,7* # 29,8*2,0**// & 64,3*4,1 * 56,1*4,2* #

Количеств о прыжков 5,2*0,5 12,0*0,7**// 8,1*0,7* 7,3*0,5* 7,1*1,2 11,1*0,7**// 7,6*1,0 8,1*0,8* 5,3*0,4 6,0*0,9 I

V 3,6*0,3 6,5- 0,5 "Н 4,3*0,4 3,7*0,5 5,2*0,8 6,7*0,6*// 6,6*0,5*// 3,3*0,6 6,1*0,6* 3,6*0,4 2,7*0,3

Тест «подвешивание мышей за хвост», п=10

Контроль Фенотропил РГПУ-82 РГПУ-87 РГПУ-95 РГПУ-96 РГПУ-134 РГПУ-207 РГПУ-240

ЛП иммобилизации, сек. в 22,0*1,8 52,3*3,4* 56,3*2,8* 40,1*2,4* 50,1*6,8* 69,4*7,9* 52,5*5,2* 54,8*3,4* 43,8*2,1*

Длительн. иммобилизации, сек. в 187,1*5,7 136,2*9,2 * 128,8*8,3* 150,2*11,6* 108,8*9,9* 124,9*10,4* 118,7*12,5* 147,0*9,3* 130,6*3,2*

Обозначения: *- р<0,05 и * - р<0,01— достоверность различий по сравнению с контрольной группой мсивотных; # - р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших фенотропил, & - р<0,05 достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших мелипрамин (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Даина для множественных сравнений, непараметрический V- критерий Мана-Уитни).

Таблица 4

Влияние однократного введения соединений на когнитивную и мпсстическую функции животных в тестах УРПИ и ТЭИ_

Показатели психо-фармакологических | тестов 1 Пол животных Контроль Фенотро-пил РГПУ-67 РГПУ-82 РГПУ-87 РПТУ-95 РГПУ-96 РГГТУ-134 РГПУ-207 РГПУ-240

Тест «Условная реакция пассивного избегания» (УРПИ), п=8

ЛП при воспроизведении через 24 часа в 86,4118,6 180,0** 92,9±27,2 151,Ь-19,8 116,0131,3 87,7±27,1 166,2113,7 ** 153,7117,2 115,9125,3 160,5±19,5 **

о 58,2-1:19,0 178,11-1,9** 180,0** 75,5130,7 90,4127,3 170,2±9,5 ** 133,2122,3* 84,0128,1 ** 171,1±6,1 165,919,8 ** 90,0126,7 90,51-28,21

ЛП при воспроизведении через 7 суток 6 20,01-4,0 36,5120,7 93,4132,6 100,6129,2** 67,0128,7* 87,8123,1 ** 43,9110,9 123,1122,3**

9 38,9-1:12,0 147,6.121,3** 68,2128,6 55,7123,7 77,7126,5 130,6123,4 ** 58,41-22,5 | 84,2118,4* 104,0123,9* 82,4127,8 61,0124,0

ЛП при воспроизведении через 14 суток А 12,0±2,1 161,0-ь19,0** 35,2±20,9 42,0+21,6 75,7126,8 ** 56,9127,0 37.6116,5 40,5+12,7* 52Л20,6* 33,519,9* 67,6126,1

гу 10,4-1 11,4 116,21-23,3** 49,6125,1 96,4125,6 ** 50,2121,6 54,9И8,9* 51,0*23,4* 47,7122,6

«Тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ), п=8

Процент снижения времени решения экстраполяционной задачи, А %. в "о ■ -33,9 -45,8* -42,8* -33,8 -42,3* -30,1 -40,0* -41,4* -44,6* -32,1

-24,6 -49,1*з -31,9 -26,3 -42,0* -26,1 -29,2 -35,5* ^6,6** -29,7 |

Обозначения: * - р<0,05 ■■ достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакториый анализ Крускаяа-Уоллиса, критерий Дан на для множественных сравнений).

Изучение влияния исследуемых соединений на когнитивную и мнестическую функции самцов и самок показал наличие умеренных ноотропных свойств у РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 (табл. 4). Данные соединения статистически значимо увеличивали ЛП первого захода в темный отсек УРПИ практически на всех этапах воспроизведения (через 24 часа, 7 и 14 суток), а также увеличивали скорость избегания аверсивной ситуации в тесте ТЭИ при воспроизведении навыка по сравнению с периодом обучения в процентах (дельта %). Следует отметить, что ноотропные свойства новых производных Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона в тесте УРПИ в большей степени выражены у самок, чем у самцов, через 24 часа (соединения РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96 и РГПУ-134) и через 14 суток (соединения РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207) после обучения навыку пассивного избегания. Только у соединения РГПУ-240 сохранение памятного следа в большей степени отмечалось у самцов. Однако по большинству показателей перечисленные вещества значительно уступали ноотропному эффекту фенотропила.

Таким образом, половая диссимиляция фармакологических эффектов новых производных альфа-пирролидона проявлялась и различной выраженностью их действия, и разной направленностью их влияний. Происхождение различий в чувствительности к психотропным средствам, выявленные в нашем исследовании, могут быть объяснены влиянием половых гормонов на формирование и течение патологических процессов. Так известно, что тестостерон обладает собственным анксиолитическим эффектом и способностью облегчать ГАМК-А-нейротрансмиссию (Амикишиева A.B., 2007), антидепрессантным потенциалом (М. Ebinger, et al., 2009), тогда как эстрогены оказывают ингибирующее влияние на ГАМК-А бензодиазепиновые рецепторные комплексы (Манвелян Э.А., 2008; Ebinger M. et al., 2009). Кроме того у самцов генетически обусловленный более высокий уровень ситуативной тревожности, который хорошо поддается лечению анксиолитиками (Башкатова В.Г., 2008) и они более выражено отвечают на терапию антидепрессантами (Шабанов П.Д., 2009; W.S. Tse, AJ. Bond, 2005; А. H. Young, 2001). У самок генетически детерминированная высокая базовая тревожность, которая труднее поддается фармакологической коррекции (Шабанов П.Д., 2006; Арушанян Э.Б., 2007; Башкатова В.Г., 2008; Antonia G. at al. 1998), a физиологические колебания гормонального статуса рассматриваются как один из патогенетических факторов депрессии (Казакова С.Б., 2008; Leret M. L. at al 1994; Dhruvashree Somasundara, 2006).

Скрининговое изучение нейропсихотропных свойств новых структурных аналогов фенотропила показало, что все соединения изучаемого ряда обладают тем или иным спектром психотропной активности. Все изучаемые соединения уступали по собственно ноотропному эффекту фенотропилу. Структурные аналоги ТЧ-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения. РГПУ-87, имеющее метоксифенильный, а также РГПУ-96, имеющее 4-парахлорфенильный заместитель в 4-ом положении, и в меньшей степени РГПУ-134 и РГПУ-207 улучшали когнитивную и

мнестическую функцию животных, что выражалось и в улучшении процессов обучения, хранения и извлечения памятного следа.

Большая часть новых производных альфа-пирролидона, а также фенотропил оказывают анксиолитическое и антидепрессантное действие. Введение в молекулу соединения РГПУ-207 фенилгидразинового заместителя у второго атома углерода приводит к усилению анксиолитического действия, превосходя по показателю количества наказуемых подходов к поилке в тесте Вогеля фенотропил в 3 раза и бензодиазепиновый анксиолитик диазепам в 1,3 раза (табл. 2). Антидепрессантная активность у структурных аналогов фенотропила так же выражена в различной степени. Так, по показателю суммарного времени иммобилизации у самцов в тесте Порсольта все вещества можно расположить в следующей последовательности: РГПУ-207< фенотропил< РГПУ-240< РГПУ-96< РГПУ-82< РГПУ-67< мелипрамин< РГПУ-95< РГПУ-134<РГПУ-87. Таким образом, соединение РГПУ-95, имеющее хлорфенильный заместитель в 4-ом положении, проявляет антидепрессантные свойства сопоставимые с таковыми у мелипрамина, а соединение РГПУ-87, содержащее метоксифенильный заместитель, обладает более выраженным антидепрессантным действием, превосходящим в данном тесте фенотропил в 2 раза, а мелипрамин в 1,5 раза (табл. 3).

Следует отметить, что не одно из изучаемых соединений не оказывало выраженного влияния на болевую чувствительность у животных. Кроме того, установлено, что соединения РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207 повышают физическую работоспособность как статическую, так и динамическую (рис.1 А и Б).

^ ,.<ьл ,.<5° ^

/ / / / / / / / / /

В ЛП первого падания □ Общее время удержания на сетке

й ф

" 1

й

Рисунок 1. Влияние исследуемых соединений на мышечный тонус (А) и физическую работоспособность (Б)

Обозначения: * - р<0,05 и ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой; (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический С- критерий Мана-Уитни).

Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 в условиях острой генерализованной гипоксии проявляли противогипоксическую активность (табл. 8) сопоставимую с эффектом фенотропила.

Таблица 8

Влияние соединений на продолжительность жизни животных в условиях гиперкапнической и гемической гипоксии___

Группы Гиперкапническая гипоксия Гемическия гипоксия

ЛПЛ, с. (М±т) % Время жизни, с. (М±т) %

контроль 1513,67±112,27 1508,33±93,66

фенотропил 1894,83± 172,95* 125,2% 1856,50±145,04* 123,0%

РГПУ-87 2020,83*242,95* 133,5% 2074,50±243,67* 137,5%

РГПУ-207 1928,17±161,40* 127,4% 1996,67±221,64* 132,4%

Обозначения: ЛП,\ - латентный период наступления апноэ у животных в условиях нормобарической гипоксии с гиперкапнией; Время жизни — время выживания животных в условиях гелтческой гипоксии на фоне метгемоглобинобразованш!;

* - р<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускаяа-Уомиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический С1- критерий Мана-Уитни).

На основании данных скринингового изучения психотропной активности новых производных Кт-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона можно считать наиболее перспективными для дальнейшего углубленного изучения соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, т.к. данные соединения обладают уникальным спектром фармакологической активности (рис. 2).

Рисунок 2. Спектр психотропного действия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 в сравнении с фспотропилом, мелипрамином и диазепамом.

Обозначения: 0 баллов - отсутствие эффекта; 1 балл - сомнительный эффект; 2 балла -слабый, но постоянный эффект; 3 балла - умеренный; 4 балла - выраженный эффект; 5 баллов -высокая активность.

Соединение РГПУ-87 обладает высокой антидепрессантной активностью, превышающую по выраженности мелипрамин, а также анксиолитическим, ноотропным, противогипоксическим действием и повышает физическую работоспособность. Соединение РГПУ-207 проявляет высокую анксиолитическую активность, превыщающее по выраженности диазепам, улучшает когнитивную функцию и обладает антидепрессантным, противогипоксическим действием, улучшает физическую

работоспособность, не обладает гипноседативным и миорелаксирующим действием, что присуще бензодиазепиновым анксиолитическим лекарственным средствам.

Изучение острой токсичности и зависимости доза-эффект у соединений РГПУ-87 и РГПУ-207

Изучение острой токсичности соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 выполнено на белых мышах, испытуемые вещества вводились только энтерально в дозах 1500, 1750, 2000, 2250, 2500 и 3000 мг/кг.

По результатам проведенных исследований 1Л350 веществ РГПУ-87 и РГПУ-207 составила 2264±397 мг/кг и более 3000 мг/кг соответственно, и позволяет отнести их к классу малотоксичных (Саноцкий И.В., Уланова И.П.,1975).

Изучение зависимости доза-эффект соединения РГПУ-87 проводилось в дозах 10, 25 и 75 мг/кг, а вещества РГПУ-207 в дозах 10, 31 и 90 мг/кг с использованием стандартных психофармакологических тестов: ОП, ПКЛ, УРПИ, ТЭИ, тест конфликтной ситуации в модификации Вогель и тест принудительного плавания по Порсольту.

При введении возрастающих доз соединения РГПУ-87 от 10 до 25 мг/кг наблюдалось увеличение выраженности антидепрессантного действия, а дальнейшее увеличение дозы до 75 мг/кг уже приводило к снижению этого вида активности. Соединение РГПУ-207 уже в дозе 10 мг/кг проявляет анксиолитические свойства у животных обоего пола, в дозе 31 мг/кг наблюдается более выраженное анксиолитическое. В дозе 90 мг/кг анксиолитическая активность снижалась. Таким образом, для вещества РГПУ-87 наиболее перспективной для дальнейшего изучения является доза 25 мг/кг, в которой оно проявляет выраженное антидепрессивное действие, умеренную анксиолитическую и ноотропную активность, а для РГПУ-207 -доза 31 мг/кг, в которой оно обладает выраженным анксиолитическим действием и умеренной ноотропной активностью.

При углубленном исследовании антидепрессантных свойств РГПУ-87 на модели выученной беспомощности выявлено, что указанное соединение оказывает выраженное антидепрессантное действие и при однократном и при курсовом его введении, которое проявлялось в практически полном отсутствии депрессивного поведения в тесте принудительного плавания по

Порсольту (табл. 6), а также в более высокой двигательной активности в ОП, в устранении тревожности в ГЖЛ.

Таблица 6

Влияние однократного и 14- дневного курсового введения соединения РГХГУ-87 и мслипрамина на показатели тестов принудительного плавания по Порсольту в

Группы Однократное введение Курсовое введение

Дим, с. КП с. Дим, с. КП Дап, с.

Контроль-интакт 30,2±2,2 4,6±0,7 94,6±7,0 39,6*2,6 2,7*0,6 87,2*8,0

Контроль-депрессия 48,3*3,8* 2,1 ±0,4* 63,9*6,0* 66,7*5,1* 1,4*0,4 51,4*7,9*

РГПУ-87 30,2*4,4# 4,0*0,5# 92,4* 10,4# 19,5±1,6*# 6,6±0,7*# 136,4±9,0*#

Мслипрамин 30,8*5,0# 5,4*0,53 102,0*12,4# 10,9*3,4* *г/ 8,0±0,6*# 164,7* 10,5*#

Обозначения: Дим - длительность иммобилизации в е.; КП - количество прыжков; ДАП -длительность активного плавания в с.

* - р<0,05 и ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с группой контроль-интакт; # -р<0,05 и Ш - р<0,0! - достоверность различий по сравнению с группой контроль-депрессия (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уол.чиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический II- критерий Мана-Уитни).

Изучение церебропротекторных свойств соединений РГПУ-87 и РГЮГУ-207

Соединение РГПУ-207 оказывало выраженное церебропротекторное действие в условиях генерализованных судорог, вызванных МЭШ. Указанное соединение снижало выраженность судорожного синдрома: уменьшало длительность тонической фазы и общую продолжительность судорог, проявляя, таким образом, противосудорожное действие (табл.7).

Таблица 7

Влияние производных фенотропила на выраженность судорожного синдрома,

Группы Значения показателей (М * ш)

Дкф Дтф ОДг Дкомы ЛПда

Контроль 356,9*26,4 47,2*3,6 404,1*26,7 871,6*63,4 1223,5*85,1

Фенотропил 224,5*25,1* 25,3*3,3* 249,7*26,5* 1 568,0*46,7* 608,3*34,8*

РГПУ-87 340,7*27,3 40,6*5,2 381,4*29,0 608,9*36,9* 710,0*34,1*

РГПУ-207 272,5*23,7 27,7*3,0* 300,3*21,1* 614,6*35,6* 653,7*31,9*

Обозначения: ДКФ - длительность клонической фазы судорог (е.); Дтф - длительность тонической фазы судорог (е.); ОДс ~ общая длительность судорог (е.); Дкоиы - длительность комы (с.) ЛПдл-яатентный период двигательной активности (е.);

* - р<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметртеский V- критерий Мана-Уитни).

Кроме того, соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 статистически значимо уменьшали длительность комы и продолжительность латентного периода двигательной активности у животных после воздействия МЭШ, что также указывает на наличие у них церебропротекторных свойств в условиях генерализованного судорожного припадка.

При ишемии головного мозга, вызванной гравитационными перегрузками в кранио-каудальном векторе, РГПУ-87 и РГПУ-207 также проявили церебропротекторные свойства: уменьшали выраженность неврологического дефицита у животных, и препятствовали развитию нарушений психоневрологического статуса у крыс в постишемическом

периоде. У животных, получавших соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, отмечалась в 2 раза большая локомоторная и в 2,4 раза ориентировочно-исследовательская активность по сравнению с контролем в первые сутки после ишемии. По данным показателям исследуемые вещества были сопоставимы с фенотропилом.

У животных, получавших до гравитации и в течение 7 суток после нее соединения РГПУ-87 и РГПУ-207, в тестах «условная реакция пассивного избегания» ЛП первого захода в темный отсек был практически вдвое больше по сравнению с группой контроль+ишемия при воспроизведении навыка в первые сутки и через 7 дней после ишемии, а также скорость решения задачи экстраполяционного избавления в ТЭИ по сравнению с ишемизированным контролем (рис. 3).

«ЭКТрЭГЬ-ИКПИС 1С>СрСГЬ+>иЮЫЛ1

С абучени?

а восяромаддвии» в 1-« супт пх Я ассгрсида»£«ииа ч»рэ17 сутс» •

Рисунок 3. Влияние профилактического и лечебного введения соединений на сохранность памятного следа у ишемизированных животных в тестах УРПИ (А) и ТЭИ (Б).

Обозначения: А) ЛП - латентный период первого захода в темный отсек в тесте УРПИ, е.; Б) ЛПпод. - латентный период подныревания в тесте ТЭИ, е.;

* - р<0,05 и ** - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с ишемизированной контрольной группой животных (ранговый однофакторный аначиз Крускапа-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический и- критерий Мана-Уитни).

Таким образом, новые производные ]чт-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 проявляют выраженную церебропротекторную активность при судорожном и ишемическом повреждении головного мозга, и сопоставимы с таковым эффектом фенотропила.

Нейрофармакологический анализ взаимодействия соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 с некоторыми медиаторными системами головного мозга

Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 при введении агониста постсинаптических дофаминергических рецепторов - апоморфина, увеличивали интенсивность стереотипных движений по сравнению с контролем (рис. 4),

И контроль а РГПУ-В7 а РГПУ-207~|

а также уменьшали каталепсию, вызванную введением антагониста дофаминовых рецепторов - галоперидола (рис. 5), что может свидетельствовать об их дофаминомиметическом действии.

Рисунок 5. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на

интенсивность каталепсии, вызванной введением галоперидола. Обозначения: *-р<0,05 -достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных

(непараметрический V-

критерий Манна-Уитни).

время, минуты

[а контроль В РГПУ-87 И РГПУ-207]

Рисунок 4. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на

интенсивность стереотипии, вызванной введением апоморфина. Обозначения: *-р<0,05 -достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных

(непаралгетрическнй V-

критерий Манна-Уитни).

5 10 15 20 25 30 35 40 45 Время минуты

Соединение РГПУ-207 на фоне введения антагониста ГАМКд-рецепторов - пикротоксина, увеличивало латентный период до наступления судорог и уменьшало длительность клонической фазы и общую продолжительность судорог (табл. 9). Ослабляло анксиолитическое действие соединения РГПУ-207 предварительное введение флумазенила (0,5 мг/кг) -блокатора бензодиазепиновых рецепторов. Таким образом, применение веществ, блокирующих различные участки ГАМКд-рецептора свидетельствуют о ГАМКА-миметическом действии данного соединения. У соединения РГПУ-87 это действие было выражено значительно меньше.

Таблица 9

Влияние соединений на выраженность судорожного синдрома, вызванного однократным введением пикротоксина (2,5 мг/кг)_

Группы | Значения показателей (М*т)

ЛПС ДКФ Дтф ОДс

фентропил 811,0*65,30* 31,0±2,81* 6,0*1,9* 37,0*3,82*

РГПУ-87 645.42±41,77 81,86*32,20 18,71*4,73 100,57*35,08

РГПУ-207 787,0±40,44* 36,57*6,51* 10,43*4,52 47,0*10,48*

контроль 537,14±34,56 76,43=12,94 16,14*3,16 92,57 15,21

Обозначения: ЛПс - латентный период до наступления судорог (сек.); ДкФ - длительность клонической фазы судорог (сек.); Дгф - длительность тонической фазы судорог (сек.); ОДс - общая

длительность судорог (сек.); КЛИ - количество летальных исходов в группе (И) из общего числа животных в группе (п); % - процент летальных исходов в группе.

* - р<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уомиса, критерий Данна для множественных сравнений, непараметрический V- критерий Мана-Уитни).

Соединение РГПУ-87 оказывает модулирующее действие на серотониновые рецепторы, поскольку ускоряет развитие 5-окситриптфанового гиперкинеза (рис. 6), но снижает его интенсивность.

Предварительное введение кетансерина ослабляло антидепрессивный эффект соединения РГПУ-87 в тесте принудительного плавания по Порсольту.

Рисунок 6. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на латентный период развития(А) и интенсивность(Б) гиперкинеза, вызванного введением 5-окситриптофана

Обозначения: *-р<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой эюивотных (непараметрический и-критерий Манна-Уитни).

Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 уменьшали латентный период до возникновения тремора, т.е. ускоряли его развитие и увеличивали его длительность (рис. 7), что свидетельствует о наличии у них Н-холиномиметического действия.

А)

РГПУ-207

Рисунок 7. Влияние соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 на латентный период никотинового тремора (А) и его продолжительность (Б)

Обозначения: *-р<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (непараметрический П-критерий Манна-Уитни).

Соединение РГПУ-207 в условиях скополаминовой амнезии проявляет большие антиамнестические свойства, чем соединение РГПУ-87: увеличивает ЛП первого захода в темный отсек УРПИ у животных после

введения скополамина в дозе 1,5 мг/кг за 30 минут до воспроизведения навыка избегания, однако уступает по данному виду активности пирацетаму и еще в большей степени фенотропилу. Антиамнезирующее действие РГПУ-207 может быть связано с холинопозитивным эффектом.

Таким образом, выявленные компоненты механизма действия соединений объясняют наличие у РГПУ-87 антидепрессантной активности, за счет усиления дофаминергической нейропередачи и модулирующего влияния на серотониновые рецепторы, поскольку в основе патогенеза депрессий лежит снижение активности данных систем, а у соединения РГПУ-207 анксиолитическое действие объясняется наличием ГАМК-позитивного взаимодействия. Протективное влияние на эмоциональный статус животных в условиях различных патологий также может объясняется взаимодействием соединений РГПУ-87 -и РГПУ-207 с дофаминергической системой. Выявленные в результате проведенного исследования ноотропные и церебропротекторные свойства данных соединений могут быть обусловлены влиянием на Н-холинергическую нейротрансмиссию у соединения РГПУ-87 и на ГАМК-ергическую у соединения РГПУ-207.

ВЫВОДЫ

1. Новые производные 1Ч-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона имеют различный спектр психотропного действия: антидепрессантные свойства выявлены у соединений РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-134, при этом наиболее выраженный эффект наблюдается у производного альфа-пирролидона - РГПУ-87, имеющего п-метоксифенильный заместитель в 4-ом положении; анксиолитические - у РГПУ-240, РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-207, наибольший эффект отмечен у РГПУ-207, в молекуле которого имеется фенилгидразиновый заместитель у второго атома углерода; ноотропные свойства проявляются у РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-207.

2. Выявлены тендерные различия в спектре и выраженности психотропного действия новых производных фенотропила. Так большинство соединений (РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207) у самцов проявляет активирующее, а у самок (РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-96, РГПУ-207 и РГПУ-240), наоборот седативное действие. У самцов, которые характеризуются относительно низким базовым уровнем тревожности и депрессивности, более чем у самок проявляется антидепрессантный эффект исследуемых соединений. Ноотропные свойства новых производных Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединений РГПУ-87, РГПУ-134 и РГПУ-207, напротив, наиболее выражены у самок, чем у самцов.

3. Соединение РГПУ-87 оказывает выраженное антидепрессивное действие: в тесте принудительного плавания по Порсольту уменьшает длительность иммобилизации у самцов на 75%, у самок на 66% по отношению к контролю, увеличивает количество прыжков у самцов на 186%, у самок на 86%. Соединение РГПУ-87 в тесте «выученной беспомощности» животных по антидепрессантному эффекту было сопоставимо с мелипрамином.

4. Соединение РГПУ-207 оказывает анксиолитическое действие: в тесте «ОП» увеличивает число выходов в центр поля и снижает число актов кратковременного груминга, в тесте «ПКЛ» увеличивает время нахождения животных в открытых рукавах и количество свешиваний с них, в тесте Вогеля снижает латентный период первого наказуемого подхода к поилке, увеличивает в 5 раз по сравнению с контрольной группой количество наказуемых взятий воды из поилки. Соединение РГПУ-207 превосходит по влиянию на последний показатель фенотропил в 3 раза, а диазепам в 1,3 раза.

5. ЛД50 соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 при пероральном введении составляет, соответственно 2264±397 мг/кг и более 3000 мг/кг. Наиболее выраженное антидепрессантное действие РГПУ-87 проявляется в дозе 25 мг/кг, анксиолитическое действие РГПУ-207 в дозе 31 мг/кг. Таким образом, данные вещества имеют большую широту терапевтического действия.

6. Новые производные М-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 проявляют выраженную церебропротекторную активность, уменьшая выраженность психоневрологических нарушений при экспериментальном генерализованном судорожном и ишемическом повреждении головного мозга.

7. Соединение РГПУ-87 проявляет андитепрессантную активность за счет дофаминомиметического взаимодействия, а соединение РГПУ-207 анксиолитическую активность - за счет ГАМКд-миметического механизма взаимодействия с нейромедиаторной системой мозга. Ноотропные и церебропротекторные свойства могут быть обусловлены влиянием соединения РГПУ-87 на Н-холинергическую систему мозга и ГАМК-позитивным действием соединения РГПУ-207.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные свидетельствуют о психотропных свойствах соединения РГПУ-207 и о перспективности дальнейшей разработки на его основе анксиолитического средства с церебропротекторным действием.

2. Рекомендовано дальнейшее изучение соединения РГПУ-87 в качестве антидепрессанта с ноотропным и церебропротекторным действием.

3. Полученные результаты рекомендованы химикам по продолжению целенаправленного синтеза новых структурных аналогов альфа-пирролидона с предполагаемым психотропным и церебропротекторным действием.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Тюренков И.Н., Багметова В.В., Шишкина A.B., Берестовицкая В.М., Васильева О.С., Остроглядов Е.С. Тендерные отличия в действии фенотропила и его структурного аналога - соединения РГПУ-95 на тревожно-депрессивное поведение животных // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. -Т.73,№11. -С.10-14.

2. Шишкина A.B., Епишина В.В., Тюренков И.Н. Влияние соединения РГПУ-95 на когнитивную функцию в тесте «УРПИ» // Человек и лекарство: тезисы докладов XVI Российского нац. конгресса, - Москва, 2009. - С.775-776.

3. Шишкина A.B., Багметова B.B. Изучение ноотропной активности новых производных фенотропила // Актуальные проблемы эксперим. и клин, медицины: материалы 67-ой открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием / ВолГМУ. -Волгоград, 2009. - С. 184-185.

5. Шишкина A.B. Антигипоксические свойства некоторых производных фенотропила // Вестник РГМУ, Материалы IV Международной (XIII Всеросийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых, Москва, 2009г. - №3. - С.297.

5. Шишкина A.B., Артемова О.В. Изучение антидепрессантных свойств новых производных фенотропила РГПУ-215 и РГПУ-216 // Вестник РГМУ, Материалы V Международной (XIV Всеросийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых, Москва, 2010г. -С.573.

6. Шишкина A.B., Багметова В.В., Тюренков И.Н., Артемова О.В. Изучение возможной антидепрессантной активности нового производного фенотропила РГПУ-96 // Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (2010). Тезисы докладов. -М. -2010. - С. 747.

7. Шишкина A.B. Изучение влияния нового производного фенотропила РГПУ-67 на тревожно-депрессивное поведение самцов и самок крыс // Актуальные проблемы эксперим. и клин, медицины: материалы 68-ой открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием / ВолГМУ. - Волгоград, 2010. - (в печати).

8. Шишкина A.B., Багметова В.В., Тюренков И.Н., Берестовицкая В.М., Васильева О.С. Экспериментальное изучение психотропных свойств нового производного фенотропила РГПУ-96. // Актуальные вопросы фармакологии и фармации. Сборник трудов межвузовской научной конференции, посвященной памяти проф. В.В. Пичугина и 75-летию КГМУ. - Курск, 2009. - С.366-367.

9. Шишкина A.B. Изучение анксиолитических свойств нового производного фенотропила РГПУ-82 // Сборник материалов X международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине». - Москва, 2009. -С.939-940.

10. Шишкина A.B., Багметова В.В. Антидепрессантные свойства нового производного фенотропила - соединения РГПУ-82 // Вестник ВолГМУ материалы II Всероссийского научно-практического семинара молодых учёных «Методологические основы экспериментальной и клинической фармакологии». - Волгоград, 2010. - С.111-112.

Подписано в печать 13.01.2011 г. Заказ № 11. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная.,Печать офсетная.

Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета. 400131, г. Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28, корп. №7

2009255414

Актуальность проблемы

Прогресс современной фармакологии и клинической медицины во многом определяется открытием новых биологически активных веществ и созданием на их основе наиболее активных и малотоксичных новых лекарственных препаратов. Большое значение придается использованию при различных заболеваниях нервной системы ноотропных препаратов, улучшающих когнитивную функцию головного мозга, обладающих нейропротекторным действием (Аведисова А.С. и др., 2001; Котов С.В. и др., 2001; Дамулин И.В., 2002; Заваденко Н.Н., 2003; Бурчинский С.Г., 2004, 2010; Рудакова И.Г. и др., 2009; Wilkinson D., 2001; Vigevano F., 2005; Dai J. et al., 2010). Однако имеющиеся лекарственные препараты не в полной мере удовлетворяют современным требованиям фармакотерапии, либо являются недостаточно эффективными, либо плохо переносимыми из-за побочных эффектов и влияния на качество жизни (Петров В.И., 2004; Аведисова А.С. и др., 2007; Городничев А.В., 2007; Лебедева А. В., Неменов Д. Г., 2008). На мировом рынке среди ноотропных препаратов доминирует группа рацетамов, т.е. производных альфа-пирролидона (пирацетам, фенилпирацетам, анирацетам, левэтирацетам и др.), обладающая широким спектром фармакологической активности. Анализ спектра фармакологического действия рацетамов показал, что производные альфа-пирролидона оказывают не только ноотропное, но и антидепрессивное, противосудорожное, анксиолитическое, церебропротекторное и др. действия (Калинин В.В., 2007; Рудакова И.Г. и др., 2009 Martella G. et al., 2009; Zona С. et al., 2010; Malykh A.G., Sadaie M.R., 2010; Carvalho L.A. et al., 2010). В связи с вышеизложенным, представляется целесообразным и перспективным направленный поиск веществ с психотропным и церебропротекторным действием в ряду рацетамов, в том числе и среди структурных аналогов фенотропила. Ввиду того, что психотропное действие веществ в значительной степени определяется тендерными факторами (Арушанян Э.Б.,.2007; Манвелян Э.А., Батурин В.А., 2008), нам представлялось целесообразным проведение сравнительного изучения тендерных отличий фармакологического действия новых производных фенотропила.

Целью настоящего исследования является изучение психотропных и церебропротективных свойств новых структурных аналогов Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона (фенотропила).

Для достижения вышеуказанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести скрининговый отбор соединений, обладающих психотропной и церебропротекторной активностью, в ряду структурных производных фенотропила.

2. Изучить тендерные отличия психотропного действия новых производных фенотропила.

3. Провести углубленное изучение веществ с выраженным психотропным действием в сравнении соответствующими эталонными препаратами.

4. Определить острую токсичность и провести анализ зависимости доза-эффект для наиболее активных соединений, проявляющих нейропсихотропное действие.

5. Провести углубленное изучение церебропротекторной активности наиболее активных веществ на различных экспериментальных моделях поражения головного мозга.

6. Провести анализ возможного нейрохимического механизма действия изучаемых соединений, обладающих наиболее выраженной психотропной и церебропротекторной активностью.

Научная новизна исследования:

Впервые проведено сравнительное исследование спектра психотропного действия 8 новых производных Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона и выявлены вещества с высоким антидепрессантным, анксиолитическим, ноотропным эффектом, перспективные для дальнейшего доклинического изучения, и проведен анализ спектра и выраженности психотропного действия исследуемых веществ в зависимости от их химической структуры.

Впервые исследованы тендерные различия в психотропном действии новых структурных аналогов фенотропила.

Впервые получены данные о высокой антидепрессантной активности соединения РГПУ-87 и анксиолитическом действии соединения РГПУ-207, об их острой токсичности и церебропротекторном действии в условиях, экспериментального судорожного и ишемического повреждения головного мозга.

Научно-практическая ценность работы и реализация результатов исследования

Полученные результаты исследования нейропсихотропной активности новых производных фенотропила указывают на перспективность дальнейшего поиска эффективных психотропных препаратов в ряду структурных аналогов альфа-пирролидона. Представленные данные о тендерных особенностях психотропного действия новых структурных аналогов фенотропила обосновывают необходимость оценки действия психотропных веществ на разнополых животных. Новые производные фенотропила: соединение РГПУ-87 является перспективным для разработки на его основе антидепрессантного средства с ноотропным действием, а на основе соединения РГПУ-207 -анксиолитика с ноотропными свойствами. Материалы по указанным веществам поданы в Роспатент на получение авторских свидетельств.

Данные анализа зависимости химической структуры и психотропного действия производных фенотропила легли в основу рекомендаций химикам по продолжению целенаправленного синтеза новых структурных аналогов альфа-пирролидона с предполагаемым психотропным и церебропротекторным действием.

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ, химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена для проведения дальнейшего целенаправленного поиска веществ с психотропным действием в ряду новых производных пирролидона-2, а также в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии ВолГМУ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новые производные фенотропила существенно отличаются по выраженности и спектру психотропного действия. Ряд новых производных обладает анксиолитическим действием (РГПУ-67, РГПУ-95, РГПУ-207), антидепрессантным (РГПУ-87, РГПУ-95 и РГПУ-134), ноотропным (РГПУ-87, РГПУ-134, РГПУ-96, РГПУ-207) и выраженным церебропротективным (РГПУ-87 и РГПУ-207) действием.

3. Соединение РГПУ-87 обладает выраженной антидепрессантной активностью, как у самцов, так и у самок крыс, превосходящей таковую у препарата сравнения фенотропила и мелипрамина. Соединение РГПУ-207 проявляет выраженные анксиолитические свойства у животных обоего пола, и превосходит фенотропил и диазепам' по влиянию на тревожное и фобическое поведение.

4. Соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 как при однократном профилактическом, так и при курсовом лечебном энтеральном введении проявляют выраженное церебропротективное действие при ишемическом и судорожном повреждении головного мозга.

5. Андитепрессантная активность соединения РГПУ-87 вероятно связана с дофаминомиметическим, а анксиолитическая активность соединения РГПУ-207 с ГАМКА-миметическим механизмом действия. Ноотропные и церебропротекторные свойства могут быть обусловлены влиянием соединения

РГПУ-87 на Н-холинергическую систему мозга и ГАМК-позитивным действием соединения РГПУ-207.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 67-ой и 68-ой открытых итоговых конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2009, 2010 гг.); на IV и V Международных (XIII, XIV Всероссийских) Пироговских научных медицинских конференциях (Москва, 2009, 2010), на 10-ом международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» «Инновационные технологии в биологии и медицине» (Москва, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в т.ч. одна в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации:

выводы

1. Новые производные Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона имеют различный спектр психотропного действия: антидепрессантные свойства, выявлены у соединений РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-134, при этом наиболее выраженный эффект наблюдается у производного альфа-пирролидона — РГПУ-87, имеющего п-метоксифенильный заместитель в 4-ом положении; анксиолитические - у РГПУ-240, РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-95, РГПУ-96, РГПУ-207, наибольший эффект отмечен у РГПУ-207, в молекуле которого имеется фенилгидразиновый заместитель у второго атома углерода; ноотропные свойства проявляются у РГПУ-67, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-207.

2. Выявлены тендерные различия в спектре и выраженности психотропного действия новых производных фенотропила. Так большинство соединений (РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-87, РГПУ-96, РГПУ-134 и РГПУ-207) у самцов проявляет активирующее, а у самок (РГПУ-67, РГПУ-82, РГПУ-96, РГПУ-207 и РГПУ-240), наоборот седативное действие. У самцов, которые характеризуются относительно низким базовым уровнем тревожности ,и депрессивности, более чем у самок проявляется антидепрессантный эффект исследуемых соединений. Ноотропные свойства новых производных №-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединений РГПУ-87, РГПУ-134 и РГПУ-207, напротив, наиболее выражены у самок, чем у самцов.

3; Соединение РГПУ-87 оказывает выраженное антидепрессивное действие: в тесте принудительного плавания по Порсольту уменьшает длительность иммобилизации у самцов на 75%, у самок на 66% по отношению к контролю, увеличивает количество прыжков у самцов на 186%, у самок на 86%. Соединение РГПУ-87 в тесте «выученной беспомощности» животных по антидепрессантному эффекту было сопоставимо с мелипрамином.

4. Соединение РГПУ-207 оказывает анксиолитическое действие: в тесте «ОП» увеличивает число выходов в центр поля и снижает число актов кратковременного груминга, в тесте «ПКЛ» увеличивает время нахождения животных в открытых рукавах и количество свешиваний с них, в тесте Вогеля снижает латентный период первого наказуемого подхода к поилке, увеличивает в 5 раз по сравнению с контрольной группой количество наказуемых взятий воды из поилки. Соединение РГПУ-207 превосходит по влиянию на последний показатель фенотропил в 3 раза, а диазепам в 1,3 раза.

5. ЛД50 соединений РГПУ-87 и РГПУ-207 при пероральном введении составляет, соответственно 2264±397 мг/кг и более 3000 мг/кг. Наиболее выраженное антидепрессантное действие РГПУ-87 проявляется в дозе 25 мг/кг, анксиолитическое действие РГПУ-207 в дозе 31 мг/кг. Таким образом, данные вещества имеют большую широту терапевтического действия.

6. Новые производные Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидона соединения РГПУ-87 и РГПУ-207 проявляют выраженную церебропротекторную активность, уменьшая выраженность психоневрологических нарушений при экспериментальном генерализованном судорожном и ишемическом повреждении головного мозга.

7. Соединение РГПУ-87 проявляет андитепрессантную активность за счет дофаминомиметического взаимодействия, а соединение РГПУ-207 анксиолитическую активность - за счет ГАМКА-миметического механизма взаимодействия с нейромедиаторной системой мозга. Ноотропные и церебропротекторные свойства могут быть обусловлены влиянием соединения РГПУ-87 на Н-холинергическую систему мозга и ГАМК-позитивным действием соединения РГПУ-207.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные свидетельствуют о психотропных свойствах соединения РГПУ-207 и о перспективности дальнейшей разработки на его основе анксиолитического средства с церебропротекторным действием.

2. Рекомендовано дальнейшее изучение соединения РГПУ-87 в качестве антидепрессанта с ноотропным и церебропротекторным действием.

3. Полученные результаты рекомендованы химикам по продолжению целенаправленного синтеза новых структурных аналогов альфа-пирролидона с предполагаемым психотропным и церебропротекторным действием.