Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Разработка и изучение биологической активности новых антигипоксантов в рядах конденсированных индолов

На правах рукописи

Л/Т иизОВУБТ-Э

Марышева

Вера Васильевна

РАЗРАБОТКА И ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОИ АКТИВНОСТИ НОВЫХ АНТИГИПОКСАНТОВ В РЯДАХ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ИНДОЛОВ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Санкт-Петербург 2006

003067679

Работа выполнена в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова

Научный консультант

доктор медицинских наук профессор Петр Дмитриевич Шабанов

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук профессор Елена Евгеньевна Лесиовская доктор медицинских наук профессор Георгий Иванович Дьячук доктор биологических наук Андрей Андреевич Лебедев

Ведущее учреждение

НИИ фармакологии им. В.В.Закусова РАМН

Защита диссертации состоится «_»_ 2007 г. в 11.00 ч. на заседании

Диссертационного совета Д 208.030.01 при ФГУН Институт токсикологии ФМБА России по адресу: 192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института токсикологии по адресу: 192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1.

Автореферат разослан « ^ » декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

Татьяна Николаевна Саватеева-Любимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейшей задач экспериментальной и клинической фармакологии является поиск лекарственных средств для повышения выживаемости человека в условиях острой гипоксии. Ситуации, приводящие к развитию кислородного голодания организма, многочисленны: заболевания органов дыхательной и сердечно-сосудистой систем, нарушение функций желез внутренней секреции, изменение интенсивности тканевого обмена при наркозе, отравление различными ядами, действие больших физических нагрузок, нарушение штатной работы систем регенерации воздуха в обитаемых отсеках летательных аппаратов при полетах на большой высоте, подводных лодок и других подводных объектов, при нахождении в условиях средне- и высокогорья. В перечисленных ситуациях необходимо сохранение нормальной жизнедеятельности человека. Проблема гипоксических состояний и их последствий имеет особо важное значение для медицинской службы армии, Военно-морского флота, Военно-воздушных сил, космической медицины, а также для других служб экстренного реагирования (Пастушенков Л.В., Лесиовская Е.Е., 2003; Ушаков И.Б. и др., 2004, 2006).

Первые отечественные антигипоксанты были разработаны на кафедре фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова в 1960-х гг. (гути-мин, амтизол, бемитил). Химически они представляют собой производные тио-мочевины и тиобензимидазола (Арбузов С.А., Пастушенков Л.В., 1969; Виноградов В.М., Криворучко Б.И., 2001). В дальнейшем было показано, что и для других гетероциклических соединений (например, производных пиримидина, пиперазина, 3-океипиридина, индола) характерно антигипоксическое действие (Воронина Т.А., 2001; Новиков В.Е. и др., 2004). В исследованиях последних лет выявлена у производных триазино[5,6-Ь]- и -[6,5-Ь]индолов поливалентная биологическая активность с преобладанием антигипоксической, часто превосходящей активность эталонных препаратов, например, амтизола (Томчин А.Б. и др., 1997). Индолыгый цикл входит во многие известные лекарственные препараты синтетического и биогенного характера - триптофан, индометацин, арбидол и др. Конденсирование индольного цикла с 1риазином, имидазолом, тиазолом дает возможность получения широкого спектра новых химических соединений, обладающих биологической активностью. Сравнительно небольшой арсенал подобных соединений предполагает поиск новых активных препаратов как узкой направленности (например, антигипоксантов, актопротекторов, гепатопро-текторов), так и веществ с широким спектром действия.

Целью настоящей работы явилось изучение биологической активности новых соединений в рядах конденсированных производных индола, полученных направленным синтезом как предполагаемых антигипоксантов.

В задачи исследования входило:

1. Изучение строения и связи химических и фармакологических свойств ацилгидразонов изатина и производных индандиона-1,2.

2. Получение новой конденсированной системы индола - имидазо[4,5-Ь]индола и ее производных; разработка новых удобных способов получения тиа-золо[5,4-Ь]индола, триазино[6,5-Ь]индола и новых 2-алкилтиопроизводных 3-формилиндола - для изучения спектра их биологической активности.

3. Изучение фармакологической активности новых производных индола для выявления перспективных антигипоксантов, актопротекторов, гепатопротекто-ров, противоэдематозных средств, установление зависимости между структурой и активностью.

4. Выявление и отбор наиболее активных соединений для дальнейшего экспериментального и клинического изучения.

Научная новизна. Доказана перспективность поиска новых лекарственных препаратов антигипоксического действия в рядах конденсированных производных индола, содержащих в сочлененном гетсроцикле фрагмент тио- или изотио-мочевины. Получена новая гетероциклическая система - имидазо[4,5-Ь]индол и ее производные, разработаны новые подходы к синтезу тиазоло[5,4-Ь]индола и 2-алкилтиопроизводных 3-формилиндола, триазино[6,5-Ь]индола, синтезированы на их основе новые биологически активные соединения. Изучено биологическое действие впервые выделенных геометрических изомеров 3-семикарбазона изатина и Г^-метилизатина, новых ацилгидразонов ] ,2-индандиона, а также влияние тонкой структуры на биологическую активность, которое особенно существенно при изучении противовирусного действия. Антигипоксическая активность ацилгидразонов изатина и их циклических производных не равнозначна и зависит от строения.триазинового цикла и заместителей в молекуле.

Впервые показано, что оригинальные соединения на основе конденсированных производных индола малотоксичны, обладают антигипоксическим, актопро-текторным, противоэдематозным, гепатопротекторным и противовирусным действием, что тиазолоиндолам свойственна мембранотропная активность.

Сравнительный анализ зависимости между структурой и активностью в каждом ряду и между аналогичными соединениями в разных рядах (всего изучено более 100 соединений) не выявил прямой корреляции между антигипоксической и другими видами активности. Это свидетельствует об отсутствии универсального антигипоксического механизма действия при различной патологии, что связано, по-видимому, не только с их метаболическим типом действия, но и с влиянием на ионные каналы мембран. Установлено, чем большей ангигипоксической активностью обладает соединение, тем больше защитных свойств оно проявляет при других экстремальных воздействиях химической, физической или биологической природы.

В результате проведенных исследований сложилось новое научное направление - химия и фармакология неизвестных ранее конденсированных систем индола, содержащих в цикле тио- и изотиомочевинные 1-руппировки. Показано, что изучение биологической активности в зависимости от строения открывает возможности конструирования новых эффективных лекарственных препаратов широкого спектра действия.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для изучения биологической активности важно знание тонкой структуры впервые выделенных геометрических изомеров 3-семикарбазона изатина и М-метилизатина и их взаимных превращений. Разработан новый подход к синтезу 2-производных изатина с использованием малотоксичных реагентов, изучены направления реакции 1,2-индандиона и его производных с тиосемикарбазидами и семикарбазидами, установлены конфигурации полученных продуктов. Впервые сравнительно изучена антигипоксическая активность ацилгидразонов изатина и их циклических производных - триазиноиндолов.

2. На основе оригинального синтеза новой гетероциклической системы конденсированного индола — имидазо[4,5-Ь]индола - получены, химически и фармакологически охарактеризованы ее производные. Разработан новый удобный способ получения другой конденсированной системы - тиазоло[5,4-Ь]индола, получены и охарактеризованы новые соединения этого ряда. Осуществлен синтез и фармакологическое изучение новых 2-алкилтио-З-формилпроизводных индола.

3. Результаты фармакологического изучения производных имидазо[4,5-Ь]индола, тиазоло[5,4-Ь]индола, триазино[5,6-Ь]индола и 2-алкилтиопроиз-водных 3-формилиндола позволили выделить 17 перспективных соединений, обладающих антнгипоксическими, противоэдематозными, гепатопротекторными и актопротекторными свойствами. Среди исследованных соединений наиболее перспективными для использования в медицинской практике являются 4-ацетилимидазо[4,5-Ъ]индол-2тион, 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол, 2-метилтио-3-цианимидоформилиндол.

4. В результате изучения антигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола на четырех моделях гипоксии доказана целесообразность сочетания его структуры с индолом, что обеспечивает усиление биологической активности.

5. Новые производные тиазоло[5,4-Ь]индола обладают мембранотропной активностью в отношении основных клеточных ионных каналов (Ыа, К, Са).

6. Конденсированные соединения индола, содержащие в сочлененном ядре фрагменты тио- или изотиомочевины, активно защищают организм от воздействия различных факторов химической, физической и биологической природы.

Научно-практическое значение. Изучение антигипоксической активности ацил- и тиоацилгидразонов изатина и 1,2-индандиона и их циклических производных показало равнозначность действия Ъ- и Е-изомеров 3-семикарбазона изатина и различие у соединений с открытой цепью и их циклическими производными. При противовирусном действии более активны соединения в 2-форме.

Разработаны новые технологичные методы синтеза неизвестных ранее биологически активных замещенных имидазо[4,5-Ь]шгдола, тиазоло[5,4-Ь]индола, триазино[6,5-Ь]индола и новых 2-алкилтиопроизводных 3-формилиндола.

Изучена биологическая активность новых соединений и показано наличие мощных антигипоксических свойств у производных ряда имидазо[4,5-Ь]ипдола и тиазоло[5,4-Ь]индола. Углубленное исследование биологической активности новых антигипоксантов выявило ее поливалентный характер, наиболее перспектив-

ные соединения отобраны в качестве потенциальных средств для использования в медицинской практике. Так, соединения 4-ацетилимидазо[4,5-Ь]индол-2-тион, 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол и их бромзамсщенные аналоги обладают ярко выраженной антигипоксической активностью на моделях гипоксической, гиперкапнической и гемической гипоксии. Другие соединения - 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол и его производные - активно защищают организм от токсического воздействия фосгена (противоэдематозная активность), те же соединения и 2-алкилтиопроизводные 3-цианимидформилиндола - от воздействия четыреххлористого углерода (гепатопротекторная активность), других токсикантов. По результатам исследований получено 14 патентов РФ и авторских свидетельств на изобретения, подано 9 заявок (положительные решения по 4 заявкам) на патенты РФ, внедрено 87 рационализаторских предложений.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на V съезде фармакологов СССР (Ереван, 1982); Всероссийской научной конференции «Ан-тигипоксанты и актопротекторы: итоги и перспективы» (Санкт-Петербург, 1994); Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста (Суздаль, 2000); научной конференции «Молодые ученые и специалисты здравоохранению Санкт-Петербурга в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2000); международной конференции «Медико-биологические исследования чрезвычайных ситуаций» (Санкт-Петербург, 2001); международной конференции «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов» (Москва, 2001); Всероссийской конференции «Нейрофармакология в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2002); Ш Всероссийской конференции «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002); 3-м Всероссийском съезде научного общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии» (Москва, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Терапевтическая помощь в экстремальных ситуациях» (Санкт-Петербург, 2003); 15-й международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии», посвященой 300-летию Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной неврологии, психиатрии и нейрохирургии» (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской Научной конференции «Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях» (Санкт-Петербург, 2004); международной научной конференции «Нейрохимия. Фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2005); 36-м Всемирном конгрессе по военной медицине (Санкт-Петербург, 2005); IV Всероссийской конференции «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва,

2005), научной конференции по боли (Самара, 2005), научно-практической конференции «Современные проблемы военной и экстремальной терапии» (Санкт-Петербург, 2005), 4-й международной научной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва,

2006); 5-м Всероссийском симпозиуме « Война и здоровье» (Москва, 2006); всеармейской научно-практической конференции «Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации» (Санкт-Петербург, 2006).

Апробация работы прошла на совместном научном заседании кафедр фармакологии, военно-медицинского снабжения и фармации, токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ (2006).

Публикации. По теме опубликовано 66 работ, из них 18 статей в центральных журналах, получено 15 патентов РФ и авторских свидетельств СССР, подано 8 заявок (4 положительных решения) на патенты РФ, внедрено 87 рационализаторских предложений.

Связь задач исследования с проблемным планом. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Военно-медицинской академии им С.М.Кирова по проблеме «Медицина катастроф».

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, научно-практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Она изложена на 286 страницах машинописного текста, содержит 54 таблицы, 33 рисунка. Библиографический указатель включает 349 источников литературы, из них 70 на иностранных языках.

1. СИНТЕЗ СОЕДИНЕНИЙ 1.1. Синтез и свойства ацилгидразонов изатина и индандиона-1,2

Производные 3-семикарбазона изатина. З-Тиосемикарбазон № метилизатина - «метисазон» - известный противовирусный препарат. Включает в свое строение фрагмент индола и тиомочевины. По литературным данным, под влиянием биологической среды из него образуется семикарбазон М-метилизатина. С целью изучения биологических свойств подобных соединений нами были получены семикарбазоны изатина и Ы-метилизатина общей формулы (2.1-2.5) путем взаимодействия изатина и М-метилизатина с семикарбазидом (НокЬесЬег X.,

В продуктах реакции, по данным тонкослойной хроматографии (ТСХ), обнаруживали два вещества, которые характеризовались близкими значениями Выделенные компоненты имели одинаковый состав, но отличались друг от друга температурами плавления, растворимостью и спектрами протонного магнитного резонанса (Г1МР).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1950).

R1 = R2 = R3 = H(2.1);

Ri = СН3, R2 = R3 = Н (2.2); R, = R3=H, R2 = СНз (2.3); Rt = R2 = CH3>, R3= H (2.4); R, = R2 = H, R3= CH3 (2.5).

R

н2ых

.^-он

Ы"^ \

о-

Vе \

На о-'

2.1а

01 Г

НСконц.

20 °С

200 °С

НО\

С' //+

Н >1

-ш.

НСконц. 20 °С

аН N

^ —N Н

2.16

Рис. 1. Схема взаимных превращений Е- и 7-формы 3-семикарбазона изатина

Полагая, что эти соединения являются геометрическими изомерами, сопоставлялись семикарбазоны (2.1) и (2.2) с их не известными ранее метальными производными (2.3) и (2.4). С помощью ПМР-снектроскопии удалось однозначно идентифицировать Е- и 2-изомеры семикарбазонов изатина и ¡Ч-метилизатина.

Интересно было выяснить способность изомеров (2.1) к взаимным превращениям (рис. 1), поскольку биологические свойства разных форм могут отличаться.

По данным ТСХ при нагревании до 200°С семикарбазон Е-формы полностью переходил в изомер Ъ. При обработке хлористоводородной кислотой Е-

изомеры полностью превращались в 2-форму уже при комнатной температуре. При кипячении в 1-молярном водном едком натре 2-изомер семикарбазона изатина уже через 5 мин полностью превращался в Е-изомер (2.16). При более длительном кипячении происходилит необратимые изменения с образованием соединения (2.6). В случае К-метилизатина образовывался семикарбазон (2.2) преимущественно в Е-форме, которую превратить в 2-форму труднее. При замещении водорода в а-положении боковой цепи метилыюй группой взаимные превращения Е- и 2-формы протекали уже при комнатной температуре в органических растворителях, что, вероятно, связано с увеличением подвижности электронов.

2-Тио- и семикарбазоны изатина и их свойства. Можно было предположить, что Е- и 2-изомеры будут образовываться и у семнкарбазонов изатина в положении 2. Изатиновые производные по второму положению являются менее доступными и получаются из анилина в результате трудоемкого синтеза с использованием токсичных реагентов (рис. 2).

Рис. 2. Схема получения 2-производных изатина (2.7) и 2,3-дигидро-3-оксо(тиоксо)-1,2.4- триазино[6,5-Ь]индола (2.12) а - кислородные аналоги, б - тиоаналоги. К = Н, СНз, С3Н7.

Предполагалось, что проще получить его исходя из оксиндола (2.8) (рис. 2). Из-за недостаточной активности карбонильной группы оксиндольного цикла в реакциях с аминами получали его 2-тиоаналог (2.9). Последний при взаимодействии с аминами уже легко образовывал производные 2-аминоиндола (2.10), которые при окислении кислородом почти количественно превращались в 2-алкилиминоизатины (2.11), что подтверждается наличием в инфракрасных (ИК) спектрах соединений полосы поглощения С- 0 при 1680 см"1. Из 2-иминоизатинов

(2.11) при взаимодействии с семикарбазидом или тиоссмикарбазидом получали с выходом 84% в виде индивидуальных соединений 2-семикарбазон (2.7а) и 2-тиосемикарбазон (2.76) изатина, в отличие от З-семикарбазона изатина (рис. 1). Дальнейшая циклизация 2-тио- и семикарбазонов изатина в 1-молярном елком нагрс дает возможность с высоким выходом получать 2,3-дигидро-3-оксо(тиоксо)-1,2.4- триазино[6,5-Ь]индолы (2.12а, б).

При обработке хлористоводородной кислотой 2-семикарбазона изатина (2.7а) (рис. 4) был получен 3-семикарбазон изатина в Z-форме, об этом свидетельствуют температура плавления, данные ТСХ, а также спектр ПМР. При нагрева ■ нии (2.7а) в 1-молярном едком натре происходила циклизация с образованием 2,3-дигидро-3-оксо-1,2,4-триазино[6,5-Ь]индола (2.12а) (рис. 3). В случае тиоаналога такое превращение происходило легче.

N-NH-C-NIU

и О

N-NH-C-NH4

2.13а

Рис. 3. Схема кислотно-основных превращений 2-семикарбазона изатина

Следует отметить, что в случае З-семикарбазона изатина (2.1а) циклизация в (2.13а) не происходила (см. также рис. 1). Соединение (2.13а) может быть получено окислением тиоаналога (2.136).

Таким образом, нами был разработан новый способ получения как 2-производных изатина, так и триазино[6,5-Ь]индольиых производных, обладающих разнообразной фармакологической активностью.

Получение новых гидразонов 1,2-ш1дандиона и его производных, исследование их строения. В развитие работ но изучению свойств перспективных производных изатина мы исследовали строение продуктов реакции 1,2-индандиона (2.14а) и его 3-замещенных производных (2.146, в) с тиосемикардазидами и семикарбазидами (2.15а-ж) (рис. 4), которое подтверждено УФ, ИК и ПМР спектроскопией.

Л-—ка2к3

(0)Э/

Рис. 4. Схема получения ацилгидразонов 1,2-индандиона и его производных 2.14а, К'=Н; 2.146, К'=РЬ; 2.14в, К'=СН3; 2.16а-2.19а, Х=5, 112=113=Н; 2.1662.196, Х=8, Я2=Н, 113= С2Н5; 2.16в-2.19в, Х=8, Я2=Н, Б13= СН2РЬ; 2Д6г-2.19г, Х=Б, Н, К2=Г13- СН3; 2.16д-2.19д, Х=Б, Я2=Н, 2.16е-2.19е,

Х=0, Кг=Я3=Н; 2.16ж-2.19ж, Х=0, Я2=Н, ^=РЬ; 2.16з-2.19з, Х=8, Я = РЬ, Я2=Н, Я3= СН2Р11; 2.16и-2.19и, Х=Б, РЬ, Я2=Я3= СН3; 2.16к-2.19к, Х=3, Я = СНз, Я2=И3= Н; 2.16л-2.19л, Х=8, К'=К2=Я3= СН3> 2.19м, Х=Б, Я'= РЬ, И2=Я3=Н.

С помощью ИК-спектроскопии обнаружено, что взаимодействие незамещенного 1,2-индандиона (2.14а) происходило преимущественно по карбонилу в положении 2, 3,3-дифенил- 1,2-индандиона (2.146) по карбонилу в положении 1 (в результате стерических затруднений). У 3,3-диметил-1,2-индандиона (2.14в) реакция происходила как по положению 2, так и по положению 1, причем первое направление преобладало.

Вопрос о геометрической конфигурации полученных гидразонов решался на основании величины химического сдвига в спектрах ПМР протонов 2' боковой цепи, участвующих во внутримолекулярной водородной связи. Было установлено, что в зависимости от условий проведения процесса реакции можно получить либо Е, либо 2-изомеры.

Взаимодействие 3,3-дифекил-1,2-индандиона (2.146) и 3,3-диметил-1,2-индандиоиа (2.20в) с тиосемикарбазидами приводило к образованию соединений, которые имеют 2-конфигураииго (2.19 и 2.17), что доказано спектрами ПМР.

У ацилгидразонов индандиона-1,2 и его производных нет существенных различий по химическим свойствам в сравнении с их тиоаналогами.

Получение 2,3-дигидро-3-тиоксо-1,2,4-триазино15,6-Ь]индола и его производных. Наличие у соединений (2.21-2.24) в триазиновом кольце фрагментов тио- и изотиомочевины (рис. 5) - фармакофорной группировки известных антиги-поксантов гутимина и амтизола — ранее позволило выявить у них антигипоксиче-скую, нротивоэдематозную и друг ие виды биологической активности.

Разнообразные 3-тиопроизводные 1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола получали циклизацией замещенных 3-тиосемикарбазонов изатина (2.20) в щелочной среде с выходом более 90% (рис. 5).

Рис. 5. Схема синтеза 3-тиопроизводных 1,2,4-триазино[5,6-Ъ]индола 2.20а: R'=H, R2=H; 2.21а: R'=H; 2.216: R-Br; 2.22а : R'=OCH3, R2=H, R3- 2-морфолиноэтилтио, малат; 2.24a: R'=H, R2= CH2CONH2, R3= CH2CH2N(CH3)2.

В отличие от 2-изомеров (рис. 2), 3-тиосемикарбазоны изатина легко получали непосредственным взаимодействием изатина или 1,5-замещснного изатина с тиосемикарбазидом. З-Алкилтиопроизводные (2.22 и 2.24) получали алкилирова-нием соответствующих тионов (2.21 и 2.23) в водно-спиртовых растворах щелочи (Иоффе И.С. и др., 1969). Алкилирование соединений (2.22) по атому азота ин-долыюго кольца проводили в диметилформамиде после их превращения в натриевые соли, либо непосредственно в присутствии гидрида натрия. Спектры ИК, ПМР, масс-спектры, элементный анализ всех полученных соединений соответствуют строению.

Получение имидазо[4,5-Ь]индол-2-тиона и его производных. Активно защищают организм от экстремальных факторов успешно внедренный в клиническую практику бемигил, или 2-этилтиобензимидазол (Машковский М.Д., 1993)

1.2. Синтез конденсированных производных индола

r2 2.23

ОН"

R2 2.24

и алмид, или 2-аллилтиобензимидазол (Виноградов В.М., Криворучко Б.И., 2001). Они содержат фрагмент изотиомочевины в имидазольном кольце. В развитие этих работ была поставлена задача синтезировать для биологических испытаний производные индола, содержащие конденсированное имидазолыюе кольцо по стороне Ь, то есть имидазо[4,5-Ь]индол-2-тион и его производные.

Для получения задуманной структуры предпринималось несколько попыток, в частности непосредственным синтезом из изатина и тиомочевины с целью дальнейшей циклизации по аналогии с тем, как это получается у тио- и семикар-базонов изатина, что привело к получению продуктов другого строения.

Вг,

N Ас

на

Хг

2.26

2.27

N Ас

2.28

он

КС№ - »

АсОН

НТО, Я

1 ч ¡N 33

Ас

>=5

^ ?

И.

2.29

N Ас

2.30

-N11

И

^ 2

Рис. 6. Схема синтеза имидазо[4,5-Ь]индол-2-тиона и его производных

2.26-2.27: Я' = Н (а), Вг (б); 2.28-2.30 а - г: Я' = Я2 = Н (а); Л1 = = Н, Я2 = СН2РЬ (в); Я1 = Вг, Я2 = Н (г).

Н, Я2 = СН5 (б); Я1

Имидазо[4,5-Ь]индол-2-тион был получен исходя из 1-ацетил-З-индолинона (2.2ба) (Островская В.М., Горкер И.А., 1967; ВаИеаг.и Б. Й а1., 1967) и, наряду с ним, его бромпроизводного (2.266) (рис. 6). Не выделяя бромпроизводного (2.27а, б), его вводили в реакцию с аминами, которые под действием калия роданида в уксусной кислоте легко циклизовались в производные дигидроимидазогидрокси-индола общей формулы (2.29). В определенных условиях, а именно при нагревании в димегиловом эфире диэтиленгликоля с метафосфорной кислотой происходила дегидратация с образованием соединений структуры (2.30). Общий выход тионов (2.30) составил не менее 60%.

Для получения структуры подобной лекарственному препарату бемитилу провели алкилирование по атому серы в щелочной среде и получили ряд соединений структуры (2.31) с различной длиной углеродной цепи радикала (рис. 7).

Если ту же реакцию тиона (2.30) проводили в водном растворе в присутствии избытка щелочи, то алкилирование сопровождалось гидролизом ацетильной группы. В этом случае получали 8-алкильные производные (2.32). Строение соединений доказано с помощью спектров ПМР и наличием молекулярных и других дочерних ионов в масс-спектрах.

Рис. 7. Получение 2-алкилтиоироизводных имидазо[4,5-Ь]индола 2.31 а - е: Я2 = Н, Я3 = СН3 (а); Я2 = Н, Я3 = С2Н5 (б); Я2 = II3 = СН3 (в); Я2 = СН3, Я3 = (СН2)2М(С2Н5)2 (г); Я2= СН2РЬ, К3 = СП , (д); Я2= СН2РЬ, Я3 = (СН2)2Ы(С2Н5)2 (е); 2.32 а - в: Я3 = СН3 (а), С2Н5 (б), СН2-СН=СН2 (в).

Таким образом, нам удалось найти простой способ синтеза производных новой гетероциклической системы имидазо[4,5-Ь]индола, обладающих биологической активностью.

Новый подход к синтезу тназоло[5,4-Ь]индолов, получение новых производных и их свойства. Известна биологическая активность производных 2-аминобензтиазола (Кочинова С.Ф. и др., 2000), поэтому с целыо получения потенциальных биологически активных новых соединений, содержащих индол и фармакофорную изотиомочевинную группировку, было решено синтезировать производные 2-аминотиазоло[5,4-Ь]индола.

Ранее описана методика получения производных тиазоло[5,4-Ь]индола (Аб-раменко П.И., 1971), которые использовали в качестве исходных продуктов для синтеза полиметиновых красителей, исходя из 3-оксима изатина, связанная с двумя трудоемкими стадиями с общим выходом от 14% до 27%.

С целыо оптимизации и упрощения процесса исходным соединением для синтеза, как и в случае получения имидазо[4,5-Ь]индола, служил 1-ацетил-З-индолинон (2.26а) и его 5-бромпроизводное (2.266), которые бронировали в диоксане в положение 2 (рис. 8). Соединения (2.27а, б) без выделения вводили в реакцию с тиомочевиной и получали гидробромиды аминов дигидротиазологидроксииндола (2.34а, б). Соединения (2.34) подвергаются дегидратации легче, чем имидазоиндолы (2.29)\/(2.30). При кипячении в диметиловом эфире диэтиленгликоля в течение 5 мин образовывалась система (2.35), даже при нагревании (2.34) в спирте, по данным ТСХ, происходила частичная дегидратация. Строение соединений подтверждали ИК, ПМР спектрами. Общий выход по структуре (2.35) составил 60-80%.

Br-,

N Н+ Ас

ш

2.26

N Вг Ас _

2.27

НВг

ОН

-NHCNH, II 2

N Вг Ас

Ас

2.36

Рис. 8. Схема получения 2-амино-8-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола и его производных 2.33: R1 = Н, п = 1 (а); R1 = Вг, п = 1 (б); R1 = Н, п = 0 (в); R1 = Br, п = 0 (г). 2.34: R1 = Н, п = 1 (а); R1 = Br, n = 1 (б); R1 = Н, п = 0 (в); R1 = Br, п = 0 (г).

2.36: R1 = Н (а); R1 = Вт (б). 2.37: R2 = СОСН3 (а); R2 = Н (б).

С целью модификации биологически активных соединений проводили аци-лирование аминогруппы соединений (2.356, г) >т<сусным и янтарным ангидридами. Исходя из литературных данных, для соединений (2.35, 2.36) можно предположить наличие актопротекторных свойств.

Таким образом, нами найден новый, удобный и более эффективный, в отличие от известных ранее, способ получения потенциально активных производных тиазоло[5,4-Ь]индола.

Синтез 2-алкилтио-З-формилпроизводных индола. При попытке синтеза производных 2-тиопиримидо[4,5-Ь]индола (2.38), близких по строению 3-тиопроизводным 1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола (2.22), которые проявляют защитные свойства при воздействии различных экстремальных факторов, нами были выделены другие соединения. 2-Хлор-З-формилиндол (2.39) при взаимодействии с тиомочевиной (Schulte К.Е., Reisch J., Stocss U., 1972) образовал 2-имино-9Н-1,3-тиазино[6,5-Ь]индол (2.40) (рис. 9), который реагировал с алкилгалогенидами в водной или водно-спиртовой среде с образованием устойчивых алкилтиопроиз-водных. Для других 2-имино-1,3-тиазинов известна возможность в щелочной сре-

дс к рециклизации с образованием пиримидинового кольца (Cavalitto C.J., Martini С.М., Nachod F.С., 1951). Однако данные спектров ИК полученных соединений не соответствовали строению предполагаемых 2-алкилтиопроизводных пиримидо-индола (2.38).

сно

2.41

2.42

Рис. 9. Схема получения 2-алкилтио-З-формилпроизводных индола 2.41: R = СН3 (а), С2Н5 (б), СН2-СН=СН2 (в), CH2CON(C2H5)2 (г), (CH2)2N(C2H5)2 (д). 2.42: R = СН, (а), С2Н5 (б), СН2-СН=СН (в), CH2CON(C2H5)2 (г), (CH2)2N(C2Hs)2 (д), CH2CONH2 (е), (CH2)3N(CH3)2 (ж).

При взаимодействии 2-им»но-9Н-1,3-тиазино[6,5-Ь]ипдода (2.41) с алкили-рующими агентами в щелочной среде происходило раскрытие цикла и образование более устойчивых соединений (2.42) и при отщеплении цианамида (2.43). Образование тех или иных соединениий зависило не только от условий реакции, но и от природы алкилирующего агента. Строение продуктов реакции - 2-алкилтио-З-цианимидформилиндола (2.42а-д) и 2-алкилтио-З-формилиндолов (2.43а-ж) подтверждали данными спектров ИК, ПМР и масс-спектров.

Таким образом, получили группу новых соединений - 2-алкилтио-З-формил производных индола (2.42 и 2.43), - которая содержала часть фармакофорной группировки изотиомочевины в своей структуре, что давало возможность предполагать у нее наличие биологической активности.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

Все экспериментальные фармакологические исследования проводились согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (2000),

Выбор животных. В соответствии с поставленными целью и задачами исследования опыты проводились на 242 мышах (18-20 г) линии С57В 1-/6.1, 2750

беспородных белых мышах (18-24 г) и 500 белых беспородных крысах самцах (160-220 г).

Для проведения биологических экспериментов, исходя из литературных данных и предварительных фармакологических исследовании, было отобрано 47 соединений, синтезированных в ходе данной работы и относящихся к разным химическим классам производных индола. В качестве препаратов сравнения использовали следующие фармакологические средства: амтизол, гутимин, бемитил, эс-сенциале Н, диазепам (седуксен), фенамин.

Основные методики и модели, которые применяли при изучении фармако-логичекой активности:

Антигипоксическое действие. Оценивали в моделях гипоксической гипоксии, гипоксии с гиперкапнией, гемической гипоксии, гистотоксической гипоксии на мышах и крысах.

Гипоксическую гипоксию моделировали на крысах самцах массой тела 180200 г. помещением их в проточную барокамеру. Препараты вводили внутрибрюшинно за 30 мин до эксперимента. Животных поднимали на «высоту» 11000 м со скоростью 50 м/сек, время пребывания на «высоте» 30 мин. Регистрировали время жизни на «высоте» и процент выживших животных. Гипоксическую гипоксию моделировали на мышах самцах массой 18-20 г. помещением их в проточную барокамеру. Препараты вводили внутрибрюшинно за 30 мин до эксперимента. Животных поднимали на «высоту» 10000 м со скоростью 50 м/сек, время пребывания на «высоте» 90 мин. Регистрировали время жизни на «высоте» и процент выживших животных.

Гипоксию с гиперкапнией исследовали на беспородных мышах самцах массой тела 18-20 г. Животных помещали в стеклянные банки объемом 250 мл с герметичными крышками, которые переворачивали вверх дном и опускали в поднос с водой во избежание подсоса воздуха. Препараты вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл за 30 мин до гипоксии. Регистрировали продолжительность жизни опытных животных.

Гемическуто гипоксию изучали на мышах самцах массой тела 18-20 г. Исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно за 30 мин до инъекции 2%-ного раствора нитрита натрия в дозе 200 мг/кг. Регистрировали продолжительность жизни опытных животных.

Гистотоксическую гипоксию изучали на мышах самцах массой 18-20 г. Исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно за 30 мин до инъекции раствора нитропруссида натрия в дозе 20 мг/кг. Регистрировали время жизни животных. В каждую серию экспериментов включали контрольную группу.

Животные контрольной группы получали инъекцию 0,9%-ного раствора хлорида натрия (физиологического раствора).

Препаратом сравнения служил амтизол (25 мг/кг), рекомендованный утвержденными Минздравом «Методическими рекомендациями по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипоксических средств» (1990). Все соединения исследовали в эквимольных дозах к амтизолу.

Рассчитывали коэффициент защиты К3 (Урюпов О.Ю., 1991) по формуле:

а/Ь + 1

К3 =-------------, где

c/d + 1

а и с - число животных, выживших в опыте и контроле соответственно, bud- число животных в каждой группе.

Противоэдематозное действие. Токсический отек легких моделировали путем ингаляции мышам фосгена в дозе 4,2 мгхмин/л при экспозиции в течение 4 мин. Уровень поражения определяли по фактической гибели животных контрольной группы через 24 ч после отравления. Оценку результатов осуществляли через 3 и 24 ч после отравления (Методические рекомендации по экспериментальному моделированию ингаляционных поражений ВТВ/ ГВМУ МО РФ. М., 1995)

Определяли легочный коэффициент (ЛК), по которому судили о степени выраженности отека легких, и выживаемость животных через 24 ч после отравления. ЛК вычисляли по формуле:

масса легких (г)

ЛК =-------------------------хЮОО .

масса животного (г) Соединения вводили внугрибрюшишю за 30-60 мин до отравления животных (профилактическое действие) или через 20-30 мин после отравления (лечебное действие). Рассчитывали коэффициент защиты К3 как при оценке антигипок-сического действия.

Гспатопротекгорное действие. Токсическое поражение печени вызывали у крыс подкожным введением 50%-иого раствора тетрахлорметана в вазелиновом масле в дозе 0,4 мл/100 г массы тела в течение 4 суток ежедневно (Лазарев Н.В., 1954). На 7-й день эксперимента животных умервшляли, забирали кровь для биохимического анализа. Содержание в сыворотке крови аланииаминотрапсферазы (АлАТ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ), общего билирубина, общего белка, глюкозы определяли на автоматическом биохимическом анализаторе Hitachi 917.

Наиболее широко при диагностике заболеваний печени применяется определение активности АлАТ и АсАТ. Для оценки активности соединений вычисляли отношение соответствующего показателя контрольной группы животных к показателю опытной группы. Таким образом, влияние соединений на активность АлАТ и АсАТ характеризовали коэффициентами КАл и КАс. Для интегральной оценки характеризовали соединения величиной, названной нами К3, которую вычисляли как среднеарифметическую величину: К3 = (КЛл + КЛс)/2.

Актопротекгорное действие. Физическую выносливость по методике предельного плавания исследовали на мышах самцах массой тела 16-22 г (в группах по 10 животных), которым вводили внутрибргошинно однократно исследуемое соединение в виде тонкой суспензии в твине-20 объемом 0,2 мл в дозах 10, 25, 50 мг/кг, контрольные мыши получали инъекцию физиологического раствора. Через 30 мин животные с грузом 5% от массы тела плавали в бассейне с водой (24-26°С) до утопления. Регистрировали общее время плавания. Выносливость животных по

отношению к контролю выражали в %. Методику применяли для подбора оптимальной дозы изучаемых веществ.

Физическую выносливость в обычных условиях исследовали в тесте бега на третбане. Опыты проводили на крысах самцах массой тела 200-250 г, которые совершали бег на третбане до «отказа». Регистрировали время окончания бега крысы, этот замер служил контролем. Животные трое сугок отдыхали, затем им внут-рибрюшинно однократно в виде тонкой суспензии в твине-20 в выбранной оптимальной дозе вводили испытуемое вещество. Препаратами сравнения служили известный актопротектор бемитил (50 мг/кг) и фенамин (2 мг/кг), психостимулятор истощающего типа. Животные совершали повторный бег «до отказа» через 1 и 24 ч после введения препарата. В каждую группу включали по 8-10 животных. Выносливость, выраженную в %, рассчитывали как отношение продолжительности повторного бега к продолжительнсти начального бега.

Выносливость в осложненных условиях изучали по методике предельного плавания мышей в условиях гипоксии с гиперкапнией. Для моделирования условий гипоксии с гиперкапнией использовали стандартные трехлитровые банки из прозрачного стекла высотой 240 мм. Банку до краев наполняли водопроводной водой с температурой 28°С. В воду бассейна для снижения поверхностного натяжения и улучшения смачивания шерсти животных добавляли порошок моющего средства из расчета 100 мг/л. Из банки шприцем отсасывали 250 мл воды. После этого в банку помещали одну мышь с прикрепленным у корня хвоста грузом, равным 5% массы тела животного. Банку герметически закрывали термокрышкой после предварительного нагревания ее в горячей воде. Затем банку переворачивали вверх дном и помещали в поддон с водой, что исключает подсос воздуха. В образовавшемся воздушном пространстве объемом 250 см3 мышь плавала до гибели. Время плавания учитывали в минутах. Опыты проводили на мышах самцах массой тела 18-22 г, в каждой группе по 8 животных. Исследуемые соединения вводили в виде тонкой суспензии с твином-20 в объеме 0,2 мл, контрольные животные получали инъекцию физиологического раствора. Препаратом сравнения служил фенамин (2 мг/кг). Выносливость, выраженную в %, рассчитывали как отношение продолжительности плавания мышей под действием изучаемого вещества к продолжительности плавания контроля.

Противосудорожное действие. Определяли влияние изучаемых соединений на выживаемость и продолжительность жизни опытных животных (мышей и крыс) на модели судорог, вызванных коразолом (100-110 мг/кг) согласно «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (2000, сс. 138-144). Препаратом сравнения служил диазепам (седуксен, 5 мг/кг).

Мембранотропное действие. При изучении влияния соединений на ионные каналы объектом исследования были нейроны брюхоногого моллюска прудовика большого (Lymnaea stagnalis). Для измерения трансмембранных ионных токов применяли метод внутриклеточной перфузии изолированных нейронов и фикса-

шш мембранного потенциала (Костюк П.Г., Крышталь O.A., 1981). Все вещества были взяты в виде субстанции и изучались в концентрациях: 1, 10, 100 мкМ и 1 и 10 мМ. Кривые ионных токов оценивали визуально на экране осциллографа, вводили в компьютер и распечатывали. На основании полученных данных с помощью компьютера были построены зависимости «концентрация-эффект» (Висло-боков А.И. и др., 2006).

Определение острой токсичности. Острую токсичность определяли на белых беспородных мышах самцах массой тела 18-22 г по методике, описанной В.Б.Прозоровским (1978), изучаемое соединение вводили внугрибрюшинно однократно в виде суспензии в воде с добавлением твина-80.

Статистические методы. Все полученные данные обрабатывали статистически на персональном компьютере с использованием стандартного пакета программ Statistica for Windows, версия 5.0.

3. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изученные ранее 3-тиопроизводные 1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола выявили поливалентную биологическую активность с преобладанием антигипоксической. Поскольку синтезированные нами соединения содержат активную фармакофор-ную группировку тио- и изотиомочевины в гетероциклах, то в первую очередь исследовали их антигипоксическую активность, а также основной спектр активностей, в которых проявили себя 3-тиопроизводные 1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола: противоэдематозную, гепатопротекторную, актопротекторную, мембранотроп-ную. Для всего ряда выбранных для фармакологических исследований соединений, синтезированных в рамках этой работы (51 соединение), изучена острая токсичность.

3.1. Изучение острой токсичности новых соединений

Изучение острой токсичности в рядах имидазо[4, 5-Ь]индола и тиазоло[5, 4-Ь]индола выявило ряд закономерностей. Так, дегидратация в обоих рядах связана, в основном, с уменьшением острой токсичности в 2-3 раза. ЛД50 имидазо[4,5-Ь]индолтионов (2.34) составила порядка 1800-2000 мг/кг. Алкилирование по атому серы сопряжено с увеличением острой токсичности в зависимости от заместителя в 3-6 раз, ЛД50 алкилтиопроизводных имидазо[4,5-Ь]иидола в пределах 400700 мг/кг.

ЛД50 для 2-амино-8-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола (2.35в) составила 1420±110 мг/кг, а для бромзамещенного аналога (2.35г) - 3890±370 мг/кг. Протонирование аминогруппы путем образования гидробромидов приводило к увеличению острой токсичности: ЛД50 солей соответственно 450±35 и 842±142 мг/кг. Ацплирование по терминальной аминогруппе у тиазолоиндолов значимо не изменяло острой токсичности (ЛД5о>1000 мг/кг).

У 2-алкилтио-З-формилпроизвод!шх индолов острая токсичность зависит от заместителя в тиогруппе: для соединений (2.41) она более 1000 мг/кг, для соединения (2.42ж) с диметиламинопропильным радикалом составила 375 мг/кс, а для а лл ильного (2.42в) — более 1 ООО мг/кг.

Наиболее активные соединения в рядах конденсированных индолов относятся в основном к малотоксичным соединениям (ЛД5о>1000 мг/кг), что представляет интерес для дальнейшего изучения их с целью внедрения в медицинскую практику.

3.2. Биологическая активность ацилгидразонов изатина и их циклических производных

Исследовали ацилгидразоны изатина и продукты их циклизации в триази-ноиндолы совместно на антигипоксическую активность, изучили их действие на мышах па модели гипобарической гипоксии (рис. 10).

120 -г— **

; 1оо-80 60 40 20 О

ч

—г ■

г

1

V

—

■

п

1 0

Рис. 10. Сравнение антигипоксических свойств ацилгидразонов изатина и продуктов их циклизации на мытах. * р < 0,05; ** р < 0,01 по отношению к контрольным животным.

Оба геометрических изомера 3-еемикарбазона изатина (2.1а, 6) проявляют одинаковую значительную антигипоксическую активность, защищая от гибели 2/3 мышей. Замена кислорода на серу в структуре в данном случае приводила к

снижению активности. Так, 3-тиосемикарбазон изатина (2.20а) защищал от гибели вдвое меньше особей. Однако структурный изомер последнего - 2-тиосемикарбазон изатина (2.76) - достоверно защищал 2/3 мышей от гибели, тогда как в контрольной группе гибли все животные. 1-Тиосемикарбазон 3,3-дифснилиндандиона-1,2 (2.19м) проявил аптигипоксическую активность, равную половине действия эталонного препарата амтизола.

В действии продуктов циклизации не прослеживается корреляции с активностью ацилгидразонов (рис. 10). 3-Оксо-2,3-дигидро-1,2,4-триазипо[5,6-Ь]иидол (2.13 а) защищал от гибели 83% особей, его тиоаналог (2.21а) - лишь 1/3 животных. Изомерная структура тиоаналога 3-тиоксо-2,3-дигидро-1,2,4-триазино[6,5-Ь] индол (2.126) вовсе не защищает от гибели. Замена в соединении (2.21а) водорода в бензольном кольце на атом брома (2.216) приводила к значительному повышению активности, соединение защищало от гибели 83% особей.

Ацилгидразоны изатина и продукты их циклизации проявили аптигипоксическую активность, однако корреляции между действием соединений циклической и линейной структур не выявили.

2-Тио- и 3-тиосемикарбазоны изатина (2.7а, 2.20а) обладают свойствами подавлять активность возбудителя туберкулеза, которая исчезает при замыкании триазинового кольца (Иоффе И.С. и др., 1973). Оба соединения проявляли противовоспалительную активность, причем 2-тиосемикарбазон оказался активнее 3-изомера (Томчин А.Б. и др., 1986). З-Тиосемикарбазон обладает значительными фунгистатическими свойствами (Томчин А.Б. и др., 1973). В работе А.Б.Томчина и соавторов (1983) показано, что Z-изомеры ингибируют репродукцию вируса гриппа типа А, тогда как Е-изомсры неактивны.

1-Тиосемикарбазон 3,3-дифенилиндандиона-1,2 (2.19м) исследовали на агс-топротекторную активность. Он обладает достаточно выраженным стимулирующим эффектом в 1-й ч после введения до нагрузки, хотя несколько уступает в этом плане фенамину, однократное же введение соединения сразу же после истощающей нагрузки способствует более быстрому восстановлению работоспособности (до 100%), фенамин же на процесс восстановления влиял отрицательно, особенно в ранние сроки.

3.2. Антитоксическая активность производных имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола

Имидазоиндолы и тиазолоиндолы были исследованы нами на трех моделях гипоксии (рис. 11). Данные на диаграммах представлены в сравнении с активностью амтизола.

Рис. 11, Сравнение антигипоксических свойств производных имшшо[4, 5-Ь] индола и тиазопо[5, 4-Ь']инлола по отношению к амтизолу (принят за 100%) р < 0,05; ** р < С,0]; *** р < 0,001 по отношению к контрольным животным.

На модели гипобарической гипоксии у имидазоиндрлоб наиболее активными являлись тионы с атомом брома в бензольном кольце (2.296, 2.30г), они защищали на уровне эталонного препарата. У соединений тиазолоиндолькой структуры гидробромид гидратнровапной системы защищал на уровне эталона (2.33а), действие незамещенных аминов (2.34в, г) превышало активность эталона. Следо-

Ряд ими,иазо[4, ШЬ|и»дола Ряд тиазоло[5,4-Ь]индала

Гипобаричсская гипоксия (выживаемость мышей, %)

180

150 120 90 60 .10 о

Гйлеркапническая гипоксия (продолжительность жизни мышей, %)

150 120 чо <ю зо о

Гемическая гипоксия (выживаемость мышей, %)

вательно, соединения обеих структур активно защищали от гипобарической гипоксии.

На модели гиперкапнической гипоксии все исследованные соединения в ряду имидазоиндолов равны или превосходили по действию амтизол; дегидратация приводила к увеличению активности (2.29а.г —> 2.30а, г). В ряду тиазолоиндолов только 2-аминотиазолоиндол (2.34в) в 1,4 раза перекрывал действие эталона, остальные соединения проявляли от 40 до 80% его активности. На этой модели более активен ряд имидазоиндола.

На модели гемической гипоксии амтизол не защищал животных от гибели, а только увеличивает продолжительность жизни опытных животных в 1,5 раза. Имидазоиндолтионы (2.29г; 2.30а, г; 2.31а) защищали от гибели 17% особей. В тиазолоиндольном ряду наиболее активны были 2-аминотиазолоиндол (2.34в), его гидробромид (2.34а), а также аналог с бромом в бензольном кольце (2.34г), которые защищали соответственно 80%, 67% и 50% животных от гибели. Таким образом, на модели гемической гипоксии большую активность проявляли соединения тиазолоиндольной структуры.

Соединения обеих исследованных структур проявляли антигипоксическую активность равную, либо превышающую активность эталонного препарата амти-зола.

3.3. Противоэдематозная активность производных имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло|5,4-Ь]индола

Токсический отек легкого - распространенное состояние в практике неотложной медицины, связанное с воздействием на организм прооксидантных токсикантов, используемых в промышленности и на оборонных объектах (перекись водорода, кислоты, окислы азота, гидразин, компоненты ракетного топлива и т.д.). Важную роль в патогенезе эдемогенных процессов играет нарастающая гипоксия, поэтому показано использование антигипоксантсв при этом состоянии.

Ранее была показана высокая противоэдематозная активность конденсированных соединений 1,2,4-триазина с индолом (Кропотов A.B., 1997), содержащих в молекуле ту же изотиомочевинную группировку. В ряду имидазоиндола на моделях острого адреналинового отека и острого токсического отека, вызванного оксидами азота, имидазоиндолтион (2.30а) увеличивал выживаемость мышей на 30% по отношению к контролю и приближал к норме гравиметрические показатели; по активности он близок к препаратам сравнения оксибутирату натрия и амти-золу.

Тиазолоиндольные соединения исследовали на модели острого токсического отека легких, вызванного фосгеном (рис. 12). Наибольшую активность проявили 2-аминотиазолоиндол (2.34в), гидробромид его бромироизводного (2.346), сукцинимид тиазолоиндола (2.36а), которые при профилактическом введении увеличивали выживаемость опытных животных в 2,5-5 раз в сравнении с контролем.

Профилактическое введение Лечебное введение

Выживаемость животных, % по отношению к контролю

ЛК черен сутки, % по отношению к контролю

Рис. 12. Эффективность производных ти изо ло [ 5,4 - Ь ] и идола (25 мг/кг) на модели острого токсического отека легких, вызванного фосгеном, при профилактическом и лечебном введении у мышей *р < 0,05 по отношению к контрольным животным.

При изучении лечебного действия самым активным оказался сук ци ни мил бромтиазо.тоиндола (2.366), который увеличивал выживаемость затравленных фосгеном животных в 2,7 раза в сравнении с контролем. Амтизол на этой модели острого токсического отека легких не проявлял активности.

Таким образом, действие производных тиазолоиндола и имидазоиндола на эдемогбнные процессы в легких показало, что в обоих рядах есть весьма активные соединения, превышающие по действию препараты сравнения.

3.4. Гепагопротекторная активность производных имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола

Антитипоксанты применяют ир« экстремальных состояниях различного ге-неза, когда развивается тканевая гипоксия. Исследовали гёпатотропное действие новых соединений на модели острого токсического поражения печени четырех-хлористым углеродом.

В ряду имидазоиидола защитное действие Проявляли как незамещенные тиоиы {2.30а, 2.25а), гак и их S-м стильные производные (2.31а, в; 2.32а), При замене атома кодером В 7 положении бензольного (сольца бромом активность уменьшалась, а при замене водорода в имидазольиом кольце бензильиым радикалом сохранялась. Дегидратация сопряжена с увеличением активности.

В ряду тиазолом ндолой защитное действие щ уровне и выше препарата сравнения эссешшале проявляли соединения гидратированной структуры (2.336, г, рис, 13). Дегидратация в целом ведет к увеличению активности (2.34в, г), а за-метение водорода в бензольном кольце бромом - к еще большему увеличению активности (2.33в и 2.33г; 2.34в и 2,34г; 2.3ба и 2,366).

I г-

3

s t -

S

о M

¿р ф* ^ -F Jp -f -f

Рис. 13. Гепато протектор пая активность ня крысах производный тиазоло[5,4-Ь] индола

В обоих рассматриваемых рядах соединения обладали высокими гшатопро-текторнымк свойствами, близкими или же превышающими но действию препарат сравнения эссенциале.

3.5. Актопротекторная активность производных им нд 330(4,5-Ь]индола и тиаз«ло|5,4-Ыиндола

Актопротекторная активность производных нмидазо[4, 5-h]индола. Все

S-алкильные производные имидазоиндола, не содержа]лис заместителей нрп атоме азота » имидазольном кольце (2,31а; 2.?2а-в), в отличие от бемитила, попытают физическую выносливость в условиях гипертермии, Наиболее сильным акто-нротекторным действием обладают S-метильные и S-этильные производные (2.31а, 232а, б). При исследовании влияния «мидазо^4,5-Ь}ивдол-2-тионе® на физическую выносливость в обычных (неослож! генных) условиях н восстановление выносливости после истощающих физических нагрузок заметная актопротекторная активность обнаруживается лишь для бромпроизводиого тиона (2.30г}. Этот факт согласуется с обнаруженным ранее положительным влиянием замещении атома водорода (в том же положении бензольного кольца) атомом брома в про'йЗ' водных триазино[5,6-Ь]индола (а.с. СССР №1061424).

Актопротекторная активность производных гиазоло (5,4-Ь( индола. В предварительных опытах по гесту предельного плавания на мышах подобрали он-

тимальную лозу для изучения а кто протекторной активности. Выносливость производных тиазоло|5, 4-Ь]индола п обычных условиях изучали гто методике бега «до отказа» на гретбаие. Результаты представлены на рис. 14.

500 -

Ш ф # # > л* & # ^

г7 V V V V V V V V V V □ Выносливость череэ 1 ч в Винос:швоеть через 24 ч

Рис. 14. Актопротекторная активность производных тиазоло[ 5,4-Ь] индола у крыс по методике предельного бега «до отказа» на третбане * р < 0,05,** р < 0,01, *** р < 0,001 по отношению к контролю.

Наиболее активной оказалась структура (2,34), а также соединения (2.33а) и (2.35). Характерно, что лучшие результаты принадлежат соединениям и виде солей - гидробромидов {2.33а, 2,34а, 2.346), а также амиду янтарной кислоты (2,35). Наибольший прирост выносливости вызвало соединение (2.346), оно через 1 ч удвоило исходный уровень активности животных, а через 1 суг этот показатель вырос в 5,9 раза. Соединение (2.346) отличается от соединения (2.34а) наличием брома в бензольном кольце, что приведши к увеличению выносливости, особенно через 24 ч — в 3,3 раза. Препаратами сравнения служили бемития (25 мг/кг) и фенамин (1,5 мг/кг). Применение бемитила дало через 1 ч падение выносливости до 69% от исходного уровня, через сугки повышение до 117%. Фенамин повышал выносливость через 1 ч в два раза, а через I сутки понижал до 91 % от исходного уровня. Таким образом, некоторые производные тиазоло[5, 4-Ь]индола обладали актоцротекторной активностью, причем она превосходила препараты сравнения фенамин и бемитил, особенно в отставленные сроки.

У нескольких соединений исследовали а кто протекторную активность в осложненных условиях - при плавании мышей в термокамере, то есть при гипер-капничсской гипоксии. Тестирование показало, что соединение (2.34и) достоверно (в 1,73 раза) увеличивало продолжительность жизни мышей, в то время как препарат сравнения фенамин — В 1,52 раза.

Таким образом, соединения в обоих рассматриваемых рядах обладали актоцротекторной активностью. Наличие брома в бензольном кольце потенцирует эти свойства.

3.6. Противосудорожная активность производных имидазо{4, 5-Ь]шщола и тиазоло[5,4-Ь]индола

Из литературных источников известно, что конденсированные производные индола обладают как антигипоксической, так и нейротропной активностью, например, пиразидол, тетриндол, инказан (Андреева Н.И. и др., 1997). По прогностической компьютерной программе PASS-inet нами из изучаемых производных имидазо[4,5-Ь]индола были отобраны два соединения (2.29а, г), имеющие довольно высокую прогностическую вероятность противосудорожной активности: 0,658 и 0,708 соответственно. Соединения изучали на модели «коразоловых судорог» (коразол 100-110 мг/кг) на крысах. Оказалось, что в дозе 25 мг/кг оба соединения увеличивали продолжительность жизни животных: (2.29а) в 2,4 раза, (2.29г) в 3,1 раза. При этом последнее соединение защищало от гибели 1/3 опытных животных.

Производные тиазоло[5, 4-Ь]индола (2.34в, г) и (2.346) изучали на той же модели «коразоловых судорог» (коразол 110 мг/кг). Обнаружено, что все соединения увеличивали продолжительность жизни опытных животных: (2.34в) в дозе 12,5 мг/кг - в 5 раз, (2.34г) в дозе 33,6мг/кг - в 2 раза, (2.366) в дозе 21,2мг/кг - в 2,9 раза, причем два последних соединения защищали от гибели 17% опытных животных.

Таким образом, соединения обоих рядов проявляют защитное действие на модели коразоловых судорог, которое выражается в увеличении латентного периода гибели и в защите от гибели части опытных животных. Наличие брома в соединениях (2.29г), (2.34г), (2.366) приводит к повышению защитного действия.

Что касается других видов фармакологической активности, известно, что 2-тионы (2.39а-в), по данным Вележевой B.C. и др. (пат. РФ № 2091382), обладали свойством защищать мозг при анокспи и проявляли вирусингибирующую активность в отношении вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей.

Таким образом, производные имидазо[4, 5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола обладали широким спектром фармакологической активности.

3.7. Исследование фармакологической активности 2-тиопронзводных

3-формилиндола

Производные 2-тио-З-формилиндода содержат частично фрагмент изотио-мочевины в своей структуре, как и исследованные выше соединения имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола, что позволяет предположить у них наличие антигипоксической активности.

Антигипоксическая активность. Производные 2-аикилтио-З-формил-ипдола (2.41) и (2.42) проявили различные защитные свойства на модели гипоба-рической гипоксии в зависимости от радикала в тиогруппе. Так, соединение (2.41а) с метальным радикалом не защищало животных от гибели, а (2.416) - с этильным - достоверно защищало 2/3 особей. З-Формилиндол с диметиламино-этильным радикалом (2.42ж) защищал всех животных от гибели (рис. 15).

амти- 2Мз 2.416 2.4] и 2.41д 2.42ж 2Л2а 2.42д

ЧПТ1

П Выживаемость жиноттгых, %

п 11род(в [житель вость жшни по отвдиешоо к контролю, %

Рис. 15. А нт^ги покснческая активность 2*&ики лтио-3-фор мвдпро из водных индола на модели гинобарической I нпоксни у мышей р< 0,05, ** р < 0,01 по отношению к контрольным животным

Пратиаоэдематоаное действие было исследовано на мышах на модели острою токсического отека легких, вызванного фосгеном. Соединения, проявившие антигипоксическую активность, достоверно уменьшали значение Л К к 24 ч эксперимента и повышали выживаемость животных. Производные формилиндола (2.416) и (2.42в, ж) в определенной степени предотвращают возникновение токсического отека легких (рис. !6).

ГеЯатопротекгорное действие 2-алкшп"но-3-формил[1ронз водных индола (2.41 а-в) и (2.42д) исследовали на модели острого токсического поражения печени крыс тетрахлорметаноМ (рис. 17). Все изученные соединения проявили защитные свойства, при этом весьма активна оказалась структура (2.41). Вещество (2.41 а) по интегральному коэффициен ту защиты К^ превосходило действие препарата сравнения эссснниале.

Рис. 16.11ротивоздемагозная активность 2-апкилтио-3-формиш¡роизводныХ

индола у мышей * р< 0,05 по отношению к контрольным животным.

Изучение биологической активности в ряду 2-алкилтио-З-формилзамещенных индола показало, что они, как и рассмотренные выше ряды имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола, обладали защитными свойствами от неблагоприятных воздействий внешней среды.

кз

2.5 2 ■ 1.5 -I

0,5 О

11811

Рис. 17. Гепатопротекторная активность 2- ал к и лтио- 3 -фор м и ли ро из-водных индола у крыс на модели острого токсического поражения печени СС14.

»9

3,8. Исследование антипшоксических свойств к гомологическом ряду

2-аминотиазола

13 данном разделе изучали зависимость антигипокеических свойств в гомологическом ряду 2-амипотиазола от усложнения молекулы и замещения но аминогруппе остатком янтарной кислоты. Все соединения содержали фармакофор-ную группировку, объединяющую их с препаратом сравнения амтизолом (рис. 18).

1 г ас 3

СН ОСЬ»

5

NN

2

4

--N

¡1 V ш

Амгизол

Я=€ОСН,СН,СООН

^ /. . л V .л : г. I, | -л

Рнс. 18. Структурные формулы соединений, отобранные для изучения ангигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-амииотиазола

1 — 2-аминотиазол; 2 - 2-аминобсизтиазол; 3 - 2-аадшо- 8-ацети дтиазоло{ 5,4-Ь]ин-дол (2.34в); 4 - 2-сукЦЙнаминовая кислота тиазола; 5 - 2-сукцинаминовая кислота бештиазола; 5 2-суКнинамиНОвая кислота 8-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола (2.35),

Гипобарическая гипоксия

%

зоо -

100

о -1

копт- ЯМТ11- C.I C.I С.З С.4 С.S С-б

poJU, lO.'i

О Вьдоизддоастъ ' I'::' %

4 I Гродолжитслыюсчк жилни жинотж^х. % i к4 о-тоше"-1Ню ) контролю

Ги перка пни1веская гипоксия

Гистотоксическая гипоксия %300 „

11Ipo^ùJQCK чость жизни животные % lin flIKOUlOllllC к котрплю

160 120 80 40

1.11,.,

л '-1. m СЛ

МП

С.2 C.Î С.4 C.í CA

■ Про^о;ЕЖит£пь(юс1ъ жизни животод % ]|0 О ТИС Ш-НИЮ К КО ЕП ролю

Гемическая гипоксия

%

350

200

150-1

too ■

50 ■

0

конт- имти- ( I С.2 СЗ С.4 С.5 С.б роль зол

□ выживаемость животных, %

■ I (рОДОПЖШ-СЛЬНОСТЬ ЖЩ11И животных, % тю

CTIHOÏLEHIÏK) к кежгоото

Рис. 19. Литигилоксическая активность гомойогов 2-аминотиазола у мышей (А-Г) * р < 0,05; ** р <0,01; *** р< 0,001 по отношению к контролю.

Отметим большое сходство строения эталонного антигипоксанта амтизола и 2-аминотиазола (соединение 1), антигипоксическая активность которого на модели гемичеекой гипоксии (рис. 19) была сопоставима с активностью амтизола. На других моделях 2-аминотиазол был малоактивен. Сочленение 2-аминотиазола с бензольным кольцом (соединение 2) и с индолом (соединение 3) приводило к усилению биологических свойств и уменьшению острой токсичности, и их активность превышала активность эталонного препарата, особенно па моделях гипер-капнической и гемичеекой гипоксий.

Замещение атома водорода в аминогруппе янтарной кислотой (соединения 4-6, рис. 18), приводило к уменьшению антигипоксической активности почти во всех случаях и на всех моделях. При этом соединения 4-6 проявляли активность порядка 50-80% (за исключением гистотоксической модели) от уровня амтизола (рис. 19). Введение в молекулу соединения 2 янтарной кислоты позволило намного уменьшить острую токсичность, почти в 10 раз (соединение 5).

4. ИЗУЧЕНИЕ МЕМБРАНОТРОПНОЙ АКТИВНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ТИАЗОЛОИНДОЛЫЮГО РЯДА

l| VNH2

1

ОН

-N

W

• NH,

Ас ■ НВг 2 (2.33а)

X

N

Vnh,

Br

N

Ас 2.34 в

ОН -N

W

N11,

w S

Ас • "Вг

3 (2.336)

NH,

Амтизол

Рис. 20. Структурные формулы соединений для изучения мембранотропной

активности

Фармакологические средства используют для коррекции нарушенных функций в организме, что нередко обусловлено их способностью оказывать прямое влияние на потенциалоуправляемые ионные каналы (Вислобоков А.И., Игнатов Ю.Д., 2003; Decher N. et all., 2004; Nilsson J., Madeja M., Ar'nem P., 2003; Paul A. A., Witchel H. J., and Hancox J. C., 2002) либо на мембранные рецепторы (Сергеев П.В. и др., 1999). Не исключением являются и антигипоксические средства, которые рассматривают как средства с метаболическим типом действия. В частности, ранее было показано мембранотропное влияние амтизола (Костюк П.Г. и др., 1988), алмида и бемигила (Вислобоков А.И., Марышева В.В., Шабанов П.Д., 2003; Вислобоков А;И. и др., 2003) на нейроны.

В связи с отсутствием данных о мембранотропной активности новых соединений тиазоло[5,4-Ь]индола целью настоящего исследования было изучение их влияний на потен циалуправлиемыс трансмембранные кальциевые, натриевые и калиевые ионные токи Изолированных нейронов в сравнении с эталонным анти-гипоксантом амтизолом (рис. 20).

На данной модели можно изучать водорастворимые соединения, поэтому были отобраны 2-аминобензтиазол (соединение 1), как аналог по действию труднорастворимого 2-амино-8-ацетилтиазоло[5,4-Ь]ипдола (2.34в) и гидробромиды аминов дигидротиазологидроксинндола (2.33а, соединение 2) и его бромзаме-щсипого Производного (2.336, соединение 3) (рис. 20).

Рис, 21. Влияние антителоксантов на кальциевый ток нейронов прудовика

А - зависимости «доза-эффект»; по оси абсцисс - концентрация, но оси ординат -ионный ток (отношение I — контроля к&- при действий, в %). Б— влияние вещества 1 в концентрации 1000 мкМ: 1 - контроль, 2 - ускорение инактивации под влиянием соединения 1,3- отмывание. Поддерживаемый потенциал - -100 щУ,

тестирующий 10 тУ.

Калиевые ионные токи. Существенных различий в характере действия всех четырех вещай® на медленные калиевые токи не наблюдалось: все вещества в концентрации 1-1000 мкмоль/л незначительно и примерно в одинаковой степени увеличивают ток. При повышении концентрации до 10 мхюль/л проявляется подавляющее действие »а каналы, при этом по силе подавления токов их можно расположить в ряд: 2>1 >3>амтизол, Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро (за десятки сек.) и снимались при отмывании так же быстро (за I -2 мин), что указывает, с одной стороны на высокую их способность подво-

дигься к структурам ионных каналов и, с другой, — на невысокую степень связывания. Под влиянием всех соединений в концентрации 1-100 мкмоль/л кинетика развития ионного тока не изменялась, что указывдет ка отсутствие взаимодействия их молекул с воротными структурами каналов.

Влияние соединений на быстрый калиевый ток внешне напоминал влияние на медленный калиевый ток, кроме соединения 1. которое в концентрации 1-10 ммоль/л приводило к полному подавлению тока. Амтизол и другие исследованные соединения подобным действием не обладали. Отмывание нейронов также быстро приводило к полному восстановлению токов. Кинетика развития быстрого калиевого тока при действии соединений практически не изменялась.

Рис. 22. Влияние антигипоксантов на натриевый ток нейронов

А - зависимости «доза-эффект»; по оси абсцисс - концентрация, по оси ординат - ионный ток (отношений I -- контроля к ¡о - при действии, в %). Б — влияние вещества 3 в концентрации 1 ООО мкМ: 1 - контроль, 2 - соединение 3, 3 - отмывание. Поддерживаемый потенциал - -100 mV, тестирующий — 0 mV.

Кальциевые токи. Все вещества в концентрациях 1-100 мкмоль/л незначительно и примерно в одинаковой степени увеличивают кальциевый ток (рис. 21), а при повышении концентрации до 1 ммоль/л - проявляют подавляющее действие па каналы, в то время как калиевые токи подавлялись в концентрации 10 ммоль/л. По силе подавления токов их можно расположить в ряд: 3>1>2. Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро, как и при действии на калиевые токи. Неспепифические токи утечки мембраны под влиянием всех веществ незначительно снижались, что указывает на стабилизацию мембраны.

Натриевые токи. Результаты изучения представлены на рис. 22. В концентрации 1-100 мкмоль/п все вещества не увеличивают натриевый ток, а при повышении концентрации до 1 ммоль/л - подавляют его, причем в большей

степени, чем подавлялись кальциевые токи. По силе подавления токов их можно расположить в ряд: 1>3>2. Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро, как при действии на калиевые и кальциевые токи. Под влиянием всех соединений кинетика развития ионного тока не изменялась и сдвига вольт-амперных характеристик натриевых каналов не происходило.

Полученные результаты свидетельствовали, что все изученные антигапок-санты являлись активными мембранотропными соединениями, способными менять проводимость ионных каналов нервных клеток (рис. 21, 22). Быстрое восстановление ионных токов при отмывании свидетельствует о слабой степени связывания со структурами мембраны. Кроме того, обращает на себя внимание и то, что все соединения изменяли неспецифические токи утечки мембраны, т.е. обладали стабилизиругощее-дестабилизирующей активностью. В целом мембрано-тропная активность всех препаратов была примерно равнозффективной. Правда, на этом основании пока нельзя выявить корреляции между мембранотропной и антигипоксической активностью исследованных соединений.

Амтизол и другие антигипоксанты не сдвигали максимума вольт-амперных и инактивационных характеристик мембраны нейронов по оси потенциалов, т.е. не влияли на потенциал фиксированных зарядов мембраны. Все это говорит о близком механизме действия изучаемых структур и препарата сравнения.

Вместе с тем, анализируя результаты о мембранотропной активности всех изученных антигипоксантов, можно предположить, что их защитные реакции на системном уровне организма, вероятно, могут быть связаны с тем, что в малых концентрациях они способны гиперполяризовать мембрану клеток и активировать работу ионных каналов, стабилизировать генерацию потенциалов действия в ги-поксических условиях, а в более высоких концентрациях - блокировать ионные токи, снижать возбудимость клеток и оказывать при этом защитное от перегрузок действие.

5. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Сравнение фармакологических свойств производных имидазо[4, 5-Ь]индола и тназоло[5, 4-Ь]индола

Анализ структурных формул, приведенных на рис. 23, показал, что соединения (2.29) и (2.33), (2.30) и (2.34) весьма сходны по строению и являются структурными изомерами.

В обоих рядах наблюдались подобные свойства: переход к сопряженной ароматической системе и в том (2.29 —>2.30) и другом ряду (2.33—>2.34), наличие брома в бензольном кольце, приводили, как правило, к усилению биологической активности. В обоих рядах наибольшую аитигипоксическую и спектр других активностей имеют незамещенные тионы и амины сопряженных ароматических систем.

Ас Ас

2.33 2.34

Рис. 23. Структурные формулы сравниваемых производных имидазо[4,5-Ь]индола

(2.29, 2.30) и тиазоло[5,4-Ь]индола (2.33, 2.34) 2.29-2.30: R'=H (а), R'=Br(6); 2.40: R'=H, п=1 (а), R-Br, n=l (6), R'=H, n=0 (в), R=Br, n=0 (r); 2.41: R'=H, n=l (a), R'--=Br, n=l (6), R'=H, n=0 (в), R'=Br, n=0 (r).

Замещение тионной группы у (2.30) алкильными радикалами привело к получению группы биологически активных соединений (2.31-2.32), обладающих ан-тигипоксической, гепатопрогекторной, актопротскторной видами активности. Следует отметить, что у прототипной структуры — 2-этилтиобснзимидазола (бе-митила) - исходный тион не обладает антигипоксическими свойствами (Александрова А.Е., 1978). Сочленение имидазола с индолом привело к усилению биологической активности.

Замещение активной аминогруппы в соединении (2.34) обычно приводило к некоторому понижению активности при изучении антигипоксических свойств, однако при исследовании, например, актопротскторной активности сукцинами-новая кислота (2.35) проявила активность выше, чем амин (2.34в). Возможно, это связано с наличием сукцината в молекуле (2.35).

Анализ данных по острой токсичности производных конденсированных индолов свидетельствует о том, что они относятся в основном к малотоксичным соединениям, что потенциально позволяет применить их в медицинской практике. Так, для 4-ацетилимидазо[4,5-Ь]индол-2-тиона (соединение 2.30а) терапевтический индекс по гипобарической гипоксии составляет: ТИ = 1800 / 50 = 36, для 2-амино-4-ацегилтиазоло[5,4-Ь]индола (соединение 2.35к) терапевтический индекс по гипобарической гипоксии составляет: ТИ = 1420 / 50 = 28,4.

5.2. Сравнение фармакологических характеристик близких но структуре соединений в рядах триазино[5,6-Ь)- и [6,5-Ь]индолов

Обе структуры имеют изомерное строение и разнятся местом конденсации триазинового кольца с индолом. Анализ данных, приведенных в ряде работ выполненных ранее и настоящем исследовании, обобщает результаты изучения 68 структур (2.25) и 10 (2.57), что позволяет сделать ряд выводов.

В обоих рядах наиболее активны соединения, имеющие заместители по сере. Возможно, это связано с тем, что при переходе от тионов (2.126, 2.21, 2.23) к Э-замещенным производным в триазиновом кольце (2.24, 2.25, 2.43) появляется сопряженная ароматическая система всей молекулы.

Антигипоксическая активность. Изучение однотипных представителей изомерных структур на трех моделях гипоксии (гипобарической, гемической и гистотоксической) показало, что они близки по антигиноксическим свойствам и данным по острой токсичности. Однако, соединения ряда (2.43) действуют в 2-4 раза меньших дозах.

Для структуры (2.24) замещение водорода в положении 8 бензольного кольца метальным радикалом или атомом брома снижает, а замещение метоксигруп-пой повышает антигипоксическую активность и уменьшает острую токсичность. Наличие незамещенной аминогруппы в 8-алкиламинном радикале повышает активность соединения и его терапевтический индекс.

Противоэдематозное действие изучали на модели острого токсического отека легких, вызванного оксидами азота. Соединения обеих структур оказались активны при данной патологии, найдены вещества, превышающие по коэффициенту защиты препарат сравнения амтизол. Место конденсации индольного и триа-зинового ядер не оказывало существенного влияния на защитную активность при отеке легких, поэтому предпочтительнее соединения триазино[5,б-Ь]индольного ряда, как более доступные.

Гспатопротекторное действие триазиноиндолов изучали на моделях острого токсического поражения, хронического поражения печени тетрахлорметаном и частичной генатэктомии печени. Анализ связи между гепатопротекторной активностью и строением выявил ряд закономерностей. Из диалкиламиноэтилтио-производных (2.24) и (2.43) соединения с терминальными диметиламино- и ди-этиламиногруппами не активны. При переходе к дипропилыгым производным активность обнаруживается у структуры (2.43). Высокой активностью обладают соединения (2.24), содержащие в боковой цепи циклические амины: 2-пирролидон, 1-метилпиперазин и морфолин. Замещение водорода в положении 8 бензольного кольца структуры (2.24) на бром или мегоксигрупну не вызывает значительного влияния на активность, а введение аминогруппы приводит к получению высокоактивных соединений.

Противовоспалительное действие исследовали на модели адреналинового отека легких, термического ожога, ватной гранулемы в сравнении с индометаци-ном. В обоих рядах выявлены активные соединения, превосходящие по действию индометацин, однако, активность существенно зависит от места конденсации индольного и триазинового кольца. У производных структуры (2.43) выше вероят-

ность обнаружения противовоспалительной активности и наиболее активные соединения найдены в этом ряду.

Л кто про ге ктор н о е действие. Для соединений структуры (2.24), в основном содержащих в боковой цепи циклические амины, обнаружены соединения, способные повышать и восстанавливать физическую выносливость после истощающих нагрузок или экстремальных воздействий. Введение атома брома в положение 8 бензольного кольца приводит к усилению актопротекторных свойств

5.3. Биологическая активность неконденсированных производных индола

Индольные соединения, замещенные по положениям 2 и 3, производные изатина и индандиона-1,2 в рамках данной работы являлись исходным материалом для разработки конденсированных систем индола. Однако все они в заместителях содержали фрагменты либо тио-, либо просто мочевины и изучение их фармакологических свойств позволило получить интересные результаты.

Для изученных в рамках данной работы ацил- и тиоацилгидразонов изатина и индандиона показано наличие некоторой, иногда весьма высокой антигиноксической активности. Наиболее изученной и приоритетной считается для них противовирусная активность (метизазон), при проявлении которой имеет значение геометрическая конфигурация молекулы.

Оспорено положение, выдвинутое в работе А.Е. Александровой (1978) о том, что замещение изатинов по 2-му положению ведет к утрате антигипоксичсс-ких свойств. Напротив, нами получены активные соединения, замещенные по этому положению.

2-Тиоалкилпроизводные 3-(цианимид)формилиндола, включающие в свою структуру фрагмент изотиомочевины, в зависимости от алкилыюго радикала у тиозаместителя обладают различной антигипоксической активностью. Однако, это не мешает соединениям с небольшой антигипоксической активностью проявлять защитные свойства на других исследовательских моделях. Так, соединение (2.41а), не обладающее антигипоксической активностью, при остром токсическом поражении печени тетрахлорметаном обнаруживало защитное действие выше препарата сравнения. Не выявлено прямой корреляция между антигипоксическим и другими видами защитного действия.

5.4. Возможные механизмы действия «аминотиоловых» антигипоксантов

Антигипоксанты рассматриваются как средства с метаболическим типом действия (Зарубина И.В., Шабанов П.Д., 2004). Ранее было показано мембрано-тропное влияние амтизола, алмида, бсмитила (Вислобоков А.И., Марышева В.В., Шабанов П.Д., 2003), триазино[5,6-Ь]индолов (Козлов С.А. и др., 1991; Кропотов A.B., 1997), имидазо[4,5-Ь]индолов (Оковитый C.B., 2003). В рамках этой работы обнаружена мембранотропная активность для производных тиазоло[5,4-Ь]индола на потенциалуправляемые трансмембранные кальциевые, натриевые и калиевые ионные токи изолированных нейронов в сравнении с эталонным антигипоксаптом

амтизолом. Полученные данные говорят о сходном механизме действия изучаемых структур и препарата сравнения. В малых концентрациях (1-100 мкМ/л) они способны гиперполяризовать мембрану клеток и активировать работу ионных каналов, стабилизировать генерацию потенциалов действия в гипоксических условиях, а в более высоких концентрациях - блокировать ионные токи, снижать возбудимость клеток и оказывать при этом защитное от перегрузок действие.

Выявлено много соединений в разных рядах исследованных конденсированных индолов, сочетающих в себе несколько направлений активностей, превосходящих по действию эталонные препараты. В каждом изучаемом ряду соединений проводили сравнительное фармакологическое исследование в рамках как одного вида активности, так и в сравнении между различными видами, причем всегда проводили сравнение с антигипоксическим действием, что привело к выводу об отсутствии корреляции между антигипоксическим действием и другими видами активности. Однако, несомненно, что соединения, которые обладают мощным антигипоксическим действием, являются наиболее перспективными, проявляют поливалентную биологическую активность.

Алмид, бемитил, амтизол проявили иммунопротективный эффект при иммунизации на первые сутки после травмы (Александров В.Н., 1989), вполне вероятно, что для новых соединений в будущем может быть выявлен и этот эффект.

Для многих антигипоксантов триазиноиндольного ряда установлено анти-оксидантное действие, носящее вторичный характер (Лукк М.В., 1999; Оковитый C.B., 2003). Эти данные согласуются с результатами нескольких исследований, в которых продемонстрирована антиоксидантная активность у препаратов с адапто-генным и антигипоксантным действием (Плотников М.Б. и др., 1989; Зарубина И.В., 1999).

Антигипоксанты обладают тиреостатическим эффектом, что показано в клинике для амтизола, оксибугирата лития (Семиголовский Н.Ю., 2004). Амтизол содержит тиомочевинную группировку, ответственную, как уже давно известно, за тиреостатический эффект мерказолила и метилурацила. Новые антигипоксанты, полученные в рамках данного исследования, содержат в своей структуре тио-или изотиомочевину, что может предполагать и у них наличие тиреостатического эффекта.

Соединения конденсированных индолов и их производные обладают поливалентной фармакологической активностью: активно защищают от гипоксии различного генсза, являются гепато- и актопротекторами, противоэдематозными, противовоспалительными средствами, обладают вирусингибирующими свойствами. Существует мнение (Оковитый C.B., 2003), что наличие подобных свойств у данных соединений позволяет отнести их к синтетическим адаптогенам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Деятельность современного человека осуществляется в условиях возрастания интенсивности и продолжительности действия неблагоприятных факторов физико-химической и биологической природы. Ускоряющаяся урбанизация, тех-

ногенные аварии и катастрофы обуславливают ухудшение условий экологической среды. Выполнение в этих условиях задач профессиональной деятельности, особенно связанных с физическими и нервно-эмоциональными нагрузками, может привести к непоправимым результатам. Особенно велик этот риск у ликвидаторов последствий аварий и катастроф, участников военных конфликтов, подводников, водолазов, десантников, летного состава, космонавтов.

Гипоксия является актуальнейшей проблемой сегодняшнего дня, поскольку любое патологическое состояние организма связано с нарушением его кислородного гомеостаза. Поэтому защита от гипоксии и ее последствий становится первостепенной задачей медицины. Эти задачи в течение многих лет решаются в Военно-медицинской академии, и наше исследование лежит в русле этих разработок.

В соответствии с поставленными задачами исследования были синтезированы новые ацилгидразоны изатина и индапдиона-1,2. Изучение их химических свойств способствовало получению конденсированных систем индола с триази-ном: триазино[5,6-Ь]- и триазино[6,5-Ь]индолов, фармакологическое исследование которых выявило у них поливалентную биологическую активность с преобладанием антигипоксической (Томчин А.Б. и др., 1997). Индол является составной частью не только известных лекарственных препаратов, но и соединений биогенного характера. Наличие в циклической структуре триазиноиндолов фрагментов изо- и тиомочевины, как и у известных антигипоксантов амтизола и бемитила, ориентировало наши усилия на направленный синтез других конденсированных систем индола, содержащих в сочлененном гетероцикле эти фрагменты.

В результате длительных исканий был найден путь синтеза новой гетероциклической системы - имидазо[4,5-Ь]индола, и новый удобный способ получения новых производных тиазоло[5,4-Ь]индола. Новые структуры содержали в пя-тичленных гетероциклах, конденсированных с индолом, те же фармакофорпые фрагменты изо- и тиомочевины, отвечающие за антигипоксические свойства. Обе новые структуры и их производные были изучены нами в одинаковых условиях на моделях гинобарической, гиперкапнической и гемической гипоксии, что позволило сравнивать их антигипоксические свойства. На модели гипобарнческой гипоксии производные обеих структур обладали примерно равной активностью на уровне амтизола, на модели гипобарнческой гипоксии имидазольные производные в общем оказались активнее, на модели гемической гипоксии большую активность проявили соединения тиазолоиндолыюго ряда. При этом в двух последних случаях наиболее активные представители оказывались активнее препарата сравнения более чем в 1,5 раза. Таким образом, наш расчет по конструированию новых структур полностью оправдался: мы получили набор новых соединений с высокой антигипоксической активностью имидазо- и тиазолоиндолыюго рядов.

Кроме того, было проведено изучение антигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола. В этом исследовании четко доказано, что сочленение 2-аминотиазола с индолом приводит к получению наименее токсичного и наиболее активного соединения. Еще одним интересным выводом является то, что замещение одного водорода в терминальной аминогруппе 2-

аминобензтиазола остатком янтарной кислоты хотя и приводит к уменьшению активности в 2 раза, но при этом уменьшает острую токсичность в 10 раз (для 2-аминобензтиазола).

Дальнейшее изучение биологической активности новых соединений показало их противоэдематозное действие - при затравке оксидами азота активность имидазоиндолов сопоставима с активностью амтизола. Тиазолоиндолы тестировали при затравке фосгеном, они проявили высокие защитные свойства как при профилактическом, так и при лечебном введении. Амтизол на этой модели не проявляет защитных свойств.

Антигипоксанты нашли применение при лечении гепатитов разной этиологии (Оковитый C.B., 2003), поэтому мы изучали гепатопротекторное действие на модели острого токсического поражения печени тетрахлорметаном. В ряду имидазоиндолов защитное действие проявляют как незамещенные тионы, так и их S-метильные производные. При замещении атома водорода в 7 положении бензольного кольца бромом активность уменьшается, а при замене водорода в имида-зольном кольце бензильным радикалом сохраняется. Дегидратация сопряжена с увеличением гепатопротекторпой активности. В ряду тиазолоиндолов активность на уровне и выше препарата сравнения (эссенциале) проявляют как гидратиро-ванные, так и дегидратированные производные, а замещение водорода в бензольном кольце бромом приводит к увеличению активности. В обоих рассматриваемых рядах соединения обладают высокими гепатопротекторными свойствами ira уровне и выше препарата сравнения.

Антигипоксант бемитил применялся в вооруженных силах как табельное актопротекторное средство. Многие производные триазино[5,6-Ь]индола являются актопротекторами. Актопротекторное действие для тионов имидазолыюго ряда в обычных условиях и при восстановлении после истощающих нагрузок обнаружено для бромпроизводного. При изучении физической работоспособности в условиях гипертермии наиболее сильными актопротекторными свойствами обладают S-метильные и S-этильные производные, не содержащие заместителей при атоме азота в имидазольном кольце, в чем превышают действие бемитила. Для производных тиазолоиндола исследование работоспособности в обычных условиях показало превышение действия бемитила и фенамина в 2-6 раз, причем наличие атома брома в бензольном кольце исследуемых соединений потенцирует это действие. В осложненных условиях (в условиях гиперкапнии) незамещенный амин (2.34в) также превосходит действие фенамина.

Для тионов имидазоиндола (2.30а-в) в патенте РФ №2091382 показана противовирусная активность.

Для иллюстрации биологической активности новых соединений в рядах имидазо- и тиазолоиндолов в сравнении с прототипами и препаратами сравнения составлена таблица. Анализ данных, приведенных в ней, показывает, что новые структуры малотоксичны, превосходят прототипы по антигипоксическому, про-тивоотечному, актопротекторному и гепатопротекторному действию.

Таблица

Сравнительная характеристика биологической активности представителей имидазо- и тиазолоиндолов и их прототипов и препаратов сравнения

Биологическое действие Ам-ти-зол 2.346 2.34в 2.34г Бе-ми-тил 2.30а 2.30г Эссен-циа-ле

Гипоксия, Кз ОГБГ 1,892,00 1,44 1,892,00 1,902,00 1,25 1,832,00 1,832,00 -

ОГсГк 1,00 0,54 1,43 0,61 - 1,43 1,60 -

ОГеГ 1,0 1,0 1,8-1,9 1,5 1,0 1,2 1,2 -

Гепатопротекторное, у.е. - 1,02 1,01 1,16 - 1,36 0,85 1,00

Противо отечное, Кз Оксиды N 1,29 - - - - 1,33 - -

Фосген 1,04 1,67 1,00 - - - -

Акто-протектор-ное, % 1 ч - 196 107 100 69 - 160 -

24 ч - 590 188 133 117 - 178 -

ЛД50, мг/кг 337 842± 140 1420± 110 3890 ±370 480 1800± 90 678± 12 -

При попытке получить еще одну конденсированную систему имидазола с пиримидином нами были получены новые 2-алкилтиопроизводные 3-(цианимид)формилиндола, которые также были изучены нами на антигипоксиче-скую активность на модели гипобарической гипоксии. Обнаружено, что в зависимости от радикала по сере в положении 2, активность варьирует от нуля до равной амтизолу. Противоэдематозное действие на модели острого токсического отека легких, вызванного фосгеном, оказали соединения, проявившие значительную антигипоксическую активность. Гепатопротекторное действие на модели острого токсического поражения печени тетрахлорметаиом оказывают все изученные соединения, при этом соединения (2.41) оказались весьма активны. Найдено, что отсутствует корреляция с антигипоксической активностью.

Таким образом, целенаправленный поиск веществ с аптигипоксическим действием в продолжение работ по гутимину, амтизолу, бемитилу привел к получению большой группы соединений индола с триазином, имидазолом, тиазолом. Все они содержат в своей структуре фрагмент тио- или изотиомочевииы, обусловливающий общее направление фармакологической активности. Новые соединения обладают высокими защитными свойствами от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды и зачастую превосходят в этом препараты сравне-

ния. Чем более высокими антигипоксические свойствами обладает соединение, тем выше у него поливалентность биологической активности.

Фармакологические эффекты новых соединений, по-видимому, имеют несколько механизмов действия. Благодаря их сочетанию конденсированные соединения индола с изо- и тиомочевинной группировкой обладают широким спектром фармакологических эффектов и могуг оказывать влияние на ключевые звенья патогенеза различных заболеваний. Во всех изученных рядах есть соединения, которые рекомендуются для дальнейшего глубокого изучения с целью внедрения в медицинскую практику.

ВЫВОДЫ

1. Разработано новое научное направление - химия и фармакология неизвестных ранее конденсированных систем индола и продуктов их превращений, - позволяющее получать новые эффективные фармакологические средства широкого спектра действия. Производные индола малотоксичны, обладают антигипоксическим, противоэдематозным, гепатопротекторным, актопротекторным и противовирусным видами активности.

2. Для тио- и ацилгидразонов изатина показано наличие значительных ан-тигипоксических свойств, однако им характерно противовирусное, фунгистатиче-ское, противовоспалительное действие. Семикарбазоны изатина и >1-метилизатина выделяются в виде Z - и Е- изомеров (2.1а и 2.16), которые имеют одинаковую антигипоксическую, но разную противовирусную активность. По противовирусным свойствам активность проявляют Е-изомеры. Введение объемных заместителей в положение 3 индандиона-1,2 в реакциях с тио- и семикарба-зидами препятствует образованию продуктов по положению 2, при этом продолжительное нагревание для более полного протекания реакции способствует образованию 2-изомеров, среди которых выявлены соединения с актопротскторной и антигиноксической активностью (2.19м). Введение заместителей по 2 положению в изатине не приводит к утрате антигипокснческой активности.

3. 2,3-Дигидро-3-тиоксо-1,2,4-триазипо[6,5-Ь]индол (2.126), являющийся родоначальником 3-алкилтиопроизводных, обладающих противовоспалительной, аптигипоксической и другими видами биологической активности, сам не оказывает антигипоксического действия; его удобнее получать из оксиндола, что значительно упрощает синтез и позволяет отказаться от использования высокотоксичных реагентов.

4. Имидазо[4,5-Ь]индол-2-тион, высокоэффективный антигипоксант, гепа-топротектор и родоначальник биологически активных 2-алкилтио- производных, впервые получен из 1-ацетил-З-индолинона оригинальным способом. Новая структура 2-тиопроизводных имидазо[4,5-Ь]индола, построенная по аналогии с бемитилом, привела к усилению биологической активности и уменьшению токсичности.

5. Соединения из ряда тиазоло[5,4-Ь]индола (2.33, 2.34), являющиеся высокоэффективными аптигипоксантами, гепатопротекторами и актопротекторами,

целесообразно получать новым способом из 2-бромпроизводных 1-ацстил-З-индолинона взаимодействием с тиомочевиной. Сочленение 2-аминотиазола с индолом усиливает биологические свойства по сравнению с 2-аминобспзтиазолом н амтизолом.

6. Сравнение антигипоксической активности среди соединений имида-зо[4,5-Ъ]- и тиазоло[5,4-Ь]индольного ряда выявило примерно равное действие при гипобарической гипоксии, некоторое превышение имидазоиндолов на модели гиперкапнической гипоксии, а тиозолоиндолов - на модели гемической гипоксии. Введение в положение 2 структуры имидазо[4,5-Ь]шщола тиоксогруппы, а тиазо-ло[5,4-Ь]индола первичной амииофуппы приводит к усилению антигипоксической активности, замещение в аминогруппе водородных атомов остатками органических кислот ведет к уменьшению активности более чем в 2 раза. Выделены 12 наиболее активных соединений, перспективных для дгшьнейшей разработки в качестве антигипоксических средств (2.22а, 2.32в, 2.29а, 2.29г, 2.30а, 2.306, 2.31 в, 2.33а, 2.34а, 2.34в, 2.34г, 2.36а).

7. Производные тиазоло[5,4-Ь]индола проявляют высокие защитные свойства при остром токсическом отеке легких вследствие воздействия фосгена, а также при остром токсическом поражении печени тстрахлорметаном. При этом введение атома брома в бензольное ядро структуры тиазоло[5,4-Ь]индола усиливает защитные свойства. По результатам экспериментальных исследований выделены 12 соединений, перспективных для дальнейшей разработки в качестве противоэдематозных и гепатопротекторных средств (2.24а, 2.336, 2.34в, 2,346, 2.36а, 2.366, 2.34г, 2.29а, 2.32а, 2.30а, 2.31а, 2.41а).

8. Одним из возможных механизмов действия всех изученных конденсированных производных ивдола является их мембранотропная активность, в частности, для производных тиазоло[5,4-Ь]индола показана такая активность в отношении всех мембранных ионных каналов (Ыа, К, Са). В концентрации 1-10 мкмоль/л они обычно активируют ионные токи, а в более высоких концентрациях подавляют.

9. Конденсация индола с гетероциклами, содержащими фрагменты тио-или изотиомочевины, способствует проявлению у новых соединений поливалентной биологической активности, обеспечивает защиту организма от воздействия неблагоприятных факторов, воздействующих на организм (физической, химической и биологической природы).

10. Сравнительный анализ фармакологической активности внутри каждого ряда и между изученными рядами синтезированных соединений свидетельствует об отсутствии общего антигигюксичсского механизма действия при разных патологиях, в каждой конкретной фармакологической ситуации антигипоксанты реализуют свой алгоритм специфического действия. Для соединений, обладающих более выраженными антигипоксичсскими свойствами, показан более широкий спектр фармакологических активностей.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Перспективными для внедрения в практическую медицину являются соединения тиазолоиндольной структуры с ожидаемыми противоэдематозными и гепатопротекторными свойствами, а именно: соединения 2.336, 2.34в, 2,346, 2.36а, 2.366, 2.34г.

2. Имидазоиндолы структур 2.30 и 2.32 могут рассматриваться как перспективные гепатопротекторы и противовирусные средства.

3. Соединения 2.29-2.32, 2.33-2.36 обладают выраженными антигипоксиче-скими и актопротекторными свойствами, превышающими соответствующую активность эталонных препаратов. Они могут использоваться как перспективные средства для внедрения в медицинскую практику военного и гражданского здравоохранения.

4. Изученный новый класс биологически активных соединений - конденсированные производные индола, содержащие в кольце фрагметы тио- или изо-тиомочевины, - представляют собой перспективную группу малотоксичных фармакологических соединений с поливалентной биологической активностью и требуют дальнейшего более углубленного экспериментального и клиническою изучения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Изомерия 3-семикарбазона изатина / И.С.Иоффе, А.Б.Томчин, В.В.Трстьякова //Журн. орган, химии. - 1973. - Т. 9, № 7. - С. 1537-1544.

2. Превращения 3-(4,4-димстил)тиосемикарбазона изатина в бис-изатин-тиокарбогидразон / А.Б.Томчин, В.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1981. -Т. 17, № 6. - С. 1332-1333.

3. Реакция индандиона-1,2 с тиосемикарбазидами / А.Б.Томчин, В.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1988. - Т. 24, № 9. - С. 1827-1835.

4. О строении продукта реакции изатина с тиомочевиной / А.Б.Томчин, В.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1989. - Т. 25, № 10. - С. 2248-2249.

5. О строении продукта реакции 1-п-нитробензоилизатина с гуанидином /

A.Б.Томчин, В.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1993. - Т. 29, № 2. - С. 444446.

6. Имидазо[4,5-Ь]индолы / В.С.Вележева, А.Б.Томчин, А.И.Мельман,

B.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1998. - Т. 34, № 4. - С. 604-617.

7. Синтез производных 2-меркаптопиримидо[4,5-Ь]индола и 2-меркапто-З-формилиндола / А.Б.Томчин, В.В.Марышева // Журн. орган, химии. - 1999. -Т. 35, №7.-С. 1084-1092.

8. Антигипоксическая и противоэдематозная активность новых конденсированных производных индола / В.В.Марышева, П.А.Торкунов, А.В.Земляной, М.Б.Варлашова, П.Д.Шабанов // Эксперим. и клин, фармакология. - 2002. - № 4. -

C.55-59.

9. 2,3-Dihydro-3-thioxo-l,2,4-triazino[6,5-b]indolc / G.A.Shirokii, V.V.Mary-sheva // Selected methods for synthesis and modification of heterocycles. Kartsev V.G., Ed. Moscow: IBS Press, 2002. - Vol. 1. - P.551.

10.2,3-Дигидро-3-тиоксо-1,2,4-триазино[6,5-Ь]индол / Г.А.Широкий, В.В.Марышева // Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Под ред. Карцева В.Г. Москва: IBS Press, 2003. - Т.1. - С. 609.

11. Мембранотронные эффекты антигипоксантов с тиомочевинной группировкой / А.И.Вислобоков, К.Н.Мельников, В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Пси-хофармакол. и биол. наркол. - 2003. - Т. 3, № 1. - С.522-524.

12. Мембранные механизмы действия антигипоксантов бемитила и алмида на нейроны моллюсков / А.И.Вислобоков, К.Н.Мельников, В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Эксперим. и клин, фармакология. - 2003. - Т. 66, № 4. - С.9-11.

13. Антигипоксическая активность в гомологическом ряду 2-аминотиазола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Эксперим. и клин, фармакология. — 2005. - Т.68, № 1. — С.67-70.

14. Мембранные эффекты антигипоксантов / П.Д.Шабанов, А.И.Вислобоков, В.В.Марышева, К.Н.Мелышков // Вестник Рос. воен.-мед. академии. - 2005. -№ 1. - С.67-78.

15. Фармакологическая активность производных 2-меркаптопиримидо[4,5-Ь]индола и 2-меркапто-З-формилиндола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Хим.-фармац. журн. - 2006. - Т.40, № 5. - С.80-82.

16. Гепатопротекторное действие производных тиазоло[5,4-Ь]индола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов, А.И.Гаврев // Психофармакол. и биол. наркол. - 2006. -Т. 6, №4.-С. 1292-1296.

17. Защитный эффект производных тиазоло[5,4-Ь]индола при токсическом отеке легких / В.В. Марышева, П.А. Торкунов, П.Д.Шабанов // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2006. - Т. 141, № 4. - С.418-422.

18. Protective effect of thiazolo[5,4-b]indole in toxic pulmonary edema / V.V.Marysheva, P.A.Torkunov, P.D.Shabanov // Bull. Exp. Biol. Med. - 2006. -V.141,No 4.-P. 433-436.

19. Статья на спецтему / П.А.Торкунов, М.Б.Варлашова, А.В.Земляной, В.В.Марышева // Актуальные проблемы военной медицины. Новые аспекты поражающего действия и защита от него: Сб. тр. к 70-летию ГНИИВМ МО РФ). -СПб., 2000. Инв. НИИВМ № 9086. С. 93.

20. 2-(3-Диметиаминопропилтио)-3-формилиндол - препарат, обладающий антигипоксической активностью / В.В.Марышева, Е.А.Лебедева, Н.Б.Ивануса // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. - СПб., 2001. -Вып. 32. - С. 55.

21. 2-Амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол - препарат, обладающий антигипоксической активностью / В.В.Марышева, Е.А.Лебедева // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. — СПб., 2001. - Вып. 32. - С. 56-57.

22. Противосудорожная активность имидазоиндолов / В.В.Марышева, С.И.Попов // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. -СПб., 2003. - Вып. 34. - С. 46-47.

23. Антигипоксическая активность в гомологическом ряду 2-аминотиазола / В.В.Марышева, С.И.Попов, Е.А.Лебедева // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. — СПб., 2003. - Вып. 34. — С. 47.

24. Антигипоксическая активность новых соединений / В.В.Марышева, А.И.Гаврев // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологнческих исследованиях и клинической практике. -СПб., 2004.-Вып. 35.-С. 73.

25. Вещество, защищающее организм от гипобарической и гемической гипоксии и печень от отравления четыреххлористым углеродом / В.В.Марышева,

A.И.Гаврев, П.Д.Шабанов // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. - СПб., 2005. - Вып. 36. - С. 58-59.

26.Определение актопротекторной активности производных тиазоло[5,4-Ь]индола / А.И.Гаврев, В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. С-Пб, 2006.- Вып. 37.- С. 20-21.

27.Защита от гипоксии ацилгидразонами изатина и их циклическими производными / В.В.Марышева // Усовершенствование методов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике. СПб, 2006. - Вып. 37. - С. 58.

28.2-Диэтиаминоэтил-Ы-аллил-1Ч*М*-днэтилизотиурония гидробромид, повышающий устойчивость периферического отдела слухового анализатора к звуковой нагрузке и ототоксическому действию аминогликозидов / А.Б.Томчин,

B.И.Линьков, Л.В.Пастушенков, В.М.Виноградов, Ф.Ю.Рачинский, В.В.Марышева // Авторское свидетельство СССР № 1098226. - Бюл. изобр. -1995.-№25.-С. 240.

29.3-Тиосемикарбазон 1,1-дифенилиндандиона, повышающий физическую выносливость / А.Б.Томчин, В.М.Виноградов, Р.П.Спивакова, В.В.Марышева // Авторское свидетельство СССР № 1032745. - Бюл. изобр. - 1995. - № 25. - С. 240.

30.Гидробромид 1-ацетил-2-изотиоуреидо-3-индолинона, защищающий печень от отравления четыреххлористым углеродом / В.С.Вележева, А.И.Мельман,

A.Б.Томчин, В.В.Марышева, С.В.Оковитый, В.В.Гайворонская // Патент РФ № 2009127. - Бюл. изобр. - 1994. - № 4. - С. 114.

31.4-Ацетил-7-бромимидазо[4,5-Ь]индол-2-тион, обладающий свойством восстанавливать физическую работоспособность, и способ его получения /

B.С.Вележева, А.И.Мельман, А.Б.Томчин, В.В.Марышева, Р.П.Спивакова, А.В.Смирнов // Патент РФ № 2024525. - Бюл. изобр. - 1994. - № 23. - С. 72.

32.Малат 8-метокси-3-(2-морфолипоэтилтио)-1,2,4-триазино[5,6-Ь]индола, обладающий противогипоксической активностью / А.Б.Томчин, В.Ф.Катков, О.Ю.Урюпов, В.В.Марышева, М.В.Костычева, А.В.Смирнов // А. с. СССР № 15472880. - Бюл. изобр. - 1996. - № 25. - С. 244.

34.3-(2-Диметиламиноэтилтио)-1,2,4-триазино[5,6-Ь]индо;шл-5-ацетамид, защищающий от острого токсического отека легких /А.Б.Томчин, А.В.Кропотов, В.Н.Бутаков, В.В.Марышева, О.Ю.Урюпов, М.В.Костычева // А. с. СССР № 1674533. - Бюл. изобр. - 1996. - № 25. С. 245.

35. 2-(3-Диметиламинопропилтио)-3-формилиндол, защищающий организм от гипоксии / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов// Патент РФ № 2188820. - Бюл. изобр. - 2002. - № 25. - С. 380.

36.2-Амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол, защищающий организм от гипоксии и токсического отека легкого / В.В.Марышева, П.А.Торкунов, А.В.Земляной, М.Б.Варлашова, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2188824. - Бюл. изобр. - 2002. - № 25.-С. 382.

37.Средство для стимуляции процесса обучения, восстановления памяти и эмоционального статуса / Л.Д.Раснецов, Я.Ю.Шварцман, В.В. Марышева, П.Д.Шабанов//Патент РФ №2267487.-Бюл. изобр. - 10.01.2006. - № .

38.Применение гидробромида 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индола для защиты организма от воздействия гемической и гиперкапнической гипоксии / В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2281095. - Бюл. изобр. -10.08.2006. - № 22.

39.Гидробромид 2-амино-4-ацетил-8б-гидрокси-За,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]индола, защищающий от гипоксии / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2281096,- Бюл. изобр.- 10.08.2006,- № 22.

40. Гидробромид 2-амино-4-ацетил-7-бром-8б-гидрокси-За,8б-дигидротиа-золо[5,4-Ь]индола, защищающий организм от гипоксии и печень от отравления четыреххлористым углеродом / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2281949. - Бюл. изобр. - 20.08.2006. - № 23.

41. 4-Ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол-2-сукцинимид, защищающий организм от гипоксии и обладающий профилактическим действием в отношении токсического отека легкого / В.В. Марышева, П.А.Торкунов, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2281951. - Бюл. изобр. - 20.08.2006. - № 23.

42. 7-Бром-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол-2-сукцинимид, защищающий организм от гипоксии и обладающий лечебным действием в отношении токсического отека легкого / В.В. Марышева, П.А.Торкунов, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2281950. - Бюл. изобр. - 20.08.2006. - № 23.

43. 2-Амино-4-ацетил-7-бром-8б-гидрокси-За,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]ин-дола, защищающий печень от отравления четыреххлористым углеродом / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Патент РФ № 2286348. - Бюл. изобр. - 27.10.2006. -№ 30.

44. Ноотропы и психоэнергизаторы как средства повышения работо- способности / Р.П.Спивакова, А.Т.Гречко, Ё.Б.Каткова, В.Ф.Катков, В.В.Марышева, А.В.Смирнов // Мат. V съезда фармакологов. - Ереван, 1982. - С. 214.

45. Производные тиомочевины и тиосемикарбазида в качестве антигипок-сантов и акгопротекторов / А.Б.Томчнн, В.В.Марышева // Мат. научн. конф. «Ан-тигипоксанты и актопротекторы: итоги и перспективы». - СПб., 1994. - Вып. 2. -С. 99.

46. Фармакологическая коррекция нарушений энергетического обмена в миокарде при острой ишемии и гипоксии / А.В.Смирнов, Б.И.Криворучко, И.В.Зарубина, Е.А.Кашина, О.П.Миронова, М.В.Лукк, В.В.Марышева // Мат. научи. конф. «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция». — Москва, 1997. - С. 112.

47. Конденсированные системы индола и их фармакологическая активность / В.В.Марышева // Мат. Всероссийской конференции по химии гегероцик-лов памяти А.Н.Коста. - Суздаль, 2000. - С. 275.

48. Новая биологическая активность тиазолоиндолов / В.В. Марышева, П.А.Торкунов, Е.А.Лебедева // Мат. научной конф. «Молодые ученые и специалисты здравоохранению С-Петербурга в XXI веке». - СПб., 2000. - С. 45.

49. Защитное действие на орга низм производных имидазо- и тиазолоиндолов / В.В. Марышева // Мат. междунар. конф. «Медико-биологические последствия чрезвычайных ситуаций». - СПб., 2001. - С.53.

50. Антигипокеическая активность производных 2-меркаптопиримидо[4,5-Ь]индола и 2-меркапто-З-формил индола / В.В. Марышева // Мат. междунар. конф. «Азотистые гетероциклы и алкалоиды».- М.: Иридиум-пресс, 2001. - Т.2. -С. 199.

51. Противосудорожная ак тивность производных имидазо[4,5-Ь] индола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. Всеросе. конф. «Нейрофармакология в XXI веке». Психофармакология и биол. наркология. - 2002. - № 4. - С. 423-434.

52. Противоэдематозная активность новых антигипоксантов / В.В. Марышева, П.А.Торкунов, П.Д.Шабанов // Мат. Ш Всеросс.конф. «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция». - Москва, 2002. - С. 81.

53. Оценка участия протеаз нейтрофилов в развитии токсического отека легких / А.В.Земляной, П.А.Торкунов, М.Б.Варлашова, В.В.Марышева, Ю.А.Лупачсв, А.А.Аратюнян, А.Б.Тищенко // Мат. Всеармейской научно-практ. конф. «Терапетическая помощь в экстремальных ситуациях». - СПб, 2003. - С. 215-217.

54. Исследование биологической активности соединений имидазо[4,5-Ь]индола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. 2-го Съезда Рос. научного общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии». - часть П. -Москва, 2003.-С. 17.

55. Мембранотропные эффекты антигипоксантов с тиомочевинной группировкой / А.И.Вислобоков, К.Н.Мельников, В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. XV междунар. научно-практ. конф., посвященной 300-летию СПб-га. - СПб.: СПб АВМ, 2003. - С. 59-60.

56. Антигипоксические свойства гомологов 2-аминотиазола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. научно-практ. конф. «Актуальные проблемы современной неврологии и нейрохирургии», 27-28 ноября 2003 г. - СПб, 2003. - С.370-371.

57. Антигипоксические свойства производных тиазоло[5,4-Ь]индола / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. Вссрос. научн. конф. «Фармакотерапия гипоксий и ее последствий при критических состояниях». - СПб, 2004. - С. 41-42.

58. Hepatoprotective effects of condensed derivatives of indole / B.B. Марышева, П.Д.Шабанов, А.И.Гаврев // Мат. 36-го Всемирного конгресса по военной медицине. - СПб., 2005. - Р. 193.

59. Конденсированные индолы - перспективная группа антигипоксантов / В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // 4-ая международная конференция «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». - Москва, 2005. - С. 75-76.

60. Влияние аминотиоловых антигипоксантов на болевую чувствительность мышей / В.В.Михеев, П.Д.Шабанов, В.В. Марышева // Мат. науч. конф. по боли. -Самара, 2005. - Патогенез, 2005. -Т.З, № 1. - С. 17-18.

61. Защитные свойства конденсированных производных индола при экстремальных факторах / В.В. Марышева, А.И.Гаврев, П.Д.Шабанов, // Мат. научно-практ. конф. с междунар. участием «Современные проблемы военной и экстренной терапии». - СПб., 2005. - Вестник Рос. Воен.-мед. академии, 2005. - Приложение 1(14). - С.104-105.

62. Влияние новых антигипоксантов тиазолоиндолыюй структуры на калиевые каналы нейронов моллюска / А.И.Вислобоков, К.Н.Мельников, В.В.Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. науч. конф. «Нейрохимия. Фундаментальные и прикладные аспекты». - Москва, 2005. - С. 113.

63. Изучение поведения крыс под действием новых антигипоксантов / А.И.Гаврев, В.В. Марышева, П.Д.Шабанов // Мат. 4-ой междунар. науч. конф. «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам». - Москва, 2006. - С. 21.

64. Корректоры стресса нового поколения / В.В.Марышева, А.И.Гаврев, П.Д.Шабанов // Мат. 5-го Всерос. симпозиума «Война и здоровье». - Москва, 2006.-С. 57.

65. Изучение влияния новых антигипоксантов на нервную систему крыс / А.И.Гаврев, В.В.Марышева, В.В.Михеев // Труды всеармейской научно-практ. конф. «Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации». - СПб.: ВАС, 2006. - С.167.

66. Влияние производных тиазоло[5,4-Ь]индола на физическую работоспособность / А.И.Гаврев, В.В.Марышева, Р.П.Спивакова // Труды всеармейской научно-практ. конф. «Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации». - СПб.: ВАС, 2006. - С. 168.

Тираж 100 экз. Подписано в печать 21.11.06 г. Формат 60x84 '/,6 Объем 2,25 п.л. Заказ № 209.

Отпечатано в типографии ЦСИ (190020, Санкт-Петербург, ул. Циолковского, 11)

Одной из важнейшей задач экспериментальной и клинической фармакологии является поиск лекарственных средств для повышения выживаемости человека в условиях острой гипоксии. Ситуации, приводящие к развитию кислородного голодания организма, многочисленны: заболевания органов дыхательной и сердечно-сосудистой систем, нарушение функций желез внутренней секреции, изменение интенсивности тканевого обмена при наркозе, отравление различными ядами, действие больших физических нагрузок, нарушение штатной работы систем регенерации воздуха в обитаемых отсеках летательных аппаратов при полетах на большой высоте, подводных лодок и других подводных объектов, при нахождении в условиях средне- и высокогорья. В перечисленных ситуациях необходимо сохранение нормальной жизнедеятельности человека. Проблема гипоксических состояний и их последствий имеет особо важное значение для медицинской службы армии, Военно-морского флота, Военно-воздушных сил, космической медицины, а также для других служб экстренного реагирования (Пас-тушенков JI.B., Лесиовская Е.Е., 2003; Ушаков И.Б. и др., 2006).

Первые отечественные антигипоксанты были разработаны на кафедре фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова в 1960-х гг. (гутимин, амтизол, бемитил). Химически они представляют собой производные тиомочевины и тиобензимидазола (Арбузов С.А., Пастушенков Л.В., 1969; Виноградов В.М., Криворучко Б.И., 2001). В дальнейшем было показано, что и для других гетероциклических соединений (например, производных пиримидина, пиперазина, 3-оксипиридина, индола) характерно антигипоксическое действие (Воронина Т.А., 2001; Новиков В.Е. и др., 2004). В исследованиях последних лет выявлена у производных триази-но[5,6-Ь]- и -[6,5-Ь]индолов поливалентная биологическая активность с преобладанием антигипоксической, часто превосходящей активность эталонных препаратов, например, амтизола (Томчин А.Б. и др., 1997). Индоль-ный цикл входит во многие известные лекарственные препараты синтетического и биогенного характера - триптофан, индометацин, арбидол и др. Конденсирование индольного цикла с триазином, имидазолом, тиазолом дает возможность получения широкого спектра новых химических соединений, обладающих биологической активностью. Сравнительно небольшой арсенал подобных соединений предполагает поиск новых активных препаратов как узкой направленности (например, антигипоксантов, актопротек-торов, гепатопротекторов), так и веществ с широким спектром действия.

Целью настоящей работы явилось изучение биологической активности новых соединений в рядах конденсированных производных индола, полученных направленным синтезом как предполагаемых антигипоксантов.

В задачи исследования входило:

1. Изучение строения и связи химических и фармакологических свойств ацилгидразонов изатина и производных индандиона-1,2.

2. Получение новой конденсированной системы индола - имидазо[4,5-Ь]индола и ее производных; разработка новых удобных способов получения тиазоло[5,4-Ь]индола, триазино[6,5-Ь]индола и новых 2-алкилтиопроизвод-ных 3-формилиндола - для изучения спектра их биологической активности.

3. Изучение фармакологической активности новых производных индола для выявления перспективных антигипоксантов, актопротекторов, гепатопротекторов, противоэдематозных средств, установление зависимости между структурой и активностью.

4. Выявление и отбор наиболее активных соединений для дальнейшего экспериментального и клинического изучения.

10

Научная новизна

Доказана перспективность поиска новых лекарственных препаратов антигипоксического действия в рядах конденсированных производных индола, содержащих в сочлененном гетероцикле фрагмент тио- или изотиомоче-вины. Получена новая гетероциклическая система - имидазо[4,5-Ь]индол и ее производные, разработаны новые подходы к синтезу тиазоло[5,4-Ь]индола и 2-алкилтиопроизводных 3-формилиндола, триазино[6,5-Ь]индола, синтезированы на их основе новые биологически активные соединения. Изучено биологическое действие впервые выделенных геометрических изомеров 3-семикарбазона изатина и N-метилизатина, новых ацилгидразонов 1,2-индандиона, а также влияние тонкой структуры на биологическую активность, которое особенно существенно при изучении противовирусного действия. Антигипоксическая активность ацилгидразонов изатина и их циклических производных не равнозначна и зависит от строения триазинового цикла и заместителей в молекуле.

Впервые показано, что оригинальные соединения на основе конденсированных производных индола малотоксичны, обладают антигипоксическим, актопротекторным, противоэдематозным, гепатопротекторным и противовирусным действием, что тиазолоиндолам свойственна мембранотропная активность.

Сравнительный анализ зависимости между структурой и активностью в каждом ряду и между аналогичными соединениями в разных рядах (всего изучено более 100 соединений) не выявил прямой корреляции между анти-гипоксической и другими видами активности. Это свидетельствует об отсутствии универсального антигипоксического механизма действия при различной патологии, что связано, по-видимому, не только с их метаболическим типом действия, но и с влиянием на ионные каналы мембран. Установлено, чем большей антигипоксической активностью обладает соединение, тем больше защитных свойств оно проявляет при других экстремальных воздействиях химической, физической или биологической природы.

В результате проведенных исследований сложилось новое научное направление - химия и фармакология неизвестных ранее конденсированных систем индола, содержащих в цикле тио- и изотиомочевинные группировки. Показано, что изучение биологической активности в зависимости от строения открывает возможности конструирования новых эффективных лекарственных препаратов широкого спектра действия.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для изучения биологической активности важно знание тонкой структуры впервые выделенных геометрических изомеров 3-семикарбазона изатина и N-метилизатина и их взаимных превращений. Разработан новый подход к синтезу 2-производных изатина с использованием малотоксичных реагентов, изучены направления реакции 1,2-индандиона и его производных с тиосемикарбазидами и семикарбазидами, установлены конфигурации полученных продуктов. Впервые совместно изучена антигипоксическая активность ацилгидразонов изатина и их циклических производных - триазино-индолов.

2. На основе оригинального синтеза новой гетероциклической системы конденсированного индола - имидазо[4,5-Ь]индола - получены, химически и фармакологически охарактеризованы ее производные. Разработан новый удобный способ получения другой конденсированной системы - тиазо-ло[5,4-Ь]индола, получены и охарактеризованы новые соединения этого ряда. Осуществлен синтез и фармакологическое изучение новых 2-алкилтио-З-формилпроизводных индола.

3. Результаты фармакологического изучения производных имидазо[4,5-Ь]индола, тиазоло[5,4-Ь]индола, триазино[5,6-Ь]индола и 2-алкилтиопроиз-водных 3-формилиндола позволили выделить 17 перспективных соединений, обладающих антигипоксическими, противоэдематозными, гепатопро-текторными и актопротекторными свойствами. Среди исследованных соединений наиболее перспективными для использования в медицинской практике являются 4-ацетилимидазо[4,5-Ь]индол-2тион, 2-амино-4-ацетилтиазо-ло[5,4-Ь]индол, 2-метилтио-З-цианимидоформилиндол.

4. В результате изучения антигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола на четырех моделях гипоксии доказана целесообразность сочетания его структуры с индолом, что обеспечивает усиление биологической активности.

5. Новые производные тиазоло[5,4-Ь]индола обладают мембранотроп-ной активностью в отношении основных клеточных ионных каналов (Na, К, Са).

6. Конденсированные соединения индола, содержащие в сочлененном ядре фрагменты тио- или изотиомочевины активно защищают организм от воздействия различных факторов химической, физической и биологической природы.

Научно-практическое значение

Изучение антигипоксической активности ацил- и тиоацилгидразонов изатина и 1,2-индандиона и их циклических производных показало равнозначность действия Z- и Е-изомеров 3-семикарбазона изатина и различие у соединений с открытой цепью и их циклическими производными. При противовирусном действии более активны соединения в Z-форме.

Разработаны новые технологичные методы синтеза неизвестных ранее биологически активных замещенных имидазо[4,5-Ь]индола, тиазоло[5,4-Ь]индола, триазино[6,5-Ь]индола и новых 2-алкилтиопроизводных 3-формилиндола.

Изучена биологическая активность новых соединений и показано наличие мощных антигипоксических свойств у производных ряда имидазо[4,5-Ь]индола и тиазоло[5,4-Ь]индола. Углубленное исследование биологической активности новых антигипоксантов выявило ее поливалентный характер, наиболее перспективные соединения отобраны в качестве потенциальных средств для использования в медицинской практике. Так, соединения 4ацетилимидазо[4,5-Ь]индол-2-тион, 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол и их бромзамещенные аналоги обладают ярко выраженной антигипоксической активностью на моделях гипоксической, гиперкапнической и гемической гипоксии. Другие соединения - 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол и его производные - активно защищают организм от токсического воздействия фосгена (противоэдематозная активность), те же соединения и 2-алкилтиопроизводные 3-цианимидформилиндола - от воздействия четырех-хлористого углерода (гепатопротекторная активность), других токсикантов. По результатам исследований получено 15 патентов РФ и авторских свидетельств на изобретения, подано 8 заявок (положительные решения по 4 заявкам) на патенты РФ, внедрено 87 рационализаторских предложений.

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на V съезде фармакологов СССР (Ереван, 1982); Всероссийской научной конференции «Антигипоксан-ты и актопротекторы: итоги и перспективы» (Санкт-Петербург, 1994); Всероссийской конференции по химии гетероциклов памяти А.Н.Коста (Суздаль, 2000); научной конференции «Молодые ученые и специалисты здравоохранению Санкт-Петербурга в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2000); международной конференции «Медико-биологические исследования чрезвычайных ситуаций» (Санкт-Петербург, 2001); международной конференции «Химия и биологическая активность азотистых гетероциклов и алкалоидов» (Москва, 2001); Всероссийской конференции «Нейрофармакология в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2002); Ш Всероссийской конференции «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2002); 3-м Всероссийском съезде научного общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии» (Москва, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Терапевтическая помощь в экстремальных ситуациях» (Санкт-Петербург, 2003); 15-й международной научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии», посвященой 300летию Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной неврологии, психиатрии и нейрохирургии» (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научной конференции «Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях» (Санкт-Петербург, 2004); международной научной конференции «Нейрохимия. Фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2005); 36-м Всемирном конгрессе по военной медицине (Санкт-Петербург, 2005); IV Всероссийской конференции «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2005), научной конференции по боли (Самара, 2005), научно-практической конференции «Современные проблемы военной и экстремальной терапии» (Санкт-Петербург, 2005), 4-й международной научной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2006); 5-м Всероссийском симпозиуме « Война и здоровье» (Москва, 2006); всеармейской научно-практической конференции «Инновационная деятельность в Вооруженных силах Российской Федерации» (Санкт-Петербург, 2006).

Апробация работы прошла на совместном научном заседании кафедр фармакологии, военно-медицинского снабжения и фармации, токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ (2006).

Публикации

По теме опубликовано 66 работ, из них 18 статей в центральных журналах, получено 15 патентов РФ и авторских свидетельств СССР, подано 8 заявок (4 положительных решения) на патенты РФ, внедрено 87 рационализаторских предложений.

Связь задач исследования с проблемным планом

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Военно-медицинской академии им С.М.Кирова по проблеме «Медицина катастроф».

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, научно-практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Она изложена на 286 страницах машинописного текста, содержит 62 таблицы, 41 рисунок. Библиографический указатель включает 372 источника литературы, из них 89 на иностранных языках.

220 ВЫВОДЫ

1. Разработано новое научное направление - химия и фармакология неизвестных ранее конденсированных систем индола и продуктов их превращений, - позволяющее получать новые эффективные фармакологические средства широкого спектра действия. Производные индола малотоксичны, обладают антигипоксическим, противоэдематозным, гепатопротекторным, акто-протекторным и противовирусным видами активности.

2. Для тио- и ацилгидразонов изатина показано наличие значительных антигипоксических свойств, однако им характерно противовирусное, фунги-статическое, противовоспалительное действие. Семикарбазоны изатина и N-метилизатина выделяются в виде Z - и Е- изомеров (2.1а и 2.16), которые имеют одинаковую антигипоксическую, но разную противовирусную активность. По противовирусным свойствам активность проявляют Z-изомеры. Введение объемных заместителей в положение 3 индандиона-1,2 в реакциях с тио- и семикарбазидами препятствует образованию продуктов по положению 2, при этом продолжительное нагревание для более полного протекания реакции способствует образованию Z-изомеров, среди которых выявлены соединения с актопротекторной и антигипоксической активностью (2.19м). Введение заместителей по 2 положению в изатине не приводит к утрате антигипоксической активности.

3. 2,3-Дигидро-3-тиоксо-1,2,4-триазино[6,5-Ь]индол (2.126), являющийся родоначальником 3-алкилтиопроизводных, обладающих противовоспалительной, антигипоксической и другими видами биологической активности, сам не оказывает антигипоксического действия; его удобнее получать из ок-синдола, что значительно упрощает синтез и позволяет отказаться от использования высокотоксичных реагентов.

4. Имидазо[4,5-Ь]индол-2-тион, высокоэффективный антигипоксант, гепатопротектор и родоначальник биологически активных 2-алкилтиопроиз-водных, впервые получен из 1-ацетил-З-индолинона оригинальным способом. Новая структура 2-тиопроизводных имидазо[4,5-Ь]индола, построенная по аналогии с бемитилом, привела к усилению биологической активности и уменьшению токсичности.

5. Соединения из ряда тиазоло[5,4-Ь]индола (2.33, 2.34), являющиеся высокоэффективными антигипоксантами, гепатопротекторами и актопротек-торами, целесообразно получать новым способом из 2-бромпроизводных 1-ацетил-3-индолинона взаимодействием с тиомочевиной. Сочленение 2-аминотиазола с индолом усиливает биологические свойства по сравнению с 2-аминобензтиазолом и амтизолом.

6. Сравнение антигипоксической активности среди соединений ими-дазо[4,5-Ь]- и тиазоло[5,4-Ь]индольного ряда выявило примерно равное действие при гипобарической гипоксии, некоторое превышение имидазоиндолов на модели гиперкапнической гипоксии, а тиозолоиндолов - на модели гемической гипоксии. Введение в положение 2 структуры имидазо[4,5-Ь]индола тиоксогруппы, а тиазоло[5,4-Ь]индола первичной аминогруппы приводит к усилению антигипоксической активности, замещение в аминогруппе водородных атомов остатками органических кислот ведет к уменьшению активности более чем в 2 раза. Выделены 12 наиболее активных соединений, перспективных для дальнейшей разработки в качестве антигипоксических средств (2.22а, 2.32в, 2.29а, 2.29г, 2.30а, 2.306, 2.31в, 2.33а, 2.34а, 2.34в, 2.34г, 2.36а).

7. Производные тиазоло[5,4-Ь]индола проявляют высокие защитные свойства при остром токсическом отеке легких вследствие воздействия фосгена, а также при остром токсическом поражении печени тетрахлорметаном. При этом введение атома брома в бензольное ядро структуры тиазоло[5,4-Ь]индола усиливает защитные свойства. По результатам экспериментальных исследований выделены 12 соединений, перспективных для дальнейшей разработки в качестве противоэдематозных и гепатопротекторных средств (2.24а, 2.336, 2.34в, 2,346, 2.36а, 2.366, 2.34г, 2.29а, 2.32а, 2.30а, 2.31а, 2.41а).

8. Одним из возможных механизмов действия всех изученных конденсированных производных индола является их мембранотропная активность, в частности, для производных тиазоло[5,4-Ь]индола показана такая активность в отношении всех мембранных ионных каналов (Na, К, Са). В концентрации 1-10 мкмоль/л они обычно активируют ионные токи, а в более высоких концентрациях подавляют.

9. Конденсация индола с гетероциклами, содержащими фрагменты тио- или изотиомочевины, способствует проявлению у новых соединений поливалентной биологической активности, обеспечивает защиту организма от воздействия неблагоприятных факторов, воздействующих на организм (физической, химической и биологической природы).

10. Сравнительный анализ фармакологической активности внутри каждого ряда и между изученными рядами синтезированных соединений свидетельствует об отсутствии общего антигипоксического механизма действия при разных патологиях, в каждой конкретной фармакологической ситуации антигипоксанты реализуют свой алгоритм специфического действия. Для соединений, обладающих более выраженными антигипоксическими свойствами, показан более широкий спектр фармакологических активностей.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Перспективными для внедрения в практическую медицину являются соединения тиазолоиндольной структуры с ожидаемыми противоэдема-тозными и гепатопротекторными свойствами, а именно: соединения 2.406, 2.41в, 2,416, 2.43а, 2.436,2.41г.

2. Имидазоиндолы 2.34 и 2.35 могут рекомендоваться как перспективные гепатопротекторы и противовирусные средства.

3. Соединения 2.33-2.35, 2.40-2.44 обладают выраженными антиги-поксическими и актопротекторными свойствами, превышающими соответствующую активность эталонных препаратов. Они могут рекомендоваться как перспективные средства для внедрения в медицинскую практику военного и гражданского здравоохранения.

4. Изученный новый класс биологически активных соединений - конденсированные производные индола, содержащие в кольце фрагметы тио-или изотиомочевины, - представляют собой перспективную группу малотоксичных фармакологических соединений с поливалентной биологической активностью и требуют дальнейшего более углубленного экспериментального и клинического изучения.

224