Фармакологическая активность производных N-арилкарбаматов и 1, 2, 4-оксадиазолов

Актуальностьпроблсмы.

Со времени получения Ф. -Тимманом в 1884 году первого представителя окхадиазолов — 3,5-дифенил-1,2,4-оксадиазола [Tiemann F., 1884] и до начала 40-х годов XX века, фармакологическая активность этого класса соединений не изучалась. Первые исследования были предприняты в 1942 году, когда у 3-арилсульфонилимино-5-метил-1,2,4-оксадиазола была обнаружена антимикробная активность против стафилококка и пневмококка, сравнимая с известным препаратом сульфопиридином [Anderson G.W., Faith H.W., Marson Н. Е, 1942]. Позднее были исследованы другие сульфопроизводные содержащие оксадиа-зольное кольцо [Trenner U.D., 1973; Seng F., Ley К., 1974]. В 1960 фармакологический скрининг выявил у трех представителей оксадиазолов: оксаламина, ирригора и либексина терапевтическую активность — у ирригора была обнаружена коронарная вазодиляторная функция [Harsanyi К., Kiss P., Korbonits D., Malyacta J., 1966]. С целью поиска в ряду аминопроизводных оксадиазолов соединений с более широким спектром фармакологической активности Б. Силь-вестрини с сотрудниками [Silvestrini В., Pozzatti С., 1960; Palazzo G., Tavella М., Strani G., 1961] протестировав более 100 соединений обнаружили вещества с антиспазмалитической, анальгетической, противосудорожной и анестетической активностями. Однако, несмотря на широкий спектр протестированных соединений, авторами не была исследована токсичность и не прослежена корреляционная зависимость «активность-структура». Позднее для других аминопроизводных оксадиазола был проведен фармакологический скрининг, который выявил у производных 5-[2-(К-амино)алкиламино]-3−11-фенил-1,2,4-оксадиазола коронарную вазодиляторную и спазмолитическую активности [Aron-Samuel J.M.D., Demande Fr., 1973]. В разные годы для оксадиазолов была найдена антиконвульсивная [Palazzo G., Silvestrini В., 1962], противосудорожная, транквилизирующая [Cavalleri В. Et al., 1974] активности. Позднее у 1,274-оксадиазолов была установлена и в настоящее время успешно изучается аи радреноблокируюшая активность [Соколов С.Д., Виноградов С. М. и др., 1995]. Также было проведено изучение корреляционной зависимости «структура-активность» с использованием компьютерной программы PASS и выявлены перспективные соединения с выраженной гипертензивной и психотропной активностью. Представленные данные свидетельствуют о широком спектре фармакологической активности производных 1,2,4-оксадиазола. Проведенный патентный поиск также свидетельствует о том, что некоторые N-арили гетарил-карбаматы, проявляют психотропную активность. Вновь синтезированные химиками Астраханского университета д.х.н. А. Тырковым и А. Великородовым производные 1,2,4-оксадиазолов и N-арилкарбаматов на основе компьютерного прогноза по программе PASS возможно обладают кардиои психотропным действием.

В связи с вышеизложенным, представляется возможным использование 1,2,4-оксадиазолов как базовых соединений для изучения фармакологической активности не только как альтернативы другим гетероциклическим азолам, но и как перспективного направления, позволяющего решать сложные задачи в медицине и фармакологии., Цель планируемого исследования.

Изучить спектр фармакологической активности производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов. Задачи исследования.

1. Провести компьютерный прогноз биологической активности производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов.

2. Провести скрининг среди производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов веществ, обладающих кардиоваскулярным действием. а. Изучить влияние производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов на артериальное давление, частоту сердечных сокращений и основные показатели кардиои гемодинамикиб.- Изучить противоаритмическую активность производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматовв. Изучить противоишемическую активность производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов;

3. Изучить психотропную и нейротропную активности производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов: а. ноотропное действиеб. седативное, антифобическое и транквилизирующее действиев. противосудорожную активностьг. антигипоксическую активностьд. снотворное действие.

4. Изучить кардиои гемодинамический механизм действия веществ, оказывающих выраженное влияние на артериальное давление.

5. Провести анализ влияния вещества с выраженным кардиоваскулярным действием на механизмы регуляции сосудистого тонуса.

Новизна исследования.

Впервые выполнено комплексное изучение кардиоваскулярной, нейрои психотропной активности 10 производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов.

Впервые установлено, что производные N-арили гетарилкарбаматов со- • единение под лабораторным шифром АУВ-114, хлороводородная соль, содержащая в параположении к метоксикарбониламиногруппе оксиалкиаминогруп-пу, имеющую в качестве амина морфолиновый остаток проявляет слабое ан-ксиолитическое и выраженное гипертензивное действие, натриевые соли 1-гидроксибензимидазол-3-оксида соединение АУВ-87 (содержащее фенильный заместитель при атоме С-2 и метоксикарбониламиногруппу при атоме С-6 бен-зимидазольного ядра) и соединение АУВ-92 (содержащее 3-нитрофенильный заместитель при атоме С-2 и метоксикарбониламиногруппу при атоме С-6 бен-зимидазольного ядра) обладают слабым антигипоксическим действием, незначительно улучшают функциональное состояние очага ишемии миокарда, кратковременно снижают АД, что и предсказывалось на основе компьютерного прогноза.

Среди новых производных 1,2,4-оксадиазолов соединение АУТ-12, имеющее в положении 5 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла нитроэтановый фрагмент, замещенный в положении 1 этоксикарбонильной группой, а в положении 2 пиперидиновым циклом и метильной группой (электронодонорный заместитель) и положение 3 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла замещенное фенильным кольцом, улетает когнитивную функцию (что подтверждает компьютерный прогноз), оказывает гипертензивное действие (не предсказанное прогнозом) — соединение АУТ-11, имеющее в положении 5 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла нитроэтановый фрагмент, замещенный в положении 1 этоксикарбонильной группой (электроноакцепторный заместитель), а в положении 2 пиперидиновым циклом (электронодонорный заместитель), в положении 3 1,2,4-оксадиазольный цикл содержит фенилыюе кольцо (электроноакцепторный заместитель) оказывает седативное, анксиолитическое, что согласуется с данными компьютерного анализа и не выявленное им гипертензивное действие.

Вещество АУТ-14 имеющее в положении 5 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла нитроэтановый фрагмент, замещенный в положении 1 нитрогруппой (электроноакцепторный заместитель), а в положении 2 пирролидиновым фрагментом (электронодонорный заместитель), положение 3 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла замещенное фенильным кольцом), проявившее, согласно прогнозу седативное действие и выраженное гипои антигипертензивное действие, что прогнозом не предсказывалось. Данное соединение оказываех выраженное симпатолитическое действие, чем и объясняется его гипои антигипертензивное действие.

Научно-практическая ценность исследования.

Выполненное исследование по изучению спектра фармакологической активности производных 1,2,4-оксадиазолов и N-арили гетарилкарбаматов может явиться обоснованием целесообразности дальнейшего углубленного изучения их кардиоваскулярной, нейрои психотропной активности веществ.

Полученные данные о зависимости между химическим строением и фармакологическим действием позволят химикам-синтетикам продолжить целенаправленный поиск веществ с определенными фармакологическими свойствами.

Соединение АУТ-14 (этил-[2-нитро-2-(3-фенил-1,2,4-оксадиазол-5-ил)]-3- ' пиперидинопропаноат), оказывающее выраженное симпатолитическое и, вследствие этого, гипоантигипертензивное действие перспективно для дальнейшей разработки в качестве лекарственного препарата для лечения гипертонической болезни.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Производные 1,2,4-оксадиазолов вещество под лабораторным шифром АУТ-11 и АУТ-12 обладают выраженным психотропным действием. Первое оказывает седативное и анксиолитическое действие, второе улучшает когнитивную функцию.

2. Производные N-арили гетарилкарбаматов соединение АУВ-114 обладает слабым седативным и анксиолитическим действием.

3. Паразамещенные производные N-арили гетарилкарбаматов натриевые соли таутомерных 5(6)-метоксикарбониламинопроизводных 2-(4-арил)-1-гидроксибензи-мидазол-3-оксидов с лабораторным шифром АУВ-87 и АУВ-92 оказывают антигипоксическое, противоишемическое действие в условиях 30 минутной окклюзии нисходящей ветви левой коронарной артерии, гипотензивное действие.

4. Соединение АУТ-14 обладает выраженным гипои антигипертензив- • ным действием, которое обусловлено его симпатолитическим действием. Апробация работы.

По результатам исследования опубликовано восемь работ. Материалы диссертации представлены на X Всероссийской научной конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов, 2004), XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006), 2-й Российско-китайской научной конференции по фармакологии «Фундаментальная фармакология и фармация — клинической практике» (Пермь, 2006), конференциях молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета 2005;2006 гг.

Объем и структура работы.

выводы.

1. Йспользуемый нами компьютерный прогноз с помощью программы PASS психотропного и кардиоваскулярного действия производных N-арили гетарилкарбаматов и 1,2,4-оксадиазолов в большей части оправдался.

2. Среди производных N-арили гетарилкарбаматов найДёны вещества: соединение под лабораторным шифром АУВ-114 содержащее в параположении к метоксикарбониламиногруппе оксиалкиаминогруппу, имеющую в качестве амина морфолиновый остаток проявляющее анксиолитическое, умеренное ги-пертензивное действие и противоаритмическое действие, что согласуется с данными компьютерного прогнозасоединение АУВ-87, содержащее фениль-ный заместитель при атоме С-2 и метоксикарбониламиногруппу при атоме С-6 бензимидазольного ядра, и соединение АУВ-92, в отличие от АУВ-87 при атоме С-2 содержащее 3-нитрофенильный заместитель бензимидазольного ядра, обладают слабым антигипоксическим действием, незначительным противо-ишемическим, значительным, но кратковременным гипотензивным действием, которое и предсказывалось на основе компьютерного прогноза. Все отмеченные эффекты производных N-арили гетарилкарбаматов были предсказаны компьютерным прогнозом с помощью программы PASS.

3. Среди новых производных 1,2,4-оксадиазолов соединение АУТ-12, имеющее' в положении 5 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла нитроэтановый фрагмент, замещенный в положении 1 этоксикарбонильной группой, а в положении 2 пиперидиновым циклом и метильной группой положение 3 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла замещенное фенильным кольцом—оказывает выраженное психоактивирующее и незначительное гипертензивное действие, последнее не предсказывалось компьютерным прогнозом. Соединение АУТ-11, в отличие от АУТ-12, имеющее в положении 5 1,2,4-оксадиазольного гетероцикла нитроэтановый фрагмент, оказывает седативное, анксиолитическое и гипертензивное действие, что подтверждает данные анализа.

4. Соединение АУТ-14 (этил-[2-нитро-2-(3-фенил-1,2,4-оксадиазол-5-ил)]-3-пиперидинопропаноат) вызывает выраженное дозозависимое снижение АД на наркотизированных и бодрствующих крысах и кошках, что не предсказывалось прогнозом.

Введение

соединения АУТ-14 спонтанно-гипертензивным крысам 1 раз в день в дозе 10 мг/кг в течение 5 дней вызывало постепенно развивающееся, но стабильное и длительное снижение АД, которое после отмены постепенно возвращалось к исходному уровню постепенно, достигая исходного уровня только через 2−3 дня после прекращения приема соединения АУТ-14.

5. Соединение АУТ-14 не влияло на эффекты, вызванные введением но-радреналина, изадрина, дофамина, ангиотензинамида, ацетилхолина. Гипотензивный эффект соединения АУТ-14 предупреждался предварительным введением резерпина. Предварительное введение соединения АУТ-14 ослабляло кон-стрикторные реакции сосудов, вызванные раздражением поясничной симпатической цепочки и прессорные реакции АД, вызванные введением тирамина. Такие данные свидетельствуют о пресинаптическом, симпатолитическом действии соединения АУТ-14.