9-Замещенные-2-бифенилимидазо[1,2-а]бензимидазолы и их фармацевтически приемлемые соли, обладающие антиоксидантными и антирадикальными свойствами

Изобретение относится к новым соединениям в ряду производных 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-a]бензимидазола, а именно к ранее неописанным 9-замещенным 2-бифенилимидазо[1,2-а]бензимидазолам формулы I:

где R=(C₁-C₆) алкил, (C₁-C₆)диалкиламино(C₁-C₆)алкил, морфолино(C₁-C₆)алкил, и их фармацевтически приемлемым солям, в качестве которых могут быть например, гидрохлориды, гидробромиды, гидроиодиды, нитраты, сульфаты. Соединения I проявляют антиоксидантную и антирадикальную активности и могут быть использованы для лечения патологий, вызванных избыточной активацией процессов свободнорадикального окисления.

Свободнорадикальное окисление (СРО) является необходимым процессом для протекания естественных физиологических реакций в клетках организма, но также оно представляет собой один из универсальных механизмов их повреждения [1, 2]. Интенсивное образовании свободных радикалов (CP) при недостаточной активности антиоксидантной компенсирующей системы организма приводит к возникновению окислительного стресса, который участвует в развитии многочисленных патологий, например, опухолей [3], атеросклероза [4, 5], сердечно-сосудистых заболеваний [6, 7], нейродегенеративных заболеваний [8, 9], алкогольного поражения печени [10] и др.

В тех случаях, когда механизм, предупреждающий и устраняющий последствия повреждений, наносимых СРО, а именно эндогенная антиоксидантная система, в том числе и антиоксиданты, присутствующие в клетке в малых концентрациях, не справляется с патологическим процессом, защита от действия CP может быть усилена поступлением антиоксидантов извне.

В связи с этим актуальное значение приобретает проблема фармакологической коррекции СРО с помощью экзогенных препаратов, оказывающих антиоксидантное и антирадикальное действие [11, 12].

В настоящее время, одним из применяемых в клинической практике препаратов с антиоксидантной активностью является мексидол (сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина), который ингибирует процессы СРО, повышает активность антиоксидантных ферментов, улучшает энергетический обмен в клетке и обладает мембранопротективным действием [13]. Благодаря своему механизму действия, мексидол способен улучшать мозговое кровообращение, ингибировать агрегацию тромбоцитов, снижать общий уровень холестерина, оказывать кардиопротекторное и антиатеросклеротическое действие [14].

Однако в результате экспериментальных исследований установлено, что антиоксидантная активность препарата все же является невысокой [15].

В качестве вещества с антирадикальной активностью известен водорастворимый аналог токоферола - Тролокс [16].

В ранних исследованиях, высокая антиоксидантная и антирадикальная активность была выявлена у производных бензимидазола (производного пирролобензимидазола и дигидрохлоридов 3-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)имидазо[1,2-а]бензимидазола), у которых также отмечался низкий риск развития нежелательных реакций [17, 18]. Имидазобензимидазольный трицикл также характеризуется довольно высокой π-избыточностью, что предполагает наличие в ряду его производных соединений с высокими антиоксидантными свойствами.

Бифенилы представляют интерес как важные с фармакологической точки зрения подструктуры, для производных которых характерен целый ряд биологических эффектов, том числе и антиоксидантных [19, 20]. Их антиоксидантный потенциал заключается в возможности служить акцепторами активных форм кислорода и ингибировать перекисное окисление липидов [21].

В связи с этим перспективным является исследование комбинации двух данных привилегированных структур [22] - производных бифенила и имидазобензимидазола, для которых также следует ожидать наличия высокой антиоксидантной активности.

В ряду производных 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола известны

- динитрат 9-(2-диэтиламиноэтил)-2-фенилимидазо[1,2-а]бензимидазола- средство для подавления геликобактероподобных эрозивно-язвенных повреждений слизистой оболочки желудка [23];

- соли 9-(2-диалкиламиноэтил)-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола, проявляющие обезболивающее действие, обусловленное каппа-опиоидной агонистической активностью, а также местноанестезирующее действие [24, 25].

- гидробромид 9-(2-диэтиламиноэтил)-2-фенилимидазо [1,2-а]бензимидазола, проявляющий свойства антагониста серотониновых 5- НТ₃ - рецепторов [26].

- дигидробромид 9-(2-диэтиламиноэтил)-2-(3,4-диоксифенил)имидазо [1,2-а]бензимидазола, проявляющий антиоксидантные, церебропротекторные, противоишемические, гемореологические, противогипоксические, ноотропные свойства [27-30].

Наиболее близкими по выполнению являются гидрохлорид 9-бензил-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола, проявляющий антиоксидантные свойства [31].

Однако его активность остается недостаточно высокой.

Техническим результатом изобретения являются новые соединения в ряду 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола, проявляющие антиоксидантные и антирадикальные свойства.

Технический результат достигается соединением формулы I и его фармацевтически приемлемыми солями.

В качестве фармацевтически приемлемых солей могут быть использованы, например, гидрохлориды, гидробромиды, гидроиодиды, нитраты, сульфаты.

Соединения I синтезируют по нижеприведенной двухстадийной схеме, исходя из 2-амино-1-R-бензимидазолов III и 4-фенилфенацилбромида, которые на первой стадии процесса вступают в реакцию с образованием четвертичной соли, бромидов 1-R-3-фенилфенацил-2-аминобензимидазолия (II). На второй стадии соединение II подвергают циклизации путем нагревания в водно-спиртовом растворе карбоната натрия. При этом получают основание конечного продукта I, которое обработкой соответствующими кислотами переводят в соли.

где R указаны выше.

Строение всех синтезированных соединений доказано элементным анализом, ИК- и ЯMP ¹Н спектрами. В ИК-спектрах солей II, снятых методом нарушенного полного внутреннего отражения в порошке, имеются полосы поглощения карбонильной группы в области 1687-1700 см-1, а также две полосы валентных колебаний первичной аминогруппы в области 3158-3245 см-1, что указывает на существование этих соединений в кристаллическом состоянии в виде солей 2-аминобензимидазолия. В спектрах ЯМР 1Н этих солей наблюдаются двухпротонные синглетные сигналы (δ 5,99-6,01), которые соответствуют поглощению метиленовых протонов бензоилметильных радикалов. Сигналы протонов аминогруппы (2Н) проявляются в виде узких синглетов с δ 8,88-9,01. Перечисленные сигналы отсутствуют в спектрах трициклических оснований I.

Ниже приведены примеры синтеза полупродуктов II, соединения I, а также данные исследований биологической активности гидрохлоридов соединения I.

Пример 1. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[2-(бифенил-4-ил)-2-оксоэтил]-1-метил-1Н-бензимидазолия (IIа). В горячий раствор 0,74 г (5 ммоль) 2-амино-1- метил бензимидазола в 25 мл ацетона вносят 1,38 г (5 ммоль) 4-фенилфенацилбромида. Смесь перемешивают до растворения последнего, нагревают до начала выпадения осадка и оставляют стоять в течение 6-8 ч при комнатной температуре. Затем выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают ацетоном. Выход 94%, т.пл. 253°-253.5°С. ИК-спектр, υ/см^-1: 3207, 3240 (NH₂), 1687 (С=O). Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 3.74 (с, 3Н, Me), 5.99 (с, 2Н, СН₂СО); 7.30, 7.37, 7.46 (все т, по 1H, Н_Ar, J=7.6, 7.3 и 7.2, соотв.); 7.54 (т, 2Н, Н_Ar, J=7.2); 7.64 и 7.69 (оба д, по 1Н, Н_Ar, J=9.5 и 8.5, соотв.); 7.81 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.8); 7.96 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2); 8.17 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2); 8.88 (ш.с., 2Н, N⁺H₂).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-метил-9H-имидазо[1,2-а]бензимидазол (Iа).

Смесь 10 ммоль бромида (IIа), 2 г мелко растертого Na₂CO₃, 100 мл этанола и 20 мл воды нагревали до завершения реакции (15-20 ч). Затем из реакционной массы упаривали спирт, к остатку прибавляли 30 мл воды, осадок отфильтровывали, промывали водой и сушили на воздухе. Полученное основание очищали либо перекристаллизацией, либо хроматографированием. Затем переводили его в гидрохлорид действием концентрированной НСl. Выход 95%, т.пл. 244°-245°С (из этанола). ИК-спектр, υ/см^-1: 1513, 1616 (С=С), 1663 (C=N). Найдено (%): С 73.31; Н 5.13; Сl 9.83; N 11.59. C₂₂H₁₇N₃ НСl. Вычислено (%): С 73.42; Н 5.04; Сl 9.86; N 11.68. Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 4.02 (с, 3Н, Me), 7.34-7.60 (м, 5Н, Н_Ar), 7.75 (д, 2Н, H_Ar, J=7.9), 7.79 (д, 1H, H_Ar, J=8.4), 7.84 (д, 2Н, H_Ar, J=8.4), 7.98 (д, 1H, Н_Ar, J=8.1), 8.03 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4), 8.66 (с, 1H, N⁺H).

Пример 2. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[2-(бифенил-4-ил)-2-оксоэтил]-1-этил-1H-бензимидазолия (II б). Выход 92%, т.пл. 227°-228°С. ИК-спектр, υ/см^-1: 3158, 3205 (NH₂), 1688 (С=O). Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 1.33 (т, 3Н, СН₂СH₃, J=7.1); 4.2 (к, 2Н, СH₂СН₃, J=7.2); 6.01 (с, 2Н, СН₂СО); 7.30, 7.37, 7.46 (все т, по 1H, Н_Ar, J=7.6, 7.3 и 7.2, соотв.); 7.54 (т, 2Н, H_Ar, J=7.2); 7.64 и 7.69 (оба д, по 1Н, Н_Ar, J=9.5 и 8.5, соотв.); 7.81 (д, 2Н, H_Ar, J=7.8); 7.96 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2); 8.17 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2); 8.88 (ш.с., 2Н, N⁺Н₂).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-этил-9H-имидазо[1,2-а]бензимидазол (I б). Выход 95% т.пл. 231°С (из этанола). ИК-спектр, υ/см^-1: 1512, 1614 (С=С), 1663 (C=N). Найдено(%): С 73.74; Н 5.48; Сl 9.46; N, 11.15. C₂₃H₁₉N₃ НСl. Вычислено (%): С 73.83; Н 5.39; Сl 9.54; N 11.24. Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 1.33 (т, 3Н, СН₂СН₃ J=7.1), 4.59 (κ, 2Н, СH₂СН₃, 7=7.2), 7.30, 7.37, 7.46 (все т, по 1Н, H_Ar, J=7.6, 7.3 и 7.2, соотв.), 7.54 (т, 2Н, Н_Аr, J=7.2), 7.64 и 7.69 (оба д, по 1H, Н_Ar, J=9.5 и 8.5, соотв.), 7.81 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.8), 7.96 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2), 8.17 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2), 8.88 (ш.с., 2Н, N⁺H₂).

Пример 3. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[2-(бифенил-4-ил)-2-оксоэтил]-1-бутил-1H-бензимидазолия (II в). Выход 97%, т.пл. 246-248°С. Найдено (%): С 64.48; Н 5.45; Br 17,03; N 8,93. C₂₅H₂₆BrN₃O. Вычислено (%): С 64.66; Н 5.64; Br 17.21; N 9.05. Спектр ЯМР ¹Н (300 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д.: ¹H-ЯМР-спектр (300 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д., J (Гц): 0.90-0.95 (т, 3Н, СН₂СН₂СН₂СН₃), 1.34-1.41 (к, 2Н, СН₂СН₂СН₂СH₃): 1.69-1.74 (т, 2Н, СН₂CH₂СН₂СН₃); 4.22-4.26 (т, 2Н, N_Bzm-CH₂); 6.01 (с, 2Н, СН₂СО); 7.27-7.39 (м, 2Н, Н_Ar); 7.46-7.57 (м, 3Н, Н_Ar); 7.63-7.68 (т, 2Н, Н_Ar); 7.80-7.82 (д, 2Н, Н_Ar); 7.95-7.98 (д, 2Н, Н_Ar); 8.16-8.18 (д, 2Н, Н_Ar).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-бутил-9H-имидазо[1,2-а]бензимидазола (I в). Выход 93%, т.пл. 211°-213°С (из этанола). ИК-спектр, υ/cm^-1: 1512, 1614 (С=С), 1663 (C=N). Найдено (%): С 74.62; Н 6.10; Сl 8.75, N, 10.34. C₂₅H₂₃N₃ НСl. Вычислено (%): С 74.70; Н 6.02; Сl 8.83; N 10.45. Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 0.93 (т, 3Н, Me, J=7.4), 1.31-1.50 (м, 2Н, МеCH₂), 1.89 (к, 2Н, N-CH₂CH₂, J=7.5), 3.50 (ш.с., 1Н, N⁺Н + остат. Н₂O), 4.48 (т, 2Н, NCH₂, J=7.0), 7.34-7.58 (м, 5Н, Н_Ar); 7.76 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.3), 7.80-7.89 и 7.95-8.06 (два м, по 3Н, Н_Ar), 8.64 (с,1Н, Н_Ar).

Пример 4. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[(2-бифенил-4-ил)-2-оксоэтил)]-1-[2-(диметиламино)этил-1H-бензимидазолия (IIг). Выход 85%, т.пл. 190-193°С. ИК-спектр, υ/см^-1: 3208, 3245 (NH₂), 1687 (С=O). Найдено (%): С 62.45; Н 5.50; Br 16.48; N 11.50. C₂₅H₂₇BrN₄O. Вычислено (%): С 62.63; Н 5.68; Br 16.67; N 11.69. ¹H-ЯМР-спектр (300 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д., J (Гц): 2.26 (с, 6Н, N(CH₃)₂), 2.67 (с, 2Н, N-CH_{2 экзоцикл.})_; 4.33-4.37 (т, 2Н, N_Het- СН₂, J=5.9); 6.01 (с, 2Н,СН₂СО); 7.27-7.38 (м, 2Н, Н_Ar); 7.46-7.65 (м, 5Н, Н_Ar); 7.80-7.82 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.2); 7.95-7.98 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4); 8.16-8.19 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4); 9.0 (с, 2Н, N⁺H₂).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-[2-(диметиламино)этил]-9H-имидазо[1,2-а] бензимидазола (I г). Выход 80%, т.пл. 225-227°С. Найдено (%): С 72.12; Н 6.15; Сl 8.36; N 13.54. C₂₅H₂₄N₄ HCl. Вычислено (%): С 72.02; Н 6.04; Сl 8.50; N 13.44. ¹H-ЯМР-спектр (300 МГц,), δ, м.д., J (Гц): 2.95 (с, 6Н, 2СН₃), 3.69-3.73 (т, 2Н, CH₂N(CH₃)₂, J=6.2), 4.98 (с, 2Н, N_HetCH₂), 7.34-7.55 (м, 5Н, Н_Ar); 7.74-7.76 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.2); 7.81-7.84 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4) 7.93-8.09 (м, 4Н, Н_Ar); 8,64 (с, 1Н, Н_Ar).

Пример 5. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[(2-бифенил-4-ил)-2-оксоэтил)]-1-[2-(диэтиламино)этил-1H-бензимидазолия (IIд). Выход 98%, т.пл. 208-210°С. Найдено (%): С 63.80; Н 6.23; Br 15.63; N 10.95 C₂₇H₃₁BrN₄O. Вычислено (%): С 63.92; Н 6.15; Br 15.74; N 11.04%. ¹H-ЯМР-спектр (300 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д., J (Гц): 0.81-0.85 (т, 6Н, N(CH₂CH₃)₂ J=7.05), 2.54-2.50 (т, 4Н, N(CH₂CH₃)₂ J=6.45), 2.74-2.77 (т, 2Н, N-CH_{2 экзоцикл}, J=5.25.)_; 4.33-4.30 (т, 2Н, N_Het- СН₂, J=5.25); 6.01 (с, 2Н, СН₂СО); 7.26-7.38 (м, 2Н, Н_Ar); 7.46-7.65 (м, 5Н, Н_Ar); 7.80-7.82 (д, 2Н, Н_Ar J=7.2); 7.95-7.98 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4); 8.16-8.19 (д, 2H, Н_Ar, J=8.4), 9.0 (с, 2Н, N⁺H₂).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-[2-(диэтиламино)этил]-9H-имидазо-[1,2-а] бензимидазола (Iд). Выход 94%, т.пл. 203°-204°С. ИК-спектр, υ/см^-1: 1512, 1614 (С=С), 1663 (C=N). Найдено (%): С 72.89; Н 6.56; N 12.57; Сl 7.98. C₂₇H₂₈N₄HCl. Вычислено(%): С 72.87; Н 6.57; N 12.59; Сl 7.97. ¹Н-ЯМР-спектр, δ, м.д., J (Гц): 1.27 (т, 6Н, N(CH₂CH₃)₂, J=7.0), 3.34 (к, 4Н, N(CH₂CH₃)₂, 3.69 (ш.т., 2Н, Et₂NCH₂). 4.97 (т, 2Н, N_Het-CH₂, J=6.0), 7.35-7.57 (м, 5Н, Н_Ar), 7.75 (д, J 7.8, 2Н, Н_Ar), 7.82 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.9), 7.97 (т, 2Н, Н_Ar, J=7.1), 8.06 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.1), 8.62 (с, 1H, Н_Ar), 10.71 (ш.с.,1Н, N⁺H).

Пример 6. Стадия 1. Бромид 2-амино-3-[(2-бифенил-4-ил)-2-оксоэтил)]-1-[2-(морфолино)этил-1H-бензимидазолия (IIе). Выход 98.2%, т.пл. 219-221°С. ИК-спектр, υ/см^-1: 3208, 3245 (NH₂), 1687 (С=O). Найдено (%): С 62.09; Н 5.65; Br 15.26; N 10.65. Вычислено (%): С 62.19; Н 5.57; Br 15.35; N 10.75. ¹H-ЯМР-спектр (300 МГц, DMSO-d₆), δ, м.д, J (Гц): 2.4 (ш.с, 4Н, CH₂NCH₂), 2.7 (с, 2Н, СН₂), 3.3 (ш.с, 4Н, СН₂ОСН₂), 4.36 (с, 2Н, СН₂), 6.01 (с, 2Н, СН₂СО), 7.27-7.39 (м, 2Н, Н_Ar), 7.47-7.57 (м, 3Н, Н_Ar), 7.62-7.65 (м, 2Н, Н_Ar), 7.8-7.83 (т, 2Н, H_Ar, J=7.2), 7.96-7.98 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.4), 8.16-8.19 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.1), 8.97 (с, 2Н, N⁺Н₂).

Стадия 2. Гидрохлорид 2-(бифенил-4-ил)-9-[2-(морфолино)этип]-9H-имидазо[1,2-а]бензимидазола (Iе). Выход 92%, т.пл. 256°-257°С (из этанола). ИК-спектр, υ/см^-1: 1512, 1614 (С=С), 1663 (C=N). Найдено (%): С 70.56; Н 6.01; Сl 7.64; N 12.11. C₂₇H₂₆N₄O НСl. Вычислено (%): С, 70.65; Н, 5.93; Сl, 7.73; N, 12.21. Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 2.48-2.50 (м, 4Н, (накладывается на сигнал остаточного ДМСО)), 3.50 (ш.с., 1Н, (накладывается на сигнал остаточной воды), N⁺H), 3.73 (т, 2Н, СН₂^{ехосус1}, J=6.8), 3.91 (ш.т., 4Н, СН₂), 5.02 (т, 2Н, N_Het-CH₂, J=6.7), 7.35-7.57 (м, 5Н, Н_Ar), 7.76 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.3), 7.82 (д, 2Н, Н_Ar,, J=8.3), 7.97 (д, 2Н, Н_Ar, J=7.9), 8.06 (д, 2Н, Н_Ar, J=8.2), 8.63 (с, 1Н, Н_Ar).

Пример 7. Исследование антиоксидантной активности соединений

Антиоксидантную активность веществ изучали на модели аскорбатиндуцируемого перекисного окисления липидов (ПОЛ) по методу Ланкина В.З. и авт. [32]. В качестве субстрата использовали 4% гомогенат печени крыс. Реакцию ПОЛ инициировали добавлением 50 мМ аскорбиновой кислоты (Chemapol, Чехия). О скорости окисления судили по накоплению ТБК-позитивных продуктов в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (Fluka, Швейцария). Оптическую плотность окрашенного продукта измеряли при длине волны 532 нм на спектрофотометре PD-303UV (APEL, Япония) в кювете с длиной оптического пути 10 мм. Активность веществ выражали в процентах по отношению к пробе без соединения.

Вещества тестировали в дозе 10 мкмоль/л, для анализа зависимости «доза-эффект» и расчета показателя IC₅₀ (полумаксимальной концентрации ингибирования) вещества изучали в диапазоне концентраций от 0,1 до 10 мкмоль/л. В качестве веществ сравнения использовали тролокс (Sigma, США) и мексидол (ООО «Фармасофт», Россия), вводимый в пробы в аналогичных концентрациях. Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллиса с посттестом Данна и метода регрессионного анализа для оценки зависимости «доза-эффект» и расчета параметра IC₅₀ в программе GraphPad Prism 6.0.

]

Примечания:

^# - статистически значимо по отношению к тролоксу (р≤0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постестом Данна); * - данные для концентрации препарата 1 мкмоль/л

Результаты исследования антиоксидантной активности на модели аскорбатзависимого ПОЛ (таблица 1) свидетельствуют о том, что все исследованные соединения I в скрининге вой концентрации 10 мкмоль/л значительно ингибируют процесс аскорбатзависимого ПОЛ, достоверно превышая по эффективности вещество сравнения тролокс более чем на 40%, а мексидол - на 80%.

При понижении конечной концентрации соединений до 1 мкмоль/л высокая антиоксидантная активность сохраняется только у двух изученных соединений - (Iа) и (Iг).

По показателю IC₅₀ на модели аскорбатзависимого ПОЛ наиболее эффективными являются соединения (Iа) и (Iг), которые превосходят тролокс в 95,3 и 50,3 раза, а мексидол в 2526,3 и 1333,3 раза соответственно (таблица 2).

Пример 8. Изучение антирадикальных свойств соединений

Антирадикальную активность исследовали на модели окисления 2,2'-азино-бис-(3-этилбензтиазолин-6-сульфоновой кислоты) (ABTS) [33]. Реакционная среда общим объемом 3 мл содержала 0,1 мг гемоглобина (Hb) и 0,1 мг ABTS⋅ (Sigma, США) в фосфатном буфере (рН 6,8). Инициирование окисления ABTS⋅ осуществляли введением раствора H₂O₂ (0,612 мМ) в фосфатном буфере. Оптическую плотность измеряли при длине волны 734 нм в течение 30 мин с интервалом в 5 мин на спектрофотометре PD-303UV (APEL, Япония) в кювете с длиной оптического пути 10 мм. Активность веществ выражали в процентах по отношению к пробе без соединения на 10 мин реакции. Вещества тестировали в дозе 10 мкмоль/л, для анализа зависимости «доза-эффект» и расчета показателя IC₅₀ вещества изучали в диапазоне концентраций от 10 до 100 мкмоль/л. В качестве вещества сравнения использовали тролокс (Sigma, США), вводимый в пробы в аналогичных концентрациях. Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллиса с посттестом Данна и метода регрессионного анализа для оценки зависимости «доза-эффект» и расчета параметра IC₅₀ в программе GraphPad Prism 6.0.

Примечания:

^# - статистически значимо по отношению к тролоксу (р≤0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постестом Данна)

В результате изучения антирадикальной активности в тесте с ABTS⋅ в высоких концентрациях в пробе (50 мкмоль и 100 мкмоль/л) исследуемые вещества 1а и 1 г и вещество сравнения значительно ингибировали реакцию окисления ABTS. При снижении концентрации до 10 мкмоль/л вещества также оказали выраженное антирадикальное действие. Для сравнительного анализа влияния веществ на процесс окисления радикала ABTS⋅ были взяты показатели процента ингибирования процесса окисления на 10-й минуте реакции в концентрации 10 мкмоль/л для каждого соединения (таблица 3). По данному показателю вещество 1а превосходило тролокс на 98%, а вещество 1г - на 94%.

Пример 9. Изучение антирадикальных свойств соединений

В данном примере антирадикальную активность соединений исследовали на модели образования свободных радикалов в системе Hb-Н₂О₂-люминол с помощью измерения кинетики ее хемилюминесценции (ХЛ) [34], которую регистрировали при 37°С в течение 10 мин на хемилюминометре Lum-100 (ООО «ДИСофт», Россия). Реакционная среда общим объемом 1 мл содержала 0,01 мг Hb и 1 мкмоль/л люминола (Serva, Германия) в фосфатном буфере (50 мМ KH₂PO₄, 100 мкМ ЭДТА, рН 7,4). Инициирование СРО люминола осуществляли введением 0,025% раствора H₂O₂ в фосфатном буфере. В состав буфера добавляли ЭДТА, чтобы исключить разложение Н₂О₂ тяжелыми металлами, присутствующими в следовых количествах в воде и химических реактивах. Для всех полученных кинетических кривых ХЛ рассчитывали интеграл под кинетической кривой за время, равное 10 мин. Активность веществ выражали в процентах по отношению к «контрольной кинетике» ХЛ модельной системы без добавления исследуемых соединений. Вещества тестировали в дозе 1 мкмоль/л, для анализа зависимости «доза-эффект» и расчета показателя IC₅₀ вещества изучали в диапазоне концентраций от 0,1 до 10 мкмоль/л. В качестве вещества сравнения использовали тролокс (Sigma, США), вводимый в пробы в аналогичных концентрациях. Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметрического критерия Краскела-Уоллиса с посттестом Данна и метода регрессионного анализа для оценки зависимости «доза-эффект» и расчета параметра IC₅₀ в программе GraphPad Prism 6.0.

Примечания:

^# - статистически значимо по отношению к тролоксу (р≤0,05, критерий Краскела-Уоллиса с постестом Данна)

Изучаемые вещества и вещество сравнения тролокс на модели Hb-Н₂О₂-люминол-зависимой ХЛ обладают способностью к перехвату активных форм кислорода и радикалов люминола, образующихся в реакционной системе. Однако у соединений 1а и 1г данные свойства оказались более выраженными, что подтверждается также показателями IC₅₀ (таблица 4).

Таким образом, предлагаемые соединения проявили высокую антиоксидантную и антирадикальную активность, превышающую активность широко известного препарата мексидола и вещества сравнения тролокса.

Список литературы

1. Зенков H.К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс. М.: Наука, 2001. 342 с.

2. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях. М., 2001. 78 с.

3. Kinnula V.L., Crapo J.D. Superoxide dismutases in malignant cells and human tumors // Free Radic. Biol. Med. 2004. Vol. 36, №6. P. 718-744.

4. Upston J.M., Kritharides L., Stocker R. The role of vitamin E in atherosclerosis // Prog. Lipid Res. 2003. Vol. 42, №5. P. 405-422.

5. Поздняков O.M., Клименко Е.Д., Кобозева Л.П. и др. Коррекция синтетическими антиоксидантами нарушений в регуляторной и микроциркуляторной системах на ранних стадиях экспериментального атеросклероза // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1993. №3. С. 242-244.

6. Голиков А.П., Бойцов С.А., Михин В.П., Полумисков В.Ю. Свободнорадикальное окисление и сердечно-сосудистая патология // Лечащий врач. 2003. №4. С. 70-73.

7. Singh U., Jialal I. Oxidative stress and atherosclerosis // Pathophysiology. 2006. Vol. 13, №3. P. 129-142.

8. Guidi I., Galimberti D., Lonati S., et al. Oxidative imbalance in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease // Neurobiol. Aging. 2006. Vol. 27, №2. P. 262-269.

9. Smith M.A., Rottkamp C.A., Nunomura A., et al. Oxidative stress in Alzheimer's disease // Biochim. Biophys. Acta. 2000. Vol. 1502, №1. P. 139-144.

10. Arteel G.E. Oxidants and antioxidants in alcohol induced liver disease // Gastroenterol. 2003. Vol. 124, №3. P. 778-790.

11. Young I.S., Woodside J.V. Antioxidants in health and disease // J. Clin. Pathol. 2001. Vol. 54, №3. P. 176-186.

12. Sindhi V., Gupta V., Sharma K., et al. Potential applications of antioxidants - a review // J. Pharm. Res. 2013. Vol. 7, №9. P. 828-835.

13. Воронина Т.А. Антиоксидант мексидол. Основные нейропсихотропные эффекты и механизм действия. Психофармакология и биологическая наркология. 2001. Т. 1, №1. С. 2-12.

14. Воронина Т.А. Отечественный препарат нового поколения Мексидол (основные эффекты, механизм действия, применение), М., 2005, 20 с.

15. Косолапов, В.А. Антиоксидантные средства: стратегия отбора, перспективы применения: Дисс… д-ра мед. наук, Волгоград, 2005. - 303 с.

16. Satoh K, Kadofuku Т, Sakagami Н. Effect of Trolox, a synthetic analog of alpha-tocopherol, on cytotoxicity induced by UV irradiation and antioxidants. Anticancer Res. 1997; 17: 2459-63.

17. Косолапов B.A., Ельцова Л.В., Спасов A.A., Анисимова В.А. Антиоксидантные свойства производного пирролобензимидазола - соединения РУ-792 - в эксперименте // Бюл. эксперим. биол. и мед. 2013. Т. 155, №4. С. 453-456.

18. Анисимова В.А., Спасов А.А., Косолапов В.А. и др. Синтез и фармакологическая активность дигидрохлоридов 3-(2,2,2-трихлор-1-гидроксиэтил)имидазо[1,2-а]бензимидазола // Хим.-фарм. журн. 2009. Т. 43, №9. С. 9-12.

19. Jain Z.J., Gide P.S., Kankate R.S. Biphenyls and their derivatives as synthetically and pharmacologically important aromatic structural moieties // Arab. J. Chem. 2013. Available online 27 July 2013. doi:10.1016/j.arabjc.2013.07.035.

20. Severinsen R., Bourne G.T., Tran T.T., et al. Library of biphenyl privileged substructures using a safety-catch linker approach // J. Comb. Chem. 2008. Vol. 10, №4. P. 557-566.

21. Rikhi M., Bharadwaj D.K., Bhatnagar S. In vitro antioxidant activity of biphenyl-2,6-diethanone derivatives. Int. J. ChemTech. Res. 2015. Vol. 8, №12. P. 552-558.

22. Kim J., Kim H., Park S.B. Privileged structures: efficient chemical "navigators" toward unexplored biologically relevant chemical spaces // J. Am. Chem. Soc. 2014. Vol. 136, №42. P. 14629-14638.

23. B.A. Анисимова, В.И. Минкин, В.И. Петров, А.А. Спасов и др.; Патент РФ №2395282, МПК А61К 31/4184, 2010 г.

24. В.А Анисимова, А.А. Спасов, О.Ю. Гречко и др.; Патент РФ №2412187, МПК С 07487/04, 2011 г.

25. А.А. Спасов, В. А. Анисимова, П.М. Васильев и др.; Патент РФ №2413512, МПК А61К 31/4188, 2009 г.

26. В.А. Анисимова, А.А. Спасов, Черников М.В, В.И. Петров, В.И. Минкин; Патент РФ 2285006, МПК С 07487/04, 2010 г.

27. В.А. Анисимов., А.А Спасов, В.А. Косолапов и др. // Хим.-фарм. журн. 2006. Т. 40, №10.С. 3-10.

28. В.К. Верещагин, А.А. Спасов, В.А. Анисимова, И.Д. Сеньчуков. Пат. РФ №2238938, C07D 235/04, А61К 31/4184, А61Р 39/02, 2004.

29. В.А. Анисимова, В.А. Косолапов, В.И. Минкин и др. Патент РФ №2391979, А61K 31/4188, А61Р 39/00, 2010.

30. В.А. Анисимова, И.А. Трегубова, Минкин В.И. и др. Патент РФ №2462245, А61K 31/4188, А61Р 7/06, 2012 г.

31. Анисимова В. А., Спасов А. А., Толпыгин И.Е. и др. // Хим.-фарм. журн. 2010. Т. 44, №7. С. 7-13.

32. Ланкин В.З., Гуревич С.М., Бурлакова Е.Б. Изучение аскорбатзависимого перекисного окисления липидов тканей при помощи теста с 2-тиобарбитуровой кислотой // Труды московского общества испытателей природы. М. 1975. Т. 52. С. 73-78.

33. Rice-Evans С, Miller N.J. Total antioxidant status in plasma and body fluids // Methods in enzymology. 1994. Vol. 234, Part D. P. 278-293.

34. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Любицкий О.Б., Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А. Ингибирование сывороточными антиоксидантами окисления люминола в присутствии гемоглобина и пероксида водорода // Вопросы медицинской химии. 1997. Т. 43, №2. С. 87-93.