Изучение анальгетической, жаропонижающей и антиэкссудативной активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бочев Александр Владимирович

• Бочев Александр Владимирович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Бочев Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные представления об этиологии, патогенезе и распространенности воспалительных заболеваний

1.2 Фармакотерапия воспалительных заболеваний

1.2.1 Симптоматические лекарственные средства анальгетического действия

1.2.2 Симптоматические лекарственные средства жаропонижающего действия

1.2.3 Симптоматические лекарственные средства антиэкссудативного действия

1.3 Особенности синтеза, химической структуры и фармакологического действия 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы исследования

2.2 Методы исследования

2.2.1 Изучение анальгетической активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, в тестах орофациальной тригеминальной боли, тепловой иммерсии хвоста и горячей пластины

2.2.2 Исследование жаропонижающей активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели дрожжевой лихорадки

2.2.3 Оценка антиэкссудативной активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели «острый формалиновый отек»

2.2.4 Прогнозирование параметров ADMET для изучаемых 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, in silico

2.2.5 Изучение острой пероральной токсичности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, in silico

2.2.6 Исследование эмбриотоксического, фетотоксического и тератогенного эффектов 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цинаотиоацетамида

2.2.7 Биохимические методы

2.2.8 Статистические методы

3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Исследование анальгетической активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, в тестах орофациальной тригеминальной боли, тепловой иммерсии хвоста и горячей пластины

3.2 Динамика жаропонижающей активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели дрожжевой лихорадки

3.3 Изучение антиэкссудативной активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели «острый формалиновый отек»

3.4 Предикторный анализ 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, in silico

3.5 Исследование безопасности применения 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида

3.5.1 Изучение острой пероральной токсичности

3.5.2 Оценка эмбриотоксического, фетотоксического и тератогенного действия110

4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение анальгетической, жаропонижающей и антиэкссудативной активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида»

Актуальность темы исследования

В настоящее время воспалительные заболевания включают в себя широкий спектр состояний, характеризующихся хроническим или острым воспалением, что является серьезной проблемой глобального здравоохранения и затрагивает миллионы людей во всем мире [71]. Воспалительные процессы могут проявляться в различных формах, включая аутоиммунные расстройства, воспалительные заболевания суставов, желудочно-кишечные заболевания, кожные заболевания и респираторные заболевания [29]. К таким патологиям относят ревматоидный артрит (РА), воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) (например, болезнь Крона и язвенный колит), псориаз и астму, среди прочих. Ревматоидный артрит поражает примерно 1% населения земного шара. Это означает, что более 14 миллионов человек во всем мире страдают от РА. Остеоартрит, в свою очередь, является наиболее распространенной формой артрита, поражающей примерно 7% населения земного шара — это более 500 миллионов человек во всем мире [4, 80, 82].

Воспалительные заболевания возникают, когда иммунная система организма ошибочно атакует свои собственные ткани, что приводит к длительному воспалению, вызывающему боль, отек, гипертермию и повреждение тканей [80, 103]. Эффективное лечение этих заболеваний, как правило, предполагает использование противовоспалительных препаратов, направленных на уменьшение воспаления, облегчение симптомов и предотвращение нежелательных проявлений [7, 29]. Однако лечение этих заболеваний является сложным процессом, поскольку при фармакотерапии необходимо также минимизировать побочные эффекты и риск долгосрочных осложнений [28, 41].

К современным методам лечения воспалительных заболеваний относят применение лекарственных препаратов различных фармакологических групп. Например, нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), такие как ибупрофен, напроксен, диклофенак, ингибируя фермент циклооксигеназу (ЦОГ),

снижают выработку простагландинов, которые вызывают воспаление и боль. Данная группа лекарств широко используется при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит, остеоартрит и других воспалительных процессах.

Механизм действия кортикостероидов (преднизолон, дексаметазон, гидрокортизон), препаратов, уменьшающих воспаление, связан с подавлением иммунного ответа и ингибированием выработки провоспалительных цитокинов. Глюкокортикостероиды высокоэффективны при лечении тяжелых воспалительных процессов при таких заболеваниях, как СКВ, РА и ВЗК. В то же время, их продолжительное применение может привести к значительным побочным эффектам, включая увеличение веса, диабет, остеопороз и повышенный риск инфекций [76, 93]. Кроме названных фармакологических групп, существует и продолжает расти огромное количество лекарственных препаратов для устранения симптомов и лечения воспалительных заболеваний.

Несмотря на доступность многих противовоспалительных препаратов, все еще существует ряд серьезных проблем, которые подчеркивают необходимость разработки новых и более эффективных методов лечения. Многие современные методы лечения не являются полностью эффективными, особенно у пациентов с тяжелыми или резистентными формами воспалительных заболеваний. Например, у 30-40% пациентов с ревматоидным артритом не удается добиться адекватного контроля заболевания с помощью существующих лекарств или биологических препаратов [82]. Аналогичным образом, у значительной части пациентов с ВЗК со временем развивается резистентность к биологическим препаратам, таким как ингибиторы ФНО [95]. Однако, важно отметить, что НПВП и кортикостероиды очень эффективны для кратковременного облегчения, но при длительном применении сопряжены с серьезными рисками. Хронический прием НПВП может привести к желудочно-кишечным язвам, сердечно-сосудистым заболеваниям и повреждению почек [7, 55, 76]. Кортикостероиды, несмотря на свою эффективность, вызывают нарушения обмена веществ, потерю костной массы и повышенную восприимчивость к инфекциям. Необходимы новые препараты с

лучшими показателями безопасности и меньшим количеством побочных эффектов, особенно для пациентов, которым требуется пожизненное лечение [93].

Биологические методы лечения и ингибиторы JAK (янус-киназы) сопряжены со значительным риском серьезных инфекций, включая туберкулез, бактериальные инфекции и грибковые заболевания, поскольку они подавляют иммунную систему. В свою очередь, растет потребность в методах лечения, которые могут эффективно снижать воспаление без ущерба для иммунной функции, поскольку пациенты подвергаются высокому риску оппортунистических инфекций [80].

Современные методы лечения воспалительных заболеваний часто являются "универсальными", но механизмы, лежащие в основе воспаления, у разных людей сильно различаются. Разработка персонализированной или точной медицины, нацеленной на конкретные молекулярные пути у отдельных пациентов, может привести к более эффективному и безопасному лечению. Достижения в области геномики, протеомики и исследований биомаркеров могут помочь выявить пациентов, которым конкретные методы лечения принесут наибольшую пользу, сводя к минимуму методы проб и ошибок и улучшая результаты в создании безопасных и эффективных противовоспалительных препаратов [8, 29, 76].

Воспаление - это сложный процесс, в котором задействовано множество механизмов. В то время как биологические препараты воздействуют на специфические цитокины (например, TNF-a, IL-6), необходимы новые препараты для воздействия на другие медиаторы воспаления, которые могут способствовать развитию заболеваний. В настоящее время изучаются новые механизмы, в том числе инфламмасомы NLRP3, являющиеся ключевым фактором воспаления при таких заболеваниях, как подагра и атеросклероз. Кроме того, разрабатываются препараты, воздействующие на рецепторы TRPV1 и P2X7, участвующие в передаче сигналов боли и воспаления и CGRP (пептид, связанный с геном кальцитонина), являющийся биомишенью препаратов для профилактики мигрени (например, эренумаб) [56, 76].

Хроническая боль часто ассоциируется с воспалительными заболеваниями, однако современные методы лечения воспалительных заболеваний не всегда

позволяют эффективно справиться с болью. Существует постоянная потребность в разработке лекарств, которые не только уменьшают воспаление, но и воздействуют на механизмы хронической боли, не полагаясь на опиоиды, которые могут вызвать психический и физический виды зависимости [1, 46, 114].

Наряду с противовоспалительными средствами, разработка и применение жаропонижающих препаратов является актуальной проблемой в медицинской практике. Лихорадка, характеризующаяся повышенной температурой тела, является распространенным симптомом различных сопутствующих заболеваний, таких как инфекции, воспалительные процессы и некоторые злокачественные новообразования [27]. Грипп и ОРВИ являются наиболее распространенными инфекционными респираторными заболеваниями и, как правило, сопровождаются лихорадкой. Каждый год от этого страдают миллионы людей по всему миру [34].

Длительный прием иммуносупрессивных противовоспалительных препаратов может привести к увеличению числа инфекций. Поскольку устойчивость к антибиотикам становится все более серьезной глобальной угрозой, пациенты с ослабленным иммунитетом, получающие противовоспалительные препараты, могут подвергаться большему риску заражения инфекциями, которые труднее поддаются лечению. Крайне необходимы более безопасные противовоспалительные средства, которые уменьшают подавление иммунитета и снижают риск заражения [142, 150].

Сущность вышеизложенного сводится к тому, что на сегодняшний день существует потребность в получении и изучении новых эффективных и безопасных лекарственных препаратов, обладающих противовоспалительным, анальгетическим и жаропонижающим эффектами.

Степень разработанности темы

В настоящее время ведутся научные разработки в направлении поиска высокоэффективных и безопасных анальгетических, противовоспалительных и жаропонижающих средств различного химического строения. Основные направления фармакокоррекции патогенетических механизмов воспаления и боли

могут включать ингибирование ряда ферментов (фосфолипаза A2 (sPLA2), циклооксигеназа-2 (PTGS2), арахидонат-5-липоксигеназа (ALOX5)). Также биомишенями для противовоспалительных препаратов могут служить фосфодиэстеразы (PDE10A, PDE1A), тирозин-протеинкиназы (JAK1, JAK2, JAK3, TNK2) и аденозиновые (A1 и A2) рецепторы [22, 56, 76].

Разработка новых, более эффективных противовоспалительных препаратов весьма актуальна из-за ограничений существующих методов лечения. Некоторые новые стратегии и направления на будущее включают в себя низкомолекулярные ингибиторы. В настоящее время разрабатываются ингибиторы киназ (например, ингибиторы JAK, SYK), которые блокируют специфические пути, участвующие в активации иммунной системы при воспалении. Эти небольшие молекулы могут стать альтернативой биологическим препаратам для перорального применения и снизить риск серьезных инфекций [80, 103, 104]. Разрабатываются новые поколения биологических препаратов, нацеленных на более специфические цитокины или пути, участвующие в воспалении, такие как ингибиторы IL-17 при псориазе и ингибиторы IL-23 при болезни Крона, а также биоаналоги -экономически эффективные альтернативы существующим биологическим препаратам, чтобы сделать эти методы лечения более доступными. В добавок, набирает популярность генная терапия и методы лечения на основе РНК. Технологии генной терапии и РНК-интерференции (RNAi) позволяют подавлять специфические гены, участвующие в воспалительной реакции. Эти методы лечения потенциально могут предложить долгосрочные решения или даже излечить некоторые хронические воспалительные заболевания, изменяя поведение иммунной системы на генетическом уровне [123, 158].

Новые исследования показывают, что микробиом кишечника играет решающую роль в регуляции воспаления, особенно при таких заболеваниях, как ВЗК. Пробиотики, пребиотики и трансплантаты фекальной микробиоты (ТФМ) изучаются в качестве потенциальных методов лечения, которые модулируют иммунную систему и снимают воспаление в кишечнике.

В области нанотехнологий разрабатываются наночастицы для доставки противовоспалительных препаратов непосредственно к воспаленным тканям, снижая системное воздействие и сводя к минимуму побочные эффекты. Эти "умные лекарства" могут высвобождать свою терапевтическую нагрузку только в ответ на сигналы воспаления, повышая эффективность и безопасность [95].

Разработка новых и эффективных противовоспалительных препаратов остается актуальной из-за ограничений существующих методов лечения, растущей распространенности хронических воспалительных заболеваний и необходимости более целенаправленного и безопасного лечения. Новые технологии, такие как биопрепараты, низкомолекулярные ингибиторы, генная терапия и методы лечения на основе микробиома, открывают большие перспективы для удовлетворения потребностей в лечении воспалительных заболеваний, вселяя надежду на лучшее ведение болезни и улучшение качества жизни пациентов.

По данным литературы, удобным полифункциональным реагентом для получения азот- и серосодержащих гетероциклических соединений служит а-цианотиоацетамид (CAS Number: 7357-70-2) [42, 73]. Из него могут быть получены разнообразные структурные аналоги естественных молекул. Именно среди них найдены биологически активные соединения, востребованные в медицине и фармации. Несмотря, на значительное число работ по применению цианотиоацетамида и его производных в синтезе азотсодержащих гетероциклов, его суммарный потенциал биологической активности полностью не раскрыт. Продукты реакций синтеза различных соединений, производных цианотиоацетамида широко исследуются на различные виды фармакологической активности и используются в качестве полупродуктов при получении других гетероциклических систем с реальной и потенциальной биологической активностью [17, 36-39].

Небольшое число научных работ и литературных данных, связанных с синтезом и экспериментальными исследованиями 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, свидетельствует о перспективности дальнейшего изучения данного реагента.

Цель исследования

Изучить анальгетическую, жаропонижающую и антиэкссудативную активности оригинальных 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, in silico и in vivo с установлением их острой пероральной токсичности, а также влияния на эмбрион и плод.

Задачи исследования

1. Провести виртуальный биоскрининг 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на предмет поиска биомишеней для реализации предполагаемых фармакодинамических эффектов.

2. Исследовать анальгетическую активность 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, в тестах орофациальной тригеминальной боли, тепловой иммерсии хвоста и в тесте горячей пластины.

3. Оценить антипиретическую активность 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели гипертермической реакции у крыс, спровоцированной введением взвеси пекарских дрожжей.

4. Изучить антиэкссудативную активность 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели острого формалинового отека.

5. Определить острую пероральную токсичность отдельных образцов производных 3-циано-1,4-дигидропиридинов.

6. Спрогнозировать показатели токсичности, проведя предикторный анализ образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов in silico и исследовать показатели фетотоксичности, тератогенности, эмбриотоксичности в эксперименте in vivo.

Научная новизна исследования

По результатам реализованных доклинических исследований на лабораторных животных были определены вещества, проявляющие анальгетическую, антиэкссудативную и жаропонижающую активности в ряду

оригинальных соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида.

Наиболее перспективным анальгетическим средством среди исследуемых соединений является образец mar-021 (этил 4-(5-циано-6-((2-((2-этил-6-метилфенил)амино)-2-оксоэтил)тио)-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат). Данный образец превосходит по эффективности лекарственный препарат - мефенаминовую кислоту. Анальгетическую активность, сравнимую с таковой от применения препарата сравнения, проявили 3-циано-1,4-дигидропиридины с шифрами mar-003 (этил 4-(6-((2-(4-хлорофенил)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат и mar-013 (этил 4-(6-((2-((5-хлоро-2-метоксифенил)амино)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо) бензоат).

Максимально выраженной жаропонижающей активностью обладает соединение mar-003 (этил 4-(6-((2-(4-хлорофенил)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат), превосходящей таковую у парацетамола.

Лидерами в эксперименте на наличие в спектре противовоспалительной и антиэкссудативной активности являются образцы mar-137 (этил 4-(5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-6-((2-оксо-2-(п-толил)этил)тио)-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат) и mar-003 (этил 4-(6-((2-(4-хлорофенил)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат).

Пять исследуемых 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида с лабораторными шифрами mar-137, mar-003, mar-013, mar-019 и mar-021 относятся к малотоксичным соединениям (5 класс токсичности) и не вызывает гибели подопытных крыс в дозировке 2000 мг/кг.

Экспериментальные образцы 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, не обладают эмбриотоксическим, фетотоксическим и тератогенным эффектами.

Теоретическая и практическая значимость

Результаты настоящей экспериментальной работы, имеющие практическую и теоретическую ценность, определили очевидную перспективность поиска соединений, обладающих антиэкссудативным, анальгетическим, жаропонижающим эффектами с низкой токсичностью и высоким профилем безопасности, в ряду частично гидрированных пиридинов, производных цианотиоацетамида.

Также результаты настоящей научно-исследовательской работы являются веской причиной для продолжения и расширения экспериментального изучения фармакологических свойств (противовоспалительных, анальгезирующих и жаропонижающих) 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных

цианотиоацетамида, общей целью которых станет создание новых эффективных и безопасных лекарственных средств.

Методология и методы исследования

Доклинические исследования были реализованы на базе кафедр фундаментальной и клинической фармакологии, фармацевтической химии и фармакогнозии, ФГБОУ ВО «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки» Минздрава России.

Экспериментальные исследования осуществлялись на белых беспородных крысах репродуктивного возраста обоего пола массой 180-280 г, руководствуясь общепринятыми этическими нормами работы с экспериментальными животными. Настоящий эксперимент проводился в соответствии с принципами Хельсинской декларации, с учетом изменений, внесенных 64-й Генеральной Ассамблеей Всемирной медицинской ассоциации (Форталеза, Бразилия, октябрь 2013), правилами надлежащей лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (Приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23 августа 2010 г. №708н), а также правилами и Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях

(1997), в соответствии с положениями Директивы 2010/63/EU Европейского Парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 года по охране животных, используемых в научных целях (Статья 27) и рекомендациями «Руководства по содержанию и использованию лабораторных животных» («Guide for the Care and Use of Laboratory Animals». National Academy Press. USA. 2011) [57, 98].

Методология работы составлена в соответствии с задачами научного исследования. Диссертационная экспериментальная работа проведена с использованием необходимого количества биологических моделей, современного оборудования и с применением методов (экспериментальных, органометрических, методов виртуального моделирования и статистических методов обработки данных), соответствующих поставленным задачам.

Внедрение результатов научного исследования

Полученные в ходе экспериментального изучения анальгетических, жаропонижающих и антиэкссудативных свойств 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, результаты нашли свое применение в учебно-методической и научно-исследовательской деятельности кафедры фармакологии и клинической фармакологии ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»; кафедр фармацевтической химии и фармакогнозии, технологии лекарств, организации и экономики фармации, фундаментальной и клинической фармакологии ФГБОУ ВО «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки» Минздрава России.

Положения, выносимые на защиту

1. В ряду изучаемых оригинальных соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, образец mar-137 (этил 4-(5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-6-((2-оксо-2-(п-толил)этил)тио)-1,4-

дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат) обладает анальгетическими свойствами, которые превосходят таковые у мефенаминовой кислоты.

2. Соединение mar-003 (этил 4-(6-((2-(4-хлорофенил)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат), обладает жаропонижающим действием, превосходящим по продолжительности препарат сравнения парацетамол.

3. Образцы mar-137 (этил 4-(5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-6-((2-оксо-2-(п-толил)этил)тио)-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат), и mar-003 (этил 4-(6-((2-(4-хлорофенил)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3 -карбоксамидо)бензоат), проявляют антиэкссудативную активность, превосходящую по эффективности ибупрофен. Образцы с лабораторными шифрами mar-013 (этил 4-(6-((2-((5-хлоро-2-метоксифенил)амино)-2-оксоэтил)тио)-5-циано-4-(фуран-2-ил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат) и mar-019 (этил 4-(5-циано-4-(фуран-2-ил)-6-((((2-метоксифенил)карбамоил)тио)метил)-2-метил-1,4-дигидропиридин-3-карбоксамидо)бензоат) обладают выраженным противовоспалительным действием.

4. Пять опытных образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, с шифрами mar-137, mar-003, mar-013, mar-019 и mar-021

относятся к малотоксичным соединениям (5 класс токсичности).

Степень достоверности и апробация работы

В рамках диссертационного исследования были использованы современные методы и технологии выполнения экспериментальных работ, высокотехнологичное оборудование, инновационные методы виртуального моделирования, был получен достаточный объем статистически обработанных данных с использованием параметрических и непараметрических способов обработки.

Результаты и основные положения настоящей диссертации были представлены и обсуждены на научных мероприятиях: IX Международном

Молодежном Медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения-2022» (Санкт-Петербург, 2022); XVIII Международной (XXVII Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2023); 77-й Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Николая Петровича Пампутиса «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2023); VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия: достижения и перспективы» (Ростов-на-Дону, 2023); Всероссийском научном форуме с международным участием, посвященном 300-летию Российской академии наук «Неделя молодежной науки - 2024» (Тюмень, 2024); ХХ международном Бурденковском научном конгрессе (Воронеж, 2024); Всероссийском инновационном форуме с международным участием, посвященном 60-летию Института фармации Тюменского государственного медицинского университета «Фармация: шаг в будущее» (Тюмень, 2024); конференции, посвященной 45-летию фармацевтического факультета ФБОУ ВО КемГМУ Минздрава России «Актуальные проблемы и перспективы фармацевтической науки и практики» (Кемерово, 2024); VIII международном медицинском форуме Донбасса «НАУКА ПОБЕЖДАТЬ... БОЛЕЗНЬ» (Донецк, 2024); Всероссийской научно-практической конференции «Менделеевские чтения» (Пермь, 2024).

Публикации

В ходе выполнения научно-исследовательской работы автором было опубликовано в научной периодике 14 печатных работ, 4 из которых нашли свое отражение в изданиях, являющихся ведущими рецензируемыми научными журналами, включёнными Высшей аттестационной комиссией России в список изданий, которые рекомендованы для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание учёной степени кандидата и доктора наук, 1 из них индексируется в международных базах данных CA(core), PubMed, Scopus.

Личное участие автора в получении результатов

Автором лично был проведен анализ зарубежных и отечественных научных источников относительно вопросов эффективности и безопасности применения НПВС в современной клинической практике, разработан дизайн исследования, проведена серия экспериментальных исследований, позволяющая оценить анальгетическую, антиэкссудативную, жаропонижающую фармакологическую активности, а также острую токсичность, эмбриотоксичность и тератогенность исследуемых оригинальных соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида.

Автор осуществлял анализ полученных данных, их интерпретацию, статистическую обработку и формулировку выводов. Печатные публикации по результатам диссертационной работы подготовлены при активном участии автора (авторский вклад составляет 85%).

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа по структуре состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов исследования, заключение, выводы, список сокращений и условных обозначений, список литературы. В списке литературы было использовано 160 источников, в числе которых 49 иностранных. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста и содержит 20 таблиц и 30 рисунков.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные представления об этиологии, патогенезе и распространенности воспалительных заболеваний

Воспалительные заболевания включают в себя широкий спектр состояний, характеризующихся воспалением, которое является реакцией организма на вредные раздражители, такие как патогены, поврежденные клетки или раздражающие факторы [23, 71]. Эти заболевания включают аутоиммунные расстройства, хронические воспалительные состояния и острые воспалительные реакции. Распространенность воспалительных заболеваний значительна и растет во всем мире, что обусловлено такими факторами, как старение населения, изменения в окружающей среде и образе жизни. К числу наиболее распространенных воспалительных заболеваний относятся ревматоидный артрит, болезнь Крона, язвенный колит, псориаз, волчанка и воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) [29, 51, 82, 95].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бочев Александр Владимирович, 2025 год

/ / / /

I "дрожжевая лихорадка" ■ через 18 часов ■ Через 20 часов

Рисунок 18 - Диаграмма жаропонижающей активности парацетамола и исследуемых 3-циано-1,4-дигидропиридинов на поздних сроках эксперимента

В ходе эксперимента исследованы жаропонижающие свойства 5 новых соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида на модели «дрожжевой» лихорадки при внутрижелудочном введении. Проведенные исследования показали постепенное снижение ректальной температуры тела подопытных животных во всех экспериментальных группах.

Соединения с лабораторными шифрами mar-003 (ethyl 4-(6-((2-(4-cliloroplienyl)-2-oxoetliyl)tliio)-5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-metliyl-l,4-dihydropyridine-3-carboxamido)benzoate) и mar-137 (ethyl 4-(5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-6-((2-oxo-2-(p-tolyl)ethyl)thio)-1,4-dihydropyridine-3-carboxamido)benzoate) являются

лидерами по антипиретической активности и превосходят по этому показателю препарат сравнения парацетамол на ранних этапах наблюдения. Препараты 3-циано-1,4-дигидропиридинов с шифрами mar-019 (ethyl 4-(5-cyano-4-(furan-2-yl)-6-((((2-methoxyphenyl)carbamoyl)thio)methyl)-2-m ethyl-1,4-dihydropyridine-3 -carboxamido)benzoate), mar-021 (ethyl 4-(5-cyano-6-((2-((2-ethyl-6-methylphenyl)amino)-2-oxoethyl)thio)-4-(furan-2-yl)-2-methyl-l,4-dihydropyridine-3-carboxamido)benzoate) и mar-013 (ethyl 4-(6-((2-((5-chloro-2-methoxyphenyl)amino)-2-oxoethyl)thio)-5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-l,4-dihydropyridine-3-

carboxamido)benzoate) также эффективны при купировании лихорадки, однако обладают меньшей активностью по сравнению с парацетамолом.

Результаты исследования жаропонижающих свойств исследуемых 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, представлены в публикации [27].

3.3 Изучение антиэкссудативной активности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, на модели «острый формалиновый отек»

Воспаление и экссудация являются универсальными реакциями организма в ответ на различные повреждающие факторы, такие как травма или инфекция. Эти патологические процессы лежат в основе большинства острых и хронических заболеваний и требуют фармакокоррекции, так как хроническое воспаление может привести к повреждению тканей, что способствует развитию многочисленных заболеваний. Для уменьшения накопления жидкости и других веществ в тканях, а также для уменьшения воспалительной реакции используют антиэкссудативные лекарственные препараты. Фармакологическое действие данной группы заключается в их способности уменьшать образование и выделение экссудата, который представляет собой жидкость, содержащую белки, воспалительные клетки и другие вещества, которые накапливаются в тканях во время воспаления

[23].

Некоторые обычно используемые антиэкссудативные препараты включают нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), глюкокортикоиды и растительный препарат колхицин. НПВП являются одним из наиболее часто используемых препаратов в мире.

В целом, антиэкссудативный эффект лекарств является важным механизмом уменьшения повреждения тканей и содействия заживлению во время воспаления.

Разработка новых эффективных противовоспалительных препаратов с безопасным профилем является областью активных исследований, и существует несколько перспектив для дальнейших исследований в этой области. Одним из

направлений химического синтеза для разработки противовоспалительных препаратов является целенаправленное получение соединений, производных цианотиоацетамида, потенциально обладающих антиэкссудативным эффектом.

В ходе доклинического исследования антиэкссудативной эффективности новых соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, выявлено, что субплантарное введение альгогена (2 % раствора формалина) приводит к образованию выраженного отека конечности, о чем свидетельствует увеличение ее обхвата.

Для животных интактной группы характерно практически полное отсутствие разницы в размере правой и левой задних лапок. Что касается контрольной группы, обхват правой конечности через 24 часа после индукции отека в среднем увеличился на 44,3 % по сравнению с левой. Через 48 часов этот показатель составляет 36,1 %, а через 72 часа - 20,3 %.

Внутрижелудочное введение препаратов сравнения и исследуемых 3-циано-1,4-дигидропирдининов в различной степени снижает выраженность воспаления. Вводимый крысам группы сравнения нестероидный противовоспалительный препарат мелоксикам показал умеренную противовоспалительную активность. Через сутки после индукции отека установлено увеличение правой задней конечности на 26,96 %, а через 48 часов - на 22,52 %. Ибупрофен и метамизол натрия продемонстрировали аналогичную активность и на раннем, и на более позднем этапах наблюдения. Спустя 24 часа их показатели разницы составили 29,6 и 31,98 %, а через 48-часовой интервал - 26,32 и 25,25 % соответственно.

Лабораторные образцы 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производные цианотиоацетамида, введенные внутригастрально в дозе 5 мг/кг за 1,5 часа до моделирования «формалинового отека» в различной степени способствовали уменьшению отечности инъецированной конечности. Результаты статистической обработки данных на всех этапах эксперимента для препаратов сравнения и исследуемых соединений представлены в таблицах 7, 8, 9.

Лидерами среди соединений у опытных групп являются лабораторные образцы с шифрами mar-137 и mar-003.

Группа животных Обхват конечности, см Разность, 5

левой правой см %

Интактная a = 2,97; о = 0,072; о2= 0,005; V = 2,54 a = 2,96; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,48

Контрольная (формалиновый отек) a = 2,91; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,54 a = 4,20; о = 0,082 о2= 0,007; V = 1,94 1,29 44,3

Препараты сравнения

Мелоксикам a = 2,93; о = 0,087 о2= 0,015; V = 3,54 a = 3,72; о = 0,237 о2= 0,056; V = 6,68 0,79 26,96

Ибупрофен a = 3,04; о = 0,149 о2= 0,0223; V = 4,92 a = 3,94; о = 0,186 о2= 0,0348; V = 4,74 0,9 29,6

Метамизол натрия a = 2,97; о = 0,053 о2= 0,003; V = 1,85 a = 3,92; о = 0,052 о2= 0,003; V = 1,49 0,95 31,98

Исследуемые синтезированные соединения

таг-137 a = 2,83; о = 0,097 о2= 0,009; V = 3,43 a = 3,6; о = 0,141 о2= 0,02; V = 3,93 0,77 27,21

таг-013 a = 2,78; о = 0,120 о2= 0,0144; V = 4,32 a = 3,79; о = 0,183 о2= 0,0336; V = 4,84 1,01 36,33

таг-003 a = 2,84; о = 0,179 о2= 0,0323; V = 6,34 a = 3,75; о = 0,0867 о2= 0,0075; V = 2,31 0,91 32,04

таг-021 a = 2,85; о = 0,1 о2= 0,01; V = 3,51 a = 3,89; о = 0,183 о2= 0,0335; V = 4,71 1,04 36,49

таг-019 a = 2,83; о = 0,109 о2= 0,0119; V = 3,86 a = 3,79; о = 0,247 о2= 0,061; V = 6,53 0,96 33,92

Примечания: п=8, а - среднее арифметическое (время (с)); б2 - дисперсия; б -среднеквадратическое отклонение; V - коэффициент вариации (%)

Исследование показало, что соединение mar-137 проявляет антиэкссудативный эффект при наблюдении через 24 часа после индукции отека, сопоставимый с препаратом сравнения мелоксикамом, и превышает эффективность ибупрофена и метамизола натрия на 2,39 % и 4,77 %.

Группа животных Обхват конечности, см Разность, 5

левой правой см %

Интактная a = 2,97; о = 0,072; о2= 0,005; V = 2,54 a = 2,96; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,48

Контрольная (формалиновый отек) a = 2,91; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,54 a = 3,96; о = 0,052 о2= 0,003; V = 1,30 1,05 36,1

Препараты сравнения

Мелоксикам a = 2,93; о = 0,087 о2= 0,015; V = 3,54 a = 3,59; о = 0,053 о2= 0,004; V = 1,84 0,66 22,52

Ибупрофен a = 3,04; о = 0,149 о2= 0,0223; V = 4,92 a = 3,84; о = 0,239 о2= 0,0573; V = 6,24 0,8 26,32

Метамизол натрия a = 2,97; о = 0,053 о2= 0,003; V = 1,85 a = 3,72; о = 0,053 о2= 0,003; V = 1,67 0,75 25,25

Исследуемые синтезированные соединения

таг-137 a = 2,83; о = 0,097 о2= 0,009; V = 3,43 a = 3,46; о = 0,141 о2= 0,0198; V = 4,07 0,63 22,26

таг-013 a = 2,78; о = 0,120 о2= 0,0144; V = 4,32 a = 3,69; о = 0,226 о2= 0,051; V = 4,84 0,91 32,73

таг-003 a = 2,84; о = 0,179 о2= 0,0323; V = 6,34 a = 3,46; о = 0,193 о2= 0,037; V = 5,58 0,62 21,83

таг-021 a = 2,85; о = 0,1 о2= 0,01; V = 3,51 a = 3,89; о = 0,203 о2= 0,041; V = 5,21 1,04 36,49

таг-019 a = 2,83; о = 0,109 о2= 0,0119; V = 3,86 a = 3,75; о = 0,212 о2= 0,045; V = 5,66 0,92 32,5

Примечания: п=8, а - среднее арифметическое (время (с)); б2 - дисперсия; б -среднеквадратическое отклонение; V - коэффициент вариации (%)

При сравнении дигидропиридина с шифром таг-137 с зарегистрированными значениями у животных групп сравнения через 48 часов, наблюдается, что он снижает прирост объема отека на 4,06 % в сравнении с ибупрофеном и на 2,99 % в сравнении с показателями группы метамизола натрия.

Группа животных Обхват конечности, см Разность, 5

левой правой см %

Интактная a = 2,97; о = 0,072; о2= 0,005; V = 2,54 a = 2,96; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,48

Контрольная (формалиновый отек) a = 2,91; о = 0,074 о2= 0,005; V = 2,54 a = 3,65; о = 0,2 о2= 0,04; V = 5,48 0,74 19,16

Препараты сравнения

Мелоксикам a = 2,93; о = 0,087 о2= 0,015; V = 3,54 a =3,41 ; о = 0,136 о2=0,018; V = 3,97 0,48 14,07

Ибупрофен a = 3,04; о = 0,149 о2= 0,0223; V = 4,92 a = 3,40; о = 0,186 о2= 0,0348; V = 4,74 0,36 10,58

Метамизол натрия a = 2,97; о = 0,053 о2= 0,003; V = 1,85 a =3,59; о = 0,083 о2=0,007; V = 2,33 0,62 17,27

Исследуемые синтезированные соединения

таг-137 a = 2,83; о = 0,097 о2= 0,009; V = 3,43 a =3,35; о = 0,012 о2= 0,014; V = 3,57 0,52 15,52

таг-013 a = 2,78; о = 0,120 о2= 0,0144; V = 4,32 a = 3,36 ; о = 0,272 о2=0,074; V = 8,1 0,58 17,26

таг-003 a = 2,84; о = 0,179 о2= 0,0323; V = 6,34 a = 3,31; о = 0,229 о2=0,053; V = 6,93 0,47 14,19

таг-021 a = 2,85; о = 0,1 о2= 0,01; V = 3,51 a =3,46 ; о = 0,199 о2=0,039; V = 5,76 0,61 17,63

таг-019 a = 2,83; о = 0,109 о2= 0,0119; V = 3,86 a = 3,32; о = 0,190 о2= 0,036; V = 5,74 0,49 14,75

Примечания: п=8, а - среднее арифметическое (время (с)); б2 - дисперсия; б -среднеквадратическое отклонение; V - коэффициент вариации (%)

Оценивая антиэкссудативный эффект по отношению к препарату сравнения мелоксикаму, можно сказать, что образец mar-137 через 48 часов после формирования воспаления, обладает аналогичной эффективностью.

Исследование также показало, что экспериментальный образец с лабораторным шифром mar-003 обладает достоверным противовоспалительным действием. Через 24 часа после введения формалина, эффект практически аналогичен по силе и скорости развития препаратам сравнения. Следует отметить, что на поздних сроках наблюдения, соединение mar-003 превосходит в антиэкссудативной активности референтные противовоспалительные средства. Так, через 48 часов после моделирования отека, данный образец оказался эффективнее ибупрофена - на 4,49%, метамизола натрия - на 3,42 %. Эффективность мелоксикама на данном этапе ниже всего на 0,69 %, поэтому можно судить о схожей противовоспалительной активности с данным препаратом. Сравнивая дигидропиридин mar-003 с образцом mar-137 на 48-часовой отметке эксперимента, первый незначительно уменьшает разность в обхвате инъецированной конечности. Исходя из этого, можно сделать вывод о пролонгированности действия соединения с лабораторным шифром mar-003 по сравнению с веществами других экспериментальных групп.

Исследуемые соединения с лабораторными шифрами mar-013, mar-019 и mar-021 также препятствовали развитию воспалительной реакции, однако оказались менее эффективными, чем препараты сравнения. Введенные через желудочный зонд дигидропиридины способствовали снижению разницы в обхвате конечностей по сравнению с подопытными животными контрольной группы в среднем на 7,8 - 10,4 % спустя 24 часа после индукции формалинового отека.

На 3 сутки наблюдения путем сравнения обхвата левой и правой конечностей у экспериментальных групп, получавших 3-циано-1,4-дигидропиридины через желудочный зонд и у крыс групп сравнения, наблюдались следующие результаты (таблица 3.8). Животные контрольной группы имели разницу в размере лапок 19,16%. При онкометрическом измерении размера задних конечностей у крыс групп сравнения, наименьшая разница была выявлена в группе, получавшей внутрижелудочно ибупрофен в дозировке 5 мг/кг и составила 10,58%. Введение мелоксикама тем же способом в дозировке 0,2 мг/кг уменьшает выраженность воспаления на 14,07%, а метамизола натрия (5 мг/кг) - на 17,27%.

Через 72 часа после субплантарного введения 2% раствора формалина в заднюю правую лапку крыс опытных групп, получавших экспериментальные образцы дигидропиридинов, наименьшая разница в обхвате конечностей регистрировалась у животных группы mar-003 и составила 14,19%, что превосходит в эффективности метамизол натрия и имеет схожие показатели с группой мелоксикама. Кроме того, 3-циано-1,4-дигидропиридин с шифром mar-019 по показателям обхвата конечностей выражает антиэкссудативную активность, сопоставимую с препаратами сравнения.

Преобразив полученные данные в графики, можно визуально оценить антиэкссудативную активность исследуемых соединений (Рисунки 19-21).

Полученные результаты нашли свое отображение в публикациях [22, 23].

4.20 4 10 4

Г 3.90

3.60 350 3.40

I • — _ : т

>- о

__________~.........

е?

с?

<f

Примечания: Group 1 - контроль; Group 2 - ибупрофен; Group 3 - метамизол натрия; Group 4 - мелоксикам; Group 5 - mar-137; Group 6 - mar-013; Group 7 -mar-003; Group 8 - mar-021; Group 9 - mar-019 Рисунок 19 - Влияние новых 3-циано-1,4-дигидропиридинов и препаратов сравнения на выраженность формалинового отека лапы крыс через 24 часа после

индукции воспаления

Примечания: Group 1 - контроль; Group 2 - ибупрофен; Group 3 - метамизол натрия; Group 4 - мелоксикам; Group 5 - mar-137; Group 6 - mar-013; Group 7 -mar-003; Group 8 - mar-021; Group 9 - mar-019 Рисунок 20 - Влияние новых 3-циано-1,4-дигидропиридинов и препаратов сравнения на выраженность формалинового отека лапы крыс через 48 часов после

индукции воспаления

Примечания: Group 1 - контроль; Group 2 - ибупрофен; Group 3 - метамизол натрия; Group 4 - мелоксикам; Group 5 - mar-137; Group 6 - mar-013; Group 7 -mar-003; Group 8 - mar-021; Group 9 - mar-019 Рисунок 21 - Влияние новых 3-циано-1,4-дигидропиридинов и препаратов сравнения на выраженность формалинового отека лапы крыс через 72 часа после

индукции воспаления

Для исследуемых лабораторных синтезированных соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, был проведен предикторный анализ in silico на сходство с лекарственными препаратами, спрогнозированы параметры ADMET (Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity) и вероятные мишени с предполагаемой биологической активностью (Таблицы 10-14).

Для реализации виртуального скрининга биологической активности использовалось следующее программное обеспечение: SwissADME [124], SwissTargetPrediction [133], PASS Online [144]. Сервис SwissADME осуществлял вычисление физико-химических дескрипторов, прогнозировал параметры ADME, фармакокинетические свойства, лекарственную природу и химическую пригодность изучаемых гетероциклических соединений для разработки лекарственных средств. Веб-сервисы SwissTargetPrediction и PASS Online (Рисунки 22, 23) позволяли оценить наиболее вероятные макромолекулярные мишени для небольшой молекулы, предположительно являющейся биологически активной, а также предсказать фармакологические эффекты, механизмы действия, токсические и побочные эффекты, взаимодействие с метаболическими ферментами и транспортерами, влияние на экспрессию генов и т.д. Для предикторного анализа токсичности in silico исследуемых гетероциклических соединений, использовался виртуальный сервис ProTox 3.0 (Рисунок 24), включающий молекулярное сходство, предрасположенность к фрагментам, наиболее часто встречающиеся признаки и машинное обучение (кластерная перекрестная проверка на основе сходства фрагментов), основанное в общей сложности на 61 модели для прогнозирования конечных показателей токсичности, таких как острая токсичность, органная токсичность, токсикологические конечные показатели, молекулярные инициирующие события, метаболизм, неблагоприятные исходы, пути распространения и мишени токсичности [113].

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, для образца mar-137

Биомишени Характеристика биомишени Возможные эффекты

Фосфодиэстераза 10А PDE10A PDE10A - регуляторный белок, участвующий в передаче сигналов полосатого тела, области мозга, важной для контроля движений и познания, участвует в передаче сигналов в дофаминергических волокнах. Антипсихотический, противовоспалительный

Рецептор аденозина А1 ADORA1 и A2b ADORA2B Класс пуринергических рецепторов, связанных с G-белком, с аденозином в качестве эндогенного лиганда. Рецептор Al играет важную роль в сердце, регулируя потребление миокардом кислорода и коронарный кровоток, в то время как рецептор A2B расположен в основном периферически и участвует в таких процессах, как воспаление и иммунные реакции. Антиаритмический, анальгезирующий, антигипертензивный, антиэкссудативный

Серин/треонин- протеинкиназа mTOR Фермент, который фосфорилирует гидроксильную группу аминокислотных остатков серина или треонина, участвует в углеводном и липидном обмене. Противоопухолевый, анальгезирующий

Каннабиноидный рецептор 1 CNR1 Активация CNR1 в организме человека обычно подавляет высвобождение нейромедиаторов, контролирует боль, регулирует метаболизм и контролирует сердечно-сосудистую систему. Рецепторы участвуют в ряде физиологических процессов, связанных с центральной нервной системой (ЦНС), включая развитие мозга, обучение и память, двигательное поведение, регуляцию аппетита, температуры тела, восприятие боли и воспаление. Анальгезирующий, противовоспалительный, жаропонижающий

Циклооксигеназа-2 PTGS2 Участвует в превращении арахидоновой кислоты в простагландин Ш, важный предшественник простациклина, который экспрессируется при воспалении. Анальгезирующий, жаропонижающий, противовоспалительный

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида для образца mar-003

Биомишени Характеристика биомишени Возможные эффекты

Фосфодиэстераза 10А PDE10A Регуляторный белок, участвующий в передаче сигналов полосатого тела, области мозга, важной для контроля движений и познания, участвует в передаче сигналов в дофаминергических волокнах. Антипсихотический, противовоспалительный

Рецептор аденозина А1 ADORA1 и A2b ADORA2B Класс пуринергических рецепторов, связанных с G-белком, с аденозином в качестве эндогенного лиганда. Рецептор А1 играет важную роль в сердце, регулируя потребление миокардом кислорода и коронарный кровоток, в то время как рецептор А2В расположен в основном периферически и участвует в таких процессах, как воспаление и иммунные реакции. Антиаритмический, анальгезирующий, антигипертензивный, антиэкссудативный

Серин/треонин- протеинкиназа mTOR Фермент, который фосфорилирует гидроксильную группу аминокислотных остатков серина или треонина, участвует в углеводном и липидном обмене. Противоопухолевый, анальгезирующий

Арахидонат-5-липоксигеназа ALOX5 Арахидонат-5-липоксигеназа является членом семейства ферментов липоксигеназ. Он превращает субстраты незаменимых жирных кислот в лейотриены, а также в широкий спектр других биологически активных продуктов. ALOX5 в настоящее время является мишенью для фармацевтического вмешательства при ряде заболеваний. ALOX5 способствует усилению воспалительных реакций на широкий спектр заболеваний. Анальгезирующий, противовоспалительный, жаропонижающий, антиэкссудативный, противоаллергический

Циклооксигеназа-2 PTGS2 Участвует в превращении арахидоновой кислоты в простагландин Н2, важный предшественник простациклина, который экспрессируется при воспалении. Противовоспалительный, анальгезирующий, жаропонижающий

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, для образца mar-013

Биомишени Характеристика биомишени Возможные эффекты

Тирозин- протеинкиназа SYK Аномальная функция SYK была выявлена в нескольких случаях злокачественных новообразований кроветворной системы, включая транслокации с участием Itk и Tel. Учитывая центральную роль SYK в передаче активирующих сигналов внутри В-клеток, подавление этой тирозинкиназы может помочь в лечении злокачественных опухолей В-клеток и аутоиммунных заболеваний. Противоопухолевый, антиэкссудативный

Катепсины К, L CTSK, CTSL Катепсин К - самая мощная коллагеназа млекопитающих. Катепсин К участвует в остеопорозе, заболевании, при котором снижение плотности костной ткани вызывает повышенный риск переломов. Также было показано, что катепсин K играет определенную роль при артрите. Катепсин L является ферментом класса гидролаз. Он способствует выживанию Т-клеток, оказывает влияние на фактор некроза опухоли (TNF-a), участвует в индуцированной гибели клеток (апоптозе), ослабляет межклеточные связи в эпидермисе. Повышенная экспрессия катепсина L была обнаружена при многих воспалительных и опухолевых заболеваниях. Противовоспалительный, противоопухолевый, антиэкссудативный

Фосфодиэстера за 10А PDE10A Регуляторный белок, участвующий в передаче сигналов полосатого тела, области мозга, важной для контроля движений и познания, участвует в передаче сигналов в дофаминергических волокнах. Антипсихотический, противовоспалительный

Рецептор аденозина А1 ADORA1 и A2b ADORA2B Класс пуринергических рецепторов, связанных с G-белком, с аденозином в качестве эндогенного лиганда. Рецептор Ai играет важную роль в сердце, регулируя потребление миокардом кислорода и коронарный кровоток, в то время как рецептор A2B расположен в основном периферически и участвует в таких процессах, как воспаление и иммунные реакции Антиаритмический, Анальгезирующий, антигипертензивный, антиэкссудативный

Тромбин и фактор свертывания крови Х F10 Сериновая протеаза, важнейший компонент системы свертывания крови человека, относится к ферментам класса гидролаз, главной функцией которого является превращение фибриногена в фибрин. Участвует в регуляции процессов воспаления. Фактор свертывания крови Х (Стюарта-Прауэра) - белок Т-глобулин, профермент (протеаза), является компонентом активатора протромбина. Противовоспалительный, аншагрегангаый, фибринолитический

Фосфолипаза А2 PLA2 Биологическое значение PLA2 заключается в переваривании и метаболизме фосфолипидов, защите организма хозяина от бактерицидного действия микроорганизмов, образовании из АК биологически активных медиаторов и внутриклеточном сигналинге. С одной стороны, PLA2 может гидролизовать фосфолипиды апоптотических клеток, участвуя в очистке организма. Противовоспалительный

Таблица 13 - Биомишени и возможные эффекты новых 3-циано-1,4-

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, для образца mar-019

Биомишени Характеристика биомишени Возможные эффекты

Серин/треонин- протеинкиназа mTOR Фермент, который фосфорилирует гидроксильную группу аминокислотных остатков серина или треонина, участвует в углеводном и липидном обмене. Противоопухолевый, анальгезирующий

Тирозин- протеинкиназа SYK Аномальная функция SYK была выявлена в нескольких случаях злокачественных новообразований кроветворной системы, включая транслокации с участием Itk и Tel. Учитывая центральную роль SYK в передаче активирующих сигналов внутри В-клеток, подавление этой тирозинкиназы может помочь в лечении злокачественных опухолей В-клеток и аутоиммунных заболеваний. Противоопухолевый, антиэкссудативный

Фосфодиэстераза 10А PDE10A Регуляторный белок, участвующий в передаче сигналов полосатого тела, области мозга, важной для контроля движений и познания, участвует в передаче сигналов в дофаминергических волокнах. Антипсихотический, противовоспалительный

Тромбин и фактор свертывания крови Х F10 Сериновая протеаза, важнейший компонент системы свертывания крови человека, относится к ферментам класса гидролаз, главной функцией которого является превращение фибриногена в фибрин. Участвует в регуляции процессов воспаления. Фактор свертывания крови Х (Стюарта-Прауэра) - белок Т-глобулин, профермент (протеаза), является компонентом активатора протромбина. Противовоспалительны йантиагрегантный, фибринолитический

Таблица 14 - Биомишени и возможные эффекты новых 3-циано-1,4-

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида для образца mar-021

Биомишени Характеристика биомишени Возможные эффекты

MAP kinase p38 alpha МАРК14 Класс митоген-активируемых протеинкиназ (МАРК), которые реагируют на стрессовые раздражители, такие как цитокины, УФ-излучение, тепловой и осмотический шок, участвуют в клеточной дифференцировке, апоптозе и аутофагии. Разрабатываются ингибиторы для возможного терапевтического воздействия на аутоиммунные заболевания и воспалительные процессы Противовоспалительный, анальгезирующий

Катепсины К, L CTSK, CTSL Катепсин К - самая мощная коллагеназа млекопитающих. Катепсин К участвует в остеопорозе, заболевании, при котором снижение плотности костной ткани вызывает повышенный риск переломов. Также было показано, что катепсин К играет определенную роль при артрите. Катепсин L является ферментом класса гидролаз. Противовоспалительный, противоопухолевый, антиэкссудативный

Он способствует выживанию Т-клеток, оказывает влияние на фактор некроза опухоли (TNF-a), участвует в индуцированной гибели клеток (апоптозе), ослабляет межклеточные связи в эпидермисе. Повышенная экспрессия катепсина L была обнаружена при многих воспалительных и опухолевых заболеваниях.

Тирозин- протеинкиназа SYK Аномальная функция SYK была выявлена в нескольких случаях злокачественных новообразований кроветворной системы, включая транслокации с участием Itk и Tel. Учитывая центральную роль SYK в передаче активирующих сигналов внутри В-клеток, подавление этой тирозинкиназы может помочь в лечении злокачественных опухолей В-клеток и аутоиммунных заболеваний. Противоопухолевый, антиэкссудативный

Фосфолипаза А2 PLA2 Биологическое значение PLA2 заключается в переваривании и метаболизме фосфолипидов, защите организма хозяина от бактерицидного действия микроорганизмов, образовании из АК биологически активных медиаторов и внутриклеточном сигналинге. С одной стороны, PLA2 может гидролизовать фосфолипиды апоптотических клеток, участвуя в очистке организма. Противовоспалительный

Результаты по оценке токсичности лабораторных образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов с шифрами mar-137, mar-003 и mar-021 представлены в таблице 15.

SwissTargetPrediction

Swiss Institute of

BioinformatiCS Главная Вопросы и ответы Справка Скачать Контакты Отказ от ответственности

Молекула запроса

г°

Ol,

и ©¿>о©

Целевые классы

Топ-15

Топ-25 Топ-50 Все

13.3%

I n-iosphodiesterese ■ Family А С protan-coipled receptor

Рисунок 22 - Пример предикторного анализа возможных биологических мишеней с помощью веб-сервера SwissTarget Prediction для образца с шифром mar-137

7Ö-)cxö61^P Hi ® а «

-г,

¡¿>

hH ©

©

й ? О о О О Powered by ChemAxon

Predict

0,383 0.027 Transcription factor inhibitor

0,383 0.033 Focal adhesion kinase 2 inhibitor

0,453 0.140 Antiischemic. cerebral

0,341 0.049 Transcription factor STAT3 inhibitor

0,307 0.014 Orexin receptor 1 antagonist

0,309 0.024 Mcl-1 antagonist

0,373 0.125 Antiviral (Rhinovirus)

0,258 0.016 HCV NS3-helicase inhibitor

0,285 0.045 Thiol protease inhibitor

0,234 0.004 Calcium channel L-type blocker

0,277 0.066 Antiischemic

0,238 0.047 Antiarrhythmic

0.216 0.038 Alkaline bhosDhatase inhibitor

Рисунок 23 - Пример предикторного анализа возможных биологических мишеней с помощью веб-сервера PASS Online для образца с шифром mar-003

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида с использованием веб-ресурса ProTox 3.0

Формула, шифр, название IUPAC Цель Прогноз Вероятность

mar-137 Гепатотоксичность Активно 0.55

ethyl 4-(5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-6-((2-oxo-2-(p-tolyl)ethyl)thio)-1,4-dihydropyridine-3 -carboxamido)benzoate CH3 Нейр отоксично сть Неактивно 0.58

Нефротоксичность Активно 0.73

Респираторная токсичность Активно 0.72

Кардиотоксичность Неактивно 0.65

o/J о Канцерогенность Неактивно 0.56

Иммуннотоксичность Неактивно 0.99

Мутагенность Неактивно 0.68

Цитотоксичность Неактивно 0.69

НзС H I ГЭБ Активно 0.50

Экотоксичность Активно 0.54

Клиническая Активно 0.55

Г ] токсичность

Пищевая Неактивно 0.53

CH3 токсичность

mar-003 Гепатотоксичность Активно 0.55

ethyl 4-(6-((2-(4- Нейр отоксично сть Неактивно 0.58

chlorophenyl)-2-oxoethyl)thio)-5-cyano-4-(furan-2-yl)-2-methyl-1,4-dihydropyridine-3 -carboxamido)benzoate Нефротоксичность Активно 0.73

Респираторная токсичность Активно 0.72

CH, J Кардиотоксичность Неактивно 0.65

ГЛ Канцерогенность Неактивно 0.56

Иммуннотоксичность Неактивно 0.99

Мутагенность Неактивно 0.68

Цитотоксичность Неактивно 0.69

H3C N 5 L ^D ГЭБ Активно 0.50

I Экотоксичность Активно 0.54

Клиническая Активно 0.55

токсичность

CI Пищевая токсичность Неактивно 0.53

mar-021 ethyl 4-(5-cyano-6-((2-((2- ethyl-6-methylphenyl)amino)-2-oxoethyl)thio)-4-(furan-2-yl)-2-methyl-1,4-dihydropyridine-3 -carboxamido)benzoate HjC N S Ç Гепатотоксичность Неактивно 0.52

Нейр отоксично сть Неактивно 0.57

Нефротоксичность Активно 0.71

Респираторная токсичность Активно 0.69

Кардиотоксичность Неактивно 0.62

Канцерогенность Неактивно 0.55

Иммуннотоксичность Неактивно 0.99

Мутагенность Неактивно 0.65

Цитотоксичность Неактивно 0.65

ГЭБ Неактивно 0.51

Экотоксичность Активно 0.56

Клиническая токсичность Активно 0.57

Пищевая токсичность Неактивно 0.52

Toxicity Model Report

Copy I ~ЕхсеГ] I CSV I [PDF

Classification Target Shorthand Prediction Probability

Organ toxicity Hepatotoxicity dili Active 0.52

Organ toxicity Neurotoxicity neuro Inactive 0.62

Organ toxicity Nephrotoxicity nephro Active 0.66

Organ toxicity Respiratory toxicity respi Active 0.71

Organ toxicity Cardiotoxicity cardio Inactive 065

Toxicity end points Carcinogenicity carcino Inactive 0.57

Toxicity end points Immunotoxicity immuno Inactive 099

Toxicity end points Mutagenicity mutagen Inactive 0.65

Toxicity end points Cytotoxicity cyto Inactive 0.70

Toxicity end points BBB-barrier bbb Inactive 0.50

Toxicity end points Ecotoxicity eco Active 0.55

Toxicity end points Clinical toxicity clinical Active 0.55

Toxicity end points Nutritional toxicity nutri Inactive 050

Рисунок 24 - Пример оценки токсичности изучаемых образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов с использованием веб-сервера РгоТох 3.0

Параметры растворимости (log S) для изучаемых образцов, оригинальных производных цианотиоацетамида, а также параметры ADME, такие как гастроинтеральная абсорбция и возможность проникновения через гематоэнцефалический барьер, приведены в таблице 16, рисунке 25.

параметров 3-циано-1,4-дигидропиридинов с помощью SwissADME

Соединения mar-013 mar-137 mar-003 mar-019 mar-021

Параметры ADME 4,89 4,32 5,37 5,37 4,37

-6,18 -6,82 -6,88 -5,45 -6,14

MW 623,12 560,06 578,08 588,67 584,69

Bioavailability Score 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55

BBB permeant - - - - -

Gl absorption low low low low low

Для всех исследуемых образцов 3-циано-1,4-дигидропиридинов, индекс биодоступности составляет 0,55, что указывает на соответствие правилу Липинского. Таким образом, можно сделать вывод, что химические соединения, производные цианотиоацетамида, являются перорально активными средствами.

Molecule 1

M0O

©

CC0C(=0)c1 ccc(cc1 )NC(=0)C1 =C(C)NC=C(C1 c1 cccol )C#N.CSCC( =0)Nc1 cc(CI)ccc1 ОС

Physicochemical Properties

C31H31CIN406S 623.12 g/mol 43 17 0.23 12 7 3

170.49 167.99 A2 Lipophilicity

4.89

Formula

Molecular weight Num. heavy atoms Num. arom heavy atoms Fraction Csp3 Num. rotatable bonds Num. H-bond acceptors Num. H-bond donors Molar Refractivity TPSAO

L°gPoA»('LOGP) Log po/W (XLOGP3) О Log Po/w (WLOGP) © LogPoto(MLOGP)0 Log Polv, (SILICOS-IT) Consensus Log

4.73 535

1.74 276 3.90

Water Solubility

Log S (ESOL) © -6.18

Solubility 4.08e-04 mg/ml; 6 55e-07 mol/l

Class © Poorly soluble

Log S (Ali) © -7 99

Solubility 6.42e-06 mg/ml; 1.03e-08 mo^l

Class © Poorly soluble

Log S (SILICOS-IT) © -5.95

Solubility 6.93e-04 mg/ml; 1.11e-06 mol/l

Class © Moderately soluble

Pharmacokinetics

Gl absorption © Low

BBB permeant © No

P-gp substrate © No

CYP1A2 inhibitor Q No

CYP2C19 inhibitor © No

CYP2C9 inhibitor Q Yes

CYP2D6 inhibitor Q No

CYP3A4 inhibitor » Yes

Log Kp (skin permeation) © -6.74 cm/s

Druglikeness

Lipinski Yes; 1 violation: MW>500

Ghose © No; 3 violations: MW>480, MR>130, #atoms>70

Veber © No; 2 violations: Rotors>10, TPSA>140

Egan О No; 1 violation: TPSA>131 6

Muegge О No; 2 violations: MW>600, TPSA>150

Bioavailability Score © 0.55

Medicinal Chemistry

PAINS © 0 alert

Brenk © 0 alert

Leadlikeness © No; 3 violations: MW>350, Rotors>7, XLOGP3>3 5

Synthetic accessibility © 5.07

Рисунок 25 - Пример предикторного анализа параметров ADME для соединения mar-013 с использованием ресурса SwissADME

3.5 Исследование безопасности применения 3-циано-1,4-дигидропиридинов,

производных цианотиоацетамида

3.5.1 Изучение острой пероральной токсичности

Доклинические исследования острой пероральной токсичности на лабораторных животных позволяют определить профиль безопасности нового лекарственного средства или соединения, прежде чем его можно будет протестировать на людях. Данный вид исследований помогает оценить потенциальное токсическое действие вещества при однократном введении большой дозы и оценить потенциал синтезированных соединений как лекарственных средств. К тому же, немаловажными аспектами экспериментов по

изучению острой токсичности являются получение информации о безопасных дозах для терапевтического применения потенциальных лекарственных средств, а также возможность оценки дальнейшего синтеза соединений подобной химической структуры. Исследования острой токсичности проводятся в соответствии с международными рекомендациями, такими как «Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» (Страсбург, 1986).

Эксперименты по изучению острой токсичности помогают определить класс токсичности соединений разнообразного происхождения и являются неотъемлемой частью изучения безопасности новых лекарственных средств.

Основными задачами исследования острой пероральной токсичности являются определение LD50 (дозы, при которой 50% подопытных животных погибают после введения), уровня отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (NOAEL - no-observed-adverse-effect level), то есть максимальная доза, которая не вызывает каких-либо заметных нежелательных реакций. Кроме того, необходимость изучения общих симптомов токсичности, таких как изменения в поведении, физиологические эффекты и признаки токсичности (изменение веса, повреждение органов) [108]. На основании значения LD50, полученного в результате исследования, тестируемые соединения классифицируют по уровню токсичности в соответствии с согласованной на глобальном уровне системой классификации и маркировки химических веществ: LD50 < 5 мг/кг - чрезвычайно токсично (категория 1), LD50 от 5 до 50 мг/кг - высокотоксичный (категория 2), LD50 от 50 до 300 мг/кг - умеренно токсичный (категория 3), LD50 от 300 до 2000 мг/кг - слаботоксичный (категория 4) и LD50 от 2000 до 5000 мг/кг - практически не токсичен (категория 5).

Токсический эффект для 5 новых гетероциклических соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, оценивали по состоянию животных и поведенческим реакциям на введение отдельных доз препаратов [12]. Исследуемые образцы вводили перорально через желудочный зонд в виде суспензии в дистиллированной воде в трех дозировках, начиная с 50 мг/кг.

Несмотря на то, что тестирование на животных остается спорным, оно по-прежнему является ключевым шагом в обеспечении безопасности человека, а его постоянные усовершенствования направлены на снижение этического воздействия и повышение точности тестов [2]. Для эксперимента, старались использовать минимальное количество необходимых животных и по возможности применять принцип 3Rs (сократить, усовершенствовать, заменить). Интрагастральное введение подопытным животным исследуемых веществ в дозировках 50, 300 и 2000 мг/кг не вызвало их гибели и никаких явных изменений в их поведении. Наблюдение проводили на протяжении 14 дней, на протяжении которых не выявили признаков интоксикации, вялости или возбуждения, изменений в дыхании, кожа и шерстяной покров были сухими, животные были активными, с хорошим аппетитом и потребностью в воде. Кроме того, были зафиксированы нормальное состояние глаз и слизистых оболочек, их цвет оставался неизменным, рефлексы и реакции на болевые, световые, звуковые и тактильные раздражения в норме.

Массу тела измеряли перед введением препаратов и через регулярные промежутки времени на 1, 3, 7 и 14-й день после приема. Значительные потери или приросты веса зафиксированы не были. Также на протяжении двухнедельного наблюдения отсутствовали специфические симптомы, такие как тремор, судороги, диарея, слюнотечение и кома.

Введение максимальной (2000 мг/кг) дозировки 3-циано-1,4-дигидропиридинов характеризовалось нулевой летальностью и отсутствием каких-либо нежелательных реакций (Таблица 17). В связи с этим, увеличение дозировки свыше 2000 мг/кг с целью оценки острой пероральной токсичности, согласно методическим рекомендациям, является нецелесообразным.

Таким образом, пять исследуемых 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, с лабораторными шифрами mar-137, mar-003 mar-013, mar-019 и mar-021 относятся к малотоксичным соединениям (5 класс токсичности, LD5o>5000мг/кг).

Таблица 17 - Данные показателей острой пероральной токсичности 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, введенных внутрижелудочно

Группа Доза, мг/кг Число животных Летальность, %

животных Общее Погибшие Выжившие

Контрольная 0 3 0 3 0

mar-137 50 3 0 3 0

mar-137 300 3 0 3 0

mar-137 2000 3 0 3 0

mar-003 50 3 0 3 0

mar-003 300 3 0 3 0

mar-003 2000 3 0 3 0

mar-013 50 3 0 3 0

mar-013 300 3 0 3 0

mar-013 2000 3 0 3 0

mar-019 50 3 0 3 0

mar-019 300 3 0 3 0

mar-019 2000 3 0 3 0

mar-021 50 3 0 3 0

mar-021 300 3 0 3 0

mar-021 2000 3 0 3 0

цианотиоацетамида

Эмбриотоксичность и тератогенность лекарственных средств вызывают серьезную озабоченность в области фармакологии и медицины, особенно в контексте лечения беременных женщин. Исследования Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) продемонстрировали, что около 80% беременных принимают лекарственные средства либо по назначению врача, либо самостоятельно, и их влияние на эмбрион и плод носит, главным образом, нежелательный характер [146].

Эмбриотоксические эффекты наблюдаются у зародыша в первые 3 недели после оплодотворения и вызывают либо какие-либо морфофункциональные нарушения, либо гибель эмбриона. Термин «тератогенность» относится к способности вещества вызывать аномалии развития у плода при воздействии во время беременности. Тератогены - это вещества, включая определенные лекарственные препараты, химические вещества или радиацию, которые могут нарушать нормальное развитие эмбриона или плода, приводя к структурным или функциональным нарушениям. Фетотоксичность, в свою очередь, включает в себя неблагоприятное воздействие на плод в результате воздействия вредных веществ во время беременности. В то время как тератогенность конкретно относится к структурным нарушениям, фетотоксичность может охватывать более широкий спектр побочных эффектов, включая задержку роста, функциональные нарушения и даже гибель плода [21].

Как тератогенность, так и фетотоксичность представляют серьезную опасность для развивающегося плода, и медицинским работникам важно учитывать эти риски при назначении лекарств беременным женщинам. Потенциальная польза от лечения должна быть тщательно сопоставлена с потенциальными рисками для плода [47].

На вероятность и тяжесть тератогенных и фетотоксических эффектов влияют несколько факторов, в том числе: сроки воздействия во время беременности: определенные органы и системы развиваются на разных этапах беременности, и воздействие тератогенов в критические периоды может иметь более выраженные последствия; доза и продолжительность воздействия: более высокие дозы или длительное воздействие тератогенных веществ повышают риск побочных эффектов; генетическая предрасположенность: генетические факторы могут влиять на восприимчивость человека к тератогенным эффектам, и наконец одновременное воздействие: совместное воздействие нескольких тератогенов или факторов окружающей среды может увеличить риск развития аномалий развития [154]. Чтобы снизить эти риски, медицинские работники часто следуют рекомендациям, которые классифицируют лекарства в зависимости от их безопасности во время беременности. Например, Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) классифицирует лекарства по пяти категориям риска для беременности (A, B, C, D и X), чтобы дать рекомендации по их применению во время беременности [154].

Кроме того, медицинские работники могут рассмотреть альтернативные методы лечения или скорректировать дозировки лекарств, чтобы свести к минимуму воздействие на плод и при этом удовлетворить медицинские потребности матери [59]. Консультирование перед зачатием и дородовой уход также играют важную роль в выявлении и снижении рисков, связанных с приемом лекарств во время беременности. Также стоит отметить, что сейчас в медицинской химии используются методы компьютерного прогнозирования биологической активности, биодоступности и токсичности, которые позволяют определить данные показатели на всех этапах изучения потенциальных лекарственных средств. Прогнозирование токсичности соединений является важной частью процесса разработки дизайна лекарственных средств. Вычислительная оценка токсичности не только быстрее, чем определение токсичных доз для животных, но и может помочь сократить количество экспериментов на животных. Исходя из

вышеперечисленного, на этапе создания лекарства, особое внимание следует уделить безопасности его применения в период беременности [61].

На основании анализа in silico и полагаясь на результаты предыдущих экспериментов in vivo, для изучения эмбриотоксичности и тератогенности, были взяты 3 соединения-лидера, по химической структуре относящихся к 3-циано-1,4-дигидропиридинам, производным цианотиоацетамида, с лабораторными шифрами mar-137, mar-003 и mar-021 [25].

В течение эксперимента по изучению токсичности новых соединений 3-циано-1,4-дигидропиридинов посредством ежедневного интрагастрального введения в дозировках 10 и 50 мг/кг на фоне беременности у белых крыс, не было отмечено каких-либо изменений в поведении, прироста массы тела и никак не повлияло на потребление ими пищи и воды, а также на половую активность животных. Кроме того, у опытных самок не наблюдалось признаков токсикоза, видимых нарушений протекания беременности и физиологических функций. Прирост массы тела у опытных групп по сравнению с контролем отмечался на 6-е сутки на 4,1%, на 14-е и 20-е сутки эксперимента на 4,8 и 5,0% соответственно.

Рисунок 26 - Плоды, извлеченные из матки крысы контрольной группы

Подопытные крысы, получавшие препарат сравнения циклофосфамид в аналогичной дозировке, были малоактивные, вялые, слабо проявляли интерес к пище. К концу третьей недели исследования, у самок группы сравнения наблюдалось значительное снижение массы тела, на 38,6% в сравнении с крысами контрольной группы. При эвтаназии и вскрытии крыс данной группы, живых плодов обнаружено не было (Рисунок 27), фиксировалось повышение коэффициента массы внутренних органов (яичников, почек, сердца, гипофиза в среднем на 29,1%).

Рисунок 27 - Матка крыс группы, получавшей препарат сравнения

циклофосфамид

На 20-е сутки у беременных крыс контрольной и опытных групп, выведенных из эксперимента, была изъята матка, содержащая в среднем 9,4-10,2 живых плодов, мертвых эмбрионов обнаружено не было (Рисунок 26). При наружном осмотре плодов, не было выявлено видимых внешних аномалий развития и кровоизлияний. Сравнивая показатели массы тела и краниокаудального размера плодов крыс опытных и контрольной групп, статистически значимых отличий зафиксировано не было (Рисунок 28). При применении новых дериватов цианотиоацетамида, показатели гибели эмбрионов в предимплантационный и постимплантационный период значительно не отличались от таковых в контрольной группе.

Разница между количеством мест имплантаций и количеством рожденных плодов в контрольной группе составила 8,93%, у группы таг-021 и таг-003 9,61% и 9,0%. В группе животных, получавших вещество mar-137, данный показатель

Рисунок 28 - Плоды, извлеченные из матки крысы, получавшей соединение с

шифром mar-137

Таблица 18 - Исследование эмбриотоксического действия 3-циано-1,4-

дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида в дозировке 10 мг/кг

Показатели Контроль Цикло-фосфамид таг-137 10 мг/кг таг-003 10 мг/кг таг-021 10 мг/кг

Количество самок, подвергшихся эвтаназии 8 8 8 8 8

Средний вес до беременности (г) 204±10,2 215±12,5 208±13,5 214±19,1 199±8,1

Средний вес перед эвтаназией 237±9,2 244±14,6 243±15,8 244±17,2 224±9,9

Число желтых тел в яичниках (среднее) 11,2±0,50 12,1±0,48 11,9±0,46 11,2±0,51

Количество живых плодов (среднее) 10,8±0,87 0 11,3±0,73 10,9±0,51 10,4±0,62

Количество мертвых плодов 0 0 0 0

Количество резорбций 0,88±0,23 - 0,88±0,23 0,88±0,23 0,88±0,23

Количество мест имплантаций на 1 крысу 10,1±0,54 10,25±0,61 10,6±0,39 10,0±0,45

Средняя масса плодов при вскрытии (г) 2,8±0,01 2,9±0,01 2,9±0,01 2,8±0,01

Краниокаудальный размер (см) 3,0±0,02 2,9±0,02 3,0±0,01 3,0±0,01

Примечание. M±m, n=8 *p<0,05 в сравнении с контрольной группой

Таблица 19 - Исследование эмбриотоксического действия 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида, в дозировке 50 мг/кг

Показатели Контроль Цикло- mar-137 mar-003 mar-021

фосфамид 50 мг/кг 50 мг/кг 50 мг/кг

Количество самок, подвергшихся эвтаназии 8 8 8 8 8

Средний вес до беременности (г) 225±9,4 235±2,5 238±8,7 234±9,1 220±9,5

Средний вес перед эвтаназией 257±9,5 254±4,6 273±10,9 271±11,4 264±9,1

Число желтых тел в яичниках (среднее) 11,9±0,63 11,8±0,52 12,3±0,46 11,7±0,41

Количество живых плодов (среднее) 10,2±1,01 0 9,8±1,03 10,1±0,51 9,4±0,82

Количество мертвых плодов 0 0 0 0

Количество резорбций 0,88±0,23 - 0,89±0,29 0,88±0,22 0,88±0,23

Количество мест имплантаций на 1 крысу 11,2±0,94 10,7±0,96 11,1±0,29 10,4±0,75

Средняя масса плодов при вскрытии (г) 2,9±0,01 3,1±0,02 3,0±0,01 2,8±0,02

Краниокаудальный размер (см) 3,1±0,02 2,99±0,02 2,98±0,01 3,0±0,01

Примечание. М±т, п=8; *р<0,05 в сравнении с контрольной группой

Исходя из вышесказанного, можно судить об отсутствии эмбриотоксических эффектов у изучаемых препаратов [25].

Для исследования постнатального развития потомства оставшихся в эксперименте подопытных животных, были изучены показатели, представленные в таблице 20.

Продолжительность беременности (22-23 сут), поведенческая оценка, прирост массы тела самок опытных групп не отличались по данным показателям от крыс контрольной группы. Мертвых новорожденных крысят в помете всех экспериментальных групп обнаружено не было. У 8 самок групп, получавших 3-

Таблица 20 - Исследование тератогенного действия 3-циано-1,4-дигидропиридинов, производных цианотиоацетамида

Показатели Контроль Цикло-фосфамид mar-137 mar-003 mar-021

Количество родивших самок 8 8 8 8 8

Количество крысят в помете (среднее) 11,1±1,39 9,9±0,89 10,6±0,46 9,4±0,82

Количество рожденных живыми (%) 100 0 100 100 100

Из них с аномалиями развития 0 0 0 0

Количество мертворожденных 0 0 0 0

Средняя масса крысят при рождении 4,4±0,02 4,35±0,02 4,3±0,01 4,3±0,01

Средняя длина туловища (см) 4,2±0,64 4,15±0,22 4,16±0,29 4,13±0,31

Примечание. М±т, п=8; *р<0,05 в сравнении с контролем

В ходе наблюдения за физическим развитием приплода самок белых крыс экспериментальных групп, не зафиксировано каких-либо патологий и уродств, средняя масса (4,3-4,4) и длина туловища (4,13-4,2) были идентичны контрольным животным. Подрастающие крысята хорошо набирали вес, динамика роста соответствовала физиологическим нормам развития для данного вида животных (Рисунок 29).

Рисунок 29 - Крысята в помете самки, получавшей дигидропиридин с шифром

mar-137

Также не выявлено особых отличий по показателям: открытие глазных щелей (13-15 сут), отлипание ушной раковины (2-4 сут), прорезывание резцов (6-8 сут), появление первичного волосяного покрова (4-5 сут). Средняя масса тела крысят на 14-е сутки наблюдения составила 20,4±0,34 г. По росто-весовым и морфометрическим показателям потомства, разница между контрольной группой (получавшей физиологический раствор) и опытными группами (получавшими соединения таг-137, таг-003 и таг-021) установлена не была. Результаты эксперимента отражены в публикации [25] (Рисунок 30).

Рисунок 30 - Подрастающие крысята самки белых крыс, получавшей дигидропиридин с шифром mar-021

При статистическом анализе результатов эксперимента с использованием непараметрических методов обработки данных (U-критерий Манна-Уитни), различия показателей эмбриотоксичности и тератогенности статистически не значимы (p>0,05) при заданной численности сравниваемых групп.

При оценке степени риска для плода в соответствии с классификацией FDA, исследуемые 3-циано-1,4-дигидропиридины следует отнести к категории В (в исследованиях на животных не выявлено влияния препаратов на плод, контролируемые исследования, посвященные изучению влияния этих препаратов на плод женщин, не проводились).

Таким образом, в результате реализованного эксперимента in vivo по изучению эмбриотоксических и тератогенных эффектов указанных соединений, вводимых внутрижелудочно в виде суспензии на протяжении всего срока беременности в дозировках, превышающих разовую дозу в 2 и 10 раз, негативного влияния на самок белых крыс установлено не было [25].

4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение и разработка новых лекарственных средств, обладающих анальгезирующей (обезболивающей), жаропонижающей и

противовоспалительной активностью, остаются весьма актуальными в связи с широким распространением боли, воспаления и лихорадки при различных заболеваниях и состояниях. Эти симптомы часто взаимосвязаны и возникают при инфекциях, хронических заболеваниях и даже при повседневных недомоганиях, таких как головные боли и травмы.

Рассмотрев подробнее эти проблемы, четко прослеживается актуальность и перспективы их изучения. Во всем мире миллионы людей страдают от таких хронических болевых состояний, как артрит, боли в спине, мигрень и невропатическая боль, которые значительно снижают качество жизни. Такие патологии, как ревматоидный артрит, воспалительные заболевания кишечника и астма, вызваны хроническим воспалением, что требует своевременных и эффективных новых методов лечения [8, 80, 82, 155]. В то же время, по мере старения населения, распространенность болевых и воспалительных состояний, таких как остеоартрит и нейродегенеративные заболевания, будет увеличиваться, что обусловливает необходимость в более эффективных и безопасных долгосрочных методах лечения [135]. Также имеются данные, согласно которым, в обозримом будущем, фармакотерапия с применением НПВП увеличится не только в связи со старением населения, но и с ростом онкологической патологии, а также увеличением частоты распространения поражений опорно-двигательного аппарата [4, 82].

Необходимо подчеркнуть, что по данным исследований, распространенность хронических воспалительных заболеваний, которые сопровождаются болевым синдромом варьируется в диапазоне от 14 до 60%. Несмотря на высокий уровень развития медицины и фармации, создания и введения в практику новых лекарственных препаратов, показатель распространенности хронической боли только растет, тем самым ухудшая

здоровье и качество жизни людей. Лидерами среди хронических болевых синдромов являются головные (мигренозные) и лицевые боли, а также боли скелетно-мышечного происхождения различной этиологии [1, 84].

Кроме того, лихорадка и воспаление являются отличительными признаками инфекций, включая вирусные (грипп, СОУГО-19) и бактериальные. Сохраняющаяся угроза пандемий повышает актуальность применения эффективных жаропонижающих и противовоспалительных средств. СОУГО-19 показал, что новые вирусные заболевания могут вызывать тяжелое системное воспаление, что делает разработку противовоспалительных препаратов критически важной не только для лечения хронических состояний, но и для лечения острых заболеваний [85, 129].

Ограничения применения существующих лекарств заключаются в проявлении выраженных нежелательных реакций, которые несут значительную угрозу здоровью и жизни человека. Современные классы анальгетиков и противовоспалительных препаратов, такие как НПВП, ГКС и опиоиды, эффективны, но имеют значительные побочные эффекты, включая проблемы с желудочно-кишечным трактом (НПВП) [28, 41], привыкание и толерантность к опиоидам, а также длительное подавление иммунитета (стероиды) [78, 93]. Эпидемия опиоидов подчеркивает необходимость в неопиоидных анальгетиках для снижения зависимости от этих наркотиков и ограничения злоупотребления ими [156]. Многие пациенты, особенно с хроническими заболеваниями, не могут переносить побочные эффекты существующих лекарств.

Важно отметить, что ежегодно выписывается около 500 миллионов рецептов на НПВС, а без рецепта реализуется около 26 миллиардов в год [7]. В настоящее время фармацевтическая промышленность предлагает практикующему врачу до ста наименований НПВП различной химической структуры. Статистика показывает, что по данным на 2022 год, в современной клинической фармакологии используется более двух десятков представителей группы нестероидных противовоспалительных препаратов. В России зарегистрировано 29 МНН и 39 комбинаций НПВП с другими лекарственными средствами, что соответствует 244

Чрезмерное использование некоторых лекарств, может привести к снижению эффективности, что подталкивает к поиску альтернатив. Традиционные противовоспалительные препараты действуют широко, воздействуя на целые пути (ингибирование ЦОГ НПВП), но новые исследования направлены на воздействие на конкретные молекулы или рецепторы, которые могут обеспечить более высокую эффективность при меньшем количестве побочных эффектов [132].

В настоящее время все большее внимание уделяется персонализированным методам лечения, которые могут учитывать уникальные особенности боли и воспаления у отдельных пациентов, особенно при таких заболеваниях, как рак и аутоиммунные расстройства [155].

Перспективами разработки новых анальгетиков, жаропонижающих и противовоспалительных препаратов, являются новые терапевтические стратегии и пути воздействия лекарств. Препараты, воздействующие на специфические медиаторы воспаления, такие как ГЬ-1, ГЬ-6 и ТОТ-альфа (биологические препараты), активно исследуются с целью эффективного снижения воспалительного процесса. Разрабатываются препараты, воздействующие на каннабиноидные рецепторы и изучаются методы лечения на основе каннабиноидов для облегчения боли без потенциального привыкания к опиоидам. Лекарства-модуляторы ионных каналов (TRPV1, Nav1.7), дают предпосылки для облегчения и устранения невропатической и хронической боли [9, 132].

Современные ученые ведут по работы по созданию препаратов моноклональных антител - высокоспецифичных соединений, используемых для нейтрализации специфических воспалительных белков (например, анти-ФНО при ревматоидном артрите [80, 120]). К тому же, новые технологии в области редактирования генов и терапии на основе РНК могут дать возможность устранить основные причины воспаления и боли на молекулярном уровне. В связи с опиоидным кризисом большое значение приобретают неопиоидные

альтернативы. Ингибиторы фактора роста нервов (NGF), антагонисты пептидов, связанных с геном кальцитонина (CGRP), и агонисты каппа-опиоидных рецепторов являются одними из перспективных новых изучаемых классов лекарственных средств [8, 56].

Нанотехнологии открыли новые возможности для доставки лекарств. Наночастицы могут доставлять противовоспалительные и обезболивающие препараты в конкретные места воспаления или боли, повышая эффективность и снижая системные побочные эффекты [132, 147].

Доказано, что фитохимические вещества из лекарственных растений, включая алкалоиды, флавоноиды и терпеноиды, обладают противовоспалительными, обезболивающими и жаропонижающими свойствами. Исследования этих природных соединений расширяются, особенно в связи с ростом интереса к натуральной и альтернативной медицине [77, 81].