ОЦЕНКА АНКСИОЛИТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ С2,С3-ХИНОКСАЛИНА

Полный текст

Тревожные расстройства являются наиболее распространенными психическими заболеваниями [1, 2]. Тревога выполняет адаптивную функцию в стрессовых обстоятельствах, но может стать травмирующим фактором в том случае, когда у нее нет мотивации, и в таком случае она представляет собой клинический синдром [3]. В период эпидемии COVID-19 увеличилась распространенность тревожных состояний, а также депрессии и агрессивных эпизодов при одновременном снижении удовлетворенности жизнью [4]. Существующие анксиолитики, среди которых и производные бензодиазепина, не лишены серьезных побочных эффектов - седации, миорелаксации, нарушений координации внимания [5]. Поиск новых соединений с противотревожной активностью среди производных различных химических классов остается актуальной задачей [6]. Простота химического синтеза и широкий спектр биологических активностей позволяет позиционировать хиноксалиновый скаффолд как перспективный с точки зрения синтеза на его основе активных фармацевтических субстанций для лечения и профилактики ряда заболеваний [7]. В НИИ физической и органической химии Южного Федерального университета совместно с Северо-Кавказским зональным научно-исследовательским ветеринарным институтом были синтезированы неизвестные ранее о-хиноксалил-2-метил-производные p-арилэтиламинов и 2-хиноксалил-2-метил-^метилтриптамина [8]. Для настоящей работы был получен новый ряд соединений этого типа и изучено действие таких производных на центральную нервную систему лабораторных животных. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Оценить противотревожное действие нового ряда производных С2,С3-хиноксалина под шифром ЗДМ. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты проводились на 74 белых беспородных крысах-самцах массой 200-220 г и 42 белых мышах-самцах массой 18-22 г, полученных из ФГУП ПЛЖ «Рапполово», Ленинградская область, Россия. Животные были разделены на группы по 6 животных в каждой. Грызуны содержались в условиях вивария ВолгГМУ с естественным световым режимом при относительной влажности воздуха 40-50 % и температуре 22-24 °С на стандартной полнорационной диете для лабораторных животных (ГОСТ Р 50258-92). Эксперименты одобрены локальным этическим комитетом ВолгГМУ, Волгоград, Россия, номер протокола: IRB 00005839 IORG 0004900 (OHRP). Производные С2,С3-хиноксалина под шифрами ЗДМ-3, ЗДМ-4, ЗДМ-6, ЗДМ-7, ЗДМ-8 были синтезированы НИИ физической и органической химии ЮФУ г. Ростов-на-Дону совместно с лабораторией СевероКавказского зонального научно-исследовательского ветеринарного института. Для первичной оценки противотревожного действия новых соединений их доза была рассчитана эквимолярно препарату сравнения диазепаму («Ре-ланиум», «Польфа», Польша) в дозе 1 мг/кг. Контрольная группа животных получала растворитель (дистиллированную воду) внутрижелудочно в эквивалентном объеме. Все соединения (табл. 1) вводили животным атравматичным металлическим зондом перорально за 30 минут до начала тестирования. В тесте тревожно-фобического состояния животных предполагается, что для оценки эмоциональности животных необходимо учитывать их видоспецифическое реагирование на серию адекватных тест-стимулов, провоцирующих проявление основных эмоциональных состояний, таких как страх, тревожность и агрессия [9, 10]. Большинство тестов эксперимента проводятся в «Открытом поле». Тесты серии легко воспроизводимы, а полученные данные не требуют длительной обработки. Во время проведения теста крысам предъявляется два типа ситуаций, связанных с проявлением страха и тревоги: 1) столкновение с незнакомым неживым объектом или незнакомой ситуацией; 2) действие руки экспериментатора. ВЕСТНИК JOURNAL ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО = 01 VOLGOGRAD STATE МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА MEDICAL UNIVERSITY Таблица 1 Химическое строение изучаемых производных С2,С3-хиноксалина и диазепама № Шифр Ri R2 HX Молекулярная масса ^2 НХ ^n^r2 хиноксалин ЗДМ-3 HBr 573,33 1 4-бромфенил kk фенил ЗДМ-4 HBr 493,43 2 3 СНз метил ЗДМ-6 HCL 416,97 4 ЗДМ-7 HCL 497,89 4-бромфенил ,Вг 5 ЗДМ-8 471,40 4-бромфенил 284,7 Диазепам В ходе выполнения эксперимента проводится девять отдельных тестов, оценивающихся в зависимости от времени выполнения животным: 1 - латентное время спуска с платформы; 2 - латентное время прохождения через отверстие; 3 - латентное время выхода из «домика»; 4 - латентное время выхода из центра «Открытого поля». В зависимости от реакции животного: 5 - пячение в открытом поле; 6 - пячение на действие руки экспериментатора; 7 - затаивание; 8 - вокализация; 9 - прижимание ушей. Результаты тестов оценивались по числу баллов от 1 до 4, где 4 балла соответствуют максимально поведению подопытных животных. Далее все баллы по каждому тесту суммировались, данные сравнивались, и проводился анализ различий между группами животных: чем больше баллов в сумме, тем выше степень тревожности животного. Установка «Темная/светлая камера» состояла из камеры 21 * 42 * 25 см, разделенной на освещенную и темную секции перегородкой с дверью. Мышь помещали в светлую часть установки и в течение 5 минут регистрировали процент времени, проведенного животными в светлой части установки [11]. В условиях методики «Наказуемого взятия воды по Vogel» животные подвергались водной депривации на 72 ч без ограничений в корме, после чего за 48 ч до проведения теста животных на 5 мин индивидуально помещали в клетку, оснащенную поилкой и электродным полом для приучения. В экспериментальный день к поилке подключали электрод, крысу помещали в клетку на 10 мин и каждое взятие воды сопровождали электрическим разрядом (1 мА) спустя 10 с после начала приема жидкости животным [12]. Фиксировали общее количество подходов животных к поилке за период наблюдения. Статистическая обработка полученных данных проводилась с применением теста Краскелла - Уоллиса и пост-теста Данна в программе GraphPad Prism v.7.0. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты теста «Тревожно-фобическое состояние» более корректно оценивать комплексно, по сумме баллов по всем проведенным подтестам [9]. В первом тесте времени спуска с платформы наименьшую стрессированность наблюдали у крыс под влиянием диазепама и соединения ЗДМ-4: анксиолитическое действие вещества ЗДМ-4 почти втрое превышало не только показатели группы контроля, но и препарата сравнения диазепама. Животные, получавшие соединения ЗДМ-4 и ЗДМ-8, в среднем быстрее проходили через отверстие (тест 2) по сравнению с группой контроля в 2 и 7 раз в балльном выражении, с оответственно. В тесте 3-латентного времени выхода из «домика» наиболее тревожно вели себя крысы, которым вводили соединения ЗДМ-3 и ЗДМ-7, практически в 1,5 раза выше, чем в контрольной группе. В остальных тестах значительного различия между экспериментальными группами обнаружено не было. По сумме баллов в девяти тестах в группе контроля зафиксирован показатель в (5,60 ± 0,21) балла. Под влиянием диазепама в дозе 1 мг/кг показатель был снижен до (2,50 ± 0,45) балла, что значимо отличается от уровня контрольных значений. Наиболее активным по результатам данного теста можно охарактеризовать соединение ЗДМ-4, чей эффект находится на уровне группы диазепама - (2,10 ± 0,43) балла - и даже немного превышает уровень препарата сравнения. У крыс под влиянием вещества ЗДМ-3 (9,80 ± 1,07) балла, наблюдали некоторые анксиогенные эффекты соединения - животные вели себя напряженно, боялись спускаться с платформы, а также были склонны к затаиванию и спонтанной вокализации. В группах соединений ЗДМ-6 и ЗДМ-7 сумма баллов составила (6,00 ± 0,84) и (6,40 ± 0,42) соответственно, что незначительно выше контрольных параметров и не может характеризоваться противотревож-ным действием веществ. Показатели группы крыс, получавших вещество ЗДМ-8, оставались на уровне контрольных значений (4,00 ± 1,09) балла. Полученные данные представлены на рис. 1. По результатам теста «Темная/светлая камера» под влиянием исследуемых соединений время в светлом отсеке было повышено относительно контроля. В то же время противотревожный эффект, сопоставимый с диазепамом, был отмечен лишь в группах соединений ЗДМ-3 и ЗДМ-4. Таким образом, анксиогенное действие соединения ЗДМ-3 не подтвердилось, в то время как соединение ЗДМ-4 в условиях двух неконфликтных методик проявило анксиолитичсекий эффект на уровне диазепама (рис. 2). Для соединения с наибольшей противотревож-ной активностью под шифром ЗДМ-4 был проведен конфликтный тест «Наказуемого взятия воды по Vogel» для подтверждения выявленной активности. Под действием соединения ЗДМ-4 в дозе 3 мг/кг, эквимолярной диазепаму в дозе 1 мг/кг, животные статистически значимо чаще подходили к поилке, чем в группе контроля, и регистрируемый показатель не уступал препарату сравнения диазепаму (рис. 3). Согласно полученным данным, можно отметить, что для соединения ЗДМ-8 с индольным циклом в R1 положении не было отмечено высокой анксио-литической активности в условиях данного теста, несмотря на наличие 4-бромфенила в R2, как и у наиболее активного соединения ЗДМ-4. Наиболее перспективным для проявления противотревожной активности новых производных С2,С3-хиноксалина является присутствие в положении 1 2-метил-(4,5-диметоксифенил)-Ы-метилэтан-1-амина, хотя строение радикала R2 для таких производных также имеет большое значение. Наличие в С2-положении скаффолда фенильного (ЗДМ-4) радикала являлось фактором проявления анксиолитического эффекта соединений на уровне препарата сравнения диазепама, в то время как введение атома Br в пара-положение фенильного радикала (ЗДМ-3) приводило к проявлению эффектов под влиянием соединений, близкому к анксиогенному. Можно отметить, что соединения ЗДМ-3 и ЗДМ-7 отличаются только кислотным остатком, при этом уровень эффекта соединения ЗДМ-3 превышает контрольные значения, а соединения ЗДМ-7 соответствует им. В структуре соединения ЗДМ-6 присутствует метильный заместитель в С3-положении - неполярный, как и у вещества ЗДМ-4, однако для соединения ЗДМ-6 не отмечено выраженного противотревожного свойства. Таким образом, присутствие фенильного заместителя в С3-положении, не содержащего элементы с отчетливой электроотрицательностью, а также 2-метил-(4,5-диметоксифенил)-Ы-метилэтан-1-амина в положении С2 положительно влияло на проявление противотревожной активности новых производных хиноксалина. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Было проведено изучение анксиолитической активности нового ряда С2,С3-производных хиноксали-на под шифрами ЗДМ-3, ЗДМ-4, ЗДМ-6, ЗДМ-7, ЗДМ-8 в сравнении с диазепамом в условиях тестов «Тре-вожно-фобическое состояние» и «Темная/светлая камера». По результатам исследования показано, что транквилизирующий эффект соединения ЗДМ-4 можно оценить как высокий и сопоставимый с препаратом сравнения диазепамом. Можно отметить, что присутствие в положении С3 хиноксалинового скаффолда неполярных заместителей приводит к выраженной анксиолитической активности новых соединений. Соединение ЗДМ-4 представляет интерес для дальнейшего доклинического изучения.

Об авторах

Дмитрий Васильевич Мальцев

Волгоградский государственный медицинский университет; Волгоградский медицинский научный центр

Email: maltsevdmitriy@rambler.ru
кандидат биологических наук, доцент кафедры фармакологии и биоинформатики

Александр Алексеевич Спасов

Волгоградский государственный медицинский университет; Волгоградский медицинский научный центр

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой фармакологии и биоинформатики

Мария Олеговна Скрипка

Волгоградский государственный медицинский университет; Волгоградский медицинский научный центр

ассистент кафедры фармакологии и биоинформатики

Михаил Владимирович Мирошников

Волгоградский государственный медицинский университет

кандидат медицинских наук, ассистент кафедры фармакологии и биоинформатики

Людмила Николаевна Диваева

Научно-исследовательский институт физической и органической химии

кандидат химических наук, сотрудник лаборатории органического синтеза

Анатолий Савельевич Морковник

Научно-исследовательский институт физической и органической химии

доктор химических наук, сотрудник лаборатории органического синтеза

Александр Александрович Зубенко

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт

доктор биологических наук, главный научный сотрудник

Александр Иванович Клименко

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский ветеринарный институт

ВРИО директора

Список литературы

Дополнительные файлы