65685

АКТОПРОТЕКТОРНІ ВЛАСТИВОСТІ НОВИХ ПОХІДНИХ 4-ОКСО(АМІНО-)ХІНАЗОЛІНУ (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ)

Автореферат

Химия и фармакология

Оцінити актопротекторну дію на щурів сполуки лідера в умовах гіпокінезії за показниками плавальної проби бігу у третбані тесту із статичним навантаженням емоційно-поведінкових реакцій у відкритому полі та динамікою морфологічної картини внутрішніх органів та м'язів.

Украинкский

2014-08-03

624.5 KB

0 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ДУ «ІНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГІЇ ТА ТОКСИКОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ»

АЛЬЧУК ОЛЕКСАНДРА ІВАНІВНА

УДК: 542.974:577.156.5

АКТОПРОТЕКТОРНІ ВЛАСТИВОСТІ

НОВИХ ПОХІДНИХ 4-ОКСО(АМІНО-)ХІНАЗОЛІНУ

(ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ)

14.03.05 – фармакологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ - 2011


Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Вінницькому національному медичному університеті
ім. М.І. Пирогова М
OЗ України, м. Вінниця.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

Степанюк Георгій Іванович, Вінницький

національний медичний університет

ім. М.І. Пирогова, завідувач кафедри фармакології.

Офіційні опоненти:

  •  доктор медичних наук, професор Ярош Олександр Кузьмич,
    ДУ «Інститут фармакології та токсикології АМН України», завідувач відділу фармакокінетики;

  •  доктор медичних наук Дев’яткіна Тетяна Олексіївна, 

ВДНЗУ «Українська медична стоматологічна академія» МОЗ України,        м. Полтава, професор кафедри експериментальної та клінічної фармакології з клінічною імунологією та алергологією.

Захист відбудеться "15" червня 2011 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.550.01 при ДУ «Інститут фармакології та токсикології АМН України» за адресою: 03680, м. Київ, вул. Ежена Потьє, 14.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ «Інститут фармакології та токсикології АМН України» за адресою: 03680, м. Київ, вул. Ежена Потьє, 14.

Автореферат розісланий "_6_" _травня________ 2011 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

Д 26. 550. 01

кандидат біологічних наук      Данова І.В.


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема підвищення працездатності та профілактики перевтоми, як однієї з форм передпатологічних станів, є не новою, однак в сучасному світі вона набуває нових неочікуваних аспектів. Зростаючі несприятливі екологічні чинники, важкі, а подекуди і екстремальні умови, що мають місце при певних видах професійної діяльності (гіпо- та гіпертермія, гіпокінезія, кисневе голодування), зумовлюючи надмірне напруження функцій організму та швидке виснаження його резервів, унеможливлюють виконання поставлених завдань, часто створюючи загрозу для життя (Самойлов Н.Н., 2002; Стратиенко Е.Н., 2003; Щербатых Ю.В., 2006; Трошин В.Д., 2007; Kalyna Z et al., 1998; Houtman I.L. et al., 1999; Gursoy E. et al., 2001).

З огляду на неможливість усунення етіологічних факторів, які знижують працездатність та прискорюють настання втоми, провідна роль надається фармакологічним засобам, що дозволяють розширити функціональні можливості організму та підвищити його пристосування до надмірних фізичних та розумових навантажень (Самойлов Н.Н., 2002; Олейник С.А. и др., 2010). Лікарські препарати, за допомогою яких намагаються вирішити проблему підвищення фізичної працездатності в нормальних та ускладнених умовах перебування, називаються актопротекторами. Вони зберігають та покращують працездатність в екстремальних умовах, запобігають розвитку втоми, скорочують період реабілітації без підвищення споживання кисню та теплопродукції (Питкевич Э.С. и др., 2001; Самойлов Н.Н., 2002; Олейник С.А. и др., 2010). Арсенал сучасних актопротекторів досить обмежений і представлений похідними імідазолу (бемітил, томерзол, етомерзол) та похідними адамантанів (бромантан), які на даний час в Україні не зареєстровані (Машковский М.Д., 2010; Олейник С.А. и др., 2010).

В клінічній практиці з даної групи препаратів застосовується практично один бемітил, який активізує фізичну працездатність без ознак виснаження (Шабанов П.Д., 2009). Останній, маючи виражені психостимулюючий, відновлювальний, анксіолітичний, стрес-протективний та адаптаційний ефекти (Питкевич Э.С. и др., 2001), входить до переліку засобів спортивної та космічної медицини. Він успішно застосовувався для захисту організму і підвищення працездатності в гірських і пустельних зонах Афганістану, в Антарктиді, в районі Чорнобильської аварії (Смирнов А.В., 1996; Питкевич Э.С. и др., 2001; Игнатов Ю.Д. и др., 2007).

Однак, такі побічні ефекти, як головний біль, диспептичні розлади, гастралгії, гіперемія обличчя, які притаманні бемітилу, а також наявна у нього психоактивуюча дія, що проявляється афективною лабільністю, роздратованістю, зменшенням глибини та тривалості нічного сну, перешкоджають його широкому застосуванню в клінічній медицині (Цублова Е.Г., 2003; Машковский М.Д., 2010; Олейник С.А. и др., 2010).

Бромантан (ладастен) – препарат, який раніше застосовувався в спортивній медицині, з 1996 року внесений антидопінговою комісією до списку заборонених стимуляторів, оскільки він володіє психостимулюючим ефектом, викликає гіперстимуляцію синдрому відміни, а також маскує вживання стероїдів   (Сейфулла Р.Д., 1998; Олейник С.А. и др., 2010).

До того ж, аналіз літератури підтвердив, що жоден з ергогених засобів інших фармакологічних груп, на сьогоднішній день, повною мірою не відповідає потребам та вимогам спеціалістів.

Наведені дані вказують на доцільність пошуку нових хімічних сполук з актопротекторною активністю, придатних для створення на їх основі більш ефективних та безпечних лікарських засобів з зазначеною дією.

В цьому плані привертають увагу нові похідні 4-оксо(аміно-)хіназоліну, які синтезовані на кафедрі фармацевтичної хімії Запорізького державного медичного університету. Наявність у сполук цього класу антиамнестичної, антистресорної, церебропротекторної, антиоксидантної та антигіпоксичної дій (Павлов С.В., 2007; Степанюк Г.І., Ходаківський О.А., 2008; Ходаківський О.А., Степанюк Г.І., 2008), які добре узгоджуються з патогенезом розвитку фізичної та розумової втоми, дають підставу сподіватись на можливу актопротекторну активність цих сполук, що і стало підґрунтям для проведення даного дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Дисертаційна робота виконана в рамках НДР кафедри фармакології Вінницького національного медичного університету (ВНМУ) ім. М.І. Пирогова за темою «Експериментальне дослідження нейро- та кардіопротекторних властивостей ациклічних, ароматичних та гетероциклічних сполук» (№ держреєстрації 0109U004812). Дисертант був співвиконавцем даної теми.

Мета та завдання дослідження. Метою дослідження було встановити наявність актопротекторної активності в ряду нових похідних 4-оксо(аміно-) хіназоліну та виявити сполуку – лідера, конкурентоспроможну з бемітилом, перспективну для створення нового лікарського засобу та вивчити механізми її дії.

У зв’язку з цим вирішувались такі завдання:

1. Встановити наявність та оцінити величину актопротекторного ефекту нових похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну у порівнянні з бемітилом за допомогою плавальної проби в умовах нормо-, гіпер- та гіпотермії та дослідити залежність «структура - дія».

2. Охарактеризувати вплив нових похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну в порівнянні з бемітилом на фізичну витривалість тварин при навантаженні бігом у третбані.

3. Оцінити актопротекторну дію на щурів сполуки – лідера в умовах гіпокінезії за показниками плавальної проби, бігу у третбані, тесту із статичним навантаженням, емоційно-поведінкових реакцій у «відкритому полі» та динамікою морфологічної картини внутрішніх органів та м'язів.

4. Охарактеризувати вплив сполуки – лідера на фізичну витривалість щурів в умовах експериментальної ішемії мозку та на тлі гемічної гіпоксії.

5. Дослідити деякі механізми актопротекторної дії сполуки - лідера: антигіпоксичну дію, вплив на метаболічні процеси в крові, печінці та м’язах щурів, а також на оксидантно-антиоксидантний гомеостаз в умовах фізичного навантаження.

Об’єкт дослідження: патологічні процеси в організмі при фізичних перевантаженнях та механізми підвищення фізичної витривалості.

Предмет дослідження: нові похідні 4-оксо(аміно-)хіназоліну та вивчення їх здатності проявляти актопротекторні властивості.

Методи дослідження: дослідження актопротекторної дії похідних 4-оксо (аміно-)хіназоліну базувались на комплексному підході з використанням фармаколо-гічних, патофізіологічних, біохімічних, морфологічних та статистичних методів.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше теоретично обґрунтовано та експериментально доведено наявність актопротекторної дії у нових похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, як в звичайних, так і в екстремальних умовах перебування тварин. Встановлено, що актопротекторна активність похідних 4-оксо(аміно-) хіназоліну залежить та обумовлюється природою замісника в положенні 3, а саме наявністю n-карбоксифенільного залишку в положенні 3 4-оксихіназолінового циклу (ПК-66). Вперше доведено, що сполука-лідер 4[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл] бензойної кислоти (ПК-66) за величиною актопротекторного ефекту співставлялась з бемітилом, а в деяких випадках і перевершувала його за зазначеною дією. В механізмі актопротекторної дії сполуки ПК-66, як і бемітилу, провідну роль відіграють позитивні метаболічні зміни, що в кінцевому результаті зумовлюють збереження та збільшення енергетичного потенціалу в клітинах.

Практичне значення одержаних результатів. Розширено та поглиблено уявлення щодо фармакологічних властивостей похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну. Експериментально обґрунтована доцільність поглибленого вивчення фармаколо-гічних властивостей та безпечності 4-[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл] бензойної кислоти (ПК-66) на предмет створення на її основі нового лікарського засобу з актопротекторною дією.

Виявлена залежність «структура-дія» в ряду нових похідних 4-оксо(аміно-) хіназоліну дасть можливість хімікам – синтетикам вести цілеспрямований синтез нових активних сполук із вказаною дією.

Результати проведеного дослідження впроваджено в навчальний процес кафедри фармакології Вінницького національного медичного університету ім.       М.І. Пирогова, кафедр фармакології Одеського та Харківського національних медичних університетів, Національного фармацевтичного університету м. Харків, Дніпропетровської державної медичної академії та Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського.

Особистий внесок дисертанта. Автором самостійно проведено аналіз наукової літератури за темою дисертації та патентно-інформаційний пошук. Опра-цьовано різні методичні підходи оцінки фізичної витривалості, згідно з якими самостійно виконано всі експериментальні дослідження. Самостійно проведена ста-тистична обробка отриманих цифрових даних, які оформлено у вигляді таблиць та рисунків, проаналізовано результати досліджень, апробовані основні положення, написано та оформлено дисертаційну роботу. Морфологічна оцінка ефективності сполуки - лідера в умовах гіпокінезії проведена при консультативній допомозі до-цента кафедри гістології ВНМУ к.мед.н., доц. А.П. Короля, біохімічні дослідження - на базі науково-дослідної лабораторії ВНМУ при консультативній допомозі зав. кафедри біохімії та загальної хімії, д.мед.н., проф. М.Б. Луцюка, за що автор роботи їм щиро вдячна. Разом з науковим керівником сформульовані висновки.

Апробація матеріалів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були оприлюднені та обговорювались на: V Українській науково-практичній конференції з міжнародною участю з клінічної фармакології на тему «Досягнення та перспективи клінічної фармакології» (Вінниця, 2008); VІ міжнародній науковій конференції студентів та молодих вчених «Сьогодення та майбутнє медицини» (Вінниця, 2009); І науковій конференції молодих вчених з міжнародною участю (Вінниця, 2010); VІІ національному з’їзді фармацевтів України «Фармація України. Погляд у майбутнє» (Харків, 2010); VІ Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю з клінічної фармакології, присвяченої 90-річчю проф. О.О. Столярчука «Клінічна та експериментальна фармакологія метаболічних коректорів, органопротекція, доказова медицина» (Вінниця, 2010).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 наукових праць, у тому числі 4 статті (1-одноосібна) у фахових журналах, рекомендованих ВАК України, та 6 тез доповідей. Одержано1 патент України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладено на 157 сторінках машинописного тексту, з них 128 – основного тексту. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, розділу «Матеріали та методи дослідження», 3-х розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків та списку використаних джерел, який містить 241 бібліографічних описів, з них 217 кирилицею та 24 латиницею. Робота ілюстрована 28 рисунками та 12 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Для дослідження взято 11 оригінальних похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, які синтезовані на кафедрі фармацевтичної хімії Запорізького державного медичного університету під керівництвом проф. С.І. Ко-валенко. Хімічна структура досліджуваних речовин представлена на рисунку 1.

Рис. 1. Структура похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, що досліджувались.

В якості препарату порівняння при різних за генезом патологічних станах було взято еталонний актопротектор бемітил (Питкевич Э.С. и др., 2001; Машковский М.Д., 2010; Олейник С.А. и др., 2010), синтезований на експериментальному заводі Інституту органічної хімії НАН України.

Експериментальні дослідження проведені на 532 нелінійних білих щурах обох статей масою 160-200 г. Щурі було отримано із віварію Інституту фармакології та токсикології АМН України. Всіх тварин утримували у віварії ВНМУ ім. М.І Пирогова на стандартному водно-харчовому раціоні при вільному доступі води та їжі. При роботі з лабораторними тваринами дотримувались рекомендацій Європейської комісії щодо проведення медико-біологічних досліджень з використанням тварин та методичних рекомендацій ДФЦ МОЗ України про «Доклінічні дослідження лікарських засобів» (Стефанов О.В., 2001). Дослідження проводили в лабораторії доклінічного вивчення фармакологічних речовин ВНМУ, атестованої ГОМС МОЗ України (посвідчення №000679 від 11.01.2008 р.). Евтаназію тварин проводили шляхом передозування ефіру.

Скринінг актопротекторної активності похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну проводили за допомогою примусового плавального тесту. Тварини плавали з додатковим навантаженням (10 % від маси тіла щура, що кріпилося до кореня хвоста) у басейні з температурою води 24-27 ºС. (Бобков Ю.Г. и др. 1984; Головенко М.Я., 2002; Марышева В.В., Гаврев А.И., 2007). Визначали тривалість (у хв.) плавання щурів до повної втоми, критерієм якої було 10-ти секундне занурення тварин під воду. Досліджувані сполуки вводили внутрішньошлунково (в/ш), одноразово за 60 хв. до початку тестування, в дозі 10 мг/кг. Сполуку Х-1 досліджували при внутрішньочеревинному (в/ч) введені у дозі 20 мг/кг. Препарат порівняння бемітил вводили в дозі 50 мг/кг в/ч, яка за даними літератури     (Лонська О.П., 2008; Гаврев А.И. и др., 2010) проявляла найбільший актопротекторний ефект.

Актопротекторну дію найбільш активних похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну в умовах гіпо-, гіпертермії оцінювали за часом (у хв.) плавання щурів до повного втомлення, з додатковим навантаженням 10 % від маси тіла у басейні з температурою води 10-12 °С (гіпотермія) (Садыков Р.Ф., Сибиряк С.В., 2008; Міщенко О.Я. та ін., 2009) та температурою води 38-40 °С (гіпертермія)      (Черненко О.В., 2002; Самойлов Н.Н., Ильина И.В., 2006). Сполуки ПК-32, ПК-51, ПК-66 піддослідним тваринам вводили в/ш, у дозі 10 мг/кг за 60 хв. до початку експерименту, бемітил – в/ч, в дозі 50 мг/кг.

Для визначення ЕД50 найактивніших сполук (ПК-32, ПК-51 та ПК-66) в умовах плавальної проби додатково досліджували ще по 2-3 дози. Дози ЕД50 вищезазначених сполук та бемітилу були використанні у всіх подальших експериментах.

Для підтвердження результатів плавальної проби в скринінгових дослідженнях було застосовано модель бігу щурів у третбані. Актопротекторну дію сполук ПК-32, ПК-51, ПК-66 (при в/ш введені) та бемітилу (при в/ч введені) оцінювали після п`ятиденного профілактичного введення в добових дозах, що дорівнювали їх ЕД50. Щурів навантажували бігом при швидкості руху стрічки 42 м/хв та куті нахилу доріжки 10º, визначали тривалість (у хв.) бігу тварин до повного стомлення (Міщенко О.Я. та ін., 2009).

Вплив сполуки ПК-66, у порівнянні з бемітилом, на фізичну витривалість щурів в екстремальних умовах перебування оцінювали на тлі кисневого голодування (циркуляторна та гостра гемічна гіпоксії) та після 15-денного обмеження рухової активності.

Циркуляторну гіпоксію моделювали шляхом однобічної оклюзії правої загальної сонної артерії у нелінійних щурів обох статей. Накладання лігатур на сонну артерію здійснювали в умовах пропофолового наркозу (60 мг/кг в/ч) (Джигалюк О.В. та ін., 2010). Оклюзію здійснювали при виході тварин з наркозу, коли вони перебували у стані поверхневої седації. Гостру гемічну гіпоксію моделювали шляхом підшкірного (п/ш) введення метгемоглобіно-утворювача - натрію нітриту у дозі 20 мг/кг (Лук'янчук В.Д. та ін., 2002; Міщенко О.Я. та ін., 2009). Гіпокінезію (ГК) моделювали шляхом утримання тварин протягом 15 діб (по 16 год./добу) в індивідуальних дерев’яних пеналах (Киричок Л.Т., 1989; Коваленко Е.Г., 1994).

Сполуку ПК-66 в дозі 3 мг/кг в/ш та бемітил в дозі 31 мг/кг в/ч вводили одноразово за 40-60 хв. до моделювання екстремального фактору (гостра гемічна гіпоксія), або щоденно, протягом 15 діб, на тлі циркуляторної гіпоксії та ГК. Актопротекторні властивості сполуки ПК-66 та бемітилу, на вказаних моделях, оцінювали за тривалістю плавальної проби в термонейтральних умовах, бігу щурів у третбані та статичної витривалості тварин на стрижні, що обертається зі швидкістю 15 об/хв. (Гацура В.В., 1974; Бобков Ю.Г., 1984).

Емоційно-поведінкові реакції щурів в умовах ГК вивчали за методом «відкритого поля» (Головенко М.Я., 2002; Хабриев Р.У., 2005; Гамма Т.В., Коренюк И.И., 2006). Відтворення 15-денної ГК та введення досліджуваних речовин проводили аналогічно попередньому дослідженню.

Зміни морфологічної картини внутрішніх органів щурів (печінка, серце, нирка, наднирникова залоза) та фрагменту стегнового м’яза, на тлі дії сполуки     ПК-66, вивчали на 15 добу ГК. Органи фіксували в 10 % нейтральному формаліні, промивали в проточній воді, проводили через батарею спиртів зростаючої міцності і заливали в парафін. Зрізи фарбували гематоксиліном і еозином та вивчали у світловому мікроскопі.

Протигіпоксичну активність сполуки ПК-66 вивчали на моделях гострого порушення мозкового кровообігу (ГПМК) та гострої асфіксії. ГПМК моделювали шляхом двобічної оклюзії загальних сонних артерій. Накладання лігатур на сонні артерії проводили аналогічно однобічній перев`язці (Ходаківський О.А.,        Степанюк Г.І., 2008; Джигалюк О.В. та ін., 2010). Оклюзію сонних артерій здійснювали при виході тварин з наркозу, коли вони перебували у стані поверхневої седації. Сполуку ПК-66 (3 мг/кг в/ш) та бемітил (31 мг/кг в/ч) вводили за 40-60 хв. перед моделюванням патологічного стану. Ефективність фармакопрофілактики оцінювали за динамікою (у %) показника летальності щурів з ГПМК відносно нелікованих тварин (контрольна група).

Гостру асфіксію моделювали у наркотизованих (пропофол 45 мг/кг в/ч) тварин шляхом повного перетискання трахеї. Антигіпоксичну дію досліджуваних речовин оцінювали за тривалістю біоелектричної активності серця (БЕАС).

Зміни біохімічних показників, які визначають рівень фізичної працездатності, на тлі введення сполуки ПК-66 та бемітилу вивчали після 14-денного фізичного навантаження щурів, шляхом їх щоденного бігу (по 10 хв.) у третбані (Міщенко О.Я. та ін., 2002). Сполуку ПК-66 та бемітил вводили щоденно, аналогічно попереднім дослідженням.

Половину щурів, після 10 хв. посиленого тренування у третбані, на 15 добу дослідження піддавали біохімічним дослідженням метаболічних процесів у скелетних м’язах, крові та печінці. Тварин декапітували у холодовій камері (-2 ºС). Печінку та скелетні м'язи задніх кінцівок заморожували в рідкому азоті. Стан вуглеводно-енергетичного обміну визначали за рівнем аденілових нуклеотидів (АТФ, АДФ, АМФ) у м’язах, глікогену, глюкози в гомогенатах м'язів та печінки (Прохорова М.И., 1982; Меншиков В.В. и др., 1987). В сироватці крові визначали рівень лактату (Л), пірувату (П), їх відношення (Л/П), рівень глюкози та ліпідів (Прохорова М.И., 1982). В гомогенатах печінки визначали вміст РНК та ДНК (Воронина Л.М., 1996). Інтенсивність процесів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) оцінювали за вмістом кінцевого продукту переокиснення ліпідів – малонового діальдегіду (МДА) (Стальная И.Д., Гаришвили Г.Г., 1977), стан антиоксидантної системи (АОС) – за рівнем відновленого глутатіону (Круглікова Г.О., Штурман І.М., 1976).

Обробку цифрових даних виконували за допомогою стандартних пакетів статистичного аналізу Microsoft Excel 2000 та Original (one-way ANOVA Test) з обчисленням середньої величини М, середньої арифметичної помилки m, критерію вірогідності t. Розходження між порівнюваними показниками визнавали достовір-ними, якщо значення імовірності було більше, або дорівнювало 95 % (р≤0,05).

Результати дослідження та їх обговорення. В ході скринінгового дослідження встановлено, що похідні 4-оксо(аміно-)хіназоліну є носіями актопротекторної активності, на це вказувала спроможність сполук цього ряду, подібно до бемітилу, збільшувати тривалість плавання щурів у термонейтральних умовах. При цьому найбільш ефективними виявились сполуки з лабораторним шифром ПК-66, ПК-51 та ПК-32, які в дозі 10 мг/кг в/ш, так само як і бемітил, у дозі 50 мг/кг в/ч, викликали вірогідне підвищення фізичної витривалості щурів відносно контролю, відповідно на 94, 56, 91 та 119 %.

На початкових етапах пошуку сполуки - лідера, серед похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, досліджено вплив ПК-32, ПК-51, ПК-66 на фізичну витривалість щурів в ускладнених умовах експерименту (гіпо- та гіпертермії). Встановлено, що найбільш ефективною серед зазначених похідних є ПК-66, яка за плавальним тестом, у початковій дозі 10 мг/кг, вірогідно переважала бемітил у     2,9 разів в умовах гіпотермії та 1,6 разів в умовах гіпертермії. Перевага ПК-66 над ПК-51 та ПК-32 встановлена, також, і при дослідженні тривалості бігу щурів у третбані. Вказана сполука, в дозі ЕД50 за плавальним тестом, перевершувала      ПК-32 та ПК-51 в заданих умовах експерименту, співставляючись при цьому з бемітилом: показник приросту фізичної витривалості становив відповідно 92, 76, 52 та 86 % відносно контрольного показника.

Результати скринінгових досліджень показали, що сполука ПК-66 за спроможністю підвищувати фізичну витривалість є лідером серед обраних похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, і тому представляє інтерес для подальшого, поглибленого вивчення її актопротекторного ефекту, особливо в екстремальних умовах перебування щурів.

Чітка спроможність сполуки ПК-66, подібно до бемітилу, підвищувати фізичну витривалість проявилась і в умовах експериментального кисневого голодування щурів. Слід зазначити, що ПК-66, як і референс-препарат, проявляла виражену актопротекторну дію, як при профілактичному (гостра гемічна гіпоксія), так і при лікувальному (циркуляторна гіпоксія) призначені тваринам. При цьому, під дією зазначених речовин, фізична витривалість щурів з гемічною гіпоксією практично сягала рівня інтактних тварин (табл.1). 

Таблиця 1

Вплив одноразового введення сполуки ПК-66 та бемітилу на тривалість плавання щурів за умов гемічної гіпоксії (М±m, n=10)

Умови досліду

Доза, мг/кг

Тривалість плавання, с

Динаміка, %

Інтактні тварини

262,8± 15,90

Контрольні тварини

144,6±14,14#

-45

ПК-66 + гіпоксія

3

240,0±16,64*

+66

Бемітил + гіпоксія

31

241,8±14,19*

+67

Примітки:

  1.  *  -  р ≤ 0,05 відносно контролю;
  2.  #  -  р ≤ 0,05 відносно інтактних тварин.

А 15-денне введення ПК-66 (3 мг/кг в/ш) щурам з однобічною перев`язкою сонної артерії, в такій же мірі, як і введення бемітилу (31 мг/кг в/ч), супроводжувалось, у кінці експерименту, вірогідним підвищенням як динамічної витривалості (плавальна проба) відповідно на 26,4 та 34,9 %, так і статичної витривалості (стрижень, що обертається) відповідно на 37,0 та 66,0 % відносно контрольного показника.

Актопротекторна дія сполуки ПК-66 добре проявилась і в умовах 15-денної гіпокінезії. Встановлено, що щоденне курсове введення ПК-66 (3 мг/кг в/ш), як і бемітилу (31 мг/кг в/ч), «гіпокінетичним» щурам викликало вірогідне підвищення фізичної витривалості, як на 7-му, так і на 15 добу експерименту і проявлялось зростанням показників динамічної (плавальний тест та навантаження бігом у третбані) та статичної (утримання щурів на стрижні, що обертається) витривалості.

Як видно із даних, представлених на рисунку 2, під впливом курсового введення ПК-66, як і референс-препарату, фізична витривалість стресованих гіпокінезією щурів за тестом бігу у третбані відновлювалась, вірогідно перевершуючи показники інтактних тварин на 7-му та 15 добу спостереження.

Рис. 2. Вплив курсового введення ПК-66 (3 мг/кг в/ш) та бемітилу (31 мг/кг в/ч) на динаміку фізичної витривалості «гіпокінетичних» щурів за тестом бігу у третбані.

Примітки:

1. #  -  р ≤ 0,05 відносно інтактних тварин;

2. *  -  р ≤ 0,05 відносно контрольних тварин.

При цьому за спроможністю стимулювати статичну витривалість щурів     ПК-66 у 2 рази переважала бемітил на 7-му добу експерименту: приріст фізичної активності становив відповідно 62,3 та 31,4 % відносно контролю (р<0,05).

Сприятливий вплив ПК-66, як і бемітилу, на фізичну витривалість щурів, стресованих гіпокінезією, корелював з позитивними змінами морфологічної картини печінки, серця, наднирникових залоз, нирок та скелетних м`язів лабораторних тварин, в порівнянні з контролем. Аналіз змін структури органів «гіпокінетичних» щурів під впливом сполуки ПК-66, як і бемітилу, свідчить про наявність у них протекторної дії на клітини паренхіми органів, що вивчались, можливого мембранопротекторного та білоксинтезуючого ефектів, що сприяло послабленню деструктивних та дегенеративних змін цих органів та оптимізації адаптаційних процесів.

При дослідженні впливу сполуки ПК-66 на емоційно-поведінкову реакцію тварин у тесті «відкрите поле», в умовах гіпокінетичного стресу, було встановлено, що курсове щоденне введення сполуки ПК-66 (3 мг/кг в/ш) так само, як і бемітилу (31 мг/кг в/ч), поліпшувало рухову, орієнтувально-дослідницьку поведінку тварин та зменшувало рівень емоційної напруги. На це вказувало вірогідне збільшення кількості горизонтальних та вертикальних рухів щурів, кількості зазирань у нірки та вірогідне зменшення кількості епізодів грумінгу та актів дефекацій порівняно з контролем на 7-му і на 15 добу спостереження. Зазначену дію сполуки ПК-66 в даному досліджені можна розцінити, як наявність у неї стреспротективного ефекту, що цілком узгоджується з даними літератури (Павлов С.В., 2007).

Згідно з точкою зору Смирнова А.В. (1991, 1994), Зарубиной И.В. (2005), Коваля И.В. и др. (2008) сучасний актопротекторний засіб повинен володіти антигіпоксичним ефектом, який є одним з механізмів реалізації актопротекторної дії. Ця теза знайшла підтвердження при вивченні нами антигіпоксичної дії 4-[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл] бензойної кислоти (сполуки ПК-66). Встановлено, що введення ПК-66 (3 мг/кг в/ш), подібно до бемітилу (31 мг/кг в/ч), вірогідно збільшувало тривалість БЕАС щурів в умовах гострої асфіксії відносно контрольних тварин відповідно на 85,4% та 57,3%. При цьому, за показником збільшення тривалості життя тварин в заданих умовах експерименту, сполука     ПК-66 вірогідно переважала референс-препарат.

Антигіпоксичний ефект ПК-66, як і бемітилу, проявився також і на моделі циркуляторної гіпоксії, викликаної двобічною оклюзією сонних артерій у щурів. Встановлено, що одноразове, превентивне введення ПК-66 (3 мг/кг в/ш), як і бемітилу (31 мг/кг в/ч), повністю запобігало загибелі тварин у критичний період експерименту (2-га година після моделювання ГПМК, коли гинуло більше 60 % контрольних тварин) та вірогідно знижувало показник летальності щурів з ГПМК протягом усього терміну спостереження. Захисна дія ПК-66, як і бемітилу, на шурів в умовах ГПМК тривала понад 72 год. При цьому, за величиною антигіпоксичної дії, ПК-66 співставлялась з бемітилом, як у критичний період експерименту, так і за тривалістю ефекту (рис. 3).

Подальше дослідження механізмів актопротекторної дії сполуки ПК–66 показало, що стимуляція фізичної витривалості організму обумовлена, в першу чергу, спроможністю усувати енергодефіцит у скелетних м’язах та метаболічний ацидоз, причому, за цими властивостями сполука ПК-66 не поступалась еталонному актопротектору (табл. 2).

На користь цього свідчила нормалізація рівня аденілнуклеотидів у скелетних м’язах щурів в умовах щоденного (15 діб) тренування тварин бігом у третбані: вміст АТФ на тлі ПК-66 та бемітилу вірогідно зріс на 67,5 та 71,7 %, відносно групи тварин без корекції, практично сягаючи рівня інтактних тварин.

Паралельно цьому, під впливом досліджуваних речовин, відбувалось зниження кількості АДФ (р>0,05) та АМФ (р<0,05), що ймовірно пов`язано з активацією аеробного шляху окиснення. Про оптимізацію аеробного метаболізму
в організмі щурів також може свідчити деяке підвищення рівня пірувату в крові піддослідних тварин на тлі ПК-66 та бемітилу (р≥0,05) та вірогідне зниження рівня лактату відповідно на 65 та 72 %, відносно контрольних тварин. Зменшення лактат-ацидозу на тлі дії сполуки ПК-66, подібно до бемітилу, має ще одне позитивне значення, оскільки може бути свідченням активації глюконеогенезу. Роль останнього полягає в утилізації молочної кислоти - основного фактора, лімітуючого працездатність (Бобков Ю.Г. и др., 1984; Питкевич Э.С. и др., 2001; Кулененков С.В., 2007) та в ресинтезі вуглеводів у печінці та нирках, запаси яких в організмі є досить обмеженими (Смирнов А.В., 1993; Мохан Р. и др., 2000).

Рис. 3. Динаміка показника летальності щурів з ГПМК при профілактичному введенні сполуки ПК-66 та бемітилу.

Примітка. * - р ≤ 0,05 відносно контрольних тварин.

Висунуті припущення щодо можливого збереження фонду вуглеводів організму за рахунок активізації глюконеогенезу на тлі дії сполуки ПК-66 та бемітилу підтверджуються отриманими даними статистично значимого збільшення вмісту глікогену в скелетних м’язах та печінці (р<0,05), а також деякого зростання вмісту глюкози в скелетних м’язах (табл. 2).

На можливе посилення під впливом ПК-66, подібно до бемітилу, ще одного джерела енергії, яким є окиснення вільних жирних кислот (Каплан Е.Я. и др., 1990; Мищенко О.Я., 2002; Вілмор Дж.Х, 2001), свідчить вірогідне зниження, на тлі дії обох речовин, вмісту загальних ліпідів у сироватці крові тренованих бігом щурів на 36 та 39 % відповідно. Активація «ліпідної енергетики», на нашу думку, теж могла сприяти збереженню лімітованого фонду вуглеводів в організмі.

Важливою складовою механізму актопротекторної дії сполуки ПК-66, як і бемітилу, можна вважати спроможність цих речовин знижувати активність ПОЛ та стимулювати антиоксидантний захист в умовах надмірного фізичного навантаження. Оскільки, за даними літератури (Сейфулла Р.Д., Борисова И.Г., 1990; Ласкова И.С. и др., 1998; Заварухина С.А., Львовская Е.И., 2009; Li Li Ji, 1996; William J.Evans, 2000), посилення вільнорадикального окиснення та зниження потенціалу антиоксидантного захисту тканин в умовах стресу є одним з вагомих лімітуючих факторів фізичної працездатності. Результати досліджень показали, що сполука ПК-66 (3 мг/кг в/ш), подібно до бемітилу (31 мг/кг в/ч), блокує посилення ліпопероксидації, яке розвинулось у щурів в результаті фізичного навантаження, та активує антиоксидантний захист. Так, рівень МДА в печінці під впливом ПК-66 та бемітилу вірогідно знизився на 19 та 23 % відповідно, а кількість відновленого глутатіону у печінці відповідно зросла на 44 та 56 % (р<0,05), відносно контрольних тварин (див. табл. 2).

Таблиця 2

Вплив сполуки ПК-66 та бемітилу на перебіг метаболічних процесів в організмі щурів на фоні щоденного тренування бігом (М±m, n=7)

Показники

Інтактні тварини

іЩурі після фізичного навантаження

Контроль

ПК-66

(3 мг/кг)

Бемітил

(31 мг/кг)

Гомогенат скелетних м'язів

АТФ, мкмоль/г

3,92±0,27

2,16±0,19#

3,56±0,18*

3,71±0,22*

АДФ, мкмоль/г

0,71±0,05

0,91±0,08

0,76±0,18

0,82±0,07

АМФ, мкмоль/г

0,19±0,02

0,37±0,04#

0,24±0,03*

0,21±0,02*

Енергетичний заряд

0,887

0,760

0,864

0,869

Глікоген, мг/г

22,3±1,60

15,6±1,70#

21,2±1,9*

21,6±2,00*

Глюкоза, мкмоль/г

4,48±0,42

4,92±0,38

5,70±0,48

5,83±0,52

Сироватка крові

Лактат, ммоль/л

1,64±0,14

7,62±0,72#

2,63±0,28*#

2,12±0,31*

Піруват, ммоль/л

0,48±0,05

0,69±0,08#

0,58±0,06

0,61±0,06

Л/П

3,4

11,0

4,5

3,5

Глюкоза, ммоль/л

4,92±0,62

6,52±0,54#

5,14±0,43*

5,46±0,52*

Загальні ліпіди, г/л

2,34±0,21

4,86±0,34#

3,12±0,32*#

2,96±0,28*

Гомогенат печінки

РНК, мкг/мл

14,2±1,2

16,1±1,4

20,6±1,8*#

21,1±1,7*#

ДНК, мкг/мл

64,4±2,3

72,3±3,6

86,6±5,1*#

89,3±5,4*#

Глікоген, мг/г

52,3±3,1

64,4±6,2

118,2±8,6*#

109,4±9,3*#

МДА, ммоль/г

79,6±4,4

116,3±8,5#

94,5±4,7*#

89,8±6,2*

ВГ, ммоль/г

6,94±0,54

4,12±0,36#

5,92±0,46*

6,43±0,51*

Примітки:

1. # - р≤0,05 відносно інтактних тварин;

2. * - р≤0,05 відносно контрольних тварин.

За сучасними уявленнями (Бобков Ю.Г., и др., 1984; Смирнов А.В., 1993; 1996; Питкевич Э.С. и др., 2001; Зарубина И.В., Шабанов П.Д., 2004), в механізмі актопротекторної дії бемітилу чільне місце посідає його спроможність неспецифічно стимулювати синтез протеїнів та активувати геном клітини. Це цілком узгоджується з результатами наших досліджень, в яких показано, що на тлі курсового введення бемітилу має місце вірогідне зростання вмісту РНК та ДНК в печінці відповідно на 31,0 та 23,5 % відносно контролю.

Оскільки подібні зміни кількості вказаних нуклеїнових кислот (вірогідне зростання РНК на 28,0 та ДНК на 18,6 %) спостерігались нами і при введені сполуки ПК-66 в зазначених умовах експерименту, можна вважати, що в механізмах реалізації актопротекторної дії 4-[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл] бензойної кислоти лежить неспецифічна активація синтезу протеїнів, а саме білків-ферментів енергозабезпечення, глюконеогенезу та антиоксидантного захисту.

Позитивна динаміка досліджуваних показників метаболічного обміну на тлі введення сполуки ПК-66 (3 мг/кг в/ш), так само, як і бемітилу (31 мг/кг в/ч), корелювала з підвищенням фізичної працездатності щурів на 15 добу тренувань. Про це свідчило вірогідне зростання тривалості бігу щурів у третбані відповідно на 76 та 91 % відносно контролю. При цьому, за спроможністю стимулювати фізичну витривалість, сполука ПК-66 практично співставлялась з референс-препаратом.

Таким чином, узагальнюючи результати проведеного нами дослідження, можна зробити висновок, що похідним 4-оксо(аміно-)хіназоліну притаманний виразний актопротекторний ефект, який в найбільшій мірі проявився у ПК-66, як в звичайних, так і в ускладнених умовах експерименту (гіпо- та гіпертермія, гіпокінезія, кисневе голодування).

На нашу думку, актопротекторна дія сполуки ПК-66, як і бемітилу, обумовлена наявністю у неї протигіпоксичного ефекту, спроможністю активувати неспецифічній протеїнсинтез, покращувати метаболічні процеси, усувати енергодефіцит у скелетних м'язах, нормалізувати порушені показники прооксидантно-антиоксидантного гомеостазу та сприяти оптимізації адаптаційних процесів.

Сукупність фармакологічних ефектів ПК-66, виявлених в процесі нашого дослідження, а також наявні у нього антиамнестичний, церебропротекторний ефекти (Павлов С.В., 2007; Ходаківський О.А., 2009) та його спроможність стимулювати кровопостачання головного мозку (Ходаківський О.А., 2008), роблять сполуку цікавою для подальшого вивчення її фармакологічних властивостей та безпечності на предмет створення нового вітчизняного актопротектора, конкурентоспроможного з бемітилом.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведені теоретичні узагальнення та нове вирішення наукової задачі, спрямованої на розробку нового лікарського засобу з ряду похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну, придатного для підвищення фізичної витривалості організму, як у звичайних, так і в ускладнених умовах.

1. Похідні 4-оксо(аміно-)хіназоліну є носіями актопротекторної активності, яка найбільш характерна для сполук, що містять в положенні 3 4-оксихіназолінового циклу n-карбоксифенільний (ПК-66), або етоксикарбоксил-фенілацильний (ПК-32) залишки, і що суттєво для останнього, важливим є наявність нітрогрупи в положенні 6.

2. Одноразове введення щурам сполук ПК-32 та ПК-66, як і бемітилу, викликає дозозалежне підвищення фізичної витривалості тварин за показником плавального тесту в термонейтральних умовах. ЕД50 зазначених речовин становить відповідно 6,5, 3,0 та 31,0 мг/кг. В умовах гіпо- та гіпертермії найбільша актопротекторна дія притаманна сполуці ПК-66 (10 мг/кг внутрішньошлунково) - на тлі її превентивного одноразового введення, фізична витривалість тварин вірогідно зростає відповідно на 113,0 та 136,6 %, проти 38,0 та 85,0 % під впливом бемітилу (50 мг/кг внутрішньочеревинно).

3. Курсове 5-денне введення ПК-32 та ПК-66, як і бемітилу, в дозах, що становить їх ЕД50 за плавальним тестом, сприяє вірогідному зростанню тривалості бігу тварин у третбані відповідно на 76,0, 92,7 та 86,0 %.

4. Курсове введення (15 днів) ПК-66 (3,0 мг/кг внутрішньошлунково), як і бемітилу (31,0 мг/кг внутрішньочеревинно), сприяє зростанню фізичної витривалості «гіпокінетичних» щурів. При цьому, за величиною актопротекторного ефекту, ПК-66 співставляється з референс-препаратом за показником динамічної витривалості та переважає його у 2 рази на 7-му добу експерименту за показником приросту статичної витривалості. ПК-66, подібно до бемітилу, активізує рухову, орієнтувально-дослідницьку поведінку та знижує рівень емоційної напруги у стресованих гіпокінезією щурів.

5. Введення щурам сполуки ПК-66 (3,0 мг/кг внутрішньошлунково) на тлі     15-добової гіпокінезії, аналогічно бемітилу (31,0 мг/кг внутрішньочеревинно), сприяє зменшенню деструктивних та дистрофічних змін, а також розвитку адаптаційних процесів в скелетних м’язах, печінці, серці, наднирникових залозах та нирках піддослідних тварин.

6. Сполука ПК-66 (3,0 мг/кг внутрішньошлунково), подібно до бемітилу        (31,0 мг/кг внутрішньочеревинно), сприяє відновленню фізичної витривалості щурів, як при лікувальному 15-деному введенні тваринам з гострим порушенням мозкового кровообігу, так і при превентивному одноразовому введенні щурам з гемічною гіпоксією. В умовах гемічної гіпоксії тривалість плавання тварин під впливом ПК-66 та бемітилу вірогідно зростає відповідно на 66 та 67 % відносно такої у тварин без корекції.

7. Механізм актопротекторної дії ПК-66, як і бемітилу, пов’язаний з наявністю антигіпоксичного ефекту; спроможністю зберігати вуглеводний фонд у скелетних м’язах та печінці; усувати енергодефіцит, шляхом зростання АТФ у скелетних м’язах; стабілізувати показники прооксидантної (МДА) та антиоксидантної (відновлений глутатіон) систем та активувати неспецифічний протеїнсинтез (РНК та ДНК) в печінці.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ дисертації

  1.  Скринінг актопротекторної активності серед похідних
    4-оксо(аміно-)хіназоліну / Г. І. Степанюк, О. І. Альчук, О. К. Шевчук, С. І. Коваленко, І. Ф. Белєнічев // Здобутки клініч. та експериментальної медицини. – 2009. – № 1. – С. 85–88. (
    Особистий внесок здобувача – особисто виконано експериментальну частину, обробку отриманих результатів та їх оцінку, підготовлені матеріали до друку).
  2.  Альчук О. І. Вплив 4-[оксо-3(4Н)-хіназолін] бензойної кислоти на фізичну витривалість в умовах гіпокінезії / О. І. Альчук, І. Г. Степанюк // Вісн. Вінниц. мед. ун-ту. – 2009. – Т. 13, № 2. – С. 395-398. (Особистий внесок здобувача – зробила огляд літератури, особисто виконала експериментальну частину, обробку отриманих результатів та їх оцінку, підготовила матеріали до друку)
  3.  Альчук О. І. Динаміка фізичної витривалості в умовах гіпоксії під впливом 4-[оксо-3(4Н)-хіназолін] бензойної кислоти в порівнянні з бемітилом /

Г. І. Степанюк, О. І. Альчук // Фармакологія та лікарська токсикологія. – 2010. – № 1/2 (14/15). – С. 70–74. (Особистий внесок здобувача – зробила огляд літератури, самостійно змоделювала циркуляторну та гемічну гіпоксію, особисто виконала обробку отриманих результатів та їх оцінку, підготовила матеріали до друку)

  1.  Альчук О. І. Характеристика впливу 4-[4-оксо-4Н-хіназолін–3-іл] бензойної кислоти в порівнянні з бемітилом на біоенергетичні процеси в організмі щурів в умовах їх щоденного тренування бігом / О. І. Альчук // Вісник морфології. – 2010. - № 16 (4). – С. 775-778.
  2.  Пат. 41436 Україна, МПК А 61 К 31/21. Застосування 4-[оксо-3(4Н)-хіназолін]бензойної кислоти як засобу, що підвищує фізичну витривалість організму при різних температурних режимах / Степанюк Г. І., Альчук О. І., Коваленко С. І., Белєнічев І. Ф., Бухтіярова Н. І. ; заявник та патентовласник Вінниц. нац. мед. ун-т ім. М.І. Пирогова. – № u200814081 ; заявл. 08.12.2008 ; опубл. 25.05.2009, Бюл. № 10. – 6 с. (Особистий внесок здобувача – особисто виконано експериментальну частину, обробку отриманих результатів та їх оцінку, підготовлені матеріали до друку)
  3.  Альчук О. І. Порівняльна характеристика актопротекторної дії деяких лікарських препаратів при різних температурних режимах / О. І. Альчук, Г. І. Сте-панюк // Матеріали V Укр. наук.-практ. конф. з міжнар. участю з клінічної фармакології на тему «Досягнення та перспективи клінічної фармакології»,
    (12-13 тр., Вінниця, 2008 р.) : тези доп. – Вінниця, 2008. – С. 233-234.
  4.  Альчук О. І. Пошук речовин з актопротекторною активністю серед нових похідних 4-оксо(аміно-)хіназоліну / О. І. Альчук // Сьогодення та майбутнє медицини : VI міжнар. наук. конф. студ. та молодих вчених : тези доп. – Вінниця, 2009. – С. 187.
  5.  Альчук О. І Антигіпоксична дія похідного 4-оксо (аміно-)хіназоліну (сполуки ПК-66) та бемітилу на моделі гострого порушення мозкового кровообігу (ГПМК). / О. І. Альчук // І наук. конф. молодих вчених з міжнар. участю,
    (19-20 тр., Вінниця, 2010 р.) : тези доп. – Вінниця, 2010. – С. 124.
  6.  Стратегія пошуку нейропротекторів серед амідів (2-R-4-оксо-4Н-3-іл)карбонових кислот / К. П. Шабельник, С. І. Коваленко, О. І. Альчук, Г. І. Степанюк // Фармація України. Погляд у майбутнє : матеріали VII нац. з‘їзду фармацевтів України, (Харків, 15-17 вер., 2010 р.). – Харків, 2010. – Т. 1. – С. 113.
  7.  Вплив 4-[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл]бензойної кислоти та бемітил на поведінку «гіпокінетичних» щурів у тесті «відкрите поле» / О. І. Альчук, Г. І. Степанюк, К. П. Шабельник, С. І. Коваленко // Фармація України. Погляд у майбутнє : матеріали VII нац. з‘їзду фармацевтів України (Харків, 15-17 вер.,
    2010 р.). – Харків, 2010. – Т. 2. – С. 7.
  8.  Альчук О. І. Динаміка показників прооксидантно-антиоксидантного балансу у щурів на тлі сполуки ПК-66 та бемітилу при інтенсивному фізичному навантаженні / О. І. Альчук, Г. І. Степанюк, А. В. Томашевський // Клінічна та експериментальна фармакологія метаболічних коректорів, органопротекція, доказова медицина : матеріали VI Всеукр. наук.-практ. конф. з міжнар. участю з клінічної фармакології, присвяч. 90-річчю проф. О. О. Столярчука, 10-11 лист. 2010 р. – Вінниця, 2010. – С.140–142.

АНОТАЦІЯ

Альчук О.І. Актопротекторні властивості нових похідних 4-    оксо(аміно-)хіназоліну (експериментальне дослідження). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.05 – фармакологія. – Державна установа «Інститут фармакології та токсикології АМН України», Київ, 2011.

В результаті фармакологічного скринінга встановлено, що похідним 4-оксо(аміно-)хіназоліну притаманна здатність підвищувати фізичну працездатність. В найбільші мірі актопротекторна дія проявилась у 4-[4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл] бензойної кислоти (сполука ПК-66), яка в умовах моделювання різних екстремальних станів (гіпо- та гіпертермія, гемічна гіпоксія, гостре порушення мозкового кровообігу, гіпокінезія) на більшості використаних методичних підходів оцінки фізичної витривалості організму співставлялась з еталонним актопротектором бемітилом, подекуди переважаючи його. Сприятливий вплив ПК-66 (3,0 мг/кг внутрішньошлунково), як і бемітилу (31,0 мг/кг внутрішньочеревинно), на фізичну витривалість щурів в умовах гіпокінезії корелював с позитивними змінами морфологічної картини печінки, серця, наднирникових залоз, нирок та скелетних м`язів «гіпокінетичних» щурів, що проявлялось послабленням дистрофічних та деструктивних змін, а також оптимізацією адаптивних процесів у досліджуваних органах.

В реалізації актопротекторної дії сполуки ПК-66, подібно до бемітилу, вагоме значення має наявність антигіпоксичної дії, спроможність її обмежувати анаеробні енергозабезпечуючі процеси, зберігати вуглеводний фонд, оптимізувати ліпідний обмін та прооксидантно-антиоксидантний гомеостаз, стимулювати синтез РНК та ДНК, що в кінцевому результаті призвело до збереження та збільшення енергетичного потенціалу клітин працюючих щурів.

Ключові слова: актопротекторна активність, фізична витривалість, похідні 4-оксо(аміно-)хіназоліну, бемітил.

Аннотация

Альчук А.И. Актопротекторные свойства новых производных 4-оксо(амино-)хиназолина (экспериментальное исследование). – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности – 14.03.05 – фармакология. – Государственное учреждение «Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины», Киев, 2011.

Диссертационная работа посвящена экспериментальному изучению актопротекторных свойств новых производных 4-оксо(амино-)хиназолина на моделях разных экстремальных состояний (гипо- и гипертермия, циркуляторная и гемическая гипоксия, гипокинезия).

В результате фармакологического скрининга 11 соединений данного класса химических веществ с использованием различных методических подходов к оценке физической выносливости организма (плавательный тест, бег в третбане, статическая выносливость) установлено, что новым производным 4-оксо(амино-)хиназолина присуща способность повышать физическую выносливость крыс, как в нормальных, так и в экстремальных условиях. Анализ взаимосвязи структура-действие показал, что величина актопротекторной активности изучаемых производных зависит и обусловлена природой заместителя в положении 3. В данном случае наиболее выраженная активность была характерна для 4-[4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил] бензойной кислоты (соединения ПК-66), которое содержит n-карбоксифенильный остаток в положении 3 4-оксохиназолинового цикла.

В дальнейших исследованиях установлено, что по величине актопротекторного действия соединение ПК-66 (3,0 мг/кг внутрижелудочно) сопоставлялось, а в некоторых случаях и превосходило эталонный актопротектор бемитил (31,0 мг/кг внутрибрюшинно), как при одноразовом, профилактическом, так и при лечебном, курсовом введениях в организм. Это наблюдалось в условиях кислородного голодания (гемическая, циркуляторная гипоксии): при гемической гипоксии физическая выносливость крыс восстанавливалась, практически достигая уровня интактных животных, а при циркуляторной гипоксии (крысы с односторонней перевязкой сонной артерии) введение исследуемых веществ сопровождалось, в конце эксперимента, повышением, как динамической выносливости (плавательный тест) соответственно на 26,4 и 34,9 %, так и статической выносливости (вращающийся стержень) соответственно на 37,0 и 66,0 %.

Курсовое введение соединения ПК-66 в дозе 3,0 мг/кг внутрижелудочно, подобно бемитилу 31,0 мг/кг внутрибрюшинно, вызывало увеличение физической выносливости крыс и на фоне 15-суточной гипокинезии. Физическая выносливость (тест бега в третбане) «гипокинетических» крыс под влиянием исследуемых веществ восстанавливалась, достоверно превосходя показатели интактных животных. Параллельно, по способности стимулировать статическую выносливость, соединение ПК-66 в 2 раза превосходило бемитил на 7 сутки наблюдения: прирост физической активности составил соответственно 62,3 и 31,4 % относительно контроля (р0,05). Способность соединения ПК-66, подобно бемитилу, повышать физическую нагрузку «гипокинетических» крыс, коррелировала с их положительным влиянием на морфологическую картину органов животных в условиях 15-суточной гипокинезии. При этом установлено, что ежедневное введение животным соединения ПК-66
(3,0 мг/кг внутрижелудочно), как и бемитила (31,0 мг/кг внутрибрюшинно), способствовало уменьшению дегенеративных и деструктивных процессов в печени, скелетных мышцах, сердце, почках и надпочечниках экспериментальных животных, а также способствовало оптимизации у них адаптационных процессов. Одновременно ПК-66, подобно бемитилу, улучшало двигательное, ориентировочно–исследовательское поведение и снижало эмоциональное напряжение «гипокинетических» крыс по показателям «открытого поля».

Механизм реализации актопротекторного действия соединения ПК-66, как и бемитила, обусловлен наличием антигипоксического эффекта, способности ограничивать анаэробные процессы энергообеспечения, сохранять углеводный фонд печени и скелетных мышц, оптимизировать липидный обмен, усиливать белоксинтетические процессы (стимуляция синтеза РНК и ДНК), а также нормализовать прооксидантно-антиоксидантный гомеостаз. Оптимизация метаболических процессов на фоне введения исследуемых веществ в организме крыс, которых в течении 15 дней нагружали бегом в третбане, в конечном результате привела к сохранению и увеличению энергетического потенциала в мышечных клетках (восстановление уровня АТФ и энергетического заряда мышц), что коррелировало с приростом физической выносливости животных (бег в третбане) на 15 сутки эксперимента.

Ключевые слова: актопотекторная активность, физическая выносливость, производные 4-оксо(амино-)хиназолина, бемитил.

ANNOTATION

Alchuk O.I. Actoprotective features of new derivates of 4-oxo(amino-) quinazoline (experimental investigation). – Manuscript.

Thesis for holding of PhD degree of speciality 14.03.05 – pharmacology. – State institution “Institute of pharmacology and toxicology an Academy of Medical Sciences of Ukraine”, Kyiv, 2011.

In a result of pharmacologic screening was determined, that derivates of oxo (amino) quinazoline have ability to increase physical capacity for work.  The full measure of actoprotective action was manifested by 4-[4-oxo-4N-quinazoline-3-il] benzoic acid (compound PK-66), which under condition of modeling of different extreme states (hypo- and hyperthermia, hemic hypoxia, acute disorder of brain circulation, hypokinesia) in the most of used methodical approaches of estimation of physical endurance of the organism was compared with standard actorpotector bemithyl, and in some cases was stronger than the last one. Auspicious influence of PK-66 (3,0 mg/kg intra musculular), as same as bemithyl (31,0 mg/kg intraperitoneal) to physical endurance of the rats under hypokinesia condition was correlated with positive dynamic of morphological view of the liver, heart, adrenal glands, kidneys and skeletal muscle of hypokinesial rats, which was manifested by decreasing of degenerative and destructive changes and optimization of adaptive processes in examined organs. For realization of actoprotective action of compound PK-66 as same as bemithyl important meaning has availability of antihypoxia action, ability of it to limit anaerobic processes for energy providing, to safe stock of carbohydrate, to optimize metabolism of lipids and prooxidant and antioxidant homeostasis, to stimulate synthesis of DNA and RNA, what in the end led for conservation and increasing of energy potentional of cells of working rats.

Key words: actoprotective activity, physical endurance, derivate of 4-oxo (amino-) quinazoline, bemithyl.


СПИСОК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АДФ

- аденозиндифосфорна кислота

АМФ

АОС

- аденозинмонофосфорна кислота

- антиоксидантна система

АТФ

- аденозинтрифосфорна кислота

БЕАС

- біоелектрична активність серця

в/ч

в/ш

- внутрішньочеревинно

- внутрішньошлунково

ГК

- гіпокінезія

ГПМК

- гостре порушення мозкового кровотоку

ДНК

ЕД50

- дезоксирибонуклеїнова кислота

- середньоефективна доза

МДА

- малоновий диальдегід

ПОЛ

- перекисне окислення ліпідів

РНК

- рибонуклеїнова кислота

Підписано до друку 04.05.2011 р. Замовл. № 249.

Формат 60х90 1/16 Ум. друк. арк. 0,8 Друк офсетний.

Наклад 100 примірників.

Вінниця. Друкарня ВНМУ ім. М.І. Пирогова, вул. Пирогова, 56.


1

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16492. Василий Иванович БАЖЕНОВ (1737–1799) 21.78 KB
  Василий Иванович БАЖЕНОВ 1737–-1799 Баженов Василий Иванович художникархитектор сын священника одной из придворных кремлевских церквей. Родился 1 марта 1737 года в Москве. Баженов имел природный талант к искусству который обнаружил еще в детстве срис
16493. Подмосковная усадьба Кусково 37 KB
  Тема: Подмосковная усадьба Кусково В круг памятников архитектуры нельзя не ввести ряд подмосковных усадеб некогда располагавшихся близко от границ столицы а ныне вошедших в ее территорию. Среди них имеются как очень большие типа дворцовых рези
16494. Искусство Среднего царства 76 KB
  Искусство Среднего царства На время VII–X династии приходится первый Период распада страны. По свидетельству Манефона 70 царей VII династии правили 70 дней. Эта образная характеристика воссоздает перед нами картину смут которые наступили после деце
16495. Римское искусство 21.5 KB
  Римское искусство. Искусство древнего Рима как и древней Греции развивалось в рамках рабовладельческого общества поэтому именно эти два основных компонента имеют ввиду когда говорят об античном искусстве. Искусство Рима считают завершением художественного твор...
16496. КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ 460 KB
  КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ ВЛАДИМИРА ДМИТРИЕВИЧА ЮДИНА. Главное содержание курса повествование о том как из разрозненных славянских племён образовалась Русь и единый русский народ как образовалась империя и как она распалась. Задача курса изложить последов
16497. Лекции по истории Русской Церкви 902 KB
  ВВЕДЕНИЕ. ПОНЯТИЕ О НАУКЕ ИСТОРИЯ РУССКОЙ ЦЕРКВИ ЕЁ ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧА. ИСТОЧНИКИ. ИСТОРИОГРАФИЯ. ЛИТЕРАТУРА. ПЕРИОДИЗАЦИЯ. Древний философ Плутарх писал что история есть учитель жизни. Ключевский В.О. писал: Хотя и говорят о том что история никого и ничему не на
16498. КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ 216 KB
  Г КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ИСТОРИИ РОССИИ ВЛАДИМИРА ДМИТРИЕВИЧА ЮДИНА. лавное содержание курса повествование о том как из разрозненных славянских племён образовалась Русь и единый русский народ как образовалась империя и как она распалась. Задача курса изложить после
16499. П.А. Столыпин. Политический портрет 126.5 KB
  РЕФЕРАТ П.А. Столыпин политический портрет Содержание Глава первая. Политическая и экономическая ситуация в России в конце 19 начало 20 века. стр. 2 ...
16500. Римское право. Учебное пособие 1.27 MB
  Московский государственный университет имени М.В Ломоносова Центр общественных наук И. Б. Новицкий РИМСКОЕ ПРАВО Ассоциация Гуманитарное знание ТЕИС Москва 2002 ББК67 Ответственный редактор проф. Е.А. Суханов Рекомендовано Ученым советом юридич...