А В
 
Б Г
 
Рис. 11. Оценка наркогенного потенциала вещества РУ-1203 в сравнении с морфином и буторфанолом.
А – тест на острую зависимость; Б – тест на хроническую зависимость; В – влияние соединения РУ-1203 на тяжесть налоксон-индуцированного синдрома отмены у морфин-зависимых мышей; Г - тест на развитие толерантности (модель висцеральной химической ноцицепции «уксусные корчи»); * - р<0,05 – данные статистически значимы по отношению к контрольной группе животных; # - р<0,05 – данные статистически значимы по отношению к группе животных, получавших морфин; & - р<0,05 – данные статистически значимы по отношению к группе животных, получавших морфин + налоксон (однофакторный анализ Крускала-Уоллиса; U-критерий Манна-Уитни).
А Б
 
Рис. 12. Выявление/исключение возможных аверсивных свойств вещества РУ-1203
Примечание: А – тест условно-рефлекторного избегания места; I отсек – ассоциирован с введением растворителя; II отсек – ассоциирован с введением вещества РУ-1203. Обозначения: по оси ординат время нахождения в отсеке за 900 сек наблюдения. Б – тест «неизбегаемое плавание» (влияние вещества РУ-1203 и буторфанола на время активных движений); * - р<0,05 – данные статистически значимы по отношению к группе мышей, получавших буторфанол (однофакторный анализ Крускала-Уоллиса; U-критерий Манна-Уитни).
Тестируемое соединение в изученном диапазоне доз 0,1-10 мг/кг, в/бр, не проявляет статистически значимых признаков седации и двигательных нарушений, тогда как буторфанол по данным литературы [Butelman E.R., 1995] в указанных дозах оказывает дозозависимое седативное и миорелаксирующее действие.
Таким образом, новое производное бензимидазольных систем РУ-1203 не вызывает развития специфических побочных эффектов, характерных для мю- и каппа-опиоидных анальгетиков, включающих респираторную депрессию, наркотическую зависимость, дисфорию и седацию.
При изучении острой токсичности соединения РУ-1203 при в/бр введении мышам установлены уровни летальных доз. По значениям показателей ЛД50 312,8 (339,3 - 288,4) тестируемое вещество можно отнести к разряду малотоксичных соединений [Саноцкий И.В., 1975].
Результаты оценки нейротоксикологического профиля вещества РУ-1203 с использованием схемы многотестового наблюдения по Ирвину показали, что признаки седации, угнетения двигательной активности, миорелаксации, снижения порога ноцицептивных реакций, ректальной температуры проявляются в дозах в сотни раз превышающих максимальные анальгетические, антиконвульсантные, анксиолитические.
В заключение, 2,9-дизамещенный имидазо[1,2-a]бензимидазол РУ-1203 является структурно новым каппа-опиоидным агонистом с выраженными анальгетическими, противосудорожными, нейропротекторными, анксиолитическими свойствами без нежелательных побочных эффектов, типичных для морфиноподобных соединений и известных каппа-агонистов, включающих наркогенный потенциал, нарушение дыхания, дисфорию, седацию, а также обладающее низкой токсичностью и рядом преимуществ по сравнению с буторфанолом (табл. 11).
Таблица 11.
Сравнительная характеристика фармакологических эффектов РУ-1203 и буторфанола
|
РУ-1203
|
Буторфанол
|
Рецепторное взаимодействие
|
κ
|
κ,µ,δ
|
Анальгезия
|
Спинальная,
супраспинальная
|
+
+
|
+
+
|
Периферическая воспалительная
|
+++
|
+
|
Длительность обезболивания
|
5-7 часов
|
1,5-2 часа
|
Активность при пероральном приеме
|
+
|
-
|
Противосудорожная активность
|
+++
|
+
|
Анксиолитическая активность
|
++
|
-
|
Дыхательная депрессия
|
-
|
+
|
Толерантность
|
-
|
+
|
Наркогенный потенциал
|
-
|
+
|
Аверсивное/аддиктивное действие
|
-
|
+
|
Дисфория
|
-
|
+
|
Седативный эффект
|
-
|
+
|
Токсичность
|
312,8 мг/кг
|
192 мг/кг
|
Представленные результаты являются основанием для проведения расширенных доклинических химико-фармацевтических, фармакокинетических и токсикологических исследований соединения РУ-1203 с целью формирования пакета документов для получения разрешения на проведение клинических испытаний каппа-селективного анальгетика без респираторной депрессии, аддиктивного потенциала и аверсивных расстройств.
ВЫВОДЫ
N9-замещенные 2-галогенофенилимидазо[1,2-a]бензимидазолы являются перспективной группой химических соединений для поиска структурно новых веществ с каппа-агонистической активностью. При этом выраженность каппа-рецепторного действия новых производных бензимидазольных систем в значительной мере зависит от электронных характеристик трициклической гетероароматической системы, а также от липофильности и электронных параметров заместителей.
В экспериментах in vitro вещество РУ-1203 по силе каппа-рецепторного действия превосходит буторфанол и U50,488 в 4 и 3,6 раз, соответственно.
Соединение РУ-1203 в широком диапазоне доз 0,001-10 мг/кг проявляет дозозависимое налоксонообратимое анальгетическое действие на различных моделях ноцицептивных реакций, в тестах соматической, висцеральной, тонической боли, вызванной механическими, электрическими, термическими, химическими стимулами. В большинстве тестов исследуемое вещество сопоставимо по эффективности с буторфанолом и превосходит эталонный препарат по продолжительности и широте терапевтического действия в 2-3,5 раза. Наиболее выраженная активность соединения РУ-1203 отмечается в условиях формалиновой гипералгезии, во II фазе ноцицептивного ответа, где тестируемое вещество в 6,5 раз превосходит по обезболивающему действию буторфанол. Кроме того, изучаемая субстанция проявляет анальгетические свойства при различных путях введения, в том числе и per os, в отличие от буторфанола.
Производное бензимидазольных систем РУ-1203 вызывает статистически значимую нейропротекцию на модели глобальной церебральной ишемии, как в острый, так и в постинсультный периоды. Изучаемое вещество (2 мг/кг, в/в) способствует улучшению микроциркуляции в головном мозге в острый период инсульта и к 20 мин наблюдения полностью восстанавливает локальный кровоток, нарушенный в условиях острого ишемического повреждения мозга. Соединение РУ-1203 (1 мг/кг, в/бр, через 5 часов после ишемического инсульта, а затем при однократном введении в течение 7 суток) вызывает налоксонообратимое лечебное действие при хронической церебральной сосудистой недостаточности (14 дней наблюдения): способствует выживаемости более 50% животных, к 3 суткам постинсультного периода полностью восстанавливает неврологический дефицит, комплекс нейроповеденческих реакций и, в большинстве тестов, статистически значимо превосходит буторфанол по указанным видам активности.
Вещество РУ-1203 (0,01-1 мг/кг, в/бр) оказывает налоксонообратимый дозозависимый эффект, значимо уменьшает интенсивность судорожного синдрома, существенно повышает выживаемость животных в тестах максимального электрошока, коразол-индуцированных судорог, превосходит по активности препараты позитивного контроля бутофанол и карбамазепин в 3,6 и 13,7 раз; буторфанол и диазепам в 142,5 и 30,5 раз (в тестах максимального электрошока и антагонизма с коразолом, соответственно). На киндлинг модели, вызванной хроническим введением коразола в подпороговых дозах, тестируемое соединение (0,1 мг/кг, в/бр) в среднем 2,7 раза замедляет киндлинг прогрессию.
В парадигме «наказуемого взятия воды» Вогеля отобранное производное конденсированных бензимидазолов РУ-1203 (0,01-1 мг/кг, в/бр) вызывает дозозависимое налоксонообратимое увеличение числа «наказуемых» взятий воды, статистически значимо увеличивает количество выходов животных в центр «открытого поля», а также время пребывания грызунов в открытых рукавах «крестообразного лабиринта». Тестируемая субстанция в указанном диапазоне доз сопоставима по анксиолитической эффективности с диазепамом, тогда как буторфанол не оказывает существенного влияния на уровень тревожности животных на стандартных моделях анксиогенеза.
Вещество РУ-1203 оказывает выраженное каппа-агонистическое действие на препаратах семявыносящего протока кролика, эксклюзивно экспрессирующего каппа-подтип опиоидных рецепторов: концентрационно-зависимо и norBNI-обратимо ингибирует стимулированные электрическими импульсами сокращения семявыносящего протока в диапазоне наномолярных концентраций и превосходит по активности буторфанол в 194 раза. in silico соединение РУ-1203 проявляет свойства каппа-агониста и ингибитора р38 MAPK, сопоставимые с таковыми селективных референсных препаратов U50,488 и SB203580, соответственно.
Соединение РУ-1203 в отличие от буторфанола не вызывает респираторную депрессию при 100-кратном увеличении анальгетической дозы, признаков наркотической зависимости, абстинентного синдрома при остром и хроническом введении, подавляет развитие основных симптомов синдрома отмены, снижает его тяжесть у морфин-зависимых животных, не инициирует развитие вторично подкрепляющих свойств, толерантности к обезболивающему действию в тесте «уксусных корчей». В тестах условной реакции избегания места, «неизбегаемого плавания», «открытого поля», Ротарод не проявляет значимого седативного действия, нарушений двигательной активности, аверсивных признаков в дозах 10-кратно превышающих максимально эффективные анальгетические дозы в отличие от буторфанола.
В соответствии с классификацией Саноцкого И.В. тестируемое вещество относится к разряду малотоксичных соединений. При оценке нейротоксикологического профиля производного бензимидазола РУ-1203 выявлено, что признаки седации, угнетения двигательной активности, миорелаксации, снижение порога ноцицептивных реакций, ректальной температуры проявляются в дозах в сотни раз превышающих максимальные антиноцицептивные, противосудорожные и анксиолитичесикие дозы.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Разработанная методология направленного поиска веществ с высокой каппа-агонистической активностью и благоприятным профилем побочных эффектов может быть использована для создания структурно новых соединений с заданными свойствами, что позволит существенно сократить объем экспериментальных работ, материальные, временные и финансовые затраты.
Представляется целесообразным проведение направленного синтеза модифицированной структуры N9-имидазо[1,2-a]бензимидазолов с заместителями в бензольном кольце трициклической гетероароматической системы (с целью плавного регулирования заряда на атоме азота в положении 4), фторированными липофильными радикалами в положении С2 внешнего имидазольного кольца и алкиламиноалициклическим заместителем с длинной алифатической цепочкой в положении 9.
Проведение расширенных доклинических фармакокинетических и токсикологических исследований производного конденсированных бензимидазолов с целью формирования пакета документов для получения разрешения на проведение клинических испытаний нового каппа-селективного анальгетика без респираторной депрессии, наркогенного потенциала и аверсивных расстройств.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Статьи в научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ
Направленный поиск веществ с каппа-опиоидной агонистической активностью среди производных гетероциклических систем / Спасов А.А., Гречко О.Ю., Васильев П.М., Анисимова В.А. // Вопр. биол. мед. фарм. химии. -2011. № 8. –С. 52–57.
Модель активации тромбоцитов как экспериментальная тест-система для скрининга лигандов каппа-опиоидных рецепторов / Спасов А.А., Гречко О.Ю., Анисимова В.А. // Эксп. клин. и фармакол. -2011. –Т. 74, № 8. –С. 45-48.
Пат. РФ № 2 412 187 C1. от 29.07.2009 г. «Соли 9-(2-морфолиноэтил)-2-(4-фторфе-нил)имидазо[1,2-a] бензимидазола и соли 9-аминоэтилзамещенных 2-(4-фторфенил) имидазо[1,2-a] бензимидазола, проявляющие обезболивающее действие». Анисимова В.А. и др. Опубл. 20.02.2011; Бюл. №5.
Модуляция каппа-опиоидной рецепторной системы как новый подход к созданию высокоселективных лекарственных средств / Спасов А.А., Гречко О.Ю. // Успехи физиол. наук (принято к печати).
Пат. РФ № 2 413 512 C1 от 29.07.2009 г. «Средства, обладающие каппа-опиодной агонистической активностью». Анисимова В.А. и др. Опубл. 10.03.2011; Бюл. №7.
Изменения ионных токов нейронов прудовика под влиянием агонистов мембранотропных рецепторов / Гречко О.Ю., Спасов А.А., Вислобоков А.И., Игнатов Д.Ю. и др. // Бюлл. эксп. биол. и мед. (принято к печати).
Изучение механизма мембранотропного действия соединения РУ-1203 на ионные каналы нейронов прудовика / Гречко О.Ю., Спасов А.А., Вислобоков А.И., Игнатов Д.Ю., Анисимова В.А. // Бюлл. эксп. биол. и мед. (принято к печати).
Раздельное и сочетанное влияние соединений РУ-1203, РУ-1205 и норбиналторфимина на ионные каналы нейронов прудовика / Гречко О.Ю., Вислобоков А.И., Игнатов Ю.Д., Анисимова В.А., Спасов А.А. // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапии. -2011. –Т.9, № 4. –С. 41-48.
Comparative study of the abuse potential of the kappa-opioid agonist RU-1203 / Grechko O.Y., Eliseeva N.V., Spasov A.A., Anisimova V.A // Erop. Neuropsych. Pharm. J. -2011. –Vol. 21, № 2. –P.162-163.
Synthesis and pharmacological activity of salts of 3-acetyl-2-R-9-dialkylaminoetylimidazo[1,2-a]benzimidazoles / Anisimova V.A., Spasov A.A., Tolpygin I.E., Kosolapov V.A. Grechko O.Y. et al. // Pharm. Chem. -2010. –Vol. 44, № 3. –P. 117-122.
Изменение ионных токов нейронов прудовика под влиянием буторфанола и производных имидазобензимидазола соединений РУ-1203, РУ-1205 / Гречко О.Ю., Вислобоков А.И., Спасов А.А., Игнатов Д.Ю., Анисимова В.А. // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапии. -2010. –Т. 8, № 4. –С. 52-59.
Синтез и фармакологическая активность 9R-2-галагенофенил-имидазо[1,2- |
