Поиск и изучение механизма действия производных ксантина, проявляющих гемореологические свойства

Скорость сдвига, СПз

300

30

3

Контроль

-

2.26±0,1

3.14±0,23

5.74±0,41

Гипертермия

-

2,86±0,06*

4,26±0,15*

7,90±0,47*

Соединение С-83

1Ч10-4

2,40±0,15¦

3,36±0,22¦

6,26±0,42¦

1Ч10-5

2,48±0,12¦

3,40±0,36¦

6,42±0,69¦

1Ч10-6

2,68±0,19

3,48±0,32¦

6,58±0,33¦

Пентоксифиллин

1Ч10-4

2,62±0,13

3,46±0,24¦

6,34±0,28¦

1Ч10-5

2,48±0,08¦

3,52±0,25¦

6,58±0,28¦

1Ч10-6

2,58±0,10¦

3,64±0,41

6,82±0,41¦

Установление механизма влияния исследуемых соединений на деформабельность эритроцитов методом вискозиметрией взвеси отмытых эритроцитов позволило определить следующее. Так, при добавлении исследуемых соединений в прогретые образцы крови кроликов в концентрациях 1Ч10-4, 1Ч10-5, 1Ч10-6 моль/л наблюдается снижение вязкости при различных скоростях сдвига (табл.6.). Вискозиметрические методики с использованием ротационных вискозиметров позволяют выделить отдельно участие клеточной поверхности и внутреннего содержимого эритроцитов в их деформируемости (Катюхин Л.Н., 1995).

*-данные статистически достоверны (р<0,05) по отношению к контролю (Критерий Стьюдента).

¦- данные статистически достоверны (р<0,05) по отношению к гипертермии (Критерий Стьюдента).

Наибольшее влияние на данный показатель соединения оказывают при низких скоростях сдвига, где главными определяющими являются вязкость самой мембраны и клеточная геометрия. Также, выявлена зависимость реологического эффекта от концентрации соединений.

Исследуемое соединение оказывало выраженное влияние на показатель анизотропии флуоресценции - оптический эквивалент вязкости мембраны в концентрации 1Ч10-4, 1Ч10-5, 1Ч10-6. Однако соединение С-83 оказывало достоверное, по отношению к контрольным образцам, влияние на данный показатель лишь в концентрации 1Ч10-4, а в концентрации 1Ч10-5 и 1Ч10-6 уступало по активности пентоксифиллину (р<0.05).

Не менее важное значение в нарушении внутрисосудистого гомеостаза играет и функциональное состояние тромбоцитов - центрального звена гемокоагуляции (Баркаган З.С., 2001; Jesty J. et. al., 2003). Соединение С-83 снижало индекс агрегации тромбоцитов на 43,5%, превосходя пентоксифиллин на 42,5% (р<0.05). Индекс дезагрегации исследуемые соединения в равной степени повышали на 9,63%. Скорость агрегации тромбоцитов снижалась на 27,7% для соединения С-83, а для пентоксифиллина повышалась на 25,6%.

Лейкоциты также могут нарушать нормальный кровоток в микрососудах капиллярного и венозного типа в следствие закупорки микрососудов (Петрищев Н.Н. и др., 2003; Sutton D.W. et. al.,1992; Мчедлишвили Г.И., 1991). В проведенном исследовании выявлено, что изучаемые соединения приводили к снижению индекса адгезии лейкоцитов в образцах крови кроликов с «синдромом повышенной вязкости» крови, смоделированным методом теплового воздействия. Так, соединение С-83 достоверно, по отношению к прогретому контролю, снижало индекс адгезии лейкоцитов на 50,9%, активность пентоксифиллина составила 48.05% (р<0,05).

Таким образом, проведенное исследование позволило установить, что все изученные вещества, относящиеся к 7,8-замещенным производным ксантина, проявили гемореологическую активность различной степени выраженности. Реологическая активность соединений в значительной степени зависит от их химической структуры. Так, высокий уровень гемореологической активности определяется наличием тиетанильного радикала в N7 и тиогидразидного заместителя в С8 положении, а наиболее активно ингибировало агрегацию эритроцитов соединение С-83, что в свою очередь связано с введением окси-групп в тиетанильный радикал. У данного соединения наличие высокой эффективности сочетается с низкой токсичностью. При этом по широте терапевтического действия данное соединение превосходит пентоксифиллин.

В результате проведенного анализа зависимости гемореологической активности производных ксантина от их физико-химических характеристик было выявлено, что данным видом активности будут обладать достаточно полярные соединения. Так же, для проявления реологической активности соединениям необходимо обладать определенной степенью липофильности, чтобы взаимодействовать с мембранами эритроцитов. Рассчитанная и экспериментально проверенная классической зависимость гемореологической активности производных ксантина от их физико-химических параметров может являться основой для поиска и оптимизации синтеза новых производных ксантина с заданной структурой и уровнем гемореологической активности.

В исследованиях in vitro на модели сформировавшегося «синдрома повышенной вязкости крови», а также в образцах крови больных сахарным диабетом соединения С-83 по влиянию на вязкостные характеристики крови проявило выраженную гемореологическую активность

Исследования, проведенные на экспериментальных моделях определили наличие выраженного гемореологического эффекта у соединения С-83. При изучении механизмов гемореологических эффектов, было выявлено, что в основе действия соединения С-83 лежит его мембранотропная активность (повышение электроотрицательности мембраны, увеличению деформируемости мембран эритроцитов).

Таким образом, гемореологическая активность, проявленная соединением С-83, позволяет предположить перспективность дальнейшего изучения фармакологических свойств этого соединения с целью создания на его основе нового препарата, превосходящего по активности известный препарат пентоксифиллин.

Выводы

1. N7, C8-замещенные производные ксантина, а именно N7-тиетанил и N7-оксипропилзамещенные ксантина, обладают гемореологическая активностью. Наиболее выраженное ингибирующее действие на агрегацию эритроцитов оказывали N7-тиетанил замещенные производные 3-метил ксантина.

2. Высокий уровень гемореологической активности определяется наличием тиетанильного радикала в N7 и тиогидразидного заместителя в С8 положение. Введение в тиетанильный радикал окси-групп повышает выраженность данного вида активности.

3. Наибольшее ингибирование агрегации эритроцитов среди N7-оксипропилзамещенных проявило соединение, имеющее в оксипропильном радикале амино-группу. Наличие у N7-оксипропилзамещенных соединений в С8 положении аминоэтиламинового заместителя, а так же атом Br приводит к инверсии эффекта-от антиагрегантного к проагрегантному.

4. Соединение С-83 превышало пентоксифиллин по показателю гемореологической активности (ЕС20) в 4,58 раза. Кроме того, соединение С-83 оказалось наименее токсичным, а по широте терапевтического действия в 4,5 раз превосходило пентоксифиллин.

5. В исследованиях in vitro на модели сформировавшегося «синдрома повышенной вязкости крови», а так же в образцах крови больных сахарным диабетом соединение С-83 снижает вязкость крови во всем диапазоне скоростей сдвига, оказывая корректирующее действие как на агрегационный, так и на деформационный компоненты показателя.

6. На моделях экспериментальной патологии, сопровождающихся развитием синдрома «повышенной вязкости крови» (стрептозотоцин-индуцированный сахарный диабет, панкреатэктомизированные собаки, адъювантный артрит), соединение С-83 оказывает выраженное терапевтическое действие на весь спектр изучаемых показателей гемореологического статуса животных: вязкость крови, агрегацию эритроцитов и тромбоцитов, деформабельность эритроцитов, их резистентность к кислотному гемолизу, показатели свертывания крови, как при однократном, так и при курсовом введение.

7. Соединение С-83 вызывает повышение уровня локального мозгового кровотока у крыс, превосходя по активности пентоксифиллин, как в условиях нормы, так и при патологии, вызванной билатеральной окклюзией общих сонных артерий.

8. Соединение С-83 оказывает выраженное ингибирующее действие на агрегацию эритроцитов, влияя как «мостиковый» (фибриноген нативная плазма) так и на «истощающий» (алциан-индуцированная агрегация) механизмы агрегации.

9. Соединение С-83 достоверно улучшает деформабельность эритроцитов, проявляющуюся в дозозависимом снижение вязкости взвеси отмытых эритроцитов и увеличение скорости их фильтрации.

10. В условиях in vitro на модели «синдрома повышенной вязкости крови» соединение С-83 достоверно подавляет повышенный уровень адгезии лейкоцитов.

11. Соединение С-83 дозозависимо снижает микровязкость мембраны и увеличивает поверхностный отрицательный заряд мембраны эритроцитов. По влиянию на микровязкость мембраны в различных концентрациях соединение С-83 несколько уступает, а по влиянию на электроотрицательность превосходит препарат сравнения пентоксифиллин в концентрации 10 и 100 мкМоль/л.

Научно-практические рекомендации

1. Производные ксантина, а именно N7-тиетанил и N7-оксипропилзамещенные ксантина -перспективный химический класс для поиска соединений, влияющих на реологию крови.

2. Рассчитанная и экспериментально проверенная классической зависимость гемореологической активности соединений от их физико-химических параметров может использоваться для поиска и целенаправленного синтеза новых веществ с заданной структурой и уровнем гемореологической активности.

3. Соединение С-83 является перспективным для проведения дальнейших фармакологических и токсикологических исследований, с целью разработки высокоэффективного корректора реологических нарушений.

Список публикованных работ по теме диссертации

1. Корезина Л.В. Гемореологическая активность производных тиазолобензимидазола и ксантина - исследования in vitro / Л.В. Корезина, Н.А. Белова, Н.В. Арькова // Материалы 62-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ. - Волгоград, 2004. - С.99.

2. Спасов А.А. Экспериментальный ревматойдный артрит как модель для изучения гемореологически активных средств / А.А. Спасов, А.В. Степанов, Н.В. Арькова, М.П. Самохина, В.Н. Котов, Л.В. Науменко, Т.В. Гончарова, Д.М. Мальцева // Ангиология и сосудистая хирургия. -2004, Т.10. - С.47-48.

3. Науменко Л.В. Гемореологическая активность производных метилксантина и тиазолиноксантина / Л.В. Науменко, Н.В. Арькова, А.В. Степанов // Материалы IX Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. - Волгоград, 2005. - С. 12-13.

4. Спасов А.А. Изучение гемореологической активности аминозамещенных производных диметилксантина и тиазолобензимидазола / А.А. Спасов, Л.В. Науменко, Н.В. Арькова, А.В. Степанов, Ф.А. Халиуллин, Е.Э. Клен // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции. Сборник научных трудов, вып. 60. Пятигорск, 2005. - С.422-423.

5. Науменко Л.В. Изучение влиния новых производных этилксантина и триазола на реологические свойства in vitro / Л.В. Науменко, А.З. Саитгалина // Материалы X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. - Волгоград, 2006. - С. 48.

6. Науменко Л.В. Изучение гемореологической активности аминозамещенных производных ксантина на модели экспериментального сахарного диабета / Л.В. Науменко // Материалы 62-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ. - Волгоград, 2006. - С.207.

7. Котов В.Н. Влияние соединения С-83 на деформабельность эритроцитов при стрептозотоциновом сахарном диабете // В.Н. Котов, Л.В. Науменко, М.П. Самохина // Материалы 60-й итоговой научной конференции молодых ученых. - Ростов-на-Дону, 2006. - С.159

8. Котов В.Н. Изучение влияния соединений СУМ-55 и С-83 на агрегацию и деформабельность клеточных элементов крови / В.Н. Котов, В.А. Сысоева, Л.В. Науменко // Вестник РГМУ. - 2006, №2 (49). - С.385-386.

Размещено на Allbest.ru