На правах рукописи
кривицкая анастасия николаевна
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПСИХОТРОПНЫХ СВОЙСТВ СОЛЕЙ И КОМПОЗИЦИЙ ФЕНИБУТА С ОРГАНИЧЕСКИМИ КИСЛОТАМИ
14.03.06 фармакология, клиническая фармакология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Волгоград 2012
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской федерации
Научный руководитель: | член-корреспондент РАМН, профессор, доктор медицинских наук |
| |
Официальные оппоненты: | доктор биологических наук
|
доктор медицинских наук, профессор
| |
Ведущая организация: | Воронежская государственная медицинская академия им. |
Защита состоится « 6 » ноября 2012 г. в __________часов
на заседании Диссертационного совета Д 208.008.02 при Волгоградском государственном медицинском университете ( Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета Россия, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1
Автореферат разослан « 28 » сентября 2012 г.
Ученый секретарь
Диссертационного Совета
д. м.н., проф.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
В условиях современного общества с высоким темпом жизни и обилием стрессовых ситуаций тенденция к нарастанию частоты разного рода психических нарушений является одной из ведущих медико-социальных проблем ( и др., 2011; , 2011). Востребованными становятся лекарственные препараты, корректирующие различные психоневрологические нарушения, дифференцированно воздействующие на психические функции и поведение человека, его память, эмоции, физическую и умственную работоспособность, резистентность к экстремальным воздействиям ( и др., 2006; , 2009). Отдельный класс нейропсихотропных средств с низкой токсичностью и высокой лекарственной безопасностью представляют производные гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) - аминалон, пикамилон, фенибут, баклофен, фенотропил и др., обладающие седативным, анксиолитическим, ноотропным, противосудорожным, анальгетическим антигипоксическим, сосудорасширяющим, миорелаксантным и некоторыми другими видами действия (, 1998; , , 2007; И. Н. Тюренков и др., 2007, 2009, 2010, 2012; , 2010; , 2010; , 2010; и др., 2010; L. Pozuelo et al., 2009; Malykh Andrei G., M. Reza Sadaie, 2010). Показано, что создание на основе известных препаратов их солей и композиций с биологически активными веществами позволяет повысить биологическую активность, биодоступность, снизить токсичность, уменьшить число и выраженность побочных эффектов исходных средств ( и др. 2007, 2010, 2012; и др., 2009; и др., 2011; , 2011). Ввиду перечисленного, перспективным представляется изучение психотропных свойств новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами: лимонной, янтарной, яблочной, никотиновой, глутаминовой, салициловой, ацетилсалициловой с целью возможного создания новых высокоэффективных нейропсихотропных средств.
Цель исследования сравнительное экспериментальное изучение психотропных свойств новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами с целью расширения его терапевтического потенциала.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести скрининговый отбор соединений, обладающих наиболее выраженной психотропной и церебропротекторной активностью, в ряду новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами.
2. Провести углубленное изучение нейропсихотропных эффектов и нейропротекторного действия наиболее активных соединений в сравнении с эталонными препаратами с использованием специфических тестов.
3. Изучить зависимость доза-эффект для наиболее активных соединений, проявляющих выраженное нейропсихотропное действие.
4. Изучить возможность развития толерантности к наиболее активным соединениям и появления синдрома отмены после длительного применения и прекращения их приема.
5. Определить вероятные нейрохимические механизмы действия изучаемых соединений, обладающих наибольшей психотропной и нейропротекторной активностью с использованием агонистов и антагонистов к различным типам рецепторов.
Научная новизна исследования:
Впервые получены сравнительные данные об изменении спектра и выраженности психотропной активности солей и композиций фенибута с органическими кислотами – лимонной, янтарной, яблочной, никотиновой, глутаминовой, салициловой, ацетилсалициловой. Выявлены соединения, обладающие более высокой анксиолитической, ноотропной, антидепрессивной, анальгетической, нейропротекторной активностью, чем исходное вещество – фенибут.
Впервые изучена зависимость нейропсихотропного действия от дозы для композиции фенибута и салициловой кислоты (РГПУ-189) и соли фенибута с лимонной кислотой (РГПУ-147), определен диапазон их эффективных доз.
Впервые изучена возможность развития толерантности к соли фенибута с лимонной кислотой (РГПУ-147), композиции фенибута и салициловой кислоты (РГПУ-189) и появления синдрома отмены после прекращения их приема.
Впервые выполнен нейрофармакологический анализ возможных механизмов фармакологического действия композиции фенибута с салициловой кислотой РГПУ-189.
Научно-практическая ценность работы и реализация результатов исследования
В ходе работы показано, что в ряду новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами соединения РГПУ-147 и РГПУ-189 проявляют наиболее выраженные нейропсихотропные эффекты – ноотропную, антидепрессантную активность, нейропротекторное, анальгетическое и активирующее действие, стимулируют физическую работоспособность.
Результаты изучения зависимости «структура – психотропная активность» легли в основу рекомендаций химикам по продолжению целенаправленной разработки новых солей и композиций структурных аналогов нейромедиаторов ЦНС с органическими кислотами с заданным типом фармакологической активности.
Результаты исследования психотропных свойств новых солей и композиций фенибута с органическими карбоновыми кислотами используются в учебном процессе на кафедре фармакологии и в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, а также химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. (г. Санкт-Петербург) для проведения дальнейшего целенаправленного поиска веществ с психотропным действием в ряду новых производных нейроактивных аминокислот.
Положения, выносимые на защиту:
1. Перспективным путем поиска новых средств с нейропсихотропной активностью является создание на основе структурного аналога ГАМК – фенибута солей и композиций с биологически активными карбоновыми кислотами.
2. Биологически активные карбоновые кислоты в составе солей и композиций фенибута изменяют как выраженность эффектов исходного вещества, так и направленность и широту его действия. Лимонная кислота преимущественно потенцирует активирующее, анксиолитическое, ноотропное, нейропротекторное действие и способность повышать физическую выносливость, салициловая – анксиолитические, анальгетические и нейропротекторные свойства, янтарная кислота – ноотропный эффект и способность повышать физическую выносливость, а ацетилсалициловая - анксиолитический эффект. Яблочная, никотиновая и глутаминовая кислоты уменьшают выраженность эффектов фенибута.
3. Соль фенибута с лимонной кислотой и его композиция с салициловой кислотой при курсовом введении не вызывают развития толерантности и появления синдрома отмены после прекращения их приема.
4. Психотропная активность композиции РГПУ-189 связана со способностью оказывать стимулирующее влияние на дофамин-, ГАМК-, Н-холинергическую нейропередачу и угнетающим воздействием на серотонинергическую нейротрансмиссию.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научно-практических конференциях: 66-ой, 67-ой и 68-ой открытых научно-практических конференциях молодых ученых и студентов с международным участием (Волгоград, 2008, 2009, 2010 г., Х-ом международном конгрессе Здоровье и образование в ХХI веке (Москва, 2009), II-ом Всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых (Волгоград, 2010 г.), IV-ом съезде фармакологов России (Казань, 2012).
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации:
Диссертация изложена на 213 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 5 глав собственных исследований, обсуждение результатов, научно-практические рекомендации, выводы, список литературы, содержащий 203 источника (139 отечественных и 64 зарубежных). Диссертация иллюстрирована 57 рисунками и содержит 24 таблицы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты были выполнены на белых нелинейных половозрелых лабораторных животных: 427 крысах-самцах массой 180-220 г и 156 мышах-самцах массой 18-22 г. В настоящем исследовании изучены психотропные свойства 7 новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами (табл. 1), синтезированных на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета имени (Санкт-Петербург, Россия)*.
Таблица 1.
Исследованные соли и композиции фенибута с органическими кислотами.
Кислоты | Лабораторные шифры | Дозы (мг/кг) |
(HOOCCH2)2C(OH)COOH - Лимонная | РГПУ-147 (соль) | 37 |
НООС(СН2)2СООН - Янтарная | РГПУ-149 (соль) | 30 |
НООССН(ОН)СН2СООН - Яблочная | РГПУ-150 (соль) | 31 |
С6Н5NО2 - Никотиновая | РГПУ-151 (композиция) | 30 |
HOOCCH(NH2)(CH2)2COOH - Глутаминовая | РГПУ-152 (композиция) | 33 |
С6Н4(ОН)СО2Н - Салициловая | РГПУ-189 (композиция) | 32 |
C9H8O4 - Ацетилсалициловая | РГПУ-191 (композиция) | 36 |
На этапе скрининга соли и композиции вводились внутрибрюшинно за 30 минут до регистрации показателей в дозах, составляющих 1/10 от молекулярной массы (табл. 1). При углубленном изучении наиболее активных солей и композиций фенибута последние применялись в широком диапазоне доз при разных путях введения – внутрибрюшинном и пероральном. Животным контрольной группы вводился изотонический раствор хлорида натрия в эквивалентном объеме.
На различных этапах исследования в качестве препаратов сравнения использовались производные ГАМК в дозах, составляющих 1/10 от молекулярной массы: фенибут – 18 мг/кг, фенотропил – 22 мг/кг (в виде субстанций, синтезированных на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. (Санкт-Петербург, Россия), а также в терапевтически эффективных дозах: анальгин (, Россия) – 100 мг/кг (, , 2007), диазепам (Simplex pharma Pvt. Ltd.) – 1 мг/кг (, 2006), мексидол (“НПК Фармасофт”, Россия) – 30 мг/кг (, 2006; , 2010).
Для нейрофармакологического анализа возможных механизмов действия наиболее активных солей и композиций фенибута использовались: неконкурентный антагонист ГАМКА рецепторов – пикротоксин 2,5 мг/кг (Sigma, США), агонист центральных постсинаптических дофаминовых рецепторов – апоморфин 1 мг/кг (Sigma, США), антагонист центральных D2 –рецепторов с центральным альфа-адреноблокирующим действием, ингибитор реаптейка и депонирования адреналина – галоперидол 1 мг/кг (Lake Chemikals PVT. LTD, Индия), агонист центральных пресинаптических альфа-адренорецепторов – клофелин 0,1 мг/кг (Минмедпром объединение им. 60-летия СССР, Россия), М-холиномиметик – ареколин 25 мг/кг (Aldrich, Германия), агонист центральных и периферических Н-холинорецепторов – никотин 5 мг/кг (Sigma, Германия), предшественник серотонина – 5 окситриптофан 300 мг/кг (Sigma, Германия).
Таблица 2.
Дизайн и методы исследования.
Изучаемые виды нейрофармакологической активности веществ | Используемые тесты |
1 | 2 |
Поиск солей и композиций фенибута с органическими кислотами, обладающих психотропной активностью | |
üизучение анксиолитической активности | «открытое поле» (ОП), «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) (, , 2004), «методика конфликтной ситуации» (вариант Vogel) (, , 2000), «модель пролонгирования снотворного действия барбитуратов» (, , 2000) |
üизучение ноотропного эффекта | метод выработки «условной реакции пассивного избегания» (УРПИ) и «тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ) (, , 2000) |
üизучение антидепрессантной активности | тест «принудительного плавания» по Порсолту (, , 2003; Porsolt R. D. et al., 1977; Cryan, Mombereau, 2004) и тест «подвешивание мышей за хвост» (ПМХ) ( и др. 2008) |
üизучение нейропротекторного действия | модель острого (иммобилизационно-болевого) стресса (, , 1983; , , 1985), модели нормобарической гипоксии с гиперкапнией («баночная» гипоксия) и гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (, , 2000) |
üизучение активирующего/ седативного эффекта | тесты ОП, ПКЛ |
üизучение анальгетической активности | тест «отдергивания хвоста» из горячей воды (, , 2003; E. Puma, C. Roy et al., 2004; A. W. Bannon, A. B. Malmberg, 2007) и методика раздражения лап животных электрическим током, определение порога вокализации (, , 2005) |
üизучение влияния на мышечный тонус и физическую работоспособность | тест удержания на горизонтальной сетке (, 2006), тест принудительного плавания с дополнительной нагрузкой (, , 2000) |
Углубленное изучение солей и композиций фенибута с наиболее выраженной психотропной активностью | |
изучение зависимости доза-эффект | тесты ОП, ПКЛ, «черная/белая камера» (ЧБК), методика конфликтной ситуации (вариант Vogel), УРПИ, ТЭИ, методика раздражения лап животных электрическим током, определение порога вокализации, тест «отдергивания хвоста» из горячей воды, тест принудительного плавания по Порсолту, тест удержания на горизонтальной сетке |
Продолжение таблицы 2.
Изучаемые виды нейрофармакологической активности веществ | Используемые тесты |
1 | 2 |
исследование специфических видов психотропной активности ü изучение ноотропной активности, ü изучение антиагрессивного эффекта, ü изучение спектра психотропной активности веществ в условиях парного взаимодействия, üизучение нейропротекторных свойств; | метод изучения пространственной памяти крыс в условиях восьмилучевого радиального лабиринта с равномерным распределением пищевого подкрепления ( и др., 1995; С. С. Трофимов и др., 2000) |
тесты спровоцированной мотивированной (, , 2005) и немотивированной агрессии (, 2004) | |
методика парного взаимодействия ( и др., 1996) при сохранении социальных и иерархических связей внутри группы, и при длительном изоляционном стрессе | |
модель хронического стресса, вызванного пятикратной 24-х часовой депривацией парадоксальной фазы сна ( и др., 1990; , 2005; Jouvet et al., 1964) | |
изучение возможного развития толерантности к соединениям и появления синдрома отмены после прекращения их приема | комплекс тестов для оценки активности и эмоционального тревожно-фобического состояния животных (, 2009), тесты ЧБК, ПКЛ, ТЭИ, тест принудительного плавания по Порсолту, определение порога вокализации, определение порога агрессии |
Нейрофармакологический анализ возможных механизмов действия солей и композиций фенибута с наиболее выраженными психотропными свойствами | |
изучение возможного взаимодействия соединений с агонистами и антагонистами рецепторов основных нейромедиаторов ЦНС: üсеротонинэргической нейромедиаторной системы, üГАМК-ергической нейромедиаторной системы, üхолинэргической нейромедиаторной системы, üадренергической нейромедиаторной системы, | влияние на 5-окситриптофаниндуцированный гиперкинез (, , 2000) |
судороги, вызванные пикротоксином при его подкожном введении (, , 2005) | |
влияние соединений на ареколиновый и никотиновый тремор (, , 2005) | |
влияние соединений на эффекты клофелина (, , 2005) | |
üдофаминэргической нейромедиаторной системы | влияние на стереотипное поведение, вызванное введением апоморфина (, , 2000), влияние соединений на каталептогенный эффект галоперидола (, , 2005) |
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью следующих пакетов программ: Microsoft Office Exel 2007 (Microsoft, США), Statistica 6,0 (StatSoft, Inc., США) и BioStat 2008 Professional 5.1.3.1. В зависимости от характера данных использовались метод рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса, критерии Ньюмена-Кейлса и Данна для множественных сравнений, непараметрический U-критерий Манна-Уитни, критерий хи-квадрат, односторонний критерий Фишера, критерий Уилкоксона, двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями. Статистически значимыми расценивались эффекты при p<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Данные скринингового исследования о направленности и выраженности психотропного действия новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами в суммированном виде представлены в таблице 3 и на рисунке 1.
Таблица 3.
Данные скринингового изучения нейропсихотропных свойств новых солей и композиций фенибута с органическими кислотами.
Показатели | фенибут | РГПУ- 147 | РГПУ- 149 | РГПУ- 150 | РГПУ- 151 | РГПУ- 152 | РГПУ- 189 | РГПУ- 191 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Тест ОП | ||||||||
Двигательная активность | ++(↑) | +++(↑) | ++(↑) | - | ++(↑) | ++(↑) | ++(↑) | ++(↑) |
Ориентировочно-исследовательская активность | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | - | +++(↑) | +(↑) | +++(↑) | +(↑) |
Число выходов в центр | +++(↑) | +++(↑) | ++(↑) | +(↑) | ++(↑) | +(↑) | +++(↑) | +++(↑) |
Вегетативные проявления эмоционального напряжения | ++(↓) | +++(↓) | +(↓) | +(↓) | +(↓) | +(↓) | +++(↓) | +++(↓) |
Тест ПКЛ | ||||||||
Время в открытых рукавах | +++(↑) | +++(↑) | ++(↑) | +(↑) | +(↑) | +(↑) | +++(↑) | +++(↑) |
Количество заходов в открытые рукава | ++(↑) | +++(↑) | +(↑) | +(↑) | +(↑) | - | +++(↑) | - |
Сумма переходов между рукавами | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | ++(↑) | ++(↑) | ++(↑) | +++(↑) | +++(↑) |
Время в центре ПКЛ | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +(↑) | ++(↑) | +(↑) | +++(↑) | ++(↑) |
Количество свободных вертикальных стоек в открытых рукавах | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +(↑) | +(↑) | - | +++(↑) | ++(↑) |
Количество свешиваний с открытых рукавов | ++(↑) | +++(↑) | +(↑) | +(↑) | +(↑) | +(↑) | +++(↑) | +(↑) |
Тест по Вогелю | ||||||||
ЛП первого наказуемого взятия воды из поилки | +++(↓) | +++(↓) | +++(↓) | +(↓) | +++(↓) | +(↓) | +++(↓) | +++(↓) |
Количество наказуемых попыток утолить жажду | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) | +++(↑) |
Тиопенталовый сон | ||||||||
ЛП наступления сна | ++(↓) | +(↓) | +(↓) | - | +(↓) | +(↓) | +(↓) | +(↓) |
Длительность сна | +++(↑) | +++(↑) | ++(↑) | +(↑) | - | +(↑) | ++(↑) | +++(↑) |
Тест УРПИ | ||||||||
ЛП при воспроизведении через 24 часа | +(↑) | +(↑) | +(↑) | - | - | +(↑) | +(↑) | +(↑) |
Число животных, зашедших в темный отсек, через 24 часа | ++(↓) | +++(↓) | +++(↓) | - | ++(↓) | - | ++(↓) | - |
ЛП при воспроизведении через 7 суток | +(↑) | +++(↑) | ++(↑) | +(↑) | +(↑) | +(↑) | ++(↑) | +(↑) |
Число животных, зашедших в темный отсек, через 7 суток | ++(↓) | +++(↓) | +++(↓) | - | ++(↓) | - | ++(↓) | - |
Продолжение таблицы 3.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
