Скрининг кардиотропной активности в ряду α, ω-диарилметильных производных бис-(ω-аминоалкил)аминов

Введение 

Поиск новых оригинальных кардиотропных лекарственных средств, обладающих антарктической и антиишемической активностью, безусловно, является одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современной кардиофармакологией. В рамках решения этой проблемы впервые в ряду α, ω-диарилметильных производных бис- (ω -аминоалкил) аминов был проведён поиск соединений, обладающих подобной активностью. Было сконструировано, синтезировано и изучено 8 соединений общей формулы:

С теоретических позиций подобные соединения потенциально должны обладать свойствами p-FOX ингибиторов, т. е. блокировать в ишемизированном миокарде аномальный метаболизм свободных жирных кислот. Известно, что в условиях ишемии миокарда основным источником АТФ является анаэробный гликолиз. При этом происходит подавление аэробного синтеза АТФ, осуществляемого за счёт физиологического в-окисления свободных жирных кислот, в результате чего в зоне неадекватного кровообращения миокарда содержание недоокисленных свободных жирных кислот резко возрастает [9, 10]. Этот процесс получил название «метаболическое ремоделирование миокарда» [11]. В дальнейшем было показано, что именно дисбаланс между окислением глюкозы и свободных жирных кислот в ишемизированных кардиомиоцитах обуславливает формирование ишемической/постишемической дисфункции левого желудочка сердца, его ремоделирование и повышает риск развития злокачественных нарушений сердечного ритма [6], а также инициирует процессы, ответственные за апоптоз кардиомиоцитов [5]. Накопленные данные о механизмах, лежащих в основе метаболического ремоделирования миокарда, позволили сформулировать теоретические подходы к медикаментозной цитопротекции — процессу восстановления энергетического метаболизма ишемизированных кардиомиоцитов путём подавления аномального метаболизма свободных жирных кислот [4, 7, 8], т. е. созданию и внедрению в клинику новых лекарственных средств метаболического действия для лечения ишемических сердечно-сосудистых заболеваний. Первоначально группа лекарственных средств, обладающих способностью подавлять аномальное в-окисление свободных жирных кислот, получила название блокаторы 3-кетоацил коэнзим А-тиолазы, поскольку именно этот механизм лежал в основе кардиопротективного действия единственного представителя этой группы — триметазидина [3]. Однако после внедрения в широкую клиническую практику препарата ранолазин, в основе кардиопротективного действия которого лежит не блокада 3-кетоацил коэнзим А-тиолазы, а обратимое ингибирование НАДН+-дегидрогеназы митохондрий [2, 12], эту группу лекарственных средств — блокаторов аномального метаболизма свободных жирных кислот объединили под названием «парциальные ингибиторы окисления жирных кислот» — p-FOX ингибиторы (partialfattyacidoxidationingibitorse).

Цель исследования

Цель настоящего исследования — поиск в ряду α, ω-диарилметильных производных бис- (ω-аминоалкил)аминов биологически активных соединений, обладающих антиаритмической и антиишемической активностью.

Материалы и методы

Животные

Все включённые в исследование животные были получены из ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства», филиал «Столбовая». Животные содержались в стандартных условиях вивария ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» при контролируемом освещении (12 ч — свет/12 ч — темнота) и постоянной температуре (21—23 °C) со свободным доступом к воде и брикетированному корму в течение 10 сут до начала тестирования. Условия содержания животных соответствовало приказу МЗ РФ № 708н «Об учреждении правил лабораторной практики» от 23.08.2010 г. и этическим нормам, изложенным в Правилах лабораторной практики (GLP) Хельсинкской декларации (2000).

Изучение острой токсичности (LD50) изучаемых соединений

LD50 изучаемых соединений определяли по стандартной методике на беспородных белых мышах-самцах массой 18—20 г. Соединения растворяли в дистиллированной воде для инъекций и вводили внутрибрюшинно (в/б) в объёме 0,1 мл/10 г массы тела. По методу Литчфилда—Вилкоксона рассчитывали LD16, LD50, LD84 и их 95% доверительные интервалы.

Изучение антиаритмической активности изучаемых соединений

Объект исследования — белые беспородные крысы-самцы. Оценку спектра антиаритмической активности изучаемых соединений проводили на аконитиновой и хлоридкальциевой моделях нарушений сердечного ритма; о противофибрилляторной активности изучаемых соединений судили по их влиянию на порог электрической фибрилляции желудочков сердца. Эксперименты проводили согласно методическим рекомендациям, подробно изложенным в «Руководстве по проведению доклинических исследований лекарственных средств» [1]. Статистическую обработку результатов проводили по методу точной вероятности Фишера (аконитиновая и хлоридкальциевая аритмия) и с использованием знаково-рангового критерия Уилкоксона (порог электрической фибрилляции).

Изучение антиишемической активности изучаемых соединений

Опыты проводили на белых беспородных крысах-самцах массой 250—300 г, наркотизированных уретаном (1300 мг/кг, в/б). Острую эндокардиальную ишемию миокарда вызывали по методу, описанному S. Yamamoto с соавт. [13]. Для этой цели животным с помощью инъектора «Линеомат» (Россия) внутривенно (в/в) со скоростью 20 мкг/кг/мин вводили неселективный агонист β-адренорецепторов изопротеренол. Об интенсивности ишемического повреждения судили по величине депрессии сегмента ST на ЭКГ (II стандартное отведение) через 5 мин от момента начала инфузии изопротеренола. В качестве регистратора использовали компьютерный электрокардиограф «Полиспектр 8/ЕХ» (Нейрософт, Россия). Животные были рандомизированы на 9 групп: 1-я — контроль (n = 16); 2-я — соединение 11а (n = 7); 3-я — соединение 11б (п = 9); 4-я — соединение 11в (п = 7); 5-я — соединение 11г (п = 7); 6-я — соединение 11д (п = 7); 7-я — соединение Не (п = 5); 8-я — соединение 11ж (п = 6) и 9-я — соединение 11з (п = 5). Животным контрольной группы за 2 мин до начала инфузии изопротеренола в/в вводили эквивалентный объём (0,2 мл) физиологического раствора, а животные основных групп по аналогичной схеме получали исследуемые соединения (1 мг/кг, в/в). Полученные результаты обрабатывали статистически. Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Шапиро-Уилка. Статистическую значимость различий между группами определяли с помощью однофакторного дисперсионного анализа с дальнейшей обработкой по критерию Стьюдента с поправкой Бонферрони. Различия считали значимыми при p≤0,05, критерий двухсторонний. Полученные результаты выражали в виде среднего арифметического и его стандартной ошибки.

Результаты и обсуждение

Результаты по определению LD50 изучаемых соединений представлены в табл. 1.

Как следует из полученных данных, наибольшей токсичностью обладают соединения IIж, IIе, IIа и IIз — III класс токсичности, остальные относятся к IV классу токсичности, т. е. к малотоксичным веществам (табл. 1).

При изучении антиаритмической активности изучаемых соединений на модели аконитиновой аритмии (табл. 2) показано, что выраженную антиаритмическую активность на данной модели, патогномоничной для антиаритмиков I класса по классификации Vaughan Williams, проявляют соединения IIа, IIв и IIг.

На модели хлоридкальциевой аритмии, патогномоничной для антиаритмиков IV класса по классификации Vaughan Williams, выраженную антиаритмическую активность проявляют соединения IIг, IIе и IIж (табл. 3).

При изучении особенностей влияния изучаемых соединений на порог электрической фибрилляции желудочков (табл. 4) показано, что на данной модели активны соединения IIа, IIв, IIг и IIд.

Оценку антиишемической активности изучаемых соединений проводили на модели субэндокардиальной ишемии у крыс (табл. 5). Наибольшую антиишемическую активность на данной модели проявляет соединение IIг. Следует отметить, что антиишемическая активность соединения IIг сопоставима с таковой эталонного для этой модели антагониста ионов кальция верапамила. Помимо соединения IIг, определённую антиишемическую активностью проявляют и соединения IIв, IIе и IIз.

Таким образом, в результате скрининга в ряду α, ω -днарилметильных производных бнс- (ω -аминоалкил)аминов) для дальнейшего доклинического фармакологического изучения отобрано соединение-лидер — №-(2,3,4-триметоксибензил)-№- {2-[(2,3,4-триметоксибензил) амино] этил}-1,2-этан- диамина (соединение IIг).