Novel 6,7-dimethoxyquinazolin-4(3H)-one derivatives as promising compounds for the therapy of alzheimer's disease

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Relevance. Alzheimer's disease is one of the most common forms of dementia with a high mortality and disability rate. Some quinazolinone derivatives having methoxy groups in the quinazolinone scaffold may be potentially effective agents for the treatment of Alzheimer's disease.

The aim of the study. To evaluate the effect of new derivatives of 6,7-dimethoxyquinazoline-4(3H)-one on the activity of acetylcholinesterase and the aggregation of amyloid particles process under experimental conditions

Materials and methods. The studied derivatives of 6,7-dimethoxyquinazoline-4(3H)-one with amino acid and dipeptides residues were obtained by replacing the oxygen heteroatom in the benzoxazinone core by boiling the initial compound with the corresponding amino acid. The anticholinesterase activity of the studied compounds was evaluated using an Ellman reagent with spectrophotometric detection of degradation products of 5.5'-dithiobis-2-nitrobenzoic acid. The antiamyloid activity of 6,7-dimethoxyquinazoline-4(3H)-oh derivatives was determined by a change in the intensity of aggregation of β-amyloid particles (fragment 1-42) with congo red. All tests were performed three times.

Results. As a result of the study, it was found that derivatives of 6,7-dimethoxyquinazoline-4(3H)-oh inhibit the activity of acetylcholinesterase in vitro with IC50 values in the range of 1.8±0.36 mg/ml to 4.2±0.96 mg/ml, which corresponded to the indicators of the referent - donepezil (IC50 = 2.4±0.06). It is also worth noting the presence of moderate antiamyloid properties of the studied substances, which reduced the aggregation of β-amyloid particles by more than 50%, which, however, was lower than the indicators of the referent - GV-791 (p<0.05). Among the studied substances, the highest level of activity was characterized by substances containing glycylglycine and glycylleucine residues in the structure, surpassing donepezil (p<0.05) in the ability to inhibit acetylcholinesterase.

Conclusion. The study showed that derivatives of 6,7-dimethoxyquinazoline-4(3H)-one with amino acid and dipeptides residues, in particular with fragments of glycylglycine and glycylleucine, can be promising objects for further development of drugs for the treatment of Alzheimer's disease with a predominant effect on acetylcholine metabolism.

About the authors

D. I. Pozdnyakov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute

Author for correspondence.
Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru

Ph.D. (Pharm.), Head of Living System Laboratory, Associate Professor of Department of Pharmacology with Clinical Pharmacology Course

Russian Federation, Pyatigorsk

A. S. Chiryapkin

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute

Email: alexey.chiriapkin@yandex.ru

Post-graduate Student, Department of Organic Chemistry

Russian Federation, Pyatigorsk

I. P. Kodonidi

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute

Email: kodonidiip@mail.ru

Dr.Sc. (Pharm.), Professor of the Department of Organic Chemistry

Russian Federation, Pyatigorsk

References

  1. Breijyeh Z., Karaman R. Comprehensive Review on Alz-heimer’s Disease: Causes and Treatment. Molecules. 2020; 25: 5789; https://doi.org/ 10.3390/molecules25245789.
  2. Mehta R.I., Schneider J.A. What is ‘Alzheimer's disease’? The neuropathological heterogeneity of clinically defined Alzhei-mer's dementia. Current opinion in neurology. 2021; 34(2): 237–245; https://doi.org/10.1097/WCO.0000000000000912.
  3. Stanciu G.D., Luca A., Rusu R.N. Bild V., Beschea Chiriac S.I., Solcan C., Bild W., Ababei D.C. Alzheimer’s Disease Pharma-cotherapy in Relation to Cholinergic System Involvement. Bio-molecules. 2020; 10(1): 40; https://doi.org/ 10.3390/biom10010040.
  4. Hur W.S., Flick M.J. Aβ peptide and fibrinogen weave a web of destruction in cerebral amyloid angiopathy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020; 117(27): 15391–15393; https://doi.org/ 10.1073/pnas.2009999117.
  5. Cortes-Canteli M., Iadecola C. Alzheimer’s disease and vascu-lar aging: JACC focus seminar. Journal of the American College of Cardiology. 2020; 75(8): 942–951.
  6. Оганесян Э.Т., Кодониди И.П., Магонов М.М., Иванов Р.В., Кулешова С.А., Ивашев М.Н., Али Алькаф, Смирнова Л.П., Ротенко А.А. Прогноз и целенаправленный синтез n-гете-роциклических производных хиназолинона-4. Современные наукоемкие технологии. 2004; 6: 109–110 (Oganesjan Je.T., Kodonidi I.P., Magonov M.M., Ivanov R.V., Kuleshova S.A., Ivashev M.N., Ali Al'kaf, Smirnova L.P., Rotenko A.A. Prognoz i celenapravlennyj sintez n-gete-rociklicheskih proizvodnyh hinazolinona-4. Sovremennye naukoemkie tehnologii. 2004; 6: 109–110).
  7. Chiriapkin A.S., Kodonidi, I.P., Pozdnyakov D.I. Synthesis and evaluation of cerebroprotective activity of novel 6,7-dimetho-xyquinazolin-4(3H)-one derivatives containing residues of ami-no acids and dipeptides. Chimica Techno Acta. 2022; 9(2): 20229212; https://doi.org/10.15826/chimtech.2022.9.2.12.
  8. Chiriapkin A.S., Kodonidi I.P., Pozdnyakov D.I., Zolotych D.S. Synthesis and QSAR of new azomethine derivatives as agents for the treatment of Alzheimer's disease. Pharmacologyon-line. 2021; 3; 563–584.
  9. Chiriapkin A.S., Kodonidi I.P., Pozdnyakov D.I., Glushko A.A. Synthesis, in vitro and docking studies of 2-substituted 5,6,7,8-tetrahydrobenzo[4,5]thieno[2,3-d]pyrimidine-4(3H)-one deriva-tives as agents for the treatment of Alzheimer's disease. Chimica Techno Acta. 2022; 9(2): 20229204; https://doi.org/10.15826/ chimtech.2022.9.2.04.
  10. Jończyk J., Godyń J., Stawarska E., Marak-Mlodawska B., Jelen M. Pluta K., Malawska B. Dual Action of Dipyridothia-zine and Quinobenzothiazine Derivatives-Anticancer and Cho-linesterase-Inhibiting Activity. Molecules. 2020; 25(11): 2604; https://doi.org/10.3390/molecules25112604 32.
  11. Wang W., Zhao C., Zhu D., Gong G., Du. W. Inhibition of amy-loid peptide fibril formation by gold-sulfur complexes. J Inorg Biochem. 2017; 171: 1–9; https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio. 2017.02.021.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Drawing. Scheme for the synthesis of 6,7-dimethoxyquinazolin-4(3H)-one derivatives

Download (34KB)
3. Table 1. Anticholinesterase (ACh) and antiamyloid (AA) activities of compounds 1a–1m Note: * - significant relative to donepezil (Tukey's test, p<0.05); # - reliable relative to GV-971 (Tukey's test, p<0.05).

Download (602B)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».