Антигипоксическое действие новых синтетических производных 7-алкоксикумарина и 4-аминокумарина при острой гипобарической гипоксии у крыс
- Авторы: Каширин А.О.1, Крылова И.Б.1, Селина Е.Н.1, Полукеев В.А.1, Зарубина И.В.1, Бычков Е.Р.1, Шабанов П.Д.1
-
Учреждения:
- Институт экспериментальной медицины
- Выпуск: Том 19, № 4 (2021)
- Страницы: 413-420
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journal-vniispk.ru/RCF/article/view/100031
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF194413-420
- ID: 100031
Цитировать
Аннотация
Актуальность. Кумарины — это природные соединения, которые обладают широким спектром фармакологической активности. Их использование ограничено сложностями в процессе выделения из растительного сырья, токсичностью и плохой растворимостью. Химическая структура этих соединений делает кумарины перспективными для синтеза большого количества производных, которые могут обладать биологической активностью и представлять интерес как потенциальные лекарственные средства. Нами были синтезированы производные кумарина, два из которых — ИЭМ-2266 (производное 7-алкоксикумарина) и ИЭМ-2267 (производное 4-аминокумарина) — проявили антигипоксический эффект у мышей на моделях гипоксической гипоксии с гиперкапнией, гистотоксической и гемической гипоксии.
Цель. Целью данной работы было изучение антигипоксического действия новых производных кумарина ИЭМ-2266 и ИЭМ-2267 в условиях острой гипобарической гипоксии у крыс.
Материалы и методы. Экспериментальная работа выполнена на крысах-самцах линии Вистар массой 200–220 г. Острую гипобарическую гипоксию вызывали у крыс, помещая их в проточную барокамеру. Соединения ИЭМ-2266 и ИЭМ-2267 вводили животным в дозе 25 мг/кг однократно внутрибрюшинно за 50 мин до моделирования гипоксии. В качестве препарата сравнения использовали эталонный антигипоксант Мексидол® в дозе 100 мг/кг. Антигипоксическую активность препаратов оценивали по следующим показателям: 1) продолжительность жизни на критической высоте 11 000 м; 2) величина индивидуального высотного порога; 3) устойчивость к гипоксии по высотному порогу, выраженная в баллах; 4) выживаемость на последовательно предъявляемых высотах; 5) определение структуры популяционной устойчивости по соотношению низко-, средне- и высокоустойчивых к гипоксии животных.
Результаты. Новые производные кумарина ИЭМ-2266 и ИЭМ-2267 проявили антигипоксическую активность в условиях острой гипобарической гипоксии. Под действием ИЭМ-2266, ИЭМ-2267 и Мексидола продолжительность жизни животных на критической высоте 11 000 м увеличивалась в 2,4, 5,4 и 4,9 раза соответственно по сравнению с контролем, бальная оценка индивидуальной устойчивости к гипоксии по высотному порогу возрастала на 36, 66 и 67 %, достоверно (р < 0,05) увеличивались абсолютные значение высотного порога. Производные кумарина изменяли структуру популяционной устойчивости к гипоксии, увеличивая долю высокоустойчивых животных в данной популяции.
Выводы. Таким образом, эффект ИЭМ-2267 сопоставим, а по некоторым показателям даже превосходит действие Мексидола. Производное 7-алкоксикумарина ИЭМ-2266 обладает умеренной, а производное 4-аминокумарина ИЭМ-2267 высокой антигипоксической активностью в условиях острой гипобарической гипоксии крыс.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Антон Олегович Каширин
Институт экспериментальной медицины
Автор, ответственный за переписку.
Email: kashirin.anton@mail.ru
аспирант
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Ирина Борисовна Крылова
Институт экспериментальной медицины
Email: irinakrylova@mail.ru
SPIN-код: 7478-0420
канд. биол. наук, ст. н. с.
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Елена Николаевна Селина
Институт экспериментальной медицины
Email: selina.elena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4591-209X
SPIN-код: 5558-2731
н. с.
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Валерий Анатольевич Полукеев
Институт экспериментальной медицины
Email: cyclic@peterlink.ru
SPIN-код: 6843-8295
мл. н. с.
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Ирина Викторовна Зарубина
Институт экспериментальной медицины
Email: I.V.Zarubina@inbox.ru
д-р биол. наук, профессор, ст. н. с.
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Евгений Рудольфович Бычков
Институт экспериментальной медицины
Email: bychkov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
SPIN-код: 9408-0799
канд. мед. наук
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Петр Дмитриевич Шабанов
Институт экспериментальной медицины
Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477
д-р мед. наук, профессор
Россия, 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12Список литературы
- Venugopala KN, Rashmi V, Odhav B. Review on natural coumarin lead compounds for their pharmacological activity. Biomed Res Int. 2013;2013:963248. doi: 10.1155/2013/963248
- Pereira TM, Franco DP, Vitorio F, Kummerle AE. Coumarin сompounds in medicinal chemistry: some important examples from the last years. Curr Top Med Chem. 2018;18(2):124–148. doi: 10.2174/1568026618666180329115523
- Sasidharan S, Chen Y, Saravanan D, et al. Extraction, isolation and characterization of bioactive compounds from plants’ extracts. Afr J Tradit Complement Altern Med. 2011;8(1):1–10. doi: 10.4314/ajtcam.v8i1.60483
- Lončarić M, Gašo-Sokač D, Jokić S, et al. Recent advances in the synthesis of coumarin derivatives from different starting materials. Biomolecules. 2020;10(1):151. doi: 10.3390/biom10010151
- Carneiro A, Matos MJ, Uriarte E, et al. Trending topics on coumarin and its derivatives in 2020. Molecules. 2021;26(2):501. doi: 10.3390/molecules26020501
- Al-Majedy YK, Kadhum AAH, Al-Amiery AA, et al. Coumarins: The Antimicrobial agents. Syst Rev Pharm. 2017;8:62–70. doi: 10.5530/srp.2017.1.11
- Chen LZ, Sun WW, Bo L, et al. New arylpyrazoline-coumarins: synthesis and anti-inflammatory activity. Eur J Med Chem. 2017;138:170–181. doi: 10.1016/j.ejmech.2017.06.044
- Emami S, Dadashpour S. Current developments of coumarin-based anti-cancer agents in medicinal chemistry. Eur J Med Chem. 2015;102:611–630. doi: 10.1016/j.ejmech.2015.08.033
- Keri RS, Sasidhar BS, Nagaraja BM, et al. Recent progress in the drug development of coumarin derivatives as potent antituberculosis agents. Eur J Med Chem. 2015;100:257–269. doi: 10.1016/j.ejmech.2015.06.017
- Anand P, Singh B, Singh N. A review on coumarins as acetylcholinesterase inhibitors for Alzheimer’s disease. Bioorg Med Chem. 2012;20(3):1175–1180. doi: 10.1016/j.bmc.2011.12.042
- Mashkovskii MD. Lekarstvennye sredstva. In 2 vol. Vol. 1. Moscow: Novaya volna, 2002. 540 p. (In Russ.)
- Beillerot A, Domínguez J-C R, Kirsch G, et al. Synthesis and protective effects of coumarin derivatives against oxidative stress induced by doxorubicin. Bioorg Med Chem Lett. 2008;18(3):1102–1105. doi: 10.1016/j.bmcl.2007.12.004
- Salar U, Khan KM, Jabeen A, et al. ROS inhibitory activity and cytotoxicity evaluation of benzoyl, acetyl, alkyl ester, and sulfonate ester substituted coumarin derivative. Med Chem. 2020;16(8): 1099–1111. doi: 10.2174/1573406415666190826153001
- Ivkin DYu. Antiaritmicheskie, antikoagulyatsionnye i tsentral’nye ehffekty kombinirovannykh geterotsiklicheskikh soedinenii 2Н-1-benzopiran-2-onovogo ryada [dissertation abstract]. Saint Petersburg, 2011. (In Russ.)
- Levchenkova OS, Novikov VE, Parfenov EhA. Antigipoksicheskaya aktivnost’ novykh proizvodnykh kumarina. Medical newsletter of Vyatka. 2004;(2–4):40–43. (In Russ.)
- Rodionova OM, Safonova AF, Kashirin AO, et al. The influence of new coumarin derivatives on survival rate of mice in model conditions of acute hypoxia. Medical Academic Journal. 2019;19(4):103–108. (In Russ.) doi: 10.17816/MAJ19258
- Andreeva NN. Ehksperimental’nye i klinicheskie aspekty primeneniya meksidola pri gipoksii. Medical almanac. 2009;(4):193–197. (In Russ.)
- FMBA Rossii. Biomeditsinskoe (doklinicheskoe) izuchenie antigipoksicheskoi aktivnosti lekarstvennykh sredstv. Metodicheskie rekomendatsii. FMBA Rossii MR.21.44-2017. Moscow, 2017. (In Russ.)
- Halliwell B. How to Characterize a Biological Antioxidant. Free Rad Res. 1990;9(1):1–32. doi: 10.3109/10715769009148569
- Vukovic N, Sukdolak S, Solujic S, et al. An Efficient Synthesis and Antioxidant Properties of Novel Imino and Amino Derivatives of 4-Hydroxy Coumarins. Arch Pharm Res. 2010;33(1):5–15. doi: 10.1007/s12272-010-2220-z 5
- Zaitsev VG, Ostrovskii OV, Zakrevskii VI. Classification of the direct-acting antioxidants based on a relationship between chemical structure and target. Experimental and clinical pharmacology. 2003;66(4):66–70. (In Russ.) doi: 10.30906/0869-2092-2003-66-4-66-70
- Levchenkova OS, Novikov VE. Antihypoxants: possible mechanisms of action and their clinical uses. Vestnik of the Smolensk State Medical Academy. 2011;10(4):43–57. (In Russ.)
- Bubols GB, Vianna DR, Medina-Remon A, et al. The antioxidant activity of coumarins and flavonoids. Mini Rev Med Chem. 2013;13(3):318–334. doi: 10.2174/138955713804999775
- Jagadeesh GS, Meeran MF, Selvaraj P. Activation of ß1-adrenoceptor triggers oxidative stress mediated myocardial membrane destabilization in isoproterenol induced myocardial infarcted rats: 7-hydroxycoumarin and its counter action. Eur J Pharmacol. 2016;777:70–77. doi: 10.1016/j.ejphar.2016.02.063
- Kashirin AO, Polukeev VA, Pshenichnaya AG, et al. Behavioral effects of new compounds based on coumarin in rats. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Terapy. 2020;18(1):37–42. (In Russ.) doi: 10.17816/RCF18137-42
