ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 448, № 4, с. 484-486
= ФИЗИОЛОГИЯ :
УДК 547.854.4:616.36:613.63:615.038
5-АМИНО-6-МЕТИЛУРАЦИЛ - ПЕРСПЕКТИВНЫЙ АНТИОКСИДАНТ
ПИРИМИДИНОВОЙ СТРУКТУРЫ
© 2013 г. А. Р. Гимадиева, В. А. Мышкин, А. Г. Мустафин, Ю. Н. Чернышенко, А. Х. Фаттахов, И. Б. Абдрахманов, академик Г. А. Толстиков
Поступило 02.07.2012 г.
DOI: 10.7868/S0869565213040294
Представлены результаты изучения антиокси-дантной активности 5-амино-6-метилурацила в условиях in vitro и in vivo. Установлено, что исследуемое соединение является более активным, чем референтный оксиметилурацил.
Известно, что некоторые 5-замещенные производные 6-метилурацила ингибируют процессы радикально-цепного окисления в модельных системах различной сложности [1, 2]. Антиоксидантная активность (АОА) соединений обусловлена наличием в их структуре активных фармакофоров: ОН-или МИ2-группы в положении С-5. В дальнейшем были выявлены определенные преимущества 5-окси-6-метилурацила (оксиметилурацил), 5-ок-си-3,6-диметилурацила, 5-окси-1,3,6-триметил-урацила перед референтным антиоксидантом ионолом, проявляющиеся в более высокой антирадикальной активности, большей терапевтической широте и полноте защитного действия, а также в эффективности коррекции метаболических нарушений на животных моделях патологии
[3]. Антиоксидантный механизм действия таких соединений в дальнейшем был неоднократно подтвержден. Это позволило активно развивать данное направление с целью получения новых малотоксичных соединений с метаболическим типом действия. В то же время в меньшей степени изучены антиоксидантные свойства и перспективы практического применения 5-аминопроиз-водных урацила. Целью работы явился синтез и изучение антиоксидантных свойств нового аналога 6-метилурацила, содержащего в положении С-5 аминогруппу.
Традиционным способом получения 5-амино-урацилов является восстановление 5-нитроураци-лов водородом в присутствии N1 Ренея [4] или действием №28204 [5]. Нами восстановление 5-нитро-6-метилурацила (2), полученного из 6-метилураци-ла (1), проведено под действием NH2NH2 • И2804 в этаноле, целевой 5-амино-6-метилурацил (3) получен с выходом 90% [6].
O O O
иЛ h^no2 jH^ H^nh
I II -^SO* J I * ¡ 1
O^N^Me O^N^Me O^N^Me
и и и
1 2 3
Строение 3 подтверждено ИК-, ЯМР 1И- и 13С-спектрами, а также рентгеноструктурным анализом.
Институт органической химии Уфимского научного центра Российской Академии наук, Уфа Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека Башкирский государственный университет, Уфа Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова
Сибирского отделения Российской Академии наук
Острую токсичность 3 определяли на белых беспородных мышах-самцах массой 22—25 г и крысах-самцах массой 220—230 г при однократном внутрижелудочном и внутрибрюшинном способах введения. Введение в желудок соединения 3 в интервале доз от 1 до 10 г/кг не вызывает видимых признаков интоксикации и гибели животных в течение 14 сут наблюдения, что позволяет его отнести к четвертому классу малоопасных веществ [7]. При внутрибрюшинном введении мышам ЛД50 изучаемого соединения составила 2.8 г/кг, для крыс — 2.3 г/кг. Согласно классифи-
5-АМИНО-6-МЕТИЛУРАЦИЛ - ПЕРСПЕКТИВНЫЙ АНТИОКСИДАНТ
485
кации [8] соединение 3 можно отнести практически к нетоксичным. Для определения параметров острой токсичности использовали метод Литч-филда-Уилкоксона в модификации Рота.
Изучение антиоксидантной активности 3 и ок-симетилурацила в условиях in vitro проводили с использованием 20%-го гомогената печени крыс в качестве субстрата перекисного окисления ли-пидов (ПОЛ). Индукцию ПОЛ вызывали введением в гомогенат печени системы следующего состава: 0.5 мМ аскорбат + 6 мкМ соль Мора. Активность ПОЛ исследовали биохимическим методом [9] по концентрации веществ, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК-РП). АОА соединений рассчитывали по формуле [10]
АОА = G • [ ТБКк] - G • [ ТБКо ] G • [ ТБКк ] ,
G ■ [ТБКк] = G ■ [ТБКк]t + G ■ [ТБКк]° - прирост ТБК-РП в контрольной пробе за время инкубации;
G ■ [ТБКо] = G ■ [ТБК°]t + G ■ [ТБК°]° - прирост ТБК-РП в опытной пробе за время инкубации;
G ■ [ТБК°]° : G•[ТБКк]° - оптическая плотность, измеренная до инкубации;
G ■ [ТБК°]t : G ■ [ТБКк]t - оптическая плотность, измеренная после инкубации.
Антиоксидантная активность 3 in vivo исследована на модели острой гемической гипоксии (ОГеГ) с определением содержания в органах мышей кетодиенов (КТД). ОГеГ создавали путем подкожного введения мышам 4%-го водного раствора нитрита натрия в дозе 100 мг/кг. 5-Амино-6-метил-урацил вводили опытным мышам однократно в брюшную полость в виде 0.25%-х водно-твиновых растворов в дозе 100 мг/кг за 1 ч до нитрита натрия. Контрольным мышам вводили растворитель в аналогичном объеме. Содержание КТД в липидных экстрактах головного мозга и печени мышей определяли спектрофотометрическим методом [11, 12]. Тестирование проводили через 6 ч после введения нитрита натрия.
На основании проведенных исследований in vitro в условиях аскорбатиндуцированного ПОЛ показано, что антиоксидантная активность 3 более выражена по сравнению с оксиметилураци-лом (табл. 1). Через 3 ч инкубации это различие в АОА двух препаратов достигало максимальных значений и сохранялось в течение 4 ч окисления. Таким образом, АОА соединения 3 более чем в 2 раза выше, чем у препарата сравнения.
Антиоксидантная активность 3 исследовалась in vivo на модели острой гемической гипоксии с определением содержания в органах мышей кетодиенов. Показано, что введение животным нитрита натрия повышает содержание КТД в полушариях головного мозга и печени в 1.75 и 1.67 раза
Таблица 1. Острая токсичность и антиоксидантная активность 5-амино-6-метилурацила
Показатель
Острая токсичность DL50, г/кг внутрибрюшинно
Исследуемые препараты
5-амино-6-метилурацил
мыши 2.8 (1.9-3.7) 1.95 (1.5-2.5)
крысы 2.3 (1.7-3.3) 1.7 (1.2-2.4)
Антиоксидантная актив-
ность (%) в динамике
окисления гомогената пе-
чени крыс в присутствии
100 мкМ соединений
1 ч окисления 31.8 18.5
3 ч окисления 51.3 6.8
4 ч окисления 67.3 32.9
Содержание кетодиенов,
ед. оптич. плотности,
D232 в условиях ОГеГ*
головной мозг 0.213 ±0.005** 0.296 ± 0.005
печень 0.309 ± 0.008** 0.383 ± 0.006
оксиметил-урацил
* Контроль (интактные животные): головной мозг (0.203 ± ± 0.007); печень (0.311 ± 0.012).
** Различие достоверно (р < 0.05) по сравнению с оксиме-тилурацилом.
соответственно, что свидетельствует о повышении активности ПОЛ в органах (табл. 1). В данных условиях 3 и оксиметилурацил существенно ограничивают накопление КТД, но в различной степени. Оксиметилурацил снижает повышенное гипоксией количество КТД в головном мозге на 54.7% и в печени на 44.1%. При применении соединения 3 количество КТД в органах опытных мышей практически не отличается от количества в контроле, причем различие в показателях по сравнению с животными, которым вводили окси-метилурацил, статистически достоверно.
Таким образом, полученные результаты по определению антиоксидантной активности определяют перспективу дальнейшего доклинического изучения 5-амино-6-метилурацила в качестве перспективного низкотоксичного антиоксиданта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мышкин В.А., Бакиров А.Б. Окислительный стресс и повреждение печени при химических воздействиях. Уфа, 2010. 176 с.
2. Мышкин В.А., Бакиров А.Б. Оксиметилурацил. Очерки экспериментальной фармакологии. Уфа, 2001. 218 с.
8 ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 448 № 4 2013
486
ГИМАДИЕВА и др.
3. Мышкин В.А., Хайбуллина З.Г., Башкатов С.А. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1995. № 8. С. 142-145.
4. Адамович А.И., Витенберг А.Г. А.с. СССР № 130044 // Реф. журн. хим. 1961. 22Л223.
5. Robins R.K., Furcht F.W., Grauer A.D., Jones J.W. // J. Amer. Chem. Soc. 1956. V. 78. P. 2418-2422.
6. Мустафин А.Г., Гимадиева А.Р., Чернышенко Ю.Н. и др. Пат. РФ №2398767 // Бюл. Изобр. 2010. № 25.
7. ГОСТ 12.1.007-76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. М.: Гос. комитет стандартов, 1976.
8. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. Справочник. М.: Медицина, 1977. 240 с.
9. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. В кн.: Современные методы в биохимии. М., 1977. С. 66—68.
10. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.А. // Лаб. дело. 1988. № 5. С. 59-61.
11. May H.E., Roed D.J. // Anal. Biochem. 1973. V. 55. № 2. P. 331-337.
12. Tappal A.K. // Fed. Proc. 2010. V. 32. № 8. P. 18701874.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 448 № 4 2013
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.