БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2013, том 39, № 6, с. 749-752
ПИСЬМА РЕДАКТОРУ
УДК 547.914.4:547.822.3:541.515:615.244
ГЕПАТОПРОТЕКТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ АМИДОВ БЕТУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ, СОДЕРЖАЩИХ ФРАГМЕНТЫ ПИПЕРИДИН-ИЛИ ПИРРОЛИДИННИТРОКСИЛЬНЫХ РАДИКАЛОВ
© 2013 г. И. В. Сорокина*, Д. С. Баев, Н. А. Жукова, Т. Г. Толстикова, А. Н. Антимонова,
Н. И. Петренко, Э. Э. Шульц, И. А. Григорьев
ФБГУННовосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова
Сибирского отделения РАН, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, 9
Поступила в редакцию 24.05.2013 г. Принята в печать 17.06.2013 г.
Показано, что амиды бетулоновой кислоты, содержащие фрагменты нитроксильных радикалов, обладают антихолестатическим эффектом. Наличие пиперидинового нитроксильного фрагмента в структуре бетулоновой кислоты повышает ее гепатопротекторную активность. Внутрижелудочное введение пиперидинового нитроксильного производного в дозе 50 мг/кг в течение 8 дней после перевивки карциномы легких Льюис не оказывает влияния на рост трансплантатов, но увеличивает продолжительность жизни мышей-опухоленосителей.
Ключевые слова: бетулоновая кислота, нитроксильные производные, гепатопротекторная активность.
DOI: 10.7868/S0132342313060080
ВВЕДЕНИЕ
Пентациклические тритерпеноиды лупаново-го ряда широко используются в качестве природных исходных соединений в синтезе новых агентов с более высокой биологической активностью [1—4]. Нитроксильные радикалы — эффективные восстановители свободнорадикальных продуктов в реакциях перекисного окисления [5, 6]. Ранее было показано, что амиды бетулоновой кислоты (БК) (I)—(III) (схема), содержащие фрагменты пиперидинового и пирролидиновых нитроксильных радикалов в положении С28, проявляют ци-тотоксичность на опухолевых клетках CEM-13, U-937 и MT-4 [7]. В настоящей работе представлены результаты исследования гепатопротектор-ных свойств этих же соединений, позволяющие оценить их значимость как потенциальных индукторов антиоксидантных и цитопротекторных сигнальных путей [3, 8]. Приводятся также данные тестирования in vivo противоопухолевых свойств пиперидинового производного (I), показавшего ранее наибольшую цитотоксическую активность на культурах опухолевых линий [7].
Автор для связи (тел.: +7 (383) 330-07-31; эл. почта: sorokina@ nioch.nsc.ru).
O
R
I
O
(I)
O
R
N I
O
(И)
Схема.
N
I
O
( iii)
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты, полученные на модели холестатиче-ского гепатита, индуцированного а-нафтилизотио-цианатом (АНИТ), показали наличие умеренной
750
СОРОКИНА и др.
Таблица 1. Влияние исследуемых соединений на биохимические маркеры холестаза в крови мышей с гепатитом, спровоцированным введением а-нафтилизо-тиоцианата
Соединение Доза, г/кг Щелочная фосфа-таза, ед. акт./л Билирубин общий, мкМ
Контроль - 291.13 ± 20.61# 5.62 ± 0.57
(I) 50 220.9 ± 13.11* 4.3 ± 0.61
(II) 50 253.12 ± 19.62## 6.54 ± 0.63
(III) 50 228.27 ± 11.05* 5.24 ± 1.39
Липоевая 20 210.72 ± 13.74** 3.5 ± 0.75*
кислота
* Р < 0.05; ** Р < 0.01; *** Р < 0.001 — различия с контролем достоверны.
# Р < 0.05, ## Р < 0.01 — различия с липоевой кислотой достоверны.
гепатопротекторной активности у соединений (I) и (III) и отсутствие таковой у призводного (II). Вну-трибрюшинное введение соединений (I) и (III) вызывает снижение холестаза у животных, сопоставимое с эффектом липоевой кислоты, но, в отличие от последней, не оказывает достоверного влияния на состояние пигментного обмена в печени (табл. 1). Дальнейшее исследование пипери-динового производного БК (I) в модели токсического СС14 гепатита показало, что исследуемое соединение сохраняет свои антихолестатические свойства при ином, внутрижелудочном, способе его введения, о чем свидетельствует уменьшение в 1.8 раз активности щелочной фосфатазы в крови мышей соответствующей группы (табл. 2). Кроме того, соединение (I) оказывает антицитолитиче-ское действие, снижая в 2 раза активность алани-наминотрансферазы. Референсные соединения — БК и дигидрокверцетин — в тех же условиях не проявляют антицитолитического и антихолеста-тического эффектов.
Внутрижелудочное введение соединения (I) мышам с перевитой карциномой легких Льюис в течение 8 дней после инокуляции опухолевых клеток (суммарная доза 400 мг/кг) не вызывает задержки роста первичного узла, но повышает продолжительность жизни мышей (табл. 3).
Таким образом, среди нитроксильных производных БК выявлены агенты (I) и (III) с антихо-лестатическим эффектом, который не зависит от способа введения соединения в организм. Показано, что наличие пиперидинового нитроксиль-ного фрагмента в структуре БК повышает ее гепа-топротекторную активность. При внутрижелу-дочном введении в дозе 50 мг/кг в течение 8 дней производное (I) не оказывает противоопухолевого эффекта, но повышает выживаемость животных, возможно благодаря протекторному эффекту в печени. Результаты исследования нитроксильных производных БК подтверждают двойственный характер действия пентациклических тритерпенои-дов [8, 9]. Согласно литературным данным, лупа-новые и олеанановые тритерпеноиды в низких дозах стимулируют активность ферментов второй фазы биотрансформации, что оказывает непосредственное влияние на антиоксидантное, де-токсицирующее и цитопротекторное действие этих соединений. При повышении дозы у них усиливаются апоптозстимулирующие и цитоток-сические свойства, наличие которых подтверждается экспериментами на культурах опухолевых клеток [3, 7, 10, 11].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В работе использовали амиды БК (I)—(III), содержащие фрагменты пиперидинового и пирро-лидиновых нитроксильных радикалов. Синтез и свойства соединений описаны в работе [7]. Холе-статический гепатит моделировали согласно [12] на самках беспородных мышей массой тела 25—30 г путем внутрибрюшинного введения а-нафтили-зотиоцианата (Aldrich). Соединения (I)—(III) вводили внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг в виде водной взвеси с добавлением Твина-80 за 1 ч до воспроизведения гепатита. Референсной группе вводили тем же путем а-липоевую кислоту (Fisher Chemical) в эффективной дозе 20 мг/кг, контрольным животным — водно-твиновую взвесь в эквивалентном объеме. Через сутки в сыворотке крови животных определяли активность общего билирубина и ЩФ с помощью стандартных наборов реактивов (Ольвекс диагностикум).
Таблица 2. Влияние исследуемых соединений на биохимические маркеры окислительного стресса в крови мышей с СС14 гепатитом
Соединение Доза, мг/кг Щелочная фосфатаза, мкМ/с Аланинамино-трансфераза, мкМ/c Аспартатамино-трансферазы, мкМ/c
Контроль - 1057.11 ± 68.98 154.63 ± 19.78 122.33 ± 16.52
(I) 50 602.33 ± 70*** 76.5 ± 16.79** 127.00 ± 14.45
БК 50 1423.57 ± 69.53** 138.33 ± 15.76 153.22 ± 13.16
Дигидрокверцетин 100 1589.75 ± 117.04** 138.89 ± 15.33 174.33 ± 10.53
** Р < 0.01; *** Р < 0.001 — различия с контролем достоверны.
ГЕПАТОПРОТЕКТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ АМИДОВ БЕТУЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ 751
Таблица 3. Динамика роста опухолевых трансплантатов у мышей (см3) и продолжительность жизни мышей в опыте
Соединение Размеры опухолевых трансплантатов* Продолжительность жизни мышеи
11 13 15 18 22
Контроль 1.06 ± 0.07 1.72 ± 0.16 2.61 ± 0.24 3.35 ± 0.26 3.34 ± 0.46 19.2 ± 1.4
(I) 1.13 ± 0.12 1.40 ± 0.14 1.89 ± 0.11 3.22 ± 0.14 4.44 ± 0.48 24.7 ± 1.6**
БК 1.04 ± 0.08 1.57 ± 0.09 1.81 ± 0.16 3.31 ± 0.22 4.70 ± 0.19 23.8 ± 1.9
* Указан день после перевивки опухоли. ** Р < 0.05 — различия с контролем достоверны.
Токсический гепатит вызывали у беспородных мышей самок массой тела 25—30 г путем внутри-желудочного введения 25% раствора СС14 в подсолнечном масле по 0.1 мл на 10 г массы тела. Соединение (I) вводили внутрижелудочно в дозе 50 мг/кг в виде водно-твиновой взвеси за 1 ч до введения гепа-тотоксина, контрольные животные получали вод-но-твиновую взвесь. Референсным группам вводили БК, полученную по методике [7], и флавоноид дигидрокверцетин (ИНПФ "Химия древесины"), обладающий антиоксидантным и гепатопротектор-ным свойствами [13], в дозах соответственно 50 и 100 мг/кг. Через сутки в сыворотке крови мышей определяли активность аланинаминотрансфера-зы, аспартатаминотрансферазы и щелочной фос-фатазы, используя наборы реактивов (Ольвекс диагностикум).
Противоопухолевое действие исследовали на мышах самках линии С57BL/6, которым перевивали в мышцу бедра клеточную суспензию карциномы легких Льюис (2 х 106 клеток в 0.1 мл физиологического раствора). БК и ее нитроксильное производное (I) вводили внутрижелудочно в дозе 50 мг/кг в течение 8 дней, начиная с третьего дня после перевивки (суммарная доза 400 мг/кг). Контролем являлась группа животных с опухолью, получавшая внутрижелудочно водно-твино-вую смесь. Динамику роста опухолевых трансплантатов определяли с 11-го по 22-й день после перевивки путем измерения размеров опухолевого узла в трех взаимно перпендикулярных направлениях. В каждой группе определяли среднюю продолжительность жизни мышей в течение опыта.
Результаты экспериментов обрабатывали статистически с помощью пакета программ
'^тлтетгсл 8".
БЛАГОДАРНОСТИ
Работа выполнена при финансовой поддержке Программы правительства г. Москвы (контракт № 16/12-Ген-М).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Reen-Yen Kuo, Keduo Qian, Susan L. Morris-Natschke, Kuo-Hsiung Lee // Nat. Prod. Rep. 2009. V. 26. P. 1321-1344.
2. Baltina L.A., Flekhter O.B., Nigmatullina L.R., Boreko E.I., Pavlova N.I., Nikolaeva S.N., Savinova O.V., Tolstikov G.A. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003. V. 13. P. 3549-3552.
3. Liby K.T., YoreM.M., Sporn M.B. // Cancer Res. 2005. V. 65. Р. 4789-4798.
4. Vasilevsky S.F., Govdi A.I., Shults E.E., Shakirov M.M., Sorokina I.V., Tolstikova T.G., Baev D.S., Tolstikov G.A., Alabugin I.V. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009. V. 17. Р. 5164-5169.
5. Burlakova E.B., Molochkina E.M., Nikiforov G.A. // Oxid. Comm. 2008. V. 31. P. 739.
6. Wilcox C.S. // Pharm. Therap. 2010. V. 126. P. 119.
7. Антимонова А.Н., Петренко Н.И., Шульц Э.Э., Поли-енко Ю.Ф., Шакиров M.M., Иртегова И.Г., Покровский М.А., Шерман К.М., Григорьев И.А., Покровский А.Г., Толстиков Г.А. // Биоорган. химия. 2013. Т. 39. C. 206-211. [Antimonova A.N., Petrenko N.
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.