Высокая реакционная способность хиназолин-4(3Н)-она в процессах N-алкилирования, селективно протекающих в положении N3 хиназолиновой системы, обеспечивает широкие возможности получения разнообразных функциональных производных с ценными фармакологическими свойствами. Недавно в ряду N3-замещенных производных хиназолин-4(3Н)-она были обнаружены вещества, обладающие выраженными антидепрессантными [3], ноотропными [4], иммунотропными [5] свойствами, а также высокой противосудорожной [6] и антибактериальной [7] активностью. Дополнительные возможности расширения ряда веществ хиназолиновой природы возникают при замещении в положения С2 и С6 хиназолиновой системы, а также при введении дополнительных функциональных групп в заместители при атоме азота N3. В связи с этим предварительная оценка целевых фармакологических, в частности психотропных, свойств базовых структур, не имеющих таких дополнительных заместителей, может послужить основой рационального синтеза новых высокоактивных веществ на основе хиназолин-4(3Н)-она.
Цель исследования. Синтез и экспериментальное изучение in vivo спектра психофармакологических свойств производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты, относящихся к различным функциональным производным – кетонам, сложным эфирам и амидам, с целью выявления наиболее перспективных рядов соединений для дальнейшей направленной структурной модификации.
Материалы и методы исследования
Синтез производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты был осуществлен путем N3-алкилирования хиназолин-4(3Н)-она α-галогенметилкетонами, эфирами и амидами галогенуксусных кислот в среде безводного диметилформамида в интервале температур 80–120 °С в присутствии избытка карбоната калия, как это описано нами ранее [1, 3–5].
При изучении спектра психофармакологических свойств были использованы стандартные тесты психофармакологического скрининга: тест «Открытое поле» (с регистрацией следующих наиболее значимых параметров поведения животных: КПК – количество пересеченных квадратов, КЗО – количество заглядываний в отверстия), тест «Приподнятый крестообразный лабиринт» (КВОР – количество выходов в открытые рукава, КПМР – количество переходов между рукавами, ВНОР – время нахождения в открытых рукавах), тест «Условная реакция пассивного избегания» (ЛПЗТО – латентный период захода в темный отсек, КЗТО – количество заходов в темный отсек), тест «Экстраполяционное избавление» (ВИ – время иммобилизации, КП – количество прыжков, ЛПП – латентный период подныривания). Все исследования были проведены на белых беспородных половозрелых крысах-самцах в соответствии с руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ [2]. Соединения вводились однократно перорально в виде суспензии в крахмальном геле в дозе 10 мг/кг за 1 ч до тестирования. Животные контрольных групп получали эквивалентный объем крахмального геля. Статистическая обработка результатов исследования выполнена с помощью пакета программ Statistica 6,0 (StatSoft, Inc., США) с использованием метода рангового однофакторного анализа Крускала ‒ Уоллиса, критерия Ньюмена ‒ Кейлса для множественных сравнений. Статистически значимыми расценивали эффекты при p < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Ряд синтезированных и исследованных производных хиназолин-4(3Н)-она включал в себя алифатические (I) и ароматические (II-IV) кетоны, сложные эфиры (V) и замещенные амиды (VI-IX) 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты (табл. 1):
где X = Cl или Br; значения R представлены в табл. 1.
Таблица 1
Выход и физико-химические свойства новых производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты
|
Соединение |
R |
Брутто-формула |
Выход, % |
Тпл, °С |
|
I |
CH3 |
С11H10N2O2 |
62 |
166–168 |
|
II |
C6H5 |
С16H12N2O2 |
83 |
156–158 |
|
III |
1–C10H7 |
С20H14N2O2 |
58 |
174–175 |
|
IV |
2–C10H7 |
С20H14N2O2 |
56 |
199–201 |
|
V |
OCH2C6H5 |
С17H14N2O3 |
82 |
116–117 |
|
VI |
NHNH2 |
С10H10N4O2 |
83 |
252–255 |
|
VII |
NHC(NH)NH2 |
С11H11N5O2 |
87 |
240–242 |
|
VIII |
NHC6H5 |
С16H13N3O2 |
72 |
251–254 |
|
IX |
NH(1–C10H7) |
С20H15N3O2 |
66 |
319–322 |
В результате проведенных исследований установлено, что в тесте «Открытое поле» только сложный эфир V и ариламиды VIII и IX повышают спонтанную двигательную активность животных, статистически значимо увеличивая количество пересеченных квадратов (табл. 2), но не влияют на ориентировочно-исследовательскую активность крыс.
В тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» ароматические кетоны II и IV достоверно снижают количество выходов в открытые рукава и количество переходов между открытыми и закрытыми рукавами, что в сочетании с отсутствием их влияния на спонтанную двигательную активность в тесте «Открытое поле» может быть интерпретировано как повышение тревожности животных под влиянием этих веществ. В противоположность этому ариламид VIII и в меньшей мере IX увеличивали количество выходов в открытые рукава, количество переходов между рукавами и время нахождения в открытых рукавах, что свидетельствует об их анксиолитических свойствах.
Соединения I и V, которые можно условно отнести соответственно к группе алифатических кетонов и сложных эфиров – производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты в тесте «Условная реакция пассивного избегания» достоверно увеличивали латентный период захода в темный отсек и уменьшали количество заходов в него при воспроизведении теста через 7 и 14 дней после обучения. В тесте «Экстраполяционное избавление» была подтверждена ноотропная активность соединений I и V, под их влиянием экспериментальные животные статистически значимо быстрее решали задачу избегания аверсивной среды (сокращение латентного периода подныривания), сокращали время иммобилизации, увеличивали количество прыжков и значительно уменьшали время решения поставленной задачи.
Практическое отсутствие каких-либо психотропных свойств у гуанидинового производного 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты VII может рассматриваться скорее как положительное свойство этого вещества в свете недавно полученных нами предварительных данных о его высокой нейро- и кардиопротекторной активности.
Таблица 2
Спектр психотропной активности новых производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил] уксусной кислоты
|
Соединение |
Психофармакологические тесты |
|||||||||
|
Открытое поле |
Приподнятый крестообразный лабиринт |
Условная реакция пассивного избегания |
Экстраполяционное избавление |
|||||||
|
КПК |
КЗО |
КВОР |
КПМР |
ВНОР |
ЛПЗТО |
КЗТО |
ВИ |
КП |
ЛПП |
|
|
I |
0 |
– |
0 |
0 |
+ |
↑ |
↓ |
↓ |
↑ |
↓ |
|
II |
0 |
0 |
↓ |
↓ |
0 |
+ |
– |
– |
0 |
– |
|
III |
0 |
0 |
0 |
0 |
↑ |
0 |
0 |
↓ |
0 |
– |
|
IV |
0 |
– |
↓ |
↓ |
– |
+ |
↓ |
↓ |
0 |
↓ |
|
V |
↑ |
0 |
– |
– |
+ |
↑ |
↓ |
↓ |
+ |
↓ |
|
VI |
0 |
– |
– |
↓ |
↑ |
+ |
↓ |
– |
0 |
– |
|
VII |
0 |
– |
– |
0 |
+ |
0 |
– |
– |
0 |
– |
|
VIII |
↑ |
+ |
↑ |
↑ |
↑ |
– |
– |
+ |
+ |
↓ |
|
IX |
↑ |
– |
↑ |
↑ |
– |
↑ |
↓ |
– |
– |
↓ |
Примечание. «0» – отсутствие изменения; «+» или «–» – выраженное, превышающее по модулю 20 %, но статистически недостоверное увеличение или уменьшение (р > 0,05); «↑» или «↓» – статистически достоверное увеличение или уменьшение показателя по сравнению с контролем (р < 0,05).
Заключение
В результате проведенных исследований установлено, что наибольший интерес для дальнейшего направленного поиска ноотропных лекарственных средств хиназолинового ряда представляют собой базовые структуры алифатических кетонов и арилалифатических сложных эфиров – производных 2-[4-оксохиназолин-3(4Н)-ил]уксусной кислоты. На основе ариламидов этой кислоты целесообразен поиск соединений с выраженными анксиолитическими свойствами.