Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Пономаренко Елена Владимировна

Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот
<
Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пономаренко Елена Владимировна. Противодиабетическая активность солей замещенных фенилсульфокислот: диссертация ... кандидата биологических наук: 14.03.06 / Пономаренко Елена Владимировна;[Место защиты: Научно-исследовательский институт фармакологии имени Е.Д. Гольдберга СО РАМН - Учреждение Российской академии медицинских наук].- Томск, 2014.- 158 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 8

1.1. Фармакотерапия инсулиннезависимого сахарного диабета 8

1.2. Поиск потенциальных противодиабетических средств в ряду производных бензойных кислот 21

1.3. Фармакологическая активность гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (гуакарбен, глидифен) 26

2. Материалы и методы исследований 31

3. Результаты исследований 42

3.1. Противодиабетическая активность гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты при длительном применении 42

3.1.1. Введение молодым интактным крысам 42

3.1.1.1. Влияние на уровень тощаковой гликемии 42

3.1.1.2. Влияние на углеводную толерантность и гипогликемический эффект инсулина 43

3.1.1.3. Влияние на метаболические эффекты адреналина 50

3.1.1.4. Влияние на жировой обмен и гликолиз 53

3.1.1.5. Влияние на морфологию поджелудочной железы 56

3.1.2. Введение старым крысам 59

3.1.2.1. Характеристика тест-модели 59

3.1.2.2. Влияние на уровень тощаковой гликемии 61

3.1.2.3. Влияние на углеводную толерантность и гипогликемический эффект инсулина 62

3.1.2.4. Влияние на жировой обмен 65

3.1.2.5. Влияние на морфологию поджелудочной железы 66

3.1.3. Введение крысам со стероидным диабетом 68

3.1.3.1. Характеристика тест-модели 68

3.1.3.2. Влияние на уровень тощаковой гликемии 73

3.1.3.3. Влияние на углеводную толерантность и гипогликемический эффект инсулина 73

3.1.3.4. Влияние на жировой обмен и гликолиз 75

3.1.3.5. Влияние на морфологию поджелудочной железы 77

3.1.4. Введение крысам с аллоксановым диабетом 80

3.1.4.1. Характеристика тест-модели 80

3.1.4.2. Влияние на уровень тощаковой гликемии 88

3.1.4.3. Влияние на углеводную толерантность и гипогликемический эффект инсулина 89

3.1.4.4. Влияние на жировой обмен и гликолиз 91

3.1.4.5. Влияние на морфологию поджелудочной железы 93

3.2. Скрининг гипогликемической активности и острой токсичности в ряду аминопроизводных 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты 96

3.3. Скрининг гипогликемической активности и острой токсичности в ряду гуанидиниевых производных фенилсульфокислот 101

3.4. Противодиабетическая активность и острая токсичность структурных аналогов гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты 105

3.4.1. Острая токсичность 105

3.4.2. Влияние на уровень гликемии интактных животных разных видов 106

3.4.3. Влияние на уровень гликемии крыс с аллоксановым диабетом 110

3.4.4. Влияние на углеводную толерантность и гипогликемический эффект инсулина 111

3.4.5. Влияние на метаболические эффекты адреналина 113

3.4.6. Влияние на гликолиз 115

4. Заключение 120

5. Выводы 131

6. Практические рекомендации 132

7. Список сокращений и условных обозначений 133

8. Список литературы 134

Введение к работе

Актуальность работы.

Сахарный диабет является одним из самых распространенных эндокринных заболеваний и представляет значительную проблему для национального здравоохранения в связи с развитием сосудистых осложнений, приводящих к ранней инвалидности и высокой смертности. Из общего количества таких больных около 90 % приходится на пациентов с диабетом 2 типа, в терапии которого требуется применение пероральных противодиабетических средств.

Существующие препараты: производные сульфонилмочевины, бигуаниды, глитазоны, меглитиниды, ингибиторы -глюкозидазы и дипептидилпептидазы-IV – не лишены серьезных побочных свойств, снижающих их клиническую эффективность и усугубляющих течение основного заболевания. Известно также, что комбинированная терапия имеет ряд преимуществ перед монотерапией диабета, позволяя воздействовать на различные звенья патогенеза заболевания, и менее опасна в плане возможных осложнений. В связи с этим актуальным является поиск противодиабетических веществ, обладающих комбинированным типом действия и низкой токсичностью.

Цель исследования.

Поиск потенциальных сахароснижающих средств среди аминопроизвод-ных 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты и гуанидиниевых производных некоторых фенилсульфокислот и изучение противодиабетической активности гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (гуа-карбен, глидифен) при ее длительном применении на различных тест-моделях в опытах на животных.

Задачи исследования.

  1. Изучить гипогликемическую активность и острую токсичность амино-производных 2,4- дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты.

  2. Изучить гипогликемическую активность и острую токсичность гуаниди-ниевых производных некоторых фенилсульфокислот.

  3. Изучить противодиабетическаую активность и токсичность структурных аналогов гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты.

  4. Изучить специфическую активность гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-кар-боксифенилсульфокислоты (гуакарбен, глидифен) при длительном введении интактным крысам разного возраста, а также животным с аллоксановым и стероидным диабетом.

Научная новизна.

Проведен скрининг 25 производных фенилсульфокислот с определением некоторых качественных характеристик зависимости сахароснижающего эффекта от их структуры.

Впервые проведено углубленное фармакологическое исследование трёх наиболее перспективных веществ – гуанидиниевой соли 2-аминофенил-

сульфокислоты (соед.2ж), дигуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбо-ксифенилсульфокислоты (соед.1е) и триэтиламина 2,4-дихлор-5-карбо-ксифенилсульфокислоты (соед.1к).

Впервые изучено противодиабетическое действие гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (гуакарбен, глидифен) в условиях длительного введения старым интактным крысам, а также крысам с модельным стероидным диабетом.

Практическая значимость.

Среди 25 веществ выявлены активные гипогликемические соединения, превосходящие по выраженности действия некоторые современные противо-диабетические препараты.

Для доклинического исследования в качестве потенциального лекарственного средства терапии сахарного диабета предложена гуанидиниевая соль 2-аминофенилсульфокислоты (соед.2ж).

Материалы и методы исследования.

Опыты проведены на животных обоего пола: 768 аутбредных мышах массой 18–20 г, 1668 нелинейных крысах массой 180–240 г, в том числе – на 768 животных с модельным аллоксановым диабетом и на 204 животных с модельным стероидным диабетом, 30 морских свинках массой 350–550 г, 48 кроликах «шиншилла» массой 2,0–2,5 кг. Все животные поступили из питомника НПО «Биомед» (сертификат качества №121-05). Животные содержались на стандартном пищевом рационе вивария в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» и требованиями Фармкомитета РФ к проведению доклинических испытаний. Опыты на животных выполнены в соответствии с Европейской конвенцией по защите и использованию позвоночных животных для экспериментальных и других целей EST №123 (1986 г.), ст. 37 и ст. 40 Федерального закона «О лекарственных средствах» (1998 г.), «Правилами лабораторной практики в Российской Федерации» (2003 г.). Животные содержались в контролируемых условиях окружающей среды при температуре воздуха +18–26 С, влажности не более 50 %, объеме воздухообмена (вытяжка-приток) – 8:10. В комнате поддерживался 12-часовой цикл освещения. Животные находились в стандартных пластиковых клетках, в качестве подстила использовалась резаная автоклавированная бумага. Регулярно проводилась рутинная проверка подстила на микробиологическое загрязнение. Животные адаптировались в лаборатории в течение как минимум 5 дней до начала введения исследуемых веществ. Животные распределялись по группам рандомизированно. В качестве критерия принималась масса тела, таким образом, чтобы её индивидуальное значение не отклонялось от среднего значения в пределах одного пола более чем на 10 %.

Содержание глюкозы в крови определяли глюкозооксидазным методом (Цюхно З.И., 2000). Содержание общего холестерина, -липопротеидов и триг-лицеридов определяли с помощью наборов реактивов «Olvex» и «Vital» на биохимическом анализаторе «Stat Fax 4500». При выполнении функциональных нагрузочных тестов (Цюхно З.И., 1981) помимо динамики гликемии у крыс

рассчитывали гипергликемический коэффициент Бодуэна по формуле В-А/А, где А – уровень глюкозы в крови натощак, а В – ее максимальная концентрация после нагрузки. Кроме того, по ходу выполнения инсулиновой пробы у крыс вычисляли гипогликемический коэффициент Рафальского по формуле С/А, где А – исходное содержание сахара; С – минимальный уровень гликемии после введения препаратов. Для изучения влияния длительного введения гуакарбена на состояние поджелудочной железы проводили ее патоморфологическое исследование. Ткань фиксировали в 10% – ном растворе нейтрального формалина и заливали парафином по стандартной методике. Депарафинизированные срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также по Гос-Шультце и Ван Гизону. Морфогистологическую картину изменений в поджелудочной железе оценивали на световом исследовательском микроскопе «МБИ-3» и фотографировали на цифровом аппарате модели «Power Shot A 200 Canon» 2.0 MEGA PIXELS AF с помощью заводского набора микрофотонасадок.

Результаты исследований обработаны статистически с определением t-критерия Стьюдента. Данные представлены в виде выборочного среднего М, ошибки среднего m и достигнутого уровня значимости p. Минимальный уровень значимости различий принимали соответствующим p 0,05. Динамика гликемии для каждого животного описывалась как отклонение от исходного состояния (%); для каждой группы животных по этому показателю вычислялось выборочное среднее и его ошибка; именно эти данные приведены в виде (M±m%) (Беленький М.Л, 1963). Статистические расчеты выполнялись при помощи пакетов программ Statsoft Statistica 8,0 и MS Excel 2007.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на IV международной научной конференции «Проблемы здоровья семьи – 2000» (Пермь, 2000), итоговой научной сессии Пермской государственной медицинской академии (Пермь, 2001), 58-й межрегиональной конференции по фармации и фармакологии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2003), VIII международной научной конференции «Здоровье семьи – XXI век» (Пермь, 2004), X международной научной конференции «Здоровье семьи – XXI век» (Пермь, 2006), научной конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009), VII международной научно-практической конференции «Наука вчера, сегодня, завтра» (Новосибирск, 2013).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 23 работы, в том числе – 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы из 218 источников, 94 из которых – работы зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 61 таблицей, 22 рисунками.

Поиск потенциальных противодиабетических средств в ряду производных бензойных кислот

Поиск гипогликемизирующих средств проводится во многих классах соединений. Особый интерес в этом отношении представляют моно- и дикарбоновые кислоты и их производные: соли, амиды, гидразиды и эфиры.

Апробированы сахароснижащие свойства различных ароматических моно-карбоновых кислот [3, 31, 36]. Из ароматических производных протоводиабетиче-ская активность описана у замещенной гидразонпропионовой кислоты [I], 2,2-(4-хлорфеноксигексил-)этокси-карбоксиоксирана [II].

Описано сахароснижающее действие N-(4-гидроксифенил) аминоуксусной [III], феноксиуксусной [IV], фенилуксусной [V], фенилпропионовой [VI], фенил-масляной [VII], фенилкапроновой [VIII], фенилпировиноградной [IX], коричной [X], -метилкоричной [XI] кислот.

В опытах in vitro короткоцепочечные жирные кислоты, замещенные в ос-положении фенильной группой [IV-VIII], уменьшали в гепатоцитах глюконеоге-нез из лактата, пальмитата, пирувата, аланина, глицерина и фруктозы. Причем, с удлинением углеродной цепи ингибирующее действие карбоновых кислот на синтез глюкозы возрастало с 20 % до 90 %. Оксифенильное замещенное аминоуксус-ной кислоты: ]Ч-(4-гидроксифенил) глицин [III] - повышало в мышцах окисление глюкозы и пирувата.

Внутривенное введение фенилпропионовой кислоты [VI] со скоростью 17 мг/мин у здоровых крыс снижало содержание сахара в крови на 54 %, а ее внутрибрюшинная инъекция по 300 мг/кг - на 57 %, уменьшая при этом образование глюкозы из

- аланина в 2 раза. Соединение XI уже в дозе 2 мг/кг на 14 % понижало у них уровень гликемии и на 30 % - глюконеогенез, одновременно снижая лактат- и кетонемию, причем, не только у крыс, но и у морских свинок и кроликов. Введение последним М-(4-гидроксифенилглицина [III] активизировало периферическую утилизацию глюкозы и задерживало продукцию молочной кислоты.

У крыс со стрептозотоциновым диабетом фенилпропионовая кислота [VI] снижала концентрацию сахара в крови при внутривенном введение со скоростью 17 мг/мин на 23 %, а у аллоксандиабетических животных через 6 часов после внутрибрюшинной инъекции по 300 мг/кг уменьшала уровень гипергликемии на 80 %, в 4 раза подавляя при этом синтез глюкозы из 14С-аланина и холестерина -из 14С-ацетата.

Показана способность [транс-4-(4-метилциклогексил)-4-оксимасляной кислоты повышать продукцию инсулина в перфузируемой поджелудочной железе, а у крыс со стрептозотоциновым диабетом - нормализовывать раннюю фазу инсулиновой секреции. В дозе 50 мг/кг у здоровых и диабетических крыс она улучшала показатели глюкозотолерантного теста.

Обнаружена способность 3-(n-4-хлорфенил)-4-аминобутановой кислоты [XII] повышать включение Д-14С-глюкозы в фибробласты кожи человека и подавлять окисление жирных кислот и синтез холестерина [65].

Многообещающим представлялось создание комбинированных бигуанидных препаратов. Еще в 1977 году были исследованы гипогликемические свойства таблеток “глюцинан”, содержащих по 205 мг глюкофага и 295 мг nара-хлор-феноксиуксусной кислоты [XIII]. По выраженности противодиабетического эффекта 1 таблетка была идентична 660 мг чистого глюкофага [114].

Известна гипогликемическая активность замещенных сульфокислот, обладающих одновременно и противовоспалительным [XIV, XV] действием [96].

В опытах in vitro бензоат натрия [XV] уменьшал в гепатоцитах глюконеоге-нез из лактата, пальмитата, пирувата, аланина, глицерина и фруктозы.

Описано сахароснижающее действие натриевой соли салициловой [XVI], ацетилсалициловой [XVII], натриевой соли бензойной [XVIII], 4-[2-(5-мето-ксибензамид) этил] бензойной [XIX], 3-(N,N-диметил) аминопропилнафтилуксус-ной [XX] кислот.

В опытах in vitro показана способность -N-фенилэтиламида, -N-бензиламида и -N-метил-N-бензиламида аргинина снижать интенсивность адреналинового ли-полиза соответственно на 23 %, 30 % и 64 %. Его -N-N-диэтиламид в концентрации 2 ммоль/мл в 7,8 раза повышает поглощение глюкозы из буфера крысиной гемидиафрагмой, в 3,1 раза – накопление в ней гликогена, а также на 55 % уменьшает в культуре жировых клеток адреналиновый липолиз. В опытах на клеточной культуре гепатоцитов бензоат натрия [XVIII] уменьшал скорость глюко-неогенеза.

У здоровых крыс 3-(N,N-диметил)аминопропил- производные нафтилуксус-ной кислоты [XX] в дозах 50 и 100 мг/кг вызывали гипогликемический эффект, сравнимый с таковым хлорпропамида.

Салицилат натрия [XVI] вызывал у здоровых кроликов выраженные гипог-ликемический и гипохолестеринемический эффекты. У здоровых добровольцев добавление 2–3 гр. салицилата натрия усиливало -цитотропное и гипогликеми-ческое действие хлорпропамида и повышало тканевую ассимиляцию вводимой внутривенно глюкозы. Ацетилсалициловая кислота [XVII] увеличивала у них базальную и индуцированную глюкозой, аргинином или толбутамидом секрецию инсулина.

Если монотерапия карбутамидом или инсулином понижала среднесуточное содержание сахара в крови больных диабетом на 9–12 %, то через 10 дней после одновременного с ними ежедневного трехразового приема по 300 мг ацетилсалициловой кислоты гипогликемический эффект достигал 30–35 %. Двухнедельное ее добавление в дозе 500 мг/сутки к глибенкламиду повышало уровень ИРИ и конкурентно ослабляло взаимодействие последнего с инсулиновыми рецепторами.

В 1979 году был синтезирован ряд производных щавелевой кислоты среди замещенных амидов N-R-сульфамидоксаниловых кислот [XXI]. Максимальную активность при пероральном назначении здоровым кроликам в дозе 50 мг/кг проявили соединения с изобутильными и -оксиэтильными радикалами при амидном азоте оксамоильного остатка, снижавшие сахар крови за 4–6 часов на 32–48 %, а за 7–9 часов – на 42–51 %. Эффект бутамида в аналогичные интервалы времени составил 25–30 % и 24–28 %.

В 1987 году было показано выраженное гипогликемическое действие амида бензолсульфогидразида щавелевой кислоты [XXII], который был подвергнут углубленному фармакологическому анализу. В опытах на интактных кроликах он уменьшал содержание глюкозы в крови на 39 % через 6 часов и на 52 % через 10 часов после введения, тогда как бутамид – соответственно на 28 % и 25 %. Близкие данные были получены и при его апробации на собаках. У кроликов с ал-локсановым диабетом эффект однократного назначения вещества был слабее в 1,5 раза и нормогликемия достигалась лишь к концу второй недели его ежедневного применения. Лечение им нормализовало активность гексокиназы, глюкозо-6-фосфатазы и фруктозо-1,6-дифосфатазы, повышало содержание гликогена и белков в печени. При 6-месячном введении интактным кроликам и собакам соединение показало низкую токсичность. Его ДЛ50 при внутрибрюшинной инъекции мышам составила 1969 мг/кг, а крысам – 2917 мг/кг.

В 2002 г. была описана сахароснижающая активность пара-ацетил-фениламида янтарной кислоты, уменьшавшего уровень глюкозы в крови здоровых крыс за 5 часов опыта на 22–23 % [72, 74].

Введение крысам со стероидным диабетом

Введение дексаметазона с самого начала эксперимента замедляет темпы роста тела подопытных животных (таблица 23). Так, уже на 4-е сутки они отстают от интактных крыс на 18,3 %, через неделю – на 24,3 %, через 2 недели – на 31,1 % и спустя 3 недели наблюдения – на 33,2 %. Прогрессирующая потеря веса и ухудшение общего состояния животных «опытной» серии обусловили необходимость ограничения времени исследования тремя неделями.

Проявлением антианаболического действия дексаметазона является активация глюконеогенеза, о чём свидетельствует повышение у животных контрольной серии уровня тощаковой гликемии (таблица 24). Показано, что спустя 2 недели эксперимента содержание сахара в крови животных, получавших дексаметазон, возрастает на 17,4 %, а через 3 недели – на 20,2 %.

К числу характерных глюкокортикоидных эффектов относится также увеличение в крови крыс «опытной» серии лактата и ряда компонентов липидного обмена (таблица 25), а также снижение содержания общего кальция.

Одним из ведущих проявлений глюкокортикоидного метаболического синдрома является, как известно, инсулинорезистентность [2, 183]. Показано, что у интактных крыс внутрибрюшинная инъекция инсулина из расчета 1,0 ЕД/кг вызывает быстрое снижение уровня гликемии: через 30 минут – на 45,4 %, спустя 1 час – на 60,2 %, по истечении 2 часов – на 43,4 % и на 20,7 % – к концу 3 часа опыта (таблица 26). Гипогликемический коэффициент Рафальского составляет у них 0,40±0,02, а пик сахароснижающего эффекта приходится на 1 час после инъекции препарата. У животных, получавших дексаметазон, биологическое действие инсулина значительно ослаблено и укорочено (таблица 26).

C min – время достижения минимальной концентрации глюкозы в крови.

Естественным следствием уменьшения активности инсулина на фоне длительного введения дексаметазона является снижение углеводной толерантности животных. Так, у крыс контрольной серии дозированное кормление сопровождается постоянным постепенным повышением сахара в крови: через 4 часа – на 14,8 %, спустя 6 часов – на 17,7 %, а к концу 10-часового опыта – на 28,8 % (таблица 27). Животные со стероидным диабетом отвечают на пищевую нагрузку более выраженной постпрандиальной гипергликемией: содержание глюкозы в их крови спустя 4 часа возрастает на 23,8 %, через 6 часов – на 33,7 %, а по истечении 10 часов – на 56,9 %.

Пероральное введение глюкозы в виде 40 % раствора из расчета 2 г/кг у молодых крыс вызывает лишь кратковременное повышение уровня гликемии: на 37,6 % через 30 минут, на 41,7 % спустя 45 минут. После повторного применения дексаметазона прирост гликемии в аналогичные интервалы времени значительно увеличивается (таблица 28). Соответственно повышается у этих животных и ги-пергликемический коэффициент Бодуэна: 75,9 против 46,5 у интактных крыс.

Известно, что специфический эффект глюкокортикоидов проявляется и в отношении системы кроветворения. Так, в крови животных на фоне применения дексаметазона повышается содержание эритроцитов, снижается – лейкоцитов, наблюдается лимфопения (таблица 29).

Таким образом, длительное введение крысам дексаметазона из расчета 100 мкг/кг воспроизводит основные проявления глюкокортикоидного метаболического синдрома: похудание, гипергликемию, снижение толерантности к углеводам и чувствительности инсулину, гиперлактатацидемию, ухудшение атерогенных свойств крови.

Ежедневное введение гуакарбена значительно улучшало гликемический профиль животных со стероидным диабетом: если через 1 неделю уровень их суточной гликемии был аналогичен исходному, то через 2 недели – снижался на 16,8 % (таблица 30). Гликлазид проявил близкий по выраженности и динамике развития эффект, тогда как действие метформина развивалось позже. В контрольной же серии эксперимента у крыс отмечалось постепенное повышение тощаковой гликемии, которая спустя неделю введения дексаметазона возрастала на 8,3 %, через 2 недели – на 17,4 %, а к концу исследования – на 20,2 %.

Длительное введение гуакарбена повышает толерантность крыс со стероидным диабетом к вводимой через рот глюкозе: в течение первых 45 минут опыта прирост уровня гликемии был у них ниже «контрольных» значений на 43,1– 59,5 %, через 1 час – на 38,8 %, а спустя 1,5–2 часа – на 17,1–23,8 % (таблица 31). Близкий эффект проявил метформин, тогда как действие гликлазида было менее выражено.

Противодиабетическая активность и острая токсичность структурных аналогов гуанидиниевой соли 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты

С целью поиска потенциальных противодиабетических соединений в ряду производных бензолсульфокислот были изучены три наиболее активных структурных аналога гуакарбена: вещества №№ 1е, 1к и 2ж.

Судя по величине среднесмертельной дозы, все три структурных аналога гуакарбена оказались токсичнее его: соединение №1е – на 35 % (таблица 47), соединение №1к – на 14 % (табл.47), а соединение №2ж – на 26 % (таблица 49).

Для сравнительной оценки характера токсического действия апробируемых соединений были проведены эксперименты с их параллельным одновременным внутрибрюшинным введением интактным мышам. Каждое из веществ изучалось при этом на 36 животных массой 18–20 гр.

Сразу после инъекции гуакарбена в токсических дозах у мышей возникает двигательное беспокойство, спонтанный писк, поза драки. Через 11–15 минут развиваются выраженные клинико-тонические судороги, приводящие к гибели. Что касается гуанидиниевой соли 2-аминобензолсульфокислоты (соед.2ж), то после ее введения в токсических дозах у животных отмечается реакция испуга, а спустя 10 минут появляются спонтанные подскоки, гиперрефлексия, поза драки и постепенно усиливающаяся одышка. Через 1 час состояние мышей резко ухудшается: возникают тремор, атаксия, цианоз, выраженная влажность шерстного покрова.

Гибель их наступает спустя 2–2,5 часа на фоне прогрессирующей дыхательной недостаточности и слабых клонических судорог.

По картине общего действия дигуанидиниевая соль 2,4-дихлор-5-карбоксибензолсульфокислоты (соед.1е) приближается к гуакарбену: сразу после их внутрибрюшинной инъекции в токсических дозах у мышей отмечается писк, агрессивность, подскоки. Оба вещества вызывают одышку, которая, усиливаясь, сопровождается жевательными движениями и вынужденной позой сидя. Затем быстро развиваются судороги, завершающиеся гибелью животных.

Динамика отравления зависит от дозы вводимых веществ. При назначении из расчета 250-500 мг/кг соединение 1е провоцирует появление одышки спустя 1– 1,5 часа после затравки, а в дозах 750–1000 мг/кг – по истечении 10–15 минут. Через 20-30 минут после начала опыта на фоне углубления токсического эффекта введенного в максимальных испытанных дозах вещества мыши принимают вынужденную позу сидя, а спустя 25–40 минут у них возникают клонико-тонические судороги с летальным исходом. При введении из расчета 750–1000 мг/кг гуакар-бен вызывает у животных одышку через 10–20 минут, а в дозах 1250–2000 мг/кг – спустя 3-7 минут. Положение сидя у мышей, принявших препарат по 750– 1000 мг/кг, отмечается по истечении 9–13 минут после начала эксперимента, а в дозах 1250–2000 мг/кг – спустя 3–6 минут. Судорожный синдром, появляющийся на 10–13 минуте после возникновения первых симптомов интоксикации при назначения вещества по 1250–2000 мг/кг, быстро завершается гибелью животных.

Картина токсического действия триэтиламина 2,4-дихлор-5-карбо-ксифенилсульфокислоты (соед.1к) иная. Сразу после его внутрибрюшинного введения у мышей развивается реакция испуга. Затем, по мере углубления отравления, развивается гипорефлексия, птоз, боковое положение. Животные погибают при явлениях нарастающего коматозного состояния к концу первых суток.

Влияние на уровень гликемии интактных животных разных видов

На этапе скрининговых исследований было показано, что дигуанидиниевая соль фенилсульфокислоты (соед.1е) и её триэтиламин (соед.1к) при введении крысам с аллоксановым диабетом через рот в эквитоксических дозах, равных 0,1ДЛ50, проявили гипогликемический эффект, аналогичный таковому гуакарбена. За 5 часов наблюдения они снижали содержание глюкозы в крови на 63,4–69,6 % (таблица 48), тогда как гуанидиниевая соль 2-аминофенилсульфокислоты (со-ед.2ж) превосходила активность препарата сравнения, уменьшая сахар крови на 73,9 % (таблица 50).

Известно, что бигуаниды, уменьшая гипергликемию при диабете, не снижают сахар крови у здоровых людей. В отличие от них, производные сульфонилмочевины сохраняют эффективность в обоих случаях. В связи с этим представляло интерес изучение влияния структурных аналогов гуакарбена на уровень гликемии интактных животных.

При внутрибрюшинном введении интактным крысам в дозе 0,1ДЛ50 дигуа-нидиниевая соль 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (соед.1е) и её три-этиламин (соед.1к) показали равный гуакарбену эффект, уменьшая содержание глюкозы в крови за 5 часов наблюдения на 26,6-28,9 % (таблица 51), тогда как гуанидиниевая соль 2-аминофенилсульфокислоты (соед.2ж) была активнее препарата сравнения.

Гипогликемическое действие сравниваемых веществ сохраняется и при их пероральном введении интактным крысам, у которых дигуанидиниевая соль 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (соед.1е) и её триэтиламин (соед.1к) снижают сахар крови на 20,2–25,2 %, а гуанидиниевая соль 2-аминофенилсульфокислоты (соед.2ж) – на 35,8 % (таблица 52). Следует отметить, что и в этом случае эффект первых двух соединений был сопоставим с таковым гуакарбена, тогда как у соединения 2ж – превосходил его.С учетом возможной видовой специфичности действия было изучено влияние структурных аналогов гуакарбена на содержание глюкозы в крови интактных животных разных видов. Показано, что у морских свинок вещества №№1е, 1к и 2ж по эффективности уступают гуакарбену, уменьшая уровень гликемии за 5 часов опыта на 10,9–12,2 %, тогда как препарат сравнения – на 29,4 % (таблица 53).

Влияние на метаболические эффекты адреналина

Уровень глюкозы в крови, как известно, во многом определяется соотношением процессов глюконеогенеза и синтеза гликогена. Судьба последнего в печени тесно связана с состоянием симпатической нервной системы, активация которой стимулирует его распад и вызывает гипергликемию. На фоне сахарного диабета эта зависимость усугубляется более высоким уровнем катехоламинов, которые могут действовать на метаболизм гликогена независимо от цАМФ через 1-адренорецепторы, вызывая с помощью посредника освобождение Са++ из внутриклеточного депо и активируя фосфорилазу. Катехоламины вмешиваются в углеводный обмен и через -адренорецепторы, возбуждение которых сопровождается активацией аденилатциклазы, увеличением внутриклеточного цАМФ и повышением скорости гликогенолиза. Проявлением этого может быть известное клиницистам гипогликемическое действие -адреноблокаторов у больных сахарным диабетом [7, 124].

Изучение антиадренергической активности структурных аналогов гуакар-бена было проведено в опытах in vivo: о наличии ее судили по способности сравниваемых соединений блокировать у сытых интактных крыс гипергликемизи-рующее действие адреналина.

В контрольной серии животных введение адреналина сопровождается быстрым нарастанием уровня гликемии: через 30 минут – на 99,3 %, спустя 1 час – на 134,8 %, по истечении 2 часов – на 155,2 % с последующим ослаблением динамики процесса (таблица 59).

Гуанидиниевые соли фенилсульфокислот (соед.1е и 2ж) сильнее, чем гуакар-бен, снижают у животных выраженность гликогенолиза, уменьшая гиперглике-мический коэффициент Бодуэна, по сравнению с контролем, в 3,9–4,6 раза. Эффект триэтиламина фенилсульфокислоты (1к) при этом значительно уступал таковому сравниваемых веществ и проявлялся лишь на протяжении первых 30 минут опыта.

Одной из точек приложения действия пероральных противодиабетических препаратов является активация гликолиза. Последний, как известно, представляет собой анаэробный процесс распада глюкозы до лактата в лишенных способности аэробного окисления эритроцитах и скелетных мышцах. Соотношение между глюконеогенезом и гликолизом на генетическом уровне контролируется инсулином – индуктором ключевых ферментов последнего: гексокиназы, фосфофрукто-киназы и пируваткиназы. Снижение эффективности инсулина при сахарном диабете приводит к инактивации гликолитических ферментов и уменьшению скорости анаэробного распада глюкозы [92].

До 80-х годов считалось, что стимуляция гликолиза является специфическим эффектом гуанидиновых антидиабетиков, объясняющим не только механизм их гипогликемического действия, но и особенности токсикологии [18]. Позже появились сообщения об аналогичной активности производных сульфонилими-ноимидазола, пиперазинилтиопирано-пиримидина, а также об ее отсутствии у пирролидоновых замещенных имидамида, объединяющих в своей формуле структурные элементы бигуанида и сульфонилмочевины [68, 89, 217].

Для изучения влияния сравниваемых веществ на гликолиз проведены опыты in vivo: об активации его судили по степени увеличения содержания в крови животных молочной кислоты.

На фоне введения интактным крысам в дозах, равных 0,1ДЛ50, лишь дигуа-нидиниевая соль 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (соед.1е) усиливала анаэробный гликолиз, повышая продукцию лактата на 36,6 % (таблица 60). При увеличении дозы соединений до 0,5ДЛ50 образование молочной кислоты повышали все апробируемые вещества кроме триэтиламиновой соли фенилсульфокисло-ты (соед.1к). Так, образование лактата в результате применения дигуанидиниевой соли фенилсульфокислоты возрастало на 193,5 %, гуанидиниевой соли 2-аминофенилсульфокислоты (соед.2ж) – на 66,0 %, бигуанидного противодиабе-тического препарата метформина – на 27,1 %, а гуакарбена – на 30,7 % (таблица 60).

Примечание: контроль 1 – для серий опытов с дозами препаратов, равных 0,1 ДЛ50; контроль 2 – для серий опытов с дозами препаратов, равных 0,5 ДЛ50. Достоверность отличий по сравнению с соответствующим контролем при Р0,05- , Р0,01- , Р0,001- ; по сравнению с эффектом гуакарбена (630 мг/кг) при Р0,05-х, Р0,01-хх, Р0,001-ххх.

На фоне аллоксанового диабета уровень молочной кислоты в крови крыс возрастает в 3,0–3,3 раза (таблица 61). Продукция лактата увеличивается при этом лишь на фоне введения дигуанидиниевой соли фенилсульфокислоты (соед.1е) – в среднем на 38,4 %.

Таким образом, проведенные исследования фармакологической активности трёх отобранных структурных аналогов гуакарбена свидетельствуют о том, что наибольшей перспективностью из них в отношении разработки противодиабети-ческого лекарственного средства обладает гуанидиниевая соль 2-амино-фенилсульфокислоты (соед.2ж). В пользу такого выбора свидетельствует наличие у данного соединения большого набора существенных преимуществ перед гуа-карбеном: более выраженная гипогликемическая активность, проявляющаяся в дозе, равной 0,1ДЛ50, при внутрибрюшинном и пероральном введении интактным крысам и при пероральном введении крысам с аллоксановым диабетом; большая способность потенцировать гипогликемический эффект экзогенного инсулина и уменьшать гипергликемическое действие адреналина. Как и гуакарбен, гуаниди-ниевая соль 2-аминофенилсульфокислоты уменьшает нормогликемию у кроликов; снижает гипергликемию у крыс с аллоксановым диабетом в дозах, равных 0,03-0,01ДЛ50; ограничивает всасывание глюкозы у интактных крыс; не повышает продукцию лактата у крыс с диабетом при введении в дозе, равной 0,1ДЛ50. Что касается недостатков данного соединения, то их немного: судя по величине ДЛ50, оно всего лишь на 26 % токсичнее гуакарбена, слабее снижает сахар крови у морских свинок и сильнее повышает продукцию лактата у интактных крыс при введении из расчета 0,5ДЛ50.

Дигуанидиниевая соль 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (соед.1е) превосходит гуакарбен только по способности снижать выраженность адреналинового гликогенолиза. По ряду показателей данное вещество аналогично препарату сравнения: по выраженности гипогликемического эффекта у интактных и больных аллоксановым диабетом крыс, а также у интактных кроликов; по способности снижать абсорбцию глюкозы и увеличивать эффект инсулина; оно тоже не повышает уровень молочной кислоты в крови крыс с аллоксановым диабетом при введении в дозе, равной 0,1ДЛ50. Во многом это соединение уступает гуакар-бену: слабее снижает уровень гликемии у морских свинок, сильнее увеличивает у интактных крыс лактоацидоз во всем диапазоне апробированных доз, токсичнее на 35 %.

Триэтиламин 2,4-дихлор-5-карбоксифенилсульфокислоты (соед.1к) преимуществ перед гуакарбеном не имеет. Данное вещество аналогично препарату сравнения по выраженности гипогликемического действия у интактных крыс и кроликов, а также у крыс с аллоксановым диабетом; проявляет равную ему активность в отношении потенцирования экзогенного инсулина и нейтральность в отношении молочнокислого ацидоза при введении интактным и аллоксан-диабетическим животным из расчета 0,1ДЛ50. Триэтиламин 2,4-дихлор-5-карбокси-фенилсульфокислоты по сравнению с гуакарбеном имеет много недостатков: слабее снижает сахар крови у морских свинок; в меньшей степени уменьшает гипергликемию у крыс с аллоксановым диабетом в дозах, равных 0,03ДЛ50 и 0,01ДЛ50; слабее задерживает всасывание глюкозы из кишечника животных; в меньшей степени уменьшает адреналиновую гипергликемию; токсичнее на 14 %.