СИНТЕЗ И НЕЙРОТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ В РЯДУ ГИДРАЗИДОВ ФОСФОРИЛУКСУСНЫХ КИСЛОТ

Макарова Е.А.; Тарасова Р.И.; Семина И.И.; Фаттахов Ш.А.; Байчурина А.З.; Шиловская Е.В.; Пашина И.П.; Воскресенская О.В.; Гараев Р.С.

СИНТЕЗ И НЕЙРОТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ В РЯДУ ГИДРАЗИДОВ ФОСФОРИЛУКСУСНЫХ КИСЛОТ

Макарова Е.А. 1, Тарасова Р.И. 2, Семина И.И. 1, Фаттахов Ш.А. 2, Байчурина А.З. 1, Шиловская Е.В. 1, Пашина И.П. 1, Воскресенская О.В. 2, Гараев Р.С. 1

1Казанский государственный медицинский университет

2Казанский государственный технологический университет

Одним из приоритетных направлений современной нейропсихофармакологии является направленный поиск эффективных нейротропных соединений, не вызывающих выраженных побочных эффектов. Ранее нами была изучена психотропная активность ряда незамещенных гидразидов фосфорилуксусной кислоты ABP(O)CH₂C(O)NHNH₂ (I-VI), различающихся природой заместителя при атоме фосфора [3]. Сравнительный анализ центральных эффектов двух наиболее активных гидразидов - фосеназида (I, A = B = Ph) и КАПАХ (V, A = Me₂NC₆H₄, B = OC₂H₄Cl) показал, что КАПАХ, содержащий алкоксильный заместитель при атоме фосфора, обладает более широким спектром психотропной активности [4].

Цель настоящей работы - обобщающий анализ зависимости «химическая структура-нейротропная активность» ранее изученных веществ, синтез, фармакологическое изучение и установление зависимости в ряду новых производных гидразидов фосфорилуксусной кислоты с выявлением фармакофоров для определения направлений синтеза и изучения наиболее перспективных соединений.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования явились соединения ряда незамещенных фосфорилацетогидразидов_.Синтез гидразидов с двумя одинаковыми заместителями при атоме фосфора (I, II) проводился аналогично описанному ранее синтезу фосеназида [2]. Гидразиды, содержащие хлорэтоксильную группу (III-V), получены по методу, ранее разработанному для синтеза КАПАХ [5]. Синтез гидразидов арилгидроксифосфорилуксусной кислоты (VII, VIII) и их солей (IX, X, XII-XVII, XIX-XXIII (табл. 2)) проводился по приведенной ниже схеме на основе реакций соответствующих гидразиниевых солей, получение и биологическая активность которых нами описаны ранее [7].

Помимо хлористого водорода для перевода гидразиниевых солей в соответствующие кислоты использовался также ацетон.

Фармакологическое изучение. Фармакологические исследования проведены на 410 беспородных взрослых мышах-самцах массой 20-25 г. До начала экспериментов все животные содержались в стандартных условиях вивария с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997), а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96). «Острую» токсичность определяли на мышах при внутрибрюшинном введении свежеприготовленных растворов. Результаты экспериментов обрабатывали методом «накопления частот» с построением кривых по Беренсу [1]. Влияние на процессы обучения и памяти было изучено на поведенческой модели «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ). Определяли длительность латентного периода захода в темный отсек экспериментальной камеры на второй день после обучения. Для оценки антидепрессивного эффекта использовали модель «поведенческое отчаяние» [Porsolt R.D. et al.,1977, 1993] [6]. Соединения вводили однократно внутрибрюшинно в дозах, составляющих 1/100 от ЛД₅₀, за 30 мин до начала экспериментов. Статистическую обработку результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Все исследуемые соединения являются малотоксичными, ЛД₅₀ находится в диапазоне от 315 ± 24 до 7430 ± 25,2 мг/кг (табл. 1, 2). В ряду незамещенных фосфорилацетогидразидов наименее токсичное - соединение II (A = B = Et), а наиболее токсичное - фосеназид (I) c двумя фенильными заместителями при атоме фосфора (А = B = Ph). Замена арильной группы на алкоксильную снижает токсичность незамещенных фосфорилацетогидразидов (III-VI). Значительное уменьшение острой токсичности отмечено у арил, гидроксифосфорилацетогидразидов (VII, VIII) (табл. 2). Таким образом, в зависимости от природы заместителей при атоме фосфора токсичность фосфорилацетогидразидов снижается в ряду: A = B = Ph > A = Ar; B = OC₂H₄Cl > A = Ar; B = OH > A = B = E

Соли (IX-XXIII) в целом несколько токсичнее исходных кислот (VII, VIII), при этом токсичность зависит и от структуры катиона. Наиболее токсичными являются гидразиниевые соли (XI, XVIII), наименее - натриевая соль (X).

Практически все незамещенные фосфорилацетогидразиды оказывали стимулирующее влияние на процессы обучения и памяти, что проявлялось в увеличении длительности латентного периода захода животного в темный отсек камеры (табл. 1). Это действие наиболее выражено у соединения IV (А = ClC₂H₄O; В = 4-ClPh), при введении которого этот показатель увеличивался в 2,6 раза (p < 0,05). Среди солей арил,гид- роксифосфорилацетогидразидов (табл. 2) в тесте УРПИ наиболее активно соединение XVIII, при введении которого латентный период захода в темный отсек камеры увеличился в 2,6 раза (p < 0,05). Замена группы NH₃⁺NH₂ в катионной части молекулы соединения XVIII на NH₃⁺CH(CH3)CH(OH)Ph (XVII) привела к некоторому ослаблению мнемотропной активности, время захода в темный отсек камеры по сравнению с контролем увеличилось в 2,1 раза (p < 0,05). Соли арил, гидроксифосфорилацетогидразидов (см. табл. 2) с общей формулой 4-XPhP(O)(O-)CH2C(O)NHNH2•[Z+] можно подразделить на 2 ряда:

- с общей формулой 4-ClPhP(O)(O-)CH2C(O)NHNH2 ∙ NH3+R с неизменной структурой аниона;
- с общей формулой 4-XPhP(O)(OH)CH2C(O)NHNH2 ∙ NH3+ CH(CH3)Ph с неизменной структурой катиона.

Практически все соединения 1-го ряда обладают способностью улучшать память. Наибольшей активностью в тесте УРПИ обладало соединение Х (натриевая соль 4-хлорфенил, гидроксифосфорилацетогидразида), в 5,2 раза удлинившее латентный период захода животных в темный отсек экспериментальной камеры (р < 0,05). Соответствующая аммониевая соль (IX) также проявила значительную мнемотропную активность, в 3,9 раза (р < 0,05) увеличив латентный период захода в темный отсек. Следует отметить, что исходные кислоты арил, гидроксифосфорилацетогидразиды (VII, VIII) в данном тесте не активны. Во 2-м ряду лишь соединения XXI и XXII проявили активность в тесте УРПИ. Замена радикалов солей XVI и XXIII соответственно на (A = F) (A = Me2N) не привела к способности улучшать память на данной поведенческой модели.

Таблица 1

Физико-химические характеристики, острая токсичность и нейротропная активность гидразидов фосфорилуксусной кислоты ABP(O)CH₂C(O)NHNH₂

Номер соединения	А	В	Выход, %	Т пл., °C	Элементный анализ,% Найдено/вычислено		Спектры ЯМР³¹P, σ, м.д. (растворитель)	ЛД₅₀, мг/кг	Латентный период захода в темный отсек камеры на модели УРПИ, с	Длительность зависания на модели «поведенческое отчаяние», с	Доза, мг/кг
Номер соединения	А	В	Выход, %	Т пл., °C	P	N	Спектры ЯМР³¹P, σ, м.д. (растворитель)	ЛД₅₀, мг/кг			Доза, мг/кг
I	Ph	Ph	70	160‒161	11,54; 11,62/11,31	10,25; 10,31/10,22	30,49 (этанол)	315 ± 24	35,9 ± 10,9 89,0 ± 22,9*	223,5 ± 19,1 203,5 ± 20,2	3
II	Et	Et	93	89‒90	17,33; 17,47/17,40	15,81; 15,64/15,70	28,65 (этанол)	5400 ± 235	98 ± 35,9 163,3 ± 13,1	229,3 ± 13,6 196,4 ± 31,5	50
III	ClC₂H₄O	MePh	25	Смола	10,45; 10,50/10,67	9,75; 9,65/9,63*****	38,64 (хлф)	910 ± 76	46,1 ± 17,3 113,9 ± 15,2*	206,8 ± 11,5 150,0 ± 23,4*	10
IV	ClC₂H₄O	4-ClPh	50	Смола	9,91; 9,71/9,97	8,21; 8,53/9,00****	37,33 (хлф)	1560 ± 42	46,1 ± 17,3 118,4 ± 16,9*	210 ± 18,1 125,0 ± 29,2*	10
V	ClC₂H₄O	4-Me₂NPh	55	155-156	9,85; 9.75/9,70	13,35; 13,05/13,15***	40,94 (этанол)	960 ± 35	35,9 ± 10,0 84,5 ± 17,7*	146,8 ± 15,6 101,3 ± 14,4*	10
VI	EtO	4-Me₂NPh	68	129-130	10,80; 10,85/10,88	15,20; 15,25/14,74	40,5 (хлф)	1040 ± 64	35,9 ± 10,0 53,2 ± 11,4	166,3 ± 23,2 116,9 ± 17,1	10

Таблица 2

Физико-химические характеристики, острая токсичность и нейротропная активность гидразидов арил,гидроксифосфорилуксусной кислоты и их солей 4-XPhP(O)(O^-)CH₂C(O)NHNH₂•[Z⁺]

Номер соединения	Х	[Z⁺]	Выход, %	Т.пл., °С	Найдено/вычислено		ЯМР³¹Р, δ, м.д. растворитель - вода	ЛД₅₀, мг/кг	Латентный период захода в темный отсек камеры на модели УРПИ, с	Длительность зависания на модели «поведенческое отчаяние», с	Доза, Мг/кг
Номер соединения	Х	[Z⁺]	Выход, %	Т.пл., °С	P	N	ЯМР³¹Р, δ, м.д. растворитель - вода	ЛД₅₀, мг/кг			Доза, Мг/кг
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
VII	F	H⁺	90	279‒280	13,45; 13,21/ 13,36	12,45; 12,25/ 12,07	-	2970 ± 126	56,9 ± 3,2 90,5 ± 4,1	223,3 ± 29,1 241,4 ± 17,2	30
VIII	Cl	H⁺	95	278	12,35; 12,65/12,47	11,45; 11,75/ 11,27 Cl 14,55; 14,15/ 14,28	-	5000 ± 15	15,3 ± 5.7 10,2 ± 3,2	223,3 ± 29,1 216,5 ± 21,4	50
IX	Cl	NH₄⁺	**	**	**	**	-	3480 ± 35,7	20,8 ± 4,7 81 ± 21,6*	250,1 ± 10,5 195,7 ± 10,6*	30
X	Cl	Na⁺	87	< 320	11,05, 11,23/11,46	13,51/13,12 Cl 13,44	22.68	7430 ± 25,2	20,8 ± 4,7 108,8 ± 25,5*	250,1 ± 10,5 216,4 ± 8,3*	75
XI	Cl	NH₃⁺NH₂	68	257	11,00; 10,85/11,05	20,41; 20,05 19,96	23.8	666,0 ± 27,1	82,7 ± 38,2 142,2 ± 26,0	260,5 ± 33,1 253,8 ± 15,4	7
XII	Cl	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)CH(OH)Ph	90	220	7,75, 7,45/7,76	11,30, 11,35/10,51	22.53	980±35	151,5 ± 16,6 141,1 ± 22,7	100,0 ± 19,0 142,0 ± 25,3	10
XIII	Cl	NH₃⁺CH₂CH₂CH₂NC₄H₈O	60	190	8,01, 8,15/7,88	15,15, 14,95/14,25	22.60	710 ± 45,2	79,3 ± 12,8 121,0 ± 44,3	288,0 ± 16,2 277,5 ± 32,7	7
XIV	Cl	NH₃⁺CH₂CH₂COOEt	78	145	8,75, 8,65/9,09	13,00, 13,00/12,72	22.64	5045 ± 21,8	79,3 ± 12,8 172,0 ± 5,8*	32,75 ± 2,3 74,75 ± 1,62*	30
XV	Cl	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)Ph	70	216-217	8,85, 8,71/8,40	11,40, 11,61/11,38	22.60	980 ± 33,8	88,1 ± 27,0 170,8 ± 68,0*	279,3 ± 11,4 202,8 ± 26,8*	7
XVI	F	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)Ph	85	248-250	8,85, 8,75/8,78	12,60, 12,45/11,93	25.06	1010 ± 37,0	131,8 ± 24,8 96,0 ± 33,3	176,3 ± 12,7 140,0 ± 20,4	7
XVII	F	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)CH(OH)Ph	91	202	8,51; 8,35/8,09	11,35; 11,15/10,97	24.78	2490 ± 45	84,2 ± 4,7 179,4 ± ,2 *	282,9+ 9,4 195,7+14,1*	20
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
XVIII	F	NH₃⁺NH₂	75	259	11,80; 11,84 11,74	21,00; 21,60 21,21	24.0	531,0 ± 39,3	35,9 ± 9,9 133,3 ± 24,6*	240,4 ± 32,8 121,4 ± 30,1*	5
XIX	H	(d) NH₃⁺CH(CH₃)CH(OH)Ph	55	Смола	9,45; 9,55/10,72	14,45; 14,35/14,50	24.93	960 ± 45	100,7 ± 2,2 172,3 ± 1,9	202,1 ± 30,8 176,6 ± 27,5	10
XX	H	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)CH(OH)Ph	97	203-205	8,51; 8,75/8,49	12,00; 12,21/11,50	25.05	945 ± 24	67,8 ± 5,4 70,5 ± 3,1	202,1 ± 30,8 166,8 ± 28,9	10
XXI	Н	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)Ph	75	253-254	9,21, 9,10/9,25	12,35, 12,45/12,54	24.79	950 ± 34,2 1015 ± 86,8	105,6 ± 29,4 124,8 ± 18,4*	245,0 ± 11,3 163,0 ± 26,5*	7
XXII	CH₃	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)Ph	58	190	8,85, 8,75/8,94	12,30, 12,13/12,03	24.42	990 ± 72,3	150,0 ± 12,7 180,0 ± 0*	193,0 ± 22,0 128,7 ± 12,5*	7
XXIII	Me₂N	(dl) NH₃⁺CH(CH₃)Ph	63	200	8,25, 8,19/8,20	15,10, 15,05/14,81	24.96	975 ± 29,9	131,0 ± 28,8 173,3 ± 5,2	226,6 ± 30,8 122,8 ± 26,1*	7

Примечание:

* разница достоверна относительно контроля при p < 0,05;

** использовался аммиачный раствор кислоты VIII.

Антидепрессивная активность в тесте «поведенческое отчаяние» в ряду исследованных незамещенных фосфорилацетогидразидов выявлена у соединений III (А = ClC₂H₄O,В = MePh), IV (А = ClC₂H₄O, В = 4-ClPh) и V (A = ClC₂H₄O; В = 4-Me₂NPh), которые уменьшали длительность периодов зависания мышей в 1,3 (р < 0,05); 1,4 (р < 0,05) и 1,3 (р < 0,05) раз соответственно. Соединения II, I в данном тесте были неэффективны.

Анализ антидепрессивной активности солей арил,гидроксифосфорилацетогидразидов показал, что наиболее активным соединением в тесте «поведенческое отчаяние» являлась гидразиниевая соль (XVIII) с радикалами (A = F, В = NH₃⁺NH₂) при введении которой длительность зависания уменьшалась в 1,5 раза (p < 0,05) по сравнению с контролем. Замена катиона на NH₃⁺CH(CH₃)CH(OH)Ph (dl) (соединение XVII) привела к некоторому ослаблению антидепрессивной активности, время зависания у животных уменьшилось в 1,3 раза (p < 0,05).

В ряду солей 1-го ряда наиболее активно соединение XV (R = CH(CH₃)Ph(dl)), при введении которого длительность зависания уменьшилась в 1,3 раза (р < 0,05). Замена радикала в катионе соединения IX на B = NH₄⁺, а в дальнейшем на Na⁺ (соединение X) привело к незначительному ослаблению антидепрессивной активности. Введение радикала Me₂N в структуру аниона соли (соединение XXIII) в ряду 2 привело к усилению антидепрессивного действия, длительность периодов зависания уменьшилась в 1,5 раза (р < 0,05). Антидепрессивная активность соединений XXI (А = Н) и (XXII (А = СН₃) выражена приблизительно одинаково: длительность зависания уменьшалась в 1,4 раза (р < 0,05).

Выводы

В ряду незамещенных фосфорилацетогидразидов наиболее выраженной мнемотропной и антидепрессивной активностью обладает соединение IV (А = ClC2H4O; В = 4-ClPh).
Среди изученных фосфорилацетогидразидов перспективны для дальнейшего изучения соединения - производные 4-хлорфенилфосфорилуксусной кислоты как потенциальные препараты с нейротропной активностью.

Рецензенты:

Зиганшин А.У., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии с курсами фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО КазГМУ, г. Казань;
Залялютдинова Л.Н., д.м.н., профессор кафедры фармакологии ГБОУ ВПО КазГМУ, г. Казань.

Работа поступила в редакцию 09.08.2012.

Библиографическая ссылка

Макарова Е.А., Тарасова Р.И., Семина И.И., Фаттахов Ш.А., Байчурина А.З., Шиловская Е.В., Пашина И.П., Воскресенская О.В., Гараев Р.С. СИНТЕЗ И НЕЙРОТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ В РЯДУ ГИДРАЗИДОВ ФОСФОРИЛУКСУСНЫХ КИСЛОТ // Фундаментальные исследования. 2012. № 8. С. 470-473;
URL: https://www.fundamental-research.ru/article/view?id=30393 (дата обращения: 22.08.2026).