DETERMINATION OF THE ACUTE TOXICITY OF CERTAIN Α-CYANOTHIOACETAMIDE DERIVATIVES
DETERMINATION OF THE ACUTE TOXICITY OF CERTAIN Α-CYANOTHIOACETAMIDE DERIVATIVES
Abstract
Aim of the research. The determination of acute oral toxicity in vivo of new α-cyanothioacetamide derivatives with pronounced antinociceptive and antiexudative properties.
Materials and Methods. The study for determination of acute toxicity of the most effective samples was carried out in accordance with the Interstate Standard GOST 32644-2014 (OECD, Test #423:2001, IDT) on 45 white female laboratory rats weighing 190-230 g in the laboratory of the Department of Fundamental and Clinical Pharmacology of the LNR RF "Lugansk State University named after Saint Luke". Laboratory rats were distributed into 4 experimental and control groups. The studied samples were administered once through a gastric tube at a dose of 50, 300 and 2000 mg/kg. Examining acute oral toxicity, we monitored each laboratory animal daily for 14 days after a single administration of the tested samples.
Results. Administration of the maximum dose (2000 mg/kg) of α-cyanothioacetamide derivatives of the four tested samples under laboratory codes d02-139, d02-149, d02-168, d02-123 was characterized by zero lethality, which allows them to be classified as class 5 toxicity. We found no visible signs of possible neurotoxicity. Within three hours after administration of the samples, the rats showed active interest in water and food. When comparing the behaviour of rats of experimental and control groups, no characteristic differences were observed.
Conclusion. The four studied derivatives of α-cyanothioacetamide with laboratory codes d02-139, d02-149, d02-168 andd02-123 belong to low toxic compounds (toxicity class 5).
1. Введение
Актуальными вопросами современной фармакологии являются изыскание и разработка новых высокоэффективных и безопасных с высоким отношением «польза/риск» лекарственных средств с анальгетической и антиэкссудативной активностью. Обусловлено это тем, что длительное применение нестероидных противовоспалительных средств сопровождается возникновением ряда неблагоприятных действий, таких как нефротоксичность, гематотоксичность, НПВС-индуцированная гастропатия и гепатотоксичность, снижающих качество жизни пациента , , , .
Цианотиоацетамид представляет собой легкодоступный и полифункциональный реагент, который широко используется в синтетической органической химии . В ряде работ указано, что различные производные цианотиоацетамида в настоящее время следует считать наиболее перспективными для синтеза новых лекарственных препаратов с разнообразными фармакологическими эффектами , , , . С помощью программ виртуального биоскрининга нами было установлено, что отдельные дериваты α-цианотиоацетамида имеют биомишени, обуславливающие противовоспалительные и анальгетические свойства (аденозиновые А1 и А2а рецепторы, каннабиоидные рецепторы типов СВ1 и СВ2, простаноидные рецепторы типов ЕР1 и ЕР4, ЦОГ-2 и др.).
Эти образцы с лабораторными шифрами d02-122, d02-123, d02-128, d02-133, d02-139, d02-141, d02-149, d02-168 были отобраны из 230 новых производных α-цианотиоацетамида, многоступенчатый органический синтез которых проведен нами в научно-исследовательской лаборатории «ХимЭкс».
В процессе экспериментальных исследований in vivo болеутоляющей и антиэкссудативной активности этих новых гетероциклических соединений в ряде классических фармакологических тестов на белых лабораторных крысах-самцах выявлены образцы-лидеры, которые в несколько раз эффективнее нимесулида, метамизола натрия, кислоты ацетилсалициловой и индометацина. Это четыре соединения с лабораторными шифрами:
- d02-123 (5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-2-methyl-6-[(2-oxo-2-{[3(trifluoromethyl)phenyl]amino} ethyl)thio]-1,4-dihydropyridine-3-carboxamide);
- d02-149 (6-[(2-anilino-2-oxoethyl)thio]-5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-2-methyl-1,4-dihydropyridine-3-carboxamide);
- d02-139 (5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-4-(2-furyl)-6-({2-[(4-methoxyphenyl)amino]-2-oxoethyl}thio)-2-methyl-1,4-dihydropyridine-3-carboxamide);
- d02-168 (5-cyano-N-(2,4-dichlorophenyl)-6-({2-[(4-fluorophenyl)amino]-2-oxoethyl}thio)-4-(2-furyl)-2-methyl-1,4-dihydropyridine-3-carboxamide). Данные образцы представляют собой перспективные объекты для дальнейших доклинических исследований в вопросах безопасности их применения.
2. Методы и принципы исследования
Эксперимент по определению острой пероральной токсичности четырех образцы производных α-цианотиоацетамида под лабораторными шифрами d02-123, d02-139, d02-149 и d02-168 реализован на 45 белых крысах-самках массой 190-230г в соответствии с ГОСТ 33044–2014 «Принципы надлежащей лабораторной практики» (утвержден приказом Федерального агентства по техрегулированию и метрологии №1700-ст, от 20 ноября 2014 г.). Экспериментальные животные были получены из вивария ГУ ЛНР «Луганский государственный медицинский университет имени Святителя Луки» в зимний период в лаборатории кафедры фундаментальной и клинической фармакологии. Условия содержания крыс были одинаковыми для всех групп: температура окружающей среды – 22-24ºС, режим освещения – естественный, относительная влажность воздуха – 40-50%. На протяжении 14 дней у лабораторных животных был свободный доступ к корму и воде. Химические формулы новых образцов приведены ниже на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурные формулы соединений α-цианотиоацетамида, отобранных для проведения эксперимента по определению острой пероральной токсичности
Рисунок 2 - Схема введения исследуемых соединений, начиная с дозировки 50 мг/кг
3. Основные результаты и обсуждение
О возможном токсическом действии новых вновь синтезируемых образцов судили по общему состоянию крыс и их выживаемости на протяжении 14 дней. На протяжении первого часа эксперимента после введения препаратов поведение крыс всех опытных групп не отличалось от контрольной. Животные были активны, двигательная активность в норме. Судорог отмечено не было. Частота и глубина дыхательных движений в норме у крыс всех опытных групп и сравнима с таковой у животных контрольной группы. Такой характер поведения сохранялся на протяжении всего времени эксперимента. Лабораторные крысы сохраняли интерес к пище. Нами был предложен специализированный корм для крыс и кусочки яблока. Животные из опытных групп, получавшие однократно новые изучаемые нами гетероциклические соединения в дозе 2000 мг/кг уже на пятой минуте после внутрижелудочного зондирования проявили интерес к кусочкам яблока. Через три часа животными потреблялся корм. Доступ к воде также был неограничен, крысы опытных и контрольной групп проявляли одинаковый интерес к воде. Состояние шерстяного покрова крыс во всех группах было нормальным, без изменений от начала эксперимента и до его окончания. Стоит отметить, что количество и консистенция фекальных масс, а также частота мочеиспускания и окраска мочи у крыс, получавших новые производные цианотиоацетамида внутрижелудочно однократно, существенно не отличалась от таковых показателей контрольной группы.
В таблице приведены данные, характеризующие токсичность исследуемых α-цианотиоацетамидов. На протяжении всего периода наблюдения за крысами нами не было зарегистрировано ни одного случая гибели животных в указанных дозах. Отсутствие летальности у крыс, получавших новые производные α-цианотиоацетамида с лабораторными шифрами d02-139, d02-149, d02-168 иd02-123 в высшей дозе 2000 мг/кг, позволила отнести их к 5 классу токсичности (малотоксичные соединения). Согласно Схемы введения исследуемых соединений используемого Стандарта LD50 для них составляет >5000 мг/кг.
Таблица 1 - Показатели летальности крыс после введения различных доз производных α-цианотиоацетамидав эксперименте на определение острой пероральной токсичности
Группа животных | Доза, мг/кг | Число животных: общее | Число животных: погибшие | Число животных: выжившие | Летальность, % |
Контрольная | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-139 | 50 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-139 | 300 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-139 | 2000 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-149 | 50 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-149 | 300 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-149 | 2000 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-168 | 50 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-168 | 300 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-168 | 2000 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-123 | 50 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-123 | 300 | 3 | 0 | 3 | 0 |
d02-123 | 2000 | 3 | 0 | 3 | 0 |
4. Заключение
Четыре исследуемых новых производных α-цианотиоацетамида с лабораторными шифрами d02-139, d02-149, d02-168 и d02-123 имеют LD50≥5000мг/кг и относятся к 5 классу токсичности (малотоксичные соединения). Полученные данные в результате экспериментальной работы позволяют рассмотреть перспективность поиска соединений, обладающих антиноцицептивными, антиэкссудативными эффектами с низкой токсичностью и высокой безопасностью, в ряду производных α-цианотиоацетамида.
Результаты данной экспериментальной работы являются обоснованием для дальнейшего исследования фармакологических свойств (противовоспалительных, болеутоляющих, антипиретических, антикоагулянтных и др.) производных α-цианотиоацетамида, общей целью которых станет создание новых эффективных и безопасных лекарственных средств, а также изучение хронической токсичности данных d-образцов.