Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ESTIMATION OF ANTI-INFLAMMATORY ACTIVITY OF NEW DERIVATIVES HYDROQUINONESULPHONIC ACID

Sudakova O.A. 1, 1 Demidova M.A. 1
1 Tver State Medical Academy, Tver
In recent years, there has been considerable research interest in the subject of free radical oxidation and its key role in the pathogenesis of many inflammatory diseases. Antioxidants are being used more and more often to treat and prevent such diseases. Thus, developing new anti-inflammatory drugs with antioxidant properties is of vital importance. The article presents the findings from a study of the influence of new derivatives of hydroquinone sulphonic acid on the inflammatory process. The experiments on 28 white mice demonstrated moderate antiexudative effect of the new derivatives of hydroquinone sulphonic acid. The compounds marked LHT 5-10 (70 mg/kg) and LHT 8-10 (70 mg/kg) reduced the formalin-induced edema in the mouse paw by 49.7% and 41.7% respectively as compared to the control group.
anti-inflammatory effect
formalin-induced edema
hydroquinonesulphonic acid

  Введение

Воспалительный процесс является ведущим патогенетическим звеном многих заболеваний, которые составляют около 80 % всей патологии в практике врача любой специальности. В настоящее время в комплексной терапии острых и хронических заболеваний для купирования боли и уменьшения выраженности воспалительной реакции применяют большое число лекарственных препаратов преимущественно из группы нестероидных противовоспалительных средств и глюкокортикостероидов. Однако наряду с благоприятным фармакологическим действием и достаточной степенью клинической эффективности, все они вызывают ряд нежелательных побочных реакций. В связи с этим остается актуальным поиск высокоэффективных лекарственных средств, подавляющих воспаление и обладающих минимальными побочными реакциями.

Известно, что в патогенезе воспаления значительную роль играют свободные радикалы, которые обладают высокой реактогенной способностью. Образование свободных радикалов является физиологической  реакцией, но при чрезмерной активации и высоких концентрациях свободных радикалов происходит повреждение мембран клеток и субклеточных структур, что приводит к развитию заболеваний. Одним из подходов в лечении таких заболеваний, патогенетическим фактором которых является свободно-радикальная патология,  является использование антиоксидантов.

Известно, что антиоксиданты различной химической структуры обладают противовоспалительными свойствами, как при внутреннем, так и при наружном применении (мексидол, димефосфон, витамин Е и др.) [1]. В связи с этим  перспективным направлением поиска лекарств является исследование новых противовоспалительных препаратов с антиоксидантной активностью при лечении воспалительных заболеваний широкого круга.

Так, одной из перспективных групп для поиска новых противовоспалительных ЛС являются производные гидрохинонсульфокислоты (2,5-дигидроксибензолсульфокислоты (ОН)2С6Н4SO3H), обладающие антиоксидантной активностью [3]. Антиоксидантные свойства молекуле гидрохинонсульфокислоты придает присутствие в ней дигидроксибензола. Гидрохинон (n-дигидроксибензол) обладает высокой реакционной способностью, участвует в окислительно-восстановительных реакциях, благодаря своей способности превращаться в хинон. Восстановительная способность гидрохинонового фрагмента реализуется в окислительно-восстановительных процессах, сопровождающих дыхание [5].

Известно, что гидрохинон является структурным элементом ряда природных соединений, например, токоферолов, фенольного гликозида арбутина. В медицинской практике используют антимикробные свойства гидрохинона (гидрохинон является продуктом гидролиза арбутина - основного действующего вещества толокнянки). В косметологии применяют отбеливающие свойства гидрохинона для устранения пигментации кожи [6]. Это фенольное соединение служит исходным веществом в синтезе многих лекарственных средств, например, этамзилата - лекарственного препарата, обладающего кровоостанавливающей активностью, ангиопротекторными и антиоксидантными свойствами [2]. Введение сульфогруппы в молекулу гидрохинона придает этому соединению новые фармакологические свойства и позволяет уменьшить его раздражающее действие и токсичность.

Целью настоящего исследования явилась оценка противовоспалительной активности новых производных гидрохинонсульфокислоты на модели острого воспаления «формалин-индуцированный отёк лапы» у мышей.

Материалы и методы исследования

Изучение противовоспалительной активности новых производных гидрохинонсульфокислоты проводили на модели «острый формалиновый отёк лапы» у мышей [6]. Эксперименты выполнены на 28 белых неинбредных мышах обоего пола массой 20,2±0,4 г. Подопытных животных содержали в условиях вивария (с естественным режимом освещения; при температуре 22-24 о; относительной влажности воздуха 40-50 %) с использованием стандартной диеты (ГОСТ Р 50258-92). Исследования проводили в соответствии с правилами качественной лабораторной практики (GLP) при проведении доклинических исследований в РФ [7], а также правилами и Международными рекомендациями Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1986) [4]. Перед постановкой эксперимента животные проходили карантин в течение 10-14 дней [9, 10].

Противовоспалительную активность производных гидрохинонсульфокислоты оценивали в экспериментах на модели «формалинового» отека лапы. Острый воспалительный отек вызывали субплантарным введением (под подошвенный апоневроз) в заднюю правую лапу мыши 0,1 мл 2 % водного раствора формалина. Выраженность отека оценивали, измеряя толщину лапки подопытного животного с помощью инженерного электронного штангенциркуля  Vorel 15240 (Польша) до и через 2, 4, 6 часов, а также в динамике через 24 и 48 часов после введения раствора формалина. Противовоспалительную активность исследуемых соединений выражали в %% угнетения отека.

Исследовали действие двух новых производных гидрохинонсульфокислоты с лабораторными шифрами ЛХТ 5-10 и ЛХТ 8-10, синтезированных в ОАО «Всероссийский центр по изучению безопасности биологически активных веществ» (ВНЦ БАВ, Россия, Старая Купавна). Перед введением исследуемые вещества разводили в изотоническом растворе натрия хлорида и вводили внутрибрюшинно в терапевтической дозе равной 1/20 LD50 (70 мг/кг). Значение LD50 рассчитывали по данным токсикологических исследований. Оценку острой токсичности новых производных гидрохинонсульфокислоты при их однократном внутрибрюшинном введении мышам проводили методом     Прозоровского В. Б., Прозоровской М. П. (1980) [8]. Препарат сравнения этамзилат вводили внутрибрюшинно в дозе 70 мг/кг.

Подопытные животные были разделены на 4 группы (по 7 мышей в каждой): 1) мыши, получавшие внутрибрюшинно ЛХТ 5-10 в дозе 70 мг/кг до введения формалина, 2)  мыши, получавшие внутрибрюшинно ЛХТ 8-10 в дозе 70 мг/кг до введения формалина, 3) мыши, получавшие внутрибрюшинно этамзилат в дозе 70 мг/кг до введения формалина, 4) мыши контрольной группы, получавшие внутрибрюшинно изотонический раствор натрия хлорида.

Результаты исследования обработаны статистически с применением стандартного пакета программ MicrosoftOfficeExcel 2003. Для ряда выборок вычисляли среднюю арифметическую и среднюю квадратическую ошибку. Определение нормальности распределения переменных проводили на основании гистограмм распределения, величины асимметрии и эксцесса. Для оценки достоверности различий выборок, имеющих нормальное распределение, применяли параметрический t-критерий Стьюдента. За достоверное принимали различие при уровне вероятности 95 % и более (p <0,05).

Результаты и их обсуждение

Было выявлено, что при субплантарном введении 0,1 мл 2 % раствора формалина у подопытных мышей развивается  выраженный отек лапы, о чем свидетельствует достоверное увеличение ее объема. Отмечено, что максимальный отёк лапки (пик воспаления) развивался через 4 часа после введения формалина, при этом объем лапы у подопытных животных контрольной группы увеличивался в среднем на  52,1 % (р<0,05). Следует отметить, что и через 48 часов после введения формалина объем лапы у подопытных животных контрольной группы был в среднем в 1,3 раза (28,6 %) больше, чем до введения флогогенного фактора.

Анализ результатов экспериментального исследования показал, что среди производных гидрохинонсульфокислоты имеются соединения с противовоспалительной активностью. Так, было выявлено, что этамзилат и новые производные гидрохинонсульфокислоты под лабораторными шифрами ЛХТ 5-10, ЛХТ 8-10 обладают способностью уменьшать выраженность острого экссудативного воспаления лапки у мышей (таблица 1).

Таблица 1. Влияние производных гидрохинонсульфокислоты на выраженность «формалинового» отека лапы у мышей

Серияопыта

Толщина лапы у подопытных мышей до и после введения формалина, мм

До опыта

2 часа

4 часа

6 часов

24 часа

48 часов

ЛХТ 5-10

2,49±0,11

2,80±0,08*

2,55±0,09

2,63±0,14

2,60±0,15

2,43±0,06

ЛХТ 8-10

2,49±0,05

3,08±0,14*

2,75±0,07*

2,74±0,13*

2,84±0,12*

2,63±0,09

этамзилат

2,44±0,15

3,26±0,12*

3,03±0,10*

2,97±0,14*

2,88±0,13*

2,52±0,09

Ир NaCl

2,17±0,07

3,06±0,20*

3,30±0,08*

3,08±0,16*

2,95±0,12*

2,79±0,17*

Примечание: * - различия с контролем (до опыта) достоверны (р<0,05).

Результаты изучения противовоспалительной активности свидетельствуют, что среди изученных веществ наиболее активным оказалось  вещество с лабораторным шифром ЛХТ 5-10, которое в дозе 70 мг/кг вызывало уменьшение объема лапки у мышей в среднем на 49,7 % (p<0,05) по сравнению с контрольной группой (рис.1).

Рис. 1. Прирост отёка лапы у подопытных мышей после введения формалина, % от исходной толщины лапы

Исследование также показало, что соединение ЛХТ 5-10 проявляет антиэкссудативный эффект, который отмечен через 2, 4, 6 часов от начала эксперимента, а также через 24 и 48 часов после введения формалина и превосходит по силе эффекта и скорости его развития таковой у соединения ЛХТ 8-10 и препарата сравнения этамзилата.

Введение подопытным животным вещества под лабораторным шифром ЛХТ 8-10 в дозе 70 мг/кг снижало прирост объёма отека на 41,7 %(p<0,05) по сравнению с животными контрольной группы. При этом антиэкссудативный эффект в этой группе мышей был зарегистрирован на 2 часа позже, чем у животных, которым вводили соединение ЛХТ 5-10.

Препарат сравнения этамзилат также препятствовал развитию воспалительной реакции, уменьшая прирост отека на 27,9 % (p<0,05), что в среднем в 1,8 раза (p<0,05) меньше, чем в группе животных, получивших ЛХТ 5-10, а также в среднем в 1,5 раза (p<0,05) меньше, чем в группе животных, которым вводили ЛХТ 8-10.

Уменьшение признаков острого экссудативного воспаления в группе мышей, которые получали этамзилат, было отмечено через 4 часа после введения формалина.

Таким образом, результаты экспериментального исследования показали, что среди производных гидрохинонсульфокислоты имеются соединения, обладающие противовоспалительной активностью. Возможно, что противовоспалительные свойства новых производных гидрохинонсульфокислоты с лабораторными шифрами ЛХТ 5-10 и ЛХТ 8-10 связаны с их антиоксидантными свойствами, обусловленными наличием в их химической структуре гидрохинона.  Известно, что подобного рода активность выявлена и у других антиоксидантов, в том числе производных 3-оксипиридина.

Следует отметить также, что антиэкссудативной активностью обладали не только новые производные гидрохинонсульфокислоты ЛХТ 5-10 и ЛХТ 8-10, но и гемостатик и ангиопротекторэтамзилат, обладающий сходной химической.

Полученные результаты позволяют рекомендовать исследуемые соединения с лабораторными шифрами ЛХТ 5-10 и ЛХТ 8-10 для расширенных доклинических испытаний потенциальных лекарственных средств с антиоксидантной и противовоспалительной активностью.

Выводы

  1. Среди производных гидрохинонсульфокислоты имеются соединения с противовоспалительной активностью.
  2. Новые производные гидрохинонсульфокислоты с лабораторными шифрами ЛХТ  5-10 и ЛХТ 8-10 при внутрибрюшинном введении в дозе 70 мг/кг (1/20 LD50) уменьшают выраженность формалинового отека лапы у мышей соответственно на 49,7 % и  41,7 %.
  3. Противовоспалительная активность ЛХТ  5-10 и ЛХТ 8-10 была соответственно в среднем в 1,8 раза и 1,5 раза соответственно (р<0,05) выше, чем у этамзилата.

Рецензенты:

  • Филиппова О.В., д.м.н., профессор кафедры фармации последипломного образования Воронежского государственного университета, г. Воронеж.
  • Сернов Л. Н., д.м.н, профессор, генеральный директор ООО "Фарм-С", г. Москва.