Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

КОНСТАНТЫ ЛИПОФИЛЬНОСТИ N–АРИЛЗАМЕЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АНТРАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В ИЗУЧЕНИИ СВЯЗИ СТРУКТУРА – ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ

Коркодинова Л.М. 1 Андрюков К.В. 1 Вейхман Г.А. 1 Ендальцева О.С. 1 Визгунова О.Л. 1
1 ГБОУ ВПО Пермская государственная фармацевтическая академия Министерства здравоохранения России
Определены константы липофильности 7 соединений ряда N-арилзамещенных производных антранило-вой кислоты спектрофотометрическим методом в системе октанол-вода. Проведен регрессионный анализ и получено 3 корреляционных уравнения, связывающих константы липофильности с экспериментально определенной противовоспалительной активностью (ПВАэксп), из которых значимыми являются уравне-ния линейной и логарифмической зависимостей. С целью проверки пригодности составленных корреля-ционных уравнений для прогнозирования ПВА, экспериментально определены константы липофильно-сти 3 новых соединений. Рассчитаны теоретические значения противовоспалительного действия с ис-пользованием полученных уравнений. Определена ПВАэксп исследуемых 3 соединений, которые по ре-зультатам биологических испытаний являются активными. Для проведения оценки прогнозирования ПВА вычислены доверительные интервалы прогноза у составленных зависимостей. По итогам оценки качества прогноза, можно сделать вывод, что рассчитанные уравнения могут быть использованы в дальнейших исследованиях для поиска активных соединений с противовоспалительным действием в ряду N- арилзамещенных производных антраниловой кислоты.
структура–активность.
противовоспалительная активность
константа липофильности (logP)
N-арилзамещенные производные антраниловой кислоты
1. Вуколов Э. А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL: учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – М., 2008. – С. 161–189.
2. Марданова Л. Г. Биологическая активность и взаимосвязь «структура – действие» некото-рых метаболитов триптофана и их производных: дис. … д-ра фармац. наук. – Пермь, 2003. 338 с.
3. Матюшин А. А. Оценка липофильности некоторых антиоксидантов нового поколения / А. А. Матюшин, Д. А. Царев, М. А. Григоренко // Фармация. – 2008. – № 5. – C. 23–29.
4. Avdeef, A. Absorption and Drug Development, Wiley-Interscience, Hobroken, NJ. 2003. 287 p.
5. Kubinyi. H. QSAR: Hansch Analisys and Related Approaches / Wiley-VCH, Weinheim. – 1993. pp. 21–56.
6. Leo A., Hansch C., Elkins D. Partition coefficients and their uses // Chemical reviews. – 1971. – Vol. 71. – P. 525–616.
7. Leo A. Some advantages of calculating octanol-water partition coefficients // J. Pharm. Sci. – 1987. – Vol. 76. – P. 166–168.
8. Lipinski C. A., Lombardo F., Dominy B. W. and Feeney P. J. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings // Adv Drug Del. Rev. 46. – 2001. – P. 3 – 26.

Исследование липофильных свойств биологически активных веществ играет важную роль в изучении связи структура – активность [5]. Липофильность влияет на проникновение биологически активных веществ через клеточные мембраны и является одним из ключевых детерминантов фармакокинетических свойств, значения которого позволяют предсказывать биологическую активность веществ. Характеристика распределения органических веществ в двухфазной системе октанол/вода – липофильность (log P) является физико-химическим параметром, который характеризует способность транспорта лекарственных веществ через клеточные мембраны [6, 8], определяя их абсорбцию и распределение в различных системах организма [3].

Цель данной работы заключается в установлении количественной зависимости между экспериментально определенными константами липофильности (logPэксп) и величиной противовоспалительной активности (ПВА). Объектом исследования являются производные антраниловой кислоты, при атоме азота которых содержатся ацильные или бензильный заместители, под общим названием N–арилзамещенные производные антраниловой кислоты (7 соединений).

X=H, R1=OH, R2= CH2C6H5 (I); X=Br, R1=NH2, R2= COC6H4 (2-COOH) (II); X= I, R1= NHCH2C6H5, R2= COCH2C6H5 (III); X= I, R1= NHCH2CH2OH, R2= COCH2C6H5 (IV); X=I, R1= NHCH2CH2OH, R2= COC6H5 (V); X=I, R1= NHCH3, R2= COC6H5 (VI); X=I, R1= NHCH2CH2OH, R2= CO(2-фурил) (VII).

Для изучения количественной зависимости фармакологического действия от физико-химических свойств соединений экспериментально определены величины коэффициента распределения октанол–вода (log Pэксп) спектрофотометрическим методом [4, 7]. Полученные результаты и их метрологические характеристики (S – стандартное отклонение среднего результата, ±∆ logP средний и – значение относительной погрешности среднего результата при уровне значимости (α=0,05)) для 7 соединений этого ряда (I – VII), приведены в таблице 1. Значения log Pэксп лежат в интервале от 1,81 до 2,85.

Для исследования связи структура – противовоспалительная активность использовали значения ПВАэксп (%) определенные через 4 часа, а для соединений ПВАэксп которых определено через 3 и 5 часов, среднее значение (таблица 1).

Таблица 1

Противовоспалительная активность и константы липофильности N– арилзамещенных производных антраниловой кислоты (I – VII)

Соединение

Метрологические характеристики logPэксп

ПВАэксп, %

logPэксп

средний

S

±∆ logPэксп

средний

I

2,46

0,0208

0,09

2,10

13,50

II

1,81

0,0291

0,13

3,98

59,95

III

2,85

0,0361

0,16

3,14

12,90

IV

2,45

0,0120

0,05

1,22

11,50

V

2,78

0,0273

0,12

2,44

21,30

VI

2,68

0,0233

0,10

2,16

32,70

VII

2,60

0,0219

0,09

2,09

25,10

С целью установления корреляционной зависимости между константой липофильности и ПВАэксп был проведен регрессионный анализ с использованием программы Statistica 6. В результате составлены три уравнения линейной, логарифмической и полиномиальной регрессии (таблица 2). На основании вычисленного значения р (при α=0,05) и критериев Фишера и Стьюдента значимыми являются уравнения 1 и 2.

Таблица 2

Корреляционные уравнения взаимосвязи констант липофильности с ПВАэксп

Корреляционное уравнение

N

R

F

t

р

1

ПВАэксп = 119,204 – 37,293 × logP

7

0,755

6,67

3,25

0,049

2

ПВАэксп = 105,521 – 202,064 × log (logP)

7

0,783

7,93

3,65

0,037

3

ПВАэксп = 460,797 – 340,994 × log P +

+ 65,666 × log P2

7

0,866

6,00

2,25

0,062

Для того чтобы проверить прогнозирующую способность составленных регрессионных уравнений, определены значения logPэксп трёх новых соединений из ряда N- арилзамещенных производных антраниловой кислоты (VIII – X) (таблица 3), которые были использованы для расчёта ПВА с помощью уравнений 1 и 2.

X=Br, R1=NH2, R2= COC6H5 (VIII); X=Br, R1=NH2, R2= COC6H4(4-NO2) (IX); X=H, R1=OH, R2= COC6H4(2, 4–Cl2) (X).

Таблица 3

Константы липофильности N-арилзамещенных производных антраниловой кислоты

(VIII – X)

Соединение

Метрологические характеристики logPэксп

logPэксп

средний

S

±∆ logPэксп

средний

VIII

2,09

0,0176

0,08

2,09

IX

1,56

0,0273

0,12

4,34

X

2,07

0,0219

0,09

2,63

Полученные результаты ПВАрассч и доверительные интервалы среднего предсказанного значения (Δ ПВАрассч) приведены в таблице 4. Доверительный интервал среднего предсказанного значения рассчитывали по формуле 1 [1]:

Δ ПВАрассч = t0,05 (n-k) × S × (1)

где, t0,05 – коэффициент Стьюдента при уровне значимости (α=0,05);

n – число наблюдений в уравнении (n=7);

k – число оцениваемых параметров регрессионной модели (k=2);

m – независимая переменная, используемая в уравнении регрессии (logP);

S – среднее квадратичное отклонение ошибок наблюдений;

– значение независимой переменной (log P), используемой в расчётах;

– среднее значение независимой переменной (log P), входящей в расчётную модель;

– сумма квадратов отклонений независимой переменной (log P), используемой в расчётной модели.

Теоретически рассчитанные величины ПВА соединений (VIII–X) подтверждены экспериментальными данными, которые приведены в таблице 4.

Таблица 4

Теоретически рассчитанные и экспериментальные значения ПВА N-арилзамещенных производных антраниловой кислоты (VIII–X)

Соединение

уравнение 1

уравнение 2

ПВАэксп, %

ПВАрассч

∆ ПВАрассч

ПВАрассч

∆ ПВАрассч

VIII

41,26

23,35 – 59,17

40,83

23,82 – 57,85

38,75

IX

61,03

41,68 – 80,38

66,50

48,12 – 84,88

46,15

X

42,01

24,04 – 59,97

41,67

24,61 – 58,74

52,20

По расчётам процент торможения каррегинового отёка составил свыше 30 %. Экспериментально определенные значения ПВА для соединений VIII–X находятся в интервале 38,75 – 52,20 %.

Таким образом, можно сделать вывод, что рассчитанные уравнения могут быть использованы в дальнейших исследованиях для поиска активных соединений с противовоспалительным действием в ряду N-арилзамещенных производных антраниловой кислоты.

Экспериментальная часть

Экспериментальное определение величин констант липофильности N-арилзамещенных производных антраниловой кислоты проводилось спектрофотометрическим методом в системе октанол – вода [4, 7]. Полученные результаты и их метрологические характеристики (S – стандартное отклонение среднего результата, ±∆ logP средний и – значение относительной погрешности среднего результата при уровне значимости (α=0,05)) для 10 соединения этого ряда (I–X), приведены в таблицах 1 и 3.

Противовоспалительное действие соединений (I–X) (таблицы 1 и 4) исследовали на белых нелинейных крысах массой 200–220 г на модели каррагенинового отёка. Изучаемые вещества вводили внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг в виде водной суспензии, стабилизированной твином–80, за 1 ч до инъекции флогогена. Крысам контрольной серии вводили эквивалентное количество раствора твина. В качестве препарата сравнения использовали ортофен, который вводили из расчёта 10 мг/кг в условиях, аналогичных описанным для тестируемых соединений. Объем лап животных измеряли онкометрически до и через 3, 4 и 5 ч после инициации воспаления [2]. Эффект оценивали по уменьшению прироста отека лап в сравнении с контрольной группой крыс.

Рецензенты:

Михайловский А. Г., д-р фармац. наук, профессор, зав. кафедрой неорганической химии, ГБОУ ВПО ПГФА Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пермь.

Ярыгина Татьяна Ивановна, д-р фармац. наук, профессор кафедры фармацевтической химии очного факультета ГБОУ ВПО ПГФА Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Пермь.

Степанова Элеонора Федоровна, д-р фармац. наук, профессор кафедры ГОУ ВПО Пятигорской фармацевтической академии, Росздраватехнологии лекарств, г. Пятигорск.


Библиографическая ссылка

Коркодинова Л.М., Андрюков К.В., Вейхман Г.А., Ендальцева О.С., Визгунова О.Л. КОНСТАНТЫ ЛИПОФИЛЬНОСТИ N–АРИЛЗАМЕЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АНТРАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В ИЗУЧЕНИИ СВЯЗИ СТРУКТУРА – ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=9397 (дата обращения: 20.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074