ОЦЕНКА ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ (1-(4-НИТРОФЕНИЛ)-1H-1,2,3-ТРИАЗОЛ-4-ИЛ)МЕТИЛ 2-ГИДРОКСИБЕНЗОАТ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЯХ

АННОТАЦИЯ

Противовоспалительная активность (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат изучалась на моделях «формалинового отёка», «каррагининового отёка» и «серотонинового асептического артрита». В этих моделях кетопрофен, использованный в качестве референтного препарата в дозе 10,0 мг/кг, показал противовоспалительную активность соответственно на уровне 73,4%, 75% и 75,8%, а диклофенак натрия - соответственно 66,3%, 67,7% и 70,3%. (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат показало противовоспалительную активность мг/кг на моделях «формалинового отёка», «каррагининового отёка» и «серотонинового асептического артрита» в дозе 100.0 - соответственно 78%, 77,4% и 79.8%. В ходе эксперимента было установлено, что данное соединение оказывает существенное влияние на динамику воспалительных и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови, превосходя аналогичные показатели у препаратов сравнения.

ABSTRACT

The anti-inflammatory activity of (1-(4-nitrophenyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methyl 2-hydroxybenzoate was studied in the «formalin-induced edema», «carrageenan-induced edema», and «serotonin-induced aseptic arthritis» models. In these models, ketoprofen, used as a reference drug at a dose of 10.0 mg/kg, demonstrated anti-inflammatory activity of 73.4%, 75%, and 75.8%, respectively, while sodium diclofenac showed activity of 66.3%, 67.7%, and 70.3%(1-(4-nitrophenyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methyl 2-hydroxybenzoate demonstrated anti-inflammatory activity  in the «formalin-induced edema», «carrageenan-induced edema» and «serotonin-induced aseptic arthritis» model, at a dose of 150.0 mg/kg, it showed activity of  78%, 77.4% and 79.8% respectively. The experiment revealed that this compound has a significant impact on the dynamics of inflammatory and anti-inflammatory cytokines in the blood serum, surpassing the corresponding results of the reference drugs.

Ключевые слова: (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат, модель «формалинового отёка», модель «каррагенинового отёка», модель «серотонинового асептического артрита».

Keywords: (1-(4-nitrophenyl)-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methyl 2-hydroxybenzoatet, formalin-induced edema model, carrageenan-induced edema model, serotonin-induced aseptic arthritis model.

Введение: Триазолы представляют собой соединения, которые в своей химической структуре содержат пятичленный цикл, состоящий из трех атомов азота и двух атомов углерода. Эти соединения привлекают большое внимание в фармацевтической промышленности благодаря своей разнообразной фармакологической активности [14]. Исследования, проведенные учеными по всему миру, доказали, что триазолы обладают антимикробной [17], противогрибковой [9], противовирусной [12], антираковой [7,18] и противовоспалительной [19] активностью. Одной из примечательных биологических активностей триазолов является их противогрибковая активность. Они нарушают рост и репликацию грибковых клеток путем ингибирования синтеза эргостерола, который является важным структурным компонентом мембран грибковых клеток [1]. Триазолы также обладают большим потенциалом в качестве средств против вирусов. Они препятствуют размножению и распространению вирусов, нацеливаясь на определённые ферменты и белки в вирусной клетке [3].  Некоторые производные триазола доказали свою способность ингибировать рост опухолевых клеток и усиливать процесс апоптоза, что делает их перспективными кандидатами для лечения рака в будущем [15]. Противовоспалительная активность производных триазола изучается в качестве ингибитора фермента циклооксигеназы-2. То есть их противовоспалительное действие основано на ингибировании фермента циклооксигеназы-2, который из арахидоновой кислоты усиливает синтез медиаторов воспаления, таких как простагландин, брадикинин и серотонин [8]. 

В целом универсальная природа триазолов делает их перспективным классом соединений для фармацевтических исследований и разработки лекарственных средств.

Цель исследования: изучение противовоспалительной активности (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат на моделях воспаления.

Материалы и методы исследования. В качестве объекта исследования были выбраны (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат, синтезированных в отделе Органического синтеза Института химии растительных веществ АН РУз.

Эксперименты проводились на самцах крыс массой 200-220 г, содержавшихся в стандартных условиях вивария (контролируемая температура и влажность, свободный доступ к пище и воде).

Острая воспалительная реакция вызывалась субплантарным введением флогогенных агентов в правую заднюю лапу крыс: 2% формалина в объеме 0,1(Sigma Aldrich, США) мл, 0,1% каррагенина(Sigma Aldrich,  США) в объеме 0,1 мл, 1% серотонина(Sigma Aldrich, США) в объеме 0,1 мл. При субплантарном введении флогогенных агентов в месте инъекции лапы крысы происходит повреждение клеток, в результате чего высвобождаются эндогенные медиаторы воспаления (гистамин, серотонин, простагландины, брадикинин), вызывающие пролиферативное воспаление. Такое повреждение тканей лапы крысы флогогенными агентами приводит к развитию хронического и локального воспаления. Максимальное развитие отёка в лапах наблюдается через 180 минут после введения флогогенного агента животным [13].

Перед началом эксперимента все подопытные животные прошли 14-дневную адаптацию. Экспериментальные группы были сформированы методом случайного отбора. Подопытные животные были разделены на следующие группы: контрольная группа, группа сравнения и экспериментальная группа. В каждую группу было отобрано по 6 животных. Испытуемые вещества вводились интрагастрально в дозах 25.0-50.0-100.0-150.0-200.0 мг/кг за 60 минут до введения флогогенного агента. В проведенных экспериментах в качестве растворителя испытуемых веществ использовался водный раствор Tween-80 (Sigma Aldrich, США). Препараты сравнения Кетопрофен (Велфарм, Россия) вводились перорально в дозах 1.0-5.0-10.0 мг/кг, Диклофенак натрия (Хемофарм, Россия) – в дозах 8.0-10.0 мг/кг. Степень отёка измерялась с помощью онкометрического метода, основанного на изменении объема стопы подопытных животных [13,16]. Объем стопы животных измерялся до введения воспалительного агента и через 180 минут после введения.

Острая воспалительная реакция начинается с активации тканевых макрофагов и секреции воспалительных цитокинов, в частности, фактора некроза опухоли (ФНО-α), ИЛ-6, что приводит к множественным локальным и системным изменениям в развитии острой воспалительной реакции. Однако некоторые цитокины обладают противовоспалительным эффектом, одним из таких цитокинов является ИЛ-4. Интерлейкин-4 выполняет ряд важных физиологических функций: является противовоспалительным цитокином, ингибирует синтез ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α; блокирует активность Т-клеток и макрофагов; регулирует синтез иммуноглобулинов [11].

Моделирование острого воспалительного процесса осуществлялось путем подкожного введения 0,1 мл 2% раствора формалина в область бедра крыс-самцов  массой 200-220 г.

Экспериментальные животные были разделены на 3 группы: I контрольная группа (n=6) получала перорально 0,2 мл физиологического раствора натрия хлорида в течение 7 дней после развития острого воспалительного процесса; II группа сравнения получала перорально Кетопрофен в дозах 1,0-5,0-10,0 мг/кг и Диклофенак натрия в дозах 8,0-10,0 мг/кг в течение 7 дней. III экспериментальная группа получала перорально исследуемые вещества в дозах 25,0-50,0-100,0-150,0-200,0 мг/кг в течение 7 дней. Для определения уровня основных цитокинов в организме экспериментальных животных после моделирования острого воспалительного процесса образцы крови забирали до начала эксперимента и через 7 дней после его начала.

Все манипуляции проводили в соответствии с Международной конвенцией о защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и научных целях (Страсбург, 1986) [10], и протокол был утвержден Научным советом ИХРВ на основе ежегодного рабочего плана отдела фармакологии и токсикологии (Протокол № 1 от 17 января 2024 года).

Концентрацию основных цитокинов в сыворотке крови крыс, а именно: интерлейкина-4, интерлейкина-6 и ФНО-α определяли методом иммуноферментного анализа на иммуноферментном анализаторе Mindray MR-96a (Китай) с использованием наборов реагентов производства ООО "Вектор-Бест" (РФ) согласно инструкции производителя. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения для различных групп. Статистический анализ данных был выполнен с использованием программы OriginPro 9.0 (MicroCal Software, Northampton, MA). Разница считалась статистически значимой при p < 0,05.

Результаты и обсуждение:

При изучении противовоспалительной активности (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат на моделях «формалинового отека», «каррагенинового отека» и «серотонинового асептического артрита» референс-препараты продемонстрировали следующую противовоспалительную активность по сравнению с контрольной группой: кетопрофен в дозе 10,0 мг/кг - 73,4%, 75% и 75,8% соответственно, диклофенак натрия - 66,3%, 67,7% и 70,3% соответственно. (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат показало противовоспалительную активность мг/кг на моделях «формалинового отёка», «каррагининового отёка» и «серотонинового асептического артрита» в дозе 100.0 - соответственно 78%, 77,4% и 79.8%. (таблица 1)

 Таблица 1.

Противовоспалительная активность (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат и препараты сравнения кетопрофена и диклофенак натрия (n=6)

Примечание: p = 0,05 по сравнению с контрольной группой.

При исследовании динамики цитокинов в сыворотке крови экспериментальных животных при остром воспалительном процессе были получены следующие результаты (таблица 2).

Таблица 2.

Цитокиновый (интерлейкин-4, интерлейкин-6 и альфа-ФНО) профиль сыворотки крови крыс при остром воспалении (n=6)

Примечание: p = 0,05 по сравнению с контрольной группой.

По результатам эксперимента, (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат продемонстрировало более выраженное влияние на динамику цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-6, ФНО-α) по сравнению с референс-препаратами: относительно контрольной группы Кетопрофен в дозе 10,0 мг/кг повысил уровень ИЛ-4 в 2,81 раза, Диклофенак натрия в дозе 8,0 мг/кг - в 2,62 раза, а (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат в дозе 100.0 мг/кг - в 3,25 раза; уровень ИЛ-6 снизился при применении Кетопрофена в дозе 10,0 мг/кг в 3,44 раза, Диклофенака натрия в дозе 8,0 мг/кг - в 3,87 раза, (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат в дозе 100.0 мг/кг - в 5,16 раза; уровень ФНО-α снизился при применении Кетопрофена в дозе 10,0 мг/кг в 3,16 раза, Диклофенака натрия в дозе 8,0 мг/кг - в 3,16 раза, вещества 1 - в 3,48 раза.        В наших предыдущих исследованиях было установлено, что (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат по степени токсичности относятся к IV группе согласно ГОСТ 12.1 007-76 [2] и к V классу малотоксичных веществ по классификации А.В. Стефанова [4], а также обладают высокой анальгетической активностью [5,6,11].

В заключение можно отметить, что (1-(4-нитрофенил)-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метил 2-гидроксибензоат проявило более выраженную противовоспалительную активность по сравнению с референс-препаратами. Проведение углубленных фармакологических исследований механизмов влияния данного соединения на воспалительный процесс создает перспективу для расширения ассортимента малотоксичных лекарственных препаратов, обладающих анальгетическими и противовоспалительными свойствами.

Список литературы:

1. Веселов В. Изавуконазол – новый противогрибковый препарат класса триазолов // Проблемы медицинской микологии. - 2015. -17(4). -С. 18-24
2. Meжгосударственный стандарт система стандартов безопасности труда вредные вещества классификация и общие требования безопасности ГОСТ 12.1.007-76. Москва Стандарти нформ, 2007г.
3. Наталия В. Симурова, Елена И. Майборода. Противовирусная активность производных 1,2,4-триазола. // Химия гетероциклических соединений. - 2021. - 57(4). -С.420–422
4. Стефанова А.В. «Доклинические исследования лекарственных средств». -Киев, 2002. Часть I. -91 с.
5. Aytmuratova U.K., Azamatov A.A., Ortikov I.S., Tursunkhodzhaeva F.M. Elmurodov B.J. Acute Toxicity and Analgesic Activity Of 4-(4-((4- (Methoxycarbonyl) Phenoxy) Methyl) -1H-1,2 ,3-Triazol-1-il) Benzoic Acid. // 15^th International Sumposium on the Chemistry of Natural Compounds November 2-5, 2023-Antalya, Turkiye.  p.87.
6. Aytmuratova U.K., Azamatov A.A., Ortikov I.S., Tursunkhodzhaeva F.M.  Investigation of the analgesic and anti-inflammatory activity of a newly synthesized 1,2,3-triazole derivative. // Frontiers in Health Informatics. - 2024. - 13(6). - P. 686-693
7. Belay Y., Muller A., Mokoena, F.S. et al. 1,2,3-triazole and chiral Schiff base hybrids as potential anticancer agents: DFT, molecular docking and ADME studies. // Sci Rep. -2024. -№14. -Р.6951. https://doi.org/10.1038/s41598-024-57689-5.
8. Bushra Khan, Abdullah Naiyer, Fareeda Athar, Shakir Ali, Sonu Chand Thakur. Synthesis, characterization and anti-inflammatory activity evaluation of 1,2,4-triazole and its derivatives as a potential scaffold for the synthesis of drugs against prostaglandin-endoperoxide synthase. // J Biomol Struct Dyn. - 2021 Feb. - 39(2). Р. 457-475. doi: 10.1080/07391102.2019.1711193.
9. Dong, Y.; Li, M.; Hao, Y.; Feng, Y.; Ren, Y.; Ma, H. Antifungal Activity, Structure-Activity Relationship and Molecular Docking Studies of 1,2,4-Triazole Schiff Base Derivatives. // Chem. Biodivers. - 2023. -№20.
10. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes, ETS №123, Strasbourg 1986.
11. Invention patent No. IAP 7858 derivatives of 1H-1,2,3-triazole with analgesic and anti-inflammatory effects. 2024
12. Kozan, A. A., & Nahi, R. J.  Synthesis and Molecular Docking Studies of New Pyrimidinone ring Containing 1, 2, 3-Triazole Derivatives. // Int. J. Drug Deliv. Technol. -2023. -13(3). -Р.1005-1010
13. Mironov A.N. Guidelines for conducting preclinical studies of drugs. Part one. M: Grif i K. 2012.-944 p.
14. Mohammed M. Matin, Priyanka Matin, Md. Rezaur Rahman, Taibi Ben Hadda, Faisal A. Almalki, Shafi Mahmud, Mohammed M. Ghoneim, Maha Alruwaily  and Sultan Alshehri. Triazoles and Their Derivatives: Chemistry, Synthesis, and Therapeutic Applications. // Front. Mol. Biosci. -2022.
15. Mosa Alsehli, Adeeb Al Sheikh Ali, Mohamed S. Nafie, Sanaa Bardaweel, Ateyatallah Aljuhani, Khaled M. Darwish, Shaya Yahya Alraqa, Nadjet Rezki, Mohamed Reda Aouad. Discovery of novel tris-1,2,3-triazole-based hybrids as VEGFR2 inhibitors with potent anti-proliferative and cytotoxicity through apoptosis induction. // Bioorganic Chemistry. -2025. - №155. Р.108-131
16. Novikov V.E., Pozhilova E.V., Ilyukhin S.A. Effect of antihypoxants on the development of acute formalin edema. // Reviews of clinical pharmacology and drug therapy. -2015. -№13(1). -Р.41-44
17. Razzaq, Ali, Nahi, Riyadh.  In vitro evaluation of antioxidant and antibacterial activities of new 1,2,3- triazole derivatives containing 1,2,4- triaozole ring. // Systematic Reviews in Pharmacy. -2021. -№12. -Р.196-200.
18. Sujana Oggu, Parameswari Akshinthala, Naresh Kumar Katari, Laxmi Kumari Nagarapu, Srimannarayana Malempati, Rambabu Gundla, Sreekantha Babu Jonnalagadda. Design, synthesis, anticancer evaluation and molecular docking studies of 1,2,3-triazole incorporated 1,3,4-oxadiazole-Triazine derivatives.  // Heliyon. -2023.  Volume 9, ISSUE 5
19. Teresa Glomb, Julia Minta, Michalina Nowosadko, Julia Radzikowska  and Piotr Swiatek. Search for New Compounds with Anti-Inflammatory Activity Among 1,2,4-Triazole Derivatives. // Molecules. -2024. -29. 6036. https://doi.org/10.3390/molecules29246036