ОСТРАЯ ТОКСИЧНОСТЬ И АНАЛЬГЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОИЗВОДНЫХ 1,4-ДИЗАМЕЩЕННЫХ-1H-1,2,3-ТРИАЗОЛА

АННОТАЦИЯ

В нашем исследовании мы изучили острую токсичность и анальгетическую активность 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегида, недавно синтезированного производного 1,4-дизамещенного 1H-1,2,3-триазола. В экспериментах доказано, что исследуемое вещество относится группе V по классификации Стефанова по уровню токсичности. Исследуемое вещество проявило анальгетическую активность в тесте «Горячая пластина» в дозе 50.0 мг/кг – 93.7%, в тесте «Уксуснокислые корчи» в дозе 50.0 мг/кг – 66.2%, в тесте «Ацетилхолиновые корчи» в дозе 50.0 мг/кг – 69.7%.

ABSTRACT

In our research, we investigated the acute toxicity and analgesic activity of 4-((1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methoxy)benzaldehyde, a recently synthesized derivative of 1,4-disubstituted 1H-1,2,3-triazole. The experiments proved that the test substance belongs to groups V according to Stefanov's classification by toxicity level. The test substance showed analgesic activity in the «Hot plate» test at a dose of 50.0 mg/kg - 93.7%, in the «Аcetic аcid writhing» test at a dose of 50.0 mg/kg – 66.2%, in the «Acetylcholine writhing» test at a dose of 50.0 mg/kg – 69.7%.

Ключевые слова: 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид, «горячая пластинка», «уксуснокислые корчи», «ацетилхолиновые корчи».

Keywords: 4-((1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl)methoxy)benzaldehyde, «hot plate», «acetic acid writhing», «acetylcholine writhing».

Введение: Согласно современным теориям, источником боли является воспалительный процесс [14]. Международная ассоциация по изучению боли (IASP) определяет боль как «неприятное эмоциональное переживание, связанное с реальным или потенциальным повреждением тканей или описываемое с точки зрения такого повреждения» [10,11]. Боль возникает в поврежденных тканях под воздействием таких медиаторов, как брадикинин, гистамин, серотонин и простагландины [2]. Ключевым аспектом лечения болевого синдрома является снижение выработки медиаторов воспаления и их ингибирование, а также подавление их воздействия на афферентные и эфферентные нейрональные системы [12].

Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), включенные в список основных лекарственных средств ВОЗ, являются наиболее часто применяемыми средствами для уменьшения боли и воспаления [9]. НПВП являются конкурентными ингибиторами фермента циклооксигеназы (ЦОГ), участвующего в биоконверсии арахидоновой кислоты в воспалительные простагландины (ПГ) [7].

Большинство перорально принимаемых НПВП обладают токсическим эффектом даже при небольших дозах. Одним из основных побочных эффектов НПВП для организма является их воздействие на желудочно-кишечный тракт, которое проявляется тошнотой, рвотой, изжогой и эрозивными изменениями слизистой оболочки желудка [8]. Второй по распространённости побочный эффект, вызванный применением НПВП, связан с повреждением почек. Под действием НПВП происходит снижение уровня простагландинов, что приводит к уменьшению почечного кровотока и, как следствие, снижению скорости клубочковой фильтрации. Это вызывает задержку соли, воды и калия в организме [5].

Мы рассмотрели выше перечисленные побочные эффекты наиболее широко применяемой группы препаратов. С учётом этого одной из стратегий, поставленных перед современной фармакологией, остаётся создание «идеальных препаратов» с минимальными побочными эффектами для организма, которые являются антагонистами синтеза медиаторов воспаления (брадикинина, гистамина, серотонина) и предотвращают их активирующее воздействие на ноцицептивную систему [13].

Целью данной работы является изучение острой токсичность и обезболивающей активности 4-((1-фенил-1Н-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегида.

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследования была выбрана 4-((1-фенил-1Н-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид, синтезированная в отделе органического синтеза Института химии растительных веществ АН Республики Узбекистан.

Эксперименты проводились на беспородных белых мышах массой 18-20 г содержащихся в стандартных условиях вивария с контролируемыми температурой и влажностью, а также свободным доступом к пище и воде.

Эксперименты на животных проводились в соответствии с Конвенцией EST №123 (1986) [3], о защите позвоночных животных и их использовании в экспериментальных и других целях. Перед началом эксперимента все подопытные животные прошли 14-дневный период адаптации. Исследуемое вещество вводили перорально с помощью атравматического металлического зонда в дозах от 100.0 до 7000.0 мг/кг. В качестве растворителя в экспериментах использовали Твин-80 (Sigma Aldrich, США). Каждую дозу тестировали на 6 мышах. Подбор доз, способ введения вещества определялся в соответствии с рекомендациями по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. В течение 14 дней после введения исследуемых веществ в указанных дозах за всеми животными проводилось непрерывное клиническое наблюдение, при котором контролировали их внешний вид и поведение, аппетит, подвижность, частоту сердечных сокращений и частоту дыхания. В ходе наблюдения обращали внимание на время и характер появления признаков отравления, его тяжесть, время гибели или выздоровления животных. Статистический анализ полученных данных проводился с помощью программы IBM® SPSS®Statistics v27.0.1.0 [4].

Анальгетическое действие этого вещества изучалось на мышах с использованием тестов «горячая пластинка», «уксуснокислые корчи» и «ацетилхолиновые корчи» [6]. Экспериментальные группы были сформированы методом случайного отбора. Подопытные животные были разделены на следующие группы: контрольная группа, группа сравнения (кетопрофен) и экспериментальная группа. Раствор нового исследуемого вещества вводился животным экспериментальной группы в дозах 25.0-50.0-100.0-150.0-200.0 мг/кг. Кетопрофен (Россия) использовался в качестве препарата сравнения и исследовался в дозах 1.0-5.0-10.0 мг/кг.

Основной моделью для изучения потенциального анальгетического действия исследуемых веществ на термические стимулы является тест «горячая пластинка» [1]. Изучение анальгетической активности в тесте «горячая пластинка» основано на возникновении реакций, управляемых супраспинальными структурами, в ответ на болевые стимулы. С этой целью использовалась стеклянная пластина, обёрнутая цилиндром и нагретая до 57°C. (Постоянная температура поддерживалась с помощью водяной бани модели WATER BATH: 2000-III). В эксперименте фиксировалось время от момента помещения животного на горячую поверхность до появления поведенческой реакции на ноцицептивную стимуляцию, включая облизывание задней лапы, одергивание задней лапы или прыжковые реакции.

С помощью тестов «уксуснокислые корчи» и «ацетилхолиновые корчи» изучались острые и глубокие соматические боли. Характерным признаком болевой реакции является «корчания» (движения, сопровождающиеся сокращением и расслаблением мышц живота, вытягиванием задних лап и выгибанием спины), которое вызывается введением в брюшную полость подопытных животных 2,5% водного раствора уксусной кислоты в дозе 250,0 мг/кг или 0,1% водного раствора ацетилхолина в дозе 3,2 мг/кг. Анальгетическое действие исследуемого вещества оценивалось по способности уменьшать количество «корчей» (в течение 20 минут после инъекции) и увеличивать латентное время начала болевой реакции (критерий эффективности оценивается по снижению болевой реакции на 50% по сравнению с контрольной группой).

Полученные результаты обрабатывались статически с использованием программы OriginPro 9.0 (MicroCal Software, Northampton, MA) с вычислением средней арифметической, ошибки средней, t-критерия Стьюдента, критерием достоверности отличий явилось значение p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Для оценки острой токсичности 4-((1-фенил-1Н-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегида подопытных животных наблюдали в течение 14 дней после введения вещества. При пероральном введении вещества в дозе 100.0-3500.0 мг/кг существенных изменений со стороны дыхательной и сердечной систем по сравнению с интактными животными не наблюдалось, отмечалось незначительное повышение двигательной активности. При дозе 4000.0-4500.0 мг/кг наблюдается учащение дыхания, слабое ограничение двигательной активности и снижение реакции на внешние раздражители. Гибели подопытных животных не наблюдается. При дозе 5000.0 мг/кг происходит угнетение двигательной активности и появление слабых треморов через 8 и 70 минут соответственно. При дозе 5500.0 мг/кг перорально наблюдалась смерть у 4 животных из 6 на протяжении 2 часов наблюдения. При дозе 6000.0 мг/кг происходит ограничение двигательной активности через 5 минут, икота через 50 минут, слабый тремор через 90 минут, головной тремор через 110 минут, а также наблюдается напряжённость хвоста и тремор судорог через 120 минут. Дальнейшее увеличение дозы приводит к усилению токсического действия. При дозе 6000.0 мг/кг перорально произошла гибель 5 животных из 6 на протяжении 2 часов наблюдения. (Таб.1, Рис. 1)

Таблица 1.

Острая токсичность 4-((1-фенил-1Н-1,2,3-триазол-4-ил) метокси)бензальдегида

Рисунок 1. Доверительные границы токсической дозы

Динамика показателей токсичности представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Динамика токсичности изученного вещества

Средняя полулетальная доза (ЛД₅₀) для мышей составила 5164,3 (4209,9±7588,4) мг/кг. По классификации А.Стефанова [15], данное вещество относится к V классу токсичности (практически нетоксичные вещества).

У животных контрольной группы латентный период болевой реакции при тепловой стимуляции составил 18.8 секунды.

Сравнительный препарат Кетопрофен в дозе 10.0 мг/кг увеличил латентный период болевой реакции в 1.4 раза и продемонстрировал анальгетическую активность на уровне 106.2% по сравнению с исходным значением.

4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид в дозе 50.0 мг/кг увеличила латентный период болевой реакции в 1.3 раза по сравнению с исходным состоянием и продемонстрировала анальгетическую активность на уровне 93.7% (Таб. 2).

Таблица 2.

Анальгетическое действие изучаемых веществ на мышах при термическом болевом раздражении (метод горячей пластинки), М+m, n=6

Примечание: *Р=0.05 по сравнению с исходным временем

В тесте «уксуснокислое корчи» 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид проявила наибольший анальгетический эффект в дозе 50.0 мг/кг, снизив количество «корчей» на 66.2%. Кетопрофен в дозе 10.0 мг/кг уменьшил количество «корчей» на 71.6% (Таб. 3).

Таблица 3.

Анальгетическая активность изучаемых веществ при химическом раздражении (тест уксусных корчей) у мышей при пероральном введении (M+m, n=6)

Примечание:*Р=0.05 по сравнению с контрольной группой

В тесте «ацетилхолиновое корчи» исследуемый препарат показал значительно более выраженный анальгетический эффект по сравнению с препаратом для сравнения: 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид в дозе 50.0 мг/кг — 69.7%, кетопрофен в дозе 10.0 мг/кг — 57.3% (Таб. 4).

Таблица 4.

Анальгетическая активность изучаемых веществ и препарат сравнения кетопрофена на мышах при химическом раздражении (тест с ацетилхолином) (M+m, n=6)

Примечание:*Р=0.05 по сравнению с контрольной группой

В аналогичных экспериментальных условиях определяли также токсичность кетопрофена.

Таблица 5.

Острая токсичность исследуемого вещества и эталонного препарата

Как видно из данных, приведенных в таблице 5, исследуемого соединение 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил) метокси) бензальдегид по параметрам острой токсичности при внутрижелудочном способе применения по сравнению с кетопрофеном 14.3 раза менее токсичен.

В заключение следует отметить, что 4-((1-фенил-1H-1,2,3-триазол-4-ил)метокси)бензальдегид был менее токсичным и в небольших дозах показала высокую центральную и периферическую анальгетическую активность по сравнению с препаратами сравнения. Дальнейшее изучение фармако-токсикологических свойств и механизмов действия этого вещества в более широком масштабе будет способствовать увеличению ассортимента новых нестероидных анальгетических препаратов в медицинской практике.

Список литературы:

1. 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
2. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes, ETS №123, Strasbourg 1986.
3. Gonçalves E.C.D., Vieira G., Gonçalves T.R et al. Bradykinin receptors play a critical role in the chronic postischaemia pain model. // Cell Mol. Neurobiol. 2021. -41(1). -P.63–78. DOI: 10.1007/s10571-020- 00832-3.
4. Graven-Nielsen Thomas. Mechanisms and manifestations in musculoskeletal pain: from experimental to clinical pain settings. // Pain. 2022. -163(1). -P.29-45. Doi: 10.1097/j.pain.00 00000000002690.
5. IBM SPSS Statistics 27 Documentation. https://www.ibm.com/support/pages/ibm-spss-statistics-27-documentation
6. Invention patent No. IAP 7858 derivatives of 1H-1,2,3-triazole with analgesic and anti-inflammatory effects. 2024
7. Jahnavi K, Pavani Reddy P, Vasudha B, Narender B, Non-steroidal anti-inflammatory drugs: an overview. // Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2019. -9(1). -P.442-448
8. Laine L. Gastrointestinal safety of coxibs and outcomes studies: what's the verdict?. // Journal Pain Symptom Manage. 2002. -23(4). -P.5-10.
9. Matei Daniela, Luca Catalina, Onu Ilie, Matei Paula, Iordan Daniel-Andrei and Buculei Ioana. Effects of Exercise Training on the Autonomic Nervous System with a Focus on Anti-Inflammatory and Antioxidants Effects. // Antioxidants. 2022. -11. -P.350. https://doi.org/10.3390/antiox11020350
10. Mironov A.N. Guidelines for conducting preclinical studies of drugs. Part one. M: Grif i K. 2012.-944 p.
11. Neelakanth M Jeedi, Sandeep Bajji, Pradeepkumar M Ronad, Shrishail K Nimbal, Santosh B Patil. Analgesic and anti-inflammatory investigation of 1,2,4- triazole derivatives in rats. // Journal of medical pharmaceutical and allied sciences. 2023. -12(3). -P.5850–5858.
12. Priya M, Sathya NV, Satyajit M, et al. Screening of cetirizine for analgesic activity in mice. // International Journal of Basic & Clinical Pharmacology. 2013. -2(2). -P.187-192. Doi: 10.5455/2319-2003.ijbcp20130313.
13. Samik Bindua , Somnath Mazumderb,1 , Uday Bandyopadhyay. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) and organ damage: A current perspective. // Biochemical Pharmacology. 2020. -180. -P.114
14. Sota Omoigui, MD. The Biochemical Origin of Pain: The origin of all Pain is Inflammation and the Inflammatory Response. PART 2 of 3 – Inflammatory Profile of Pain Syndromes. // Med Hypotheses. 2007. - 69(6): -P.1169–1178. doi:10.1016/j.mehy.2007.06.033.
15. Stefanova A.V. Preclinical studies of medicines. Kiev 2002. Part I, p. 91.