АНТИКОАГУЛЯНТНАЯ АКТИВНОСТЬ ВНОВЬ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ КУМАРИНА: "PASS ONLINE WEB RESOURCE" И ЭКСПЕРИМЕНТ

АНТИКОАГУЛЯНТНАЯ АКТИВНОСТЬ
ВНОВЬ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ КУМАРИНА:
"PASS ONLINE WEB RESOURCE" И ЭКСПЕРИМЕНТ
О.В. Кофтин, О.В. Федотова1, В.Б.Бородулин2
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
1
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
2
Саратовский государственный медицинский университет
E-mail: [email protected]
Производные 4-гидроксихромен-2-она (4-гидроксикумарина) проявляют разноплановую биологическую активность, интересны в первую очередь как объекты поиска соединений, обладающих антикоагулянтной активностью. Ряд препаратов такого типа нашел применение в медицинской
практике для лечения и профилактики тромбоэмболических заболеваний
[1]. К производным 4-гидрокси-2Н-хромен-2-она, широко известным как
антикоагулянты непрямого действия, относится и варфарин:
O
OH
O
R
O
X
Х=Н, R=CH3 (варфарин)
Название "варфарин" (англ. warfarin) происходит от аббревиатуры
WARF (англ. Wisconsin Alumni Research Foundation) + окончание -arin,
указывающее на связь с кумарином. Варфарин был зарегистрирован в 1948
г., первоначально как яд для грызунов [2]. Точный механизм действия
оставался неизвестным, пока в 1978 г. не было продемонстрировано, что
варфарин ингибирует фермент эпоксид-редуктазу и, следовательно, нарушает метаболизм витамина K [3].
В основе современной схемы механизма активации свертывания
крови лежит каскад последовательных реакций. Основной группой пероральных препаратов, влияющих на каскад гемокоагуляции, являются антагонисты витамина К. Варфарин относится к антагонистам витамина К,
называемым также непрямыми антикоагулянтами, механизм действия которых связан со снижением образования в печени четырех витамин Кзависимых факторов свертывания, что приводит к снижению образования
ключевого фермента свертывания - тромбина. В настоящее время доказана
эффективность варфарина для профилактики тромбоэмболических осложнений у больных мерцательной аритмией, после протезирования клапанов
сердца, в лечении и профилактике венозных тромбозов, а также при вторичной профилактике сердечно-сосудистых эпизодов у больных, перенесших острый коронарный синдром [4].
Варфарин тормозит активацию в печени зависимых от витамина К
факторов коагуляции, которые включают факторы II (протромбин), VII, IX
и X и антикоагулянтные протеины C, S и Z. Наступление антикоагулянтного действия варфарина зависит от скорости исчезновения из крови активных форм факторов коагуляции, синтез которых прекращается после
приема препаратов. Исследование биохимических показателей сыворотки
крови служит методом визуализации указанной биологической активности
варфарина и других антикоагулянтов.
На кафедре органической и биоорганической химии СГУ синтезированы производные кумарина и доказано их строение. В настоящей работе
изучали биологическую активность соединений: 7-фенил-7,14-дигидро-6Hхромено-[4',3':4,5]пиримидо[1,2-a]бензимидазол-6-он (39); 7-фенил-7,8дигидро-6H-хромено-[3',4':5,6]пиримидо[1,2-a]бензимидазол-6-он (40); 7фенил -7,12-дигидро-6H-хромено[4,3-d] пиразоло [1,5-a] пиримидин -6-он
(43); 4-гидрокси-3-(3-оксо-1,3-дифенилпропил)хромен-2-он (45); 4гидрокси-3-(2-диметиламинометил-3-оксо-1,3-дифенилпропил)хромен-2он (48); 4-гидрокси-3-(2-пиперидометил-3-оксо-1,3-дифенилпропил)хромен-2-он (51) наряду с препаратом сравнения (варфарин).
Предварительно осуществляли вероятностную оценку биологической активности изучаемых соединений с использованием системы PASS
(Prediction of Activity Spectra for Substances), доступной по адресу [5]. Показали, что вероятностная активность (Ра) в отношении витамин Кэпоксидредуктазы ("Vitamin-K-epoxide reductase inhibitor") для синтезированных соединений различна и составляет (%): 43 – 0; 39 и 40 – 16; 48 и 51
– 29; 45 – 70. Предсказательную силу полученных таким образом оценочных результатов проверяли в условиях эксперимента, применяя унифицированные методы исследований биохимических показателей сыворотки
крови.
В клинико-лабораторных исследованиях анализировали сыворотку
крови белых беспородных мышей-самцов. Использовали прибор
«HOSPITEX Screen Master Plus» (Швейцария) – полуавтоматический биохимический анализатор, включающий фотометр, микропроцессор, в котором запрограммирован алгоритм проведения 60 биохимических тестов,
инкубатор, обеспечивающий температуру +37°С. Все определения биохимических параметров проводили с использованием готовых наборов реактивов фирмы «Диакон ДС». В сыворотке крови опытных животных определяли активность аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансферазы (АлАТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), γ-глутамил-трансферазы
(ГГТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), креатинфосфаткиназы (КФК), амилазы, концентрацию глюкозы, лактата, холестерина, общего белка,
альбумина, креатинина. мочевины, билирубина. Отсутствие выраженных
изменений концентраций основных метаболитов белкового, углеводного,
азотистого, жирового, пигментного обменов, а также активности индикаторных ферментов по сравнению с контролем и варфарином у соединения
45 свидетельствует о малой токсичности этого вещества. В целом получи-
ли следующий ряд синтезированных соединений в порядке увеличения гепатотоксичности: варфарин = соединение 45 < соединение 39 < соединение 48 = соединение 51 = соединение 40 < соединение 43.
Исследование параметров гемостаза проводили на четырехканальном оптическим коагулометре CORMAY KG 4 (Польша) с использованием
стандартных наборов реактивов производства НПО «Ренам» и Siemens
Healthcare Diagnostics Products GmbH. В плазме крови определяли время
фибринолиза, активированное частичное тромбопластиновое время
(АЧТВ), рассчитывали протромбиновый индекс (ПТИ) и международное
нормализованное отношение (МНО), определяли содержание фибриногена
и уровень растворимых фибринмономерных комплексов (РФМК). Судя по
показателям гемостаза, для соединения 45 обнаружено слабо выраженное
усиление свертываемости крови, для соединений 48, 43 и 39 – более выраженное прокоагулянтное действие, для соединений 48 и 39 – ингибирование процесса фибринолиза, что дополнительно усиливает эффект гиперкоагуляции. Следовательно, в определенной степени можно полагать, что
изученная группа соединений, содержащих 2Н-хромен-2-оновый фрагмент, в первоначальный период времени (около 6 суток) ведет себя подобно варфарину. В перспективе планируется изучение длительного воздействия варьируемых доз данных соединений на экспериментальных животных, что позволит полно оценить их влияние на систему гемостаза.
Библиографический список
1. Маршалкин В.Н., Смирнова Т.В., Ющенко К.В. Синтез и свойства 3-[α-(1,3индандион-2-ил)-R-бензил]-4-оксикумаринов и их тиоаналогов. // ЖОргХ.
1985.Т.21. № 11. С. 2427-2433.
2. Link K.P. The discovery of dicumarol and its sequels // Circulation. 1959. V. 19. № 1. P.
97-107.
3. Whitlon D.S., Sadowski J.A., Suttie J.W. Mechanism of coumarin action: significance of
vitamin K epoxide reductase inhibition // Biochemistry. 1978. V. 17. № 8. P. 1371-1377.
4. Преображенский Д.В., Батыралиев Т.А., Вышинская И.Д. Варфарин - основа современной антикоагулянтной терапии в клинике внутренних болезней // Русский медицинский журнал. 2009. Т. 17. № 18. С. 1118-1120.
5. http://www.pharmaexpert.ru/passonline/ Prediction of Activity Spectra for Substances.
Обращение к ресурсу 25.03.2014.
Докладчик выражает признательность науч. рук. д.б.н. О.М. Цивилевой
(ИБФРМ РАН) за организационное содействие.
Сведения об авторах
Кофтин Олег Владимирович – аспирант ИБФРМ РАН, дата рождения:
08.02.1982, [email protected], +7(8452)970444
Федотова Ольга Васильевна – д.х.н., профессор
Бородулин Владимир Борисович – д.м.н., профессор
Вид доклада: устный