¹Мышкин В.А., ²Еникеев Д.А., ²Срубилин Д.В., ²Галимов Д.М., ³Сергеева С.А., ¹Мышкин И.В., ²Идрисова Л.Т.

1. ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», г. Уфа.

2.ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет», г.Уфа

3. Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ ВНУ-БВ, г. Старая Купавна, Московская область.

Антиоксидантные свойства производных пиримидина и их

комплексных соединений с биологически активными веществами.

Впервые высокая активность оксиметилурацила (5-гидрокси-6-метилурацила) в качестве ингибитора процессов свободнорадикального окисления была установлена проф. В.А. Мышкиным в 1982 году [2]. Последующие исследования показали, что ближайшие аналоги оксиметилурацила и их молекулярные комплексы с глицирризиновой кислотой и сукцинатом проявляют антитоксическую, антиоксидантную и мембрано-стабилизирующую активность. При химически индуцированных повреждениях указанные соединения оказывают благоприятное влияние на физико-химические свойства мембран гепатоцитов, эритроцитов, регулируют процессы перекисного окисления липидов.

В модельной системе инициированного окисления этилбензола было установлено, что высокой антирадикальной активностью – способностью ингибировать свободнорадикальное окисление посредством взаимодействия с перекисными радикалами RO₂˙ обладают метил-, тио-, аминопроизводные пиримидина, которые превосходят действие фенольного антиоксиданта ионола (тонарола) [3,4].

В настоящем разделе приводим результаты сравнительной оценки относительной антиоксидантной активности производных пиримидина, глицирризинат-, сукцинатпиримидиновых комплексов и референтного антиоксиданта ионола в окислительных системах различной сложности. Использованные в работе комплексные соединения были синтезированы под руководством академика РАН Г.А. Толстикова.

Антирадикальную активность препаратов изучали на хемилюминесцентной установке, состоящей из светонепроницаемой камеры, фотоумножителя ФЭУ-140, стабилизирующего источника питания ТВ-2, предварительного усилителя на базе ЛПУ-01, регистрирующего самописца КСП-4. Пробу помещали в термостатируемую, продуваемую воздухом кювету. Система состояла из смеси этилбензол: ледяная уксусная кислота в соотношении 3:2, в которой содержался активатор 9, 10-дибромантрацен (5*10^-4 М), инициатор – азодинзобутиронитрил (10^-2 М) и изучаемое соединение (ингибитор). Антирадикальную активность соединений оценивали по величине константы К₇ – скорости реакции между молекулами изучаемого соединения (ингибитора) и перекисными радикалами этилбензола. Кроме того, антирадикальную активность препаратов оценивали также по степени ингибирования реакции образования супероксидного анион-радикала (0₂^-˙) в системе феназинметасульфат – НАДФН.

Антиоксидантную активность соединений исследовали методом хемилюминесценции на хемилюминометре. Изучали влияние препаратов на сверхслабое свечение суспензии митохондрий печени крыс. Соединения вводили в инкубационную смесь в количестве 1 мг. Продукты ПОЛ определяли в гомогенате печени крыс и мышей по методикам, описанным И.А. Волчегорским [1]. Для оценки протекторного действия препаратов в системе мембран эритроцитов, поврежденных малатионом, использовали мембранный зонд АНС (1-анилинонафталин-8-сульфонат). Мембраны эритроцитов выделяли по Доджу.

Получены количественные характеристики антирадикальной и анти-оксидантной активности восьми производных пиримидина, шести глицирризинатпиримидиновых и трех сукцинатпиримидиновых комплексов, что позволило провести сравнительную оценку их относительной ингибирующей и защитной эффективности (таблица).

Установлено, что высокой антирадикальной активностью – способностью ингибировать свободнорадикальное окисление посредством взаимодействия с радикалами RO₂˙ обладают пиримидиновые производные: 5-окси-6-метилурацил (оксиметилурацил), 6-метил-2-тиоурацил, 2-тиоурацил, 5-аминоурацил, 6-амино-2-тиоурацил, 4-амино-2-тиоурацил, 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацил и 5-окси-4-метилизоцитозин (К₇ указанных соединений равна 10⁴ ÷ 10⁵ моль/л*с). Средней антирадикальной активностью обладает 5-окси-6-метилурацил литий (К₇=10³ моль/л*с), низкой активностью – 5-метилурацил и 5-окси-6-метилурацил натрий (К₇=10² моль/л*с). моль/л*с). 4-оксипиримидин, 2-амино-4,6-диоксипиримидин не активны (К₇=0).

Комплексные соединения 5-окси-6-метилурацила, 5-аминоурацила, 6-амино-2-тиоурацила, 4-амино-2-тиоурацила, 6-метил-2-тиоурацила с глицирризиновой кислотой в 2,3-3,4 раза активнее исходных фармакофоров (К₇ ~10⁵ моль/л*с).

В экспериментальной системе, генерирующей супероксидный анион-радикал, среди 9 исследованных препаратов наиболее активными соединениями оказались глицирризинатпиримидиновые комплексы 4-амино-2-тиоурацила, 5-аминоурацила, 5-окси-6-метилурацила, 6-метил-2-тиоурацила.

В системах спонтанного и инициированного ПОЛ наиболее высокая антиоксидантная активность обнаружена у литиевой соли 5-окси-6-метилурацила. Это соединение значительно ограничивает ПОЛ индуцированное тетрахлорметаном в гомогенате печени крыс. Активными ингибиторами ПОЛ в условиях его активации Fe²⁺-аскорбатом и НАДФН являются 5-окси-6-метилурацил, 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацил, 4-метилизоцитозин и 5-окси-4-метилизоци-тозин. 6-метилурацил в системе аскорбатзависимого ПОЛ обладает прооксидантной активностью.

Наиболее активными антиоксидантами среди комплексных соединений с глицирризиновой кислотой являются 5-окси-6-метилурацил и 5-аминоурацил, превосходящие по активности исходные фармакофоры в системе аскорбатзависимого ПОЛ.

Высокой антиоксидантной активностью обладают комплексные соединения сукцината с 3-этоксиэтил-6-метилурацилом, 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-5-гидрокси-6-метилурацилом, 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-6-метилурацилом.

Таблица. Антиоксидантные свойства производных пиримидина и их молекулярных комплексов с биологически активными веществами в различных окислительных системах [3,4,5]

Экспериментальная система	Исследованные соединения и их относительная ингибирующая или защитная эффективность
Инициированное изодиизобутиронитрилом окисление этилбензола	Глицирризинат (ГТ) 4-амино-2-тиоурацила ~ ГТ 6-амино-2-тиоурацила > ГТ 6-метил-2-тиоурацила > ГТ 5-аминоурацила ~ 5-аминоурацил > 4-амино-2-тиоурацил ~ 6-амино-2-тиоурацил > ГТ 5-окси-6-метилурацил > 5-гидрокси-6-метилурацил > ионол
Образование О2^-в системе «феназинметасульфат-НАДФН»	ГТ 4-амино-2-тиоурацила > ГТ 5-аминоурацила > ионол > ГТ 5-окси-6-метилурацила > ГТ 6-метил-2-тиоурацила > ГТ 6-амино-2-тиоурацила > ГК > 6-метилурацил > цистамин
CCl-индуцированное ПОЛ в гомогенате печени	Литиевая соль 5-гидрокси-6-метилурацила > 5-гидрокси-6-метилурацил > дибунол
Индуцированное Fе^2+-аскорбатом ПОЛ в гомогенате печени крыс	Иoнoл > литиевая соль 5-гидрокси-6-метилурацила > 5-окси-4-метилизоцитозин > 1,3,6-триметил-5-оксиметилурацил > 4-метилизоцитозин > 5-гидрокси-6-метилурацил > 6-метилурацил
НАДФН-индуцированное ПОЛ в гомогенате печени крыс	Ионол > 5-окси-4-метилизоцитозин ~ литиевая соль 5-гидрокси-6-метилурацила > 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацил > 5-гидрокси-6-метилурацил > 4-метилизоцитозин
Спонтанное ПОЛ (аутоокисление) в гомогенате печени крыс	Ионол > 5-окси-4-метилизоцитозин > 5-окси-6-метилурацил > 1,3,6-триметил-5-гидроксиурацил > литиевая соль 5-гидрокси-6-метилурацила > 4-метилизоцитозин
Индуцированное Fe^2+-аскорбатом ПОЛ в гомогенате печени мышей	Сукцинат З-этокси-6-метилурацила > сукцинат 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-5-гидрокси-6-метилурацила > 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-6-метилурацила
НАДФН-индуцированное ПОЛ в гомогенате печени мышей	Сукцинат З-этоксиэтил-6-метилурацила > 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-6-метилурацила ~ сукцинат 1,3-бис (2-гидроксиэтил)-5-гидрокси-6-метилурацила
Хемилюминесценция митохондрий печени крыс, индуцированная Fe^2+	ГТ 5-окси-6-метилурацила > ГТ 4-амино-2-тиоурацила > ГТ 6-амино-2-тиоурацила > ГТ 5-аминоурацила > ГТ 2-тиоурацила > 5-окси-6-метилурацил > 5-аминоурацил > ГТ ионола
Протекторное действие в отношении мембран эритроцитов, поврежденных малатионом	Оксиметилурацил ~ бемитил ~ тиетазол > тонарол > атропин
Окисление НbO2 нитритом натрия	Цистамин > глицирризинат 5-аминоурацила > 5-аминоурацил > 5-окси-6-метилурацил ~ ГТ 5-окси-6-метилурацила > 6-метилурацил > 6-метил-2-тиоурацил > ГТ 6-метил-2-тиоурацила > ГТ 2-тиоурацила ~ ГК> 2-тиоурацил > ионол

Методом хемилюминесценции в суспензии митохондрий исследована антиоксидантная активность 13 производных пиримидина и глицирризинатпиримидиновых комплексов. Такие комплексы 5-окси-6-метилурацила, 5-аминоурацила, 6-амино-2-тиоурацила, 4-амино-2-тиоурацила, 6-метил-2-тиоурацила, 2-тиоурацила в 1,7-3,5 раза более активны, чем исходные фармакоформы.

Производные пиримидина, а также глицирризинат- и сукцинатпиримидиновые комплексы являются «ловушками радикалов» в липидной и водной фазах мембран, ингибируют процессы ПОЛ как на стадии инициации, взаимодействуя с супероксидным анион-радикалом, так и на стадии продолжения цепи свободнорадикального окисления, взаимодействуя с перекисными радикалами типа RO₂˙. Более активны метилпроизводные, содержащие оксигруппу в положении С₅, а также тиопроизводные, содержащие аминогруппу в положениях С₄-, С₅- и С₆-пиримидинового кольца. Глицирризинатпиримидиновые комплексы активнее соответствующих пиримидинов более чем в 3 раза.

Важным механизмом протекторного эффекта пиримидинов (оксиметилурацила), как показывают эксперименты с мембранами эритроцитов, является благоприятное действие антиоксидантов на звено ПОЛ – изменение микровязкости, проницаемости и заряда мембран поврежденных малатионом.

Таким образом, среди изученных производных пиримидина, их комплексных соединений с глицирризиновой кислотой и сукцинатом обнаружены препараты с высокой антиоксидантной активностью. Проведенные исследования дают важную информацию для отбора эффективных корректоров ПОЛ in vivo и обсуждения механизмов их действия. Проведенная сравнительная оценка относительной ингибирующей активности и протекторного действия исследованных соединений с синтетическим антиоксидантом ионолом (дибунолом, тонаролом), а также с бемитилом и атропином, на наш взгляд, позволит выявить условия реализации антиоксидантных свойств производных пиримидина и их молекулярных комплексов с глицирризиновой кислотой и сукцинатом, определить или уточнить перспективы их доклинического и клинического изучения, в том числе химические индуцированных видах патологии печени и почек, обусловленных нарушением активности ПОЛ.

Литература

1. Волчегорский И.А., Долгушин И.И., Колесников О.А. и др. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма. – Челябинск, 2000. – 167с.

2. Каменев А.Л., Самойлов М.О., Семенов Д.Г., Софронов Г.А. Влияние оксиметацила на микроциркуляцию и импульсную активность нейронов в коре большого мозга кошки при остром отравлении фосфаколом // Бюлл. Эксперим. биол. и медицины. №8. – 1991. – с. 115-117

3. Мышкин В.А., Бакиров А.Б. Оксиметилурацил. Очерки экспериментальной фармакологии. – Уфа, 2001. – 218 с.

4. Мышкин В.А., Еникеев Д.А. Антиоксидантная коррекция отравлений. Уфа, 2009. – 404 с.