Изобретение относится к супрамолекулярным ансамблям динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами и может быть использовано в медицинской практике для создания нового поколения лекарственных препаратов для терапии хронической обструктивной болезни легких в качестве противовоспалительных агентов, модифицирующих течение заболевания.
В последние годы с целью создания лекарственных препаратов нового поколения, применяемых в терапии инфекционных заболеваний, ведется интенсивный поиск противовоспалительных средств с улучшенным спектром активности и уменьшенными побочными эффектами по сравнению с уже используемыми клиническими препаратами. Это возможно только при условии создания и развития принципиально новых стратегий, направленных на активный поиск эффективных иммунотропных агентов, действующих через различные клеточные факторы и изменяющих внутриклеточные сигнальные пути. В организме человека вторичные мессенджеры - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ), являются такими внутриклеточными сигнальными молекулами [F. Murad, Engl. J. Med., 2006, 355, 2003-2011.], изменение уровня которых вызывает различные клеточные эффекты в ряду патологий центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, воспалительных процессов, процессов, влияющих на клеточный цикл, пролиферацию и др. Единственными известными отрицательными регуляторами циклических нуклеотидов являются семейства ферментов, называемых фосфодиэстеразами (ФДЭ), которые гидролизуют циклические нуклеотиды в аденозинмонофосфат (АМФ) или гуанозинмонофосфат (ГМФ).
Циклические нуклеотидные фосфодиэстеразы представляют собой важный класс ферментов, состоящий из 11 родственных семейств изоэнзимов [Т. Keravis, С. Lugnier, British J. of Pharmacology, 2012, 165, 1288-1305.]. ФДЭ играют основную роль в контроле сигнала на различных уровнях фосфорилирования и взаимодействия белок/белок, что определяет их важную роль в иммунных реакциях и в контроле воспалительных процессов. Ингибирование ФДЭ дает возможность существенно усилить воздействие гормонов и других биологически активных веществ на клетки и ткани организма. Поскольку ФДЭ участвуют в значительном количестве физиологических процессов, воздействие на этот фермент позволяет контролировать множество физиологических и патологических процессов. К ингибиторам ФДЭ относятся препараты, обладающие разными терапевтическими эффектами. Так, например, теофиллин является бронхолитиком, папаверин и дротаверин относятся к группе спазмолитиков, милринон используется при острой сердечной недостаточности, силденафил и тадалафил - основные средства в терапии эректильной дисфункции, а рофлумиласт обладает выраженной противовоспалительной активностью [В.В. Архипов, Клиническая фармакология ингибиторов фосфодиэстеразы // Практическая пульмонология, 2014, №3, стр. 35-41]. Несмотря на различия терапевтических эффектов, все перечисленные препараты обладают сходным механизмом действия, который сводится к ингибированию активности различных типов ФДЭ. Следует отметить, что наиболее перспективными с точки зрения действия на воспалительные процессы являются ингибиторы фосфодиэстераз PDE1, PDE4 и PDE7 [J. A. Beavo, D. Н. Reifsnyder, Trends Pharmacol Set, 1990, 11 (4) 150-155.; K. Tasken, Е.М. Aandahl, Physiol. Rev., 2004, 84, 137-167.; S. Caron, E. Vazquez, Org. Proc. Res. Dev., 2001, 5 (6) 587-592.;R. U. Kadam, D. Garg, A. Chavan, N. Roy, J. Chem. Inf. Model., 2007, 47 (3) 1188-1195.; Y-S. Li, H. Tian, D-S. Zhao, D-K. Ни, X-Y. Liu, H-W. Jin, G-P. Song, Z-N. Cui, Bioorg. & Med. Chemistry Letters, 2016, 26 (15) 3632-3635.; J. Le Roux, C. Leriche, P. Chamiot-Clerc, J. Feutrill, F. Halley, D. Papin, N. Derimay, C. Mugler, C. Grepin, L. Schio, Bioorg. Med Chem. Lett, 2016, 26 (2) 454-459.; L. Huang, W. J. Shan, Q. Zhou, J. X. Xie, K. F. Lai, X. S. Li, Bioorg. Med. Chem., Lett., 2014, 24, 249-253.; S. Boland, J. Alen, A. Bourin, K. Castermans, N. Boumans, L. Panitti, J. Vanormelingen, D. Leysen, O. Defert, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2014, 24 (18) 4594-4597.;R. Gewald, С Grunwald, U. Egerland, Bioorg. Med. Chem. Lett, 2013, 23 (15) 4308-4314.; D. R. Gorja, K. Shiva Kumar, A. Kandale, C. L. T. Meda, K V. L. Parsa, K. Mukkanti, M. Pal, Bioorg. Med. Chem. Lett, 2012, 22 (7) 2480-2487.;F. J. J. Bihel, H. Justiniano, M. Schmitt, M. Hellal, M. A. Ibrahim, С Lugnier, J. J. Bourguignon, Bioorg. Med. Chem. Lett, 2011, 21 (21) 6567-6572.; R. Djukanovic, W. R. Roche, J. W. Wilson, С R. Beasley, O. P. Twentyman, R. H. Howarth, S. T. Holgate, Am. Rev. Respir. Dis., 1990, 142 (2) 434-457.; S.S. Laddha, S.P. Bhatnagar, Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 6796-6802.]. Так в качестве сильных неконкурентных ингибиторов PDE1 в предклинических исследованиях широко используют 1,3,4-оксадиазол-2 (3Н)-тионы и 1,3,4-тиадиазол-2 (3Н)-тионы и 1,2,4-триазолы [K. М. Khan, N. Fatima, М. Rasheed, S. Jalil, N. Ambreen, S. Perveen, M. I. Choudhary, Bioorg. Med. Chem., 2009, 17 (22) 7816-7822.; K.M. Khan, S. Siddiqui, M. Saleem, M. Taha, S.M. Sead, S. Perveen, M.I. Choudhary, Bioorg. & Med. Chem., 2014, 22 (22) 6509- 6514.; О. Bekircan, Н. Bektas, Molecules, 2006, 11 (6) 469-477.; A.K Gruta, K.P. Bhargava, Die Pharmazie, 1978, 33 (7) 430-434.; B. Modzelewska-Banachiewicz, J. Kalabun, Die Pharmazie, 1999, 54 (7) 503-505.].
Известно также, что уровень циклических нуклеотидов в клетке контролируется другой сигнальной молекулой - оксидом азота (NO), через активацию фермента гуанилатциклазы [М Russwurm, D. Koesling, The EMBO Journal, 2004, 23, 4443-4450.; I.L. Megson, M.R. Miller, Handb. Exp. Pharmacol, 2009, 191, 247-276.], и его можно регулировать с помощью введения экзогенных доноров NO - нитро- и нитрозосодержащих соединений. К числу перспективных экзогенных доноров NO относятся миметики нитрозильных ферредоксинов, а именно, нитрозильные комплексы железа, содержащие фрагмент {(R)2Fe(NO)2)} с R- функциональным тиолилами [A.F. Vanin, in Bioorganometallic Chemistry, ed. By Gerard Jaouen, Michele Salmain, 2014, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, pp. 203-238.; T. -T. Lu, Y. -M. Wang, C. -H. Hung, C. -H. Hung, S. -J. Chiou, and W. -F. Liaw, Inorg. Chem., 2018, 57, 12425-12443.; H. Hsiao, C.Chung, J. H. Santos, О. B. Villaflores, T.-T. Lu, Dalton Trans., 2019, 48, 9431-9453.]. Полученные ранее данные показывают, что нитрозильные комплексы железа с производными 1,2,4-триазолтиола обладают PDE ингибирующей активностью [L. V. Tat'yanenko, О. V. Dobrokhotova, A. I. Kotel'nikov, N. А. Sanina, G. I. Kozub, Т. A. Kondrat'eva, S. М. Aldoshin, Pharm. Chem. Journal, 2013, 47 (9) 455-458.; N.A. Sanina, Yu.A. Isaeva, A.N. Utenyshev, P.V. Dorovatovskii, N.S. Ovanesyan, N. S. Emel'yanova, O.V. Pokidova, L.V. Tat'yanenko, I.V. Sulimenkov, A.I. Kotel'nikov, S.M. Aldoshin, Inorganica Chimica Acta, 2021, 527, 120559.], подтверждая возможность целевого воздействия на терапевтические мишени одновременно по двум механизмам - как специфического ингибитора PDE и как донора NO. В этой связи создание оригинальных соединений, обладающих одновременно NO-донорной способностью и содержащих в своей структуре, триазол-тиолилы, как эффективные ингибиторы ФДЭ, представляет практический интерес.
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала ингибиторов ФДЭ и создание новых препаратов на основе комплементарных человеческому организму нитрозильных комплексов железа, в частности, супрамолекулярным ансамблям динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы.
Поставленная задача решается предлагаемым изобретением, в котором в одном аспекте изобретение относится к новым супрамолекулярным ансамблям динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы. Предпочтительно R представляет собой 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиол.
В другом аспекте изобретение относится к способу получения супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, замещением тиосульфатных лигандов на (пиридил)-триазолтиолы в восстановленной тиосульфатом натрия в водно-щелочном растворе соли Na2[Fe2(S2O3)2(NO)4]⋅4H2O. Этот способ позволяет впервые получить заявляемые комплексы в кристаллической форме.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к донору монооксида азота, представляющему собой супрамолекулярный ансамбль динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, охарактеризованный выше.
В следующем аспекте изобретение относится к ингибитору фосфодиэстеразы, представляющему собой супрамолекулярный ансамбль динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, охарактеризованный выше.
В следующем аспекте настоящее изобретение касается применения супрамолекулярного ансамбля динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, охарактеризованного выше в качестве противовоспалительного лекарственного средства.
Описание фигур:
на фиг. 1 представлена молекулярная структура комплекса 1,
на фиг. 2 представлен фрагмент кристаллической структуры 1,
на фиг. 3 показаны зависимости количества NO, генерируемого комплексом 1 (0,4⋅10-5 M) в 1% водном растворе диметилсульфоксида при рН 7.0 и Т=25°С в анаэробных (1) и аэробных (2) условиях, от времени.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Новые супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа и имеют формулу {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы, такие как (пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-тиолилы и др.
Предпочтительно R представляет собой 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиол.
В уровне техники отсутствуют сведения о заявляемых соединениях и способе их получения.
Способ получения супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R имеет вышеуказанные значения, заключается в том, что водный раствор смеси тиосульфата натрия и соли Na2[Fe2(S2O3)2(NO)4]⋅4H2O обрабатывают соответствующим раствором (пиридил)триазол-тиола, и процесс ведут в щелочной среде с последующим выделением целевого продукта известными приемами.
Предпочтительно, процесс осуществляют при комнатной температуре, преимущественно при 18-25°С.
Предпочтительно, процесс ведут в бескислородной атмосфере.
В качестве (пиридил)триазол-тиола предпочтительно используют 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиол.
Авторы изобретения установили, что супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы настоящего изобретения являются эффективными донорами NO, генерируя монооксид азота самопроизвольно при разложении в протонных средах (таких как вода, кровь и ее компоненты, физиологические растворы и т.п.), в отсутствие хемо-, фото- или ферментативной активации. Поэтому настоящее изобретение в дополнительном аспекте относится к донорам монооксида азота, представляющим собой супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4 с лигандами, представленными выше.
Авторы изобретения установили также, что биядерные нитрозильные комплексы железа с лигандами природного происхождения настоящего изобретения обладают ингибирующей активностью в отношении фермента фосфодиэстеразы 1.
Поэтому настоящее изобретение в дополнительном аспекте относится к ингибиторам ФДЭ 1, представляющим собой супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4 с лигандами, представленные выше.
Настоящее изобретение далее направлено на применение супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, a R имеет вышеуказанные значения, в качестве ингибиторов ФДЭ1. В частности, соединения настоящего изобретения могут быть использованы для лечения хронической обструктивной болезни легких в качестве противовоспалительных агентов, модифицирующих течение заболевания.
Следующий пример приводится только как дополнительная иллюстрация изобретения и его не следует рассматривать в качестве ограничения изобретения.
Пример 1
Синтез 1
Супрамолекулярный ансамбль динитрозильных комплексов железа формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=4, R представляет собой 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиолил, (C56H78Fe6N40O27S8) (1) получен реакцией растворенной в воде соли с тиосульфатом натрия с водно-щелочным раствором 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиола. Дистиллированная вода, используемая в синтезе, требует предварительной подготовки для удаления растворенного в ней кислорода. Для этого через склянку с дистиллированной водой пропускают ток инертного газа (аргона либо азота) в течение 30 минут. 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиол в количестве 0,71 г растворяли в 25 мл водного раствора 0,16 г NaOH при нагревании 40°С и фильтровали. Сухую смесь 1,49 г Na2S2O3⋅5H2O и 1,72 г Na2[Fe2(S2O3)2(NO)4]⋅4H2O растворяли в 25 мл воды при Т=40°С и фильтровали в инертной атмосфере. Фильтрат продували в течение 1-2 минут током инертного газа. К фильтрату щелочного раствора 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиола под током аргона быстро приливали фильтрат смеси тиосульфата натрия и нитрозильного комплекса железа. При этом через раствор пропускали инертный газ и поддерживали постоянную температуру 40°С. Реакционный раствор перемешивали в течение 30 минут и хранили в закрытой колбе один день при +11°С. Образовавшиеся красно-коричневые кристаллы комплекса 1 фильтровали и сушили в атмосфере аргона. Выход комплекса 1 составил 83%.
Анализ С, Н, N. S. О элементов в комплексе 1 выполнен на CHNS/O элементном анализаторе "Vario El cube". Анализ на железо проводили методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии в пламени ацетилен-воздух с использованием дейтериевого корректора фона на атомно-абсорбционном спектрофотометре «AAS-3», производства фирмы Carl Ceiss Jena (Германия). В работе использовали лампу с полым катодом. Определение железа проводили на резонансной линии λ=248,3 нм. Fe определяли на атомно-абсорбционный спектрометре "AAS-3". Найдено, %: С 28.78, Н 3.39, N 23.97, О 18.48, S 11.00, Fe 14.38. Вычислено, %: С 28.80, Н 3.37, N 24.00, О 18.50, S 10.98, Fe 14.35.
ИК-спектр снят на приборе Perkin-Elmer Spectrum 100Х при комнатной температуре в режиме НПВО, (см-1): 3918, 3841, 3769, 3692, 3537, 3464, 3449, 3422, 3393, 3281, 3207, 3078, 2876, 2614, 1869, 1767, 1722, 1694, 1639, 1613, 1590, 1590, 1569, 1523, 1613, 1501, 1454, 1424, 1390, 1329, 1309, 1258, 1232, 1200, 1158, 1089, 1061, 1011, 975, 908, 873, 837, 796, 747, 736, 726, 714, 709, 688 vNO=1767 cm-1, 1722 cm-1, 1694 cm-1.
Рентгеноструктурное исследование 1 при температуре 100K проведено на монокристаллах на дифрактометре “Belok” beamline Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (Москва, Россия) с использованием детектора Rayonix SX165 при λ=0.80246 Å. Кристаллографические данные и основные параметры уточнения представлены в таблице 1.
Молекулярное строение 1 представлено на фигуре 1. Соединение 1, по данным PCA, имеет трехядерную структуру с центральным атомом железа Fe(2) расположенным в частной позиции (1/2, у, 3/4), с заселенностью позиции 1/2. Координационный узел Fe(2) имеет искаженное октаэдрическое строение. Координационная сфера атома Fe(2) образована четырьмя атомами кислорода О(3), O(4), O(3А)#1, O(4А)#1 {#1: -x+1,y,-z+3/2) молекул воды и двумя атомами азота N(10), N(10A)#1 пиридиновых колец лигандов. Пиридиновые циклы образуют между собой угол 40.9°. В экваториальной плоскости центрального координационного узла Fe(2) расположены четыре молекулы воды O(3)Н2, O(4)Н2 и O(3А)Н2, O(4А)Н2 с межатомными расстояниями Fe(2)-O(3)=2.137(3) и Fe(2)-O(4)=2.159(3)Å, соответственно. Расстояние Fe(2)-N(10)=2.179(4) Å. Атом Fe(2) связан мостиком через пиридиновый и триазольный циклы с двумя моноядерными фрагментами Fe(1) и Fe(1A)#1. Атомы Fe(1) и Fe(1A)#1 имеют слабо искаженную тетраэдрическую координацию. Распределение длин связей и величин валентных углов в Fe(1) координационном узле: Fe(1)-N(1)=1.668(4), Fe(1)-N(2)=1.673(4), Fe(1)-S(1)=2.3248(14), Fe(1)-S(2)=2.2859(18) Å; N(1)Fe(1)N(2)=116.9(2), N(1)Fe(1)S(1)=112.62(14), N(2)Fe(1)S(1)=100.79(15), N(1)Fe(1)S(2)=105.91(14), N(2)Fe(1)S(2)=108.89(14), S(1)Fe(1)S(2)=111.84(6)°. Пиридиновые фрагменты N(6)C(3)C(4)C(5)C(6)C(7) и N(10)C(10)C(11)C(12)C(13)C(14) развернуты относительно триазольных циклов на углы, равные 8.0(3) и 10.9(3)° соответственно. В исследованном соединении, разница в длинах связей Fe-S составляет 0.0389 Å. Длины связей S(1)-C1l) и S(2)-C(8) лиганда составляют 1,732(4)Å и 1,726(9)Å. 
Symmetry transformations used to generate equivalent atoms:
#1 -x+l,y,-z+3/2
Триазольный атом водорода H(3N) образует сильную внутримолекулярную водородную связь типа N-H…N с параметрами: N(9)…H(3N)=1.99(4), N(3)…N(9)=2.884(5) Å, N(3)H(3N)N(5)=167.3(7)°. Очевидно, образование этой водородной связи приводит к разнице длин связей C-N в триазольных циклах: N(3)-C(1)=1.345(5), N(5)-С(2)=1.375(5) и соответственно N(7)-C(8)=1.337(5), N(9)-C(9)=1.359(5)Å. Остальные длины связей в обоих циклах незначительно отличаются и приведены в таблице 2. Длины связей NO групп в 1 практически не различаются между собой: O(1)-N(1)=1.184(5) и O(2)-N(2)=1.182(5)Å. Атомы кислорода O(1) и O(2) NO групп участвуют в ближайших межмолекулярных контактах: O(1)…O(5)* {1/2-х, 1/2-у, -z+1}, O(1)…N(3)*, O(1)…N(4)* {х, -1+у, z}, которые составляют 3.304, 3.312(6), 3.097(6) Å, соответственно и O(2)…O(6)*, O(2)…O(7)* {х-1/2, у-1/2, z}, O(2)…O(7)* {1/2-х, 1/2-у, -z+1}, O(2)…N(8)* {1/2-х, -1/2+у, 3/2-z} 3.279(5), 3.252(5), 2.989(5), 2.998(9) Å, соответственно. На фигуре 2 представлен фрагмент кристаллической структуры 1. В кристалле молекулы комплекса 1 образуют стопки вдоль кристаллографического направления b (b=7.5037(15)Å) (фиг. 2). Стопки в 1 образованы таким образом, что пиридиновые, триазольные фрагменты, NO группы и атомы железа Fe(1) локализуются друг над другом с кратчайшим расстоянием между атомами железа 6.360(7) Å. Центральный атом железа Fe(2) расположен в каналах между стопками и связывает моноядерные фрагменты через атомы азота пиридиновых циклов лигандов. Кратчайшее расстояние между атомами железа Fe(2) составляет 7.504(7) Å. Молекулы воды координационной сферы атома Fe(2) и разупорядоченные сольватные молекулы участвуют в образовании межмолекулярных водородных связей с параметрами, представленными в таблице 3. 
Symmetry transformations used to generate equivalent atoms:
#1 -x+1,y,-z+3/2 #2 x+1/2,-y+3/2,z+1/2 #3 -x+1/2,-y+1/2,-z+1
#4 -x+1/2,y-1/2,-z+3/2 #5 -x+1/2,-y+3/2,-z+1
#6 x+1/2,y+1/2,z #7 x,y-1,z #8 -x+1,-y+1,-z+1
Исследование NO-донорной активности комплекса 1
Для определения NO, генерируемого комплексом в 1% водном растворе диметилсульфоксида использовали сенсорный электрод "amiNO-700" системы "inNO Nitric Oxide Measuring System" (Innovative Insruments, Inc., Tampa, FL, USA). Концентрацию NO фиксировали в течение ~500 секунд (с шагом 0,2 сек). Для калибровки электрохимического сенсора использовали стандартный водный раствор NaNO2 (100 мкмоль), который добавляли в смесь 0,12М KI и 2 мл 1М H2SO4 в 18 мл воды. Все эксперименты проводили в аэробных растворах при температуре 25°С. рН растворов измеряли с помощью мембранного рН-метра "HI 8314" (HANNA instruments, Germany).
Установлено, что комплекс 1 генерируют NO в водных растворах самопроизвольно, т.е. в отсутствие хемо-, фото- или ферментативной активации (фиг. 3). В течение первых 200 секунд комплекс 1 в анаэробных условиях генерируют максимальное количество NO (28 нМ). Кинетическая кривая для 1 имеет колокол-образную зависимость (фиг. 3 (1)) и к 500 секунде эксперимента количество NO уменьшается до 18 нМ. В аэробных условиях для 1 максимум генерации NO составляет 12 нМ к 300 секунде эксперимента, и далее кинетическая кривая выходит на "плато".
Исследование влияния комплекса 1 на ферментативную активность ФДЭ цГМФ
В работе были использованы цГМФ, нуклеотидаза (в виде яда кобры), АТФ (Sigma-Aldrich, США), DMSO, трихлоруксусная кислота (ТХУ), молибдат аммония (Реахим, Россия) после соответствующей дополнительной очистки, Трис-HCI буфер (Serva, Германия). Фермент PDE выделяли из коры головного мозга крыс линии Wistar [R. Е Libinzon, Т. G. Shchekoldina, О. Е. Batolkina, А. М. Iagniatinskaia, Voprosy meditsinskoi khimii, 1977, 23, 4, 526-530.]. Ткань головного мозга гомогенизировали в гомогенизаторе Поттера в 10-кратном по весу количестве охлажденного 0,2 М Трис-HCI буфера, рН 7,55. Гомогенат центрифугировали в течение 1 ч при 40000g. Супернатант, содержащий ФДЭ цГМФ, замораживали в жидком азоте.
При определении активности ФДЭ к 1 мл 0,2 М Трис-буфера (рН 7,6) добавляли аликвоту раствора PDE, содержащего 0,1 мг белка. Комплекс 1 добавляли в виде раствора в диметилсульфоксиде в объеме 0,2 мл, конечная концентрация составляла 0,1 мМ, 0,01 мМ или 0,001 мМ. Общий объем пробы - 2,0 мл. Через 15 мин преинкубации при комнатной температуре в пробу добавляли 0,1 мМ цГМФ. Пробы выдерживали в течение 20 мин при 30°С, после чего их помещали на 3 мин в кипящую водяную баню. Затем в охлажденные до комнатной температуры пробы добавляли 50 мкг нуклеотидазы (в виде яда кобры) и выдерживали их при 30°С в течение 10 мин. Реакцию останавливали добавлением в каждую пробу по 0,2 мл 55% ТХУ. Реакционную смесь центрифугировали при 10000g в течение 5 мин. При определении активности ФДЭ содержание неорганического фосфата, накапливающегося в процессе ферментативной реакции, определяли спектроскопически по реакции с молибдатом аммония при λ=735 нм на спектрофотометре Specord М-40. Относительную активность фермента рассчитывали по формуле:
I=100(А0-А)/А0 (2)
где I - относительная активность;
А0 - удельное содержание неорганического фосфата в контрольной пробе (без НКЖ);
А - удельное содержание неорганического фосфата в опытной пробе (в присутствии 1).
Влияние комплекса 1 и его лиганда 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиола на активность изоформ PDE1 определяли колориметрическим методом с использованием коммерческого набора (Abeam; ab139460), который включает двойную ферментную систему и Green Assay Reagent для определения концентрации образующихся фосфатов.
Активность ФДЭ цГМФ определяли по количеству образующегося в процессе ферментативной реакции ГМФ, которое, в свою очередь, равно количеству неорганического фосфата, образовавшегося из ГМФ при добавлении нуклеотидазы [R. Е Libinzon, Т. G. Shchekoldina, О. Е. Batolkina, А. М. Iagniatinskaia, Voprosy meditsinskoi khimii, 1977, 23 (4), 526-530.] (схема 2):
Согласно полученным данным (таблица 4), в диапазоне концентраций от 0,1 до 0,001 мМ комплекс 1 тормозит активность фермента в концентрации 0,1 мМ более, чем на 70%. Эффективность лиганда при данной концентрации немного ниже и составляет 18,6%. Игибирующая активность комплекса 1 превосходит активность классического ингибитора ФДЭ цГМФ - препарата теофиллина, который по данным работы [L.V. Tatyanenko, G.N. Bogdanov, O.V. Dobrokhotova, M.A. Fadeev, B.S. Fedorov, Biochem. (Moscow) Supplement Series B: Biomed. Chem., 2007, 1 (3) 258-261.] тормозит активность фермента в концентрациях 10-4 М, 10-5 М, 10-6 М на 63.0±8.0%, 45.0±5.0%, 30.0±3.0%, соответственно.
* Данные представлены в виде среднего значения и среднего квадратического отклонения по результатам как минимум трех повторностей.
По данным [R.S. Duman, E.J. Nestler, Cyclic nucleotide phosphodiesterases. In Basic Neurochemistry: Molecular, Cellular and Medical Aspects / ed. G.J. Siegel, B. W. Agranoff, R. W. Albers, et al. - 6th ed. - Philadelphia: Lippincott-Raven, 1999 - 1200 p.- ISBN 039751820X], две изоформы (PDE1A и PDE1B) составляют более 90% всей активности фермента мозга. Поэтому для более детального исследования влияния 1 на функции фермента был использован набор, содержащий изоформы PDE1. Установлено, что в концентрациях 10-4 М, 5⋅10-5 М, 10-5 М, 5⋅10-6 М комплекс 1 ингибирует ферментативную активность на 82.0±7.0%, 50.0±4%, 28.0±4.0% и 20.0±3.0%, соответственно, что сопоставимо с данными, полученными на гомогенате мозга. Лиганд комплекса 1 в данной системе оказывает менее выраженное действие: 10±2%, 5±1%, 4±3% и 3±2%, в концентрациях 10-4 М, 5⋅10-5 М, 10-5 М и 5⋅10-6 М, соответственно.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами, обладающих противовоспалительной и NO-донорной активностью. Тем самым расширить арсенал ингибиторов ФДЭ и способствовать созданию новых препаратов на основе комплементарных человеческому организму нитрозильных комплексов железа.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| МОНОЯДЕРНЫЕ КАТИОННЫЕ ДИНИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, ДОНОР МОНОКСИДА АЗОТА | 2014 |
|
RU2567245C1 |
| МОНОЯДЕРНЫЕ ДИНИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОЯДЕРНЫХ ДИНИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА, ДОНОР МОНООКСИДА АЗОТА, ПРИМЕНЕНИЕ МОНОЯДЕРНОГО ДИНИТРОЗИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА | 2011 |
|
RU2494104C2 |
| БИЯДЕРНЫЕ НИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С БЕНЗАЗАГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИМИ ПРОИЗВОДНЫМИ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ | 2007 |
|
RU2441872C2 |
| ВОДОРАСТВОРИМЫЕ БИЯДЕРНЫЕ КАТИОННЫЕ НИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С ПРИРОДНЫМИ АЛИФАТИЧЕСКИМИ ТИОЛИЛАМИ, ОБЛАДАЮЩИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКОЙ, АПОПТОТИЧЕСКОЙ И NO-ДОНОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ | 2008 |
|
RU2441873C2 |
| Применение нитрозильного комплекса железа с N,N-диэтилтиомочевиной в качестве нового NO-донорного противоопухолевого средства | 2016 |
|
RU2687269C2 |
| ПРИМЕНЕНИЕ БИЯДЕРНОГО СЕРА-НИТРОЗИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА КАТИОННОГО ТИПА В КАЧЕСТВЕ ВАЗОДИЛАТАТОРНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА | 2010 |
|
RU2460531C2 |
| ПРИМЕНЕНИЕ БИЯДЕРНОГО СЕРА-НИТРОЗИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА АНИОННОГО ТИПА В КАЧЕСТВЕ ВАЗОДИЛАТАТОРНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА | 2010 |
|
RU2437667C1 |
| ПРИМЕНЕНИЕ ТЕТРАНИТРОЗИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА С ТИОФЕНОЛОМ В КАЧЕСТВЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА | 2007 |
|
RU2429242C2 |
| Применение динитрозильного комплекса железа с глутатионом-GS { (GS) Fe(NO)} для лечения больных с легочной артериальной гипертензией | 2022 |
|
RU2804734C1 |
| ЛИГАНД И КОМПЛЕКС ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОТБЕЛИВАНИЯ СУБСТРАТА | 2001 |
|
RU2283342C2 |
Группа изобретений относится к супрамолекулярным ансамблям динитрозильных комплексов железа формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы, в частности R представляет собой 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиолил, также относится к способу получения супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа, заключающемуся в том, что водный раствор смеси тиосульфата натрия и соли Na2[Fe2(S2O3)2(NO)4]⋅4H2O обрабатывают соответствующим раствором (пиридил)триазол-тиола и процесс ведут в щелочной среде с последующим выделением целевого продукта известными приемами, также относится к донорам монооксида азота и ингибиторам фосфодиэстераз, представляющим собой супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа, и также относится к применению супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа в качестве противовоспалительного лекарственного средства. Группа изобретений обеспечивает получение супрамолекулярного ансамбля динитрозильных комплексов железа с (пиридил)триазол-тиолилами, обладающего противовоспалительной и NO-донорной активностью. 6 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 1 пр.
1. Супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой (пиридил)триазол-тиолилы.
2. Супрамолекулярный ансамбль динитрозильных комплексов железа формулы {[Fe(H2O)4]2+[FeR2(NO)2]22-}⋅nH2O, где n=1-4, R представляет собой 5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиолил.
3. Способ получения супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа по п. 1, заключающийся в том, что водный раствор смеси тиосульфата натрия и соли Na2[Fe2(S2O3)2(NO)4]⋅4H2O обрабатывают соответствующим раствором (пиридил)триазол-тиола и процесс ведут в щелочной среде с последующим выделением целевого продукта известными приемами.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что процесс ведут при комнатной температуре, преимущественно при 18-25°С.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что процесс ведут в бескислородной атмосфере.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве (пиридил)триазол-тиола используют5-(3-пиридил)-4Н-1,2,4-триазол-3-тиол.
7. Доноры монооксида азота, представляющие собой супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа по п. 1.
8. Ингибиторы фосфодиэстераз, представляющие собой супрамолекулярные ансамбли динитрозильных комплексов железа по п. 1.
9. Применение супрамолекулярных ансамблей динитрозильных комплексов железа по п. 1 в качестве противовоспалительного лекарственного средства.
| Соколова Е.М | |||
| Кинетические закономерности и физикохимические механизмы взаимодействия биядерных тетранитрозильных комплексов железа - доноров оксида азота с эритроцитами, Дисс.канд.биол.наук | |||
| Черноголовка, 2016 | |||
| ВОДОРАСТВОРИМЫЕ БИЯДЕРНЫЕ КАТИОННЫЕ НИТРОЗИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЖЕЛЕЗА С ПРИРОДНЫМИ АЛИФАТИЧЕСКИМИ ТИОЛИЛАМИ, ОБЛАДАЮЩИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКОЙ, АПОПТОТИЧЕСКОЙ И NO-ДОНОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ | 2008 |
|
RU2441873C2 |
| L | |||
| V | |||
| Tatyanenko et al., Effect of iron nitrosyl complexes, no donors, on the activity of ca2+-atpase of | |||
