Nootropic activity of substituted pyridocinnoline-3-ones

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Hyperproduction of reactive oxygen species (ROS) has been implicated in the pathogenesis of several neurological and neurodegenerative diseases. Therefore, antioxidants are able to have a positive effect on the functioning of the central nervous system, preventing the development of oxidative stress. Pyridine is one of the most important heterocyclic nuclei providing antiepileptic, antidepressant, sedative, antitumor and antimicrobial effects. The pyridine ring is also a structural component of the compounds under study, 2,5-diaryl-8,8-dimethyl-3,7,8,9-tetrahydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cinnoline-3-ones. Therefore, we were interested to study the effect of these substituted pyridocinnolin-3-ones on the function of the central nervous system through the evaluation of their nootropic activity.

Target. Study of the nootropic activity of 2,5-diaryl-8,8-dimethyl-3,7,8,9-tetrahydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cinnolin-3-ones.

Material and methods. 2,5-Diaryl-8,8-dimethyl-3,6,7,8-tetrahydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cinnoline-3-ones were selected as the objects of the study. These compounds were prepared by reacting 2-aryl-7,7-dimethyl-5-oxo-5,6,7,8-tetrahydroquinoline-4-carboxylic acids with arylhydrazines. The first stage in the study of nootropic activity was the assessment of exploratory activity in vivo in the «Open Field» model, which allows assessing motor, exploratory activity and stress level. Motor activity is determined by counting the number of intersections of sectors, research - the number of peeks into the holes and lifts on the hind legs, anxiety – the number of fecal boluses and urination. The number of acts of grooming (self-combing) is also recorded.

Results. The structure of the compounds in order to predict biological activity was analyzed in the PASS online program (probability of nootropic activity (pa) from 61% to 78%). Motor activity in animals during administration of compounds I, III and V exceeds the value of the reference standard (piracetam) by 21–34%. Pronounced stimulation of research behavior is observed under the influence of compounds I and III, with 28% and 54% higher piracetam, respectively, and mexidol in pyridocinnoline I. Activation of indicative reactions exceeding both reference standards (piracetam and mexidol) by an average of 16%, 34% and 68% is characteristic of samples I, III and V. Thus, pyridocinnolines I, III and V, which contain methyl groups, chlorine and fluorine atoms in their structure, have pronounced indicative research activity. The obtained results are confirmed by the prediction data in the PASS program.

Conclusions. The effect of pyridocinnoline-3-ones on exploratory behavior confirms the expediency and prospects of further pharmacological screening, in particular, the study of their effects on cognitive functions.

About the authors

K. V. Namyatova

Perm State Pharmaceutical Academy

Author for correspondence.
Email: kristen.me@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7529-9746
SPIN-code: 1218-2222

Post-graduate Student 

Russian Federation, Polevaya str., 2, Perm, 614990

S. S. Zykova

Perm State Pharmaceutical Academy

Email: zykova.sv@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-7395-4951
SPIN-code: 7641-3010

Dr.Sc. (Biol.), Associate Professor, Head of the Department of Pharmacology 

Russian Federation, Polevaya str., 2, Perm, 614990

S. N. Shurov

Perm State National Research University

Email: shurov.se@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6293-9246
SPIN-code: 3114-9349

Dr.Sc. (Chem.), Professor, Department of Organic Chemistry 

Russian Federation, Bukireva str., 15, Perm, 614068

References

  1. Umare M.D., Wankhede N.L., Bajaj K.K. et al. Interweaving of reactive oxygen species and major neurological and psychiatric disorders. Annales pharmaceutiques françaises. 2022; 80(4): 409–425. doi: 10.1016/j.pharma.2021.11.004.
  2. Teleanu D.M., Niculescu A.G., Lungu I.I. et al. An overview of oxidative stress, neuroinflammation, and neurodege-nerative diseases. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(11): 5938. doi: 10.3390/ijms23115938.
  3. Chen Z., Zhong C. Oxidative stress in Alzheimer’s disease. Neuroscience Bulletin. 2014; 30(2): 271–281. doi: 10.1007/s12264-013-1423-y.
  4. Beltran Gonzalez A.N., Lopez Pazos M.I., Calvo D.J. Reactive Oxygen Species in the Regulation of the GABA Mediated Inhibitory Neurotransmission. Neuroscience. 2020; 439: 137–145. doi: 10.1016/j.neuroscience.2019.05.064.
  5. Ezzat Khan. Pyridine derivatives as biologically active precursors; organics and selected coordination complexes. Chemistry Select. 2021; 6(13): 3041–3064. doi: 10.1002/slct.202100332.
  6. Mohamed E.A., Ismail N.S.M., Hagras M., Refaat H. Medicinal attributes of pyridine scaffold as anticancer targeting agents. Future Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021; 7(1): 24. doi: 10.1186/s43094-020-00165-4.
  7. Rudenko D.A., Shurov S.N., Vakhrin M.I. et al. Interaction of 2-substituted 7,7-dimethyl-5- oxo-5,6,7,8-tetrahydroquino-line-4-carboxylic acids with hydrazine. Synthesis of 5-sub-stituted 8,8-dimethyl-3,7,8,9-tetrahydro-2Н-pyrido[4,3,2-de]cinnolin-3-ones. Chemistry of heterocyclic compounds. 2012; 10: 1634–1639.
  8. Habriev R.U. Rukovodstvo po eksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novyh farmakologicheskih veshchestv. M.: AOA «Izdatel'stvo «Medicina». 2005; 832 s. (In Russ.).
  9. Mironov A.N. Rukovodstvo po provedeniju doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. Chast' pervaja. M.: Grif i K. 2012; 944 s. (In Russ.).
  10. Gosudarstvennyj reestr lekarstvennyh sredstv [Elektronnyj resurs] URL: https://grls.minzdrav.gov.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=7fbb26d5-0f39-42c7-a5fd-26b2d506142a (data obrashcheniya 16.01.2024). (In Russ.).
  11. [Gosudarstvennyj reestr lekarstvennyh sredstv [Elektronnyj resurs] URL: https://grls.minzdrav.gov.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=cabbce31-96ba-41d6-b04a-06c5b90983df (data obrashcheniya: 16.01.2024). (In Russ.).
  12. PASS online [Elektronnyj resurs] URL: http://www.way2drug.com/PASSOnline/predict.php (data obrashcheniya: 09.02.2024).
  13. Rudenko D.A., Shurov S.N., Vahrin M.I. i dr. Sintez 5-aril-8,8-dimetil-2-tozil-3,7,8,9-tetragidro-2N-pirido[4,3,2-de]cinnolin-3-onov. Vestnik Permskogo universiteta. Himiya. Perm'. 2012; 4(8): 76–80. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The scheme of obtaining of 2,5-diaryl-8,8-dimethyl-3,7,8,9-tetrahydro-2H-pyrido[4,3,2-de]cinnoline-3-ones: Ar1 = 2-CH3C6H4 (I, II), 4-CH3C6H4 (III, IV), 2,4,6-Cl3C6H2 (V), 4-ClC6H4 (VI); Ar2 = 4-CH3C6H4 (I, IV), 4-BrC6H4 (II), 4-FC6H4 (III, V, VI)

Download (29KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».