Перспективы создания новых драг-кандидатов с антидепрессивной активностью в ряду тиетанов
- Авторы: Никитина И.Л.1, Гайсина Г.Г.1, Клен Е.Э.1, Розит Г.А.1, Самородов А.В.1
-
Учреждения:
- Башкирский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 104, № 5 (2023)
- Страницы: 741-749
- Тип: Обзоры
- URL: https://journals.rcsi.science/kazanmedj/article/view/145738
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ346694
- ID: 145738
Цитировать
Аннотация
В статье приведены результаты систематических исследований по поиску новых биологически активных молекул с антидепрессивной активностью в ряду тиетан-содержащих гетероциклических соединений и 3-замещённых тиетандиоксидов. Описана использованная стратегия поиска антидепрессивных веществ, базирующаяся на фармакологическом скрининге in vivo в сочетании с in silico методами математического моделирования и токсико-фармакокинетической оценки. Исследования биологической активности тиетан-содержащих продуктов реакций азолов с тииранами выполнены в рядах тиетанилимидазолов, титани¬ксантинов, тиетанилтриазолов, тиетанилтриазолонов и 3-замещённых тиетан-1,1-диоксидов (изучено более 300 соединений). Приведены основные результаты доклинической оценки перспективных драг-кандидатов с антидепрессивной активностью — 3-метокситиетан-1,1-диоксида и 3-этокситиетан-1,1-диоксида. Оба 3-замещённых тиетан-1,1-диоксида характеризуются низкой токсичностью при внутрибрюшинном введении мышам (IV класс «малотоксичные»), отсутствием токсических рисков (мутагенной, канцерогенной, репродуктивной токсичности, местно-раздражающего действия), высоким фармацевтическим потенциалом (соответствие правилу пяти Липинского), широким диапазоном действия и выраженной антидепрессивной активностью, не уступающей препарату сравнения амитриптилину (10 мг/кг), подтверждённой на высоковалидных моделях депрессивноподобных состояний in vivo (хронический мягкий стресс и резидент-интрудер). В тестах нейрофармакологического взаимодействия установлено, что предполагаемый механизм действия 3-замещённых тиетан-1,1-диоксидов связан со стимуляцией 5-HT1A-рецепторов, блокадой 5-HT2A/2C-рецепторов и/или α2-адренорецепторов. Обоснована необходимость проведения дальнейших исследований с целью создания на их основе отечественных «first in class» антидепрессантов.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ирина Леонидовна Никитина
Башкирский государственный медицинский университет
Email: irennixleo@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6283-5762
докт. мед. наук, проф., каф. фармакологии с курсом клинической фармакологии
Россия, г. Уфа, РоссияГульнара Галиевна Гайсина
Башкирский государственный медицинский университет
Email: gulnara_gaisina@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-1936-3720
асс., каф. фармакологии с курсом клинической фармакологии
Россия, г. Уфа, РоссияЕлена Эдмундовна Клен
Башкирский государственный медицинский университет
Email: klen_elena@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0001-7538-6030
докт. фарм. наук, доц., зав. каф., каф. фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии
Россия, г. Уфа, РоссияГалина Анатольевна Розит
Башкирский государственный медицинский университет
Email: rozit1993@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7935-8675
зав., лаб. поиска малых таргетных молекул
Россия, г. Уфа, РоссияАлександр Владимирович Самородов
Башкирский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: AVSamorodov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9302-499X
докт. мед. наук, доц., зав. каф., каф. фармакологии с курсом клинической фармакологии
Россия, г. Уфа, РоссияСписок литературы
- Block E. Thietanes, thietes and fused-ring derivatives. In: Katritzky AR, Rees CW, eds. Comprehensive heterocyclic chemistry. Pergamon; 1984. р. 403–447. doi: 10.1016/B978-008096519-2.00120-X.
- Haya K. Thietanes as potential MAO inhibitors and analgetics. PhD Thesis. University of British Columbia; 1973. 260 р.
- Wells JN, Abbott FS. Thietane 1,1-dioxides. J Med Chem. 1966;9(4):489–492. doi: 10.1021/jm00322a009.
- Leung CC. Thietane 1,1-dioxides as potential analgetics of the methadone type. PhD Thesis. University of British Columbia; 1978. 236 р.
- Leśniak S, Kinart WJ, Lewkowski J. 2.07 — Thietanes and thietes: Monocyclic. In: Katritzky AR, Ramsden CA, Scriven EFV, Taylor RJK, eds. Comprehensive Heterocyclic Chemistry III. Elsevier; 2008. р. 389–428. doi: 10.1016/B978-008044992-0.00207-8.
- Данилов Д.С. Мультимодальные серотонинергические антидепрессанты. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2017;117(9):103–111. doi: 10.17116/jnevro201711791103-111.
- Ахапкин Р.В., Букреева Н.Д., Вазагаева Т.И., Костюкова Е.Г., Мазо Г.Э., Мосолов С.Н. Депрессивный эпизод. Рекуррентное депрессивное расстройство. Клинические рекомендации. Российское общество психиатров; 2021. 88 с.
- Kapfhammer H. Somatic symptoms in depression. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2006;8:227–239. doi: 10.31887/DCNS.2006.8.2/hpkapfhammer.
- Смулевич А.Б., Дубницкая Э.Б. Депрессии в общемедицинской сети. Психические расстройства в общей медицине. 2010;(1):4–12. EDN: MXQLSJ.
- WHO. Depression and other common mental disorders: Global health estimates. 2017. https://apps.who.int/iris/handle/10665/254610 (access date: 01.07.2023).
- Bueno-Notivol J, Gracia-García P, Olaya B, Lasheras I, López-Antón R, Santabárbara J. Prevalence of depression during the COVID-19 outbreak: A meta-analysis of community-based studies. Int J Clin Health Psychol. 2021;21(1):100196. doi: 10.1016/j.ijchp.2020.07.007.
- WHO. COVID-19 pandemic triggers 25% increase in prevalence of anxiety and depression worldwide. 2022. https://www.who.int/news/item/02-03-2022-covid-19-pandemic-triggers-25-increase-in-prevalence-of-anxiety-and-depression-worldwide (access date: 01.07.2023).
- Морозов П.В., Беккер Р.А., Быков Ю.В. О возможной роли некоторых психотропных препаратов в терапии COVID-19 (краткий обзор). Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021;84(2):104–112. doi: 10.30906/0869-2092-2021-84-2-104-112.
- COVID-19 Mental Disorders Collaborators. Global prevalence and burden of depressive and anxiety disorders in 204 countries and territories in 2020 due to the COVID-19 pandemic. Lancet. 2021;398(10312):1700–1712. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02143-7.
- Алехин Е.К., Никитина И.Л., Иванова О.А., Габидуллин Р.А. Тиетан-содержащие гетероциклы — новый класс антидепрессивных веществ. Вестник Башкирского государственного медицинского университета. 2012;(2):332–341. EDN: SBBWRP.
- Sander T, Freyss J, von Korff M, Rufener C. DataWarrior: An open-source program for chemistry aware data visualization and analysis. J Chem Inf Model. 2015;55(2):460–473. doi: 10.1021/ci500588j.
- Sander T. Molecular properties prediction — osiris property explorer. Organic Chemistry Portal. https://www.organic-chemistry.org/prog/peo (access date: 11.07.2019).
- Kedzierska E, Wach I. Using tests and models to assess antidepressant-like activity in rodents. Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences. 2016;29(2):61–65. doi: 10.1515/cipms-2016-0013.
- Вальдман А.В., Пошивалов В.П. Фармакологическая регуляция внутривидового поведения. Л.: Медицина; 1984. 208 с.
- Габидуллин Р.А., Иванова О.А., Никитина И.Л. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008610170. Опубликовано онлайн 2008.
- Халиуллин Ф.А., Клен Е.Э., Шабалина Ю.В., Магадеева Г.Ф., Давлетьярова А.В. Синтез и перспективы практического использования продуктов взаимодействия азотсодержащих гетероциклов с тии-ранами. Вестник Башкирского государственного медицинского университета. 2012;(2):350–356. EDN: SBBWSJ.
- Khaliuliin FA, Kataev VA, Strokin YuV. Alkylation of xanthine and benzimidazole derivatives with epithiochlorohydrin. Chem Heterocycl Compd. 1991;27(4):410–412. doi: 10.1007/BF00480840.
- Klen EE, Khaliullin FA, Iskhakova GF. Reaction of 3,5-dibromo-1,2,4-triazole with 2-chloromethylthiirane. Russ J Org Chem. 2005;12(41):1847–1848. doi: 10.1007/s11178-006-0047-3.
- Khaliullin FA, Klen EE. Thietane ring as a novel protecting group. Russ J Org Chem. 2009;45(1):135–138. doi: 10.1134/S1070428009010187.
- Meshcheryakova SA, Kataev VA. Synthesis of new thietanylpyrimidine and thietanylimidazole derivatives. Russ J Org Chem. 2013;49(9):1358–1360. doi: 10.1134/S1070428013090200.
- Khaliullin FA, Valieva AR, Magadeeva GF. Hydrazinolysis of dimethyl 2-bromo-1-(thietan-3-yl)-1H-imidazole-4,5-dicarboxylates. Russ J Org Chem. 2015;51(1):91–94. doi: 10.1134/S1070428015010157.
- Khaliullin FА, Klen EE, Makarova NN, Shepilova SO, Baikova IP. Reactions of thiiranes with NH-heterocycles 1. An investigation of the reaction of 2-chloromethylthiirane with 3,5-dibromo-4-nitropyrazole. Chem Heterocycl Compd. 2020;56(9):1213–1217. doi: 10.1007/s10593-020-02800-7.
- Pathania S, Narang RK, Rawal RK. Role of sulphur-heterocycles in medicinal chemistry: An update. Eur J Med Chem. 2019;180:486–508. doi: 10.1016/j.ejmech.2019.07.043.
- Добровольский А.В. Подходы к клинической разработке комбинированных лекарственных препаратов в Российской Федерации и Евразийском экономическом союзе с учётом требований действующего законодательства. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2019;9(1):14–27. doi: 10.30895/1991-2919-2019-9-1-14-27.
- Kataev VA, Turenkov IN, Meshcheryakova SA, Perfilova VN, Munasipova DA, Borodin DD. Synthesis and hypotensive activity of pyrimidine-2,4-(1H,3H)-dione derivatives containing thiethane cycles with sulfur atom in various oxidation states. Pharm Chem J. 2014;48(7):434–438. doi: 10.1007/s11094-014-1126-3.
- Khaliullin FA, Strokin YV, Nasyrov KM, Farztdinov KM. Synthesis and antiinflammatory activity of 8-substituted 7-theophyllines. Pharm Chem J. 1992;26:748–750. doi: 10.1007/BF00770624.
- Khaliullin FA, Alyokhin EK, Klen EE, Ryabchinskaya LA, Kataev VA, Bogdanova ASh. Synthesis and immunotropic activity of (benzimidazolyl-2-thio)acetic acid derivatives containing thietane cycles. Pharm Chem J. 2001;35(1):11–14. doi: 10.1023/A:1010490324092.
- Spasov AA, Khaliullin FA, Babkov DA, Timirkhanova GA, Kuznetsova VA, Naumenko LV, Muleeva DR, Maika OYu, Prokhorova TY, Sturova EA. Synthesis and antidiabetic activity of thiazolo[2,3-f]purine derivatives and their analogues. Pharm Chem J. 2017;51(7):533–539. doi: 10.1007/s11094-017-1649-5.
- Klen EE, Khaliullin FA, Spasov AA, Makarova NN, Bagautdinova LF, Naumenko LV. Synthesis and rheological activity of new 1,2,4-triazole derivatives. Pharm Chem J. 2008;42(9):510–512. doi: 10.1007/s11094-009-0171-9.
- Gurevich KG, Urakov AL, Klen EE, Samorodov AV, Nikitina IL, Khaliullin FA, Nebogatova VA, Makarova NN, Shepilova SO, Bashirova LI, Halimov AR. Synthesis and Biological Activity of Ethyl 2-[8-Arylmethylidenehydrazino-3-Methyl-7-(1-Oxothietan-3-YL)Xanth-1-YL]Acetates. Pharm Chem J. 2020;54(3):213–219. doi: 10.1007/s11094-020-02182-2.
- Khaliullin FA, Klen EE, Pavlov VN, Samorodov AV, Shepilova SO, Makarova NN, Nurlanova SN, Abzalilov TA. Synthesis and biological activity of 5-alkoxy and 5-amino-substituted 3-bromo-4-nitro-1-(thietan-3-yl)-1H-pyrazoles. Pharm Chem J. 2022;56(3):316–320. doi: 10.30906/0023-1134-2022-56-3-15-20.
- Клен Е.Э., Халиуллин Ф.А., Никитина И.Л., Алехин Е.К., Булгаков А.К., Габидуллин З.Г. Синтез и биологические свойства арилметиленгидразидов (бензимидазолил-2-тио)уксусных кислот, содержащих тиетановый цикл. Химико-фармацевтический журнал. 2002;36(11):18–20. doi: 10.1023/A:1022661130814.
- Клен Е.Э., Никитина И.Л., Халиуллин Ф.А., Исхакова Г.Ф., Алехин Е.К., Иванова О.А. Синтез и биологическая активность 5-замещённых 3-бром-1-(тиетанил-3)-1,2,4-триазолов. Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. 2010;(7):42–45. EDN: PVBWHX.
- Valeeva LA, Davlyatova GG, Shabalina YuV, Isakova AV, Khaliullin FA, Nikitina IL. Synthesis and antidepressant properties of 2-[3-methyl-7-(thietanyl-3)-1-ethylxanthinyl-8-thio] acetic acid hydrazides. Pharm Chem J. 2016;50(6):358–361. doi: 10.1007/s11094-016-1451-9.
- Валеева Л.А., Давлятова Г.Г., Никитина И.Л., Гайсина Г.Р. Перспективный антидепрессант среди производных ксантина. Медицинский вестник Башкортостана. 2018;13(3):50–54. EDN: XYLGTR.
- Давлятова Г.Г., Валеева Л.А., Халиуллин Ф.А., Никитина И.Л., Кадырова Э.А., Бахтигареева А.А. Изучение антидепрессивных свойств 3-метил-7-(1,1-диоксотиетанил-3)-8-циклогексиламино-1-этилксантина при их хроническом введении. Медицинский вестник Башкортостана. 2017;12(6):61–63. EDN: YTBTCG.
- Shabalina YV, Khaliullin FA, Nikitina IL, Miftakhova AF, Sharafutdinov RM. Synthesis and antidepressant activity of 8-amino-substituted 1-butyl-3-methyl-xanthines containing a thietane ring. Pharm Chem J. 2020;53(11):1009–1012. doi: 10.1007/s11094-020-02114-0.
- Клен Е.Э., Халиуллин Ф.А., Агзамова Л.Ф., Никитина И.Л., Алехин Е.К., Иванова О.А., Габидуллин Р.А. Синтез и антидепрессивная активность эфиров 2-(3-бром-1,2,4-триазолил-5-тио)уксусных кислот, содержащих тиетановый цикл. Башкирский химический журнал. 2008;15(4):21–22. EDN: KAMAZR.
- Клен Е.Э., Макарова Н.Н., Халиуллин Ф.А., Алехин Е.К., Никитина И.Л., Иванова О.А., Габидуллин Р.А. Синтез и антидепрессивная активность тиетан-содержащих 5-aрилокси-3-бром-1,2,4-триазолов. Башкирский химический журнал. 2008;15(4):112–114. EDN: KAMBIN.
- Клен Е.Э., Никитина И.Л., Иванова О.А., Макарова Н.Н., Халиуллин Ф.А. Синтез новых производных 2-[3-бром-1-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-1,2,4-триазолил-5-тио] уксусной кислоты с антидепрессивной активностью. Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. 2017;20(12):4–9. acetic acid derivatives with antidepressant activity. Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 2017;20(12):4–9. (In Russ.)] EDN: ZXFUIX.
- Khaliullin FA, Klen EE, Nikitina IL, Pavlov VN, Rozit GA, Gaysina GG, Samorodov AV. Synthesis and antidepressant activity of tiethane-containing 4-(2-oxo-2-phenylethyl)-1Н-1,2,4-triazol-4-ium bromides. Pharm Chem J. 2022;56(12):1596–1603. doi: 10.30906/0023-1134-2022-56-12-27-34.
- Клен Е.Э., Никитина И.Л., Розит Г.А., Гайсина Г.Г., Халиуллин Ф.А., Самородов А.В., Павлов В.Н. 1-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-4-(2-оксо-2-фенилэтил)-1,2,4-триазол-4-ий бромид, проявляющий антидепрессивную активность. Патент на изобретение РФ №RU2785340C1. Бюлл. №34 от 06.12.2022.
- Клен Е.Э., Никитина И.Л., Гильманова А.Г., Мифтахова А.Ф., Иванова О.А., Халиуллин Ф.А., Алехин Е.К. Производные 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она, проявляющие антидепрессивную активность. Патент на изобретение РФ №2459818C1. Бюлл. №24 от 27.08.2012.
- Khaliullin FA, Nikitina IL, Klen EE, Miftakhova AF, Makarova NN, Gabidullin RA, Gilmanova AG. Synthesis and antidepressant activity of 4-alkyl-5-bromo-2,4-dihydro-2-(thietan-3-yl)-1,2,4-triazol-3-ones. Pharm Chem J. 2021;55(2):123–129. doi: 10.30906/0023-1134-2021-55-2-13-19.
- Мифтахова А.Ф., Никитина И.Л., Габидуллин Р.А. Изучение механизма антидепрессивного действия нового производного 1-(тиетанил-3) имидазолов в тестах нейрофармакологического взаимодействия. Медицинский вестник Башкортостана. 2021;16(1):52–57. EDN: IONIZO.
- Khaliullin FA, Nikitina IL, Valieva AR, Miftakhova AF, Khalilov LM, Mescheryakova ES. Synthesis and antidepressant activity of 2-bromo-1-(thietan-3-yl)-imidazole-4,5-dicarboxylic acid derivatives. Int J Pharm Pharm Sci. 2017;9(8):154–160. doi: 10.22159/ijpps.2017v9i8.17613.
- Иванова О.А., Никитина И.Л., Алехин Е.К., Мифтахова А.Ф. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на некоторые медиаторные системы мозга. Казанский медицинский журнал. 2012;93(1):108–112. doi: 10.17816/KMJ2158.
- Иванова О.А. Характеристика антидепрессивной активности и механизма действия новых производных тиетан-1,1-диоксида. 2012;21. https://bashgmu.ru/upload/dissovet/ivanova.pdf (дата обращения: 01.07.2023).
- Klen EE, Nikitina IL, Makarova NN, Miftakhova AF, Ivanova OA. 3-substituted thietane 1,1-dioxides: Synthesis, antidepressant activity and in silico prediction of pharmacokinetic and toxicological properties. Pharm Chem J. 2017;50:642–648. doi: 10.1007/s11094-017-1506-6.
- Иванова О.А., Никитина И.Л., Габидуллин Р.А., Алехин Е.К., Клен Е.Э., Макарова Н.Н., Халиуллин Ф.А. Изучение антидепрессивной активности и профиля безопасности новых производных тиетан-1,1-диоксида. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2011;26(1-1):127–131. EDN: NHHQGZ.
- Nikitina IL, Beeraka NM, Gaisina GG, Bulygin KV, Galimova EF, Galimov SN, Nikolenko VN, Mikhaleva LM, Somasundaram SG, Kirkland CE, Avila-Rodriguez M, Aliev G. In vivo antidepressant efficacy of 3-substituted thietane-1, 1-dioxide derivative — a preliminary study for novel anti-depression therapy in neurological disorders. CNS Neurol Disord Drug Targets. 2021;20(10):982–995. doi: 10.2174/1871527320666210301115028.
- Nikitina IL, Gabidullin RA, Klen EE, Alekhin EK, Khaliullin FA, Tyurina LA. Computer analysis of the structure — antidepressant activity relationship in series of 1,2,4-triazole and thietane-1,1-dioxide derivatives. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2012;46(4):213–218. doi: 10.1007/s11094-012-0764-6.
- Гайсина Г.Г., Лукманова А.Р., Умуткузина Д.А., Валитова Э.Ф., Воробьева В.С. Использование теста зоосоциального взаимодействия для характеристики молекул с антидепрессивной активностью. Вестник Башкирского государственного медицинского университета. 2018;(3):1655–1659.
- Khaliullin FA, Nikitina IL, Klen EE, Gaisina GG, Makarova NN. Synthesis, antidepressant activity and prediction of toxic risks in 3-alkoxy(sulfanyl)thietane 1,1-dioxides. Pharm Chem J. 2020;53:1106–1112. doi: 10.30906/0023-1134-2019-53-12-8-15.
- 60 Гайсина Г.Г., Никитина И.Л. Исследование диапазона эффективных доз нового производного 3-замещённого тиетан-1,1-диоксида. Медицинский вестник Башкортостана. 2020;15(6):48–50. EDN: YBDXUU.
- Nikitina IL, Gaisina GG. Neuropharmacological characteristics of antidepressant action of a new 3-substituted thietane-1,1-dioxide derivative. Res Results Pharmacol. 2021;7(3):63–71. doi: 10.3897/rrpharmacology.7.68560.
- Nikitina IL, Gaisina GG. Involvement of monoaminergic system in the antidepressant effect of 3-substituted thietane-1,1-dioxide derivative. Research Results in Pharmacology. 2022;8(2):87–94. doi: 10.3897/rrpharmacology.8.81007.
- Nikitina IL, Gaisina GG, Samorodov AV. The mechanism of antidepressant action of a new 3-substituted thiethane-1,1-dioxide derivative in tests of neuropharmacological interaction. Research Results in Pharmacology. 2022;8(4):175–183. doi: 10.3897/rrpharmacology.8.86560.
- Гайсина Г.Г., Мавлютов А.А. Оценка антидепрессивной активности нового производного 3-замещённого тиетан-1,1-диоксида на модели "резидент-интрудер". 80-я международная научно-практическая конференция молодых учёных и студентов "Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины". Сборник статей. Волгоград, 27–29 апреля 2022 г. Волгоград: ВолгГМУ; 2023. 366 с.
- Гайсина Г.Г., Никитина Е.А., Мавлютов А.А. Коррекция резерпиновой депрессии у крыс с помощью 3-замещённого тиетан-1,1-диоксида. 81-я международная научно-практическая конференция молодых учёных и студентов "Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины". Сборник статей. Волгоград, 19–21 апреля 2023 г. Волгоград: ВолгГМУ; 2023. 427 с.
Дополнительные файлы
