Краснов Константин Андреевич, д-р хим. наук
Санкт-Петербург
Konstantin A. Krasnov, Dr. Sci. (Chem.)
St. Petersburg
Феклистова Кристина Александровна
Санкт-Петербург
Kristina A. Feklistova
St. Petersburg
Краснова Александра Андреевна
Санкт-Петербург
Alexandra A. Krasnova
St. Petersburg
Гафт Семен Самуилович
Санкт-Петербург
Semen S. Gaft
St. Petersburg
Папп Владимир Трофимович
Санкт-Петербург
Vladimir T. Papp
St. Petersburg
Мелихова Марина Валентиновна, канд. мед. наук
Санкт-Петербург
Marina V. Melikhova, Cand. Sci. (Med.)
St. Petersburg
Белякова Наталья Александровна, канд. мед. наук
Санкт-Петербург
Natalia A. Belyakova, Cand. Sci. (Med.)
St. Petersburg
Введение. 5-Оксииминобарбитуровая (виолуровая) кислота и ее производные проявляют выраженные антигипоксические, гепатопротекторные, цитопротекторные, актопротекторные и другие свойства, что делает эту группу веществ перспективным полем для фармацевтических изысканий. Данные о метаболизме виолуровых кислот (ВК) представляют большую практическую и теоретическую значимость, позволяя отслеживать фармакокинетику и распределение вещества в организме, причем метаболиты служат маркерами биохимических процессов, протекающих при участии эндогенных субстратов.
Цель. Установление структуры продуктов метаболизма виолуровых кислот и их количественная оценка в эксперименте in vivo.
Материалы и методы. Исследуемые вещества (ВК) и продукты их метаболизма (пурпуровые кислоты) были синтезированы на базе Научно-клинического центра токсикологии им. С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства, их структура и чистота подтверждены методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР), высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и спектрофотометрии (СФ). Метаболизм и антигипоксическую активность изучали на модели гемической гипоксии, вызванной смертельной дозой нитрита натрия, на беспородных белых крысах-самцах. Растворы виолуровых кислот для исследований in vitro и введения животным готовили в дистиллированной воде с добавкой трис(оксиметил)аминометана (ТРИС), а пурпураты, используемые в форме солей, растворяли в дистиллированной воде. Дозировки исследуемых веществ для крыс составляли 50–75 мг/кг при внутрибрюшинном и 50–100 мг/кг при внутрижелудочном введении. Эталонное вещество (амтизол сукцинат) вводили животным в дозе 100 мг/кг. В качестве контроля использовали раствор хлорида натрия 0,9%, который вводили в объеме 1 мл на животное. Количественный анализ веществ и их метаболитов в биосредах осуществлен методом ВЭЖХ с СФ-детектированием.
Результаты. Установлено, что исследуемые вещества (виолуровая, 2-тиовиолуровая, 1-бутилвиолуровая и 1-(4-бромфенил)виолуровая кислоты) в организме животных метаболизируются с образованием соответствующих производных пурпуровой кислоты (пурпуратов), структура которых была доказана встречным синтезом. ВК и продукты их метаболизма выводятся преимущественно с мочой. Показано, что 1-бутилвиолуровая кислота и ее метаболит N,N’-дибутилпурпуровая кислота на модели острого отравления NaNO2 обладают выраженной антигипоксической активностью, предотвращая гибель 100% животных, тогда как эталонный антигипоксант Амтизол лишь продлевает время жизни (на 23%).
Выводы. Образование пурпуратов является характерным направлением метаболической трансформации скаффолда виолуровых кислот. Данные метаболиты обладают выраженной активностью и, по всей видимости, могут участвовать в формировании общего биологического эффекта виолуровых кислот.
Introduction. 5-Hydroxyiminobarbituric (violuric) acid and its derivatives exhibit pronounced anti-hypoxic, hepatoprotective, cytoprotective, actoprotective, and other properties, making this group of compounds a promising field for pharmaceutical research. Data on the metabolism of violuric acids (VAs) are of significant practical and theoretical importance for the tracking of pharmacokinetics and substance distribution within the organism, in which process metabolites serve as markers of biochemical processes involving endogenous substrates.
Objective. To determine the structure of violuric acid metabolites and perform their quantitative assessment in an in vivo experiment.
Materials and methods. The studied substances (VAs) and their metabolites (purpuric acids) were synthesized at the Golikov Research Center of Toxicology. Their structure and purity were confirmed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, high-performance liquid chromatography (HPLC), and spectrophotometry (SP). Metabolism and anti-hypoxic activity were studied using a model of hemic hypoxia induced by a lethal dose of sodium nitrite in outbred male white rats. Solutions of violuric acids for in vitro studies and administration to animals were prepared in distilled water with the addition of tris(oxymethyl)aminomethane (TRIS), while purpurates in the form of salts were dissolved in distilled water. The dosages of the test substances for rats ranged from 50–75 mg/kg for intraperitoneal administration and 50–100 mg/kg for intragastric administration. The reference substance (amtizole succinate) was administered to animals at a dose of 100 mg/kg. A 0.9% sodium chloride solution, administered at a volume of 1 mL per animal, was used as a control. Quantitative analysis of the substances and their metabolites in biological media was performed by HPLC with SP detection.
Results. It was established that the studied substances (violuric acid, 2-thiovioluric acid, 1-butylvioluric acid, and 1-(4-bromophenyl)violuric acid) are metabolized in the animal organism to form the corresponding derivatives of purpuric acid (purpurates), whose structure was confirmed by counter synthesis. Violuric acids and their metabolites are primarily excreted in the urine. It was demonstrated that 1-butylvioluric acid and its metabolite N,N’-dibutylpurpuric acid exhibit pronounced anti-hypoxic activity in the model of acute sodium nitrite poisoning, preventing mortality in 100% of animals, whereas the reference antihypoxant amtizole only prolongs survival time (by 23%).
Conclusions. The formation of purpurates is a characteristic pathway of metabolic transformation for the violuric acid scaffold. These metabolites exhibit pronounced activity and, in all likelihood, can contribute to the overall biological effect of violuric acids.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.