Study of wound-healing activity of sodium 2-(adamantane-1-yl)-2-hydrazino-5-phenyl-4-oxobutanoate

Cover Page

Cite item

Abstract

Objective. To study a wound-healing activity of the earlier synthesized ‘compound-leader” sodium 2- (adamantan-1-yl)-2-hydrazino-5-phenyl-4-oxobutenoate (1), as well as to establish the possibility of its practical application in the ointment dosage form.

Materials and methods. The “substance-leader” 1 was synthesized by the chemical methods described earlier. The experimental 5 % ointment composition based on an aqueous solution of sodium alginate was developed in compliance with the rules for preparing homogeneous ointments. Its effect on the healing of linear aseptic skin wounds in white rats was studied by the method of wound-tensiometry.

Results. The experimental 5 % ointment composition with compound 1 was found to significantly increase the scar tensile strength compared to control without treatment. The developed model ointment showed wound-healing activity comparable to that of the reference drug (Levomekol ointment).

Conclusions. The selected “substance-leader” 1 in the composition of a model 5 % hydrophilic ointment based on sodium alginate exhibits pronounced biological activity and is a candidate for further research as a potential pharmaceutical substance with complex wound-healing and anti-inflammatory property.

Full Text

Введение

Известно, что гидразинопроизводные 5-арил-2,4-диоксобутановых кислот, в особенности имеющие в своей структуре адамантильный фрагмент, проявляют высокую биологическую активность в различных фармакологических тестах [1–3]. Выявленные закономерности строения синтезированных соединений и биологического действия на организм животных позволяют продолжить их изучение с целью успешного потенцирования эффектов и получения практически значимых результатов более широкого спектра активности. Например 4-R-2-[(адамантан-1-ил)-2-оксоэтилиден]гидразинил-4-оксобут-2-еноаты натрия, синтез которых показан в работе [4], обладают высокой противомикробной, гемостатической, анальгетической и противовоспалительной активностью вместе с низкой острой токсичностью [2, 4, 5]. Одним из перспективных направлений дальнейшей работы с этой группой веществ является изучение дополнительного фармакологического действия наиболее биологически активных соединений. Представляет несомненный практический интерес исследовать обнаруженное ранее вещество-«лидер» из класса водорастворимых гидразинопроизводных 2,4-диоксобутановых кислот с наиболее высокой анальгетической и противовоспалительной активностью на его ранозаживляющее действие в составе экспериментальной гидрофильной мазевой композиции.

Цель исследования – изучить ранозаживляющую активность синтезированного ранее соединения-«лидера»: 2-(адамантан-1-ил)-2-гидразино-5-фенил-4-оксобутеноата натрия, а также установить возможность его практического применения в лекарственной форме мази.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования являлся синтезированный нами 2-{2-[2-(адамантан-1-ил)-2-оксоэтилиден]гидразинил}-4-оксо-4-фенилбут-2-еноат натрия (далее – соединение), показавший ранее высокое анальгетическое и противовоспалительное действие. Температуру плавления (разложения) соединения определяли на приборе ПТП-2 (Россия) по методу 1 Государственной Фармакопеи Российской Федерации XIV издания [6]. ИК-спектры записаны на приборе ФСМ-1201 (Россия) в виде пасты в вазелиновом масле. Спектры ЯМР 1Н данного вещества записаны на приборе Varian Mercury Plus (300 МГц), внутренний стандарт – ГМДС, растворитель ДМСО-d6.

Модельный образец мази изготавливали на 5%-ной гидрофильной основе, состоящей из порошка альгината натрия и воды очищенной. Альгинатную основу получали путём растворения 2,0 г альгината натрия в 38 мл воды очищенной, нагретой до 60 °С, при постоянном перемешивании. Соединение вводили в мазевую основу в концентрации 5 % по типу раствора. Так, для получения 10,0 г модельной мази, отвешивали 9,5 г альгинатной основы в ступку, растворяли в ней 0,5 г исследуемого вещества и гомогенизировали до образования однородной консистенции по правилам изготовления гомогенных мазей.

Влияние на заживление линейных асептических ран кожи изучали ранотензиометрическим методом [7]. Опыты проводили на белых нелинейных крысах массой 190–270 г. Содержание животных и порядок проведения экспериментов соответствовали правилам надлежащей лабораторной практики и требованиям этических стандартов. В асептических условиях под кратковременным эфирным наркозом фиксировали животное, выстригали шерсть на спине, производили два параллельных разреза кожи до подкожной клетчатки. Раны зашивали рядом узловых швов (шелк № 3) с расстоянием между стежками в 5 мм. Раны животных подопытных групп ежедневно обрабатывали 5%-ной мазью исследуемого вещества. В одной из контрольных групп обработку не производили, в другой контрольной группе раны обрабатывали мазевой альгинатной основой. Препаратом сравнения служила мазь «Левомеколь». В контрольные и опытные группы было включено по три животных, у каждого животного произведено по два разреза, таким образом, в каждой группе было получено по шесть результатов. На седьмые сутки после операции определяли силу разрыва рубца в опытных и контрольных группах с помощью специального прибора, разработанного С.М. Горбуновым и соавт. О ранозаживляющем действии соединения судили по изменению прочности послеоперационного рубца на разрыв по сравнению с контролем [8].

Результаты ранотензиометрических исследований обработаны статистически с определением критерия Стьюдента на компьютере с помощью лицензионных прикладных программ StatSoft Statistica 8.0. Данные представлены в виде выборочного среднего М, ошибки среднего m и достигнутого уровня значимости р. Минимальный уровень значимости различий принимали соответствующим р ≤ 0,05.

Результаты и их обсуждение

Синтез 2-{2-[2-(адамантан-1-ил)-2-оксоэтилиден]гидразинил}-4-оксо-4-фенилбут-2-еноата натрия, включая исходные производные, осуществляли по методике, описанной в работе [4]. Его структура доказана спектральными характеристиками, а полученные результаты согласуются с литературными данными.

Соединение-«лидер», обладающее высокой анальгетической и противовоспалительной активностью, далее подвергнуто изучению влияния на заживление линейных асептических ран кожи. Результаты представлены в таблице. Для выполнения эксперимента предварительно нами была изготовлена модельная 5%-ная мазь, где в качестве основы использовалась 5%-ная альгинатная (гидрофильная) основа. Так как соединение растворимо в воде, его вводили в мазевую основу по типу раствора с образованием гомогенной мази. В ходе исследования установлено, что альгинатная мазевая основа практически не оказывает ранозаживляющего действия на модели линейной раны (см. таблицу).

Выявлено, что экспериментальная 5%-ная мазевая композиция с соединением достоверно увеличивает прочность рубца на разрыв, по сравнению с контролем без обработки. При этом ранозаживляющее действие разработанной нами модельной мази сопоставимо с эффектом препарата сравнения – «Левомеколь». Следует отметить, что в процессе эксперимента по нанесению изучаемой мазевой композиции на рану животных наблюдалось образование альгинатной плёнки по мере высыхания основы, которая удерживала края раны, а также создавала механический барьер, предотвращающий попадание различных мелких частиц на раневую поверхность. Это также способствует ранозаживляющей активности исследованного соединения.

 

Характеристика ранозаживляющей активности экспериментальной мазевой композиции

Объект исследования

Сила разрыва рубца, г (М ± m)

р по сравнению с контролем

Контроль (без обработки)

489,16 ± 27,39

Контроль (мазевая 5%-ная альгинатная основа)

501,67 ± 40,24

0,25

Препарат сравнения (мазь «Левомеколь»)

548,33 ± 24,24

0,05

Модельная 5%-ная мазь (соединение + альгинатная основа)

554,17 ± 39,51

0,05

 

Выводы

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о перспективности технологических и фармакологических исследований.

Выбранное вещество-«лидер» в составе модельной 5%-ной гидрофильной мази на основе альгината натрия проявляет выраженную биологическую активность и рекомендуется для дальнейшего изучения в качестве потенциальной фармацевтической субстанции, обладающей комплексным ранозаживляющим и противовоспалительным эффектом.

×

About the authors

Alexander S. Kuznetsov

Perm State Pharmaceutical Academy

Author for correspondence.
Email: alexanderiv.88@mail.ru

Candidate pf Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Department of General and Organic Chemistry

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

Natalya A. Pulina

Perm State Pharmaceutical Academy

Email: pulina-nata@mail.ru

Doctor of Pharmaceutical Science, Professor, Head of Department of Pharmaceutical Technology

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

Svetlana V. Chashchina

Perm State Pharmaceutical Academy

Email: physiology@list.ru

Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Physiology

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

References

  1. Kozhukhar V.Yu., Kuznetsov A.S., Pulina N.A., Makhmudov R.R., Rubtsov A.E. Study of the analgesic activity of new compounds containing fragments of morpholine, piperazine and adamantane. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya 2015; 3, available at: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id = 17523 (in Russian).
  2. Kuznetsov A.S., Dubrovina S.S., Pulina N.A. Antimicrobial activity of new 4-(het)aryl-4-oxobut-2-enoic acids derivatives. Pharmacy 2018; 4: 40–43 (in Russian).
  3. Pulina N.A., Kuznetsov A.S., Krasnova A.I., Novikova V.V. Synthesis, antimicrobial activity, and behavioral response effects of n-substituted 4-aryl-2-hydroxy-4-oxobut-2-enoic acid hydrazides and their metal complexes. Pharmaceutical chemistry journal 2019; 53 (3): 220–224 (in Russian).
  4. Pulina N.A., Kozhukhar V.Yu., Kuznetsov A.S., Starkova A.V., Rubtsov A.E. Synthesis and search for compounds with hemostatic activity in the series of 4-(het)aryl-4-oxobut-2-enoic acid derivatives. Russian Chemical Bulletin 2017; 8: 1497–1502 (in Russian).
  5. Pulina N.A., Kuznetsov A.S., Chaschi- na S.V. Studying of analgesic and anti-inflammatory activity of 2,4-dioxobutanoic acid. Permskiy meditsinskiy zhurnal 2020; 37 (4): 115–119 (in Russian).
  6. State Pharmacopoeia of the Russian Federation of the Ministry of Health of the Russian Federation. 14th ed. Moscow 2018; 1: 1814 (in Russian).
  7. Guidelines for conducting preclinical studies of drugs. Part One. Pod red. A.N. Mironova. Moscow: Grif i K 2013: 944 (in Russian).
  8. Gorbunov S.M., Zakonnikova I.V., Abdrakhmanova N.G. Device for determining the tensile strength of healing wounds. Farmakologicheskaja reguljacija regeneratornyh processov v jeksperimente i klinike. Joshkar-Ola 1979; 100–104 (in Russian).

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) 2021 Kuznetsov A.S., Pulina N.A., Chashchina S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies