Xromon-lipoik kislota konjugati: qabul qilinadigan butirilxolinesteraza inhibisyoniga, antioksidant va mis xelyatsiyasiga ega bo'lgan neyroprotektiv agent

Qo'shimcha ma'lumot uchun:ali.ma@wecistanche.com

Abstrakt

MaqsadAltsgeymer kasalligi(AD) ko'p qirrali neyrodegenerativ kasallikdir. Bir vaqtning o'zida ishtirok etadigan bir nechta patologik jarayonlarni nishonga olishAltsgeymer kasalligi,Noyob xususiyatlarga ega tabiiy kelib chiqishi birikmalari turli neyrodegenerativ kasalliklarni davolashda yangi ko'p maqsadli birikmalarni ishlab chiqish uchun istiqbolli asosdir.Altsgeymer kasalligi. Ushbu tadqiqotda ADni davolash uchun yangi ko'p funktsiyali qo'rg'oshin tuzilishini topish uchun yangi xromon-lipoik kislota duragaylari tayyorlandi. Usullari Xromon-lipoik kislota duragaylari bosish reaktsiyasi orqali tayyorlandi va ularning neyroproteksiyasi va antikolinesteraza faolligi to'liq baholandi. ADga qarshi yangi ko'p funktsiyali agentni topish uchun eng yaxshi birikmaning anti-amiloid agregatsiyasi, antioksidant va metall-xelatsiya faoliyati ham standart usullar bilan tekshirildi. Natijalar Birlamchi biologik skrining barcha birikmalar PC12 hujayralarida H2O2-induktsiya qilingan hujayra shikastlanishiga qarshi sezilarli neyroprotektiv faollikka ega ekanligini ko'rsatdi. Murakkab 19 eng kuchli butirilxolinesteraza (BuChE) inhibitori (IC50=7,55 mkM) sifatida muhim neyroproteksiya faolligiga ega, keyingi biologik baholashlar uchun mos yozuvlar preparati darajasida tanlangan. Docking va kinetik tadkikotlar BuChE ning 19-murakkab tomonidan raqobatdosh bo'lmagan aralash turdagi inhibisyonini aniqladi. Bu hujayra ichidagi reaktiv kislorod turlarining (ROS) hosil bo'lishini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin va quercetin bilan solishtirish mumkin bo'lgan mukammal pasaytirish kuchini (85,57 mM Fe plus 2) ko'rsatdi. lipoik kislota. Shuningdek, u A agregatsiyasini o'rtacha darajada inhibe qilishi va mis ionlari bilan 2: 1 M nisbatda tanlab xelatlanishi mumkin.

Xulosa Murakkab 19 qabul qilinadigan neyroprotektiv va anti-BuChE faolligi, o'rtacha anti-A agregatsiya faolligi, ajoyib antioksidant faolligi, shuningdek, misni tanlab xelyatsiya qilish qobiliyati tufayli ADni yanada rivojlantirish uchun umid beruvchi ko'p funktsiyali vosita sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Leili Jalili-Baleh1 & Hamid Nadri2 & Hamid Forootanfar3 & Tuba Tuylü Küçükkilinch4 & Beyza Ayazgök4 & Mohammad Sharifzadeh5 & Mahban Rahimifard6 & Maryam Baeeri6 & Mohammad Abdullohi6 & Aliriza Foroumadi1 & Mehdi Khoobi

Biomateriallar guruhi, Farmatsevtika tadqiqot markazi, Farmatsevtika fanlari instituti (TIPS), Tehron Tibbiyot fanlari universiteti, Tehron 1417614411, Eron 2 Farmatsevtika fakulteti va farmatsevtika fanlari tadqiqot markazi, Shahid Sado‘g‘iy tibbiyot fanlari universiteti, Yazd, Eron 3 Farmatsevtika bo‘limi Biotexnologiya, farmatsiya fakulteti, Kerman tibbiyot fanlari universiteti, Kerman, Eron 4 Farmatsevtika fakulteti, biokimyo bo‘limi, Hacettepe universiteti, Anqara, Turkiya 5 Farmakologiya va toksikologiya bo‘limi, farmatsiya fakulteti, toksikologiya va zaharlanish tadqiqot markazi, Tehron universiteti Tibbiyot fanlari, Tehron, Eron 6 Toksikologiya va kasalliklar guruhi, Farmatsevtika fanlari tadqiqot markazi (PSRC), Farmatsevtika fanlari instituti (TIPS), Tehron tibbiyot fanlari universiteti (TUMS), Tehron, Eron

Kirish

Altsgeymer kasalligi(AD), ko'p qirrali va qaytarilmas neyrodegenerativ kasallik, demansning asosiy sababi va hozirgi farmatsevtika tadqiqotlarining eng katta muammolaridan biridir [1]. So'nggi o'n yilliklarda, patogen mexanizmlarini aniqlash bo'yicha katta sa'y-harakatlarga qaramayAltsgeymer kasalligi, bu kasallikning aniq etiologiyasi hali ham murakkab. AD rivojlanishida sezilarli rol o'ynaydigan patologik omillar miya xolinergik neyrotransmitterlari darajasining etishmasligi, keksa plaklarning to'planishi, ayniqsa hujayradan tashqari -amiloid (A) konlari, giperfosforlangan t-oqsil birikmasi [2], biometallarning dishomeostazasi, va neyroyallig'lanish [3]. Gen va ildiz hujayra terapiyasi kabi kasallikning belgilarini nazorat qilish uchun innovatsion echimlarni topishga qaratilgan barcha urinishlarga qaramay, bunday terapiya hali ham ADni davolash uchun istiqbolli usul bo'lib qolmoqda va ularni klinik ilovalarda qo'llashdan oldin hali ko'p hal qilinmagan muammolar mavjud. 4, 5]. Hozirgi vaqtda mavjud bo'lgan terapevtik usul asosan atsetilxolinesteraza inhibitörleri (AChEI) orqali ortib borayotgan xolinergik neyrotransmissiyaga asoslangan. AChE singari, butirilxolinesteraza (BuChE) ACh degradatsiyasining asosiy regulyatori sifatida neyrotransmissiyada ishtirok etadigan muhim fermentdir [6]. AD patologiyasida BuChE ning roli noma'lum, ammo in vivo tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, A blyashkalari bilan bog'liq BuChE AD blyashka pishishida asosiy rolga ega [7, 8]. Semptomatik yondashuvlarni yakunlash uchun bir vaqtning o'zida AD bilan bog'liq bo'lgan bir nechta patologik jarayonlarga yo'naltirish kerak [9, 10].

Altsgeymer kasalligi uchun Cistanche DHT-ga bosing

Hozirgi vaqtda ko'p maqsadli yo'naltirilgan ligand (MTDL) strategiyasi turli potentsial retseptorlar uchun samarali farmakologik javoblarni ta'minlaydigan bir molekulada tegishli farmakoforik guruhlarning kombinatsiyasiga asoslangan ADda dori dizayni va kashfiyoti uchun asosiy strategiya sifatida to'liq qabul qilingan. yoki fermentativ maqsadlar [11]. So'nggi yillarda ko'plab potentsial ko'p funktsiyali agentlar ADga qarshi MTDL strategiyasi asosida ishlab chiqilgan [12-16]. Bundan tashqari, AD patogenezida yuqorida ko'rsatilgan asosiy xavf omillariga qarshi kurashish uchun gibrid dorilarni ishlab chiqishda sotiladigan farmatsevtika sifatida yoki bioaktiv molekulyar parchalar sifatida juda ko'p tabiiy mahsulotlardan foydalaniladi [17]. Xromonlar o'simliklarda keng tarqalgan bo'lib, bir nechta farmakologik ta'sirga ega benzo{7}}piron tuzilishga ega fitokimyoviy moddalar sifatida tanilgan [18]. So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, xromona asoslangan birikmalar erkin radikallarni tozalash va metall ionlarini xelatlash orqali demansga qarshi samarali bo'lgan [19-22]. Xromonlar antikolinesteraza [23, 24], neyroprotektiv [25, 26], yallig'lanishga qarshi xususiyatlarni [27] ko'rsatdi va amiloid agregatsiyasini samarali ravishda buzishi mumkin [28, 29]. Fernandes-Bachiller va uning hamkasblari takrin xromon duragaylarini taqdim etdilar, ular takrin bilan solishtirganda ChE inhibitori, shuningdek antioksidant, inaktivatsiyani yaxshilaydi [30]. Lipoik kislota (LA) hayvonlarda, odamlarda va o'simliklarda tabiiy ravishda paydo bo'lgan antioksidant sifatida ko'plab biokimyoviy yo'llarda muhim kofaktor sifatida ishlaydi [31]. Ushbu organosulfurning turli xil farmakologik xususiyatlari haqida xabar berilgan. U atsetilxolin darajasini oshirish, shuningdek, oksidlovchi stress, yallig'lanish va A blyashka shakllanishini kamaytirish orqali AD patogenezini yoki rivojlanishini nazorat qilishi mumkin [32-34]. Apokrin LA va takrinning gibrididir, Rosini tomonidan AChE va BChE inhibisyon faolligi, AChE bilan induktsiyalangan A agregatsiyasini inhibe qilish va hujayralarni ROS dan himoya qilish kabi ko'plab biologik xususiyatlari tufayli AD ga qarshi samarali dori nomzodi sifatida kiritilgan [35].

G. Nesi va boshqalar. rivastigminni LA va xromon bilan birlashtirgan. Ular kombinatsiya antioksidantlar va LA ning anti-amiloid yig'ish xususiyatlari va xromon iskalalarning hozirgi vaqtda qo'llaniladigan dorilar sifatida rivastigminning antikolinesteraza faolligiga qo'shilishiga olib kelganligini aniqladilar va natijada ADni davolash uchun ko'p funktsiyali birikma hosil bo'ldi [28] ]. Yuqoridagi ma'lumotlarga asoslanib, xromon iskala antioksidant va metall xelyatsiya faolligi bilan ChE ni inhibe qilishda katta rol o'ynaydigan muhim farmakofordir. LA, shuningdek, BuChE inhibisyon faolligini, neyroprotektiv kuchini, anti-amiloid agregatsiyasini, antioksidant va metall xelyatsiya faoliyatini yaxshilaydigan istiqbolli etakchi tuzilmadir (1-rasm). Xromon va LA ning bu o'ziga xos xususiyatlari ularni turli neyrodegenerativ kasalliklarni, ayniqsa ADni davolashda terapevtik samaradorlikni oshiruvchi yangi ko'p maqsadli birikmalarni ishlab chiqish uchun istiqbolli asoslar yaratdi [36-42]. Xromon va LA iskalalarining foydali biologik ta'sirini va triazol yadrosining turli terapevtik faol moddalarni bog'lash uchun jozibali farmakofor sifatida samaradorligini hisobga olgan holda [43-45], bu ishda biz ushbu qimmatli farmakoforlarni bir-biriga konjugatsiya qilishni va ularning samaradorligini baholashni taklif qildik. turli maqsadlarga qarshi. LA bilan konjugatsiyalangan xromon hosilalarining ikkita seriyasi bosish reaktsiyasi orqali sintez qilindi (1-rasm, 9-17 va 18-20 birikmalar) va barcha birikmalarning neyroprotektiv faolligi va ChEs inhibisyon faolligi baholandi. Tanlangan birikmaning antioksidant, metall xelyatsiyasi va anti-amiloid faolligi ham baholandi. Bizning ma'lumotlarga ko'ra, bu xromona-LA duragaylarining sintezi va ularning ADga qarshi biologik faolligi haqida xabar beruvchi birinchi ishdir.

Natijalar va muhokama

Kimyo 1-sxemada ko'rsatilganidek, 3-birikma dastlab almashtirilgan 2'-gidroksi asetofenonning 4-metoksi benzaldegid bilan pirrolidin va yod (DMSO sulfoksidi)da katalizlangan domino aldol-Maykl-oksidlanish reaksiyasi orqali reaksiyasi orqali sintez qilingan. 3-birikma BBr3 yordamida diklorometanda mos keladigan 2-(4-gidroksifenil)-4H-xrom-4-bir hosilaga (4a-d) aylantirildi. Murakkab 5 ham bir bosqichda 2,{18}} dihidroksiasetofenon va trietil ortoformatning 70% perklorik kislota ishtirokidagi reaksiyasidan tayyorlandi, natijada perklorat tuzi hosil boʻldi, keyinchalik u maqsadli birikmaga (5) erishish uchun gidrolizlanadi. . Keyin bromoalkoksi oraliq mahsulotlar 6a-i va 8a-c 4a-d yoki 5 ning tegishli miqdordagi dibromoalkanlar bilan suvsiz K2CO3 ning aseton eritmasida 4 soat davomida qayta oqim holatida reaksiyasi orqali tayyorlandi. Murakkab 7 4- dimetilaminopiridin (DMAP) va N, N' - disikloheksilkarbodimid (EDCI) ishtirokida LA va propargilamin o'rtasidagi amidlanish reaktsiyasi orqali alohida sintez qilindi.

Maqsadli birikmalar 9–20 nihoyat 6a-i yoki 8a-c, natriy azid va mis (II) bilan katalizlangan 7 birikmalari oʻrtasida bitta qozonli uch komponentli reaksiya orqali tayyorlandi. Biologik tahlil, birinchi navbatda, keyingi tadqiqotlar uchun eng yaxshi kuchli birikmani topish uchun barcha maqsadli birikmalarning 9-20 ning neyroproteksiyasi va xolinesteraza inhibitiv faolligi baholandi. H2O2 tomonidan qo'zg'atilgan PC12 hujayralarining shikastlanishiga qarshi neyroproteksiya kuchi H2O2 tomonidan yaratilgan oksidlovchi shikastlanish va neyrotoksiklik neyrodegenerativ buzilishning rivojlanishini nazorat qiluvchi eng muhim omil hisoblanadi [60]. Shuning uchun tayyorlangan xromon-LA konjugatlarining neyroprotektiv faolligi 9-20 MTT tahlili yordamida 1, 5, 10, 20 va 50 mkM turli konsentratsiyalarda tekshirildi. Barcha birikmalar, barcha konsentratsiyalarda, 1 mkM past konsentratsiyada ham, PC12 hujayralarining hujayra hayotiyligini dozaga bog'liq ravishda sezilarli darajada oshirishi mumkin (1-jadval, p <>

Qizig'i shundaki, besh uglerodli zanjir uzunligi (n=5) bo'lgan 15, 16 va 17 birikmalari barcha konsentratsiyalarda mos yozuvlar dori sifatida quercetinga qaraganda yuqori neyroprotektiv faollikni namoyish etdi. Oddiy 2-fenil-4H-xrom-4-bir qismli va turli uzunlikdagi uglerod zanjiri uzunligi (n=3, 4 va 5) boʻlgan 9, 11 va 15 birikmalarini solishtirish orqali mos ravishda 9, 11 va 15 birikmalar uchun) o'zaro bog'lovchi hajmini oshirish maqsadli birikmalarning neyroprotektiv faolligini oshirishi mumkinligini nazarda tutishi mumkin (1-jadval). Xuddi shu xatti-harakat 18–20 birikmalari uchun ham kuzatilgan, chunki 7 pozitsiyada almashtirilgan 4H-xrom{24}}bir lotin. Shunisi e'tiborga loyiqki, almashtirilmagan xrom hosilalari H2O{27}}induksiyalangan hujayra o'limiga nisbatan neyroprotektiv faolligi halo almashtirilgan analoglarga qaraganda kamroq bo'lgan (9-birikmani 10-birikma bilan, 11-birikmani 12-14 birikmalari bilan va 15-birikmani 16 va hatto 17-birikmalar bilan solishtiring. ayniqsa yuqori konsentratsiyalarda). Barcha xromon-LA konjugatlarining 9-20 xolinesteraza inhibitiv faolligi AChE va BuChE inhibitiv faolligi o'rganildi. 2-jadvalda birikmalarning IC50 qiymatlari donepezil standart dori bilan solishtirilgan. Ko'pgina birikmalar uchun 100 mkM da AChE ga nisbatan sezilarli ta'sir kuzatilmadi, o'rtacha faollikka ega 7-ftor hosilalari (13) bundan mustasno (IC50=56,50 mkM). Natijalar shuni ko'rsatdiki, 7- pozitsiyasi o'rnini bosuvchi hosilalarning (18-20) BuChEga nisbatan faolligi 2-pozitsiya o'zgartirilgan hosilalardan (9-17) yaxshiroq edi.

7-Almashtirilgan hosilalar orasida faqat zanjir uzunligi 3 yoki 4 atomga ega boʻlgan 18 va 19 birikmalar tegishli anti-BuChE faolligini koʻrsatdi (mos ravishda IC{6}}.32 va 7.55 mkM). 5 uglerodli ajratuvchi (n=5) bo'lgan 20-birikma BuChE ga qarshi faollikni aniqlamadi, bu o'zaro bog'lovchining katta ta'sirini va molekula hajmining ferment faol joyini egallashini tasdiqlaydi. Shuning uchun, bog'lovchining kengayishi BuChE inhibitör kuchiga ijobiy ta'sir ko'rsatmaydi. Takrin o'z ichiga olgan halogen o'rnini bosuvchi LA ga 3 uglerodli spacer bilan konjugatsiya qilinganida, AChE va BuChE inhibisyon faolligi, ayniqsa AChEI faolligi takrin bilan solishtirganda yaxshilandi [35]. Tadqiqot o'zaro bog'lovchi uzunligining maqsadli birikmalarning ChEs inhibisyon faolligidagi muhim rolini tasdiqladi. Oldingi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, takrinning xromon iskala bilan gibridlanishi BuChE inhibisyon faolligini AChEIga qaraganda ko'proq yaxshilaydi, bu bizning natijalarimizga yaxshi mos keladi [30]. Xuddi shu natija boshqa taniqli farmakoforlarni birlashtirganda ham kuzatildi. Rivastigminga LA va/yoki xromon biriktirilishi AChE inhibisyoniga qaraganda yuqori BuChE inhibisyon faolligiga olib keldi [28]. Ko'rinishidan, LA ona iskalasining BuChE inhibisyon faolligini AChE inhibisyon faolligiga qaraganda ko'proq yaxshilashi mumkin. Natijalarga ko'ra, xromon iskaladagi elektron donorlar guruhlari va molekulyar katlanmaning oldini olish uchun tegishli ajratgichdan foydalanish maqsadli birikmalarni yanada kuchli inhibitorlarga aylantiruvchi ferment bilan to'g'ri o'zaro ta'sirni osonlashtirishi mumkin.