Search

The search for new highly effective analgesics is a topical issue of modern pharmacology since drugs currently used in clinical practice do not meet the requirements of efficiency and safety.Aim. To study of the effect of new derivatives of benzilic acid on the pain threshold using the “hot plate” test.Materials and methods. The objects of the study were new derivatives of benzilic acid. Determination of the pain threshold was carried out by the “hot plate” test. The substances studied were introduced orally as aqueous solutions in the dose of 12 mg/kg. The latent periods of the first licking of the paw sole and the first jump were recorded during the study.Results. Six- and seven-membered thienolactames did not show the analgesic activity, and acid benzilic amides yielded far exceeded their activity. Hence, formation of cyclic products led to a decrease of the activity. Introduction of the chlorine atom into molecules also led to the decrease of activity. At the same time, the structural modification of the amide group in thienopyrroles was effective. In the experiment the most active substance was KMS-49 containing the dimethylacetyl group. Another active compound was a derivative of KMS-284 belonging to other chemical group of compounds under study – benzilic acid amides.Conclusions. The most active compounds under research appeared to be KMS-49 and KMS-284 after their introduction the latent period of the first licking of the paw sole increased by 2.2 and 1.6 times, respectively; and the latent period of the first jump – by 2.8 and 2.5 times, respectively, compared to the control group at the significance level p ≤ 0.05., Поиск новых высокоэффективных анальгетиков является актуальной проблемой современной фармакологии, поскольку используемые в настоящее время в клинической практике препараты не отвечают требованиям эффективности и безопасности.Цель работы – исследование влияния новых производных бензиловой кислоты на порог болевой чувствительности с помощью теста «горячей пластины».Материалы и методы. Объектами исследования стали новые производные бензиловой кислоты. Определение порога болевой чувствительности проводили с помощью теста «горячая пластина». Исследуемые вещества вводили перорально в виде водных растворов в дозе 12 мг/кг. В ходе исследования регистрировали латентное время первого облизывания подошвы лап и латентное время первого прыжка.Результаты и их обсуждение. Шести- и семичленные тиенолактамы не проявили анальгетической активности, исходные амиды бензиловой кислоты значительно превышали их по активности, следовательно, образование циклических продуктов приводит к уменьшению активности. Введение в молекулы атома хлора также приводило к уменьшению активности. В то же время эффективной оказалась структурная модификация амидной группировки в составе тиенопирролов. В эксперименте самой активной оказалась субстанция KMS-49, которая содержит в своем составе диметилацетильную группу. Другим активным соединением оказалось производное KMS-284, которое относится к иной химической группе исследуемых соединений – амидам бензиловой кислоты.Выводы. Наиболее активными из исследованных веществ оказались KMS-49 и KMS-284, при введении которых увеличивался латентный период первого облизывания лапы в 2,2 и 1,6 раза, соответственно; и латентный период первого прыжка в 2,8 и 2,5 раза, соответственно, по сравнению с группой контроля при уровне значимости р ≤ 0,05., Пошук нових високоефективних аналгетиків є актуальною проблемою сучасної фармакології, оскільки використовувані нині в клінічній практиці препарати не завжди відповідають вимогам ефективності та безпеки.Мета роботи – дослідження впливу нових похідних бензилової кислоти на поріг больової чутливості за допомогою тесту «гарячої пластини».Матеріали та методи. Об’єктами дослідження стали нові похідні бензилової кислоти. Визначення порогу больової чутливості проводили за допомогою тесту «гаряча пластина». Досліджувані речовини вводили перорально у вигляді водних розчинів у дозі 12 мг/кг. Під час дослідження реєстрували латентний час першого облизування підошви лап та латентний час першого стрибка.Результати та їх обговорення. Шести- та семичленні тієнолактами не виявили аналгетичної активності, вихідні аміди бензилової кислоти значно перевищували їх за активністю, отже утворення циклічних продуктів призводило до зменшення активності. Введення до молекули атома хлору також призводило до зменшення активності. У той же час ефективною виявилась структурна модифікація амідного угруповання у складі тієнопіролів. В експерименті найактивнішою виявилась субстанція KMS-49, яка містить у своєму складі диметилацетильну групу. Іншою активною сполукою виявилось похідне KMS-284, яке належить до іншої хімічної групи досліджуваних сполук – амідів бензилової кислоти. Висновки. Найактивнішими з досліджених речовин виявились KMS-49 та KMS-284, при введенні яких збільшувався латентний період першого облизування лапи в 2,2 і 1,6 рази, відповідно; та латентний період першого стрибка в 2,8 та 2,5 рази, відповідно, у порівнянні з групою контролю при рівні значущості р ≤ 0,05.

Der Einsatz basischer substituierter Benzilsäureester mit einer dualistischen anticholinergen und dopaminergen Wirksamkeit als potentielle Antiparkinsonika wird zur Zeit untersucht und diskutiert. Dabei spielen die Kenntnisse der Biotransformation dieser Verbindungen eine große Rolle für deren Beurteilung. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Metabolisierung von ausgewählten Benzilaten in der Ratte. Dazu wurden vier verschiedene Derivate ausgewählt: (R,S)-N-Methyl-4-piperidyl 3,4-dimethoxybenzilat (1), (R,S)-N-Methyl-3-piperidyl 3,4-dimethoxybenzilat (2), N-Methyl-4-piperidyl 3,3'-dimethoxybenzilat (3), (R,S)-N-Methyl-3-piperidyl 3,3'-dimethoxybenzilat (4). Nach Aufarbeitung von Urin und Kot erfolgte die Charakterisierung der Metabolite mittels DC, HPLC und UV. Die wichtigste Methode zur Identifizierung stellte die MS dar, die auch in Kopplung mit der GC Anwendung fand. Durch NMR-spektroskopische Untersuchungen gelang der Nachweis der in p-Stellung erfolgten aromatischen C-Oxigenierung. Im Körper traten eine Reihe von Funktionalisierungsreaktionen auf: Esterspaltung, aromatische C-Oxigenierung, O-Dealkylierung, N-Dealkylierung, Lactamisierung, N-Oxidation, Benzophenonbildung und die Methylierung und Glucuronidierung/Sulfatierung phenolischer Derivate. Alle diese Veränderungen wurden in ihrer Vielfalt das erste Mal bei einzelnen Benzilaten beobachtet. Für die 3,4-Dimethoxyester stellten die C-Oxigenierung und bei 2 zusätzlich die Esterspaltung die Hauptabbauwege dar. Bei den 3,3'-Dimethoxyderivaten traten die O-Dealkylierung und ebenfalls die Esterspaltung in den Vordergrund. Die Entstehung der Lactame bei der Metabolisierung konnte durch Vergleich mit synthetisierter Referenzsubstanz nachgewiesen werden. Bei der Gegenüberstellung des Metabolitenspektrums mit den Ergebnissen der biomimetischen Umsetzungen von 1, 2 und 3 konnte eine Übereinstimmung in der Bildung von Benzilsäure (Esterspaltung), N-Oxid, N-dealkyliertem Ester und Benzophenon gezeigt werden, allerdings konnte dieses chemische in vitro-Testsystem nicht als Modell für C-Oxigenierungsreaktionen, O-Dealkylierung und Lactamisierung dienen., The suitability of basic substituted benzilic esters with partially available dualistic anticholinergic and dopaminergic properties is examined and discussed for the treatment of Parkinson disease recently. The knowledge of the biotransformation is important for the evaluation of these substances. Purpose of the present thesis was the investigation of the metabolism of some selected benzilates in rats. Therefore four different derivatives were chosen: (R,S)-N-Methyl-4-piperidyl 3,4-dimethoxybenzilate (1), (R,S)-N-Methyl-3-piperidyl 3,4-dimethoxybenzilate (2), N-Methyl-4-piperidyl 3,3'-dimethoxybenzilate (3), (R,S)-N-Methyl-3-piperidyl 3,3'-dimethoxybenzilate (4). After purification of urine and faeces, the characterization of the metabolites was determined by TLC, HPLC and UV. MS, also coupled with GC, represented the most important method for identification. The evidence for aromatic oxygenation in p-position was succeeded by NMR-spectroscopy. Several metabolic processes appeared: ester cleavage, aromatic C-oxygenation, O-dealkylation, N-dealkylation, formation of lactam, N-oxidation, oxidation to benzophenone and the methylation and glucuronidation/sulphatation of phenolic derivatives. All these multiple reactions were observed at single benzilates for the first time. C-Oxygenation represented the main decomposition way for the 3,4-dimethoxy esters and, additionally, ester cleavage for 2. O-Dealkylation and ester cleavage were the important reactions of metabolism of the 3,3'-dimethoxy derivatives. The formation of lactams as metabolites could be verified by comparison to synthesized reference substances. In comparison to the metabolic pathways, the results of the biomimetic examinations of 1, 2 and 3 show agreement in the formation of benzilic acids (ester cleavage), N-oxides, N-dealkylated esters and benzophenones. But this chemical method can't be used as modell for C-oxygenation, O-dealkylation and lactamisation.

In der vorliegenden Arbeit wurden chemische Modellsysteme zur Erarbeitung möglicher Metabolisierungswege für neue, als potentielle Antiparkinsonmittel entwickelte Benzilsäurederivate angewendet und die Anwendbarkeit solcher Systeme zur Modellierung der Biotransformation von Estrogenderivaten getestet. Die biomimetischen Umsetzungen wurden im wässrigen und nichtwässrigen Milieu mit Mangan- und Eisenporphyrinen als Katalysatoren, mit einer Stickstoffbase, in der Regel Imidazol, als Co-Katalysator und mit Wasserstoffperoxid, Iodosylbenzen oder tert-Butylhydroperoxid als Sauerstoffquelle durchgeführt. Als Substrate wurden die N-Methyl-4- und -3-piperidinylester der 3,4- und der 3,3´-Dimethoxybenzilsäure (1, 2, 3) und Denaverin (4) ausgewählt. Als Modellsubstrat mit Estrogenstruktur wurde Estronmethylether (5), sowie in weiteren Versuchen Ethinylestradiol und Mestranol (6, 7) umgesetzt. Die biomimetischen Umsetzungen der Estrogenderivate waren trotz zahlreicher Variationen des Modellsystems nicht erfolgreich. Als Reaktionsprodukt wurde lediglich 6-Oxoestron-methylether isoliert. Hauptumsetzungsprodukte der Benzilsäurederivate sind die N-Formylverbindungen, die N-Oxide, die N-Desmethylderivate, die freien Säuren und die entsprechenden Benzophenone. Ihre Strukturen wurden massenspektrometrisch und kernresonanzspektroskopisch abgesichert. Die zugrundeliegenden Funktionalisierungsreaktionen sind die N-Dealkylierung, N- und C-Oxidation, Esterspaltung und Decarboxylierung. Aromatischen Oxygenierung und O-Dealkylierung wurden nicht oder in sehr geringem Umfang beobachtet. Denaverin unterliegt weiterhin der oxidativen Deaminierung. Insgesamt zeigen die Benzilsäureabkömmlinge ein einheitliches biomimetisches Verhalten, welches ein weitgehend übereinstimmendes Metabolitenspektrum erwarten lässt. Für Denaverin wurden zwei neue, potentielle Biotransformationswege aufgezeigt und die entsprechenden Vergleichssubstanzen gewonnen. Für die Esterspaltung von 1 wurde der oxidative Mechanismus nachgewiesen. Die katalytische Aktivität unterschiedlicher Modellsysteme wurde über die Abnahme des Substrates quantifiziert. Maximal 48 % der Ausgangsverbindung wurden im nichtwässrigen und maximal 23 % im wässrigen Milieu biomimetisch umgesetzt., In the present thesis the application of chemical model systems to assess metabolic pathways of new benzilic acid derivatives, developed as potential compounds for anti parkinson drugs, is reported. Furthermore the suitability of such systems to mimic the biotransformation of estrogens was investigated. Biomimetic reactions were performed with a (porphyrin) iron or -manganese as a catalyst, an N-base, mostly imidazol, as a co-catalyst and with hydrogen peroxide, iodosylbenzene or tert-butylhydroperoxide as O-donor in either aqueous or nonaqueous media. The following substrates were chosen: the N-methyl-4- and -3-piperidinyl ester of the 3,4- and 3,3´-dimethoxybenzilic acid (1, 2, 3) and Denaverine (4) for benzilic acid derivatives as well as Estrone methyl ether, Ethinylestradiole and Mestranole for the estrogens. The biomimetic studies with the estrogens remained unsuccessfully despite numerous variations within the chemical model system. Only the 6-Oxoestrone methyl ether could be isolated. The main products generated in the biomimetic reactions with the benzilic acid derivatives were the N-formyl compounds, the N-oxides, the N-demethyl derivatives, the free acids, and the benzophenones. The structure of all compounds was proven by mass-spectroscopic and nuclear magnetic resonance techniques. The biomimetic products correspond to metabolites formed by N-dealkylation, N- and C-oxidation, cleavage of the esther bond, and decarboxylation. Aromatic oxygenation or O-dealkylation of the substrates were not observed or only in trace amounts. For Denaverine a product of oxidative deamination was detected. In general, the benzilic acid derivatives showed the same biomimetic behaviour. Therefore a similiar metabolism for these compounds can be expected. Two new possible metabolites for Denaverine were isolated and can be used in further studies. For the cleveage of the ester bond of 1 an oxidative mechanism could be demonstrated. The catalytic activity of various model systems was determined by measuring the decrease of substrate 1. The maximal decrease was 48 % in the nonaqueous media compared to 23 % in the aqueous media.