2.3. Биологическая активность производных бензимидазола из 4-фтор-3-нитробензойной кислоты.

2. 3. Биологическая активность производных бензимидазола из 4-фтор-3-нитробензойной кислоты.

Потенциал ингибирования фермента холинэстеразы определяли по методу Эллмана с небольшими изменениями. В качестве эталонов ингибирования AChE и BChE использовали донепезил и ревастигмин. Результаты ингибирования синтезированными веществами ацетилхолинэстеразы (AChE) показаны в таблице 7. Из полученных 34 соединений были отобраны пять наиболее эффективных для дальнейшего анализа активности ингибирования BChE. Анализ взаимосвязи структура-активность показал, что эффективность ингибирования AChE тесно связана с замещением в положении 2 бензимидазольного ядра. Сравнивая две серии синтезированных соединений (серия 5I и серия 5II), можно сделать вывод, что соединения из серии 5II в целом показали лучшую ингибирующую активность AChE. Были синтезированы соединения с широким спектром замещения, включающие как электронодонорные, так и электроноакцепторные группы. В целом, наблюдалось то, что электроноакцепторные заместители в 4-положении в фенильного кольца важны для хорошей активности, как показано 5IIc (-NO2), 5IIg (-CF3) и 5IIn (-COOH). Все три из них вместе с 5In и 5IIo давали активность ингибирования AChE со значениями IC₅₀ менее 20 мкМ. Наилучшее ингибирование было достигнуто 5IIc с IC₅₀ 8, 63 мкМ. Эти пять соединений были отобраны для дальнейшего тестирования против BChE. Как показано в таблице 8, все они показали лучшую ингибирующую активность против BChE, чем против AChE, с лучшим значением IC₅₀ у 5IIc (5, 12 мкМ). Кроме того, их значения logP также находятся в хорошем диапазоне для прогнозирования активности лекарственного средства и переносимой токсичности. Незначительное предпочтение ингибирования BChE могло быть связано с замещением в 4 положении фенильного кольца производных бензимидазола. Недавно опубликованные результаты показали, что AChE предпочитает пара- и мета-замещение, чем орто-замещение, тогда как BChE предпочитает пара-замещение орто- и мета-замещению. Эти результаты предполагают стерические различия в активных центрах обоих ферментов. Все пять соединений были более эффективными, чем ривастигмин, однако относительно менее эффективны в отношении AChE по сравнению с донепезилом. Интересно, что эти новые соединения также обладают столь же сильным ингибированием в отношении BChE по сравнению с AChE, что означает, что они являются двойными холинергическими ингибиторами [3].

Таблица 7.

Ингибирование AChE.

Таблица 8.

Концентрация полумаксимального ингибирования AChE и BChE и липофильность для выбранных соединений.

2. 4. Биологическая активность производных бензимидазола, содержащих бензимидазольные и триазольные кольца.

Сначала все синтезированные соединения были протестированы при концентрациях 10^-3 М и 10^-4 М. В таблице 9 представлены значения ингибирования ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы синтезированными соединениями, а также донепезилом и такрином в исходных концентрациях. Согласно результатам активности, серия в целом показывала лучшую ингибиторную активность против AChE, чем против BChE. При концентрации 10^-4 М соединения 3d, 3h, 3l и 3p показали активность более 50%. Затем значения IC₅₀ активных соединений определяли с использованием концентраций 10^-5-10^-9 М по отношению к AChE вместе с эталонным препаратом донепезилом (таблица 10). Значение IC₅₀ для донепезила было рассчитано как 21, 8 ± 0, 9 нМ. Значения IC₅₀ соединений (5 (6) хлорбензимидазол) (3d и 3h) и (5 (6) фторбензимидазол) (3l и 3p) были рассчитаны как 31, 9 ± 0, 1 нМ, 29, 5 ± 1, 2 нМ и 169, 4 ± 7, 2 нМ, 139, 9 ± 5, 1 нМ соответственно для AChE. Соединения 3d, 3h, 3l и 3p среди ряда были соединениями, имеющими 3, 4-дигидроксизаместитель на фениле, присоединенном к бензимидазолу. Наиболее сильное ингибирование AChE наблюдалось с 3d и 3h, имеющими хлорзаместитель в бензимидазольном кольце. Результаты показывают, что замена метильной группы, присоединенной к триазолу, этильной группой не приводит к значительному изменению активности. Результаты показали, что соединения 3d и 3h показали значения IC₅₀, сходные по активности по сравнению с эталонным лекарственным средством против AChE.

Соединения 3d и 3h показали хорошее ингибирование AChE, но плохую селективность в отношении BChE. Для выяснения типа ингибирования и их свойств in silico для этих соединений были проведены исследования кинетики ферментов и связывания. Эти соединения были оценены как обратимые и смешанные ингибиторы фермента AChE. Также было показано, что соединения 3d и 3h могут связываться с активным сайтом фермента AChE аналогичным образом и в соответствующих положениях [4].

Таблица 9.

Ингибирование AChE и BChE.

Таблица 10

Значения IC₅₀ выбранных соединений (3d, 3h, 3l и 3p)