DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2021.2.8
Василюк А.А., Козловский В.И.
Перспективные направления применения производных пиперидина в качестве структурных компонентов нейротропных лекарственных средств
Гродненский государственный медицинский университет, г. Гродно, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2021. – Том 20, №2. – С. 8-17.
Резюме.
Пиперидин является одним из наиболее распространённых гетероциклов, а его производные встречаются во множестве фармакологических групп, в том числе среди нейротропных средств. Многочисленны данные соединения среди анальгетиков, и, помимо «классических» промедола, фентанила и его производных, в работе приведены результаты исследований новых соединений с анальгетической активностью и пиперидиновым циклом. Рассмотрены обзоры по таким пиперидиновым антипсихотическим средствам, как галоперидол и рисперидон, а также освещены новые соединения, демонстрирующие антипсихотическую активность через влияние на дофаминовые и серотониновые рецепторы. Проанализированы данные о влиянии метилфенидата на головной мозг при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), которые помогают понять происходящие при данном заболевании нарушения. Тиагабин рассмотрен как противоэпилептическое средство, которое уменьшает количество приступов при резистентных формах парциальной эпилепсии, а также уменьшает активацию микроглии и может имеет эффективность при нейродегенеративных заболеваниях. Последний раздел посвящен средствам для лечения болезни Альцгеймера (БА), а именно донепезилу, его модификациям и некоторым новым соединениям, потенциально способным тормозить прогрессирование БА через торможение синтеза белка Aβ42.
Ключевые слова: производные пиперидина, опиоидные анальгетики, антипсихотические средства, болезнь Паркинсона, Болезнь Альцгеймера, эпилепсия.
Литература
1. Asif, M. Biological Potential and Chemical Properties of Pyridine and Piperidine Fused Pyridazine Compounds: Pyridopyridazine a Versatile Nucleus / M. Asif // Asian J. Chem. Pharm. Sci. – 2016. – Vol. 1, N 1. – Р. 29–35.
2. Heterocyclic Anticancer Compounds: Recent Advances and the Paradigm Shift towards the Use of Nanomedicine’s Tool Box / P. Martins [et al.] // Molecules. – 2015 Sep. – Vol. 20, N 9. – P. 16852–16891.
3. Baumann, M. An overview of the synthetic routes to the best-selling drugs containing 6-membered heterocycles / M. Baumann, I. R. Baxendale // Beilstein J. Org. Chem. – 2013 Oct. – Vol. 9. – P. 2265–2319.
4. Structurally simple synthetic 1,4-disubstituted piperidines with high selectivity for resistant Plasmodium falciparum / M. N. Ngemenya [et al.] // BMC Pharmacol. Toxicol. – 2018 Jul. – Vol. 19, N 1. – P. 42.
5. Анальгетическая активность оригинальных веществ пиперидинового ряда: экспериментальное исследование на модели термического раздражения / В. И. Козловский [и др.] // Журн. ГрГМУ. – 2014. – № 3. – С. 38–41.
6. Vardanyan, R. S. Fentanyl-related compounds and derivatives: current status and future prospects for pharmaceutical applications / R. S. Vardanyan, V. J. Hruby // Future Med. Chem. – 2014 Mar. – Vol. 6, N 4. – P. 385–412.
7. Bradley, C. S. Avoiding Opioids and Their Harmful Side Effects in the Postoperative Patient: Exogenous Opioids, Endogenous Endorphins, Wellness, Mood, and Their Relation to Postoperative Pain / C. S. Bradley, F. D. Parsa // Hawaii J. Med. Public Health. – 2016 Mar. – Vol. 75, N 3. – P. 63–67.
8. Зайцева, С. Е. Перспективы поиска агонистов каппа-опиоидных рецепторов с анальгетической активностью (обзор) / Н. И. Зайцева, С. Е. Галан, Л. А. Павлова // Хим.-фармацевт. журн. – 2017. – Т. 51, № 10. – С. 3–11.
9. Synthesis, Pharmacological Evaluation and In-Silico Studies of Some Piperidine Derivatives as Potent Analgesic Agents / S. Ansari [et al.] // J. Dev. Drugs. – 2017. – Vol. 6, N 1. – P. 2–9.
10. Analgesic activity of alkyl piperidine derivatives / S. Jahan [et al.] // Pak. J. Pharm. Sci. – 2016 Jan. – Vol. 29, N 1. – Р. 77–82.
11. Opioid receptor signaling, analgesic and side effects induced by a computationally designed pH-dependent agonist [Electronic resource] / V. Spahn [et al.] // Sci. Rep. – 2018. – Vol. 8. – 8965.
12. Синтез и фармакологические свойства нового гомолога отечественного оригинального анальгезирующего лекарственного средства просидол / Г. С. Ахметова [и др.] // Изв. Том. политехн. у-та. – 2010. – Т. 317, № 3. – С. 140–143.
13. Василюк, А. А. Скрининг анальгетической активности новых производных пиперидина на моделях химического и термического раздражения / А. А. Василюк, В. И. Козловский // Современные достижения молодых ученых в медицине 2020 [Электронный ресурс] : сб. материалов VII Респ. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Гродно, 27 нояб. 2020 г. / Гродн. гос. мед. ун-т ; редкол.: Е. Н. Кроткова (отв. ред.) [и др.]. – Гродно, 2020. – С. 46–49. – 1 электрон. опт. диск.
14. Василюк, А. А. Сравнение анальгетических свойств новых производных пиперидина на моделях термического и химического раздражения / А. А. Василюк, Е. Ю. Гизмонт, А. П. Кравчук // Актуальные вопросы современной медицины и фармации : материалы 72-й науч.-практ. конф. студентов и молодых учёных, Витебск 12-13 мая 2020 г. / Витеб. гос. мед. ун-т ; под ред. А. Т. Щастного. – Витебск, 2020. – С. 687–690.
15. Safety data sheet: Diclofenac (sodium salt) [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.caymanchem.com/msdss/70680m.pdf. – Date of access: 31.03.2021.
16. Vardanyan, R. Classes of Piperidine Based Drugs / R. Vardanyan // Vardanyan, R. Piperidine-Based Drug Discovery / R. Vardanyan. – Tucson, 2017. – P. 303–308.
17. Haloperidol versus first-generation antipsychotics for the treatment of schizophrenia and other psychotic disorders (Review) / M. Dold [et al.] // Cochrane Database Syst. Rev. – 2015 Jan. – Vol. 1. – CD009831.
18. Данилов, Д. С. Современная классификация антипсихотических средств и их значение для клинической практики (современное состояние вопроса и его перспективы) / Д. С. Данилов // Обозрение психиатрии и мед. психологии. – 2010. – № 3. – С. 36–42.
19. Хаустова, Е. А. Атипичные антипсихотики при шизофрении: эффективность, безопасность, стратегии лечения / Е. А. Хаустова, В. Г. Безшейко // Нейроnews. – 2014. – № 1. – С. 23–27.
20. Synthesis and Evaluation of a Series of 2-Substituted-5-Thiopropylpiperazine (Piperidine)-1,3,4-Oxadiazoles Derivatives as Atypical Antipsychotics / Yin Chen [et al.] // PLoS ONE. – 2012. – Vol. 7, N 4. – e35186.
21. Risperidone versus placebo for schizophrenia / R. D. Rattehalli [et al.] // Cochrane Database Syst. Rev. – 2016 Dec. – Vol. 12, N 12. – CD006918.
22. Risperidone versus other atypical antipsychotics for schizophrenia / K. Komossa [et al.] // Cochrane Database Syst. Rev. – 2011 Jan. – Vol. 1. – CD006626.
23. The Therapeutic Effectiveness of Risperidone on Negative Symptoms of Schizophrenia in Comparison with Haloperidol: A Randomized Clinical Trial / A. Mirabzadeh [et al.] // Basic. Clin. Neurosci. – 2014. – Vol. 5, N 3. – P. 212–217.
24. N-(2-Hydroxyphenyl)-1-[3-(2-oxo-2,3-dihydro-1H-benzimidazol-1yl) propyl] piperidine-4-Carboxamide (D2AAK4), a Multi-Target Ligand of Aminergic GPCRs, as a Potential Antipsychotic / A. A. Kaczor [et al.] // Biomolecules. – 2020 Feb. – Vol. 10, N 2. – P. 349.
25. Vardanyan, R. Piperidine Based Drug Discovery / R. Vardanyan // Vardanyan, R. 2-Substituted and 1,2-Disubstituted Piperidines / R. Vardanyan. – Tucson, 2017. – C. 3. – P. 103–118.
26. Faraonea, S. V. The pharmacology of amphetamine and methylphenidate: Relevance to the neurobiology of attention-deficit/hyperactivity disorder and other psychiatric comorbidities / S. V. Faraonea // Neurosci. Biobehav. Rev. – 2018 Apr. – Vol. 87. – P. 255–270.
27. Methylphenidate off-label use and safety [Electronic resource] / T. Trenque [et al.] // Springerplus. – 2014 Jun. – Vol. 3. – P. 286.
28. Methylphenidate Enhances NMDA-Receptor Response in Medial Prefrontal Cortex via Sigma-1 Receptor: A Novel Mechanism for Methylphenidate Action / Chun-Lei Zhang [et al.] // PLoS ONE. – 2012. – Vol. 7, N 12. – e51910.
29. Мозговой нейротрофический фактор и его низкомолекулярные миметики / Т. А. Гудашева [и др.] // Фармакокинетика и фармакодинамика. – 2017. – № 3. – С. 3–13.
30. Tiagabine Protects Dopaminergic Neurons against Neurotoxins by Inhibiting Microglial Activation / J. Liu [et al.] // Scientific RepoRts. – 2015 Oct. – Vol. 5. – P. 15720.
31. Zafar, S. Molecular Dynamic Simulations to Probe Stereoselectivity of Tiagabine Binding with Human GAT1 [Electronic resource] / S. Zafar, I. Jabeen // Molecules. – 2020 Oct. – Vol. 25, N 20. – P. 4745.
32. Pulman, J. Tiagabine add-on for drug-resistant partial epilepsy / J. Pulman, A. G. Marson, J. L. Hutton // Cochrane Database Syst. Rev. – 2014 May. – Vol. 5, N 5. – CD001908.
33. Inhibitory role for GABA in autoimmune inflammation / R. Bhat [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2010 Feb. – Vol. 107, N 6. – Р. 2580–2585.
34. Role of pro-inflammatory cytokines released from microglia in Alzheimer’s disease / Wen-Ying Wang [et al.] // Ann. Transl. Med. – 2015 Jun. – Vol. 3, N 10. – P. 136.
35. Discovery, synthesis, biological evaluation and structure-based optimization of novel piperidine derivatives as acetylcholine-binding protein ligands / J. Shen [et al.] // Acta Pharmacol. Sinica. – 2017. – Vol. 38. – Р. 146–155.
36. Szeto, J. Y. Y. Current Treatment Options for Alzheimer’s Disease and Parkinson’s Disease Dementia / J. Y. Y. Szeto, S. J. G. Lewis // Curr. Neuropharmacol. – 2016. – Vol. 14, N 4. – P. 326–338.
37. Birks, J. S. Donepezil for dementia due to Alzheimer’s disease / J. S. Birks, R. J. Harvey // Cochrane Database Syst. Rev. – 2018 Jun. – Vol. 6, N 6. – CD001190.
38. Anand, P. A review on cholinesterase inhibitors for Alzheimer’s diseas / P. Anand, B. Singh // Arch. Pharm. Res. – 2013 Apr. – Vol. 36, N 4. – Р. 375–399.
39. Mohsin, N. A. Donepezil: A review of the recent structural modifications and their impact on anti-Alzheimer activity / N. A. Mohsin, M. Ahmad // Braz. J. Pharm. Sci. – 2020. – Vol. 56.
40. Петров, К. А. Холинэстеразы: взгляд нейрофизиолога / К. А. Петров, А. Д. Харламова, Е. Е. Никольский // Гены и клетки. – 2014. – Т. 9, № 3. – С. 160–167.
41. Maia, M. A. BACE-1 and γ-Secretase as Therapeutic Targets for Alzheimer’s Disease / M. A. Maia, E. Sousa // Pharmaceuticals (Basel.). – 2019 Mar. – Vol. 12, N 1. – P. 41.
42. Lane, C. A. Alzheimer’s disease / C. A. Lane, J. Hardy, J. M. Schott // Eur. J. Neurol. – 2018 Jan. – Vol. 25, N 1. – P. 59–70.
43. Blass, B. E. Bridged Piperidine Derivatives Useful as γ Secretase Inhibitors for the Treatment of Alzheimer’s Disease / B. E. Blass // ACS Med. Chem. Lett. – 2018 Dec. – Vol. 10, N 1. – P. 6−7.
44. Synthesis and biological activity of N-substituted spiro[benzoxazepine-piperidine] Aβ-peptide production inhibitors / Y. Laras [et al.] // J. Enzyme Inhib. Med. Chem. – 2008 Dec. – Vol. 23, N 6. – Р. 996–1001.
45. Lead optimization of 4,4-biaryl piperidine amides as γ-secretase inhibitors / J. Close [et al.] // Bio. Med. Chem. Letters. – 2012. – Vol. 22, N 9. – P. 3203–3207.
46. Youssef, K. M. N-substituted-piperidines as Novel Anti-alzheimer Agents: Synthesis, antioxidant activity, and molecular docking study / K. M. Youssef, I. M. Fawzy, H. I. El-Subbagh // F. J. Pharm. Sci. – 2018. – Vol. 4, N 1. – P. 1–7.
Сведения об авторах:
Василюк А.А. – аспирант кафедры фармакологии им. профессора М.В. Кораблева, Гродненский государственный медицинский университет;
Козловский В.И. – д.б.н., доцент, заведующий кафедрой фармакологии им. профессора М.В. Кораблева, Гродненский государственный медицинский университет.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 230005, г. Гродно, ул. Большая Троицкая, 4, Гродненский государственный медицинский университет, кафедра фармакологии им. профессора М.В. Кораблева. Е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Василюк Анна Александровна.
