Biopolym. Cell. 2021; 37(1):33-45.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A4A
Біоорганічна хімія
Синтез та діуретична активність нових похідних 5-аміно-1,3,4-тіадіазол-2-тіолу
1Драпак І. В., 1Зіменковський Б. С., 1Слабий М. В., 1, 2Голота С. М., 3Перехода Л. О., 1Яремкевич Р. В., 1Нєктєгаєв І. О.
  1. Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
    вул. Пекарська, 69, Львів, Україна, 79010
  2. Волинський національний університет імені Лесі Українки
    пр. Волі, 13, Луцьк, Україна, 43025
  3. Національний фармацевтичний університет
    вул. Пушкінська, 53, Харків, Україна, 61002

Abstract

Мета. Синтез, in vivo дослідження та характеристика діуретичної активності нових похідних 5-аміно-1,3,4-тіадіазол-2-тіолу. Методи. Органічний синтез (однореакторні реакції). 1Н ЯМР-спектроскопія. Біологічні методи: in vivo дослідження на білих щурах; загальний аналіз сечі; індекси салуретичної/натрійуретичної активності та інгібування карбоангідрази; біохімічні лабораторні дослідження (визначення рівнів АЛТ, АСТ, ЛФ, γ-ГГТ, загального білірубіну та білка). Результати. Синтезовано серію похідних 5-аміно-1,3,4-тіадіазол-2-тіолу з використанням ефективного однореакторного підходу. Усі сполуки досліджувались на предмет діуретичної активності шляхом оцінки загального добового діурезу та профілю загального аналізу сечі. Ідентифіковано 5-бензилтіо-1,3,4-тіадіазол-2-аміни 2а, 2с та 2е як потенційні діуретини, для яких були досліджені калійуретичні, салуретичні та натрійуретичні властивості, а також було оцінено їх здатність інгібувати карбоангідразу. Сформульовано взаємозв’язоки структура – діуретична дія. Висновки. Синтезовано серію похідних 1,3,4-тіадіазолу, серед яких ідентифіковано сполуки з високим рівнем діуретичної дії та задовільними каліуретичними, салуретичними та натрійуретичними властивостями.
Keywords: похідні 5-аміно-1,3,4-тіадіазол-2-тіолу, сечогінна активність, салуретична/натрійуретична активність, інгібування карбоангідрази, залежність структура-активність
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Titko T, Perekhoda L, Drapak I, Tsapko Y. Modern trends in diuretics development. Eur J Med Chem. 2020;208:112855.
[2] Williams B. Drug discovery in renin-angiotensin system intervention: past and future. Ther Adv Cardiovasc Dis. 2016;10(3):118-25.
[3] Blowey DL. Diuretics in the treatment of hypertension. Pediatr Nephrol. 2016;31(12):2223-2233.
[4] Islam MS. The Art and Science of Using Diuretics in the Treatment of Heart Failure in Diverse Clinical Settings. Adv Exp Med Biol. 2018;1067:47-65.
[5] Maa EH, Kahle KT, Walcott BP, Spitz MC, Staley KJ. Diuretics and epilepsy: will the past and present meet? Epilepsia. 2011;52(9):1559-69.
[6] Supuran CT. Applications of carbonic anhydrases inhibitors in renal and central nervous system diseases. Expert Opin Ther Pat. 2018;28(10):713-721.
[7] Cabandugama PK, Gardner MJ, Sowers JR. The renin angiotensin aldosterone system in obesity and hypertension: roles in the cardiorenal metabolic syndrome. Med Clin North Am. 2017;101(1):129-137.
[8] Cherkas A, Golota S. An intermittent exhaustion of the pool of glycogen in the human organism as a simple universal health promoting mechanism. Med Hypotheses. 2014;82(3):387-9.
[9] Pericleous M, Sarnowski A, Moore A, Fijten R, Zaman M. The clinical management of abdominal ascites, spontaneous bacterial peritonitis and hepatorenal syndrome: a review of current guidelines and recommendations. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2016;28(3):e10-8.
[10] Cherkas A, Golota S, Guéraud F, Abrahamovych O, Pichler C, Nersesyan A, Krupak V, Bugiichyk V, Yatskevych O, Pliatsko M, Eckl P, Knasmüller S. A Helicobacter pylori-associated insulin resistance in asymptomatic sedentary young men does not correlate with inflammatory markers and urine levels of 8-iso-PGF2-α or 1,4-dihydroxynonane mercapturic acid. Arch Physiol Biochem. 2018;124(3):275-285.
[11] Cherkas A, Eckl P, Gueraud F, Abrahamovych O, Serhiyenko V, Yatskevych O, Pliatsko M, Golota S. Helicobacter pylori in sedentary men is linked to higher heart rate, sympathetic activity, and insulin resistance but not inflammation or oxidative stress. Croat Med J. 2016;57(2):141-9.
[12] Bartoli E, Rossi L, Sola D, Castello L, Sainaghi PP, Smirne C. Use, misuse and abuse of diuretics. Eur J Intern Med. 2017;39:9-17.
[13] Wile D. Diuretics: a review. Ann Clin Biochem. 2012;49(Pt 5):419-31.
[14] Suter PM. Vergessene metabolische Nebenwirkungen der Diuretika: Lipid-, Glukose- und Vitamin B1-Stoffwechsel [Forgotten metabolic side effects of diuretics: lipids, glucose and vitamin B1 (thiamin) metabolism]. Praxis (Bern 1994). 2004;93(20):857-63.
[15] Ukrainets IV, Bereznyakova NL. Heterocyclic diuretics. Chem Heterocycl Comp. 2012;48: 155–65.
[16] Li Y, Geng J, Liu Y, Yu S, Zhao G. Thiadiazole-a promising structure in medicinal chemistry. ChemMedChem. 2013;8(1):27-41.
[17] Haider S, Alam MS, Hamid H. 1,3,4-Thiadiazoles: a potent multi targeted pharmacological scaffold. Eur J Med Chem. 2015;92:156-77.
[18] Hu Y, Li CY, Wang XM, Yang YH, Zhu HL. 1,3,4-Thiadiazole: synthesis, reactions, and applications in medicinal, agricultural, and materials chemistry. Chem Rev. 2014;114(10):5572-610.
[19] Matysiak J. Biological and pharmacological activities of 1,3,4-thiadiazole based compounds. Mini Rev Med Chem. 2015;15(9):762-75.
[20] Wongboonsin J, Thongprayoon C, Bathini T, Ungprasert P, Aeddula NR, Mao MA, Cheungpasitporn W. Acetazolamide therapy in patients with heart failure: a meta-analysis. J Clin Med. 2019;8(3):349.
[21] Fossati S, Giannoni P, Solesio ME, Cocklin SL, Cabrera E, Ghiso J, Rostagno A. The carbonic anhydrase inhibitor methazolamide prevents amyloid beta-induced mitochondrial dysfunction and caspase activation protecting neuronal and glial cells in vitro and in the mouse brain. Neurobiol Dis. 2016;86:29-40.
[22] Diaz JR, Camí GE, Liu-González M, Vega DR, Vullo D, Juárez A, Pedregosa JC, Supuran CT. Salts of 5-amino-2-sulfonamide-1,3,4-thiadiazole, a structural and analog of acetazolamide, show interesting carbonic anhydrase inhibitory properties, diuretic, and anticonvulsant action. J Enzyme Inhib Med Chem. 2016;31(6):1102-10.
[23] Biswas S, Carta F, Scozzafava A, McKenna R, Supuran CT. Structural effect of phenyl ring compared to thiadiazole based adamantyl-sulfonamides on carbonic anhydrase inhibition. Bioorg Med Chem. 2013;21(8):2314-2318.
[24] Iqbal J, Al-Rashida M, Durdagi S, Alterio V, Di Fiore A. Recent developments of carbonic anhydrase inhibitors as potential drugs. Biomed Res Int. 2015;2015:174178.
[25] Lomelino C, McKenna R. Carbonic anhydrase inhibitors: a review on the progress of patent literature (2011-2016). Expert Opin Ther Pat. 2016;26(8):947-56.
[26] Supuran CT. Carbonic anhydrase activators. Future Med Chem. 2018;10(5):561-573.
[27] Das Mahapatra A, Queen A, Yousuf M, Khan P, Hussain A, Rehman MT, Alajmi MF, Datta B, Hassan MI. Design and development of 5-(4H)-oxazolones as potential inhibitors of human carbonic anhydrase VA: towards therapeutic management of diabetes and obesity. J Biomol Struct Dyn. 2020 Nov 13:1-11.
[28] Supuran CT, Winum JY. Designing carbonic anhydrase inhibitors for the treatment of breast cancer. Expert Opin Drug Discov. 2015;10(6):591-7.
[29] Sych IV, Drapak IV, Suleiman MM, Rakhimova MV, Kobzar NP, Sych IA, Perekhoda LO. Search for Biologically Active Substances with Antimicrobial and Antifungal Action in the series of 2.5-disubstituted 1,3,4-tiadiazoles. Res J Pharm Tech, 2019;12(6):1–6.
[30] Drapak IV, Perekhoda LO, Vynogradova O, Protopopov MV, Sych IA, Kiz OV. The use of the docking studies with the purpose of searching potential cardioprotectors among derivatives of 2-imino-1,3-thiazoline and 2,5-disubstituted derivatives of 1,3,4-thiadiazole. Pharmacia. 2018;65(2):40–6.
[31] Drapak IV. Pharmacophore modeling of diuretic activity of 1,3-tiazole and 1,3,4-thiadiazole derivatives. Pharmacol Drug Toxicol. 2019;13(3):197–202.
[32] Holota SM, Derkach GO, Zasidko VV, Trokhymchuk VV, Furdychko LO, Demchuk IL, Semenciv GM, Soronovych II, Kutsyk RV, Lesyk RB. Features of antimicrobial activity of some 5-aminomethylene-2-thioxo-4-thiazolidinones. Biopolym Cell. 2019;35(5):371–80.
[33] Golota S, Sydorenko I, Surma R, Karpenko O, Gzella A, Lesyk R. Facile one-pot synthesis of 5-aryl/heterylidene-2-(2-hydroxyethyl- and 3-hydroxypropylamino)-thiazol-4-ones via catalytic aminolysis. Synth Comm. 2017; 47(11):1071–6.
[34] Berkhin EB. Methods for studying the effect of new chemical compounds on renal function. Chem Pharm J. 1977;17(5):3–11.
[35] Hailu W, Engidawork E. Evaluation of the diuretic activity of the aqueous and 80% methanol extracts of Ajuga remota Benth (Lamiaceae) leaves in mice. BMC Complement Altern Med. 2014;14:135.
[36] Somova LI, Shode FO, Ramnanan P, Nadar A. Antihypertensive, antiatherosclerotic and antioxidant activity of triterpenoids isolated from Olea europaea, subspecies africana leaves. J Ethnopharmacol. 2003;84(2-3):299-305.