Aim. Study of the possibility of using cell experimental models (erythrocytes hemolysis and platelet aggregation) for screening for anti-inflammatory activity of novel synthesized 5(S)-menthyloxy derivatives of 2(5Н)-furanone (compounds R1-R6).
Methods. Evaluation of membrane-stabilizing activity of the test compounds was performed by means of models of erythrocyte hemolysis induced by hypotonic environment (osmotic hemolysis) and free radicals. Antiplatelet effect of the compounds was studied by inducing platelet aggregation by 1 mM arachidonic acid. Study of anti-inflammatory activity of novel potential anti-inflammatory molecules was performed with the use of the model of carrageenan-induced paw edema in mice.
Results. Compounds R1, R2, R3, and R4 increase the degree of osmotic hemolysis. Compounds R5, R6 decrease the intensity of hemolysis at different concentrations. Compounds R1, R2, R4 and R6 promote free-radical erythrocyte membrane damage at all tested concentrations. Compound R3 protects erythrocytes at low concentrations and promotes erythrocyte damage with increasing concentration. Compound R5 protects erythrocytes at concentrations 3×10-9 и 3×10-5 М. Compounds R1, R2, R4 enhance platelet aggregation at different concentrations. Compound R3 inhibits platelet aggregation at concentration 10-6 М, and at concentrations 10-8 and 10-5 М it induces platelet aggregation. Compound R5 does not affect platelet aggregation. Compound R6 inhibits platelet aggregation at all tested concentrations. On the basis of the results obtained from in vitro test systems compound R6 was selected for further studies of anti-inflammatory activity as it demonstrated maximum effect based on two out of three evaluation criteria. Compound R6 posseses anti-inflammatory activity in the model of inflammation.
Conclusion. The novel derivative of 2(5Н)-furanone bearing l-menthol moiety (compound R6) protects erythrocyte membrane from damaging action of hypotonic environment, inhibits platelet aggregation and demonstrates anti-inflammatory activity; cell experimental models can be used for the first phase of screening of novel chemical compounds for anti-inflammatory activity.
Цель. Изучение возможности использования клеточных модельных экспериментов (гемолиз эритроцитов и агрегация тромбоцитов) для скрининга на противовоспалительную активность новых синтезированных 5(S)-ментилоксипроизводных 2(5Н)-фуранона (соединения R1-R6).
Методы. Изучение мембраностабилизирующей активности исследуемых соединений проводили с помощью моделей гемолиза эритроцитов, вызванного гипотоничностью среды (осмотический гемолиз) и свободными радикалами. Антиагрегантное действие веществ изучали путём индукции агрегации тромбоцитов 1 мМ арахидоновой кислотой. Изучение противовоспалительной активности новых потенциальных противовоспалительных молекул проводили на модели каррагенинового отёка лап мышей.
Результаты. Соединения R1, R2, R3 и R4 усиливают степень осмотического гемолиза. Соединения R5, R6 снижают интенсивность гемолиза в различных концентрациях. Соединения R1, R2, R4 и R6 способствуют свободнорадикальному повреждению мембран эритроцитов во всех исследуемых концентрациях. Соединение R3 защищает эритроциты в низких концентрациях, с увеличением концентрации - способствует повреждению эритроцитов. Соединение R5 защищает эритроциты в концентрациях 3×10-9 и 3×10-5 М. Соединения R1, R2, R4 усиливают агрегацию тромбоцитов в различных концентрациях. Соединение R3 снижает степень агрегации тромбоцитов в концентрации 10-6 М, в концентрациях 10-8 и 10-5 М оно усиливает агрегацию тромбоцитов. Соединение R5 не влияет на агрегацию тромбоцитов. Соединение R6 ингибирует агрегацию тромбоцитов во всех исследуемых концентрациях. По полученным результатам in vitro тест-систем было выбрано соединение R6 для дальнейшего изучения противовоспалительной активности, поскольку по двум из трёх критериев оценки оно проявило максимальный эффект. Соединение R6 обладает противовоспалительной активностью на модели воспаления.
Вывод. Новое производное 2(5Н)-фуранона, содержащее фрагмент l-ментола (соединение R6), защищает мембраны эритроцитов от повреждающего действия гипотоничности среды, ингибирует агрегацию тромбоцитов и обладает противовоспалительной активностью; клеточные модельные эксперименты могут быть использованы для первого этапа скрининга новых химических соединений на предмет противовоспалительной активности.