Σχεδιασμός, σύνθεση και φαρμακοχημική εκτίμηση νέων αντιδυσλιπιδαιμικών μορφολινικών παραγώγων με πλειοτροπική δράση
Creators: name: Κούρτη, Μαλαματή Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Μορφολίνες
Αρτηριοσκλήρυνση
Υπολιπιδαιμική δράση
Αντιοξειδωτική δράση
Morpholines
Atherosclerosis
Antidyslipidemic activity
Antioxidant activity

description: Στην εργασία σχεδιάστηκαν, συντέθηκαν και εκτιμήθηκαν νέα μορφολινικά παράγωγα, τα οποία φέρουν διάφορους υποκαταστάτες κυρίως στο άζωτο της μορφολίνης. Η υπερλιπιδαιμία οδηγεί σε σχηματισμό αθηρωματικών πλακών στα τοιχώματα των αρτηριών. Η οξείδωση της LDL προκαλεί φλεγμονώδη απόκριση, η οποία συνδέεται με αυξημένη παραγωγή ελευθέρων ριζών, και καθιστά την αρτηριοσκλήρυνση επικίνδυνη για πρόκληση καρδιαγγειακών νόσων και θρομβώσεων. Οι ενώσεις που συντέθηκαν χωρίζονται σε πέντε ομάδες και είναι Ο- ή Ν- υποκατεστημένα μορφολινικά παράγωγα. Ο αντιοξειδωτικός υποκαταστάτης στο άζωτο ή το οξυγόνο προστίθεται για να αυξήσει την αντιοξειδωτική δράση των ενώσεων, εφόσον στις περιοχές των αθηρωματικών πλακών έχουμε πληθώρα ελευθέρων ριζών. Η σύνδεση με αντιφλεγμονώδες τμήμα αποσκοπεί στη μείωση της φλεγμονής που ενυπάρχει. Ο συνδυασμός με νικοτινικό οξύ βασίστηκε σε μελέτες που δείχνουν πως αντιστρέφει τη χημειοταξία μακροφάγων που προκαλεί η οξειδωμένη LDL και μειώνει το σχηματισμό τοξικών υπεροξυνιτρωδών και τριγλυκεριδίων. Η σύνθεση των 2-υδροξυ-2-αρυλο-4-υποκατεστημένων μορφολινών περιλαμβάνει αντίδραση μεταξύ 2-βρωμο-αρυλοαιθανόνης με κατάλληλη αμιναλκοόλη. Τα 2-υδροξυ-παράγωγα σχηματίζουν κετάλες με τις επιλεγμένες αλκοόλες, δίνοντας τα αντίστοιχα 2-αλκοξυ-παράγωγα. Από αυτά, με καταλυτική υδρογονόλυση, μπορούν να παραχθούν οι Ν-Η μορφολίνες. Έτσι, μπορούν να εισαχθούν διάφοροι υποκαταστάτες στο άζωτο του δακτυλίου, αντιοξειδωτικές ή αντιφλεγμονώδεις δομές, δίνοντας τριτοταγείς αμίνες ή αμίδια. Τα αμίδια και οι εστέρες συντίθενται με αντίδραση της αντίστοιχης μορφολίνης με το επιλεγμένο οξύ και Ν-Ν’-δικυκλοεξυλοκαρβοδιιμίδιο (DCC), το οποίο βοηθά στη δημιουργία μικτού ανυδρίτη του οξέος. Για τον έλεγχο της αντιοξειδωτικής δράσης των ενώσεων μελετάται η επίδραση επαρκών συγκεντρώσεών τους στην υπεροξείδωση ηπατικών μικροσωμικών μεμβρανών επιμύων, η οποία επάγεται από το σύστημα FeSO4/ασκορβικό οξύ. Η εκτίμηση γίνεται φασματοφωτομετρικά σε 535/600nm, του υλικού αντίδρασης με το 2-θειοβαρβιτουρικό οξύ. Η αντιοξειδωτική δράση των ενώσεων εκτιμάται επίσης και μέσω της αλληλεπίδρασής τους με τη σταθερή ελεύθερη ρίζα DPPH. Οι Ν-αρυλαλκυλο-μορφολίνες κατέχουν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση και στα δύο πειράματα, ενώ η στερεοχημεία παίζει σημαντικό ρόλο κυρίως για το πείραμα της λιπιδικής υπεροξείδωσης. Η υπερλιπιδαιμία προκαλείται σε επίμυες με ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση τυλοξαπόλης, ενώ οι ενώσεις χορηγούνται ενδοπεριτοναϊκά μία ώρα πριν την τυλοξαπόλη. Μετά από 24 ώρες, λαμβάνεται αίμα από την αορτή και προσδιορίζονται τα επίπεδα ολικής χοληστερόλης και τριγλυκεριδίων. Όλες οι ενώσεις φάνηκαν δραστικές στο in vivo αυτό πείραμα, εκτός από τα δύο 2-μονοφαινυλο-παράγωγα, τα οποία, συμφωνώντας με το σχεδιασμό, αποδεικνύονται αδρανή. Η αντιφλεγμονώδης δράση των ενώσεων που φέρουν τμήμα μη στεροειδούς αντιφλεγμονώδους οξέος ελέγχεται in vitro μέσω της προκαλούμενης αναστολής επί του ενζύμου λιποξυγονάση. Οι ενώσεις αυτές ήταν αδρανείς. Όμως μία άλλη ένωση, Ο-υποκατεστημένος εστέρας με αντιοξειδωτικό τμήμα, κατέχει ικανοποιητική ανασταλτική ικανότητα. Μία αντιπροσωπευτική ένωση, η οποία περιέχει τμήμα ναπροξένης, αξιολογείται επίσης in vivo ως προς την αντιφλεγμονώδη της δράση, μέσω αναστολής του οιδήματος που προκαλείται από ενδοδερμική χορήγηση καραγεννίνης. Η δράση της ήταν εξαιρετική, αφού ανέστειλλε το οίδημα κατά 59% σε σχέση με τους μάρτυρες, και μάλιστα σε σχετικά χαμηλή δόση. Αναλύθηκαν τα αποτελέσματα της μείωσης της ολικής χοληστερόλης και των τριγλυκεριδίων και προσδιορίσθηκαν και συσχετίσθηκαν ποσοτικά οι φυσικοχημικές ιδιότητες που συνδέονται με τη δράση. Όσον αφορά τη μείωση της ολικής χοληστερόλης, καλύτερη δράση κατέχουν ενώσεις με μειωμένη λιποφιλικότητα, και οι οποίες δεν είναι αμίδια, ενώ για τη μείωση των τριγλυκεριδίων σημαντική είναι επίσης η χαμηλή λιποφιλικότητα και ο μεγάλος σχετικά όγκος του Ν-υποκαταστάτη. Συμπερασματικά, οι ενώσεις που σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν επιτυγχάνουν να συνδυάσουν την αντιοξειδωτική ή αντιφλεγμονώδη δράση με την υπολιπιδαιμική.
description: Hyperlipidemia leads to multiple plaque formation within the artery. Oxidation of LDL promotes inflammatory response, which induces free radical production, causing plaque vulnerability. In this investigation, we synthesize some substituted morpholines, introducing an antioxidant moiety as the morpholine N- or O-substituent, in order to augment their antioxidant potential. We also synthesize morpholines with an anti-inflammatory N-substituent, in order to reduce the inflammation that exists into the atheromatic lesion. The synthesis of the 2-hydroxy-2-aryl-4-substituted morpholines concerns the reaction of 2-bromo-acetophenone or 2-bromo-4-phenylacetophenone with the appropriate aminalcohol. The 2-hydroxy-morpholines form ketals with the corresponding alcohol, giving alkoxy-derivatives. Morpholine ring closure cannot be accomplished using primary hydroxyethylamines, via the described method. The alkoxy-derivatives can easily yield the N-H morpholine derivatives by catalytic hydrogenolysis of the N-benzyl-derivatives. Thus, a variety of antioxidant or anti-inflammatory structures can be introduced as N-substituents yielding the final tertiary amines or amides. The amides or esters are prepared through the reaction of the appropriate morpholine with the antioxidant acid, employing N,N’-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), which forms an intermediate mixed anhydrite with the acid. The new compounds have been properly identified. The antioxidant activity of the compounds is estimated by their effect on rat hepatic microsomal membrane lipid peroxidation, induced by FeSO4/ascorbic acid, and is evaluated determining 2-thiobarbituric acid reactive material. Their interaction with the stable free radical DPPH, as a measure for their reducing activity, is also evaluated. The N-arylalkyl-morpholines possess strong antioxidant activity on both experiments, whereas the conformation is important for the other compounds. This factor is mainly important for the lipid peroxidation experiment, compared to the DPPH experiment. Hyperlipidemia is induced to rats by tyloxapol, and the compounds are administered ip at 56μmol/kg. After 24 h, blood is taken from the aorta and plasma cholesterol and triglycerides are determined. Nearly all of the compounds significantly reduce blood total cholesterol and triglyceride levels. The two 2-phenyl-2-alkoxy-morpholines proved to be inactive. The anti-inflammatory potential, for the compounds containing a NSAID moiety is evaluated in vitro by the produced inhibition of lipoxygenase activity. However, they proved almost inactive. An O-substituted ester with an antioxidant acid possesses good inhibitory activity. One compound – naproxen containing morpholinic derivative – was also evaluated for its inflammatory activity, in vivo, by the effect on acute inflammation expressed as paw oedema reduction after carrageenan administration. It has excellent anti-inflammatory activity, reducing the oedema by 59% at a relatively low dose. Two equations have been suggested in order to correlate the total cholesterol or triglyceride reducing activity with physicochemical characteristics of the compounds. For the triglyceride reducing activity, low lipophilicity and bulky N-substituents increase the activity, whereas for the cholesterol reducing activity, high lipophilicity and amide group existence seem to decrease it. In conclusion, the designed molecules possess strong antidyslipidemic and antioxidant or anti-inflammatory activity. Several conformation factors are involved in the attained activities. However, they all managed to reduce lipidemic indices significantly.