Синтез, фізико-хімічні властивості та біологічна активність 3-(амінофеніл)пропіонових та 2-аміно-2- фенілмасляної кислот гексафторосилікатів

Abstract

Відомо, що карієс зубів є серйозною проблемою для систем охорони здоров’я більшості країн світу, і пошук нових ефективних та безпечних засобів лікування та профілактики карієсу залишається актуальним завданням сучасної фармацевтики. При цьому фторидні препарати залишаються найбільш ефективними та широко використовуваними в сучасному арсеналі засобів боротьби з карієсом. Останніми роками як потенційні карієспрофілактичні агенти активно вивчають амонієві гексафторосилікати завдяки деяким перевагам порівняно з традиційними засобами фторидної терапії карієсу Метою роботи, яка продовжує розпочаті раніше дослідження амонієвих гексафторосилікатів із катіонами ароматичних амінокислот, є синтез, встановлення фізико-хімічних властивостей та біологічної активності 3-(3-амінофеніл)пропіонової, 3-(4-амінофеніл)пропіонової, 2-аміно-2-фенілмасляної кислот гексафторосилікатів як потенційних карієспрофілактичних агентів. 3-(3-Амінофеніл)пропіонової, 3-(4-амінофеніл)пропіонової, 2-аміно-2-фенілмасляної кислот гексафторосилікати (I–III відповідно) було синтезовано з виходами, близькими до кількісних, шляхом взаємодії метанольних розчинів відповідних амінокислот із надлишком 45%-ї кремнійфтороводневої кислоти. Ізольовані комплекси було ідентифіковано з використанням методів елементного аналізу, ІЧ-, ЯМР 19F-, мас-спектроскопії. Встановлено розчинність I–III у воді, яка становить 0,11–0,32 мол. %. Досліджувані сполуки I–III і референс-препарати – NaF та (NH4)2SiF6 – вводили до складу гелів на основі Na-солі карбоксиметилцелюлози, які наносили на зуби та ясна щурів. В експерименті на моделі експериментального карієсу встановлено, що карієспрофілактична ефективність (КПЕ) NaF, (NH4)2SiF6, I–III становить 30,3%, 44,7%, 23,7%, 38,5%, 26,3% відповідно, тобто лише КПЕ сполуки II перевищує відповідний показник для референс-препарату NaF у 1,27 раза, тоді як значення КПЕ сполук I і III поступаються обом референс-препаратам. Всі вивчені фторидні препарати ефективно нормалізують біохімічні показники пульпи зубів та слизової оболонки порожнини рота щурів (активності фосфатаз, еластази, уреази і лізоциму, рівень малонового діальдегіду), які знаходилися на карієсогенній дієті, причому гексафторосилікати в деяких випадках виявляються більш ефективними порівняно з NaF.

It is known that dental caries is a serious problem for the health care systems of most countries of the world, and the search for new effective and safe means of treatment and prevention of caries remains an urgent task of modern pharmaceutical science. At the same time, fluoride preparations remain the most effective and widely used in the modern arsenal of means for fighting caries. In recent years, ammonium hexafluorosilicates have been actively studied as potential caries preventive agents due to some advantages compared to traditional means of fluoride caries therapy. The aim of the work, which continues the earlier research of ammonium hexafluorosilicates with aromatic amino acid cations, is the synthesis, establishment of physicochemical properties and biological activity of 3-(3-aminophenyl)propionic, 3-(4-aminophenyl)propionic, 2-amino-2- phenylbutyric acid hexafluorosilicates as potential caries preventive agents. 3-(3-Aminophenyl)propionic, 3-(4-aminophenyl)propionic, 2-amino-2-phenylbutyric acid hexafluorosilicates (I–III, respectively) were synthesized in near-quantitative yields by reacting methanolic solutions of the corresponding amino acids with excess 45% silicon hydrofluoric acid. The isolated complexes were identified using the methods of elemental analysis, IR, NMR, 19F and mass spectroscopy. The solubility of I–III in water was established, which is 0.11–0.32 mol. %. The researched compounds I–III and reference drugs – NaF and (NH4)2SiF6 – were introduced into gels based on the Na-salt of carboxymethylcellulose, which were applied to the teeth and gums of rats. In an experiment on an experimental caries model, it was established that the caries preventive efficiency (СPE) of NaF, (NH4)2SiF6, I–III is 30.3%, 44.7%, 23.7%, 38.5%, 26.3%, respectively, that is, only the СPE of compound II exceeds the corresponding indicator for the reference preparation NaF by 1.27 times, while the СPE values of compounds I and III are inferior to both reference preparations. All studied fluoride preparations effectively normalize the biochemical indicators of dental pulp and homogenate of the oral mucosa of rats (phosphatase, elastase, urease and lysozyme activities, malondialdehyde level) that were on a cariogenic diet, and hexafluorosilicates in some cases are more effective compared to NaF.