Design, Synthesis and Anti-inflammatory Evaluation of Certain Substituted 1,2,4-Triazoles and 1,3,4-Oxadiazoles /
تصميم، تشييد و تقييم كمضادات للالتهاب لبعض مشتقات 1،2،4-ترايازول و 1،3،4-اوكسادايازول
by Mai Ibrahim Abo-Elmagd Ali ; Supervised Prof. Dr. Mohamed Nabil Aboul-Enein, Prof. Dr. Kamilia Mahmoud Amin, Prof. Dr. Fadi Mohsen Awadallah.
- 155 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 134-155.
XIIa-g and XVa-o. Different spectroscopic methods were used for characterization and verification of the synthesized compounds in order to be evaluated as anti-inflammatory agents using the in vitro cyclooxygenase inhibition assay. In this study, compounds IXe, IXg, XIf, XVb, XVk and XVo were the most effective derivatives against COX-2. Moreover, the in vivo anti-inflammatory activity of the most active compounds was evaluated using carrageenan-induced rat paw edema assay. Also, serum inflammatory mediator, (TNF-α, PGE-2 and IL-6), ulcerogenic liability and gastric damage evaluation as well as histopathological examination were evaluated in order to obtain effective and safe anti-inflammatory compounds. A molecular modeling study was performed for the designed target compounds using Autodock 4. This thesis is divided into: 1- Introduction: presents a brief literature review about inflammation, types and etiology of inflammation, inflammatory response, different classes of NSAIDs and classification of NSAIDs based on their structure and their selectivity on COX-1 and COX-2. In addition, a survey on 1,2,4-triazole and 1,3,4-oxadiazole containing compounds as COX-1 and COX-2 inhibitors with anti-inflammatory activity and a review on their synthesis pathways. 2- Aim of the present work: This part illustrates the scientific bases and the rationale upon which the synthesized compounds were designed. 3- Theoretical discussion: This section deals with the discussion of the experimental reactions adopted for the synthesis of the new target compounds (IXa-g, XIa-g, XIIa-g and XVa-o) in addition to the intermediates needed in their preparation. Also, it includes a summarized data for characterization and verification of the synthesized compounds using different spectroscopic methods. The strategies followed for the synthesis of the designed compounds, as well as starting materials and intermediates have been described in Schemes I and II. 4- Experimental: This part includes the practical procedures used for the synthesis of the new compounds and intermediates in addition to their physical characters and experimental data. 5- Pharmacological evaluation: This section includes procedures as well as results and discussion of the anti-inflammatory activity of all the newly synthesized 1,2,4-triazole derivatives IXa-g, XIa-g and XIIa-g and 1,3,4-oxadiazole derivatives XVa-o using the in vitro cyclooxygenase inhibition assay. Followed by futher investigation for compounds IXe, IXg, XIf, XVb, XVk and XVo in vivo by carrageenan-induced rat paw edema assay, determination of serum inflammatory mediator, (TNF-α, PGE-2 and IL-6), ulcerogenic liability and gastric damage evaluation as well as histopathological examination. 6- Molecular docking: This section outlines steps and results of docking of the selected compounds on COX-1 and COX-2 isoenzymes using AutoDock 4 and visualization by Biovia discovery studio 2021 free visualizer. تم فى هذه الدراسة تشييد سلسلة مركبات جديدة تحتوي علي حلقات ال 1،2،4-ترايازول أو ال 1،3،4-اوكسادايازول مع حلقة ال 1،2،3،4- رباعي هيدرو أيزوكينولين (IXa-g، XIa-g، XIIa-g و (XVa-o. و قد تم التحقق من الصيغ البنائية للمركبات المشيدة عن طريق التحاليل الطيفية والتحاليل الدقيقة وذلك بهدف دراسة فاعليتهم البيولوجيه كمضادات للالتهاب عن طريق اختبار تأثير المركبات علي المثبط لإنزيمى COX-1 وCOX-2 . و قد تبين أن المركبات IXe، IXg، XIf، XVb، XVk و XVo هما المركبات الأكثر فاعلية كمثبطات لإنزيم ال .COX-2 ثم قيمت المركبات الأكثر فعالية كمضادات للالتهاب على فئران التجارب عن طريق نموذج التورم في مخالب الفئران الناتجة عن الكاراجينان كم تم قياس وسائط الالتهاب (PGE-2, TNF-ɑ and IL-6) و قياس شدة القرحة المعدية المصاحبة لاستخدام هذه المركبات بهدف الحصول علي مركبات فعالة و امنة. و قد تم اجراء النمذجة الجزيئية للمركبات و ذلك عن طريق عمل دراسة عن الإرساء الجزيئي للمركبات المشيدة علي إنزيمى COX-1 و COX-2 باستخدام برنامج اوتو دوك 4 لمحاولة تفسير ميكانيكية عمل هذه المركبات. تنقسم هذه الرسالة إلى: 1- المقدمة: يشمل هذا الجزء شرح توضيحي للاتهاب و الأسباب المؤدية اليه و المجموعات المختلفة لمضادات الالتهاب غير الستيرويدية (NSAIDs). و يشمل أيضا استعراضا موجزا لأنشطة حلقات ال 1،2،4-ترايازول أو ال 1،3،4-اوكسادايازول كمضادات للالتهابات و مثبطات لإنزيمى COX-1 و COX-2. 2- الغرض من البحث: یتضمن ھذا الجزء أهداف البحث و الأسس التي تم على أساسھا تصمیم المركبات وتشییدھا. 3- المناقشة النظرية: يستفيض هذا الجزء بالمناقشة النظرية و شرح للتفاعلات الكيميائية المستخدمة في تشييد المركبات المستهدفة (IXa-g، XIa-g، XIIa-g و (XVa-o بالإضافة إلى المركبات الوسيطة. تم توضيح استراتيجيات تشييد المركبات المصممة طبقا للمخططات و مناقشة الطرق التحليلية المختلفة للتأكد من التركيب البنائي الكيميائي للمركبات الجديدة. 4- الجزء العملي: یصف ھذا الجزء تفصیلیا الطرق المعملیة المستخدمة في التشیید الكیمیائي للمركبات النھائیة و الوسیطة و خواصھم الطبیعیة وكذلك التحالیل الدقیقة والطیفیة اللازمة للتحقق من الصیغ البنائیة للمركبات التى تم تحضیرھا. 5- التقييم الحيوي: تم في هذا الجزء عرض طرق و نتائج اختبار فاعلية المركبات الجديدة كمضادات للالتهاب عن طريق اختبار تأثير المركبات علي المثبط لإنزيمى COX-1 وCOX-2 . ثم قيمت المركبات الأكثر فعالية كمضادات للالتهاب على فئران التجارب عن طريق نموذج التورم في مخالب الفئران الناتجة عن الكاراجينان. كم تم قياس وسائط الالتهاب ((PGE-2, TNF-ɑ and IL-6 و قياس شدة القرحة المعدية المصاحبة لاستخدام هذه المركبات. و قد تم عرض عرض نتائج هذه الاختبارات و مناقشتها. 6- النمذجة الجزيئية: تم اجراء النمذجة الجزيئية للمركبات و ذلك عن طريق عمل دراسة عن الإرساء الجزیئي للمركبات المشیدة علي إنزيمى COX-1 وCOX-2 باستخدام برنامج اوتو دوك 4 لمحاولة تفسیر میكانیكیة عمل ھذه المركبات