Study of the Novel Non-xanthine Heterocyclic Compound GU285 as a Potent Non-selective Adenosine Receptor Antagonist in the Rat

Summary

The novel pyrazolo[3,4-d]pyrimidine compound GU285 (4-amino-6-a-carba-moylethylthio-1-phenylpyrazolo [3,4-d] py-rimidine, CAS 134896-40-5) was examined for its ability (1) to inhibit binding of adenosine (ADO) receptor ligands in rat brain membranes, (2) to antagonise functional responses to ADO agonists in rat right and left atria and coronary resistance vessels, and (3) to reduce the fall in heart rate and arterial blood pressure produced by the ADO A₁ agonist N⁶-cyclopentyladenosine (CPA) in the intact, anaesthetized rat. GU285 competitively inhibited binding of the ADO A₁ agonist [³H]-R-N⁶-phenylisopropyladenosine (R-PIA) yielding a K_i value of 11 (7-18) nmol . l⁻¹ (geometric mean ± 95 % Cl). When assayed against the ADO A_2A selective agonist [³H]-2-[p-(2-carboxyethyl)-phenethylamino]-5’-N-ethylcarboxamidoadenosine, (CGS21680), a K_i of 15 (10-24) nmol . l⁻¹ was obtained. In spontaneously beating right atria, GU285 competitively antagonized negative chronotropic effects of R-PIA with a pA₂ of 8.7 ± 0.3 and in electrically paced left atria, GU285 competitively antagonized negative inotropic effects of R-PIA with a pA₂ of 9.0 ± 0.1. In the potassium-arrested, perfused rat heart GU285 (1 µmol • l⁻¹) antagonized only the high sensitivity, ADO A₂b mediated component of the biphasic relaxation of the coronary vasculature produced by NECA. The low sensitivity component was unchanged. GU285 (1 µmol • kg⁻¹) antagonized the negative chronotropic and hypotensive effects of the adenosine A₁ agonist CPA in anaesthetized rats, producing a 10-fold rightward shift in the dose-response relationship. These data demonstrate that in the rat, GU285 is a potent, nonselective adenosine receptor antagonist that maintains its activity in vivo.

Zusammenfassung

Untersuchung der neuen heterozyklischen nicht-xanthinischen Substanz GU285 als potenter nichtselektiver Adenosinrezeptor-Antagonist bei Ratten

Das kürzlich synthetisierte Pyrazolo [3,4-d]pyrimidine-Derivat GU285 (4-Ami-no-6-α-carbamoylethylthio-1-phenylpyra-zolo[3,4-d]pyrimidin, CAS 134896-40-5) wurde hinsichtlich seiner Fähigkeit untersucht: 1) die Bindung von Adenosin (ADO)-Rezeptorliganden in Membranen von Rattenhirnzellen zu inhibieren, 2) die funktionelle Antwort von ADO-Agonisten im rechten und linken Vorhof und in koronaren Widerstandsgefäßen zu an-tagonisieren und 3) die durch den ADO-A1-Agonisten N6-Cyclopentyladenosin (CPA)-induzierte Abnahme der Herzfrequenz und des arteriellen Blutdrucks bei anästhesierten Ratten zu verringern. GU285 inhibierte kompetitiv die Bindung des ADO-A1-Agonisten [³H]-R-N⁶-Phenyl-isopropyladenosin (R-PIA) mit einem K_i Wert von 11 (7–18 nmol • l⁻¹) (geometrisches Mittel ± Konfidenzinterval). Ein K_i Wert von 15 (10–24) nmol • l⁻¹ wurde erhalten, wenn GU285 im kompetitiven Assay gegen den ADO-A_2A selektiven Agonisten [³H]-2-[p-(2-Carboxyethyl)-phenethylamino]-5³-N-ethylcarboxamideadenosin (CGS21680) evaluiert wurde. Im spontan schlagenden rechten Vorhof antagonisierte GU285 kompetitiv den negativ chronotropen Effekt von R-PIA (pA₂ 8.7 ± 0.3) und in elektrisch stimulierten linken Vorhöfen den negativ inotropen Effekt von R-PIA (pA₂ 9.0 ±0.1). Im kar-dioplegen, perfundierten Rattenherz (1 mmol • l⁻¹) antagonisierte GU285 nur die hochsensitive ADO-A_2B-Komponente der NECA-induzierten biphasischen Erschlaffung der glatten Koronarmuskulatur, wohingegen die gering sensitive Komponente unverändert blieb. GU285 (1 µmol • kg⁻¹) antagonisierte die negativ chronotropen und hypotensiven Effekte des Adenosinagonisten CPA bei anästhesierten Ratten durch eine l0fache Rechtsverschiebung der Dosis-Wirkungs-Kurve von CPA. Diese Daten zeigen, daß GU285 bei der Ratte als potenter nicht-selektiver Adenosin-Rezeptorantagonist wirksam ist, der seine Wirkung in vivo beibehält.

Key words

Adenosine, antagonist, receptor - CAS 134896-40-5 - GU285, adenosine receptor binding study, rat - Pyrazolo[3,4-d]pyrimidine derivative