In Silico Screening and in Vivo Evaluation of Potential Analgesic Effect of New Neurotensin (Nt8-13) Peptide Mimetics

Abstract

This study aimed to optimise the analgesic effects of neurotensin, which activates NTS1 and NTS2 receptors. Modifications were made to enhance selectivity towards NTS2 and prevent proteolytic degradation of the active neurotensin (8-13) sequence. Six peptides (T1 -T6) were synthesised via solid -phase peptide synthesis (SPPS) using a 2 -chlorotrityl chloride resin and the Fmoc/tBu strategy. HOBt/DIPEA served as the coupling mixture in a plastic syringe. Lipinski's rule of five (Ro5) parameters were determined using Molinspiration Cheminformatics software, assessing topological polar surface area (TPSA) and percentage of absorption (%ABS) in silico. Antinociceptive activity was evaluated in male ICR mice using the acetic acid writhing test (antipyretic type analgesia) and the hot plate test (narcotic type analgesia) after intraperitoneal administration (5 mg/kg bw). The native neurotensin fragment significantly reduced pain sensitivity. Peptide T2 showed a mild analgesic effect, while peptides T1, T4, and T5 had minimal impact. Notably, peptide T3 significantly reduced abdominal contractions in the peripheral pain model. Preparative high -performance liquid chromatography (HPLC) purification yielded the synthesised neurotensin analogues (T1 -T6) with yields of 26 -59% and purity > 95%. Their molecular weights (Mw) fell within the extended Ro5 limits (Mw ≤ 1000 Da), and their miLogP values indicated hydrophilic properties. This study provides insights into modifying short -chain peptides, aiding future research in neurotensin mimetics for targeted pain modulation therapeutics. RezumatÎn cadrul acestui studio ne-am propus optimizarea efectelor analgezice ale neurotensinei, care activează receptorii NTS1 și NTS2. Au fost sintetizate șase peptide (T1-T6) prin sinteză peptidică în fază solidă (SPPS) folosind o rășină de clorură de 2clorotritil și strategia Fmoc/tBu. HOBt/DIPEA a servit drept amestec de cuplare într-o seringă de plastic. Parametrii regulii lui Lipinski (Ro5) au fost determinați cu ajutorul software-ului Molinspiration Cheminformatics, evaluând suprafața polară topologică (TPSA) și procentul de absorbție (%ABS) in silico. Activitatea antinociceptivă a fost evaluată la șoarecii masculi ICR utilizând testul de contracție cu acid acetic (analgezie de tip antipiretic) și testul cu placa fierbinte (analgezie de tip narcotic) după administrarea intraperitoneală (5 mg/kg). Fragmentul nativ de neurotensină a redus semnificativ sensibilitatea la durere. Peptida T2 a prezentat un efect analgezic ușor, în timp ce peptidele T1, T4 și T5 au avut un impact minim. În special, peptida T3 a redus semnificativ contracțiile abdominale în modelul de durere periferică. Purificarea prin cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC) a dus la obținerea analogilor de neurotensină sintetizați (T1-T6) cu randamente de 26-59% și o puritate > 95%. Greutățile lor moleculare (Mw) s-au încadrat în limitele extinse ale Ro5 (Mw ≤ 1000 Da), iar valorile miLogP au indicat proprietăți hidrofile. Acest studiu oferă informații despre mod...