Синтез, свойства, биологическая активность n-гетериламидов α-оксокислот и продуктов их химических превращений 15. 00. 02 фармацевтическая химия, фармакогнозия

Вид материала

Содержание

4. Взаимодействие N-гетериламидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых кислот с гидразонами кетонов
Z-KEГ), Е-кетоенгидразинной (Е-КЕГ
5. Взаимодействие N-гетериламидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых кислот с этиловым эфиром гидразинэтановой кислоты
6. Изучение биологической активности N-гетериламидов α-оксокислот и продуктов их превращений
6.1 Острая токсичность.
6.2 Противовоспалительная активность (ПВА).
6.3 Анальгетическая активность (АА).

Подобный материал:

1 2 3

3.2 Синтез и строение 2-[2-(N-гетериламино)-2-оксоацетил]фенолятов натрия, бис {2-[2-(N-гетериламино)-2-оксоацетил]фенолятов} цинка и кадмия

С целью получения водорастворимых биологически активных соединений нами изучена реакция N-гетериламидов о-ГФГК 6а,б,д,ж с натрия карбонатом, в результате чего выделены 2-[2-(N-гетериламино)-2-оксоацетил]феноляты натрия (14а-г):

14: Ht=С₅Н₃BrN (а), 3-С₅Н₄N (б), С₂Н₁N₂S (в), С₄Н₅N₂S (г).

Установлено, что при взаимодействии N-гетериламидов 6г,е-з с дихлоридами цинка и кадмия при соотношении лиганд – металл 2:1 образуются бис{2-[2-(N-гетериламино)-2-оксоацетил]феноляты} цинк (15) и кадмий (16а-г):

16: Ht=С₃Н₂NS (а), С₃Н₃N₂S (б), С₄Н₅N₂S (в), С₇Н₅N₂ (г).

Спектральные характеристики подтверждают строение полученных соединений и свидетельствуют о депротонизации лиганда в ходе реакции комплексообразования. В процессе эксперимента нам не удалось получить медные и цинковые хелаты при взаимодействии соответствующих солей с N-гетериламидами 6г,д,е, так как в ходе реакции происходило сильное осмоление смеси. Также не удалось выделить ртутные хелаты и натриевый фенолят в реакции N-(2-тиазолил)амида 6г с Nа₂CO₃.

4. Взаимодействие N-гетериламидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых кислот с гидразонами кетонов

Нами установлено, что N-гетериламиды АрПК 2б,г,д,з,и,л-о,р,с,у-ц взаимодействуют с гидразонами бензофенона и 9-флуоренона с образованием соответственно N-гетериламидов 4-арил-2-дифенилметиленгидразино-4-оксо-2-бутеновых кислот (17а-п) и N-гетериламидов 4-арил-4-оксо-2-флуоренилиденгидразино-2-бутеновых кислот (18а-о):

17: Ht=2-С₅Н₄N, R=Сl (а); Ht=3-С₅Н₄N, R=Н (б), Сl (в); Ht=С₃Н₂NS, R=Н (г), Сl (д); Ht=С₂Н₁N₂S, R=Н (е), Сl (ж); Ht=С₃Н₃N₂S, R=Н (з), Сl (и); Ht=С₄Н₅N₂S, R=Н (к), Сl (л), СН₃ (м); Ht=С₁₁Н₁₁N₂O, R=Н (н), Сl (о); Ht=С₇Н₅N₂, R=Н (п).

18: Ht=2-С₅Н₄N, R=Сl (а); Ht=3-С₅Н₄N, R=Н (б), Сl (в); Ht=С₃Н₂NS, R=Н (г), Сl (д); Ht=С₂Н₁N₂S, R=Н (е), Сl (ж); Ht=С₃Н₃N₂S, R=Н (з), Сl (и); Ht=С₄Н₅N₂S, R=Н (к), Сl (л), СН₃ (м); Ht=С₁₁Н₁₁N₂O, R=Н (н), Сl (о).

При изучении спектров ЯМР¹Н соединений 17,18, снятых в ДМСО-d₆ и CDCl₃, установлено наличие Z-кетоенгидразинной ( Z-KEГ), Е-кетоенгидразинной (Е-КЕГ) и -кетогидразонной (-КГ) форм в растворе этих соединений:

R¹=R²=С₆H₅, СR¹R²=С₁₃H₈.

Нами установлено, что состав таутомерных форм в растворе определяется, в первую очередь, природой растворителя, а также строением гетероциклического и гидразинного фрагментов. В меньшей степени на содержание форм оказывает влияние заместитель в ароильном радикале. Так, в растворе ДМСО-d₆ соединений 17,18 форма Z-КЕГ наблюдается у всех изученных соединений, за исключением производного 18з, и составляет 32-100% для соединений 17 и 15-80% для соединений 18. Минорная форма Е-КЕГ обнаруживается в растворе ДМСО-d₆ у соединений 17к (48%) и 18и,к,н,о (15-28%). Содержание формы -КГ в растворе ДМСО-d₆ у соединений 17 составляет 15-50%, в то время как у соединений 18 – 50-100%. Следует отметить, что форма Е-КЕГ присутствует в таутомерном равновесии трех форм только в растворе ДМСО-d₆, а в растворе CDCl₃ – только в равновесии с Z-КЕГ со значительным преобладанием последней. Введение электроноакцепторного заместителя в ароильный фрагмент производных 17,18 приводит к сдвигу таутомерного равновесия в сторону большего содержания формы Z-КЕГ только в растворах ДМСО-d₆.

5. Взаимодействие N-гетериламидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых кислот с этиловым эфиром гидразинэтановой кислоты

У

становлено, что при взаимодействии N-гетериламидов 2д,н,р,с,у-х с этиловым эфиром гидразинэтановой кислоты образуются соответствующие N-гетериламиды 3-арил-2-этоксикарбонилметил-2,3-дигидропиразол-5-карбоновых кислот (19а-з):

19: Ht=3-С₅Н₄N, Ar=4-C₆H₄Cl (а); Ht=С₂Н₁N₂S, Ar=C₆H₅ (б), 4-ClC₆H₄ (в); Ht=С₃Н₃N₂S, Ar=C₆Н₅ (г), Сl (д); Ht=С₄Н₅N₂S, Ar=C₆H₅ (е), 4-СlC₆H₄ (ж), 4-СН₃C₆H₄ (з).

Обнаружено, что соединения 19б-з обладают ярко-голубой флуоресценцией при облучении УФ-светом, что использовалось нами в процессе детектирования пятен на пластинках «Silufol UV 254» при контроле реакции методом ТСХ.

При изучении спектров ЯМР¹Н производных N-[2-(5-R-1,3,4-тиадиазолил)]амидов 19б-з, снятых в ДМСО-d₆ и СDCl₃, нами установлено наличие таутомерных форм М и Н в растворе этих соединений:

R=H, Me, Et

Таутомерное равновесие этих форм зависит от природы растворителя, а также от характера заместителя в арильном и гетерильном фрагментах молекулы. Так, при снятии спектров ЯМР¹Н соединений 19г,д в разных растворителях установлено, что при введении заместителя в арильный фрагмент наблюдаются обе формы с преобладанием формы Н в ДМСО-d₆ и формы М в СDCl₃, в то время как отсутствие заместителя способствует их 100% содержанию в соответствующем растворителе. При анализе спектров соединений 19в-з, снятых в ДМСО-d₆, выявлено, что соединения 19г,е существуют в форме Н (100%), в то время как их замещенные аналоги 19в,д,ж,з существуют в виде равновесных форм Н:М (43-62% : 38-57%).

Механизм образования соединений 19а-з, по видимому, включает первоначальную атаку первичной аминогруппы замещенного гидразина на карбонильную группу С²=О субстрата. Образующийся при этом карбиноламин (I₁) элиминирует воду и превращается в енгидразин (I₂), который циклизуется в пиразол за счет внутримолекулярной атаки вторичной аминогруппы гидразина на карбонильную группу С⁴=О субстрата c отщеплением воды.

6. Изучение биологической активности N-гетериламидов α-оксокислот и продуктов их превращений

N-гетериламиды α-оксокислот и продукты их превращений были подвергнуты биологическим испытаниям с целью поиска БАВ с противовоспалительной, анальгетической, противомикробной активностью, а также влияющих на свертывающую систему крови. Испытания проводились в ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава» на кафедрах фармакологии с курсом иммунологии, микробиологии, физиологии с основами анатомии.

6.1 Острая токсичность.

Установлено, что большинство производных α-оксокислот являются малотоксичными веществами. Так, LD₅₀соединений 2п, 6г,ж, 8ж, 10м, 11а, 12а,в,д, 13б,в, 16а составляет 500-3000 мг/кг при внутрибрюшинном способе введения. Таким образом, изученные соединения имеют определенные преимущества в плане их безопасности перед препаратами сравнения.

6.2 Противовоспалительная активность (ПВА).

ПВА полученных соединений в дозе 50 мг/кг изучали на модели острого воспалительного отека, вызванного субплантарным введением 0,1 мл 1% водного раствора каррагенина белым крысам обоего пола массой 170-200 г. Соединения вводили перорально в дозе 50 мг/кг в виде взвеси в 2% крахмальном растворе за 1 час до введения флогогенного агента. Препаратом сравнения служил диклофенак (10 мг/кг). Результаты испытаний наиболее активных соединений представлены в таблице 1.

Выявлено, что в ряду N-[2-(5-R-1,3,4-тиадиазолил)]амидов 2 при увеличении алкильной цепи в 5 положении гетероцикла наблюдается значительное уменьшение ПВА, вплоть до ее потери и наибольшую активность показывают производные 2п,т. В меньшей степени активны производные с бензимидазольным гетероциклом (2ц,ч). Также установлено, что не зависимо от строения гетероцикла, электронодонорные заместители в ароильном кольце увеличивают ПВА, а электроноакцепторные, как правило, незначительно влияют на данный вид активности.

Установлено, что N-гетериламиды о-ГФГК 6, по сравнению с N-гетериламидами АрПК 2, проявляют более выраженную ПВА. Кроме того, в данном ряду производных отмечается прямая зависимость влияния заместителя в 5 положении 1,3,4-тиадиазолила на ПВА, которая увеличивается при увеличении алкильной цепи, и наиболее высокую активность проявляет гетериламид 6ж. На пике воспаления он практически не уступает диклофенаку и его эффективная доза от LD₅₀ составляет 0.03. Таким образом, соединение 6ж превосходит по широте терапевтического действия препарат сравнения в 5 раз. Обнаружено значительное повышение ПВА у амида 6з, содержащего в качестве гетероцикла 2-бензимидазол, по сравнению со структурными аналогами – производными АрПК 2ц,ч.

В ряду бутеноатов 8 наибольшую активность проявили соединения 8ж,и,м,о содержащие 5-этил-1,3,4-тиадиазолильный и бензимидазольный заместители, однако их ПВА не превышает препарат сравнения.

При переходе от N-гетериламидов АрПК 2 к их комплексным соединениям 10-13 на ПВА, в большей степени, влияет характер металла и строение гетероцикла.

Нами установлено, что за исключением соединения 11в на основе N-[2-(5-бромпиридил)]амида 2ж, происходит значительное увеличение активности хелатов, по сравнению с исходными амидами 2. Наибольшую активность проявили соединения 12в и 13б, содержащие 3-пиридильный заместитель. При этом кадмиевый хелат 12в на пике воспаления незначительно уступает диклофенаку, но его его эффективная доза от LD₅₀ составляет 0.03, что свидетельствует об определенных его преимуществах перед препаратом сравнения.

При оценке влияния природы металла на проявление ПВА в ряду соединений 10-13 выявлена следующая закономерность и наиболее активные соединения обнаружены среди кадмиевых производных:

[L]₂Cd > [L]₂Hg > [L]₂Zn > [L]₂Cu

Переход от N-2-тиазолиламида о-ГФГК 6г к соответствующему кадмиевому хелату 16а также приводит к значительному увеличению ПВА до уровня диклофенака.

Таблица 1

Данные по ПВА наиболее активных соединений

Соединение (LD₅₀ мг/кг)	Торможение каррагенинового отека в %
1 час	3 часа	5 часов
	29,1±1,5^1 ^*2	46,7±2,1_*1 _2	40,6±5,6^*1 ^2
2т	49,5±17^*1 ^*2	35,9±0,9^1 ^*2	35,9±0,9^1 ^*2
6а	34,9±8,9	42,9±2,3^***1	27.5±3.8^**1
6в	48,0±5,3^*1 ^*2	45,0±4,2^***2	33,0±4,1^***2
	69,0±0,3^*1 ^*2	52,4±3,8^**1 ^2	54,5±2,5^***1
6з	57,6±2,6^*1 ^*2	35,9±0.9^1 ^*2	27.2±2.0^1 ^*2
8и	33,9±7,4	35,1±6,3^**1	41,4±8,0^**1
	63,55,3^***1	42,11,5^1 ^2	38,24,9^1 ^2
	58,011,3^**1	28,06,0^**1	33,01,5^**1
16а	65,75,9^**1 ^2	62,3±3,5^***1	47,8±5,7^1 ^*2
17а	58,5±1,6^*1 ^*2	36,6±2,6^*1 ^2	29,7±2,6^*1 ^*2
17к	47,0±3,6^**1	36,5±6,1^***1	42,7±5,9^***1
18д	33,8±5,8^*1	23,7±5,8^1 ^**2	31,8±6,7^1 ^2
19д	12,7±1,5	39,5±4,3^1 ^*2	48,9±1,4^**1 ^2
Диклофенак	40.2±4.8	65.6±4.3^***1	60.1±4.7^***1

* = p < 0,05, ^** = p< 0,01, ^*** = p < 0,001

1− по сравнению с контролем; 2 – по сравнению с диклофенаком.

Введение во второе положение исходных N-гетериламидов 2-дифенилметиленгидразинового фрагмента также приводит к увеличению ПВА. Наибольшую активность в этом ряду проявили соединения 17а,к, содержащие в качестве гетероциклических заместителей 2-пиридил и 2-(5-этил-1,3,4-тиадиазолил) соответственно. В случае 2-производных N-[2-(5-R-1,3,4-тиадиазолил)]амидов увеличение ПВА наблюдается с возрастанием алкильной цепи в положении 5 гетероцикла и уменьшается при введении в арильный фрагмент электроакцепторного заместителя. Меньшее влияние на этот вид активности оказывает введение флуоренилиденгидразинового заместителя в молекулу исходных N-гетериламидов. Целенаправленное введение потенциально биологически активного фрагмента 4-аминоантипирила в молекулу гидразонопроизводных 17,18 не принесло ожидаемого результата. Так, соединения 17н,о и 18н,о не дали высокой активности, а у соединения 18о даже проявился провоспалительный эффект.

Установлено, что введение этоксикарбонилметильного заместителя во 2 положение пиразола у соединений 19, по сравнению с известными производными 3-пиразол-5-карбоновых кислот, не имеющих этого заместителя, приводит к значительному увеличению ПВА. Выявлено, что с увеличением алкильной цепи в положении 5 гетероцикла и при введении электроакцепторного заместителя в арильный фрагмент у соединений 19б-з активность, как правило, возрастает.

6.3 Анальгетическая активность (АА).

АА определяли на мышах обоего пола массой 16-22 г по методике «горячая пластинка». Исследуемые вещества вводили перорально в дозе 50 мг/кг в виде взвеси в 2 % крахмальном растворе. Препаратом сравнения служил метамизол натрия (50 мг/кг) и диклофенак (10 мг/кг). Результаты испытаний наиболее активных соединений представлены в таблице 2.

Установлено, что также как и при изучении ПВА, у N-2-[5-(R-1,3,4-тиадиазолил)]амидов АрПК 2 анальгетическое действие уменьшается с увеличением алкильной цепи в 5 положении гетероцикла. Однако высокоактивных соединений в этом ряду не обнаружено. Среди производных N-гетериламидов о-ГФГК 6 наибольшей активностью обладает соединение 6ж, чуть уступающее по силе действия диклофенаку, но имеющее меньшую токсичность.

При переходе от исходных N-гетериламидов АрПК 2 к их хелатным комплексам и бутеноатам существенного увеличения АА не выявлено. Только бутеноат 8к и кадмиевые хелаты 12в,л проявили активность на уровне метамизола натрия, но уступающем по действию диклофенаку.

Введение во второе положение исходных N-гетериламидов 2 дифенилметиленгидразинового фрагмента приводит к увеличению АА. Так наибольшей активностью, превышающей действие диклофенака, обладает соединение 17к. Меньшее влияние оказывает флуоренилиденгидразиновый заместитель, за исключением соединения 18б. Введение заместителя в ароильный радикал соединений 17,18 приводит к снижению АА, а увеличение алкильной цепи у производных N-2-[5-(R-1,3,4-тиадиазолил)]амидов, как правило, приводит к увеличению данного вида активности. Производные 17,18, содержащие антипирильный заместитель, проявили активность, не превышающую препараты сравнения. Производные N-гетериламидов пиразол-5-карбоновых кислот 19 обладают слабой АА, за исключением соединения 19ж.

Таблица 2

Данные по АА наиболее активных соединений

Соединение	Время оборони-тельного рефлекса, в сек.	Соединение	Время оборони-тельного рефлекса, в сек.
6ж	23.0±1.7^***1	8к	17.3±1.3^***1
12в	17.5±1.4^***1	12л	18.0±0.7^*1 ^*2
17а	16.7±1.05^***1	17в	18.3±1.05^*1 ^*2
17к	27.0±1.2^***1	17л	17.6±0.9^*1 ^*2
18б	21.0±0.4^*1 ^*2	18к	16.0±0.6^*1 ^*2
19ж	16.3±0.8^*1 ^*2	Контроль Метамизол натрия Диклофенак	10.0±0.5 16.4±3.0^1 26.2±0.6^**1

* = p < 0,05, ^** = p< 0,01, ^*** = p < 0,001

1− по сравнению с контролем; 2 – по сравнению с диклофенаком.

Blog

Синтез, свойства, биологическая активность n-гетериламидов α-оксокислот и продуктов их химических превращений 15. 00. 02 фармацевтическая химия, фармакогнозия

Содержание