Производные оксимов дибензофуранов, обладающие противосудорожной и нейропротективной активностью
DIBENZOFURAN OXIME DERIVANTS WITH ANTICONVULSANT AND NEUROPROTECTIVE ACTIVITY

Область, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологии и фармации, к биологии и химии, конкретно к новой группе производных О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она, общей формулы (1)
где
которые могут быть использованы в качестве фармакологических средств лечения эпилепсии, пароксизмальных состояний, в том числе постинсультной эпилепсии, а также лечения постинсультных неврологических осложнений.
Предпосылки изобретения
Современные противоэпилептические препараты (ПЭП) включают вещества различных классов химических соединений и имеют различный механизм действия, многие из которых известны довольно давно, но ни один из этих препаратов не является уникальным, применяемым при всех видах эпилепсии. Классификация эпилептических симптомов разнообразна и включает дихотомию как по продолжительности приступов, так и по форме: выделяют около 40 форм эпилепсии. В России, на сегодня, зарегистрировано и разрешено к применению более 30 ПЭП и ни один из них не является универсальным, одинаково успешно применяемым при любых формах эпилептических приступов. Несмотря на появление новых ПЭП, проблема излечимости эпилепсии не утрачивает своей актуальности, поскольку количество пациентов с фармакорезистентной эпилепсией остается по-прежнему значительным, составляя, по разным оценкам, 25-30% от общего числа лиц с этим заболеванием (Карлов В.А., 2010а; Kwan P., Brodie М. J., 2000). Лечение эпилепсии проводится непрерывно в течение многих лет, а иногда и всей жизни больного, при этом ПЭП обладают различными побочными эффектами (Карлов В.А. Эпилепсия у детей и взрослых женщин и мужчин: руководство для врачей / В.А. Карлов. М.: Медицина, 2010. - 717 с).
Один из самых частых факторов риска развития симптоматической эпилепсии являются цереброваскулярные заболевания. Снижение судорожного порога после перенесенного инсульта является одним из проявлений неврологического дефицита. По данным Международной противоэпилептической лиги, частота симптоматических фокальных эпилепсией сосудистого генеза составляет 6-8%. Развитие ранних эпилептических припадков оказывает негативное влияние на течение восстановительного периода инсульта, предрасполагает к сохранению тяжести неврологического дефицита, низким показателям выживаемости и риску развития повторного инсульта в течение двух лет после первичного инсульта. У больных с ишемией головного мозга чаще развиваются фокальные приступы, а в первые 7 дней инсульта преобладают простые парциальные припадки. Ранние эпилептические приступы чаще наблюдаются при кардиоэмболическом подтипе инсульта и при поражении левого каротидного бассейна.
Производные бензофурана обладают широким спектром фармакологичских эффектов и хорошо известны в России и за рубежом. В НИИ фармакологии РАМН были синтезированы и изучены производные 5-нитробензофурана с нейротропным действием депримирующего типа, в том числе с противосудорожной активностью у одного из соединений [Патент 770040. Производные бензофурана, обладающие нейротропным действием депримирующего типа // 1979]. Производные дибензофуранола, полученные в Институте фармакологии, обладают адреноблокирующей, гипотензивной, спазмолитической, нейротропнодепримирующей активностью [Авт. Свидетельство №869278, 1980 г.]. Также в Институте фармакологии были получены производные дибензофуранола, обладающие антиаритмической и антиангинальной активностью [Авт. Свидетельство №1132507, 1983 г.]. Среди бензофуранов известен препарат кордарон, обладающий интерферон индуктивной активностью, а также другие производные с иммуномодулирующей и нейропротективной активностью [Заявка WO2006129318 A3. ЕР 1885709 А2. Benzofuran derivatives with therapeutic activities // 2006].
В настоящее время из растительного материалов выделены производные бензофурана ((2'R)-2',3'-dihydro-2'-(1-hydroxy-1-methylethyl)-2,6'-bibenzofuran-6,4'-diol (1) и 5,6-dimethoxy-2-(3-hydroxy-5-methoxyphenyl)benzofuran) из Patagonic Aleurodiscus vitellinus Fungus и Morus notabilis, обладающие нейропротективной активностью в отношении β-амилойдной токсичности [Hu X, Wang М, Yan GR et al. 2-Arylbenzofuran and tyrosinase inhibitory constituents of Morus notabilis // J Asian Nat Prod Res. 2012;14(12):1103-8;  M,  J, Silva-Grecchi T. et al. A Natural Benzofuran from the Patagonic Aleurodiscus vitellinus Fungus has Potent Neuroprotective Properties on a Cellular Model of Amyloid-β Peptide Toxicity // J Alzheimers Dis. 2018;61(4):1463-1475] и противоопухолевой активностью в отношении клеток Меланомы [Zhu JJ. Yan GR1, Xu ZJ, Hu X et al. Inhibitory Effects of (2'R)-2',3'-dihydro-2'-(1-hydroxy-1-methylethyl)-2,6'-bibenzofuran-6,4'-diol on Mushroom Tyrosinase and Melanogenesis in B16-F10 Melanoma Cells // Phytother Res. 2015 Jul; 29(7):1040-5]. Среди дибензофуранов синтезированы структурные аналоги лигандов каннабинойдных рецепторов, демонстрирующих к ним сродство [Sadia Akram. Synthesis of Dibenzofurans via a Palladium Catalyzed Oxidative Ring Closure Reaction // May 2013; Заявка EP 1885709 A2. Benzofuran derivatives with therapeutic activities // 2006]. Наиболее известное производное дибензофуранов (usnic acid, 2,6-diacety 1-7,9-dihydroxy-8,9bdimethyl-1,3 [2H,9bH]-dibenzofurandione), выделенное из лишайников, обладает рядом фармакологических эффектов, таких как, гастропротекторным [Odabasoglu, F.; Cakir, A.; Suleyman, Н. Asian, A.; et al. Gastroprotective and antioxidant effects of usnic acid on indomethacin-induced gastric ulcer in rats. J. Ethnopharmacol. 2006, 103, 59-65. Molecules 2014, 19 14525], кардиологическим [Behera, B.C.; Mahadik, N., Morey, M. Antioxidative and cardiovascular-protective activities of metabolite usnic acid and psoromic acid produced by lichen species Usnea complanata under submerged fermentation. Pharm. Biol. 2012, 50, 968-979], цитопротекторным [De Paz, G.A.; Raggio, J.; , M.P.; et al. HPLC isolation of antioxidant constituents from Xanthoparmelia spp. J. Pharm. Biomed. Anal. 2010, 53, 165-171], иммуностимулирующим [Santos, L.C.; Honda, N.K.; Carlos, I.Z.; Vilegas, W. Intermediate reactive oxygen and nitrogen from macrophages induced by Brazilian lichens. Fitoterapia 2004, 75, 473-479], противомикробным [, В.;, M; , Т.; et al. Biological Activities of Toninia candida and Usnea barbata Together with Their Norstictic Acid and Usnic Acid Constituents. Int. J. Mol. Sci. 2012, 13, 14707-14722], противовоспалительным [Jin, J.Q.; Li, C.Q.; He, L.C. Down-regulatory effect of usnic acid on nuclear factor-kappaB-dependent tumor necrosis factor-alpha and inducible nitric oxide synthase expression in lipopolysaccharide-stimulated macrophages RAW 264.7. Phytother. Res. 2008, 22, 1605-1609] и антиканцерогенным [Brisdelli, F.; Perilli, M.; Sellitri, et al. Cytotoxic activity and antioxidant capacity of purified lichen metabolites: An in vitro study. Phytother. Res. 2013, 27, 431-437; , M.; , M.; , J.; et al. Variable responses of different human cancer cells to the lichen compounds parietin, atranorin, usnic acid and gyrophoric acid. Toxicol. In Vitro 2011, 25, 37-44] действием, в основном благодаря антиоксидантной активности в восстановлении окислительного стресса. Синтезированны дибензофураны, обладающие противовоспалительной активностью [Заявка CN 102887880 A1. Dibenzofuran derivatives, and preparation method and application thereof//2012].
Технический результат
В основу настоящего изобретения положена задача создания соединений - производных оксима дибензофуранона с высокой противосудорожной активностью и нейропротективной активностью.
Соединения общей формулы (1), их свойства и способ получения в специальной и патентной литературе не описаны.
Предлагаемое техническое решение - производные O-(R)-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1):
O-(3,4-дихлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1а)
O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1б)
О-(4-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1в)
O-(4-фторбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1г)
O-(2-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1д)
O-(3-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо [b,d]фуран-1(2Н)-она (1е)
O-(2,4-дихлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо [b,d]фуран-1(2Н)-она (1ж)
O-(4-хлорфеноксиацетил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1з).
Получение заявляемых соединений
Соединения общей формулы можно получить по следующей общей схеме:
При реакции 2-хлорциклогексанона (2) с 1,3-циклогександионом (3) в метаноле с последующей обработкой 10% NaOH, экстракцией хлороформом и перегонкой получают 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-он (4) (ДБФ), который переводят в оксим БДФ (5) посредством его реакции с солянокислым гидроксиламином в присутствии NaOH. При кипячении в течение 3-5 часов оксима (5) в бензоле с хлорангидридами соответствующих кислот в присутствии триэтиламина получают O-(R)-оксимы 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1а-з).
Соединения 1 представляют собой белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые в некотоых органических растворителях, таких как ДМСО. Строение веществ общей формулы 1 подтверждены данными спектров ЯМР, а их чистота данными элементного анализа.
О-оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (5) [Заявка WO 2017/109724 А1]
К раствору 9,00 г (0,047 моля) дибензофуранона (4) [Заявка WO 2017/109724 А1] в 34,4 мл спирта добавляют 5,17 г (0,070 молей) гидроксиламина солянокислого в 3,5 мл воды (выпадает осадок), при перемешивании небольшими порциями добавляют твердую NaOH (размельченную). Доводят до кипения, 5 минут кипятят, охлаждают и выливают смесь 94,7 мл 10%-ой соляной кислоты при охлаждении водой, отфильтровывают осадок 8,75 г (97%) (5) температура плавления 192-194°С (спирт). Rf=0,66 [9,5:0,5 хлф:сп].
12
5
2
Вычислено %: С, 70,21; Н, 7,37; N, 6,82. CHNO
Найдено %: С, 70,21; Н, 7,37; N, 7,04.
6
-1
ПМР спектр (ДМСО-d) δ см: 1,55-1,90, 2,40-2,70 (14Н, м-кольцо)
Пример 1
O-(3,4-дихлорбензоил) оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1а)
3
3
К 1,53 г (7,5 ммолей) оксима БДФ (5) в 10 мг сухого бензола добавляют 1,72 г (8,2 ммолей) хлорангидрида 3,4-дихлорбензойной кислоты в присутствии 0,83 г (8,2 ммолей) сухого триэтиламина кипятят 4 часа, отфильтровывают осадок (х.г. EtN-растворяется в воде); бензольный раствор упаривают, остаток обрабатывают раствором NaHCO, отфильтровывают 2,50 г, кристализуют из спирта. Получают 2,10 г (88%), температура плавления 158-159°С. Rf=0,90 [9,5:0,5 хлф:сп].
19
17
2
3
Вычислено %: С 60,33; Н 4,53; Cl 18,75; N 3,70. CHClNO
Найдено %: С 60,59; Н 4,66; Cl 18,65; N 3,66.
6
2
2
2
2
2
-1
ПМР спектр (ДМСО-d) δ см: 1,67-1,68 (4-Н, два м СН- 7,8), 1,76-1,94 (2Н, квинтет J=6,2, СН- 3), 2,50-2,53 (4Н, два т, J=6,2, СН- 6,9), 2,71 (2Н, т, J=6,2, СН- 1), 2,86 (2Н, т, J=6,2, СН- 2), 7,82-7,86 (1Н, д, J=7,85, СН- 5), 7,95-7,97 (1H, д, J=8,5, СН-6), 8,14 (1Н, с, СН- 2).
Пример 2
O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (16)
Получен аналогично 1а из 1,03 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида коричной кислоты. Выход 1,40 г (84%). Температура плавления 137-138°С, Rf=0,80 [9,5:0,5 хлф:сп].
21
21
3
Вычислено %: С, 75,19; Н, 6,31; N, 4,12. CHNO
Найдено %: С, 75,36; Н, 6,48; N, 4,07.
6
2
3
2
4
-1
ПМР спектр (ДМСО-d) δ см: 1,58-2,83 (14-Н, м, (СН), (СН) и кольца), 6,79-7,15 (2Н, два д, J=15,8, СН=СН), 7,45 и 7,15 (5Н, м, АrН).
Пример 3
O-(4-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d] фуран-1(2Н)-она (1в)
Получен аналогично 1а из 1,40 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 4-хлорбензойной кислоты. Выход 1,80 г (77%), температура плавления 150-151°С (из спирта). Rf=0,85 [9,5:0,5 хлф:сп].
19
18
3
Вычислено %: С 66,37; Н 5,28; С1 10,31; N 4,07. CHClNO
Найдено %: С 66,2; Н 5,31; Cl 10,15; N 3,99.
6
2
2
2
2
-1
ПМР спектр (ДМСО-d) δ см: 1,68 и 1,76 (4-Н, два м, СН- 7,8), 1,94 (2Н, м, СН- 3), 2,54 (4Н, м, СН- 6,9), 2,71 и 2,84 (4Н, м, СН- 2,4), 7,49 (2Н, д, J=8,5, СН-3',5'), 8,05 (4Н, д, J=8,5 СН-2',6')
Пример 4
O-(4-фторбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1г)
Получен аналогично 1а из 1,53 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 4-фторбензойной кислоты. Выход 2,38 г (некр.), кристаллизуют из спирта. Выход 1,90 г (80%). Температура плавления 119-120°С (из спирта). Rf=0,85 [9,5:0,5 хлф:сп]. Rf=0,6 (хлф)
19
18
3
Вычислено %: С 69,71; Н 5,54; F 5,80; N 4,28. CHFNO
Найдено %: С 69,71; Н 5,54; F 5,80; N 4,28.
6
2
2
2
2
2
-1
ПМР спектр (ДМСО-d) δ см: 1,68 и 1,69 (4-Н, два м, СН- 7,8), 1,94 (2Н, квинтет, J=6,4, СН- 3), 2,51 (4Н, м, СН- 6,9), 2,71 (2Н, т, J=6,4, СН- 2), 2,85 (2Н, т, J=6,4, СН- 4), 7,39 (2Н, м, СН-3',5'), 8,08 (2Н, м, СН-2',6')
Пример 5
O-(2-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1д)
Получен аналогично 1а из 1,03 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 2-хлорбензойной кислоты. Выход 1,40 г (82%), кристаллизуют из спирта. Температура плавления 123-125°С (из спирта). Rf=0,85 [9,5:0,5 хлф:сп]. Rf=0,6 (хлф)
19
18
3
Вычислено %: С 66,37; Н 5,28; С1 10,31; N 4,07. CHClNО
Найдено %: С 66,24; Н 5,33; С1 10,02; N 4,09.
3
2
2
2
2
-1
ПМР спектр (CDCl) δ см: 1,75 и 1,76 (4Н, два м, СН- 7,8), 1,82-1,83 (2Н, м, СН-3), 2,58 и 2,66 (4Н, м, СН- 6,9), 2,74 и 2,88 (4Н, два м, СН- 2,4), 7,39 и 7,41 (3Н, два м, СН- 3',4',5'), 7,89 (1H, м, СН-6')
Пример 6
O-(3-хлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1е)
Получен аналогично 1а из 1,75 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 3-хлорбензойной кислоты. Выход 0,85 г (68%), кристаллизуют из спирта. Температура плавления 168-170°С. Rf=0,8 (хлф)
-1
2
2
2
2
2
ПМР спектр (CDCb) δ см: 1,75 и 1,76 (4Н, два м, СН- 7,8), 1,84 (2Н, м, СН- 3), 2,58 (4Н, т, СН- 6), 2,66 и 2,75 (4Н, два м, СН- 4,9), 2,88 (2Н, м, СН- 2), 7,59 и 7,60 (2Н, два м, СН-4', 5'), 7,99 (2Н, м, СН-2', 6').
Пример 7
O-(2,4-дихлорбензоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1ж)
Получен аналогично 1а из 1,03 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 2,4-дихлорбензойной кислоты. Выход 1,30 г (68%). Температура плавления 149-150°С.
19
17
3
2
2
Вычислено %: С 57,58; Н 4,83; Cl 17,89; N 3,53. CHNOCl⋅HO
Найдено %: С 57,76; Н 4,84; Cl 17,88; N 3,73
-1
2
2
2
2
2
ПМР спектр (CDCb) δ см: 1,60-1,76 (4Н, два м, СН- 7,8), 176-1,85 (2Н, м, СН- 3), 2,01-2,03 (2Н, м, СН- 9), 2,58-2,7 (4Н, м, СН- 2,6), 2,84 (2Н, м, СН-4), 7,34 (1Н, м, СН-3'), 7,51 (1Н, с, СН-5'), 7,81-7,84 (1Н, д, J=6,4, СН-2')
Пример 8
O-(4-хлорфеноксиацетил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо [b,d] фуран-1(2Н)-она (1з)
Получен аналогично 1а из 1,03 г оксима ДБФ (5) и хлорангидрида 2-(4-хлорфенокси)уксусной кислоты. Выход 1,60 г (86%). Температура плавления 117-118°С.
20
20
4
Вычислено %: С 64,25; Н 5,39; Cl 9,48; N 3,74. СН ClNO
Найдено %: С 64,33; Н 5,44; Cl 9,44; N 3,65.
-1
2
2
2
2
2
ПМР спектр (ДМСО) δ см: 1,60 (4-Н, м, СН- 7,8), 1,98 (2Н, м, СН- 3), 2,52 (4Н, м, СН- 6,9), 2,70-2,80 (4Н, м, СН- 2,4), 5,02 (2Н, с, ОСН), 7,00-7,46 (5Н, м, ArH).
Экспериментальная фармакологическая часть
Организация и проведение работ осуществлялись в соответствии с приказом Минздрава России №199 от 01 апреля 2016 года «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики». Животные содержались в соответствии с СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» от 29 августа 2014 г. №51. Проведение экспериментов одобрено Комиссией по биомедицинской этике ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» (протокол №6 от 16 апреля 2018 г.).
Статистическую обработку результатов проводили с помощью MS Excel 2010 и BioStat 2009 (Analyst Soft Inc.). Нормальность распределения данных определяли по критерию Шапиро-Уилка. Достоверность различий значений между группами определяли с помощью непараметрических критериев: Крускала-Уолиса и точного критерия Фишера.
Пример 1
Противосудорожное действие производных оксима дибензофуранона на модели первично-генерализованных судорог, вызванных максимальным электрошоком (МЭШ)
Эксперименты проводили на белых беспородных мышах-самцах, массой 20-26 г. полученных из питомника «Столбовая» ГУ НЦБМТ (Московская область). Каждая доза соединения исследовалась на 6-25 животных.
Противосудорожное действие производных фурана исследовали на моделях первично-генерализованных судорог, вызванных максимальным электрошоком (МЭШ), моделирующим так называемые «большие» (Grantmal) судорожные припадки (Воронина ТА., Неробкова Л.Н. Методические указания по изучению противосудорожной активности фармакологических веществ. «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств» Часть. 1. ФГБУ «НЦЭМСП». Москва, Изд-во ГрифиК, 2012, Глава 14, с 235-250; Loscher et al., The role of technical, biological and pharmacological factors in the laboratory evaluation of anticonvulsant drugs. II. Maximal electroshock seizure models, Epilepsy Res., 1991, v. 8, p. 79-94; Swinyard E.A. - Laboratory evaluation of antiepileptic drugs. Reviewof laboratory methods, Epilepsia, 1969, v. 10, pp. 107-119; Loscher W., 1991; Rostock A., 1996).
Электросудорожный припадок (МЭШ) создавали с использованием сертифицированной установки «RodentShockerRS», type 221 (HarvardApparatus, GmbH, Германия). Животные через специальные корнеальные электроды получали электрические стимулы (режим 250 V/mA: 12/13/14 mA, длительностью 0,2 с). Регистрировали следующие показатели: тоническую экстензию задних и передних конечностей и гибель животных. Противосудорожный эффект заявляемых соединений оценивали по способности предупреждать развитие тонической экстензии и гибель животных. Исследуемые соединения растворяли в физиологическом растворе с Твин80 и вводили внутрибрюшино (в/б) за 40 минут до проведения МЭШ. Препарат сравнения мексидол (субстанция) растворяли в физиологическом растворе и вводили в дозах 100 и 200 мг/кг в аналогичном режиме. Эффективность соединений оценивалась по увеличению количества животных без тонических судорог и доли выживших (%) после МЭШ относительно соответствующих контрольных групп.
Соединение 1а исследовали в дозах 5-100 мг/кг, сопоставляя полученные значения с аналогичными значениями контрольной группы №1 (таблица 2). Установлено, что соединение 1а при однократном введении в дозе 20 мг/кг достоверно увеличивало показатель выживаемости на 36%, а в дозах 30, 40, 60 и 100 мг/кг - на 50% относительно соответствующего контроля с МЭШ (контроль №1). В дозах 5, 10 и 80 мг/кг соединение 1а не оказывало влияния на показатель выживаемости (таблица 1). Соединение 1б при введении мышам в дозе 20 и/кг способствовало увеличению показателя выживаемости животных на 35% (Р≤0.1) относительно контроля №2, однако, при увеличении дозы в 2 раза эффективность падала (таблица 1). Соединение 1в в дозах 30 и 40 мг/кг способствовало устранению тонических судорог и увеличению выживаемости животных на 45.6-66.5% по сравнению с контрольной группой №3. С повышением дозы (60 мг/кг) эффективность соединения незначительно снижалась, при этом защита от гибели составляла 43%, в то время как в диапазоне низких доз (5 и 20 мг/кг) эффективность не наблюдалась (таблица 1). Соединение 1д в дозе 40 мг/кг снижало количество животных с тонико-клоническими судорогами, вызванными МЭШ, увеличивая выживаемость мышей до 72% (в контроле №3 - 21%), однако, не препятствовало действию МЭШ при снижении дозы до 20 мг/кг (таблица 1). Соединение 1е в дозе 20 мг/кг способствовало увеличению выживаемости животных после МЭШ на 40% (Р≤0.1) по сравнению с контрольной группой №4, тогда как при повышении дозы до 40 мг/кг защитного эффекта от гибели не наблюдалось (таблица 1). Соединение 1з в дозе 50 мг/кг способствовало увеличению выживаемости животных на 50% (Р≤0.1) относительно значений контрольной группы №5, тогда как в дозах 5 и 20 мг/кг не наблюдалось защитного эффекта при развитии судорожных проявлений и, как следствие, не увеличивалась выживаемость (таблица 1). Увеличение выживаемости мышей на 42% (Р≤0,05) после судорог, вызванных МЭШ, наблюдалось при введении соединения 1г в дозе 60 мг/кг. При снижении дозы до 40 мг/кг эффективность соединения 1г падала, что проявлялось в снижении выживаемости животных до 39% (р≤0,1) относительно контрольных значений №6 (таблица 1). При введении соединения 1ж в дозах 2.5, 20 и 40 мг/кг не развивалось противосудорожного эффекта необходимого для прекращения судорожных реакций, вызванных МЭШ относительно контрольных значений №7 (таблица 1). Мексидол в дозе 100 мг/кг не влиял на выраженность судорожных проявлений и не предотвращал гибель животных. При введении мексидола в дозе 200 мг/кг статистически достоверно на 62,5% снижалась гибель животных по сравнению с контролем №8 (Таблица 1).
* - достоверность отличий от контрольной группы, при Р≤0,05 (точный критерии Фишера); # - тенденция к достоверности отличий от контрольной группы, при Р≤0.1 (точный критерий Фишера).
Таким образом, установлено, что для соединения 1а диапазон эффективных доз широкий и соответствует 20-100 мг/кг. Выживаемость животных при введении соединения 1а повышалась максимально на 50% относительно контрольных значений. Статистически значимую противосудорожную активность продемонстрировали соединения 1д (40 мг/кг) и 1в (30 мг/кг), при введении которых увеличивалась выживаемость мышей на 51% и 66.5% соответственно. Соединения 1е (20 мг/кг), 1з (50 мг/кг) и 1б (20 мг/кг) продемонстрировали активность в тесте антагонизма с МЭШ на уровне тенденции. Препарат сравнение мексидол увеличивает выживаемость на 62,5% при введении в дозе 200 мг/кг.
Пример 2
Противосудорожное действие производных оксима дибензофуранона на модели первично-генерализованных судорог, вызванных коразолом
Эксперименты проводили на белых беспородных мышах-самцах, массой 20-26 г. Каждая доза соединения исследовалась на 8-12 животных. Тест антагонизма с коразолом (пентилентетразол, Sigma-Aldrich, США) - антагонистом ГАМКа рецепторов является базисной методикой при оценке действия веществ с противосудорожной активностью (Воронина Т.А., Неробкова Л.Н. Методические указания по изучению противосудорожной активности фармакологических веществ. «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств» Часть. 1. ФГБУ «НЦЭМСП». Москва, Изд-во ГрифиК, 2012, Глава 14, с 235-250; Loscher et al., The role of technical, biological and pharmacological factors in the laboratory evaluation of anticonvulsant drugs. III. Pentylenetetrazolseizuremodels. EpilepsyRes., 1991, v. 8, p. 171-189). В этой методике судороги вызываются химическим воздействием и моделируют первично-генерализованные судороги при так называемых «малых» (Petit mal) судорожных припадках. Опытным группам животных в/б вводили исследуемые вещества, растворенные в физиологическом растворе с Твин80 за 40 минут до коразола. Препарат сравнения мексидол (субстанция) растворяли в физиологическом растворе и вводили в дозах 100 и 200 мг/кг в аналогичном режиме. Для создания коразоловых судорог животным подкожно в область шейного отдела спины вводился коразол (пентилентетразол) в дозе 95 мг/кг. Осуществляли регистрацию развития судорог и гибели животных в течение 120 мин. Эффективность соединений оценивалась по увеличению доли выживших мышей после коразола относительно соответствующих контрольных групп.
Установлено, что в группах контрольных животных (№1, 2 и 3) после введения коразола в дозе 95 мг/кг судорожные проявления развивались в следующей последовательности: одно или более миоклонических подергиваний всего тела у 100% мышей; повторяющиеся клонические судороги передних и/или задних конечностей длительностью более чем 3 секунды без потери рефлекса переворачивания у 100% мышей; генерализованные клонические судороги передних и задних конечностей с утратой рефлекса переворачивания у 90% мышей; гибель животных - 55-90% мышей.
Соединение 1а в дозах 5, 20 и 40 мг/кг не влияло на судороги, спровоцированные коразолом, и показатель выживаемости (таблица 2). Соединение 1 в дозах 20 и 40 мг/кг при однократном введении не оказывало влияние на количество выживших животных (таблица 2). При введении соединения 1д в дозе 20 мг/кг наблюдалось 100% выживаемость животных относительно соответствующих значений контрольной группы №2 (Р<0.05). При введении данного соединения в дозе 40 мг/кг не отмечалось достоверных изменений судорожных реакций относительно контрольных значений (таблица 2). Соединение 1г в дозе 40 мг/кг проявляло слабую противосудорожную активность относительно контроля №2 в тесте коразоловых судорог, незначительно увеличивая выживаемость животных на 22,2% (таблица 2). При введении соединений 1в (10, 20, 30 мг/кг) и 1ж (10, 20, 40 мг/кг), а также 1з в дозах 20 и 40 мг/кг не наблюдалось защитного эффекта от развития судорожных реакций и гибели, вызванных коразолом, при сравнении с контрольной группой №3 (таблица 2). Мексидол в дозе 100 мг/кг не изменял показатель выживаемости животных, но в дозе 200 мг/кг увеличивал долю выживших животных на 42% относительно контрольных значений группы №4 (таблица 2).
& - достоверность отличий от контрольной группы, при Р≤0.05 (точный критерий Фишера); # -тенденция к достоверности отличий от контрольной группы, при Р≤0.1 (точный критерий Фишера).
Таким образом, установлено, что в тесте антагонизма с коразолом соединение 1д в дозе 20 мг/кг на 100% защищает от гибели животных и развития генерализованных судорожных проявлений. Соединения 1а, 1б, 1в, 1ж и 1з в исследованных дозах не оказывают достоверных изменений выживаемости животных в тесте антагонизма с коразолом. Соединение 1г в дозе 40 мг/кг проявляет слабую противосудорожную активность, увеличивая выживаемость мышей на 22,2%. Препарат сравнения мексидол (200 мг/кг) с тенденцией к статистической достоверности увеличивает число выживших животных на 42%.
Пример 3
Противогипоксическое действие производных оксима дибензофуранона на модели гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме, модели баночной гипоксии
Эксперименты проводили на белых беспородных мышах-самцах, массой 22-26 г. Каждая доза соединения исследовалась на 8-10 животных.
Противогипоксическое действие производных фурана изучали на модели гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме, модели баночной гипоксии. Животных помещали в банку объемом 250 мл, плотно закрытую крышкой, герметично зафиксированную парафиновой пленкой. Продолжительность жизни животных фиксировали до последнего атонального вздоха с помощью секундомера (Воронина Т.А., 2012: Рощина Л.Ф., Островская Р.У. 1981). Опытным группам животных в/б вводили исследуемые вещества, растворенные в физиологическом растворе с Твин80 за 40 минут до теста. Препарат сравнения мексидол (субстанция) растворяли в физиологическом растворе и вводили в дозах 100 и 200 мг/кг в аналогичном режиме. Эффективность соединений оценивалась по увеличению времени жизни животного относительно соответствующих контрольных групп.
При изучении противогипоксических эффектов производных дибензофурана на модели нормобарической гипоксии с гиперкапнией установлено, что соединение 1а статистически достоверно увеличивало продолжительность жизни животных относительно контрольных значений группы №1: на 3,2 минуты в дозе 10 мг/кг и 7,4 минуты в дозе 30 мг/кг (таблица 3). Соединения 1в (в дозе 30 мг/кг), 1г (в дозах 20, 40 и 60 мг/кг), 1б (в дозах 20, 40 и 60 мг/кг) и 1д (в дозах 20 и 40 мг/кг) не вызывали увеличение продолжительности жизни мышей по сравнению с соответствующими контрольными группами (№2, 3, 4) в условиях нормобарической гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме (таблица 3). Мексидол в дозе 100 мг/кг не изменял показатели выживаемости животных относительно контрольных значений группы №5, но статистически достоверно увеличивал продолжительность жизни мышей (на 2,7 минуты) при введении препарата в дозе 200 мг/кг (таблица 3).
* - достоверность отличий от контрольной группы, при Р≤0,05 (критерий Крускала-Уоллиса)
Установлено, что в тесте гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме статистически достоверной антигипоксической активностью обладает соединение 1а. Его эффективность возрастает с повышением дозы от 10 до 30 мг/кг, способствуя увеличению времени жизни животных на 3,2 и 7,4 минут. Мексидол в дозе 200 мг/кг способствует увеличению времени жизни животных на 2,7 минуты.
Пример 4
Нейропротективные свойства производных оксима дибензофуранона на модели глобальной ишемии, модели ишемического инсульта.
Эксперименты проводились на крысах самцах, весом 240-260 г. согласно «Руководству по проведению доклинических исследований (Издание ФГБУ «НЦЭМСП» Минздравсоцразвития России, Москва, 2012, Часть 1: Глава 28; Мирзоян Р.С. и соавт., 2012; Воронина Т.А. и соавторы, 2012б). Каждая группа содержала от 8 до 29 животных. Для моделирования ишемического инсульта (ИИ) у крыс, наркотизированных хлоралгидратом (350 мг/кг, в/б), проводили одномоментную двустороннюю перевязку общих сонных артерий до места бифуркации (модель глобальной ишемии). Для этого у крыс в области шеи делали разрез кожи с последующим извлечением 2-х сонных артерий и отделением их от блуждающего нерва. Далее сонные артерии одномоментно перевязывали шелковой лигатурой и ушивали рану. Для ложнооперированных животных (ЛО) проводили аналогичные операционные манипуляции, но без перевязки сонных артерий. Соединения 1а, 1б, 1г, 1д, 1ж вводили через 2-3 часа после операции в дозе 10 мг/кг и далее один раз в сутки в течение 6 дней. Исследуемые соединения растворяли в физиологическом растворе с Твин-80. Контрольным группам с ИИ (№1, 2) и ЛО вводили физиологический раствор с Твин-80 в эквивалентном объеме. Препарат сравнения мексидол (100 мг/кг) растворяли в физиологическом растворе. Контрольной группе №3 вводили эквивалентный объем растворителя. Выживание животных после операции и развитие неврологического дефицита (Stroke-index McGrow в модификации Ганушкиной (Ганушкина, 1998)) регистрировали в течение 14 дней: 0-(7-8 часов после операции), 1-(через 24 часа), 2-, 3-, 7- и 14-е сутки после операции.
Установлено, что соединение 1а в дозе 10 мг/кг при однократном введении через 2 часа после ишемического инсульта защищало от гибели животных на протяжении 7-8 часов после операции (0-е сутки), тогда как в контрольной группе с ИИ №1 погибло 2-е животных (таблица 4). Ослабление неврологического дефицита, наблюдаемое на протяжении эксперимента (таблица 5, 6), в группе крыс, получавших соединение 1а в течение последующих 6 дней после операции, приводило к снижению гибели животных на 12% (3 сутки) и на 37% (7 и 14 сутки) в сравнение с контрольной группой ИИ №1 (таблица 4). Таким образом, к концу эксперимента общая гибель животных с ИИ, получивших соединение 1а (10 мг/кг), составляла 55%, тогда как в контрольной группе крыс с ИИ №1 без терапии погибло 92% крыс (таблица 4). В группе крыс, получивших однократно соединение 1б (10,0 мг/кг), не наблюдалось гибели в день операции (0 сутки), при этом в контрольной группе с ИИ №2 погибло 6 животных (21%). Соединение 1б при повторном введении (10 мг/кг 6 дней) с тенденцией к статистической достоверности защищало крыс от гибели на 7- (на 30%) и статистически достоверно на 14-е сутки (на 33%) регистрации постинсультной динамики (таблица 4). Соединение 1б статистически достоверно ослабляло регистрируемые неврологические нарушения, что способствовало уменьшению количества животных с манежными движениями и парезами конечностей, а также ослаблению легкой неврологической симптоматики (птозы и слабость конечностей) (таблица 5, 6). Соединения 1г, 1д и 1ж при введении животным в течение 7 дней после операции не приводили к ослаблению неврологического дефицита и уменьшению гибели животных в течение 14 дней регистрации постинсультной динамики (таблица 4,5,6). Мексидол в дозе 100 мг/кг защищал от гибели животных в течение первых 7 дней введения после операции и к 14-м суткам способствовал увеличению выживаемости крыс с ишемией на 21,5% относительно группы контрольных животных с ИИ №3 (таблица 4).
Примечания: ИИ-ишемический инсульт; ЛО-ложнооперированные. * - достоверность значений по сравнению с группой контроля с ИИ, при р<0,05 (точный критерий Фишера); # - тенденция к достоверности значений по сравнению с группой контроля с ИИ, при р<0,1 (точный критерий Фишера).
Примечания: ИИ-ишемический инсульт; ЛО-ложнооперированные; п/птоз - полуптоз. * -достоверность значений по сравнению с группой контроля, при р≤0,05 (точный критерий Фишера).
Примечания: ИИ-ишемический инсульт; ЛО-ложнооперированные; п/птоз - полуптоз * -достоверность значений по сравнению с группой контроля, при р<0,05 (точный критерий Фишера); # - тенденция к достоверности значений по сравнению с группой контроля с ИИ, при р<0,1 (точный критерий Фишера).
Таким образом, выраженным нейропротективным эффектом на модели ишемического инсульта обладают соединения 1а (10 мг/кг /7 дней введения) и 1б (10 мг/кг /7 дней введения), в группах крыс которых на 14 сутки после ИИ увеличивалась выживаемость на 37% (соединение 1а) и 33% (соединение 1б) по сравнению с соответствующими контрольными группами с ИИ. Соединение 1б в данном эксперименте было наиболее эффективным, так как не только уменьшает гибель животных, но и статистически достоверно ослабляет неврологический дефицит. Соединения 1г, 1д и 1ж (10 мг/кг /7 дней введения) не защищают от гибели животных после моделирования ИИ и развития постишемических осложнений. Препарат сравнения мексидол увеличивает выживаемость животных только на 21,5%.
Пример 5
Нейропротективные свойства производных оксима дибензофуранона на модели интрацеребральной посттравматической гематомы, модели геморрагического инсульта.
Эксперименты проводились на б/и крысах самцах, весом 240-260 г. Перед проведением операций крыс наркотизировали хлоралгидратам (350 мг/кг). Каждая группа содержала от 9 до 14 животных. Моделирование интрацеребральной посттравматической гематомы - геморрагического инсульта (ГИ) у крыс осуществляли согласно «Руководству по проведению доклинических исследований (Издание ФГБУ «НЦЭМСП» Минздравсоцразвития России, Москва, 2012, Часть 1: Глава 28; Мирзоян Р.С.и соавт., 2012; Воронина Т.А. и соавторы, 2012б). При помощи бормашины в стереотаксисе осуществляли трепанацию черепа в области capsula interna по координатам атласа Буреша для аутбредных крыс - L=3,5 мм, А=2 мм от брегмы. При помощи специального устройства (мандрен-нож) осуществляли деструкцию мозговой ткани на глубине Н=4,5-5,0 мм с последующим введением в место повреждения крови, взятой из-под языка оперируемого животного в объеме 0,02-0,03 мл. Ложно оперированным животным (ЛО) проводили скальпирование и трепанацию черепа без деструкции мозговой ткани. Соединения 1а, 1б, 1в, 1д в дозе 10 мг/кг вводили группам животных через 2-3 часа после инсульта и далее один раз в сутки в течение последующих 6 дней. Вещества растворяли в физиологическом растворе с Твин-80. Контрольным группам с ГИ (№1, 2, 3) и ЛО вводили физиологический раствор с Твин-80 в эквивалентном объеме. Выживание животных после операции (ГИ) и развитие неврологического дефицита (Stroke-index McGrow в модификации Ганушкиной (Ганушкина, 1998)) регистрировали в течение 21 дня: 1- (через 24 часа), 3-, 7-, 14- и 21-е сутки после операции.
На 1-е сутки после операции в контрольных группах крыс с ГИ (№1,2,3) среди тяжелых неврологических нарушений отмечались парезы конечностей (до 16,7%) и манежные движения (до 50%) крыс, оцениваемые визуально и по неспособности животных удерживаться на вращающемся стержне со скоростью 10 об/мин. Среди легкой симптоматики наличествовали одно- и двусторонние полуптозы (8,3-18,2%), вялость и замедленность движений (63,6-83%) и слабость конечностей (45,5-66,7%), оцениваемая по неспособности животных подтянуться на перекладине (таблица 8). Нарастание неврологического дефицита на 14 сутки регистрации характеризовалось увеличением доли животных с парезами, параличами конечностей (до 33%) и манежными движениями (до 66%) (таблица 9).С развитием неврологического дефицита в контрольных группах животных с ГИ отмечалось нарастание гибели в критические дни постинсультной динамики (на 7-, 14- и 21-е сутки). К концу эксперимента в контрольной группе с ГИ №1 выжило 25% крыс, а во №2 и 3 группах - 50% (таблица 7).
Установлено, что соединение 1а в дозе 10 мг/кг при однократном введении через 3 часа после геморрагического инсульта (ГИ) оказывало позитивное влияние на проявления неврологического дефицита (по шкале Stroke-index McGrow), уменьшая количество животных с манежными движениями (на 50%) и слабостью конечностей (на 36,7%) на 1-е сутки регистрации после операции относительно соответствующих значений контрольной группы №1 с ГИ (таблица 8). Соединение 1а при повторном введении, в течение 6 дней, защищало животных от дальнейшей гибели, что регистрировалось по уменьшению количества погибших крыс в критические дни постинсультной динамики - 7-е (на 20%) и 14-е сутки (на 35%) (таблица 7). Соединение 1б ослабляло развитие постгеморрагических неврологических осложнений на протяжении 14 дней после операции: к 14 суткам не наблюдалось каких-либо неврологических нарушений у выживших животных. Соединение 1б снижало гибель животных на 7- и 14- и 21-е сутки регистрации, что способствовало увеличению выживаемости на 18%, 35% и 29% крыс относительно соответствующих значений контрольной группы с ГИ №2 (таблица 7). Соединения 1д и 1в не способствовали выживанию животных после моделирования геморрагического инсульта и статистически значимому ослаблению неврологических нарушений относительно соответствующих значений контрольных групп №2 и 3 (таблица 7, 8, 9).
Примечания: ГИ-геморрагический инсульт; ЛО-ложнооперированные. # - тенденция к достоверности значений по сравнению с группой контроля с ГИ, при р≤0,1 (точный критерий Фишера).
Примечания: ГИ - геморрагический инсульт; ЛО-ложнооперированные; п/птоз -полуптоз. * - достоверность значений по сравнению с группой контроля, при р≤0,05 (точный критерий Фишера); # - тенденция к достоверности значений по сравнению с группой контроля с ГИ, при р≤0,05 (точный критерий Фишера).
Примечания: ГИ-геморрагический инсульт; ЛО-ложнооперированные; п/птоз -полуптоз. * - достоверность значений по сравнению с группой контроля с ГИ, при р≤0,05 (точный критерий Фишера).
Таким образом, соединения 1а (10 мг/кг 7 дней введения) и 1б (10 мг/кг 7 дней введения) обладают выраженным нейропротективным эффектом на модели геморрагического инсульта, ослабляют неврологический дефицит и способствуют увеличению (на 35%) выживаемости крыс к 14-м суткам регистрации. Соединения 1в и 1д при 7-ми дневном введении в дозе 10 мг/кг не защищают от гибели крыс после геморрагического инсульта.
Проведенные исследования позволили установить, что новые соединения производных оксима дибензофуранона обладают противосудорожной активностью и способны предотвращать генерализованные тонико-клонические судороги, вызванные МЭШ, и групповые клонические судороги и гибель, вызванные коразолом. В тесте антагонизма с МЭШ соединения 1а, 1б, 1в, 1г, 1д, 1е и 1з при однократном введении (в/б) в диапазоне доз от 20 до 100 мг/кг предотвращают тоническую фазу судорожных проявлений и защищают от гибели, повышая выживаемость животных максимально до 66.5%. В тесте антагонизма с коразолом защитный эффект от гибели после введения конвульсанта наблюдается у соединения 1д. Противосудорожная активность в обоих тестах наблюдается у соединений 1д. Соединение 1а демонстрирует противогипоксическую активность в условиях теста нормобарической гипоксии с гиперкапнией. Выраженным нейропротективным эффектом на моделях ишемического и геморрагического инсульта обладают соединения 1а (10 мг/кг 7 дней введения) и 1б (10 мг/кг /7 дней введения), в группах крыс которых увеличивалась выживаемость животных и ослаблялся неврологический дефицит. Препарат сравнения мексидол на модели ишемического инсульта увеличивает выживаемость животных на 21,5%.