СРЕДСТВО, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЕ СОБОЙ 13-ИЗОПРОПИЛ-4,10-ДИМЕТИЛДОДЕКАГИДРО-13,16-ЭПОКСИОКСИРЕНО[2,3]НАФТО[2,1-d][1,2]ДИОКСИЦИН-4-КАРБОНОВУЮ КИСЛОТУ, ПРОЯВЛЯЮЩЕЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНУЮ И ПРОТИВОЯЗВЕННУЮ АКТИВНОСТЬ
13-ISOPROPYL-4,10-DIMETHYLDODECAHYDRO-13,16-EPOXYOXIRENO[2,3]NAPHTHO[2,1-d][1,2]DIOXYCIN-4-CARBOXYLIC ACID AGENT, EXHIBITING ANTI-INFLAMMATORY AND ANTIULCER ACTIVITY

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к средству, представляющему собой 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновую кислоту формулы (1):
проявляющему противовоспалительную и противоязвенную активность.
На сегодняшний день современная медицина и ветеринария располагают достаточно обширным арсеналом лекарственных препаратов, обладающих выраженными противовоспалительными, противоязвенными и противоопухолевыми свойствами. Из противовоспалительных средств наиболее часто используются две группы фармакологических веществ - гормональные (преимущественно глюкокортикоиды) и нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Недостатком этих групп препаратов является широкий спектр побочных действий на организм животных и человека. Применение глюкокортикоидных препаратов может вызвать симптомокомплекс Иценко-Кушинга (задержка натрия и воды в организме с возможным появлением отеков, усиление выделения калия, повышение артериального давления); гипергликемию (стероидный диабет); повышение свертываемости крови с предрасположенностью к тромбообразованию; замедление процессов регенерации, а также, наряду с НПВС, способствуют возникновению язв и эрозий слизистых оболочек, что ограничивает возможность назначения фармакотерапевтических воздействий при смешанной патологии с одновременным развитием воспалительного и эрозивно-язвенного процессов [Машковский М.Д. Лекарственные средства. Практическое пособие для врачей. - М.: Новая волна, 2008. - 1206 с.].
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в разработке эффективного экологически чистого средства, обладающего противовоспалительной активностью при низкой токсичности, не вызывающего развития эрозивно-язвенных изменений в желудочно-кишечном тракте при длительном назначении внутрь.
Поставленная задача решается средством, представляющим собой 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено [2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновую кислоту, проявляющим противовоспалительную и противоязвенную активность.
Известен способ получения аналога соединения (1) в виде метилового эфира ([1аR(1аβ,2аα,3α,6аβ,7α,7аβ)]-декагидро-7а-пероксиформацеталь-7-[(4-метил-3-оксокеталь)-пентил]-3,6а-диметил-нафто-[2,3-b]-оксиран-3-карбоксилат), который заключается в реакции метилового эфира абиетиновой кислоты с озоном [Santos С., Rosso С.R.S., Imamura Р.М. Synthesis of new chiral synthons through regioselective ozonolysis of methyl abietate. // Synth. Comm. 1999. Vol. 29(11). P.1903-1910]. Реакцию проводили в хлористом метилене при -78°С, используя 0.56 ммоль исходного вещества, с образованием аналога соединения (1) в виде метилового эфира, выделенного после хроматографической очистки с выходом 78%. Фармакологические свойства аналога не изучены.
В заявленном техническом решении соединение (1) получают в результате реакции абиетиновой кислоты (2) с озоном. Процесс проводят в среде хлористого метилена при температуре -40°С, используя от 1 и более ммоль исходного субстрата (2). Выход соединения (1) составляет 88% после перекристаллизации в смеси хлороформ-петролейный эфир. Следует отметить, что абиетиновая кислота (2) является доступным соединением, выделяемым из сосновой живицы Pinus Silvestris, многотоннажного продукта лесохимической промышленности.
Острую токсичность соединения (1) определяли на белых неинбредных мышах по методу Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]. Соединение (1) имеет среднесмертельную дозу на уровне ~15200 мг/кг, не вызывает токсических явлений в дозах до 7000 мг/кг и может быть отнесено к IV классу токсичности (малоопасные вещества) согласно ГОСТ 12.1.00.7-76 [Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. 1977].
Противовоспалительное действие соединения (1) изучали на экспериментальных воспалениях, вызванных каррагенином, белком яиц кур, формалином и нитратом серебра. Противовоспалительное действие соединения (1) сравнивали с активностью известного широко применяемого в медицинской и ветеринарной практике нестероидного противовоспалительного препарата - диклофенак. Результаты опытов представлены в таблице 1. Согласно данным таблицы 1 соединение (1) обладает выраженными противовоспалительными свойствами в исследованных дозах, причем противовоспалительный эффект соединения (1) (в дозе 100 мг/кг) превосходит эффект диклофенака (в дозе 8 мг/кг) ~ в 1.4 раза на моделях каррагенинового и белкового воспалений, ~ в 1.2 раза на модели аргентонитратного воспаления; противовоспалительный эффект соединения (1) (в дозе 50 мг/кг) превосходит эффект диклофенака (в дозе 8 мг/кг) ~ в 1.4 раза на модели формалинового воспаления.
Преимуществом соединения (1) по сравнению с диклофенаком является наличие более выраженного противовоспалительного эффекта при индукции белок- и альдегидосодержащими флагогенами с равной противовоспалительной активностью при индукции флагогенами, содержащими соли тяжелых металлов (серебра нитрат). Применение соединения (1) не вызвало развития эрозивно-язвенных изменений в желудочно-кишечном тракте у животных, тогда как длительное применение диклофенака вызывает развитие эрозивно-язвенного процесса желудочно-кишечного тракта [Залесова В.Г., Никифоров П.А. Аргоно-плазменная коагуляция в местном лечении острых эрозивно-язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки в условиях многопрофильного стационара. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2007. №4. С.33-36].
Таблица 1
Сравнительная противовоспалительная активность соединения (1) с диклофенаком
Соединение
Доза исследуемого соединения, мг/кг
25 мг/кг
50 мг/кг
100 мг/кг
% увеличения воспалительного отека
% угнетения воспалительного отека
% увеличения воспалительного отека
% угнетения воспалительного отека
% увеличения воспалительного отека
% угнетения воспалительного отека
Каррагениновое воспаление
Соединение (1)
40.5±1.8
25.3±1.2
37.7±1.6
30.5±1.3
35.9±2.2
33.9±2.1
Диклофенак, 8 мг/кг
41.0±1.1
24.5±0.6
41.0±1.1
24.5±0.6
41.0±1.1
24.5±0.6
Контроль (плацебо)
54.2±0.5
н.и.
54.2±0.5
н.и.
54.2±0.5
н.и.
Белковое воспаление
Соединение (1)
20.3±1.0
23.4±1.1
19.4±0.9
26.8±1.3
16.5±0.6
37.7±1.5
Диклофенак, 8 мг/кг
20.0±1,0
26.6±1.4
20.0±1,0
26.6±1.4
20.0±1,0
26.6±1.4
Контроль (плацебо)
27.3±1.1
н.и.
27.3±1.1
н.и.
27.3±1.1
н.и.
Формалиновое воспаление
Соединение (1)
22.6±1.0
36.2±1.5
21.8±1.1
38.5±2.0
22.0±0.6
38.0±1.1
Диклофенак, 8 мг/кг
25.9±0.9
27.1±0.9
25,9±0.9
27.1±0.9
25.9±0.9
27.1±0.9
Контроль (плацебо)
35.5±0.4
н.и.
35.5±0.4
н.и.
35.5±0.4
н.и.
Аргентонитратное воспаление
Соединение (1)
35.4±1.0
17.2±0.5
35.4±1.2
17.3±0.6
34.8±0.8
18.6±0.4
Диклофенак, 8 мг/кг
36.4±3.2
14.95±1.3
36.4±3.2
14.95±1.3
36.4±3.2
14.95±1.3
Контроль (плацебо)
42.8±0.4
н.и.
42.8±0.4
н.и.
42.8±0.4
н.и.
Противоязвенное действие соединения (1) изучали на моделях язв желудка, вызванных введением крысам внутрь индометацина, уксусной кислоты и аспирина, и сравнивали с активностью известного препарата, обладающего антиульцерогенным действием, - карбеноксолон (динатриевая соль кислого сукцината глицирретовой кислоты). Результаты опытов представлены в таблице 2. Согласно данным таблицы 2 соединение (1) обладает выраженным противоязвенным действием в исследованных дозах, причем его противоязвенный эффект в дозе 10 мг/кг превосходит эффект карбеноксолона в дозе 50 мг/кг ~ в 1.8 раза на модели язв, вызванных индометацином; в дозе 10 мг/кг соединение (1) обладает сравнимой с карбеноксолоном в дозе 50 мг/кг противоязвенной активностью и в дозах 25-50 мг/кг превышающей ее ~ в 1.4 раза на моделях язв, вызванных аспирином.
Таблица 2
Сравнительная противоязвенная активность соединения (1) и карбеноксолона
Соединение
Доза, мг/кг
Вид экспериментальных язв
Индометацин
Уксусная кислота
Аспирин
среднее количество деструкции
противоязвенная активность
среднее количество деструкций
противоязвенная активность
среднее количество деструкции
противоязвенная активность
Соединение (1)
10
4.00±0,35
3.58
13.33±0.89
2.09
4.50±0.35
3.04
25
4.33±0.35
3.31
12.83±0.89
2.17
4.00±0.35
3.42
50
4.17±0.35
3.44
13.50±1.24
2.06
4.17±0.35
3.28
Карбеноксолон
50
7.17±0.35
2.00
16.17±0.71
1.72
5.67±0.53
2.41
Контроль
н.и.
14.33±1.06
н.и.
27.83±1.60
н.и.
13.67±0.89
н.и.
50
Преимуществом соединения (1) по сравнению с карбеноксолоном, кроме выявленной противоязвенной активности, является также низкая токсичность (токсичность карбеноксолона составляет LD=101 мг/кг) и его клиническое использование ограничено в связи с наличием побочного эффекта, проявляющегося псевдоальдостеронизмом [Finney R.S.H., Tamoky A.L. The pharmacologic properties of glycyrrhetinic acid hydrogen succinate (dissodium salt). // J. Pharm. Pharmacol. 1960. Vol.12. P.49-58; Толстиков Г.А, Балтина Л.А., Сердюк Н.Г. Глицирретовая кислота. // Хим.-фарм. журнал. 1998. №8. С.5-14].
Таким образом, средство, представляющее собой 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновую кислоту, обладает низкой токсичностью и выраженной сочетанной противовоспалительной и противоязвенной активностью.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1. Синтез 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновой кислоты (1).
3
20
30
6
3
1
13
Через раствор 1 ммоль (0.30 г) абиетиновой кислоты (2) в 50 мл хлороформа пропускали озон при -40°С до полного прохождения реакции (ТСХ-контроль). Через сутки к раствору добавляли 100 мл гексана, осадок отфильтровывали, сушили на воздухе. Выход 0.26 г (88%). Т.пл. 149°С.  (с 0.1, СНСl). Найдено (%): С, 65.20; Н, 8.11; О, 26.21. СНО (М 366.20). Вычислено (%): С, 65.55; Н, 8.25; О, 26.20. Спектр ЯМР Н (CDCl, δ, м.д., J/Гц): 0.96 (с, 3Н, Н-19), 1.01 (д, J=6.9 Гц, 3Н, Н-15), 1.02 (д, J=6.9 Гц, 3Н, Н-16), 1.24 (с, 3Н, Н-19), 1.40-2.25 (м, 15Н), 3.15 (с, 1Н, Н-7), 4.73 (с, 1Н, Н-17), 7.90 (уш.с., 1Н, ОН). Спектр ЯМР С (δ, м.д.): 16.9 (С-20), 16.9 (С-19), 17.2 (С-16), 17.2 (С-17), 17.9 (С-2), 19.7 (C-11), 24.1 (С-6), 32.5 (С-12), 33.3 (С-15), 35.3 (С-10), 36.4 (С-3), 38.7 (C-1), 38.8 (С-5), 46.0 (С-4), 50.9 (С-9), 57.6 (С-7), 58.7 (С-8), 107.8 (С-14), 112.3 (С-13), 184.5 (С-18).
Пример 2. Изучение острой токсичности 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновой кислоты (1).
100
0
16
84
Острую токсичность соединения (1) определяли на 168 белых неинбредных мышах массой 18-22 г, обоего пола, при введении в желудок через зонд в дозах от 7000 до 22000 мг/кг, по методу Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]. Наблюдения за животными проводили в течение 30 дней. На основании данных гибели животных от применения разных доз исследуемых соединений методом интегрирования по Беренсу [Беленький М.П. Основные приемы статистической обработки результатов наблюдений в области физиологии. - М.: Медицина, 1963. 126 с.] устанавливали минимальную абсолютно смертельную дозу (LD) и максимально переносимую дозу (LD). Значения LD и LD находили по характеристическим кривым, построенным на основании интегрированных данных.
Коэффициент вариабельности смертельных доз (К) определяли по формуле:
,
50
Дозу, вызывающую гибель половины животных LD, рассчитывали по формуле Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]:
,
100
где: DM - доза, вызывающая смерть всех животных (LD);
Z - половина суммы числа животных, погибающих от двух последующих доз;
d - разница числового значения двух доз, стоящих рядом;
∑ - знак суммирования;
n - количество животных в каждой группе.
50
Среднюю ошибку LD определяли по формуле Гаддэма:
,
где: k - постоянный коэффициент, равный 0,564;
d - средний интервал между испытывавшимися дозами;
n - число животных в каждой группе;
50
S - среднее квадратичное отклонение LD, которое выводится по формуле:
16
50
Установлено, что соединение (1) имеет среднесмертельную дозу, равную 15214±1040 мг/кг. При введении в желудок мышей соединения (1) в дозе, близкой к LD, отмечалось незначительное угнетение опытных животных, проявляющееся понижением двигательной активности («застывание» на месте), однако данные признаки исчезали уже через 2-3 ч с последующим и полным восстановлением физиологической активности. Введение доз, приближающихся к LD, в течение 30-45 мин приводило к кратковременному повышению двигательной активности мышей опытных групп с последующим угнетением, сохраняющимся в течение до 3-10 ч. Внутрижелудочное введение мышам абсолютно смертельных доз соединения (1) вызывало быстро наступающее (в течение 25-40 мин) угнетение с последующим летальным исходом в течение от 48-72 ч. Коэффициент вариабельности смертельных доз соединения (1) составил 2,1, что указывает на значительную широту смертельных доз. Согласно ГОСТ 12.1.00.7-76 соединение (1) относится к 4 классу опасности (малотоксичные вещества).
Пример 3. Изучение противовоспалительной активности 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновой кислоты (1).
Противовоспалительную активность соединения (1) изучали на 198 неинбредных белых мышах обоего пола с живой массой 20-23 г на экспериментальных воспалениях, вызванных субплантарным введением в одну из задних лапок 0.05 мл 2% раствора каррагенина, 10% раствора белка куриных яиц, 3% раствора формалина или 1% раствора нитрата серебра. Соединение (1) назначалось внутрижелудочно: за 1 ч до моделирования воспаления флагогеном; во время модуляции воспаления и дважды с интервалом в 1 ч после модуляции воспаления в суммарных дозах 25, 50 и 100 мг/кг. Препарат сравнения диклофенак использовали в суммарной дозе 8 мг/кг по аналогичной соединению (1) схеме. О противовоспалительной активности судили по разнице масс лапок, подвергнутых действию флагогена и контрольной (субплантарно которой флагоген не вводили), с использованием расчетной формулы [Аничков С.В., Заводская И.С. Фармакотерапия язвенной болезни. - Л.: Медгиз, 1965. - С.30-51]:
k
где: V - среднее увеличение объема лапки в контрольной группе;
0
V - среднее увеличение объема лапки в опытной группе.
Результаты опытов приведены в таблице 1.
Пример 4. Изучение противоязвенной активности 13-изопропил-4,10-диметилдодекагидро-13,16-эпоксиоксирено[2,3]нафто[2,1-d][1,2]диоксицин-4-карбоновой кислоты (1).
Противоязвенную активность соединения (1) изучали на 144 неинбредных белых крысах обоего пола (21 опытная группа и 3 контрольные; по 6 животных в каждой группе) с живой массой 190-220 г на моделях острых язв желудка. Выдержанным в течение 24 ч на голодной диете крысам опытных групп однократно внутрижелудочно через зонд вводили соединение (1) в дозах 10, 25 и 50 мг/кг или препарат сравнения карбеноксолон в дозе 50 мг/кг, животным контрольных групп вводили дистиллированную воду. Через 1 ч все животные опытных и контрольных групп подвергались экспериментальной модуляции острых язв путем внутрижелудочного, через зонд, введения 3% раствора уксусной кислоты («Уксусные» язвы) в дозе 100 мг/кг (по действующему веществу), или раствора аспирина («Аспириновые» язвы) в дозе 100 мг/кг, или раствора индометацина («Индометациновые» язвы) из расчета 20 мг/кг. Через 8 ч ульцерогены в тех же дозах вводились повторно с последующей 24-часовой голодной диетой и содержанием при температуре окружающей среды на уровне +4…+6°С. Под ксилазиновым наркозом у животных опытных и контрольных групп проводили лапаратомию с извлечением желудков. Желудки вскрывали по большой кривизне, слизистую оболочку обмывали 0.9% раствором хлорида натрия и производили подсчет язв и эрозий с помощью лупы двукратно. Противоязвенную активность (ПА) определяли по следующей формуле:
ПА=ИП(контроль)/ИП(опыт)
Индекс Паулеса (ИП)=(А×В)/100,
где А - среднее количество язв на одно животное; В - количество животных с язвами в группе, %.
Результаты опытов приведены в таблице 2.