ПРОИЗВОДНЫЕ ДОДЕКАНОВОЙ КИСЛОТЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИСЕПТИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ
DERIVATIVES OF DODECANOIC ACID, WHICH HAVE ANTISEPTIC ACTION

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к области органической химии, в частности к производным додекановой (лауриновой) кислоты формулы
-
-
где R представляет собой Cl, в форме гидратов. Данные соединения обладают антисептическими свойствами.
Предшествующий уровень техники
В медицине поверхностно-активные вещества (ПАВ) применяют, главным образом, в качестве антисептических и дезинфицирующих средств. Примерами таких ПАВ могут служить роккал, аятин, домифена бромид и др. (см., например, Машковский М.Д., Лекарственные средства. - М.: Новая волна, 2000). Эти вещества обладают антибактериальным и фунгицидным действием, вследствие чего их применяют для дезинфекции медицинских инструментов при подготовке к хирургическим операциям, при гнойных и грибковых поражениях кожи (абсцессы, гнойные раны, кандидозы и т.п.), при проктите, гнойных конъюнктивитах, гингивитах, отитах и т.д. Некоторые из ПАВ стимулируют заживление ран. Тем не менее применение ПАВ в медицине ограничено, поскольку многие из них наряду с антисептическими свойствами обладают раздражающим действием на кожу и слизистые, а также являются токсичными.
В патенте US 2459062 раскрыты поверхностно-активные вещества, относящиеся к классу четвертичных аммониевых соединений. В частности, раскрыт бензилдиметил[3-(миристоиламино)пропил]аммония хлорида моногидрат (Международное непатентованное наименование - Мирамистин), а также описан способ его получения. Препараты, содержащие мирамистин, применяют в качестве фунгицидов (SU 1796185, 23.06.1990). Кроме того, мирамистин входит в состав лекарственных препаратов, применяемых для лечения и профилактики некоторых инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний (см. RU 2161961, 17.03.2000). Данное соединение, как и другие ПАВ, оказывает раздражающее действие на кожу, вследствие чего пациент ощущает неприятное жжение, а также имеет определенную токсичность.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является получение вещества, обладающего антисептическими (антибактериальным, фунгицидным, противовирусным) свойствами, которое имело бы сниженную токсичность.
Краткое описание изобретения
Поставленная задача решена предложением производных додекановой кислоты согласно настоящему изобретению.
Согласно настоящему изобретению предложены производные додекановой кислоты формулы
-
-
где R представляет собой Cl, в форме гидратов.
Предпочтительно, соединения по изобретению находятся в форме моногидрата. Наиболее предпочтительное соединение по изобретению представляет собой N-бензил-[3(лауриламино)-N,N-диметилпропан]-1-аммония хлорида моногидрат, которому автор изобретения присвоил условное наименование «лауримин».
Автор изобретения неожиданно обнаружил, что соединения по изобретению обладают антисептическими свойствами, подобно другим представителям ПАВ, применяемым в медицине, однако, по сравнению с известными антисептиками, в частности по сравнению со сходным по структуре мирамистином, соединения по изобретению неожиданно имеют заметно сниженную токсичность и не оказывают раздражающего действия на кожу. Поэтому данные соединения предполагается использовать в качестве активного вещества лекарственных препаратов.
Подробное описание изобретения
Соединения по изобретению можно получить способом, включающим следующие стадии:
- получают хлорангидрид додекановой кислоты, осуществляя взаимодействие указанной кислоты и тионилхлорида,
- проводят N-ацилирование N,N-диметилпропилдиамина полученным на первой стадии продуктом,
- осуществляют N-арилирование (кватернизацию) амидоаминолауриновой кислоты по третичному атому азота галогенарилом,
- если необходимо, осуществляют перекристаллизацию полученного продукта.
Вышеописанный способ получения соединений по изобретению аналогичен способу получения мирамистина, раскрытому в US 2459062.
Пример 1
Получение N-бензил-[3(лауриламино)-N,N-диметилпропан]-1-аммония хлорида моногидрата
N-бензил-[3(лауриламино)-N,N-диметилпропан]-1-аммония хлорида моногидрат (лауримин) получали способом, описанным выше. Для получения указанного соединения проводили обработку тионилхлоридом додекановой (лауриновой) кислоты с последующей обработкой полученного продукта N,N-диметилпропилдиамином и дальнейшим алкилированием хлористым бензилом. Полученный продукт подвергали перекристаллизации.
Лауримин представляет собой белый или белый с желтоватым или сероватым оттенком кристаллический порошок, является гигроскопичным, не имеет запаха, слегка горьковатый на вкус. Лауримин хорошо растворяется в воде, спирте, ацетоне, не растворяется в хлороформе и эфире.
Количество примесей в получаемом веществе определяли с помощью тонкослойной хроматографии и неводного титрования. Было показано, что содержание примесей не превышало 2%.
ИК-спектр лауримина представлен на чертеже.
В УФ-спектре 0,06%-ного водного раствора лауримина можно наблюдать в области от 240 до 280 нм максимумы поглощения при 258±2 нм, 262±2 нм и 268±2 нм и минимумы поглощения при 260±2 нм и 266±2 нм.
Были проведены исследования биологической активности и токсичности соединений по изобретению.
Определение степени токсичности
50
16
84
Определение степени токсичности соединений по изобретению проводили на самцах и самках мышей и крыс в сравнении с мирамистином. Для сравнительного анализа определяли токсикологические индексы ЛД, ЛД и ЛД (см. таблицу 1). В таблице 1 в качестве примера соединений по изобретению приведены данные для соединения по Примеру 1 (лауримин).
Таблица 1
Сравнение показателей ЛД<sub>50</sub>, ЛД<sub>16</sub> и ЛД<sub>84 </sub>для лауримина и мирамистина
Животные
Лауримин
Мирамистин
ЛД<sub>50</sub>, мг/кг
ЛД<sub>16</sub>, мг/кг
ЛД<sub>84</sub>, мг/кг
ЛД<sub>50</sub>, мг/кг
ЛД<sub>16</sub>, мг/кг
ЛД<sub>84</sub>, мг/кг
Мыши-самцы
1910±240
1420±300
2580±270
1060±90
700±100
1600±160
Мыши-самки
1560±260
1020±255
2400±350
1060±90
700±100
1600±160
Крысы-самцы
1540±140
940±90
2523±202
950±60
570±70
1600±110
Крысы-самки
1480±260
900±250
2430±340
880±120
500±140
1540±180
Результаты этого эксперимента показали, что соединения по изобретению являются значительно менее токсичными, чем мирамистин. Согласно классификации К.К.Сидорова (1973), соединения по изобретению можно отнести к IV классу малотоксичных веществ. Согласно гигиеническому нормированию, по параметрам воздействия на организм человека и окружающую среду соединения по изобретению относятся к III классу - умеренно опасные вещества (см. ССБТ ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»).
Для лауримина было дополнительно обнаружено, что он также не обладает резорбтивным эффектом, то есть не вызывает нарушений физиологических и биохимических показателей и не оказывает негативное воздействие на внутренние органы, и не имеет раздражающего действия на кожу, вследствие чего является более предпочтительным для приготовления лекарственных, антисептических и дезинфицирующих препаратов.
Анализ антибактериального и фунгицидного действия соединений по изобретению
Для анализа антисептических свойств соединений по изобретению использовали культуры грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также дрожжеподобных и плесневых грибов.
Сначала анализировали эффект водных растворов соединений по изобретению с концентрацией действующего вещества 0,1% и 0,5%. В качестве примера ниже в таблице 2 приведены данные вышеуказанного эксперимента для соединения по Примеру 1 (лауримина).
Таблица 2
Действие водных растворов лауримина на рост* культуры микроорганизмов
Микроорганизм
Время действия лауримина на культуру микроорганизма
1 минута
3 минуты
5 минут
0,1%
0,5%
0,1%
0,5%
0,1%
0,5%
Staphylococcus aureus
++
-
++
-
++
-
Escherichia coli
++
+
++
+
++
+
Pseudomonas aureginosa
++
++
++
+
+
+
Bacillus cereus
++++
+++
++++
++
+++
++
Candida albicans
++
-
+
-
+
-
Aspergillus niger
++
+
+
-
+
-
*) ++++ активный рост, +++ менее интенсивный рост по сравнению с контролем, ++ слабый рост, + единичные колонии по штриху, - отсутствие роста
Как показали результаты эксперимента, соединения по изобретению активны в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также в отношении грибов.
Далее оценивали действие на культуры микроорганизмов 5%-ного водного раствора и 0,5%-ного спиртового раствора соединений по изобретению. Ниже в таблице 3 представлены данные эксперимента для указанных растворов лауримина.
Таблица 3
Действие водного и спиртового растворов лауримина на рост культуры микроорганизмов
Микроорганизм
Время действия лауримина на культуру микроорганизма
1 минута
3 минуты
5 минут
0,5%
5%
0,5%
5%
0,5%
5%
Staphylococcus aureus
-
-
-
-
-
-
Escherichia coli
-
-
-
-
-
-
Pseudomonas aureginosa
-
-
-
-
-
-
Bacillus cereus
+++
++++
+
++++
+
++++
Candida albicans
-
-
-
-
-
-
Aspergillus niger
-
+
-
+
-
-
Penicillium chrysogenum
-
-
-
-
-
-
Результаты эксперимента показали, что 0,5%-ный спиртовой раствор соединений по изобретению оказывает более выраженное микробиоцидное действие в отношении культур всех проверяемых микроорганизмов, за исключением Bacillus cereus. 5%-ный водный раствор соединений эффективен в отношении вегетативных форм бактерий, дрожжей и плесневого гриба Penicillium chrysogenum.
Фунгицидные свойства соединений по изобретению в сравнении с мирамистином оценивали сопоставляя минимальные подавляющие концентрации (МПК) этих соединений. В таблице 4 представлены данные по МПК соединения по Примеру 1 в сравнении с МПК мирамистина.
Таблица 4
Сравнение фунгицидных свойств лауримина и мирамистина
Микроорганизм
МПК, мг/мл, микробная нагрузка 10<sup>7</sup> клеток/мл
МПК, мг/мл, микробная нагрузка 10<sup>5</sup> клеток/мл
Лауримин
Мирамистин
Лауримин
Мирамистин
Candida tropicalis
0,025
0,025
0,006
0,012
Candida albicans
0,025
0,052
0,012
0,012
Candida utilis
0,025
0,025
0,006
0,012
Aspergillus niger
0,1
0,05
не определяли
не определяли
Penicillium chrysogenum
0,012
0,006
не определяли
не определяли
Результаты этого исследования показали, что по фунгицидному действию соединения по изобретению не уступают мирамистину.
Анализ противохламидийного действия соединений по изобретению
Для соединений по изобретению также проводили анализ их противохламидийной активности. Для этого использовали последовательное двухкратное разведение их водных растворов начиняя с концентрации 0,125%. Число включений хламидий рассчитывали как среднее значение при просмотре 200 полей обзора при увеличении 200х. В таблице 5 представлены результаты эксперимента для лауримина.
Таблица 5
Противохламидийное действие лауримина
Концентрация лауримина в растворе
Число внутриклеточных включений в поле обзора
0,125%
0
0,063%
0
0,031%
0
0,015%
7
0,016%
18
0,008%
15
0,004%
19
Контроль
18
Результаты эксперимента показали, что соединения по изобретению эффективно подавляют рост хламидий.
Анализ противовирусной активности соединений по изобретению
В этом анализе определяли инактивирующее действие 0,01%, 0,05% и 0,1%-ных водных растворов соединений по изобретению на вирус болезни Ньюкасла, штамм «Ла-Сота». Этот анализ проводили на 10-дневных куриных эмбрионах. В таблице 6 представлены результаты этого эксперимента для лауримина.
Таблица 6
Активность лауримина в отношении вируса болезни Ньюкасла
Водный раствор лауримина
Количество погибших эмбрионов при инкубации в течение
Реакция гемагглютинации
24 ч
48 ч
72 ч
96 ч
120 ч
0,01%
0
0
0
0
2 погибших
15 положительных
0,05%
0
0
0
0
0
15 положительных
0,1%
0
0
0
0
0
15 отрицательных
Результаты этого эксперимента показали, что соединения по изобретению являются эффективными в отношении вируса болезни Ньюкасла, штамма «Ла-Сота», например вирус инактивируется 0,1%-ным водным раствором.
Таким образом, проведенные исследования антисептических свойств соединений по изобретению позволяют сделать вывод, что данные соединения могут широко применяться в медицине и ветеринарии, поскольку они эффективны в отношении широкого ряда патогенов, но при этом малотоксичны или гораздо менее токсичны, чем мирамистин.