Новое производное 3-гидроксипиридина, обладающее липидрегулирующей активностью
NOVEL 3-HYDROXYPYRIDINE DERIVATIVE HAVING LIPID REGULATING ACTIVITY

Изобретение относится к области медицины и химико-фармацевтической промышленности.
В последние годы получены убедительные данные, свидетельствующие о том, что нарушение систем регуляции свободно-радикальных процессов в организме может приводить к развитию различных патологических состояний (онкология, гипоксия, сердечно-сосудистые заболевания, лучевое поражение, стресс и другие). Повреждающему действию свободных радикалов противостоит многоуровневая эндогенная антиоксидантная система, которая осуществляет баланс между свободнорадикальным окислением и антиокислительной системами, устраняющими их разрушительное действие. При интенсивном образовании свободных радикалов и при недостаточной активности антиоксидантной системы возникает состояние, сопровождающееся усилением деструктивных процессов в тканях (окислительный стресс). В связи с этим актуальное значение приобретает проблема фармакологической коррекции таких процессов с помощью препаратов, оказывающих антиоксидантное действие.
В медицинской практике широкое использование получили такие препараты, оказывающие антиоксидантное действие, как мексидол и эмоксипин, являющиеся производными 3-оксипиридина, различающимися анионным компонентом молекулы. Возможность их эффективного использования привлекло внимание исследователей к данной группе производных и были предприняты попытки синтеза их различных производных. При этом выяснилось, что соединения с различными органическими кислотами обладают разнообразными фармакологическими свойствами.
В частности из уровня техники известен патент RU 2284993 С1, который относится к фармацевтически приемлемым солям 2-этил-6-метил-3-оксипиридина с органическими карбоновыми кислотами общей формулы 1-VI:
где R=-CH2-OH (I);
R=-CH2-COOH (II);
R=-(CH2)3-COOH (III);
R=-(CH2)4-COOH (IV);
R=-CH(OH)-CH(OH)-COOH (V);
R=-CH(NH2)-CH2-COOH(VI),
обладающие анксиолитической, антидепрессивной, противогипоксической, антиамнестической и антиоксидантной активностью.
Патент RU 2365582 С1 относится к соли 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина с фумаровой кислотой, к методу ее получения, а также к способу коррекции метаболических нарушений при сахарном диабете и функциональных повреждений в миокарде.
Патент RU 2442774 С1 относится к ацетилсалицилату 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, который обладает антигипоксическим действием.
Для производных 3-оксипиридинов в уровне техники также показана способность затруднять доступ активных форм кислорода к остаткам жирных кислот - субстратов реакции перекисного окисления липидов. Одним из факторов патогенеза гиперлипидемии (ГЛП) является избыточное перекисное окисление липидов (ПОЛ) в тканях. Поэтому 3-оксипиридины представляют интерес как возможные агенты коррекции ГЛП.
До настоящего времени современная гиполипидимическая терапия была направлена на снижение уровня холестерина, что является одним из перспективных направлений лечения атеросклероза. Лидирующие позиции во врачебных назначениях пациентам с повышенным холестерином занимали статины. Однако, несмотря на эффективность терапии статинами, их длительное использование приводит к возникновению побочных эффектов («Федеральное руководство по использованию лекарственных средств», 2016, выпуск XVII, с. 190-191).
Введение в практику в данной области производных 3-оксипиридина может позволить избежать таких нежелательных последствий.
В настоящее время описан ряд солей 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния, проявляющих липидрегулирующую активность.
Так, в патенте RU 2454406 С1 описана соль 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина с никотиновой кислотой, которая обладает гипогликемической, гиполипидемической и нейропротекторной активностью. Однако, известно, что соединения, содержащие никотиновую кислоту, обладают определенными нежелательными побочными реакциями.
Патент RU 2540070 С1 относится к дихлорацетату 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина, который обладает антиатеросклеротическим, гиполипидемическим, антигипоксическим, ноотропным, анксиолитическим и адаптогенным действием. Известно также, что производные дихлоруксусной кислоты, которая входит в состав описанной в патенте молекулы, являются небезопасными.
Известен патент RU 2377237 С1, в котором описано соединение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридинийгидроксибутандиоат, обладающее липидрегулирующей активностью. Данное соединение является активной субстанцией, введенного в настоящее время в клиническую практику препарата этоксидол (https://www.vidal.ru/drags/etoxydol_41022). Данный источник может быть указан как ближайший аналог, однако, липидрегулирующая активность не является основной для этоксидола.
Задача изобретения - получение соединения, обладающего липидрегулирующими свойствами, с большей, чем у этоксидола и аторвастатина, эффективностью и широтой терапевтического действия.
Задача решается новым соединением, а именно 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния-гамма-лактон-2,3-дегидро-L-гулонатом (аскорбинатом) формулы:
Как показано выше в разделе, касающегося уровня техники, каждая вновь синтезированная новая молекула 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния проявляет свои различные фармакологические свойства. Таким образом, не только повышение, но даже сохранение липидрегулирующих свойств аскорбата 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния против малата 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния является неочевидным и неожиданным для специалиста.
Изобретение может быть продемонстрировано представленными ниже примерами.
Пример 1. Синтез 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния-гамма-лактон-2,3-дегидро-L-гулоната (соединение I).
В гомогенизатор загружают просеянные порошки: 27,43 г (0,2 м) 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина и 35,23 г (0,2 м) гамма-лактон-2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты (L-аскорбиновой). Массу тщательно гомогенизируют в течение 30-40 минут, затем при тщательном перемешивании приливают 250 мл пропанола-2. Реакционную массу перемешивают при температуре 30-35°С в течение 30 минут. Массу охлаждают, осадок отделяют, промывают пропанолом-2, сушат до постоянной массы. Получают 54,85 г (87,2%) белого с кремоватым оттенком гигроскопичного порошка с температурой плавления 150-151°С.
14
19
7
Найдено, %: С 53,62; Н 6,19; N 4,43 CHNO М.м. 313,24
Вычислено, %: С 53,67; Н 6,12; N 4.47, О 35,74
-1
+
ИК-спектр, ν см: 3524 (ОН), 3412 (NH), 2970, 2875 (СН), 2361 (N), 1578 (С=С), 1560 (СОО)
УФ-спектр, нм: 270±2 (0,001% раствор в воде).
Пример 2. Изучение фармакологической активности
Материалы и методы
Гиполипидемическая активность изучалась на двух видах лабораторных животных (крысы, кролики) при пероральном курсовом введении препаратов при моделировании «твиновой» дислипидемии у крыс и «холестериновой» дислипидемии у кроликов.
В экспериментах на крысах для формирования патологии на 6-й день эксперимента внутрибрюшинно вводили Твин-80 в дозе 200 мг / 100 г веса с последующей депривацией пищи при сохранении доступа к воде в течение 24 часов. Исследуемые препараты экспериментальным животным вводили внутрижелудочно через зонд в желудок в виде взвеси в 2% крахмальном геле один раз в день в одно и то же время по профилактической схеме в течение 6 дней до индукции патологии.
Объем вводимого раствора составлял 3 мл, что допустимо для данного вида животных. В контрольной серии опытов подопытным животным вводили такой же объем 2% крахмального геля.
Для моделирования гиперлипидемии на кроликах, им через зонд внутрижелудочно вводили холестерин в дозе 0,3 г/кг в виде раствора на предварительно прогретом подсолнечном масле в течение 22 дней. Эти эксперименты проводили на фоне ежедневных внутривенных инъекций раствора 1:1000 адреналина в объеме 0,15 мл.
Исследуемые препараты экспериментальным животным вводили внутрижелудочно одновременно с холестерином. В контрольной серии опытов подопытным животным вводили аналогичный объем 2% крахмального геля.
Дозировки для исследований подобраны с учетом молекулярной массы этоксидола, которая составляет 271, и нового соединения - 313 (т.е. больше в 1,15 раза). В предыдущих исследованиях этоксидол в экспериментах на крысах применяли в высокой дозе 16 мг/кг (200 мг для человека с учетом межвидового переноса доз). Поэтому, с учетом соотношения молекулярных масс препаратов (1:1,15), максимальная доза нового соединения должна быть равна 18 мг/кг. Кроме того, использовали и меньшие дозы - 9 мг/кг и 4,5 мг/кг. Ранее в экспериментах на кроликах этоксидол применяли в высокой дозе 6 мг/кг (200 мг для человека с учетом межвидового переноса доз). Поэтому, с учетом соотношения молекулярных масс препаратов, максимальная доза нового препарата должна быть равна 7 мг/кг. Кроме того, использовали и меньшие дозы - 3,5 мг/кг и 1,8 мг/кг.
Одним из компонентов нового соединения является аскорбиновая кислота, которая сама обладает высокими антиоксидантными свойствами. Поэтому целесообразной представлялась и оценка гиполипилемической активности самой аскорбиновой кислоты. Препарат сравнения аторвастатин в экспериментах на крысах применялся в эффективной дозе 2,5 мг/кг, что с учетом межвидового переноса доз, соответствует дозе 30 мг для человека, а в экспериментах на кроликах как эффективную использовали дозу аторвастатина 1 мг/кг, что также соответствует дозе 30 мг для человека с учетом межвидового переноса доз.
2. 1 Результаты исследований на крысах
Результаты исследований представлены в таблице 1. Как видно из представленных данных, на фоне внутрибрюшинного введения Твин-80 в дозе 200 мг / 100 г веса у подопытных животных (контроль методики) содержание общего холестерина в сыворотке крови достоверно (Р<0,05) повышалось с 1,15±0,06 до 1,85±0,06 ммоль/л, а содержание триглицеридов увеличивалось 0,72±0,02 до 0,86±0,03 ммоль/л (Р<0,05). При этом наблюдалась отчетливая тенденция к повышению ЛПНП (липопротеиды низкой плотности) и снижению ЛПВП (липопротеиды высокой плотности). Индекс атерогенности на фоне введения Твин-80 возрастал в 2,4 раза.
Соединение I в дозе 18 мг/кг значительно повышало содержание ЛПВП, сниженное в результате введения Твин-80. По этому критерию оно превосходило препараты сравнения этоксидол и аторвастатин. Позитивное действие препарата сохранялось и при снижении дозы в 2 и 4 раза, хотя эффект несколько ослабевал, но при этом, даже в минимальной дозе 4,5 мг/кг по критерию влияния на ЛПВП эффект изучаемого соединения был сопоставим с препаратами сравнения. Наблюдалось также тенденция к снижению содержания ЛПНП. Препарат во всех изученных дозах заметно снижал индекс атерогенности. Наиболее выраженный эффект наблюдался при применении дозы 18 мг/кг, когда на фоне действия соединения I индекс атерогенности уменьшался в 2,1 раза (р<0,05). По выраженности эффекта исследуемое соединение превосходило препараты сравнения. В дозах 18 мг/кг и 9 мг/кг соединение I достоверно (р<0,05) понижало содержание холестерина в сыворотке крови. Наблюдалась также отчетливая тенденция к снижению уровня триглицеридов. Аскорбиновая кислота в дозе 10 мг/кг существенно не влияла на показатели липидного обмена крыс при моделировании «твиновой» дислипидемии.
Таким образом, проведенные на «твиновой» модели дислипидемии у крыс исследования свидетельствуют о том, что заявленное соединение обладает высокой гиполипидемической активностью. По выраженности эффекта (снижению «индекса атерогенности») исследуемый препарат превосходил препараты сравнения этоксидол и аторвастатин.
Препарат сравнения этоксидол, взятый в изомолярной дозе, заметно уступал соединению I по гиполипидемическому действию. Кроме того, если эффективная доза этоксидола (16 мг/кг) составляет 3,6% от его ЛД50 (440 мг/кг), то изоэффективная доза соединения I (9 мг/кг) составляет 1,3% от ЛД50 (720 мг/кг). То есть широта терапевтического действия соединения I почти в 3 раза больше, чем у препарата сравнения этоксидол.
2.2 Результаты исследования на кроликах
Животные, получавшие внутрижелудочно холестерин в дозе 0,3 г/кг на фоне ежедневных внутривенных инъекций раствора 1:1000 адреналина в течение 22 дней по внешнему виду мало отличались от кроликов контрольной группы. Наблюдалась некоторая статистически недостоверная тенденция к повышению массы тела у подопытных животных по сравнению с контролем. Исследуемые препараты и их комбинация также существенно не влияли на массу тела кроликов при моделировании дислипидемии (таблица 2).
Частота и ритмичность дыхания животных в ходе проведения эксперимента существенно не изменялись.
Изменения липидного состава сыворотки крови.
Введение внутрижелудочно холестерина в дозе 0,3 г/кг на фоне ежедневных внутривенных инъекций раствора 1:1000 адреналина в течение 22 дней приводило к изменениям липидного состава сыворотки крови кроликов (таблица 3).
Наблюдалось снижение содержания ЛПВП, некоторое повышение уровня ЛПНП, и отчетливый рост содержания триглицеридов. Следует отметить, что сформированная дислипопротеинемия имела атерогенный характер, о чем свидетельствует значительное повышение коэффициента атерогенности у подопытных животных с экспериментальной гиперлипидемией в среднем в 2,9 раза (р<0,05) по сравнению с контрольной серией опытов.
Представленные результаты подтверждают адекватность используемой модели для решения поставленных в исследовании задач.
Соединение I в дозе 7,0 мг/кг существенно повышало уровень ЛПВП. При уменьшении дозы до 3,5 и 1,8 мг/кг этот эффект соединения несколько ослабевал, но оставался на достаточно высоком уровне. По влиянию на уровень ЛПВП соединение I в дозе 7,0 мг/кг не отличалось от эффекта препарата сравнения аторвастатина в дозе 1,0 мг/кг. По критерию влияния на уровень ЛПНП соединение I в дозе 7,0 мг/кг также не отличалось от эффекта препарата сравнения аторвастатина в дозе 1,0 мг/кг. При этом следует отметить, что при уменьшении дозы до 3,5 и 1,8 мг/кг этот эффект соединения (снижение уровня ЛПНП) усиливался.
Соединение I во всем исследованном диапазоне доз снижало уровень холестерина в сыворотке крови у подопытных животных с моделированной дислипидемией. Эффект соединения был близок к эффекту препарата сравнения аторвастатин в дозе 1,0 мг/кг.
Таким образом, проведенные на кроликах исследования подтвердили полученные ранее на крысах данные о том, что заявленное соединение обладает липидрегулирующим действием.
50
50
Препарат сравнения этоксидол, взятый в изомолярной дозе, заметно уступал соединению I по гиполипидемическому действию. Кроме того, если эффективная доза этоксидола (16 мг/кг) составляет 3,6% от его ЛД (440 мг/кг), то изоэффективная доза соединения I (9 мг/кг) составляет 1,3% от ЛД (720 мг/кг). То есть широта терапевтического действия соединения I почти в 3 раза больше, чем у препарата сравнения этоксидол.
Таким образом, проведенные на двух видах лабораторных животных и двух моделях дислипидемии исследования, позволяют сделать вывод о том, что заявленное соединение является перспективным высокоэффективным гиполипидемическим средством.
Указанные свойства позволяют предполагать возможность его применения для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза.