АМИНОАЛКИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ОКСИМА ДИБЕНЗОФУРАНОНА, ОБЛАДАЮЩИЕ ПРОТИВОСУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
AMINOALKYL DERIVATIVES OF DIBENZOFURANONE OXIME EXHIBITING ANTICONVULSANT ACTIVITY

Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологии и фармации, к биологии и химии, конкретно к новой группе O-(аминоалкил)оксимов 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она, общей формулы (1)
2
где n может варьироваться от 2 до 3, R - является алкильной группой или NR является морфолиновой группой, X - органическая кислота, которые могут быть использованы в качестве фармакологических средств лечения эпилепсии и пароксизмальных состояний.
Предпосылки изобретения
Создание противоэпилептических препаратов (ПЭП) продолжает оставаться актуальной задачей в современном мире в связи с отсутствием универсальных высокоэффективных противосудорожных средств и с широкой вариабельностью форм эпилепсии. Лечение эпилепсии проводится непрерывно в течение многих лет, а иногда и всей жизни больного, поэтому 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.).
Среди производных оксимов 3-й 4-бензоилпиридинов, сконструированных на базе фармакофорной модели строения селективных ингибиторов обратного захвата серотонина, обладающих противоэпилептической активностью, ранее были выявлены активные соединения как в группе Ο-арилоил-, так и в группе О-аминоалкил-замещенных соединений (А и В, соответственно) [Л.А. Жмуренко, Т.А. Воронина, С.А. Литвинова и др., Хим.-фарм. журн., 52(1), 19-28 (2018)].
Структуры производных оксимов 3-й 4-бензоилпиридинов А и В, О-арилоильных производных оксима дибензофуранона (С), обладающих противосудорожной активностью и новая группа аминоалкильных производных оксима дибензофуранона (1).
С использованием этих данных, а также с учетом информации о противосудорожной активности производных оксимов из литературы позднее была предложена группа О-арилоильных производных оксима
3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (С). Среди соединений этой группы были выявлены молекулы, обладающие выраженной противосудорожной и антиишемической активностями и обладающие низкой токсичностью [Л.А. Жмуренко, С.А. Литвинова, И.С. Кутепова и др., Хим.-фарм. журн., 53(11), 9-16 (2019)].
В основу настоящего изобретения положена задача по созданию аминоалкильных производных оксима дибензофуранона 1 с потенциальной противосудорожной активностью. В состав молекул группы 1 входит неизвестная ранее комбинация фармакофорных групп: гексагидродибензофурановый гетероциклический фармакофор, оксимовый линкер и диалкиламиноалкильный фрагмент.
Синтез и успешные результаты изучения противосудорожной активности сконструированных с использованием представленного фармакофорного подхода аминоалкильных производных оксима дибензофуранона 1 являются предметом защиты настоящего патента.
Технический результат
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение арсенала противосудорожных средств для лечения эпилепсии и пароксизмальных состояний, обладающих высокой активностью при помощи аминоалкильных производных оксима дибензофуранона (1),
Соединения общей формулы (1), их свойства и способ получения в специальной и патентной литературе не описаны.
Предлагаемое техническое решение - O-(аминоалкил)оксимы 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (1):
Оксалат O-(2-морфолиноэтил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-343)
Оксалат O-(3-морфолинопропил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она(ГИЖ-344)
Оксалат O-(2-(диметиламино)этил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-345)
Оксалат O-(3-(диметиламино)пропил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-346)
Оксалат O-(2-(диэтиламино)этил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-347)
Получение заявляемых соединений
Соединения общей формулы можно получить по следующей общей схеме:
Исходным соединением для синтеза является оксим
3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она, который получают из 2-хлорциклогексанона и 1,3-циклогександиона. При взаимодействии оксима 2 в ДМФА с аминоалкилгалогенидами в присутствии гидрида натрия получают O-(аминоалкил)оксимы 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она, которые выделяют в виде солей с органическими кислотами 1, например, с щавелевой кислотой.
Соединения 1 представляют собой белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые в некоторых органических растворителях, таких как ДМФА. Строение веществ общей формулы 1 подтверждены данными спектров ЯМР, а их чистота данными элементного анализа.
Общая методика получения оксалатов O-(аминоалкил)оксимов 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуан-1(2Н)-она.
К 0,4 г (0,01 моль) 60%-ного гидрида натрия в 10 мл сухого ДМФА при охлаждении прикапывают раствор 1,03 г (0,005 моль) оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она в 20 мл сухого ДМФА. Полученную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов, добавляя 10 мл сухого ДМФА при выпадении осадка в реакционной смеси. К полученной смеси прикапываются раствор 0,0075 моль основания аминоалкилгалогенида в 10 мл сухого ДМФА, при необходимости добавляют еще 10 мл ДМФА, и полученную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов, после чего ее выливают в 550 мл воды. Продукт экстрагируют 2 раза по 200 мл этилацетата, объединенные растворы этилацетата сушат над молекулярными ситами 4А, упаривают досуха, остаток растворяют в 5 мл этанола. К спиртовому раствору добавляют раствор 0,45 г щавелевой кислоты в 5 мл этанола и 5 мл эфира. Полученную смесь при необходимости разбавляют эфиром, осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из этанола или водного этанола.
Пример 1
Оксалат O-(2-морфолиноэтил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-343)
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Получен взаимодействием О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она с 4-(2-хлорэтил)морфолином. Выход 78%, кристаллизуют из спирта. Температура плавления 218-220°С (из 70% спирта). Rf=0,68 [9,5:0,5 хлф:сп]. Спектр ЯМР Ή (DMSO, δ, м.д., J/Гц): 1,65 и 1,74 (4Н, два м, СН-7, СН-8), 1,84 (2Н, м, СН-3), 2,48-2,52 (4Н, м, СН-6, СН-9), 2,54 и 2,63 (4Н, два м, СН-2, СН-4), 2,90 (4Н, м, 2 NCHCHO), 3,06 (2Н, т, NOCHCHN, J=5,3), 3,71 (4Н, м, 2 NCHCHO), 4,24 (2Н, т, NOCHCHN, J3=5,3).
Пример 2
Оксалат O-(3-морфолинопропил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибенз [b,d]фуран-1 (2H)-она (ГИЖ-344)
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Получен взаимодействием О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она с 4-(3-хлорпропил)морфолином. Выход 81%, кристаллизуют из спирта. Температура плавления 208-210°С (из 70% спирта). Rf=0,62 [9,5:0,5 хлф:сп]. Спектр ЯМР Н (DMSO, δ, м.д., J/Гц): 1,64 и 1,73 (4Н, два м, СН-7, СН-8), 1,83 (2Н, м, СН-3), 1,94 (2Н, м, CHCHCHN), 2,43-2,50 (4Н, м, СН-6, СН-9), 2,54 и 2,62 (4Н, два м, СН-2, СН-4), 2,84-3,01 (6Н, м, 2 NCHCHO, CHCHCHN), 3,73 (4Н, м, 2 NCHCHO), 4,03 (2Н, т, CHCHCHN, J=6,1).
Пример 3
Оксалат O-(2-(диметиламино)этил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-345)
1
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
Получен взаимодействием О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она с N,N-диметил-2-хлорэтан-1-амином. Выход 60%, кристаллизуют из спирта. Температура плавления 205-207°С (из 70% спирта). Rf=0,23 [9:1 хлф:сп]. Спектр ЯМР H (DMSO, δ, м.д., J/Гц): 1,65 и 1,74 (4Н, два м, СН-7, СН-8), 1,85 (2Н, м, СН-3), 2,46-2,54 (4Н, м, СН-6, СН-9), 2,58 и 2,64 (4Н, два м, СН-2, СН-4), 2,75 (6Н, с, 2 СН), 3,29 (2Н, т, CHCHN, f=5,0), 4,29 (2Н, т, CHCHN, J=5,0).
Пример 4
Оксалат O-(3-(диметиламино)пропил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2H)-она (ГИЖ-346)
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
3
Получен взаимодействием О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она с N,N-диметил-3-хлорпропан-1-амином. Выход 68%, кристаллизуют из спирта. Температура плавления 223-225°С (из 70% спирта). Rf=0,2 [9:1 хлф:сп]. Спектр ЯМР Н (DMSO, δ, м.д., J/Гц): 1,65 и 1,74 (4Н, два м, СН-7, СН-8), 1,84 (2Н, м, СН-3), 1,98 (2Н, м, CHCHCHN), 2,44-2,53 (4Н, м, СН-6, СН-9), 2,55 и 2,63 (4Н, два м, СН-2, СН-4), 2,72 (6Н, с, 2 СН), 3,06 (2Н, м, CHCHN), 4,04 (2Н, т, OCHCH, J=6,1).
Пример 5
Оксалат O-(2-(диэтиламино)этил)оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидрод ибензо[b,d]фуран-1 (2H)-она (ГИЖ-347)
1
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
Получен взаимодействием О-оксима 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она с N,N-диэтил-2-хлорэтан-1-амином. Выход 90%, кристаллизуют из спирта. Температура плавления 160-162°С (из спирта). Rf=0,42 [9:1 хлф:сп]. Спектр ЯМР Н (DMSO, δ, м.д., J/Гц): 1,17 (6Н, т, 2СН, J=7,2), 1,65 и 1,74 (4Н, два м, СН-7, СН-8), 1,85 (2Н, м, СН-3), 2,46-2,54 (4Н, м, СН-6, СН-9), 2,57 и 2,64 (4Н, два м, СН-2, СН-4), 3,12 (4Н, кв, 2 CHCH, J=7,2), 3,33 (2Н, т, CHCHN, J=5,0), 4,31 (2Н, т, CHCHN, J=5,0).
Пример 6. 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».
Эксперименты проводили на белых беспородных мышах-самцах, массой 22-26 г. полученных из питомника «Столбовая» ГУ НЦБМТ (Московская область).
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 6.1
Противосудорожное действие производных оксима дибензофуранона на модели первично-генерализованных судорог, вызванных максимальным электрошоком (МЭШ)
Противосудорожное действие производных оксима дибензофуранона исследовали на моделях первично-генерализованных судорог, вызванных МЭШ, моделирующим так называемые «большие» (Grandmal) судорожные припадки [Т.А. Воронина, Л.Н. Неробкова, Методические указания по изучению противосудорожной активности фармакологических веществ. «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств» Часть. 1. ФГБУ «НЦЭМСП»., Гриф и К, Москва (2012), сс.235-250; W. Loscher, СР. Fassbender, В. Nolting, Epilepsy Res., 8(2), 79-94 (1991); Е.А. Swinyard, Epilepsia, 10, 107-119 (1969).].
Электросудорожный припадок создавали с использованием сертифицированной установки «RodentShockerRS», type 221 (HarvardApparatus, GmbH, Германия): животные через специальные корнеальные электроды получали электрические стимулы (режим 1: 250 V, 11 mA, длительность 0,2 с; режим 2: 500 V, 144 mA, длительность 0,3 с). Регистрировали следующие показатели: клонические судороги, тоническую экстензию задних и передних конечностей и гибель животных. Противосудорожный эффект заявляемых соединений оценивали по способности предотвращать гибель животных и по балльной шкале: 0 баллов - нет судорожных реакций, 1 балл - клонические судороги без потери рефлекса переворачивания, 2 балла - клонические судороги с потерей рефлекса переворачивания, 3 балла - тонические судороги, 4 балла - тонические судороги заканчивающиеся гибелью животного. Исследуемые соединения растворяли в физиологическом растворе с Твин-80 и вводили внутрибрюшино (в/б) за 40 минут до проведения МЭШ. Препарат сравнения вальпроевую кислоту (субстанция, Sigma) растворяли в физиологическом растворе и вводили в дозе 60-200 мг/кг в аналогичном режиме. Эффективность соединений оценивалась по уменьшению выраженности судорожных реакций (баллы), увеличению количества животных без тонических судорог и доли выживших (%) после МЭШ относительно соответствующих контрольных групп.
В эксперименте по оценке противосудорожной активности соединений в тесте МЭШ с использованием силы тока 144 mA, напряжения 500 V и продолжительностью воздействия 0,3 сек были получены следующие результаты (таблица 1). В дозах 5 и 50 мг/кг ГИЖ-345 не оказывал влияния на судорожные реакции, вызванные током. С увеличением дозы до 100 мг ГИЖ-345 достоверно снижал выраженность судорожных проявлений практически в два раза до 2 баллов, защищая животных от развития тонической экстензии конечностей, и увеличивал выживаемость мышей до 87,5%, не уступая по эффективности вальпроевой кислоте (150 мг/кг). Соединения ГИЖ-343 (5, 50 и 100 мг/кг) и ГИЖ-344 (5, 50 и 100 мг/кг) достоверно не уменьшали тяжесть судорожных проявлений, выражаемых в балльной шкале. При этом по показателю процента выживаемости животных наблюдалась тенденция к его увеличению у обоих соединений. При 12,5% выживших животных в контрольной группе на фоне введения соединения ГИЖ-343 в дозе 5 мг/кг наблюдалось 62,5% выживших животных, а в дозе 50 мг/кг -37,5%. При введении соединения ГИЖ-344 в дозе 50 мг/кг количество выживших мышей составило 37,5%, а в дозе 100 мг/кг - 50%.
В другом эксперименте с использованием теста МЭШ с более низкими характеристиками электрошока (режим 1: сила тока 11 mA, напряжение 250 V, продолжительность воздействия 0,2 сек) соединение ГИЖ-343 достоверно снижало выраженность судорожных проявлений в дозе 60 мг/кг (в/б) до значения 2,11 баллов, предотвращая появление тонической экстензии конечностей (таблица 2). Вещество ГИЖ-346 в этих условиях не проявило какого-либо эффекта ни в одной из исследуемых доз (20 и 60 мг/кг). В то же время, соединение ГИЖ-347 достоверно снижало выраженность судорожных проявлений в дозе 60 мг/кг до значения 1,17 баллов, предотвращая появление тонических судорог и потерю рефлекса переворачивания, превосходя как по эффективности так и по активности вальпроевую кислоту. Также следует отметить, что при показателе выживаемости в контрольной группе 86%, при использовании соединений ГИЖ-343 и ГИЖ-347 в дозах 60 мг/кг, этот показатель увеличивался до 100%.
Таким образом, в группе аминоалкильных производных оксима дибензофуранона соединения ГИЖ-343, ГИЖ-345, ГИЖ-347 обладают выраженным противосудорожным действием в тесте МЭШ на мышах, предупреждая развитие тонических судорог и гибель животных. Противосудорожный эффект соединений ГИЖ-343 и ГИЖ-347 развивается в дозе 60 мг/кг, тогда как препарата сравнения вальпроевой кислоты - в дозе 200 мг/кг. Анализируя связь структура-активность в тесте МЭШ следует отметить, что противосудорожный эффект наблюдался только у соединений, содержащих в качестве алифатической цепи, связывающей оксимный атом кислорода с диалкиламинной группой, этиленовый мостик. У соединений, содержащих пропиленовую цепь, активности не наблюдалось. Среди веществ с этиленовым мостиком наиболее активным соединением является ГИЖ-347 с морфолиновым аминоаклильным фрагментом, которое превосходит по активности препарат первой линии вальпроевую кислоту.