2-МЕТОКСИ-4[(3aR,7aS)-3,3,6-ТРИМЕТИЛ-1,3,3a,4,5,7a-ГЕКСАГИДРО-2-БЕНЗОФУРАН-1-ИЛ]ФЕНОЛ - НОВОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНИ ПАРКИНСОНА
2-METHOXY-4[(3aR,7aS)-3,3,6-TRIMETHYL-1,3,3a,4,5,7a-HEXAHYDRO-2-BENZOFURAN-1-YL]PHENOL - NOVEL AGENT FOR TREATING PARKINSON'S DISEASE

Изобретение относится к области фармацевтической химии, конкретно - к новому органическому соединению 2-метокси-4-[(3aR,7aS)-3,3,6-триметил-1,3,3a,4,5,7a-гексагидро-2-бензофуран-1-ил]фенолу формулы 1,
обладающему противопаркинсонической активностью.
Изучение и лечение нейродегенеративных заболеваний - одно из активно развивающихся направлений в неврологии. В структуре неврологической патологии они занимают значительное место, являясь основной причиной деменции и различных расстройств опорно-двигательного аппарата. Термином «нейродегенеративные заболевания» определяется большая группа заболеваний преимущественно позднего возраста, для которых характерна медленно прогрессирующая гибель определенных групп нервных клеток и одновременно - постепенно нарастающая атрофия соответствующих отделов головного и/или спинного мозга. К наиболее распространенным заболеваниям человека, сопровождающимися вышеуказанными симптомами, относятся болезни Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона, Пика. Поскольку в развитых странах мира наблюдается неуклонное старение населения, общая частота нейродегенеративных заболеваний имеет четкую тенденцию к увеличению.
К сожалению, для большинства нейродегенеративных болезней, в том числе и для болезни Паркинсона, отсутствуют радикальные методы лечения, которые позволили бы полностью остановить патологический процесс и тем более обратить его вспять [Poewe W. Teaching Course Movement Disorders // Athens, 2005], поэтому разработка новых эффективных и безопасных лекарственных средств для лечения нейродегенеративных заболеваний остается одной из важнейших задач современной медицинской химии и фармакологии.
С 60-х годов XX столетия основу лечения болезни Паркинсона составляет заместительная терапия, представляющая собой применение леводопы в комбинации с ингибитором периферической декарбоксилазы. Противопаркинсоническое действие леводопы обусловлено ее превращением в допамин непосредственно в ЦНС, что приводит к восполнению его дефицита. Однако большая часть поступившей в организм леводопы превращается в допамин в периферических тканях. Образовавшийся в периферических тканях допамин, не участвуя в реализации противопаркинсонического эффекта леводопы, способствует возникновению большинства периферических побочных эффектов. Известно, что у 30-80% пациентов появляются побочные эффекты в виде дискинезии и волнообразных изменений двигательной активности, автономной дисфункции, нарушений сна, психических (галлюцинации) и когнитивных (снижение памяти) расстройств. Существенную проблему составляют колебания реакции на препарат, заключающиеся во флуктуации двигательных симптомов (синдром «включения-выключения»), а также привыкание - через 3-4 года терапии эффективность леводопы часто снижается, вплоть до полной потери чувствительности, вне зависимости от исходного состояния пациента в начале лечения. Поэтому терапии умеренно выраженного паркинсонизма стараются избегать до тех пор, пока симптомы заболевания не начнут оказывать существенное влияние на образ жизни пациента.
Таким образом, серьезные побочные эффекты при терапии болезни Паркинсона препаратами, содержащими леводопу, делают актуальным поиск и создание новых антипаркинсонических средств.
Задачей изобретения является создание нового низкотоксичного антипаркинсонического средства.
Задача решается низкотоксичным средством нового типа для лечения болезни Паркинсона - соединением формулы 1 - 2-метокси-4-[(3aR,7aS)-3,3,6-триметил-1,3,3a,4,5,7а-гексагидро-2-бензофуран-1-ил]фенолом.
Соединение 1 не было ранее описано в литературе, оно может быть получено взаимодействием монотерпенов (+)-2- или (+)-3-каренов, предпочтительно (+)-2-карена, с ванилином (см. схему) в присутствии кислотных катализаторов, предпочтительно монтмориллонитовых глин, с использованием растворителя, предпочтительно хлористого метилена, или в отсутствие растворителя.
Хотя (+)-2-карен широко распространен в природе, содержание его в эфирных маслах обычно очень мало и выделение (+)-2-карена из них является сложной задачей. Как правило, (+)-2-карен получают изомеризацией доступного и относительно недорогого (+)-3-карена. Известно [S.P.Acharya, H.C.Brown, J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 1925-1932], что при изомеризации (+)-3-карена в присутствии сильных оснований при высокой температуре происходит образование равновесной смеси 2- и 3-каренов в соотношении 2:3. Дальнейшее выделение индивидуального 2-карена осуществляют разгонкой смеси на ректификационной колонне.
Использование в качестве исходных соединений в реакции с ванилином смеси (+)-2- и (+)-3-каренов без их предварительного разделения также позволяет получать соединение 1, причем выход соединения 1 в расчете на 2-карен существенно превосходит выход этого продукта из индивидуального 2-карена.
Острая токсичность соединения 1 определялась на белых беспородных мышах массой 20-22 г при однократном внутрижелудочном введении по методу Кербера.
50
Показано, что соединение 1 является умеренотоксичным веществом: ЛД превышает 1000 мг/кг.
Для моделирования экспериментального паркинсонизма in vivo широко используется нейротоксин 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин (МФТП), вызывающий развитие болезни Паркинсона у людей, обезьян, крыс, мышей [Аминофф М.Д. Фармакотерапия паркинсонизма и других двигательных нарушений. В кн.: Базисная и клиническая фармакология. Т.1. Под ред. Катцунга Б.Г. М: Бином. 2007. С.539-555].
Поэтому индукцию паркинсонического синдрома осуществляли путем однократного внутрибрюшинного введения МФТП в дозе 30 мг/кг на мышах самцах линии C57B 1/6. Противопаркинсоническую активность соединения общей формулы 1 оценивали по развитию олигокинезии по двигательно-ориентировочной активности в установке TruScan (США). Изучаемый агент вводили внутрижелудочно в дозах 20 и 30 мг/кг. В качестве эталона сравнения использовали референс-препарат - леводопу (L-ДОФА), аналогично вводимый в дозе 10 мг/кг.
Показано, что соединение 1 в дозах 20 и 30 мг/кг проявляет выраженную противопаркинсоническую активность на мышах, характеризующуюся усилением двигательной активности (двигательной активности, пройденной дистанции, скорости движения) животного, а также улучшением общего эмоционального состояния (увеличение количества исследованных отверстий и количества вертикальных вставаний). Показан прямой дозозависимый эффект. Так, соединение 1, введенное в дозе 30 мг/кг, проявило активность выше, чем в дозе 20 мг/ кг, и превосходило таковую у препарата сравнения леводопы.
Таким образом, можно заключить, что соединение 1 сочетает низкую токсичность с высокой противопаркинсонической активностью и может после проведения соответствующих испытаний использоваться в чистом виде или в качестве компонента новых высокоэффективных лекарственных форм для лечения болезни Паркинсона.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Получение 2-метокси-4-[(3aR,7aS)-3,3,6-триметил-1,3,3a,4,5,7a-гексагидро-2-бензофуран-1-ил]фенола 1 взаимодействием (+)-2-карена с 3-метокси-4-окси-бензальдегидом (ванилином).
2
2
2
2
2
2
К суспензии 2 г глины К10 в 8 мл CHCl прибавили раствор 0.4 г 3-метокси-4-окси-бензальдегида в 3 мл CHCl, затем раствор 0.400 г (+)-2-карена в 3 мл CHCl хорошо перемешали, растворитель отогнали. Смесь выдерживали сутки при комнатной температуре. Добавили по 10 мл диэтилового эфира и ацетона. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент - гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Выделили 0.100 г (+)-2-карена (конверсия 75%) и 0.229 г (31%) соединения 1.
1
11
10
8a
2
12
2
9a
7
4
3
5
18
14
14
13
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
3
4
3
3
8a,9a
8a,7a
8a,7e
3
8e
3
3,4
5,4
18,17
18,14
17,18
14,18
3
4
18
24
3
Спектр ЯМР H (CDCl+CCl), δ, м.д.: 1.29 с (CH), 1.41 с (CH), 1.60 д. д. д. д (H, J 13.1, J 12.7, J 9.8, J 7.1 Гц), 1.67 ш. с (CH), 1.73 д.м. (H, J 12.7 Гц), 1.95 м (H), 1.96-2.0 м (2H), 2.61 м (H), 3.87 с (OCH), 4.49 д (H, J 10.1 Гц), 5.16 д.м (H, J 4.7 Гц), 5.54 с (OH), 6.78 д. д (H, J 8.1, J 1.8 Гц), 6.81 (H, J 8.1 Гц), 6.86 д (H, J 1-8 Гц). Спектр ЯМР C (CDCl+CCl), δ, м.д.: 82.20 с (C), 85.25 д (C), 48.47 д (C), 118.94 д (C), 136.06 с (C), 30.15 т (C), 21.99 т (C), 46.45 д (C), 31.13 к (C), 24.21 к (C), 23.68 к (C), 134.04 с (C), 108.27 д (C), 146.30 с (C), 144.83 с (C), 114.04 д (C), 118.98 д (C), 55.59 к (C). Найдено M 288.1726. CHO. Вычислено M 288.1720.
Пример 2. Получение 2-метокси-4-[(3aR,7aS)-3,3,6-триметил-1,3,3a,4,5,7a-гексагидро-2-бензофуран-1-ил]фенола 1 взаимодействием (+)-3-карена с 3-метокси-4-окси-бензальдегидом (ванилином).
2
2
2
2
2
2
К суспензии 2.5 г глины К10 в 8 мл CHCl прибавили раствор 0.6 г 3-метокси-4-окси-бензальдегида в 4 мл CHCl, затем раствор 0.600 г (+)-3-карена в 3 мл CHCl, хорошо перемешали, растворитель отогнали. Смесь выдерживали 4 суток при комнатной температуре. Добавили по 10 мл диэтилового эфира и ацетона. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент-гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Выделили 0.137 г (+)-3-карена (конверсия 77%) и 0.040 г (3%) соединения 1.
Пример 3. Получение 2-метокси-4-[(3аR,7аS)-3,3,6-триметил-1,3,2а,4,5,7а-гексагидро-2-бензофуран-1-ил]фенола 1 взаимодействием смеси (+)-2- и (+)-3-каренов с 3-метокси-4-окси-бензальдегидом (ванилином).
2
2
2
2
К суспензии 3 г глины К10 в 7 мл CHCl прибавили 0.7 г 3-метокси-4-окси-бензальдегида, затем раствор смеси 0.270 г (+)-2-карена и 0.400 г (+)-3-карена в 10 мл СНСl, хорошо перемешали, растворитель отогнали. Смесь выдерживали 4 суток при комнатной температуре. Добавили 15 мл этилацетата. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент-гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Выделили 0.081 г (+)-3-карена (конверсия 90%) и 0.299 г (21%) соединения 1.
Пример 4. Исследование противопаркинсонической активности соединения 1 в дозе 20 мг/кг.
Эксперименты проводились на мышах самцах линии C57B 1/6 в группах по 10 мышей. Индукцию паркинсонического синдрома осуществляли путем внутрибрюшинного введения МФТП в дозе 30 мг/кг, группе интактного контроля вводили физраствор. Агент в дозе 20 мг/кг вводили перорально через 15 минут после воспроизведения модели паркинсонического синдрома. Олигокинезию оценивали через 1.5 часа после инъекции МФТП по двигательно-ориентировочной активности в установке TruScan (США) в течение 3 минут.
Результаты экспериментов приведены в Таблице 1.
В результате исследования показано, что соединение 1 в дозе 20 мг/кг проявляет хоть и не достоверную, но выраженную противопаркинсоническую активность, проявляющуюся в ингибировании (в среднем в 1.5-1.7 раза) токсического воздействия МФТП на параметры двигательной активности (двигательной активности, пройденной дистанции, скорости движения) животного, а также в улучшении эмоционального состояния (количества вертикальных вставаний).
Пример 5. Исследование противопаркинсонической активности соединения 1 в дозе 30 мг/кг.
Эксперименты проводили на мышах самцах линии C57B 1/6 в группах по 10 мышей. Индукцию паркинсонического синдрома осуществляли путем внутрибрюшинного введения МФТП в дозе 30 мг/кг, группе интактного контроля вводили физраствор. Олигокинезию оценивали через 1.5 часа после инъекции МФТП по двигательно-ориентировочной активности в установке TruScan (США) в течение 3 минут. Агент в дозе 30 мг/кг вводили перорально через 15 минут после воспроизведения модели паркинсонического синдрома. Эталон сравнения леводопу вводили по аналогичному дизайну в дозе 10 мг/кг.
Результаты экспериментов приведены в Таблице 2.
В результате эксперимента показано, что соединение 1 в дозе 30 мг/кг проявляет статистически достоверную противопаркинсоническую активность на мышах, проявляющуюся в усилении двигательной активности (двигательной активности, пройденной дистанции, скорости движения) животного, а так же в улучшении эмоционального состояния (увеличение количества исследованных отверстий и количества вертикальных вставаний). Применение соединения 1 в дозе 30 мг/кг оказалось более эффективным, чем использование препарата сравнения леводопы.
Таблица 1
Исследование противопаркинсонической активности соединения 1 в дозе 20 мг/кг.
Группа, доза
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
Контроль I, МФТП 30 мг/кг
40.4±8.8
21.3±6.4
83.8±27.7
0.60±0.20
1.6±0.6
0.8±0.3
1.0±0.7
МФТП 30 мг/кг и 1 20 мг/кг
53.0±10.3
34.1±8.0
148.7±36.9
1.19±0.30
2.0±0.8
0.8±0.3
4.1±1.9
А - общая двигательная активность (кол-во актов); Б - двигательная активность (сек); В - дистанция движения (см); Г - скорость движения (см/сек); Д - количество исследованных отверстий; Е - время исследовательских реакций (сек); Ж - количество вертикальных вставаний
Таблица 2
Исследование противопаркинсонической активности соединения 1 в дозе 30 мг/кг.
Группа, доза
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
Контроль I, физ. p-p
83.0±2.4
75.9±1.2**
417.1±21.2***
3.43±0.18***
5.4±1.0**
2.4±0.7
25.0±2.9***
Контроль II, МФТП 30 мг/кг
70.8±7.4
48.2±6.6
215.5±34.9
1.74±0.28
1.6±0.7
0.9±0.4
6.4±2.7
МФТП 30 мг/кг и L-ДОФА 10 мг/кг
75.6±4.3
45.9±4.8
197.4±28.4
1.59±0.24
3.1±0.9
1.9±0.8
7.5±1.9
МФТП 30 мг/кг и 1 30 мг/кг
77.0±4.1
60.2±9.3
348.1±48.0*
2.84±0.37*
4.6±1.2
2.0±0.5
12.6±1.9
*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001 достоверность по сравнению с контрольной группой II
А - общая двигательная активность (кол-во актов); Б - двигательная активность (сек); В - дистанция движения (см); Г - скорость движения (см/сек); Д - количество исследованных отверстий; Е - время исследовательских реакций (сек); Ж - количество вертикальных вставаний