6-Оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновая кислота и способ ее получения
6-OXO-3-PHENYL-2-(PHENYLAMINO)-3,4,5,6-TETRAHYDROPYRIMIDINE-4-CARBOXYLIC ACID AND METHOD FOR ITS PRODUCTION

Изобретение относится к области органической и медицинской химии, а именно к 6-оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновой кислоте формулы I и к способу ее получения. Технический результат - получение нового химического соединения, которое может быть использовано в медицине в качестве потенциального анальгезирующего и противовоспалительного средства.
В патентной и научно-технической литературе описан способ синтеза 6-оксо-1-фенил-2-(фениламино)-1,6-дигидропиримидин-4-ола (IV), который осуществляется путем взаимодействия дифенилгуанидина (II) с малоновым эфиром (III) без растворителя или в среде высококипящего апротонного растворителя - ДМФА, при температуре 145-155°С с последующим получением натриевой соли (V). Полученный 6-оксо-1-фенил-2-(фениламино)-1,6-дигидропиримидин-4-олят натрия (V) обладает нейропротекторным действием [Патент РФ №2018102201, 19.01.2018. 6-оксо-1-фенил-2-(фениламино)-1,6-дигидропиримидин-4-олят натрия и способ его получения / Патент РФ №2669555. 2018. Бюл. №29 // Юсковец В.Н., Чернов Н.М., Яковлев И.П. и др.]:
Описан метод синтеза 2-N-замещенных-5-(4-фторфенил)-6-(4-пиридил)пиримидин-4(3Н)-онов. Смесь этил-(4-фторфенил)ацетата (VI), этилизоникотиноата (VII) и натриевой стружки нагревают при температуре 90-95°С в среде аргона в течение 2,5 часов. Затем смесь нейтрализуют и проводят экстрацию дихлорметаном с последующим флэш-хроматографированием. Выделенный в виде масла этил-2-(4-фторфенил)-3-оксо-3-(4-пиридил)пропионат (VIII) нагревают при температуре 190°С с тиомочевиной (IX) в течение 40 минут в среде аргона и получают 5-(4-фторфенил)-6-(4-пиридил)-2-тиоурацил (X), который затем алкилируют йодистым метилом в среде N,N-диметилформамида с добавлением карбоната калия. Полученный 5-(4-фторфенил)-2-метилтио-6-(4-пиридил)пиримидин-4(3Н)-он (XI) смешивают с замещенным амином и нагревают при температуре 180°С в течение 2-х часов. Синтезированные 2-N-замещенные-2-амино-5-(4-фторфенил)-6-(4-пиридил)пиримидин-4(3Н)-оны (XII) могут быть использованы для лечения заболеваний или состояний, связанных с воспалением [Патент US 6096753 A, 01.08.2000. Appl. No.: 08/985,346. Substituted pyrimidinone and pyridone compounds and methods of use. Spohr U.D., Malone M.J., Mantlo N.B.]:
Описан метод получения 6-амино-2-фениламино-1-фенил-1Н-пиримидин-4-она (XV), осуществляемый путем нагревания 6-амино-2-метилтио-1-фенил-1Н-пиримидин-4-она (XIII) с анилином (XIV) с добавлением катализируемых количеств соляной кислоты при 120-140°С в течение 7 часов. Получаемое соединение проявляет противовоспалительную активность [Патент WO 2003084936 А2, 16.10.2003. Nouveaux derives de pyrimidinone amino-substitues. Appl. No. PCT/IB2003/001305 Agarwal, S.K., Tadiparthi R., Aggarwal, P., Shivakumar S.]:
Описан метод получения этил-2-(ацетамино)-6-оксо-1,4,5,6-тетрагидропиримидин-5-карбоксилата (XX), осуществляемый в три стадии. На первой стадии проводят реакцию бензальдегида (XVI) и диэтилмалоната (III) в среде безводного толуола с добавлением уксусной кислоты и пиперидина при кипячении в течение 16 часов. На второй стадии диэтил-2-бензилиденмалонат (XVII) кипятят в среде этилового спирта и этилата натрия с гидрохлоридом гуанидина (XVIII) в течении 12 часов. Полученный этил-2-амино-4-фенил-6-оксо-1,4,5,6-тетрагидропиримидин-5-карбоксилат (XIX) с уксусным ангидридом (катализ 4-диметиламинопиридином (DMAP)) в среде дихлорметана при комнатной температуре (8 часов) дает этил 2-(ацетамино)-6-оксо-1,4,5,6-тетрагидропиримидин-5-карбоксилат (XX). [Lou J. Design and synthesis of 6-oxo-l,4,5,6-tetrahydropyrimidine-5-carboxylate derivatives as neuraminidase inhibitors / J. Lou, X. Yang, Z. Rao, W. Qi, J. Li, H.Wang, Y. Li, J. Li, Z. Wang, X. Hu, P. Liu, X. Hong // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2014. - Vol.83.- P. 466-473]:
Из патентной и научно-технической литературы не выявлены ни способ получения нового, заявляемого авторами соединения, ни сама структура.
Задачей предполагаемой группы изобретений является синтез нового неописанного в литературе соединения - 6-оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновой кислоты (I), что позволит расширить ассортимент потенциальных анальгезирующих и противовоспалительных средств.
Техническими результатами, на решение которых направлена группа изобретений, являются получение нового гетероциклического соединения формулы I; разработка простого способа его синтеза.
Поставленная задача осуществляется путем взаимодействия дифенилгуанидина (II) с малеиновым ангидридом (XXI) по схеме:
Способ получения 6-оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновой кислоты (I) изучен и проведен в лабораторных условиях на стандартном товарном сырье, ж
Предлагаемая группа изобретений проиллюстрирована Фиг. и примерами практического осуществления.
На Фиг. представлен общий вид молекулы 6-оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновой кислоты (I).
Пример 1. Получение 6-оксо-3-фенил-2-(фениламино)-3,4,5,6-тетрагидропиримидин-4-карбоновой кислоты (I).
В плоскодонную колбу объемом 250 мл помещают 0,5 г (2,4 ммоль) дифенилгуанидина (II), 50 мл хлористого метилена и добавляют 0,33 г (2,8 ммоль) ангидрида малеиновой кислоты (XXI). Реакционную смесь перемешивают в течение 15 минут, затем отфильтровывают полученный осадок и сушат. Получают продукт белого цвета, выход составляет 0,69 г, 93,0% от теоретического из расчета на дифенилгуанидин (II).
f
17
15
3
3
Температура плавления 210-212°С. Хроматографическая однородность целевого продукта подтверждалась хроматографированием раствора его в этаноле с использованием в качестве элюента этилового спирта, R=0,22. Состав синтезированного соединения подтвержден элементным анализом. Брутто-формула: CHNO.
Найдено %: С - 65.89; Н - 4.92; N - 13.53.
Вычислено %: С - 66.01; Н - 4.89; N - 13.58.
1
13
Строение полученного вещества было доказано физико-химическими методами идентификации органических соединений: ЯМР Н и С, масс-спектрометрией.
1
6
В спектре ЯМР Н полученного соединения в ДМСО-d 400 МГц присутствуют сигналы протонов бензольных колец δ 7.62 - 7.53 (m, 4Н); 7.51-7.46 (т, 2Н); 7.44 (dd, 2Н, J=7.8, 6.1 Гц); 7.28 (t, 1Н, J=7.3 Гц), а также сигналы протонов тетрагидропиримидинового цикла 5.11 (t, 1H, J=3.8 Гц), 2.91 (dd, 1Н, J=17.5, 3.2 Гц), 2.68 (dd, 1Н, J=17.4,4.7 Гц) (табл. 1).
13
Спектр ЯМР С этого соединения характеризуется сигналами ядер углерода бензольных колец (137.11, 132.86, 129.83, 129.32, 128.61, 126.02, 124.64 м.д.), карбонильных атомов углерода (171.31, 171.23 м.д.), углерода имино группы (154.27 м.д.) и сигналами ядер атомов углерода тетрагидропиримидинового цикла (58.15, 58.03, 34.19 м.д.) (табл. 2).
+
17
15
3
3
Масс-спектрометрия высокого разрешения HRMS-ESI: m/z [М+Н] вычислено для CHNO: 310.11; найдено: 310.32.
Пример 2. Соединение I обладает анальгезирующей активностью.
Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с Приказом Минздрава РФ от 01.04.16 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики». Все опытные и контрольные животные были взяты из одного привоза и прошли карантин в течение 14 суток. Лабораторных животных содержали в стандартных условиях центра экспериментальной фармакологии. Все проводимые манипуляции с лабораторными животными были рассмотрены и одобрены на заседании биоэтической комиссии ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России.
Для моделирования уксуснокислых «корчей» использовали белых аутбредных мышей-самцов массой 18-22 грамм, из которых были сформированы 3 группы по 5 особей в каждой. Судороги у животных вызывали при помощи внутрибрюшинного введения 0.5% раствора уксусной кислоты. Соединение I растворяли в воде для инъекций и вводили внутрибрюшинно в дозе 20 мг/кг. Препарат сравнения - метамизол натрия, вводили тем же путем в дозе 168.57 мг/кг. Животные первой опытной группы внутрибрюшинно получали соединение I за 40 минут до начала эксперимента. Животные второй опытной группы внутрибрюшинно получали препарат сравнения за 40 минут до начала эксперимента. Особям контрольной группы внутрибрюшинно вводили только раствор 0.5% уксусной кислоты. Регистрировали время начала судорог и их количество в течение 20 минут. Анальгезирующую активность исследуемого соединения оценивали по достоверному уменьшению числа корчей в получавшей препарат группе относительно контрольной группы. Показателем эффективности являлся коэффициент угнетения болевой реакции (УБР), который рассчитывался по формуле:
Исследование показало, что соединение I обладает выраженной анальгезирующей активностью, действуя при боли, вызванной химическими раздражителями-альгогенами (модель перитовисцеральной боли). Исследуемое соединение находится на одном уровне с препаратом сравнения. Результаты оценки анальгезирующей активности представлены в табл. 3.
Пример 3. Соединение I обладает противовоспалительной активностью.
Все эксперименты проводили в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики», Приказом Минздрава РФ от 01.04.16 г. №199 н "Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики". Лабораторных животных содержали в стандартных условиях центра экспериментальной фармакологии: обычный пищевой рацион, свободный доступ к питьевой воде. Все опытные и контрольные животные были взяты из одного привоза и прошли карантин в течение 14 суток. Лабораторных животных содержали в стандартных условиях центра экспериментальной фармакологии. Все проводимые манипуляции с лабораторными животными были рассмотрены и одобрены на заседании биоэтической комиссии ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России.
Для экспериментальной оценки противовоспалительной активности была использована модель «формалиновый отек лап мышей».
Для моделирования «формалинового отека» брали белых мышей-самцов массой 18-22 грамм, из которых были сформированы 3 группы по 10 особей в каждой. Особям контрольной группы вводили только 2% формалин. Животные опытных групп получали исследуемое соединение и препарат сравнения, которые вводили внутрибрюшинно за 1 час до начала эксперимента. Острый отек вызывали субплантарным введением (под подошвенный апоневроз) 2% раствора формалина в количестве 0,5 мл каждому животному. Исследуемое соединение вводили внутрибрюшинно в дозе 13 мг/кг. Препарат сравнения - диклофенак вводили тем же путем в дозе 12.6 мг/кг. Выраженность отека оценивали по изменению толщины лапки (мм) с помощью электронного микрометра до и через 1, 2, 24 и 48 часов после введения раствора формалина. Противовоспалительную активность исследуемого соединения выражали в % угнетения воспаления по формуле:
1
2
3
4
где S - толщина лапки, измеренной через определенный промежуток времени после введения формалина у животного, получавшего исследуемый препарат; S - толщина лапки, измеренной до введения формалина у животного, получавшего исследуемый препарат; S - толщина лапки, измеренной через определенный промежуток времени после введения формалина у контрольного животного; S - толщина лапки до введения формалина у контрольного животного (табл. 4).