СОПОЛИМЕРЫ N-ВИНИЛАМИДОВ С НЕНАСЫЩЕННЫМИ ЭФИРАМИ СОРБОЗЫ
COPOLYMERS OF N-VINYL AMIDES WITH UNSATURATED SORBOSE ESTERS

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к сополимерам N-виниламидов (ВА), предназначенным для использования в качестве основы для создания эффективных лекарственных средств.
Известно, что поли-N-виниламиды широко используются в медицине, биотехнологии и технике (Кирш Ю.Э. Поли-N-винилпирролидон и другие N-виниламиды. М.: Наука, 1998. 251 с.).
Синтез и поиск иммуностимуляторов является актуальной задачей в связи с широким распространением заболеваний, связанных с иммунодефицитным состоянием.
Известны сополимеры N-метакрилоилглюкозамина и N-винилацетамидов (Панарин Е.Ф., Ершов А.Ю., Иванова Н.П., Ефремова О.Н. ЖПХ. 1999. Т.72, вып.11. С.1872-1875). Однако известные сополимеры либо вообще не проявляют иммуностимулирующих свойств, либо характеризуются очень низким их уровнем.
Использование в качестве винилсахаридной компоненты в вышеуказанных сополимерах 3-O-метакрилоил-Д-глюкозы также не способствует увеличению иммуностимулирующих свойств (Панарин Е.Ф., Ершов А.Ю., Иванова Н.П. ЖПХ. 2000, Т.73. вып.12. С.1998-2001).
Технической задачей настоящего изобретения является увеличение иммуностимулирующих свойств сополимеров N-виниламидов.
Задача решена сополимерами N-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы общей формулы:
n
m
A-В, где
А - N-виниламидный остаток,
В - винилсахаридный остаток,
n и m - молекулярные %%,
с характеристической вязкостью от 0,15 до 0,45 дл/г,
n=100 - m мол.%; m=10,0-35,0 мол.%;
при этом в качестве винилсахаридного остатка берут (мет)акрилоилсорбозу, кротоноилсорбозу, а в качестве N-виниламидного остатка - N-винилпирролидон, N-винилформамид, N-метилвиниламид.
Информационный поиск показал отсутствие каких-либо опубликованных документов, в которых была бы описана совокупность существенных признаков технического решения, полностью совпадающего с заявляемым нами. Таким образом, мы можем утверждать, что заявленное изобретение характеризуется таким признаком охраноспособности, как новизна и существенные отличия.
В ходе поиска не удалось найти сведений о сополимерах N-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы. При этом найденный иммуностимулирующий эффект заявленных сополимеров существенно превышал уровень активности сополимеров N-виниламидов с ненасыщенными эфирами глюкозы. Найденный нами впервые эффект является неочевидным и не вытекает из существующего уровня техники. Это подтверждает соответствие заявляемого изобретения такому признаку охраноспособности, как изобретательский уровень.
Схема синтеза заявляемых сополимеров такова:
1. Диацетонсорбозу синтезируют по известному методу (Методы химии углеводов / Пер. с англ. Под ред. Н.К.Кочеткова. Мир, 1967. 165 с.) и очищают перекристаллизацией из гексана, т.пл. 77-78°С.
2. (Мет)акрилоилдиацетонсорбозу и кротоноилдиацетонсорбозу получают также известным способом (Klein J., Herzog D., Hajibegli A. // Makromol. Chem. Rapid Commun / 1985. V.6. N 10. P.675-678).
3. Сополимеризацию (мет)акрилоилдиацетонсорбозы и кротоноилдиацетонсорбозы с N-винилпирролидоном и N-винилформамидом проводят в растворе ДМФА (диметилформамида) в присутствии радикальных инициаторов. Условия сополимеризации представлены ниже в таблице 1. Сополимеры выделяют осаждением из реакционной среды в диэтиловый эфир.
4. Сополимеры N-винилформамида с (мет)акрилоилсорбозой и кротоноилсорбозой получают гидролизом в 80% муравьиной кислоте при 60°С сополимеров N-винилформамида и (мет)акрилоил- и кротоноилдиацетонсорбозы, очищают и лиофилизуют.
5. Сополимеры N-винилпирролидона и N-метилвиниламида с (мет)акрилоилсорбозой и кротоноилсорбозой получают гидролизом сополимеров (мет)акрилоил- и кротоноилдиацетонсорбозы с N-винилпирролидоном и N-метилвиниламидом.
Состав полученных сополимеров определяют методом протонной ЯМР-спектроскопии. Молекулярная масса характеризовалась характеристической вязкостью при 25°С.
50
У полученных сополимеров прежде всего определяют острую токсичность. Полимеры вводились внутрибрюшинно. Полимеры оказались малотоксичными, поэтому не удалось определить LD. Иммуностимулирующую активность заявляемых сополимеров оценивают по их влиянию на образование антителообразующих клеток (K.N.Jerne, F.F.Nordin, Sci., V.140, 405 (1963)). Данные биологических испытаний приведены далее в таблице 2.
Для подтверждения соответствия заявленного решения условию патентоспособности промышленная применимость приводим примеры конкретной реализации изобретения, которыми не исчерпывается сущность изобретения.
Пример 1. Синтез сополимера N-винилформамида и акрилоилсорбозы.
0,3 г N-винилформамида и 0,7 г акрилоилдиацетонсорбозы (соотношение мономеров в мол.% 70:30) растворяют в 5,7 мл диметилформамида. Концентрация мономеров 15 вес.%. В раствор добавляют 0,01 г радикального инициатора - динитрила азо-изомасляной кислоты. Раствор помещают в ампулу, продувают аргоном, запаивают и нагревают в термостате при 60°С в течение суток. Образовавшийся сополимер выделяют осаждением в серный эфир. Гидролиз полученного сополимера проводят в 80% водном растворе муравьиной кислоты при 60°С в течение 4 ч. Диализованный раствор сополимера лиофилизуют. Выход составляет 69%. Соотношение звеньев N-винилформамида и акрилоилсорбозы в мол.% равно 65:35. Характеристическая вязкость, измеренная в 0,1М растворе ацетата натрия, 0,40 дл/г.
Примеры 2-10 выполнены в условиях примера 1. Все данные приведены в таблице 1.
Примечания к таблице 1:
1. В строках 8-10 для сравнения приведены данные для известных сополимеров N-виниламидов (ВА) - (N-BMA, N-ВФА и ВП) и (мет)акрилоилглюкозы.
2. В колонках 2 и 3 приведены соотношения N-виниламидов и (мет)акрилоилсорбозы в полимеризующейся смеси.
3. В колонках 5 и 6 приведены соотношения N-винилформамида, N-метилвиниламида и N-винилпирролидона и (мет)акрилоилсорбозы в целевом сополимере.
6
6
Используют следующие сокращения: ВФА - N-винилформамид; (М)АДАС и (К)ДАС - (мет)акрилоилдиацетонсорбоза и кротоноилдиацетонсорбоза; СПЛ - сополимер; N-BMA - N-метилвиниламид; ВП - N-винилпирролидон; АС - акрилоилсорбоза; МС - метакрилоилсорбоза; КС - кротоноилсорбоза; АГ - акрилоилглюкоза; МГ - метакрилоилглюкоза; КИО - отношение числа антителообразующих клеток (АОК) на 10 клеток селезенки в опыте к числу АОК на 10 клеток селезенки в контрольной группе животных.
Методика биологических исследований
8
Биологические исследования проводили на гибридных мышах - самцах линии BALB/C разводки питомника Рапполово. Исследовались различные дозы введения полимеров: 25 мг/кг и 10 мг/кг веса животных. Подопытным мышам (по 8 животных в каждой группе) вводили исследуемый полимер и эритроциты барана (ЭБ) в дозах 5×10 в 0,5 мл физиологического раствора, контрольной группе мышей только ЭБ в той же дозе. На 5-е сутки после иммунизации мыши забивались, извлекалась селезенка, взвешивалась и гомогенизировалась в среде 199.
6
6
6
Гомогенат пропускался через капроновое сито и помещался в холодильник на 30 минут. В пробирке с подогретой на водяной бане при 50°С агарозной средой (1,5 мл агарозы 14% и 15 мл среды 199) быстро добавлялось по 0,05 мл 10% взвеси ЭБ и 0,05 мл взвеси клеток селезенки и полученной смесью заливались чашки Петри. Чашки инкубировались 1,5 ч в термостате при температуре 37°С. После инкубации в каждую чашку добавлялся комплемент в разведении 1:4 и чашки снова инкубировались в термостате в течение 1 ч. В каждой чашке подсчитывались зоны гемолиза с последующим пересчетом количества АОК на 10 ядерных клеток селезенки, а также на селезенку. Подсчитывались также клеточность селезенки и коэффициент иммунного ответа (КИО) как отношение числа АОК на 10 клеток селезенки в опыте к числу АОК на 10 клеток селезенки в контрольной группе животных. Статистическая обработка результатов исследований проводилась при помощи t - критерия Стьюдента.
Все данные приведены в таблице 2.
Таблица 2
Влияние заявляемых сополимеров на антителогенез при внутрибрюшинном (в/б) введении
№№ п/п
Полимер
[η]<sub>ацNa</sub> <sup>25</sup>, дл/г
Доза, мг/кг
Число АОК ×10<sup>6</sup> ядерных клеток селезенки
Клеточность селезенки ×10<sup>7</sup>
Число АОК на селезенку ×10<sup>2</sup>
КИО/доза мг/кг
1
2
3
4
5
6
7
8
1
ВФА:АС 65:35 мол.%
0,40
25
156,8±20,1
20,5±2,4
351,6±88,9
1,3
10
165,6±22,9
16,4±2,5
282,3±66,4
1,3
к (ЭБ)
123,8±18,7
18,3±3,2
225,4±70,8
2
ВФА:АС 80:20 мол.%
0,35
25
168,0±11,1*
20,7±1,8
366,9±36,3*
2,0
10
232,7±16,5
18,3±1,2
422,1±40,4*
2,8
к (ЭБ)
81,9±10,0
17,9±3,2
159,9±26,7
3
ВФА:АС 90:10 мол.%
0,32
25
426,7±51,4
19,4±2,1
820,8±129,5
1,3
10
403,7±33,1
19,9±3,4
754,9±83,3
1,2
к (ЭБ)
328,2±35,6
21,2±2,2
641,5±88,2
4
ВФА:АС 95:5 мол.%
0,45
25
151,1±7,3*
26,8±6,3
408,0±143,0
0,74
10
167,8±12,4
27,9±5,8
437,0±32,0
0,82
к (ЭБ)
203,8±8,5
30,4±4,9
615,0±67,0
5
ВП:МС 85:15 мол.%
0,20
25
89,3±8,4
8,8±3,4
82±2,5
1,2
10
157,4±17,0
16,8±6,3
190±9,8
2,1
к (ЭБ)
75,3±10,8
7,5±1,1
117±22
6
ВМА:МС 80:20 мол.%
0,25
25
353,6±51,8*
19,5±1,2
668,9±141,3
1,8
10
213,8±23,0
23,4±2,2
464,6±39,6
1,1
к (ЭБ)
197,8±27,9
27,6±3,4
533,5±124,9
7
ВП:КС85:15 мол.%
0,15
25
327,9*±11,9
17,3*±5,3
564±1,7
2,5
10
203,1*±5,4
17,3±3,7
352±8,4
1,6
к (ЭБ)
148,7±21,9
20,8±2,5
127±4,4
8
ВМА:АГ 75:25 мол.%
0,30
25
70,2±5,7*
21,2±1,8
147,8±16,5*
0,57
10
157,2±6,9*
17,0±1,1*
269,4±23,9
1,28
к (ЭБ)
122,6±11,8
22,5±1,8
268,4±37,7
9
ВФА:АГ 85:15 мол.%
0,25
25
249,5±20,4
27,6±7,1
709±24,2
0,87
10
203,3±39,2
21,1±7,0
489±23,8
0,71
к (ЭБ)
287,1±29,4
38,4±13,3
941±14,0
10
ВП:МГ80:20 мол.%
0,35
25
177,1±19,7
28,8±8,2
539±25,9
1,0
10
120,2±25,6
30,3±14,4
313±14,5
0,7
к (ЭБ)
169,7±10,7
26,5±1,4
433±0,3
Данные, указанные в заявочном описании, подтверждают решение поставленной задачи. Видно, что выход за пределы, заявленные в описании, значительно снижает КИО.
Таким образом, данные химические соединения могут быть использованы в качестве основы для создания эффективных лекарственных средств.