1-АЛКИЛ-2-АЛКИЛКАРБАМОИЛ-ГЛИЦЕРИНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИГИПЕРТЕНЗИВНОЙ АКТИВНОСТЬЮ, И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
1-ALKYL-2-ALKYLCARBAMOYL-GLYCERINS EXHIBITING ANTIHYPERTENSIVE ACTIVITY, AND METHOD FOR PREPARING THEREOF

Изобретения относятся к химии и медицине, а именно к антигипертензивным средствам и способам их получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близкими аналогами по структуре и биологической активности являются 1-алкил-2-ацетил-глицерины формулы
16
18
где R - углеводородный радикал С-C,
которые проявляют заметную антигипертензивную активность, но нестабильны из-за склонности ацетильной группы к миграции из положения 2 молекулы глицерина в положение 3, что приводит к потере физиологической активности в течениие 10-30 мин после их введения в кровоток [1-5].
В качестве исходных 1-алкил-глицеринов использованы соединения общей формулы [6, 7]:
2
n
3
где R - углеводородный радикал -(СH)СН (n=10-18).
Техническим результатом, на достижение которого направлены данные изобретения, являются получение новых производных 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-м положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью и способ их получения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Технический результат достигается тем, что предложены 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицерины, общей формулы
2
n
3
где a) R - углеводородный радикал -(СН)СН (n=10-18), R' - метил;
2
n
3
б) R - углеводородный радикал -(СH)СН (n=10-18), R' - этил,
обладающие антигипертензивной активностью.
Предлагаемое изобретение представлено химической структурой новых соединений в ряду 1-алкил-глицеринов, а именно 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу общей формулы
2
n
3
где а) R - углеводородный радикал -(СН)СН (n=10-18), R' - метил;
2
n
3
б) R - углеводородный радикал -(СН)СН (n=10-18), R' - этил,
обладающие антигипертензивной активностью.
1
Заявляемые соединения представляют собой кристаллические вещества белого цвета, нерастворимые в воде, хорошо растворимые в этаноле, метаноле, смеси метанола и хлороформа. Структура и индивидуальность заявляемых соединений подтверждены элементным анализом, данными ЯМР Н и ИК-спектров и тонкослойной хроматографии.
2. Технический результат достигается также тем, что предложен способ получения 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной антигипертензивной активностью, при котором исходные 1-алкил-глицерины подвергают взаимодействию с триметилхлорсиланом в присутствии триэтиламина в среде толуола при -20÷0°С, затем с алкилизоцианатом и с последующей обработкой реакционной массы бифторидом аммония в среде метанола при комнатной температуре, в качестве исходных 1-алкил-глицеринов использованы соединения общей формулы
2
n
3
где R - углеводородный радикал -(СH)СН (n=10-18).
Предлагаемый способ заключается в том, что исходные 1-алкил-глицерины подвергают взаимодействию с триметилхлорсиланом в присутствии триэтиламина в среде толуола при -20÷0°С, затем с алкилизоцианатом и с последующей обработкой реакционной массы бифторидом аммония в среде метанола при комнатной температуре.
В качестве исходных 1-алкил-глицеринов использованы соединения общей формулы
2
n
3
где R - углеводородный радикал -(СН)СН (n=10-18).
Пример 1. Получение 1-гексадецил-2-метилкарбамоил-глицерина.
f
3
К раствору 3.67 г (0.012 моля) 1-гексадецилглицерина и 1.17 г (0.012 моля) триэтиламина в 150 мл толуола в атмосфере аргона при -20÷0°С прибавляют раствор 1.26 г (0.012 моля) триметилхлорсилана в 20 мл толуола. Реакционную смесь выдерживают при 0°С, прибавляют 2 мл метилизоцианата и оставляют на ночь. Затем фильтруют, удаляют в вакууме растворитель, остаток растворяют в 40 мл гексана, прибавляют 0.66 г (0.012 моля) бифторида аммония в 40 мл метанола и выдерживают в течение 4 часов при комнатной температуре. Смесь фильтруют через слой окиси алюминия, удаляют в вакууме растворитель, добавляют 150 мл гексана, фильтруют, удаляют в вакууме гексан и получают 3.33 г (77%) 1-гексадецил-2-метилкарбамоил-глицерина), т.пл. 59°С, R=0.3 (силикагель, эфир-гексан=4:1). ПМР (δ, м.д.): 0.9 (3Н, т) - СН; 1.2 (28 Н, с.)
2
14
2
2
14
3
3
2
2
2
2
2
3
max
21
43
4
Н
Н
H
-1
(-СН-); 1.6 (2Н, м) ОС (СН)СН; 2.8 (3Н, с) CONHCH; 3.0 (1Н,O) -CHССН; 3.4-3.6 (4Н, м) -СНСНСН-; 3.8 (1Н, с) CHO; 4.9 (1Н, м) OCONHCH. ИК-спектр (ν, см): 1700 (СО); 3300 (NH, ОН). Найдено, %: С 67.05; 67.12; Н 11.45; 11.13; N 2.85; 2.94. CHNO. Вычислено, %: С 67.56; Н 11.53; N 3.75.
Получены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью.
Пример 2. Получение 1-гексадецил-2-этилкарбамоил-глицерина.
f
3
2
14
2
16
33
2
3
2
3
2
3
2
2
22
45
4
Н
Н
Н
H
H
H
Н
К раствору 3.67 г (0.012 моля) 1-гексадецилглицерина и 1.17 г (0.012 моля) триэтиламина в 150 мл толуола в атмосфере аргона при -20÷0°С прибавляют раствор 1.26 г (0.012 моля) триметилхлорсилана в 20 мл толуола. Реакционную смесь выдерживают при 0°С, прибавляют 2 мл этилизоцианата и оставляют на ночь. Затем фильтруют, удаляют в вакууме растворитель, остаток растворяют в 40 мл гексана, прибавляют 0.66 г (0.012 моля) бифторида аммония в 40 мл метанола и выдерживают в течение 4 часов при комнатной температуре. Смесь фильтруют через слой окиси алюминия, удаляют в вакууме растворитель, добавляют 150 мл гексана, фильтруют, удаляют в вакууме гексан и получают 3.8 г (85%) 1-гексадецил-2-этилкарбамоил-глицерина), т.пл. 50°С, R=0.34 (силикагель, эфир-гексан=4:1). ПМР (δ, м.д.): 0.9 (3Н, т)-С; 1.2 (28 Н, с.) (-С-); 1.6 (2H, м) -СOСН; 2.4 (2Н, с) -CONHCСН; 3.4 (2Н, с)-NHCСН; 3.6 (4Н, м) - CONCHCH; 5.2 (1Н, м) -CHСCH. Найдено, %: С 67.91; 67.88; Н 10.82; 10.91; N 3.10; 3.24. CHNO. Вычислено, %: С 68.21; Н 11.62; N 3.62.
Получены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью.
Пример 3. Получение 1-октадецил-2-метилкарбамоил-глицерина.
f
3
2
15
2
2
15
3
3
2
2
2
2
2
3
22
45
4
H
Н
H
Н
Н
H
К раствору 7.74 г (0.02 моля) 1-октадецилглицерина и 2.02 г (0.02 моля) триэтиламина в 200 мл толуола в атмосфере аргона при -20÷0°С прибавляют раствор 3.01 г (0.02 моля) триметилхлорсилана в 40 мл толуола. Реакционную смесь выдерживают при 0°С, прибавляют 4 мл метилизоцианата и оставляют на ночь. Затем фильтруют, удаляют в вакууме растворитель, остаток растворяют в 60 мл петролейного эфира, прибавляют 1.1 г (0.02 моля) бифторида аммония в 60 мл метанола и выдерживают в течение 4 часов при комнатной температуре. Смесь фильтруют через слой окиси алюминия, удаляют в вакууме растворитель, добавляют 200 мл петролейного эфира, фильтруют, удаляют в вакууме растворитель и получают 5.65 г (65%) 1-октадецил-2-метилкарбамоил-глицерина), т.пл. 46°С, R=0.42 (силикагель, эфир-петролейный эфир=3:1). ПМР (δ, м.д.): 0.9 (3Н, т) -СН; 1.2 (30 Н, с.) (-CH-); 1.6 (2H, м) OC (CH)С; 2.8 (3H, с) CONHCH; 3.0 (1H, O)-CHCCH; 3.4-3.6 (4Н, м) -ССНС-; 3.8 (1H, c) CHO; 4.9 (1Н, м) ОСОNНСН. Найдено, %: С 67.81; 67,75; Н 11.00; 11.21; N 3.10; 3.04. СHNO. Вычислено, %: С 68.21, Н 11.62, N 3.62.
Получены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью.
Пример 4. Получение 1-октадецил-2-этилкарбамоил-глицерина.
f
3
2
15
2
16
33
2
3
2
3
2
3
2
2
23
47
4
Н
Н
H
H
H
Н
К раствору 4 г (0.01 моля) 1-октадецилглицерина и 1 г (0.01 моля) триэтиламина в 150 мл толуола в атмосфере аргона при -20÷0°С прибавляют раствор 1.05 г (0.01 моля) триметилхлорсилана в 20 мл толуола. Реакционную смесь выдерживают при 0°С, прибавляют 2 мл этилизоцианата и оставляют на ночь. Затем фильтруют, удаляют в вакууме растворитель, остаток растворяют в 40 мл петролейного эфира, прибавляют 0.55 г (0.01 моля) бифторида аммония в 40 мл метанола и выдерживают в течение 4 часов при комнатной температуре. Смесь фильтруют через слой окиси алюминия, удаляют в вакууме растворитель, добавляют 100 мл петролейного эфира, фильтруют, удаляют в вакууме растворитель и получают 3.06 г (68%) 1-октадецил-2-этилкарбамоил-глицерина), т.пл. 42°С, R=0.44 (силикагель, эфир-петролейный эфир=3:1). ПМР (δ, м.д.): 0.9 (3Н, т) - С; 1.6 (30Н, с.) (-СН-); 1.6 (2Н, м) - СOСН; 2.4 (2Н, с) -CONHCСН; 3.4 (2Н, с) -NHCСН; 3.6 (4Н, м) - CONCHCH; 5.2 (1Н, м) -СНССН. Найдено, %: С 67.96; 68,11; Н 11.00; 11.11; N 3.30; 3.26. СHNO. Вычислено, %: С 68.82, Н 11.72, N 3.49.
Получены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью.
Исследование синтезированных соединений на снижение артериального давления проводили на крысах с вазоренальной гипертензией и на крысах со спонтанной гипертонией, что представлено в примерах 5, 6, 7.
Пример 5. Исследование синтезированных соединений на снижение артериального давления.
В следующих экспериментах на лабораторных животных, в частности на крысах, для получения вазоренальной гипертензии использовали модель Голдблатта - «1 клипса - 2 почки» или «1 клипса - 1 почка». Наложение на почечную артерию клипсы, ограничивающей кровоток, приводит к активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и к увеличению среднего артериального давления (АД). Степень прироста АД зависит от диаметра клипсы. Модель «1 клипса - 1 почка» предполагает удаление одной почки. В этом случае начальный подъем артериального давления также обусловлен активацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, показатели которой через некоторое время возвращаются к норме. При этом ситуация отягчена развитием почечной недостаточности, накоплением избыточного количества жидкости в организме, и на поздних этапах развития болезни повышенное АД поддерживается за счет других механизмов.
В эксперименте использовали самцов крыс линии Вистар с исходным весом 240-300 г. Предварительно наркотизированную крысу - этаминал натрия 40 мг/кг, внутрибрюшинно - располагали на операционном столике в положении «на спине» с фиксацией конечностей.. Операционный шов обрабатывали стрептоцидом. Артериальное систолическое давление измеряли в хвостовой артерии у бодрствующих крыс. Перед измерением крысу помещали в коробку с термостатируемой подложкой с температурой 37°С на 10-15 минут. На основание хвоста крысы надевали манжетку, соединенную через буферную емкость с манометром и резиновой грушей. Возле манжеты располагали датчик, регистрирующий изменение окружности хвоста при прохождении пульсовой волны. Датчик представляет собой резиновую трубку, заполненную угольным порошком. Сигнал от датчика усиливали и регистрировали на осциллографе, имеющем экран с послесвечением. В манжетку нагнетали воздух до значения давления, при котором полностью прекращался кровоток в хвостовой артерии. Затем давление воздуха в манжетке медленно снижали и отмечали уровень давления, при котором появлялись пульсации крови. Это значение давления в манжетке соответствовало систолическому артериальному давлению животного.
Эксперименты на бодрствующих крысах проводили стандартно: одну опытную крысу и одну контрольную помещали в установки для измерения АД, где крыса имела возможность свободно перемещаться, подключали катетер к датчику давления и оставляли крыс на 1 час для адаптации к условиям эксперимента. Через 1 час в течение 20 мин проводили запись исходных параметров. Испытуемые препараты на основе полученных соединений экспериментальному животному вводили перорально, однократно, в оливковом масле, в дозе 5 мг/кг в объеме 0.3-0.4 мл в зависимости от веса крысы. Контрольные крысы получали оливковое масло в эквивалентном объеме. Так как по предварительным данным было известно, что вещества обладают длительным действием, запись АД проводили прерывисто, параметры регистрировали каждые 20 мин одного часа и в течение 10 часов светлого времени суток в первые и вторые сутки эксперимента. Через месяц после операции по моделированию вазоренальной гипертензии «1 почка - 1 клипса» были получены животные со спектром изменения артериального давления В каждой групп было не менее 10 животных. Известно, что простое удаление почки у крыс не приводит увеличению АД, вторая почка обычно справляется с возросшей нагрузкой. Такая «вариабельность» реакции животных в ответ на стандартную процедуру по удалению одной почки и клипированию просвета артерии второй почечной артерии может быть связана с несколькими причинами. Во-первых, у животных есть индивидуальные особенности диаметра почечной артерии, для одних крыс наложение стандартной по диаметру клипсы может оказаться критичным, для других - недостаточным для развития гипертензии. Во-вторых, возможно, у каждого животного существует свой внутренний, индивидуальный диапазон давлений, при котором почка справляется с нагрузкой, поэтому подъем давления оказывается небольшим. В третьих, возможны погрешности при проведении операции, например недостаточно плотно сведены плечи клипс и диаметр сосуда в этом случае может оказаться несколько больше, чем было задумано. В дальнейший эксперимент по изучению влияния перорального введения испытываемых препаратов на АД были отобраны животные со средним давлением выше 145 мм рт.ст. Пероральное введение оливкового масла контрольным животным не приводило к изменению среднего АД как в первые, так и во вторые сутки эксперимента. Кормление препаратами вызывало понижение АД, которое ко второму часу первого дня эксперимента составило около 20 мм рт.ст. Во вторые сутки это падение было значительным, АД уменьшилось на 50-55 мм рт.ст., начиная с 4-го часа эксперимента.
Проведенные исследования показали, что все синтезированные соединения при пероральном однократном введении постепенно и на пролонгированный, не менее 2 суток, срок снижает АД.
Пример 6. Исследование синтезированных соединений на снижение артериального давления.
У крыс линии Okamoto и Aoki развитие артериальной гипертензии детерминировано генетически и эта линия является моделью первичной артериальной гипертензии, или гипертонической болезни человека. За 2 суток до эксперимента животным под наркозом - 500 мг/кг уретан и 70 мг/кг ∝-хлоралоза, внутрибрюшинно - имплантировали полиэтиленовые катетеры в спинную аорту через бедренную артерию для регистрации артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) и в нижнюю полую вену через бедренную вену для введения исследуемого препарата. Регистрацию указанных гемодинамических параметров осуществляли на бодрствующих животных в свободном поведении, как было описано выше. Крысы были поделены на 2 группы: опытные животные, которым вводили препараты, растворенные в липосомах (1 мг/мл), и контрольные, которым вводили только липосомы. Опыт начинали после адаптации животного к экспериментальной обстановке в течение не менее 1 часа. Препараты, полученные на основе предложенных соединений, вводили инфузией в дозе 1 мг/кг в течение 30 сек. Статистическую обработку данных проводили по непараметрическому критерию Манна-Уитни для сравнения контрольной и опытной групп и непараметрическому критерию Вилкоксона для парных выборок для сравнения с исходными фоновыми значениями. Синтетические метаболиты фактора агрегации тромбоцитов вызвали выраженное снижение артериального давления, которое достигало максимума приблизительно через 50 минут после введения препарата. В течение 1 часа после введения препарата среднее АД в опытной группе максимально падало в среднем на 26±5 мм рт.ст. (на 17±3%, р<0,05) по сравнению с исходными фоновыми значениями среднего АД (151+4 мм рт.ст.) и было ниже, чем среднее АД у крыс контрольной группы, на 28 мм рт.ст. (на 18%; р<0,05).
Наряду со снижением АД введение препаратов вызывало тахикардию, которая достигала максимума приблизительно через 15 минут после введения препаратов. ЧСС повышалась в 1,4 раза (р<0,05) по сравнению с исходными фоновыми значениями и была выше, чем ЧСС у крыс контрольной группы в 1,3 раза (р<0,05). АД и ЧСС у контрольных крыс достоверно не изменялись по сравнению с исходными значениями (152+3 мм рт.ст. и 313+11 ударов/мин соответственно). Среднее АД оставалось сниженным через сутки после введения препарата на 23±3 мм рт.ст. (на 15±2%; р<0,05) по сравнению с исходными фоновыми значениями и на 23 мм рт.ст. (на 15%; р<0,05) по сравнению с крысами контрольной группы. Признаки тахикардии через 1 сутки уже полностью отсутствовали. Гипотензивный эффект препаратов сохраняется в течение 1 суток и полностью исчезает через 4 суток после его введения.
Пример 7. Исследование синтезированных соединений на снижение артериального давления.
-8
-8
Следующие эксперименты проводили на сегменте перфузируемой изолированной хвостовой артерии крысы. Отпрепарованный сегмент хвостовой артерии крысы, закрепленный одним концом на канюле, помещали в рабочую камеру, канюлю соединяли с системой внутреннего протока и датчиком давления для внутренней перфузии сосуда и измерения перфузионного давления соответственно. В течение 30 мин сосуд адаптировали к условиям эксперимента. Через 30 мин начинали предъявление норадреналина (НА) в возрастающих концентрациях (от 10 М до 10 M), ту концентрацию НА, которая вызывала увеличение перфузионного давления на 100-120 мм рт.ст., считали рабочей, на этом растворе разводили ацетилхолин (АХ) и синтезированные препараты. После достижения плато реакции на НА для того, чтобы убедиться в сохранности эндотелия сосудов, начинали перфузию АХ в концентрации
-8
-4
10 М. АХ, действуя на эндотелиальные клетки сосудов, приводит к высвобождению оксида азота и расслаблению сосуда. Реакцию на АХ отмывали той же концентрацией НА. После достижения плато реакции начинали перфузию 10 М раствором испытуемых препаратов, затем перфузировали НА и физиологическим раствором, эксперимент заканчивали.
В контрольных экспериментах в ответ на перфузию растворителя препаратов - диметилсульфоксид - не наблюдали изменения тонуса сосуда, испытуемые препараты в возрастающих концентрациях вызывали дозозависимое расслабление до 20% от его исходного уровня. Данные свидетельствуют о том, что препараты могут действовать непосредственно на сосуд, вызывая его расслабление.
Препараты, представленные, в частности, в примерах, получаемые на основе вышеуказанных соединений, описанных в формуле заявляемого изобретения, испытывали на токсичность в дозе от 10 до 100 мг на 1 кг веса на крысах линии Вистар. В опыте использовали 100 крыс самцов весом 240-300 граммов. Препараты не проявляли токсического эффекта и не оказывали влияния на поведение животных.
Исследование синтезированных препаратов на основе вышеуказанных соединений на снижение артериального давления проводили на крысах с вазоренальной гипертензией и на крысах со спонтанной гипертонией, линия Okamoto и Aoki.
Все испытанные препараты на основе вышеуказанных соединений не проявляли токсичности на крысах в дозе от 100 мг/кг веса и ниже.
Все испытанные препараты на основе вышеуказанных соединений устойчиво - в течение 24 часов и более - снижали артериальное давление при однократном пероральном введении и при ведении внутривенно в составе липосом, как на крысах с вазоренальной гипертензией «1 почка - 1 клипса» в модификации Голдблатта - экспериментальная модель симптоматической гипертензии человека, так и на крысах со спонтанной гипертонией - линия Okamoto и Aoki - экспериментальная модель гипертонической болезни человека.
Из вышеуказанного следует, что препараты на основе предложенных соединений обладают пролонгированным антигипертензивным эффектом с максимумом реакции на 2-е сутки после введения и существенно не влияют на частоту сердечно-сосудистых сокращений.
Эксперименты на изолированной хвостовой артерии крысы показали, что гипотензивные свойства препаратов могут быть обусловлены непосредственным действием на стенку сосудов.
Таким образом, достигнут желаемый технический результат, а именно получены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащие во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающие выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью, и способ их получения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Изобретения относятся к химии и медицине, а именно к антигипертензивным средствам и способам их получения.
Предложены новые производные 1-алкил-2-алкилкарбамоил-глицеринов, содержащих во 2-ом положении молекулы алкилкарбамоильную группу и обладающих выраженной пролонгированной антигипертензивной активностью, и способ их получения.
Соединения, полученные на базе предложенных изобретений, могут быть использованы в качестве антигипертензивного средства пролонгированного действия, в качестве препаратов для лечения гипертензии, вызванной болезнью почек, и гипертонической болезни - заболеваний, которыми страдает до 20% населения, в основном промышленно развитых стран.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Blank M.L., Cress E.A., Snyder F." A new class of antihypertensive neutral lipid: 1-alkyl-2-acetyl-sn-glycerols, a precursor of platelet activating factor, "Biochemical and biophysical Research Communications, 118, №1, р. 344-350, 1984.
2. Blank M.L., Spector A.A., Kaduce T.L., Lee Т., Snyder F. "Metabolism of platelet activating factor (1-alkyl-2-acetyl-sn-glycero-3-phoshocholine) and 1-alkyl-2-acety-sn-glycerol by numan endothelial cells," Biochimica et Biophysica Acta, 876, p.373-378, 1986.
3. Куликов В.И., Музя Г.И." Биологическая роль клеточных метаболитов - структурных аналогов фактора активации тромбоцитов," Биохимия, 61, №3, с.387-403, 1996.
4. Sezdarevich B., "Glyceride isomerizations in lipid chemistry," J.Am.Oil Chem. Soc, 44, p.381-393, 1967.
5. Van Lohuizen O.E., Varkade P.E., "Migration of acyl group in glycerol," Rec.trav chim., 79(2), p.133-138, 1960.
6. Malrin Т. "The synthesis of glycerides. Progress in the chemistry of fat and other lipids," 4, p.64-67, 1957.
7. Mattson F.H., Volpenheim R.A., "Synthesis and properties of glycerids," J. Lipid Res., 3, p.281-296, 1962.