N-(5-Этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамид, обладающий противоэпилептической и обезболивающей активностями
N-(5-ETHYL-1,3,4-TIADIAZOL-2-YL)-2-PROPYLPENTANAMID, POSSESSING ANTIEPILEPTIC AND ANALGESIC ACTIVITIES

Область применения
Изобретение относится к фармации, а именно к новому биологически активному соединению N-(5-этил-1,3,4-тиадиазолил-2-ил)-2-пропилпентанамиду (1), обладающему противоэпилептической и обезболивающей активностями, что позволяет предположить его использование в медицине в качестве средства для лечения эпилепсии и невропатической боли.
N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамид (1)
N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамид является производным 2-пропилпентановой (вальпроевой) кислоты, обладающей выраженной противоэпилептической активностью и 1,3,4-тиадиазола.
Уровень техники
В настоящее время экспериментально показано наличие обезболивающей активности у ряда производных 1,3,4-тиадиазола с различными органическими кислотами (пиколиновой, ацексамовой, оксоэтановой, пропионовой и другими) [RU 2549572 от 20.08.2009; RU 2364592 от 09.01.2008; заявка РФ №2016132343 от 05.08.2016; Попов Н.С., Малыгин А.С., Демидова М.А. Экспериментальная оценка анальгетической активности нового аминокислотного производного 1,3,4-тиадиазолиламида // Врач-аспирант. - 2017. - №6.4(85) - С. 483-490; Пулина Н.А., Залесов В.В., Юшков В.В., Мокин П. А., Собин Ф.В. и др. Синтез и биологическая активность солей гетероциклических аминов и гетериламидов на основе 4-арил-2,4-диоксобутановых кислот// Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2008. - №2. - С. 37-40; Пулина Н.А., Собин Ф.В., Кожухарь В.Ю. и др. Синтез и анальгетическая активность гетариламидов 4-арил-2-ариламино-4-оксо-2-бутеновых кислот// Хим.-фарм. журн. - 2014. - Т. 48, №1. - С. 14-17; Казаишвили Ю.Г., Демидова М.А. Исследование анальгетической активности новых производных тиадиазола// Современные проблемы науки и образования, 2012. №6, URL: www.science-education.ru/106-7306]. Описанные производные 1,3,4-тиадиазола с органическими кислотами обладают свойствами нестероидных противовоспалительных средств, эффективны в лечении соматической боли, но не обладают противоэпилептической активностью и обезболивающей активностью при невропатической боли. В заявке РФ №2016132343 от 05.08.2016 приведены методы получения производных 5-этил-2-амино-1,3,4-тиадиазола, исследована и установлена их обезболивающая, противовоспалительная, противоаллергическая и анальгетическая активности в сравнении с известными НПВС. Показано, что новые производные 1,3,4-тиадиазола обладают низкой ульцерогенной активностью или не вызывают изменений со стороны слизистой оболочки желудка.
Среди производных 1,3,4-тиадиазола выявлены соединения с противоэпилептической активностью, в том числе 5-амино-2-сульфонамид-1,3,4-тиадиазол, обладающий свойствами ингибиторов карбоангидразы [Jorge R.A. Diaz, Enrique Cami Gerardo Salts of 5-amino-2-sulfonamide-1,3,4-thiadiazole, a structural and analog of acetazolamide, show interesting carbonic anhydrase inhibitory properties, diuretic, and anticonvulsant action // Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. - 2016. - Vol. 12, №6. - P. 1102-1111].
Ближайшим аналогом заявляемого соединения по фармакологическим свойствам широко используемым в медицинской практике, является вальпроевая (2-пропилпентановая) кислота и ее соли (вальпроаты натрия, кальция, магния). Вальпроаты относятся к противоэпилептическим средствам основного ряда, их широко используют в лечении эпилепсии различных форм (большие и малые приступы, миоклоническая, тонико-клоническая и биполярная формы) [Perucca Е. Pharmacological and therapeutic properties of valproate: a summary after 35 years of clinical experience //CNS Drugs. - 2012. -№16(10). - P. 695-714]. Существенным недостатком вальпроатов является нелинейность фармакокинетики, развитие токсических реакций за счет кумуляции даже при использовании в средних терапевтических дозах у пациентов с генетически замедленным метаболизмом [Шнайдер Н.А., Дмитренко Д.В. Хроническая интоксикация вальпроевой кислотой в эпилептологии: диагностика и лечение// Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. - 2016. - 8(2). - С. 94-99; Sztajnkrycer M.D. Valproic acid toxicity: overview and management //J Toxicol Clin Toxicol. - 2002. - №40(6). - P. 789-801], что обусловливает необходимость снижения токсичности и улучшения фармакокинетических параметров вальпроатов.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения явилось получение нового производного 1,3,4-тиадизола с 2-пропилпентановой (вальпроевой) кислотой, обладающего противоэпилептической и обезболивающей активностями, отличающегося низкой токсичностью.
1. Синтез N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида
Синтез нового соединения (1) осуществляли взаимодействием эквимолекулярных количеств 2-амино-5-этил-1,3,4-тиадиазола с хлорангидридом 2-пропилпентановой кислоты в пиридине. Хлорангидрид 2-пропилпентановой кислоты получали известным методом галогенирования хлористым тионилом.
Пример 1
N-(5-Этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамид (1)
В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником загружают 30 мл (0,36 м) пиридина, 3,8 г (0,03 м) 2-амино-5-этил-1,3,4-тиадиазола, массу перемешивают при 20-25°С до получения однородной суспензии. Массу охлаждают до 2-5°С и постепенно при перемешивании, не допуская повышения температуры выше 5°С добавляют 5,8 г (0,03 м) хлорангидрида 2-пропилпентановой кислоты, реакционную массу перемешивают при 2-5°С 1,5 час. Затем выдерживают при 20-25°С в течение 8 часов. Мониторинг реакции осуществляют с помощью ТСХ на пластинках Kieselgel 60 F 254 "Merck") в системе бензол : этиловый спирт (1,5:2,5).
К полученной реакционной массе постепенно при перемешивании приливают 10%-ную хлористоводородную кислоту до рН 1-2. Массу охлаждают до 5°С, полученное кристаллическое вещество отфильтровывают, тщательно промывают охлажденной водой до отсутствия гидрохлорида пиридина и хлористоводородной кислоты, осадок сушат в вакууме (10 мм р.ст.) до постоянного веса. Перекристаллизовывают из пропанола-2.
Получают 5,2 г белого с желтоватым оттенком кристаллического порошка.
пл
Т. 93-94°С, растворим в спирте и в ацетонитриле, практически не растворим в воде.
12
21
3
CHNOS
Найдено, %: С 56,39%; Н 8,34%; N 16,41%; S 12,60%
Вычислено, %: С 56,44%; Н 8,29%; N 16,45%; О 6,26%; S 12,56%
-1
ИК-спектр, ν, см: 3302, 3030 (NH), 2981, 2959, 2860 (СН), 1545 (NHCO).
Масс-спектр протонированного N-(5-Этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида имеет значение m/z 256,1 Да, MRM-переходы: m/z 256,1→81,1 и m/z 256,1→130,1. Условия масс-детектирования: растворитель - ацетонитрил и вода деионизированная в соотношении 2:1 с добавлением 0,1% муравьиной кислоты, положительная поляризация, напряжение электроспрея 5500,0 В, потенциал декластеризации 41,0; при давлении газа завесы 20,0 psi и газа распыления 40,0 psi, потенциал ввода 3,5 В.
2. Биологическая активность N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида
Пример 2
Оценка острой токсичности N-(5-Этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида (1)
Оценку острой токсичности соединения (1) проводили в экспериментах на белых неинбредных мышах обоего пола массой 20,0±0,2 г при однократном внутрибрюшинном введении в виде суспензии с добавлением 0,5% Твина-80.
Заявляемое соединение испытывали в дозах 300, 600, 900, 1200, 1500 мг/кг (в каждой группе по 6 животных). Продолжительность наблюдения за животными составляла 14 дней, в первый день подопытные животные находились под непрерывным контролем. Отмечали общее состояние подопытных мышей (поведение, двигательную активность, потребление воды и пищи, состояние шерстяного покрова). В каждой группе учитывали число смертельных исходов в течение всего срока наблюдения (таб. 1).
Значение DL50 для соединения (1) определяли методом пробит-анализа Литчфильда и Уилкоксона в модификации В.Б. Прозоровского [Прозоровский В.Б. Статистическая обработка результатов фармакологических исследований//Психофармакология и биологическая наркология. - т. 7. - №3-4. - 2007. - С. 2090-2120].
50
Класс опасности изучаемого соединения определяли по значению DL в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 и классификацией И.В. Березовской [Березовская И.В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения //Хим-фарм журнал. - 2003. - т. 37. - №3. - С. 32-34; Березовская И.В. Прогноз безопасности лекарственных средств в доклинических токсикологических исследованиях //Токсикологический вестник. - 2010. - №5. - С. 17-22].
50
Проведенные по результатам исследования расчеты показали, что значение DL заявляемого соединения (1) при внутрибрюшинном введении мышам составило 923 мг/кг, что было в среднем в 1,4 раза (р<0,05) больше, чем у вальпроевой кислоты (657 мг/кг), т.е. токсичность меньше.
16
84
Значение DL было равно 745 мг/кг, a DL составило 1146 мг/кг. Согласно классификации химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения заявляемое соединение (1) относится к малотоксичным веществам.
Пример 3
Оценка нейротоксичности N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида (1)
Оценку нейротоксичности заявляемого соединения (1) проводили в экспериментах на белых неинбредных мышах-самцах массой 20±0,3 г в тесте вращающегося стержня [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. - М.: Гриф и К, 2012. - С. 238]. Заявляемое соединение (1) испытывали в дозах 300, 600, 900, 1200 мг/кг при однократном внутрибрюшинном введении (в каждой группе по 6 животных). Проявлением нейротоксичности считали неспособность подопытных животных удерживаться на вращающемся стержне (диаметром 2,5 см и скоростью вращения 6 об/мин) в течение 1 минуты (таб. 2).
50
16
84
Результаты исследования показали, что значение TD заявляемого соединения (1) при внутрибрюшинном введении мышам составило 452 мг/кг, тогда как у вальпроевой кислоты значение данного показателя составило 426 мг/кг. Значение TD заявляемого соединения (1) было равно 278 мг/кг, TD составило 736 мг/кг.
Пример 4
Оценка противоэпилептической активности N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида (1)
Противоэпилептическую активность заявляемого соединения (1) оценивали на модели пентилентетразоловых судорог [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. - М.: Гриф и К, 2012. - С. 236-241].
97
Эксперименты выполнены с использованием белых неинбредных мышей-самцов массой 19,9±0,3 г. Заявляемое соединение (1) вводили однократно внутрибрюшинно в дозах 50, 75, 150, 300, 600 мг/кг (в каждой группе по 8 животных) за 40 минут до подкожного введения пентилентетразола (Sigma-Aldridch, США) в дозе 95 мг/кг (СД - доза, в которой пентилентетразол вызывает судороги у 97% подопытных мышей). В течение эксперимента регистрировали латентный период первого генерализованного приступа с потерей рефлекса переворачивания, время гибели и число погибших животных (таб. 3).
50
16
84
50
50
50
50
В этой методике оценивали влияние заявляемого соединения на первично-генерализованные судороги при так называемых «малых» (Petit mal) судорожных припадках. Результаты исследования показали, что заявляемое соединение оказывает противоэпилептическое действие при пентилентетразоловых судорогах. При введении в дозах 300 мг/кг и 600 мг/кг за 45 минут до пентилентетразола заявляемое соединение полностью предупреждало развитие судорог. Значение ED при пентилентетразоловых судорогах составило 63 мг/кг, что в среднем в 2,4 раза (р<0,05) меньше, чем у вальпроевой кислоты (149 мг/кг). Значения ED и ED заявляемого соединения (1) были соответственно 32 мг/кг и 128 мг/кг. Терапевтической индекс (LD/ED) для противоэпилептической активности заявляемого соединения (1) составил 14,6, протективный индекс (TD/ED) - 7,2.
Пример 5
Оценка обезболивающей активности активности N-(5-этил-1,3,4-тиадиазол-2-ил)-2-пропилпентанамида (1)
Оценку обезболивающей активности заявляемого соединения осуществляли в тесте горячая пластина (hot plate) [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. - М: Гриф и К, 2012. - С. 202-206].
50
16
84
50
50
Эксперименты выполнены с использованием белых неинбредных мышей-самцов массой 20,1±0,4 г. Заявляемое соединение вводили однократно внутрибрюшинно в дозах 75, 150, 300, 600 мг/кг (в каждой группе по 8 животных) за 40 минут до постановки теста. Подопытных животных помещали на металлическую пластину t=52°C и регистрировали продолжительность латентного периода до оборонительной реакции (прыжки, отдергивание и облизывание лап). Обезболивающую активность оценивали по увеличению продолжительности латентного периода оборонительного рефлекса (таб. 4). Результаты исследования показали, что заявляемое соединение оказывает обезболивающее действие в тесте горячей пластины, значение ED составило 165 мг/кг, TD=65,6 мг/кг и TD=421,6 мг/кг. Терапевтической индекс (LD/ED) для обезболивающей активности заявляемого соединения (1) составил 5,6.
Результаты исследований обработаны статистически с применением программного обеспечения «AnalystSoft Inc., BioStat - программа статистического анализа. Версия 2009».
Результаты проведенных исследований показали, что заявляемое соединение (1) обладает противоэпилептической и обезболивающей активностями.
Примечание: * - р<0,05