ПРОИЗВОДНЫЕ ПИРИМИДИНА, ОБЛАДАЮЩИЕ МОДУЛЯТОРНОЙ АКТИВНОСТЬЮ ПО ОТНОШЕНИЮ К РЕЦЕПТОРАМ АМРА-ТИПА
PYRIMIDINE DERIVATIVES HAVING MODULATION ACTIVITY ON AMPA-TYPE RECEPTORS

Область техники
Изобретение относится к области органической химии, а именно химии гетероциклических соединений, медицинской химии и фармакологии. Предлагаемые производные бис(пиримидинов), обладающие модуляторной активностью по отношению к глутаматным ионотропным рецепторам АМРА-типа могут найти применение в качестве лекарственных средств для лечения или существенной коррекции целого ряда серьезных нейродегенеративных и психоневрологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, мягкие когнитивные расстройства, возрастные нарушения когнитивных функций и памяти и др.
Уровень техники
Производные пиримидина играют важную роль в живых организмах и обладают широким спектром биологической активности [G.W. Rewcastle, Pyrimidines and their Benzo Derivatives. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry III, Eds. A.R. Katritzky, C.A. Ramsden, E.F.V. Scriven and R.J.K. Taylor, Elsevier Ltd., Oxford, 2008, 8, p.120; M. Baumann, I.R. Baxendale, Beilstein J. Org. Chem., 2013, 9, 2265]. Гетероциклические соединения, содержащие два пиримидиновых фрагмента в структуре, представляют особый интерес для создания новых лекарственных препаратов. Известно, что бис-гетероциклы ряда пиримидина обладают, например, противовоспалительной [Н. Engelhardt, S. Schultes, С. De Graaf, S. Nijmeijer, H.F. Vischer, O.P. Zuiderveld, J. Dobler, K. Stachurski, M. Mayer, H. Arnhof, D. Scharn, E.E.J. Haaksma, I.J.P. De Esch and R. Leurs, J. Med. Chem., 2013, 56, 4264], противовирусной [M. Sala, A.M. De Palma, H. Hrebabecky, R. Nencka, M. Dracinsky, P. Leyssen, J. Neyts and A. Holy, Bioorg. Med. Chem., 2010, 18, 4374], антидиабетической [M.Y. Chu-Moyer, W.E. Ballinger, D.A. Beebe, R. Berger, J.B. Coutcher, W.W. Day, J. Li, B.L. Mylari, P.J. Oates and R.M. Weekly, J. Med. Chem., 2002, 45, 511] и другими типами активности. Бис-пиримидиновые нуклеотиды могут быть использованы для внешнего считывания информации двойной спирали ДНК [Т. Wu, М. Froeyen, G. Schepers, K. Mullens, J. Rozenski, R. Busson, A. Van Aerschot and P. Herdewijn, Org. Lett., 2004, 6, 51]. Кроме того, бис-пиримидиновые гетероциклы находят применение в синтезе пиримидинофанов - макроциклических лигандов, содержащих пиримидиновый цикл [S.N. Podyachev, V.Е. Semenov, V.V. Syakaev, N.Е. Kashapova, S.N. Sudakova, J.K. Voronina, A.S. Mikhailov, A.D. Voloshina, V.S. Reznik and A.I. Konovalov, RSC Adv., 2014, 4, 10228; F. Seyama, J.K. Akahori, Y. Sakata, S. Misumi, M. Aida and C. Nagata, J. Am. Chem. Soc., 1988, 110, 2192].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 4,4'-(1,4-фениленбис(азандиил))бис(2-метил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксид), содержащий два фрагмента 5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксида, соединенных между собой остатком 1,4-диаминобензола в качестве линкера [Sedenkova K.N., Nazarova A.A., Khatov Е.V., Dueva Е.V., Orlov A.A., Osolodkin D.I., Grishin Yu. K., Kuznetsova Т.S., Palyulin V.A., Averina E.B. Mendeleev Commun., 2018, 28 (6), 592-594]. Это соединение обладает в силу строения следующими недостатками: из-за наличия в молекуле фрагментов N-оксида оно обладает недостаточной стабильностью и непригодно для использования в фармакологии, а из-за наличия в линкере аминогруппы, это соединение может подвергаться протонированию атома азота в физиологических средах, в результате чего будут изменяться его физико-химические и фармакологические свойства. Способ получения соединения-прототипа заключался в двустадийном синтезе исходя из 2-метил-4-фтор-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксида. На первой стадии в условиях микроволновой активации была осуществлена реакция нуклеофильного замещения между 2-метил-4-фтор-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксидом и 1,4-диаминобензолом, на второй стадии полученный гетероцикл был в условиях микроволновой активации введен в реакцию с еще одним эквивалентом 2-метил-4-фтор-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксида. Предложенный в данном изобретении метод синтеза отличается тем, что осуществляется под действием гидрида натрия в качестве основания и не требует жестких условий микроволновой активации.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой, на решение которой направлено данное изобретение, является синтез новых бис-гетероциклов ряда пиримидина, которые представляют интерес в качестве лигандов АМРА-рецептора, и могут быть использованы в качестве новых аллостерических модуляторов АМРА-рецептора.
Поставленная техническая проблема решается новыми производными пиримидина общей формулы (1), проявляющих модуляторную активность по отношению к ионотропным глутаматным рецепторам АМРА-типа:
1
2
где R, R = одинаковые или различные заместители, включающие алкильные группы с прямой или разветвленной цепью, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильные группы, содержащие от 3 до 7 атомов углерода.
Также проблема решается способом получения производного пиримидина формулы 1, заключающийся в том, что проводят трехстадийный синтез, включающий две последовательные реакции ароматического нуклеофильного замещения галогена, сначала в 2-алкил- или 2-циклоалкил-4-фтор-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин 1-оксиде (2)
на нуклеофил с образованием 4-[(2-алкил/циклоалкил-1-оксидо-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин-4-ил)окси]фенола (3),
а затем в соединении 3 с образованием 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-алкил/циклоалкил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин)-1,1'-диоксида (5), при этом в качестве основания используют гидрид натрия, на третьей стадии проводят восстановление бис-гетероцикла 5
в производное пиримидина 1 под действием трихлорида фосфора (III).
При этом для проведения реакции ароматического нуклеофильного замещения галогена на нуклеофил с образованием продукта монозамещения 3 компоненты берут в мольном соотношении из расчета на 1 моль соединения 2 не менее 1 моль гидрохинона, с образованием продукта дизамещения 5 компоненты берут в мольном соотношении из расчета на 1 моль соединения 3 не менее 1 моль соединения 4, гидрид натрия для реакциий ароматического нуклеофильного замещения берут в соотношении не менее 1 моль из расчета на 1 моль соединения 2 или 3, для восстановления бис-гетероцикла 5 в конечный продукт 1 используют не менее 2 моль трихлорида фосфора (III) из расчета на 1 моль соединения 5.
Техническая проблема также решается применением производного пиримидина по п. 1 в качестве модулятора глутаматного ионотропного рецептора АМРА-типа.
Также проблема решается фармацевтической композицией для лечения нейродегенеративных и психоневрологических заболеваний, включающей терапевтически эффективное количество соединения формулы 1 и фармацевтически приемлемые добавки.
Техническая проблема также решается способом лечения нейродегенеративных и психоневрологических заболеваний, вызванных нарушением работы глутаматных ионотропных рецепторов АМРА-типа, включающим введение фармацевтической композиции с соединением формулы 1 в терапевтически эффективном количестве.
Техническим результатом является синтез новых производных бис(пиримидинов), обладающих модуляторной активностью по отношению к глутаматным ионотропным рецепторам АМРА-типа. Заявляемый способ синтеза заявляемых соединений, заключающийся в двух последовательных реакциях ароматического нуклеофильного замещения атома галогена в производных пиримидина с использованием в качестве основания гидрида натрия, что позволяет проводить реакции при комнатной температуре.
N
Наиболее эффективный подход к бис-пиримидинам основан на реакции ароматического нуклеофильного замещения галогензамещенных пиримидинов, которая обычно протекает в мягких условиях [Zhang, R.; Chen, S.; Wang, X.; Yu, R.; Li, M.; Ren, S.; Jiang, T. Carbohydrate Res. 2016, 429, 48-53; Ranjbar-Karimi, R.; Khaje-Khezri, A. Heterocycles 2015, 91, 738-746; D'Errico, S.; Oliviero, G.; Borbone, N.; Piccialli, V.; Pinto, В.; De Falco, F.; Maiuri, M.C.; Carnuccio, R.; Costantino, V.; Nici, F.; Piccialli, G. Molecules 2014, 19, 9339-9353; Engelhardt, H.; Schultes, S.; De Graaf, C.; Nijmeijer, S.; Vischer, H.F.; Zuiderveld, O.P.; Dobler, J.; Stachurski, K.; Mayer, M.; Arnhof, H.; Scharn, D.; Haaksma, E.E.J.; De Esch, I.J.P.; Leurs, R.J. Med. Chem. 2013, 56, 4264-4276; Fernandez-Mato, A.; Peinador, C.; Quintela, J.M. Synthesis 2011, 943-953; Sala, M.; De Palma, A.M.; Hrebabecky, H.; Nencka, R.; Dracinsky, M.; Leyssen, P.; Neyts, J.; Holy, A. Bioorg. Med. Chem. 2010, 18, 4374-4384; Kobelev, S.M.; Averin, A.D.; Buryak, A.K.; Beletskaya I.P. Russ. J. Org. Chem. 2010, 46, 1231-1242]. Известен метод трехкомпонентной гетероциклизации гембромфторзамещенных циклопропанов под действием нитрующих или нитрозирующих реагентов с участием нитрила, позволяющий синтезировать полизамещенные пиримидин N-оксиды из доступных реагентов [Sedenkova K.N., Averina Е.В., Grishin Y.K., Kutateladze A.G., Rybakov V.B., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. J. Org. Chem., 2012, 77 (21), 9893-9899; Sedenkova K.N., Averina E.В., Grishin Y.K., Bacunov А.В., Troyanov S.I., Morozov I.V., Deeva E.В., Merkulova A.V., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. Tetrahedron Lett., 2015, 56 (34), 4927-4930; K.N. Sedenkova, E.B. Averina, Y.K. Grishin, J.V. Kolodyazhnaya, V.B. Rybakov, D.A. Vasilenko, D.V. Steglenko, V.I. Minkin, T.S. Kuznetsova, N.S. Zefirov. Tetrahedron Lett, 2017, 58(30), 2955-2958]. Продукты реакции - 4-фторпиримидин N-оксиды чрезвычайно реакционноспособны в процессах SAr [Sedenkova K.N., Dueva Е.V., Averina Е.В., Grishin, Y.K.; Osolodkin, D.I.; Kozlovskaya, L.I.; Palyulin, V.A.; Savelyev, E.N.; Orlinson, B.S.; Novakov, I.A.; Butov, G.M.; Kuznetsova, T.S.; Karganova, G.G.; Zefirov N.S. Org. Biomol. Chem. 2015, 13 (11), 3406-3415], а также могут быть восстановлены в соответствующие пиримидины [Sedenkova K.N., Averina Е.В., Grishin Y.K., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. Tetrahedron Lett., 2014, 55, 2, 483-485].
Другой аспект изобретения представляет физиологическая активность этих соединений, проявляющаяся в способности при различных концентрациях вызывать аллостерическое модулирование АМРА-рецептора. Это дает основание рассматривать настоящие соединения как положительные аллостерические модуляторы, могущие иметь когнитивно-усиливающие свойства.
Интерес исследователей к одному из типов глутаматных рецепторов, рецепторам AMPA, значительно вырос после появления данных о механизмах действия ноотропных препаратов [I. Ito, S. Tanabe, A. Kohda, Н. Sugiyama, J. Physiol., 1990, 424, 533] и их способности к положительной аллостерической модуляции таких рецепторов [D. Bleakman, A. Alt, J.M. Witkin, CNS Neurol. Disord. Drug Targets, 2004, 6, 117]. Это позволило говорить об обнаружении новой мишени и о возможности создания новых классов лекарственных средств для лечения или существенной коррекции целого ряда серьезных нейродегенеративных и психоневрологических заболеваний [M.J. O'Neill, D. Bleakman, D.M. Zimmerman, E.S Nisenbaum, CNS Neurol. Disord. Drug Targets, 2004, 3, 181] таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, мягкие когнитивные расстройства, возрастные нарушения когнитивных функций и памяти и др.
Важнейшим нейрофизиологическим аспектом действия положительных аллостерических модуляторов (ПАМ) АМРА-рецепторов является так называемая синаптическая пластичность. Одно из ее следствий - эффект длительной потенциации, который рассматривают [F. Asztely, В. Gustafsson, Mol. Neurobiol. 1996, 12, 1] как один из основных механизмов нейрональной памяти. Этот феномен представляет собой эффект долговременной потенциации синаптического возбуждения, возникающий в ответ на высокочастотную стимуляцию пресинаптических волокон. Он может сохраняться в течение нескольких десятков минут, что позволило считать это явление возможным клеточным субстратом кодирования памяти.
Кроме того, основой терапевтического потенциала ПАМ АМРА-рецепторов является их способность, вследствие деполяризации постсинаптической мембраны, значительно увеличивать экспрессию нейротрофических факторов - факторов роста нервной ткани NGF (nerve growth factor) и BDNF (brain-derived neurotrophic factor), [E. Dicou, C.M. Rangon, F. Guimiot, M. Spedding, P. Gressens, Brain Res., 2003, 970, 221] что, в свою очередь, является основным механизмом регенерации нервной ткани.
Можно выделить еще одно терапевтическое направление, связанное с возможным использованием повышенной экспрессии нейротрофических факторов - поиск способов защиты нейронов от нейротоксического повреждения. Это особенно важно при лечении и профилактике нейродегенеративных заболеваний, так как было найдено [S.O. Bachurin, V.V. Grigoriev, E.Ph. Shevtsova, I.V. Koroleva, L.G. Dubova, E.G. Kireeva, Exp.Gerontol., 2007, 42, 142], что нейротрофические факторы могут оказывать защитное действие от повреждений мозга, вызванных специфическими нейротоксинами. Учитывая нейропротекторные свойства ПАМ АМРА-рецепторов, были проведены эксперименты, которые выявили у них геронтопротекторное действие. В экспериментах in vivo и in vitro [Е.В. Bloss, R.G. Hunter, E.M. Waters, C. Munoz, K. Bernard, B.S. McEwen, Exp. Neurol., 2008, 270, 109] была показана способность ПАМ предупреждать гибель нейронов у старых животных. По этой причине лекарственные вещества, действующие таким образом на АМРА-рецепторы, потенциально могут проявлять высокую эффективность в качестве нейропротекторных средств [R.D.  K.  J. Chem. Inf. Model., 2013, 53, 1406].
Осуществление изобретения
Используемый термин «алкил» означает алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, примерами которой являются метил, этил, изопропил, трет-бутил, изопентил и аналогичные.
Термин «циклоалкил» означает циклоалкильную группу, содержащую от 3 до 7 атомов углерода, примерами которой являются циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, и аналогичные.
Термин «фармацевтическая композиция» обозначает композицию, включающую в себя соединение формулы 1 и, по крайней мере, один из компонентов, выбранных из группы, состоящей из фармацевтически приемлемых и фармакологически совместимых наполнителей, растворителей, разбавителей, носителей, вспомогательных, набухающих средств, средств доставки, таких как консерванты, стабилизаторы, наполнители, разрыхлители, увлажнители, эмульгаторы, суспендирующие агенты, загустители, подсластители, отдушки, ароматизаторы, антибактериальные агенты, фунгициды, лубриканты, регуляторы пролонгированной доставки, выбор и соотношение которых зависит от природы и способа назначения и дозировки. Примерами суспендирующих агентов являются этоксилированный изостеариловый спирт, полиоксиэтилен, сорбит и эфиры сорбита, микрокристаллическая целлюлоза, метагидроксид алюминия, бентонит, агар-агар и трагакант, а также смеси этих веществ. Защита от действия микроорганизмов может быть обеспечена с помощью разнообразных антибактериальных и противогрибковых агентов, например, таких как, парабены, хлорбутанол, сорбиновая кислота и подобные им соединения. Композиция может включать также изотонические агенты, например, сахара, хлористый натрий и им подобные. Пролонгированное действие композиции может быть обеспечено с помощью агентов, замедляющих абсорбцию активного начала, например, моностеарат алюминия и желатин. Примерами подходящих носителей, растворителей, разбавителей и средств доставки являются вода, этанол, полиспирты, а также их смеси, растительные масла (такие, как оливковое масло) и инъекционные органические сложные эфиры (такие, как этилолеат). Примерами наполнителей являются лактоза, молочный сахар, цитрат натрия, карбонат кальция, фосфат кальция и им подобные. Примерами набухающих агентов, улучшителей смачивания и разбавителей являются крахмалы, связывающих средств - альгиновая кислота и ее соли, силикаты. Примерами лубрикантов являются стеарат магния, лаурилсульфат натрия, тальк, а также полиэтиленгликоль с высоким молекулярным весом. Фармацевтическая композиция для перорального, сублингвального, трансдермального, внутримышечного, внутривенного введения активного начала, одного или в комбинации с другим активным началом, может быть введена животным и людям в стандартной форме введения, в виде смеси с традиционными фармацевтическими носителями. Пригодные стандартные формы введения включают пероральные формы, такие как таблетки, желатиновые капсулы, пилюли, порошки, гранулы, жевательные резинки и пероральные растворы или суспензии, сублингвальные и трансбуккальные формы введения, аэрозоли, имплантаты, местные, трансдермальные, внутривенные, интраназальные формы введения.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.
Исходные 4-галогентетрахиназолин N-оксиды 2,4 были получены известным в литературе способом [Sedenkova K.N., Averina Е.В., Grishin Y.K., Kutateladze A.G., Rybakov V.B., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. J. Org. Chem., 2012, 77 (21), 9893-9899; Sedenkova K.N., Averina E.B., Grishin Y.K., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. Tetrahedron Lett., 2014, 55, 2, 483-485; Sedenkova K.N., Averina E.В., Grishin Y.K., Bacunov А.В., Troyanov S.I., Morozov I.V., Deeva E.В., Merkulova A.V., Kuznetsova T.S., Zefirov N.S. Tetrahedron Lett., 2015, 56 (34), 4927-4930; K.N. Sedenkova, E.B. Averina, Y.K. Grishin, J.V. Kolodyazhnaya, V.B. Rybakov, D.A. Vasilenko, D.V. Steglenko, V.I. Minkin, T. S.Kuznetsova, N.S. Zefirov. Tetrahedron Lett, 2017, 58(30), 2955-2958].
Целевые бис(тетрагидрохиназолины) 1 получены треххстадийным синтезом, включающим две последовательные реакции ароматического нуклеофильного замещения галогена на нуклеофил, сначала в соединении 2 с образованием продукта монозамещения 3, а затем в соединении 3 с образованием продукта дизамещения 5. В двух последовательных реакциях ароматического нуклеофильного замещения галогена в качестве основания использовался гидрид натрия, что позволяет проводить реакции при комнатной температуре, а также избежать примеси третичного амина в реакционной смеси. Завершающей стадией явилось восстановление бис-гетероцикла 5 в конечный продукт 1 под действием трихлорида фосфора (III).
При проведении реакции ароматического нуклеофильного замещения галогена на нуклеофил в соединении 2 с образованием продукта монозамещения 3 компоненты берут в мольном соотношении из расчета на 1 моль соединения 2 не менее 1 моль гидрохинона, а в соединении 3 с образованием продукта дизамещения 5 компоненты берут в мольном соотношении из расчета на 1 моль соединения 3 не менее 1 моль соединения 4. В двух последовательных реакциях ароматического нуклеофильного замещения галогена в качестве основания использовался гидрид натрия, который берут в соотношении не менее 1 моль из расчета на 1 моль соединения 2 или 3.
Восстановление бис-гетероцикла 5 в конечный продукт 1 под действием трихлорида фосфора (III) проводят при использовании не менее 2 моль трихлорида фосфора (III) из расчета на 1 моль соединения 5.
Верхняя граница используемых реагентов во всех случаях не ограничивается, т.к. избыток какого-либо реагента не уменьшает выходов реакций, однако при большом избытке может понадобиться дополнительная очистка продуктов реакций.
Схема синтеза новых соединений 1, методики их получения, а также спектральные данные, физико-химические характеристики представлены ниже.
*Продукт использовался в следующей стадии без выделения
Гетероциклы 3 получали по приведенной ниже методике 1.
2
2
4
Методика 1. В двугорлую колбу в атмосфере аргона поместили 0.5 ммоль гидрида натрия (20 мг 60%-ной суспензии в масле) и 0.65 ммоль гидрохинона (71.5 мг) в 1.5 мл ТГФ при охлаждении, через 10 минут добавили 0.5 ммоль фторида в тетрагидрофуране (ТГФ), перемешивали 24 часа при комнатной температуре. Растворитель отогнали на роторном испарителе, к остатку добавили 10% раствор HCl и экстрагировали CHCl (3 раза × 6 мл), объединенные органические слои промыли 4 мл воды, экстракт сушили над MgSO, растворитель отогнали на роторном испарителе. Продукт 3 очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (элюент - петролейный эфир : этилацетат : метанол = 3:1:1).
Пример 1. 4-[(2-метил-1-оксидо-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин-4-ил)окси]фенол (3а).
f
Выход: 47% (63 мг); коричневое масло; R=0.37 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:1);
1
3
3
3
3
2
2
3
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl+CDOD) δ: 1.75-1.83 м (2Н, СН, су-Нех), 1.84-1.92 м (2Н, СН, су-Нех), 2.54 с (3Н, СН), 2.72 т (2Н, J=5.9 Гц, СН, су-Нех), 2.92 т (2Н, J=6.3 Гц, СН, су-Нех), 6.81-6.86 м (2Н, 2СН, Ar), 6.88-6.93 м (2Н, 2СН, Ar).
Пример 2. 4-[(1-оксидо-2-циклопропил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин-4-ил)окси]фенол (3b).
ƒ
Выход: 48% (72 мг); коричневое масло; R=0.34 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:1);
1
3
3
3
2
2
2
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl+CDOD) δ: 0.68-0.73 м (2Н, СН, су-Pr), 0.91-0.98 м (2Н, СН, су-Pr), 1.70-1.78 м (2Н, СН, су-Нех), 1.80-1.88 м (2Н, СН, су-Нех), 2.65 т (4Н, J=6.1 Гц, 2СН, су-Нех), 2.86-2.94 м (3Н, СН, су-Нех+ СН, су-Pr), 6.73-6.84 м (4Н, 4СН, Ar).
Пример 3. 4-[(2-изопропил-1-оксидо-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин-4-ил)окси]фенол (3е).
ƒ
Выход: 52% (78 мг); коричневое масло; R=0.48 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:1);
1
3
3
3
3
3
2
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.08 д (6Н, J=6.9 Гц, 2СН), 1.76-1.85 м (2Н, СН, су-Нех), 1.86-1.94 м (2Н, СН, су-Нех), 2.75 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН, су-Нех), 2.98 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН, су-Нех), 3.76-3.94 м (1Н, СН, i-Pr), 6.85-6.99 м (4Н, 4СН, Ar).
Гетероциклы 5 получали по приведенной ниже методике 2.
2
2
4
Методика 2. В двугорлую колбу в атмосфере аргона поместили 0.5 ммоль гетероцикла 3 в ТГФ, добавили 0.5 ммоль гидрида натрия (20 мг 60% суспензии в масле), перемешивали 20 минут. К смеси добавили 0.8 ммоль соответствующего 4-фторпиримидин оксида 4 в ТГФ. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре 36 часов. Растворитель отогнали на роторном испарителе, к остатку добавили 10% раствор HCl и экстрагировали CHCl (3 раза × 6 мл), объединенные органические слои промыли 4 мл воды, экстракт сушили над MgSO, растворитель отогнали на роторном испарителе. Продукт 5 очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (элюент - петролейный эфир : этилацетат : метанол = 3:1:1).
Пример 4. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-метил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин)-1,1'-диоксид (5а).
ƒ
Выход: 39% (85 мг); коричневое масло; R=0.13 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:1);
1
3
3
3
3
2
2
3
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl+CDOD) δ: 1.71-1.78 м (4Н, 2СН, су-Нех), 1.80-1.89 м (4Н, 2СН, су-Нех), 2.46 с (6Н, 2СН), 2.70 т (4Н, J=6.0 Гц, 2СН, су-Нех), 2.84 т (4Н, J=6.1 Гц, 2СН, су-Нех), 7.08 с (4Н, 4СН, Ar).
13
3
3
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 17.24 (СН), 18.01 (СН, су-Нех), 18.38 (СН, су-Нех), 19.46 (СН, су-Нех), 22.47 (СН, су-Нех), 114.90 (2С4а), 119.69 (4СН, Ar), 147.05 (2С, Ar), 154.10 (2С4, Ar), 153.07 (2С8а), 154.93 (2С2).
+
24
26
4
4
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 435.2027, найдено: 435.2021.
Пример 5. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-циклопропил-5,6,7,8-тетрагидро-хиназолин)-1,1'-диоксид (5b).
ƒ
Выход: 39% (92 мг); коричневое масло; R=0.08 (ПЭ:ЭА:МеОН);
1
3
3
3
3
2
2
2
2
3
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl+CDOD) δ: 0.73-0.80 м (4Н, 2СН, су-Pr), 0.99-1.05 м (4Н, 2СН, су-Pr), 1.74-1.83 м (4Н, 2СН, су-Нех), 1.85-1.94 м (4Н, 2СН, су-Нех), 2.46 с (6Н, 2СН), 2.72 т (4Н, J=6.0 Гц, 2СН, су-Нех), 2.95 т (4Н, J=6.2 Гц, 2СН, су-Нех), 3.00 м (2Н, СН, су-Pr), 7.08 с (4Н, 4СН, Ar).
13
3
3
2
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl+CDOD) δ: 10.23 (2СН, су-Pr), 10.58 (4СН, су-Pr), 20.49 (2СН, су-Нех), 20.93 (2СН, су-Нех), 21.86 (2СН, су-Нех), 25.04 (2СН, су-Нех), 115.78 (2С4а), 122.42 (4СН, Ar), 149.35 (2С, Ar), 157.17 (2С8а), 157.70 (2С4), 158.78 (2С2)
+
28
30
4
4
28
30
4
4
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 487.2340, найдено: 487.2336; вычислено для CHNO, [M+Na]: 509.2159, найдено: 509.2161.
Пример 6. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-трет-бутил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин)-1,1'-диоксид (5 с).
ƒ
Выход: 46% (119 мг); коричневое масло; R=0.38 (ПЭ:ЭА:МеОН);
1
3
3
3
3
2
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.37 с (18Н, 6СН) 1.76-1.84 м (4Н, 2СН, су-Нех), 1.86-1.94 м (4Н, 2СН, су-Нех), 2.77 т (4Н, J=6.1 Гц, 2СН, су-Нех), 2.94 т (4Н, J=6.4 Гц, 2СН, су-Нех), 7.17 с (4Н, 4СН, Ar).
13
3
3
2
2
2
2
3
С (100 MHz, CDCl+CDOD) δ: 20.36 (СН, су-Нех), 21.07 (СН, су-Нех), 21.97 (СН, су-Нех), 24.93 (СН, су-Нех), 26.41 (6СН), 38.68 (2С, t-Bu), 115.50 (2С4а), 122.39 (4СН, Ar), 149.47 (2С, Ar), 158.86, 159.27 (2С4), 161.42 (2С2)
+
30
38
4
4
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 519.2962, найдено: 519.2962; [M+Na]: 541.2785, найдено: 541.2781.
Гетероциклы 1 получали по приведенной ниже методике 3.
3
2
2
2
2
3
4
Методика 3. В круглодонную колбу, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником в атмосфере Ar поместили 0.05 ммоль биспиримидин N-оксида 5 и 0.2 ммоль PCl (27.5 мг, 0.02 мл) в 3 мл сухого CHCl. Реакционную смесь кипятили 2 часа, затем охладили до комнатной температуры, добавили 3 мл холодной воды, отделили органический слой. Водный слой экстрагировали CHCl (3 раза × 6 мл), объединенные органические слои промыли насыщенным раствором NaHCO (3 мл), экстракт сушили над MgSO, растворитель отогнали на роторном испарителе. Продукт 1 дополнительно сушили при 1 мм рт.ст. в течение 1 часа.
Пример 7. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-метил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин) (1а).
Выход: 71% (14 мг), бесцветный порошок;
1
3
3
3
2
3
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.80-1.91 м (8Н, 4СН, су-Нех), 2.47 с (6Н, 2СН), 2.72 т (4Н, J=6.0 Гц, 2СН, су-Нех), 2.83 т (4Н, J=6.1 Гц, 2СН, су-Нех), 7.15 с (4Н, 4СН, Ar).\
13
3
3
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 21.64 (СН), 21.90 (СН, су-Нех), 22.12 (СН, су-Нех), 25.23 (СН, су-Нех), 29.67 (СН, су-Нех), 31.50, 114.17 (2С4а), 122.33 (4СН, Ar), 149.62 (2С, Ar), 163.98 (2С4, Ar), 166.19 (2С8а), 166.95 (2С2).
+
24
26
4
2
24
26
4
2
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 403.2129, найдено: 403.2124; вычислено для CHNO, [M+Na]: 425.1948, найдено: 425.1943.
Пример 8. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-циклопропил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин) (1b).
Выход: 83% (18 мг); бесцветные кристаллы;
1
3
3
3
2
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 0.80-0.90 м (8Н, 4СН, су-Pr), 1.82-1.95 м (8Н, 4СН, су-Нех), 1.96-2.04 м (2Н, 2СН, су-Pr), 2.73 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН, су-Нех), 2.81 т (4Н, J=5.8 Гц, 2СН, су-Нех), 7.10 с (4Н, 4СН, Ar).
13
3
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 9.91, 17.51 (СН, су-Pr), 21.72 (2СН, су-Нех), 22.13 (2СН, су-Нех), 22.36 (2СН, су-Нех), 29.70 (2СН, су-Нех), 31.89 (2СН, су-Pr), 113.37 (2С4а), 122.34 (4СН, Ar), 149.54 (2С, Ar), 166.14 (2С8а), 167.12 (2С4), 168.05 (2С2).
+
28
30
4
2
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 455.2442, найдено: 455.2433
Пример 9. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-трет-бутил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин) (1 с).
Выход: 65% (14 мг); коричневое масло;
1
3
3
3
3
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.21 с (18Н, 6СН) 1.82-1.92 м (8Н, 4СН, су-Нех), 2.74 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН, су-Нех), 2.82 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН, су-Нех), 7.15 с (4Н, 4СН, Ar).
13
3
2
2
2
3
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 21.76 (СН, су-Нех), 22.13 (СН, су-Нех), 22.45 (СН, су-Нех), 29.39 (6СН), 32.14 (СН, су-Нех), 38.82 (2С, t-Bu), 113.20 (2С4а), 122.27 (4СН, Ar), 149.62 (2С, Ar), 166.08 (2С4), 166.65, 173.21 (2С2)
+
30
38
4
2
30
38
4
2
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 487.3068, найдено: 487.3066; для CHNO, [M+Na]: 509.2887, найдено: 509.2886.
Пример 10. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-этил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин) (1d).
ƒ
Выход: 47% (9 мг); белые кристаллы; R=0.26 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:0.1);
1
3
3
3
3
2
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.18 т (6Н, J=3.8 Гц, 2СН), 1.80-1.95 м (8Н, 4СН), 2.67-2.76 м (8Н, 2СН-су-Нех + 2CH-Et), 2.82 т (4Н, J=5.7 Гц, 2СН), 7.17 с (4Н, s, Ar).
13
3
3
2
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 12.6 (2СН, Et), 21.7 (2СН, Et), 22.0 (2СН, су-Нех), 22.3 (2СН, су-Нех), 31.8 (2СН, су-Нех), 32.0 (2СН, су-Нех), 113.9 (2С4а), 122.2 (4СН, Ar), 149.6 (2С, Ar), 166.42 (2С4), 167.0 (2С8а), 168.3 (2С2).
+
26
30
4
2
28
34
4
2
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 431.2442, найдено: 431.2442; вычислено для CHNO, [M+Na]: 453.2261, найдено: 453.2250.
Пример 11. 4,4'-[1,4-фениленбис(окси)]бис(2-изопропил-5,6,7,8-тетрагидрохиназолин) (1е).
ƒ
Выход: 47% (11 мг); белые кристаллы; R=0.44 (ПЭ:ЭА:МеОН 3:1:0.1);
1
3
3
3
3
3
3
3
2
2
2
Н ЯМР (400 MHz, CDCl) δ: 1.15 д (12Н, J=6.9 Гц, 2СН), 1.84-1.93 м (8Н, 4СН), 2.75 т (4Н, J=5.8 Гц, 4СН), 2.82 т (4Н, J=5.8 Гц, 2СН), 2.84 квинт (2Н, J=13.7 Гц, J=6.8 Гц, СН, i-Pr), 7.17 с (4Н, Ar).
13
3
2
2
2
2
2
С (100 MHz, CDCl) δ: 21.6 (4СН, i-Pr), 22.0 (2СН, су-Нех), 22.4 (2СН, су-Нех), 32.0 (2СН, су-Нех), 32.0 (2СН, су-Нех), 37.0 (2СН, i-Pr), 113.6 (2С4а), 122.2 (4СН, Ar), 149.6 (2С, Ar), 166.3 (2С4), 167.0 (2С8а), 171.5 (2С2).
+
28
34
4
2
28
34
4
2
HRMS (ESI, m/z): вычислено для CHNO, [М+Н]: 459.2755, найдено: 459.2746; вычислено для CHNO, [M+Na]: 481.2574, найдено: 481.2567.
Метод оценки модулирующих АМРА-рецепторы свойств соединений, позволяющих им влиять на глутаматергическую медиаторную систему ЦНС.
2
4
2
2
2
4
2
Эксперименты по оценке действия заявляемых соединений (веществ) на АМРА рецепторы были проведены методом patch-clamp на свежеизолированных нейронах Пуркинье, выделенных из мозжечков крыс (12-15 дневных). Для выделения использовали модифицированный метод. Срезы мозжечка толщиной 400-600 мкм помещались в термостатируемую камеру объемом 10 мл. Раствор для выделения имел следующий состав (в мМ): NaCl 150.0, KCl 5.0, CaCl 2.0, MgSO×7HO 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.42. Срезы инкубировались в этом растворе в течение 60 минут, после чего этот раствор заменяли аналогичным раствором, содержащим проназу (2 мг/мл) и коллагеназу (1 мг/мл), и инкубировали в течение 70 минут. После отмывки первоначальным раствором в течение 20 минут срезы помещались в чашку Петри и разъединялись механическим способом при помощи пастеровской пипетки. Растворы непрерывно продувались 100% Oпри t° 34°С. Нейроны Пуркинье помещались в рабочую камеру объемом 0.6 мл. Рабочий раствор имел состав (в мМ): NaCl 150.0, KCl 5.0, CaCl 2.6, MgSO×7HO 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.36.
2
2
Трансмембранные токи вызывались активацией АМРА рецепторов аппликацией растворов агониста этих рецепторов - каиновой кислоты (КК) методом быстрой суперфузии. Каиновая кислота является агонистом АМРА рецепторов и используется для изучения свойств АМРА рецепторов, поскольку сама АМРА вызывает слишком сильную десенситизацию рецепторов и в таких экспериментах не используется. Регистрация токов была осуществлена при помощи боросиликатных микроэлектродов (сопротивление 1.5-2.5 мОм) заполненных следующим составом (в мМ): KCl 100.0, EGTA 11.0, CaCl 1.0, MgCl 1.0, HEPES 10.0, ATP 5.0, рН 7.2.
Для регистрации использовали прибор ЕРС-9 (HEKA, Germany). Запись токов осуществлялась на жесткий диск ПК Pentium-4 при помощи программы Pulse, также закупленной в фирме НЕКА. Обработка результатов осуществлялась при помощи программы Pulsefit (HEKA).
Аппликация КК вызывает в нейронах Пуркинье трансмембранные входящие токи. Добавление в перфузируемый раствор соединений формулы 1 вызывает изменение амплитуды токов. Это изменение зависит от соединения, от его концентрации, от времени, прошедшего после начала аппликации вещества.
Пример 9. Соединение 1а в дозе 0.00001 мкМ вызывает увеличение каинат-вызванных токов на 5-13%, в дозе 0.0001 мкМ - на 35-45%, в дозе 0.001 мкМ - на 70-80%), в дозе 0.01 мкМ - на 15-20%, а в дозе 0.1 мкМ - блокаду на 15-20%. Отмывка в течение 4-6 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.
Пример 10. Соединение 1b в дозе 0.001 мкМ вызывает блокаду каинат-вызванных токов на 2-9%, в дозе 1 мкМ - блокаду на 1-10%. Отмывка в течение 3-5 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.
Пример 11. Соединение 1с в дозе 0.001 мкМ вызывает увеличение каинат-вызванных токов на 15-20%, в дозе 0.01 мкМ - увеличение на 22-27%, в дозе 0.1 мкМ - на 30-35%, а в дозе 1 мкМ - увеличение на 40-50%. Отмывка в течение 3-5 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.
Полученные результаты представлены в таблице 2.
Как видно из представленной таблицы, соединения общей формулы 1 обладают свойствами модулировать токи, вызываемые активацией АМРА рецепторов.
Как это обычно принято в медицине, соединения формулы 1 согласно настоящему изобретению рекомендуется применять в виде композиций, составляющих соответственно следующий аспект изобретения.
Фармацевтическая композиция согласно изобретению приготавливается с помощью общепринятых в данной области техники приемов и включает фармакологически эффективное количество активного агента, представляющего соединение формулы 1 или его фармацевтически приемлемую соль (называемые далее "активное соединение"), составляющее обычно от 1 до 30 вес. %, в сочетании с одной или более фармацевтически приемлемыми вспомогательными добавками, такими как разбавители, связующие, разрыхляющие агенты, адсорбенты, ароматизирующие вещества, вкусовые агенты. В соответствии с известными методами фармацевтические композиции могут быть представлены различными жидкими или твердыми формами.
Носители, используемые в фармацевтических композициях по настоящему изобретению, представляют собой носители, которые применяются в сфере фармацевтики для получения распространенных форм, в том числе: в пероральных формах используются связующие вещества, смазывающие агенты, дезинтеграторы, растворители, разбавители, стабилизаторы, суспендирующие агенты, бесцветные агенты, корригенты вкуса; в формах для инъекций используются антисептические агенты, солюбилизаторы, стабилизаторы.
Композиции, как правило, получают с помощью стандартных процедур, предусматривающих смешение активного соединения с жидким или тонко измельченным твердым носителем.
Композиции согласно изобретению в форме таблеток содержат от 1 до 30% активного соединения и наполнитель(и) или носитель(и). В качестве таковых для таблеток применяются: а) разбавители: свекловичный сахар, лактоза, глюкоза, натрия хлорид, сорбит, маннит, гликоль, фосфат кальция двузамещенный; б) связующие вещества: алюмосиликат магния, крахмальная паста, желатин, трагакант, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и поливинилпирролидон; в) разрыхлители: декстроза, агар, альгиновая кислота или ее соли, крахмал, твин.
Пример 12.
100 мг таблетки, содержащие по 1 мг соединения 1а
Соединение 1a
1 мг
Лактоза
54.0 мг
Альгиновая кислота
20.0 мг
Лимонная кислота
5.0 мг
Трагакант
20.0 мг
Таблетка может быть сформирована посредством прессовки или формовки активного ингредиента с одним или более дополнительными ингредиентами.
Получение прессованных таблеток осуществляется на специальной установке. Активный ингредиент в свободной форме, такой, как порошок или гранулы, в количестве 10 г (количество вещества, необходимое для получения 10000 таблеток) перемешивается со связующим веществом - трагакантом (200 г), смешивается с разбавителем - лактозой (540 г), в смесь добавляется разрыхляющее вещество - альгиновая кислота (200 г) и вкусовая добавка и консервант - лимонная кислота (50 г).
Для желатиновых капсул используются дополнительно красители и стабилизаторы. В качестве красителей используются: тартразин, индиго; в качестве стабилизаторов могут быть представлены: натрия метабисульфит, натрия бензоат. Предлагаемые желатиновые капсулы содержат от 0.5 до 20% активного ингредиента.
Пример 13.
500 мг капсулы, содержащие по 2.5 мг соединения 1а
Соединение 1а
2.5 мг
Глицерин
100.0 мг
Сахарный сироп
337.5 мг
Мятное масло
40.0 мг
Натрия бензоат
10.0 мг
Аскорбиновая кислота
5.0 мг
Тартразин
5.0 мг
25 г активного вещества (соединения 1а) (количество, необходимое для приготовления 10000 капсул) тонко измельчают и смешивают в смесителе с глицерином (1000 г) и сахарным сиропом (3375 г). После перемешивания в смесь добавляют мятное масло (400 г), бензоат натрия (100 г), аскорбиновую кислоту (50 г) и тартразин (50 г). Желатиновые капсулы приготовляют капельным методом. Этот метод позволяет осуществлять одновременное капельное дозирование раствора лекарственного вещества и нагретой желатиновой массы (900 г желатина) в охлажденное вазелиновое масло. В результате образуются бесшовные шарообразные желатиновые капсулы, заполненные лекарственной смесью, полностью готовые к употреблению, содержащие 2.5 мг активного вещества.
Инъекционные формы композиции предпочтительно представляют собой изотонические растворы или суспензии. Вышеуказанные формы могут стерилизоваться и содержать добавки, такие как консерванты: натрия метабисульфит, бензойная кислота, натрия бензоат, смесь метилпарабена и пропилпарабена; стабилизаторы: абрикосовая и аравийская камедь, декстрин, крахмальный клейстер, метилцеллюлоза, твин; соли, регулирующие осмотическое давление (хлорид натрия), или буферы. Кроме того, они могут содержать другие терапевтически полезные вещества.
Пример 14.
2 мл ампулы, содержащие по 2 мг соединения 1а
Соединение 1а
2.0 мг
Натрия хлорид 0.9% раствор
1.6 мл
Бензойная кислота
10.0 мг
Метилцеллюлоза
10.0 мг
Мятное масло
0.4 мл
Для приготовления инъекционных форм активное соединение 1а (2 г; количество, необходимое для изготовления 1000 ампул) тонко измельчают и смешивают в смесителе с мятным маслом (400 мл), затем добавляют метилцеллюлозу (10 г), смешивают с 0,9% раствором хлорида натрия (1600 мл) и добавляют бензойную кислоту (10 г). Полученный раствор фасуют в ампулы по 2 мл и стерилизуют паром в течение 30 мин.
Следующий аспект изобретения составляет способ воздействия на АМРА рецепторы введением эффективного количества соединения общей формулы 1.
Назначаемая для приема доза активного компонента (соединения формулы 1 или его фармацевтически приемлемых солей) варьирует в зависимости от многих факторов, таких как возраст, пол, вес пациента, симптомы и тяжесть заболевания, конкретно назначаемое соединение, способ приема, форма препарата, в виде которой назначается активное соединение.
Обычно, общая назначаемая доза составляет от 1 до 20 мг в день. Общая доза может быть разделена на несколько доз, например, для приема от 1 до 4 раз в день. При оральном назначении интервал общих доз активного вещества составляет от 1 до 20 мг в день, предпочтительно, от 1 до 10 мг. При парентеральном приеме интервал назначаемых доз составляет от 5 до 20 мг в день, предпочтительно, от 5 до 10 мг, а при внутривенных инъекциях - от 0.5 до 5.0 мг в день, предпочтительно, от 0.5 до 2.5 мг. Точная доза может быть выбрана лечащим врачом.