3-Арил-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин 5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраоны, обладающие противовоспалительной активностью, и способ их получения
3-ARYL-6H-SPIRO[BENZO[b]FURO[3',4':2,3]PYRROLO[1,2-d][1,4]OXAZINE 5,3'-INDOLINE]-1,2,2',6-TETRAONES WITH ANTI-INFLAMMATORY ACTIVITY, AND THE METHOD FOR THEIR PREPARATION

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения новых биологически активных веществ класса замещенных спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраонов общей формулой:
1
3
2
1
2
1
2
где R=CH, R=H (Ia); R=H, R=Br (Ib); R=Cl, R=Br (Ic),
обладающих противовоспалительной активностью. Указанное свойство предполагает возможность использования данного ряда соединений в медицине в качестве лекарственных средств (табл. 1, 2).
1
1
1
1
1
1
Известен способ получения структурных аналогов заявляемых соединений: метил (1R,3S,4aR,4aS,10aS,11aR)-1,3,11а-тригидрокси-4,4,9-триметил-2,10-диоксо-1,2,3,4а,5,9,10,11а-октагидро-4H,4aH-пирролизино[7',1',2':2,3,4]бензофуро[7а,7,6-cd]индол-4а-карбоксилата [М.С. Nakhla, J.L. Wood, JACS, 2017, 139, p. 18504-18507], синтезируемого по следующей схеме:
К недостаткам данного способа относится невозможность получения 3-арил-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраонов, а также использование бис(трифтороацетокси)иодбензола в качестве дополнительного окислителя.
Задачей создания изобретения является синтез новых замещенных спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраонов, обладающих противовоспалительной активностью, т.е. расширение арсенала средств воздействия на живой организм.
Поставленная задача решается путем синтеза заявляемых соединений по следующей схеме:
1
3
2
1
2
1
2
где R=CH, R=H (Ia); R=H, R=Br (Ib); R=Cl, R=Br (Ic).
Исходные 3-ароил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d]оксазин-1,2,4-трионы подвергают взаимодействию с 3-диазоиндолин-2-оном или 5-бром-диазоиндолин-2-оном в среде ацетонитрила с последующим выделением целевых продуктов. Процесс ведут при комнатной температуре в случае соединения Ia, при нагревании до 83°С в случае соединений Ib, с.
Из патентной и технической литературы не были выявлены способы получения 3-арил-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраонов, имеющие сходные признаки с заявленным способом, а именно не использовались исходные продукты, растворитель, в котором проходит реакция, на основании чего можно сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 3-(п-толил)-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраон (Ia).
0,333 Г (1.0 ммоль) 3-(4-метилбензоил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d]оксазин-1,2,4-триона и 0,159 г (1.0 ммоль) 3-диазоиндолин-2-она растворяли в 3 мл безводного ацетонитрила, перемешивали при комнатной температуре в течение 4 часов (до исчезновения темно-фиолетовой окраски исходного соединения), охлаждали, отфильтровывали образовавшийся осадок соединения Ia.
Выход 73%, т.пл. 247-248°С (из ацетонитрила).
-1
1
4
2
индол
индол
ИК спектр (вазелиновое масло, см): 3189 (N-НСО), 1771 (С=O), 1745 (С=O), 1715 (NHC=О, С=O).
1
6
6
индол
Спектр ЯМР Н (400 МГц, ДМСО-d) δ, м.д.: 2.48 с (3Н, Me), 6.65 - 6.67 д. (1H, Н), 6.92-8.17 гр.с. (12Н), 10.84 с (1Н, NH).
27
16
2
6
Найдено, %: С, 69.85; Н, 3.50; N, 6.01. CHNO.
Вычислено, %: С, 69.83; Н, 3.47; N, 6.03.
Пример 2. 5'-бром-3-фенил-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраон (Ib).
0,319 Г (1.0 ммоль) 3-бензоил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d]оксазин-1,2,4-триона и 0,226 г (1.0 ммоль) 5-бром-3-диазоиндолин-2-она растворяли в 3 мл безводного ацетонитрила, перемешивали при нагревании до 83°С в течение 4 часов (до исчезновения темно-фиолетовой окраски исходного соединения), охлаждали, отфильтровывали образовавшийся осадок соединения Ib.
Выход 54%, т.пл. 238-240°С (из ацетонитрила).
-1
1
4
2
индол
индол
ИК спектр (вазелиновое масло, см): 3486 (N-НСО), 1781 (С=O), 1742 (С=O, NHC=О, С=O).
1
6
Спектр ЯМР Н (400 МГц, ДМСО-d) δ, м.д.:
6
индол
6.58 - 6.60 д. (1Н, Н), 6.97 - 8.24 гр.с. (11Н), 10.99 с (1Н, NH).
26
13
2
6
Найдено, %: С, 58.99; Н, 2.47; N, 5.28. CHBrNO.
Вычислено, %: С, 59.00; Н, 2.48; N, 5.29.
Пример 3. 5'-бром-3-(4-хлорфенил)-6H-спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраон (Ic).
0,353 Г (1.0 ммоль) 3-(4-хлорбензоил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d]оксазин-1,2,4-триона и 0,226 г (1.0 ммоль) 5-бром-3-диазоиндолин-2-она растворяли в 3 мл безводного ацетонитрила, перемешивали при нагревании до 83°С в течение 4 часов (до исчезновения темно-фиолетовой окраски исходного соединения), охлаждали, отфильтровывали образовавшийся осадок соединения Ia.
Выход 57%, т.пл. 240-242°С (из ацетонитрила).
-1
1
4
2
индол
индол
ИК спектр (вазелиновое масло, см): 3356 (N-НСО), 1781 (С=O), 1747 (С=O), 1729 (NHC-О), 1711 (С=O).
1
6
Спектр ЯМР Н (400 МГц, ДМСО-d) δ, м.д.:
6
индол
6.56 - 6.58 д. (1H, Н), 6.96 - 8.23 гр.с. (10Н), 10.99 с (1H, NH).
26
12
2
6
Найдено, %: С, 55.37; Н, 2.17; N, 4.98. CHBrClNO.
Вычислено, %: С, 55.40; Н, 2.15; N, 4.97.
Характеристики биологической активности синтезированных соединений приведены в табл. 1, 2.
Соединения Ia-с представляют собой желтые кристаллические вещества с высокими температурами плавления, легкорастворимые в ДМФА и ДМСО, труднорастворимые в хлороформе, этилацетате, дихлорэтане, нерастворимые в алканах и воде.
Пример 4. Фармакологическое исследование замещенных спиро[бензо[b]фуро[3',4':2,3]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-5,3'-индолин]-1,2,2',6-тетраонов на наличие противовоспалительной активности.
В эксперименте использовались белые лабораторные аутбредные крысы стока линии Wistar. Подготовка животных включала отбор по полу, возрасту и состоянию здоровья. В рамках выделенной субпопуляции был выполнен рандомизированный отбор с использованием генератора случайных чисел в экспериментальные группы по 6 животных (3 экспериментальные группы, 1 контрольная, 1 группа препарата сравнения) [1]. Животные в группах маркировались методом нанесения сквозных индивидуальных меток. Проверка качества рандомизации выполнялась до эксперимента на основе тестирования значимости сдвигов масс и гомогенности дисперсий.
Исследуемое вещество растворяли в 2% крахмальном растворе до образования однородной суспензии, вводили животным внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг (внутрилабораторный стандарт скрининговой дозы) за 40 минут до введения 1% раствора каррагенина. В качестве препарата сравнения использовали таблетки диклофенака 0,05 г, покрытые кишечнорастворимой оболочкой производства ООО «Озон» г. Жигулевск. В качестве эквистрессового воздействия животным в контрольной группе вводился 2% крахмальный раствор в количестве равном медианному значению от общего введения.
Индуктором отека являлся 1% раствор гамма-каррагенана (поставщик - Sigma Aldrich).
Модель экссудативного воспаления - каррагенинового отека лапы, моделировалась согласно руководящим документам в данной области доклинических исследований [2, 3]. Замер лапы выполнялся онкометрическим методом двумя способами: гидро- и фотометрия.
Гидрометрия. Установка представляет собой штатив для титрования, на котором закреплена микробюретка объемом 5 мл. Носик микробюретки находится непосредственно над сосудом (d=14.5 мм) с водой дистиллированной, из которого вода будет выливаться в объеме, вытесненном при погружении лапы животного.
Фотометрия. Установка представляет собой цифровой безводный плетизмометр. В плетизмометре применяется оптическая трехмерная измерительная система, которая вычисляет объем лапы на основании изображений с нескольких цифровых камер [9, 10].
Для обработки данных экспериментов использовались непараметрические статистические методы во всех случаях, когда не выполнялись требования параметричности данных [4]. Основными методами обработки данных являлись различные реализации одномерного и многомерного дисперсионного анализа, в том числе устойчивые к выбросам [5]. В данном случае использовался непараметрический метод Вилкоксона [6], поправки на множественные сравнения не выполнялись. Исключение выбросов выполнялось по правилу «1.5 IQR» [7, 8].
В результате эксперимента, приведенного в примере 4 сделан вывод, что исследуемые соединения Ia, Ib, Ic обладают достоверным противовоспалительным действием, сравнимым с действием диклофенака натрия (табл. 1, 2).
Список литературы.
1. Anglemyer A., Horvath Н.Т., Bero L. Healthcare outcomes assessed with observational study designs compared with those assessed in randomized trials // Cochrane Database of Systematic Reviews. - 2014. - №. 4.
2. Миронов A.H. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.
3. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под редакцией члена-корреспондента РАМН, профессора Р.У. Хабриева - 2 изд., перераб. и доп. - М.: ОАО «Издательство Медицина», 2005 - 832 с: ил. ISBN 5-225-04219-8.
4. Hollander М., Wolfe D.A., Chicken Е. Nonparametric statistical methods. - John Wiley & Sons, 2013. - T. 751.
5. Anderson M.J. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance // Austral ecology. - 2001. - T. 26. - №. 1. - C. 32-46.
6. Гланц С. и др. Медико-биологическая статистика // М.: практика. - 1999. - Т. 459. - С. 1.
7. Tukey, J.W. Exploratory data analysis. 1977. Massachusetts: Addison-Wesley.
8. ГОСТ: Статистические методы. Статистическое представление данных. Часть 4. Выделение и обработка выбросов. ГОСТ Р ИСО 16269-4-2017.
9. Цифровой безводный плетизмометр // http://www.openscience.ru URL: http://www.openscience.ru/index.php?page=physio&item=001
10. Бауэр Д.В., Коваленко И.И., Апушкин Д.Ю., Андреев А.И. Разработка оптического метода для онкометрической оценки объема отека при выполнении теста на противовоспалительную активность. Современные аспекты химии: материалы VI молодежной школы-конференции / отв. за вып. Д.И. Антонов; Перм. гос. нац. исслед. ун-т.-Пермь, 2019, 135 с.