2,5-Диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамид, способ его получения и антигипоксическое средство на его основе
2,5-DIOXO-N,N'-DIPHENYLPYRROLIDINE-1-CARBOXYMIDAMIDE, METHOD FOR PRODUCTION THEREOF, AND ANTIHYPOXIC AGENT BASED THEREON

Изобретение относится к области органической и медицинской химии, а именно к 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамиду формулы I. Изобретение также относится к способу его получения, который осуществляют путем взаимодействия дифенилгуанидина с ангидридом янтарной кислоты. Технический результат - получение нового химического соединения, которое может быть использовано в медицине в качестве потенциального антигипоксического средства.
Описан метод получения циклических диамидов гуанидина (IV), осуществляемый в среде диметилформамида с добавлением карбоната калия при 30°С в течение 24 часов [Taeyang An, Byeongwoo Kang, Sunyoung Kang, Jinyoung Рас, Jihea Youk, Dian Lin, Yan Lee / Guanidine cyclic diimides and their polymers // Chem. Commun, 2019; DOI: 10.1039/c9cc04522h]:
Описан метод синтеза N-фенэтилсукцинимидов (VI), осуществляемый в среде этилацетата при температуре 20°С [J. Selvakumar, R. Rao, V. Srinivasapriyan, S. Marutheeswaran, С. Ramanathan / Synthesis of Condensed Tetrahydroisoquinolme Class of Alkaloids by Employing TfOH-Mediated Imide Carbonyl Activation // European Journal of Organic Chemistry, 2015, vol. 2015, # 10, p. 2175-2188; DOI: 10.1002/ejoc.201403617]:
Описан метод синтеза (Z)-1-(фенил(арилимино)метил)пирролидин-2,5-дионов (VIII), осуществляемый в среде хлороформа при температуре 20°С [Y.A. Trukhanova, D.A. Kolesnik, I.P. Yakovlev, D.V. Spiridonova, V.N. Yuskovets, E.V. Kuvaeva, G.V. Ksenofontova, T.L. Semakova / An efficient synthesis and characterization of novel (Z)-1-phenyl(arylamino)methylpyrrolidine-2,5-dione derivatives as potential analgesic agents // Chemical Data Collections, 2021, vol. 35, 100770; DOI: 10.1016/j.cdc.2021.100770]:
Из патентной и научно-технической литературы не выявлены ни структура нового, заявляемого авторами соединения, ни способ его получения, ни его биологическая активность.
Задачей предлагаемой группы изобретений является создание нового неописанного в литературе соединения - 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I), что позволит расширить ассортимент потенциальных антигипоксических средств.
Техническими результатами, на решение которых направлена группа изобретений, являются получение нового гетероциклического соединения формулы I, разработка способа его получения, создание антигипоксического средства.
Синтез соединения формулы I осуществляется путем взаимодействия дифенилгуанидина с янтарным ангидридом по схеме:
Способ получения 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I) изучен и проведен в лабораторных условиях на стандартном товарном сырье.
Предлагаемая группа изобретений проиллюстрирована Фиг. и примерами практического осуществления.
На Фиг. представлен общий вид молекулы 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I).
Пример 1. Получение 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I).
В плоскодонную колбу объемом 250 мл помещают 0,5 г (2,4 ммоль) дифенилгуанидина, 50 мл хлористого метилена и добавляют 0,28 г (2,8 ммоль) ангидрида янтарной кислоты. Реакционную смесь перемешивают в течение 5 часов, затем растворитель упаривают досуха на роторно-пленочном испарителе. Полученный осадок перекристаллизовывают из этилового спирта. Продукт светло-бежевого цвета, выход составляет 0,57 г, 82,0% от теоретического из расчета на дифенилгуанидин.
f
17
15
3
2
Температура плавления 198-200°С. Хроматографическая однородность целевого продукта подтверждалась хроматографированием раствора его в этаноле с использованием в качестве элюента смесь этилацетат-гексан (3:4). R = 0,68. Состав синтезированного соединения подтвержден элементным анализом. Брутто-Формула: CHNO.
Найдено %: С - 69.54; H - 5.13; N - 14.30.
Вычислено %: С - 69.61; H - 5.15; N - 14.33.
1
13
Строение синтезированного вещества было доказано физико-химическими методами идентификации органических соединений: ЯМР H, С и масс-спектрометрией.
1
6
В спектре ЯМР H полученного соединения в ДМСО-d 400 МГц присутствуют сигналы протонов бензольных колец от 1,2-дифенилгуанидина (δ 7.72 (d, 2Н, J=8.0 Гц); 7.36 (t, 2Н, J=7.8 Гц); 7.24 (t, 2Н, J=7.9 Гц); 7.04 (m, 2Н, J=7.4 Гц); 6.73 (d, 2Н, J=7.7 Гц), протон группы -NH- 9.55 (s, 1H) а также сигналы протонов метиленовых групп от янтарного ангидрида 2.73 (dd, J=4.6, 8.0 Гц, 2Н), 2.54 (dd, J=4.6, 8.0 Гц, 2Н) (таблица 1).
13
Спектр ЯМР С этого соединения характеризуется сигналами ядер углерода бензольных колец (139.98, 136.22, 129.24, 123.56, 123.22, 121.22, 118.79 м.д.), карбонильных атомов углерода сукцинимидного цикла (175.52 м.д.) и атомом углерода имино группы (147.76 м.д.) (таблица 2).
+
17
15
3
2
Масс-спектрометрия MS-ESI: m/z [М+Н] вычислено для CHNO: 294.12; найдено: 294.32.
Пример 2. Изучение токсичности 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I)
Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с Решение Совета Евразийской экономической комиссии от 3 ноября 2016 г. N 81 «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики Евразийского экономического союза в сфере обращения лекарственных средств» и Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики».
Все опытные и контрольные животные были взяты из одного привоза и прошли карантин в течение 14 суток. Лабораторных животных содержали в стандартных условиях центра экспериментальной фармакологии. Все проводимые манипуляции с лабораторными животными были рассмотрены и одобрены на заседании биоэтической комиссии ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России.
50
50
Определение острой токсичности проводили на белых аутбредных мышах самцах массой 20±2 г. Соединение I вводили однократно, внутрибрюшинно в интервале доз от 700 до 1100 мг/кг в виде суспензий в смеси диметилсульфоксид (ДМСО) : вода для инъекций (1:5) с использованием в качестве стабилизатора образующейся суспензии гидроксиэтилированного сорбитана - твин-80. Выживаемость животных определяли, наблюдая за ними через 24 и 48 ч от момента инъекции. Наблюдение за животными осуществляли в течение 72 ч. Регистрировали развитие основных симптомов и время гибели животных. Экспериментальная среднелетальная доза (LD) рассчитана с использованием инсталлированного программного обеспечения «STATISTICA 7.0», которое использует для расчета LD метод наименьших квадратов. Токсичность соединения I составила 800 мг/кг. Согласно классификации Сидорова К.К., соединение I относится к классу 4 «мало токсично».
Пример 3. Изучение антигипоксической активности 2,5-диоксо-N,N'-дифенилпирролидин-1-карбоксимидамида (I)
Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с Приказом Минздрава РФ от 01.04.16 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики». Все опытные и контрольные животные были взяты из одного привоза и прошли карантин в течение 14 суток. Лабораторных животных содержали в стандартных условиях центра экспериментальной фармакологии. Все проводимые манипуляции с лабораторными животными были рассмотрены и одобрены на заседании биоэтической комиссии ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России.
Для изучения антигипоксического действия использовали модель острой гемической гипоксии. Для моделирования острой гемической гипоксии использовали белых аутбредных мышей-самцов массой 18-22 грамм, из которых были сформированы 3 группы по 10 особей в каждой. Гипоксию у животных вызывали при помощи внутрибрюшинного введения раствора 10% нитрита натрия в дозе 300 мг/кг.
Соединение I растворяли в воде для инъекций с добавлением ДМСО и вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг. В качестве препарата сравнения был выбран мексидол в дозе 100 мг/кг. Животные контрольной группы получали воду очищенную в эквивалентном объеме. Все вещества вводили за 30 мин до моделирования патологии. Регистрировали время жизни животных. Антигипоксическую активность исследуемого соединения оценивали по абсолютному и относительному показателям антигипоксической активности.
м
Антигипоксическую активность выражали в этилметилгидроксипиридина сукцинатных (мексидоловых) единицах (АА) по формуле (1):
где:
м
АА - антигипоксическая активность в мексидоловых единицах,
Х - показатель переносимости гипоксической пробы,
пр
Х (группа приема препарата) - при приеме исследуемого препарата,
пл
Х (группа плацебо) - при приеме плацебо,
м
Х - при приеме «эталонного» препарата в стандартной дозе.
Относительную величину показателя антигипоксической активности после воздействия по отношению к исходному уровню вычисляли по формуле (2):
где:
Х - относительная величина показателя после воздействия по отношению к исходному уровню.
Исследование показало, что соединение I обладает выраженной антигипоксической активностью на модели гемической гипоксии. Исследуемое соединение находится на одном уровне с препаратом сравнения. Результаты оценки антигипоксической активности представлены в табл. 3.