ПРОИЗВОДНЫЕ 4,4,7-ТРИМЕТИЛ-2-ФЕНИЛ-4a,5,8,8a-ТЕТРАГИДРО-4Н-БЕНЗО[1,3]ДИОКСИН-8-ОЛА В КАЧЕСТВЕ АНАЛЬГЕЗИРУЮЩИХ СРЕДСТВ
DERIVATIES OF 4,4,7-TRIMETHYL-2-PHENYL-4a,5,8,8a-TETRAHYDRO-4H-BENZ[1,3]DIOXINE-8-OL - AS ANALGESIC AGENTS

Изобретение относится к области химии и медицины, а именно к новым лекарственным средствам, обладающим анальгезирующим действием.
50
50
Известны анальгезирующие средства, являющиеся по фармакологическому действию ненаркотическими анальгетиками, такие как ацетилсалициловая кислота, анальгин и другие [1]. Данные по активности на модели «уксусные корчи» (ED) и острой токсичности (LD) известных лекарственных средств приведены в [2].
Недостатками ацетилсалициловой кислоты являются низкая активность и гастротоксичность; анальгина - возможное угнетение кроветворения, вплоть до полного агранулоцитоза.
Наиболее ближайшим к заявляемому средству по фармакологическому действию - прототипом, является диклофенак натрия [3].
Недостатками диклофенака натрия являются желудочно-кишечные расстройства и гастротоксичность.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в поиске новых эффективных низкотоксичных лекарственных средств, обладающих анальгезирующей активностью.
Поставленная задача решается путем использования в качестве анальгезирующих средств производных 4,4,7-триметил-2-фенил-4а,5,8,8а-тетрагидро-4H-бензо[1,3]диоксин-8-ола общей формулы 1
где R может быть нитрогруппой или атомом галогена; включая пространственные изомеры соединений общей формулы 1, в том числе оптически активные формы.
Соединения общей формулы 1 могут быть получены из эпоксида вербенола в присутствии катализатора по общей методике [4], данные об их биологической активности в литературе отсутствуют.
Схема получения соединений общей формулы 1 представлена на фиг.1.
Эпоксид вербенола, в свою очередь, может быть синтезирован в соответствии со схемой, представленной на фиг.2, исходя из монотерпена α-пинена, широко распространенного в отечественном растительном сырье, с использованием доступных реагентов по ранее описанным методикам [4, 5].
Анальгетическая активность соединений общей формулы 1 изучалась на моделях висцеральной боли «уксусные корчи» и термического раздражения «горячая пластинка» путем однократного введения в диапазоне доз с 1 по 10 мг/кг.
«Уксусные корчи» воспроизводили путем внутрибрюшинного введения 0.75% уксусной кислоты по 0.1 мл на одно животное. Оценка активности осуществлялась по количеству корчей в течение 3 мин.
«Горячая пластинка» - тест, характеризующий термическое раздражение. Животных помещали на медную пластину, Т=54°С. Эффект оценивали по продолжительности нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» в секундах.
2
50
Показано, что соединения 1a (R=F), 1б (R=Cl) и 1в (R=NO) обладают в дозе 10 мг/кг достоверной анальгетической активностью в тесте «уксусные корчи». Изучение дозозависимого эффекта соединения 1б в этом тесте показало, что его ED составляет 4.5 мг/кг, то есть оно превосходит по активности в этом тесте все препараты сравнения.
Обнаружено, что соединение 1в обладает в дозе 10 мг/кг достоверной анальгетической активностью в тесте «горячая пластинка», тогда как соединения 1а, 1б не проявили в этом тесте анальгетической активности.
50
Острая токсичность соединения 1а определялась на белых беспородных мышах массой 20-22 г при однократном внутрижелудочном введении по методу Кербера. Показано, что соединение 1а является умеренно токсичным веществом: LD превышает 1000 мг/кг.
Можно заключить, что соединения 1а-в обладают высокой анальгетической активностью в тесте «уксусные корчи», а соединение 1в обладает высокой анальгетической активностью также и в тесте «горячая пластинка». Соединение 1a (R=F) сочетает высокую анальгетическую активность с низкой токсичностью.
Таким образом, заявляемые соединения общей формулы 1 являются перспективными для создания на их основе новых эффективных низкотоксичных анальгезирующих лекарственных средств.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Синтез 4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-фторфенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1а).
2
2
2
2
3
2
2
К суспензии 2.5 г глины К-10 в 15 мл CHCl прибавили раствор 0.5 г пара-фторбензальдегида в 5 мл CHCl, затем прибавили по каплям раствор 0.5 г эпоксида вербенола ( (с 12, CHCl)) в 5 мл CHCl, перемешивали 1 час при комнатной температуре. Добавили 5 мл диэтилового эфира. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент - гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Схема синтеза соединения 1а представлена на фиг.3.
1
18
6a
17
19
7e
2
7a
2
10e
1
8
3
13
15
3
12
16
4
13
1
3
5
6
7
8
9
10
11
4
12
16
3
13
15
2
14
1
17
18
19
3
4
3
6a,7a
6a,7e
6a,1
3
3
7e,6a
7e,8
7e,19
7a,6a
7a,8
7a,19
7a,10e
1,10e
1,6a
8,7e
13,12
15,16
H,F
12,13
16,15
H,F
3
4
C,F
C,F
C,F
C,F
17
20
3
3
Получили 0.132 г (15%) 4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-фторфенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1а). Спектр ЯМР H (CDCl+CCl), δ, м.д.: 1.24 с (СН), 1.50 д.д.д (H, J 10.8, J 6.0, J 2.0 Гц), 1.51 с (СН), 1.80 м (СН), 2.04 д.д.д.к (H, J 17.7, J 6.0, J 5.3, J 1.2 Гц), 2.42 д.д.д.к.д (H, J 17.7, J 10.8, J 2.3, J 2.3, J 1.5 Гц), 3.82 м (H), 4.29 д.д (Н, J, 2.5, J 2.0 Гц), 5.61 д.м (Н, J 5.3 Гц), 5.73 с (Н), 6.98 д.д (Н, Н, J=J=8.7, J 8.7 Гц), 7.39 д.д (Н, Н, J=J=8.7, J 5.5 Гц). Спектр ЯМР С (CDCl+CCl), δ, м.д.: 75.08 д (С), 95.21 д (С), 74.58 с (С), 34.04 д (С), 23.08 т (С), 125.26 д (С), 130.93 с (С), 70.44 д (С), 134.95 д (С, J 3.1 Гц), 128.21 д (С, С, J 8.0 Гц), 114.88 д (С, С, J 21.2 Гц), 162.90 д (С, J 247.2 Гц), 22.79 к (С), 27.30 к (С), 20.64 к (С). Найдено М-[Н] 291.1394. CHOF. Вычислено М-[Н] 291.1396.  -66 (с 26, CHCl).
Пример 2. Синтез 4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-хлорфенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1б).
2
2
2
2
3
2
2
К суспензии 2.5 г глины К-10 в 15 мл CHCl прибавили раствор 0.5 г пара-хлорбензальдегида в 5 мл CHCl, затем прибавили по каплям раствор 0.5 г эпоксида вербенола ( (с 12, CHCl)) в 5 мл CHCl, перемешивали 1 час при комнатной температуре. Добавили 5 мл диэтилового эфира. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент - гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Схема синтеза соединения 16 представлена на фиг.4.
1
18
6a
17
19
7e
2
7a
2
10e
1e
8
3
12
16
13
15
13
1
3
5
6
7
8
9
10
11
12
16
13
15
14
17
18
19
3
4
3
6a,7а
6a,7е
6a,1
3
3
7e,6a
7e,8
7e,19
7a,6a
7a,8
7a,19
7a,10e
1e,10e
1e,6a
8,7e
12,13
16,15
13,12
15,16
3
4
17
21
3
3
Получили 0.069 г (7.5%) 4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-хлорфенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1б). Спектр ЯМР H (CDCl+CCl), δ, м.д.: 1.24 с (СН), 1.49 д.д.д (H, J 10.6, J 6.0, J 2.0 Гц), 1.50 с (СН), 1.79 м (СН), 2.03 д.д.д.к (H, J 17.5, J 6.0, J 5.2, J 1.2 Гц), 2.39 д.д.д.к.д (H, J 17.5, J 10.6, J 2.5, J 2.5, J 1.5 Гц), 3.80 м (H), 4.26 д.д (H, J 2.5, J 2.0 Гц), 5.60 д.м (Н, J 5.2 Гц), 5.71 с (Н), 7.27 д (Н, Н, J=J=8.3 Гц), 7.35 д (Н, Н, J=J=8.3 Гц). Спектр ЯМР С (CDCl+CCl), δ, м.д.: 75.07 д (С), 94.99 д (С), 74.58 с (С), 33.98 д (С), 23.00 т (С), 125.12 д (С), 130.84 с (С), 70.29 д (С), 137.44 с (С), 127.77 д (С, С), 128.14 д (С, С), 134.38 с (С), 22.71 к (С), 27.23 к (С), 20.61 к (С). Найдено М 308.1174. CHClO. Вычислено М 308.1174.  -67 (с 2, CHCl).
Пример 3. Синтез 4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-нитрофенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1в).
2
2
2
2
3
2
2
К суспензии 2.5 г глины К-10 в 15 мл CHCl прибавили раствор 0.5 г пара-нитробензальдегида в 5 мл CHCl, затем прибавили по каплям раствор 0.5 г эпоксида вербенола ( (с 12, CHCl)) в 5 мл CHCl, перемешивали 1 час при комнатной температуре. Добавили 5 мл диэтилового эфира. Катализатор отфильтровали, растворитель отогнали. Полученную реакционную смесь делили на колонке с 10 г силикагеля (60-200 µ, Masherey-Nagel) (элюент - гексан с градиентом диэтилового эфира от 0 до 100%). Схема синтеза соединения 1в представлена на фиг.5.
1
18
17
6a
19
7e
2
7a
2
10e
1e
8
3
12
16
13
15
13
1
3
5
6
7
8
9
10
11
12
16
13
15
14
17
18
19
3
4
3
3
6a,7a
6a,7e
6a,1
3
7e,6а
7e,8
7e,19
7a,6a
7a,8
7a,19
7a,10e
1e,10e
1e,6a
8,7e
8,7a
8,19
12,13
16,15
13,12
15,16
3
4
17
21
5
3
Получили 0.049 г (5%) (2R,4aR,8R,8aR)-4а,5,8,8а-тетрагидро-2-(4-нитрофенил)-4,4,7-триметил-4H-1,3-бензодиоксин-8-ола (1в). Спектр ЯМР H (CDCl+CCl), δ, м.д.: 1.25 с (СН), 1.52 с (СН), 1.53 д.д.д (H, J 10.8, J 6.0, J 2.0 Гц), 1.79 м (СН), 2.04 д.д.д.к (H, J 17.6, J 6.0, J 5.3, J 1.2 Гц), 2.35 д.д.д.к.д (H, J 17.6, J 10.8, J 2.5, J 2.5, J 1.5 Гц), 3.83 м (H), 4.33 д.д (H, J 2.5, J 2.0 Гц), 5.59 д.д.к (Н, J 5.3, J 2.5, J 1.3 Гц), 5.81 с (Н), 7.58 д (Н, Н, J=J=8.8 Гц), 8.14 д (Н, Н, J=J=8.8 Гц). Спектр ЯМР С (CDCl+CCl), δ, м.д.: 75.19 д (С), 94.25 д (С), 75.04 с (С), 34.00 д (С), 22.98 т (С), 125.11 д (С), 130.89 с (С), 70.30 д (С), 145.39 с (С), 127.34 д (С, С), 123.17 д (С, С), 148.08 с (С), 22.70 к (С), 27.17 к (С), 20.59 к (С). Найдено М 319.1412. CHNO. Вычислено М 319.1414.  -59 (с 12, CHCl).
Пример 4. Исследование анальгетической активности соединений 1а-в в тесте «уксусные корчи».
50
Эксперимент проводили на беспородных мышах-самцах массой 22-25 г. Экспериментальные группы были сформированы по 8 животных в каждой. «Уксусные корчи» воспроизводили путем внутрибрюшинного введения 0.75% уксусной кислоты по 0.1 мл на одно животное. Исследуемые соединения 1а-в (агенты) вводились однократно внутрижелудочно за час до воспроизведения модели. Контролем являлись животные с введением только уксусной кислоты. Оценка активности осуществлялась по количеству корчей в течение 3 мин. Установлено, что соединения 1а-в проявляют достоверный анальгетический эффект на модели «уксусные корчи» (таблица 2), ED соединения 16 составляет 4.5 мг/кг. Соединения 1а-в блокируют развитие болевого эффекта, вызванного введением уксусной кислоты, и проявляют высокую анальгетическую активность. В таблице 1 представлены данные по анальгетическому действию агентов 1а-в в тесте «уксусные корчи».
Таблица 1
Группа/агент (доза)
Уксусные корчи (количество)
Контроль
9.1±0.7
1а (10 мг/кг)
5.5±1.1*
Контроль
8.4±0.84
1б (10 мг/кг)
1.0±0.1*
1в (10 мг/кг)
2.87±1.2*
Контроль
5.1±1.2
1б (5 мг/кг)
0.62±0.3*
1б (1 мг/кг)
5.9±1.2
* Р<0.01 относительно контроля
В таблице 2 представлены данные по токсичности и анальгетическому действию известных коммерческих препаратов [2].
Таблица 2
Препарат
ED<sub>50</sub>, мг/кг
LD<sub>50</sub>, мг/кг
Ацетилсалициловая кислота
155
1600
Анальгин
55
3300
Диклофенак натрия
5
370
50
Из таблиц 1, 2 видно, что соединения 1а-в обладают достоверной высокой анальгетической активностью в тесте уксусные корчи. Соединение 1б превосходит по значению ED все препараты сравнения.
Пример 5. Исследование анальгетической активности соединений 1а-в в тесте «горячая пластинка».
Опыты проводили на беспородных мышах-самцах массой 22-25 г. Экспериментальные группы были сформированы по 8 животных в каждой. Животных помещали на медную пластину Т=54°С. Эффект оценивали по продолжительности нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» в секундах.
Исследуемые соединения 1а-в вводились однократно внутрижелудочно за час до воспроизведения модели. Контрольным животным вводили соответствующий растворитель. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3
Группа/агент (доза)
Горячая пластинка (сек)
Контроль
19.3±9.1
1а (10 мг/кг)
19.5±2.1
Контроль
20.4±2.2
1б (10 мг/кг)
22.0±2.6
1в (10 мг/кг)
37.5±4.1*
Контроль
22.0±3.7
1б (5 мг/кг)
18.4±2.2
1б (1 мг/кг)
28.6±4.4
* Р<0.05 относительно контроля
На основании полученных данных можно сделать заключение, что самой высокой анальгетической активностью в тесте «горячая пластинка» обладает соединение 1в.
Таким образом, заявляемые соединения обладают высокой анальгетической активностью, низкой токсичностью, могут быть получены из доступного природного соединения α-пинена и являются перспективными для создания на их основе новых эффективных низкотоксичных анальгезирующих лекарственных средств.
Источники информации
1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т.1. М.: Медицина. 2007.
2. Сюбаев Р.Д., Машковский М.Д., Шварц Г.Я., Покрышкин В.И. Сравнительная фармакологическая активность современных нестероидных противовоспалительных препаратов. Хим.-фарм. журн. 1986. Т.20. №1. С.33-39.
3. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России: Справочник. М.: АстраФармСервис. 2002. З-90.
4. Il′ina I.V., Volcho K.P., Korchagina D.V., Barkhash V.A., Salakhutdinov N.F. Helv. Chim. Acta, 2007, V.90, №2, P.353-368.
5. Волчо К.П., Рогоза Л.Н., Салахутдинов Н.Ф., Толстиков А.Г., Толстиков Г.А. Препаративная химия терпеноидов. Часть 1. Бициклические монотерпеноиды. Новосибирск: ГУ Издательство СО РАН, 2006, 280 с.