СОПОЛИМЕР 2-МЕТИЛ-5-ВИНИЛПИРИДИНА И N-ВИНИЛПИРРОЛИДОНА, ОБЛАДАЮЩИЙ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 1994 года по МПК C08F226/10 A61K31/79 C08F226/10 C08F226/06 

Изобретение относится к области химии полимеров, а именно к новому биологически активному химическому соединению - сополимеру 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона формулы
где среднестатистическое число звеньев 2-метил-5- винилпиридина n = 35 и средневязкостная молекулярная масса M_η = 40000 дальтон, обладающему противоопухолевой активностью.

Указанное свойство позволяет предполагать возможность использования соединения формулы I в медицине.

Известен сополимер 5-изопропенилтетразола и N-винилпирролидона, обладающий свойствами иммуноадъюванта - поверхностного антигена вирусного гепатита В (1).

Сущностью изобретения является новый сополимер 2-метил-5- винилпиридина и N-винилпирролидона, обладающий противоопухолевой активностью.

Соединение формулы I получают раликальной сополимеризацией 2-метил-5-винилпиридина (2-М-5-ВП) и N-винилпирролидона (N-ВПД) в присутствии в качестве инициатора сополимеризации динитрила азобис-изомасляной кислоты и в качестве регулятора молекулярной массы пероксида водорода и циклогексана, причем процесс ведут при начальном мольном соотношении 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона, равном 1:32-65 соответственно, с последующим добавлением расходующихся мономеров в количестве, необходимом для поддержания указанного мольного соотношения 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона и целевой продукт выделяют путем осаждения в диэтиловый эфир.

Ввиду большого различия в константах сополимеризации ^r2-М-5-ВП/ ^rN-ВПД ^у300, 2-метил-5-винилпиридин быстро расходуется в процессе сополимеризации. Синтез сополимера заданного состава обеспечивается поддержанием постоянного соотношения 2-М-5-ВП и N-ВПД путем компенсации расходующихся в процессе синтеза мономеров подпиточной смесью, содержащей 30-35% 2-М-5-ВП и 65-70% N-ВПД. Объем подпиточной смеси, подаваемой в реактор, вычисляют каждые 20 мин по результатам анализа отношения концентраций мономеров в реакционной смеси. По достижении около 20% конверсии по мономерам реакционную смесь охлаждают до 20^оС и осаждают в диэтиловый эфир.

Строение полученных образцов сополимера формулы I подтверждено определением состава (количество пиридиновых звеньев, определенное методом неводного титрования) и спектрами ЯМР ¹³С. Для определения молекулярно-массового распределения (ММР) сополимера использован метод эксклюзионной хроматографии в сочетании с малоугловым лазерным рассеянием света и дифференциальной капиллярной вискозиметрией.

П р и м е р 1. Получение сополимера 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона (соединение I).

В реактор загружают исходную реакционную смесь, содержащую 2,4 л (2500 г) N-винилпирролидона, 80 мл (76,5 г) 2-метил-5- винилпиридина, 14 мл 30% -ного водного раствора пероксида водорода. 250 мл циклогексана и 10 г динитрила азо-бис-изомасляной кислоты (АДН). Содержание мономеров в реакционной смеси анализируют хроматографически. Реакционную массу нагревают до 65-70^оС и при поддержании этой температуры в реактор подают подпиточную смесь, содержащую 384 г (65%) N-ВПД, 238 г (35%) 2-М-ВП, 2,5 г АДН и 5 мл пероксида водорода, в течение 5,5 ч. Затем реакционную смесь охлаждают и осаждают в диэтиловый эфир. После растворения осажденного продукта в СНСl₃ переосаждают в диэтиловый эфир. Целевой продукт промывают на фильтре 2 л диэтилового эфира, сушат при атмосферном давлении при 40-60^оС с последующей сушкой при 80-90^оС в вакуумном сушильном шкафу. Получают 560 г (20% конверсия). Целевой продукт представляет собой аморфный порошок белого цвета, рН 10%-ного водного раствора 6,5-7,5.

Соединение I имеет следующие характеристики:
характеристическая вязкость η = 0,22 дл/г;
средневязкостная молекулярная масса M_η = 40000 дл;
средневесовая молекулярная масса М_W = 42500 дл;
среднечисленная молекулярная масса M_n = 25000 дл.

М_W/М_n = 1,7.

П р и м е р 2. Изучение биологической активности и острой токсичности соединения I.

Определение острой токсичности проводили на здоровых мышах - гибридах FI (СВА х С₅₇BI) массой 18-20 г. Испытуемое соединение растворяли в стерильном растворителе. Тест-доза 0,4 мл 10%-ного раствора соединения I в изотоническом NaCl. Время наблюдения 7 сут. Испытания показали, что в течение установленного срока не погибла ни одна из 5 подопытных мышей. Таким образом, соединение I можно отнести к нетоксичным веществам, так как даже в дозе 5000 мг/кг не наблюдалось гибели животных. Дополнительно установлено, что соединение I в дозе 5000 мг/кг не вызывает раздражающего действия и выпадания волосяного покрова у белых мышей при подкожном введении.

Изучение противоопухолевой активности.

Противоопухолевую активность соединения I изучали с использованием следующих штаммов опухолей мышей и крыс.

Саркома Иенсена (беспородные крысы-самцы);
Карциносаркома Уокер (беспородные крысы-самцы);
Саркома М-1 (беспородные крысы-самцы);
Саркома 45 (беспородные крысы-самцы);
Акатол - аденокарционоа толстого кишечника (мыши Ва Вс - самцы);
Солидные опухоли перевивали под кожу левой подмышечной впадины, вводя по 30 мг опухолевой взвеси в 0,3 мл изотермического раствора хлорида натрия.

Соединение I вводили внутрибрюшинно, один раз в сутки в зависимости от применяемой схемы лечения. Животных с солидными опухолями забивали на 14-е сутки после трансплантации опухолей и оценивали противоопухолевый эффект как % торможения роста опухоли I_t путем определения изменения массы опухоли в процессе лечения, по сравнению с контролем по формуле
I_t = (K_к - М_о) : М_к˙100, где М_к и М_о - масса опухоли в граммах в контроле и опыте соответственно.

Применяемая схема лечения и результаты изучения противоопухолевой активности представлены в таблице.

В таблице для сравнения приведены также данные по протипоопухолевой активности известных препаратов: продигиозана [2], туляремийной ракцины [3] и тафцина [4].

Как видно из данных, приведенных в таблице, соединение I является эффективным против роста опухолей. Так, после 7 ежедневных введений соединения I в дозе 300 мг/кг тормозило опухолевый рост саркомы Иенсена на 76% ( α > 0,96), при введении за одни сутки до перевивки на 46% ( α > 0,99) и через сутки после перевивки на 30% (α > 0,95).

Соединение I проявило умеренную противоопухолевую активность на карциносаркоме Уокер, саркоме М-1, саркоме 35 (торможение роста опухоли на 47, 40, 54% соответственно).

Соединение I вызвало также торможение роста аденокарциномы толстого кишечника АКАТОЛ у мышей на 50%.

При исследовании различных схем лечения с использованием соединения I в оптимальной терапевтической (300 мг/кг) и удвоенной (600 мг/кг) дозах установлено, что наиболее эффективно его применение однократно за 24 ч до трансплантации саркомы Иенсана или начиная с 5 суток после инокуляции опухоли, применяя препарат по стандартной методике (7 ежедневных введений).

Таким образом, полученные данные биологических испытаний дают основание считать сополимер 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона перспективным для создания новых препаратов противоопухолевого действия.

Использование: в качестве противоопухолевого средства в медицине. Сущность изобретения - продукт: сополимер 2-метил-5-винилпиридина и N - винилпирролидона общей формулы где среднестатическое значение n = 35, со средневязкостной молекулярной массой M η = 40000 дл; выход 20% ; h = 0,22 дл/г; pH 10% = ного водного раствора 6,5 - 7,5. Реагент 1: 2-метил-5-винилпиридин. Реагент 2: N - винилпирролидон. Условия реакции: нагревание при 65 - 70°С в присутствии динитрила азо-бис-изомасляной кислоты, H₂O₂ и циклогексана при содержании мол. соотношения реагентов 1 и 2, равного 1 : 32 - 65. 1 табл.

Сополимер 2-метил-5-винилпиридина и N-винилпирролидона формулы

где среднестатистическое число звеньев n = 35, со средневязкостной молекулярной массой M_η= 40000 ,
обладающий противоопухолевой активностью.