ПРОИЗВОДНЫЕ ПОЛИОСНОВАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК C08F8/28 

Изобретение относится к ветеринарии и иммунологии, а именно, к биологически активным соединениям, проявляющим иммуностимулирующую активность. Биологически активные соединения в соответствии с настоящим изобретением представляют собой производные поливинилового спирта.

Известны вещества полимерной природы, проявляющие стимулирующие свойства: дрожжевые полисахариды (зимозан, глюканы), бактериальные полисахариды (продигиозан), синтетические полианионы (декстрансульфат). (Д.Н.Лазарева, Е. К. Алехин. Стимуляторы иммунитета. М.Медицина, 1985 г).

Общим недостатком иммуностимуляторов полимерной природы является их труднодоступность, дороговизна, недостаточные иммуностимулиpующие свойства пpи введении их совместно с рядом антигенов.

Задачей данного изобретения является расширение арсенала средств воздействия на живой организм.

Сущность изобретения заключается в следующем. Нами синтезированы производные поливинилового спирта, который не обладает иммуностимулирующей активностью, несущие положительно заряженные группировки. Структурная формула синтезированных веществ следующая:
CH₂--CH₂- (I) х малотоксичный анион, m 0,05-0,4; n 0,5-0,4; k= 1-(m+n); R=H, CH₃; R₁=CH₃, -CH₂-CH CH₂, -C₂H₅, C₄H₉.

Полимеры формулы I синтезированы взаимодействием четвертичных производных бензимидазола и имидазола формул II и III соответственно:
(II) (III) с поливиниловыи спиртом в присутствии минеральной кислоты. В этих условиях происходит реакция ацетализации с участием альдегидных групп соединений II и III и гидроксильных групп поливинилового спирта. Соединения II и III получают по схеме:

Словесное описание схемы: бензимидазол IV (или имидазол) взаимодействуют с кротоновым альдегидом или акролеином (V) с образованием альдегида VI, который при взаимодействии с алкилирующим реагентом образует соли бензимидазолия (или имидазолия) VII, которые реагируют с поливиниловым спиртом с образованием соединений I. Содержание бензимидазолных и имидазольных звеньев в соединении I регулируется путем добавления в реакционную смесь соответствующего весового количества соединений II и III. Полученные нами образцы содержат в сумме от 5 до 40 мольных процента четвертичных производных бензимидазола и имидазола. Нижняя граница обусловлена тем, что полимер с меньшим содержанием заряженных групп не проявляет иммуностимулирующих свойств. Верхняя граница обусловлена невозможностью получения полимера с большим содержанием четвертичных групп.

Полимеры I могут быть получены также другим путем: взаимодействием альдегидов VI с поливиниловым спиртом с последующим алкилированием бензимидазольных (или имидазольных) групп.

Содержание бензимидазольных и имидазольных группировок в каждом конкретном образце определяется спектрофотометрически.

Примеры синтезов. П р и м е р 1. Смесь 1,18 г (0,01 моля) бензимидазоля и 0,7 г (0,01 моля) кротонового альдегида в 5 мл этанола кипятят в течение 30 минут. Затем добавляют 1,26 г (0,01 моля) диметилсульфата, кипятят 15 минут, охлаждают, осаждают эфиром, растворяют выпавшую массу в 5 мл ледяной уксусной кислоты и приливают к смеси 1,2 г поливинилового спирта (0,03 моля по мономеру) и 15 мл ледяной уксусной кислоты. Добавляют 0,6 мл серной кислоты и нагревают при перемешивании при 70^оС в течение 7 часов. Затем нейтрализуют серную кислоту ацетатом натрия, отделяют сульфат натрия и осаждают продукт реакции эфиром. Выход 2,4 г (66,6%). Полученный продукт содержит 29 моль бензимидазолиевых групп в полимеpнной цепи.

П р и м е р 2. Смесь 0,68 г (0,01 моля) имидазола, 3 мл хлороформа и 0,7 г (0,01 моля) кротонового альдегида выдерживают при комнатной температуре в течение 24 часов. Затем при охлаждении и перемешивании (температура реакционной смеси не должна превышать 15^оС) прибавляют раствор 1,26 г (0,01 моля) диметилсульфата, перемешивают 20 минут при 15^оС. Полученную смесь прибавляют к заранее приготовленной смеси 1,2 г поливинилового спирта (0,03 моля по мономеру), 15 мл ледяной уксусной кислоты и 0,6 мл серной кислоты и нагревают при перемешивании при 70^оС в течение 7 часов нейтрализуют серную кислоту ацетатом натрия и осаждают продукт реакции эфиром. Выход 60-65%
Синтезированные полимеры обладают разнообразной иммуностимулирующей активностью как ин витро, так и ин виво.

Результаты изучения фагоцитарной активности лейкоцитов (ФАЛ в процентах фагоцитирующих клеток) и фагоцитарного индекса (ФИ среднее число микробных клеток, поглощенных одним лейкоцитом) представлены в табл.1.

Как видно из данных табл.1, синтезированный нами препарат повышает по сравнению с нормой как ФАЛ (с 46,8 до 75,6), так и ФИ (с 0,902 до 2,94). Эти различия высокодостоверны (Р > 0,999). Более того, препарат 1 более активен по сравнению с широко известным иммуностимулятором нуклеинатом натрия в концентрации 500 мкг/мл, то есть в 20 раз большей, чем концентрация препарата 1, причем различия в показателях достоверны как по ФАЛ (Р > 0,95), так и по ФИ (Р > 0,999). Если же нуклеинат натрия использовать в той же концентрации, что и препарат 1, то различия становятся еще более значимыми.

Иммуностимулирующей активностью обладают полимеры с содержанием кватернизованных групп от 5 до 40% (мольных). В таблице представлены данные по стимуляции фагоцитоза полимерами, имеющими различное содержание заряженных группировок в полимерной цепи.

П р и м е р 2. Препарат 1 существенно повышает бактерицидную активность сыворотки крови при введении экспериментальным животным. Данные представлены в табл.3.

Из данных табл. 3 видно, что бактерицидная активность сыворотки крови опытных кроликов, которым водили внутримышечно препарат 1 на 20% выше таковой у контрольных животных.

П р и м е р 3. Синтезированные полимеры обладают выраженной стимуляцией антителообразования при совместном введении с антигенами. В табл.4 представлены данные по иммунизации кроликов бычим сывороточным альбумином (БСА) в смеси с препаратами, содержащими в полимерной цепи 29 мольные процента бензимидазолиевых групп (препарат 1).

На основании данных табл. 4 можно сделать заключение, что препарат 1 является выраженным стимулятором образования антител. Особенно существенны различия в титрах опытных и контрольных сывороток на 14 и 21 дни после иммунизации: титры опытных антисывороток в десятки раз выше контрольных.

П р и м е р 4. Проведенные испытания антибактериальных свойств полимеров обнаружили высокую активность их в отношении ряда микроорганизмов, причем установлено, что сочетание антибиотик + +препарат 1 приводит к существенному повышению антибактериальной активности. В наших опытах установлено (табл.5), что сочетание препарата 1 с полимиксином и неомицином приводит к существенному уменьшению минимальной бактериостатической концентрации.

Приведенные примеры синтезов указывают на доступность поликатионов и технологичность их получения, в частности, в пример N 1 из реактивов, выпускаемых промышленностью удается в одну стадию получить желаемое вещество иммуностимулятор.

Использование: в ветеринарии и иммунологии. Сущность изобретения: производные полиоснования, представляющие собой продукты взаимодействия четвертичных производных бензимидазолов и имидазолов и поливинилового спирта в присутствии минеральных кислот. Данные соединения обладают антибактериальной и иммуностимулирующей активностями. 5 табл.

ПРОИЗВОДНЫЕ ПОЛИОСНОВАНИЯ, представляющие собой соединение общей формулы

где m, n, k молярные проценты: m 5 40, n 5 40, k 100 (m + n);
R H, CH₃ R H, CH₃ H, R H, CH₃ CH₃; -C₂H₅, -C₄H₉;
Х малотоксичный анион,
обладающие антибактериальной и иммуностимулирующей активностью.