ЩЕЛОЧНЫЕ СОЛИ АМИДОВ ОРОТОВОЙ КИСЛОТЫ И АМИНОКИСЛОТ, ОБЛАДАЮЩИЕ ГИПЕРТЕНЗИВНЫМ ЭФФЕКТОМ Российский патент 1997 года по МПК C07D239/54 A61K31/505 

Изобретение относится к синтезу биологически активных соединений, а именно к классу щелочных солей амидов оротовой кислоты и аминокислот общей формулы

обладающих гипертензивной активностью.

Указанные соединения могут найти применение в медицине для лечения хронических гипотонических состояний.

По химической структуре и по фармакологическому эффекту наиболее близким к заявляемым соединениям аналогом можно считать эфедрин, который выбран нами за прототип и служил препаратом сравнения при экспериментальном изучении заявляемых соединений.

Известны лекарственные средства, использующиеся в медицине для повышения артериального давления, относящиеся к группам симпатомиметиков, ангиотензамида, тонизирующих средств растительного происхождения и др.

Однако указанные лекарственные средства обладают рядом существенных недостатков. Так, для группы симпатомиметиков (норадреналин, дофамин, эфедрин) характерна кратковременность действия, такие побочные эффекты как аритмия, тахикардия, психомиметический эффект. Гипертензивный эффект при назначении ангиотензамида достигается лишь при капельном внутривенном введении, необходим контроль за функцией почек. Ограничением для его применения является гиповолемический шок и аритмия. Тонизирующие средства типа настоек лимонника и женьшеня, экстракта элеутерококка, применяющиеся при хронической гипотонии, малоэффективны.

Целью изобретения является создание новых химических соединений, обладающих выраженным гипертензивным эффектом при хронической гипотензии, большой продолжительностью действия и низкой токсичностью, лишенных побочных эффектов, характерных для симпатомиметиков.

Указанная цель достигается синтезом и использованием новых производных оротовой кислоты, относящихся к классу щелочных солей амидов оротовой кислоты и аминокислот, получаемых по схеме

По этой схеме синтез целевых продуктов состоит из стадий получения хлорангидрида оротовой кислоты (2) при действии на оротовую кислоту (1) тионилхлоридом в среде толуола, превращения (2) в триэтиламинную соль оротоиламинокислоты (3) после прибавления соответствующей аминокислоты и триэтиламина в водной среде, с последующим гидролизом соли (3) раствором соляной кислоты до амида оротовой кислоты и аминокислоты (4), который очищают с активированным углем двукратной перекристаллизацией из смеси растворителей вода диметилформамид, а затем превращают в щелочную соль амида оротовой кислоты и аминокислоты (5) при действии щелочи в водно-спиртовой среде.

Заявляемые соединения в научно-технической и патентной литературе не описаны. При этом амиды кислот синтезированы нами известным способом на базе хлорангидрида оротовой кислоты по произведенной выше схеме, а щелочные соли получены при действии на амид кислоты (4) соответствующей щелочью. Полученные химические соединения представлены в табл. 1.

Пример 1. Синтез натриевой соли амида оротовой кислоты и гликокола (1).

11,2 г (0,15 г-мол) гликокола растворяют в 450 мл воды и приливают 42 мл (0,3 г-мол) триэтиламина. Реакционную массу охлаждают до 0-2^oC и к ней постепенно прибавляют небольшими порциями высушенный хлорангидрид оротовой кислоты, полученный из 23,4 г (0,15 г-мол) оротовой кислоты и 36 мл тионилхлорида в 180 мл толуола в присутствии 1 мл диметилформамида при нагревании. После выдержки при 5^oC в течение 16 ч к полученному раствору триэтиламиновой соли N-оротоиламиноуксусной кислоты постепенно прибавляют 18-20 мл концентрированной соляной кислоты до достижения pH среды 2-3. Затем приливают 50 мл воды, перемешивают при 10-15^oC в течение 3 ч. Выпавший осадок технического амида фильтруют под вакуумом, промывают 2 раза водой, сушат на воздухе, а затем очищают с активированным углем перекристаллизацией из смеси вода-диметилформамид в объемном соотношении 10:1 при кипении.

Выпавший после охлаждения осадок очищенного амида отфильтровывают под вакуумом, промывают водой и сушат при 100^oC до постоянного веса. После 2-й перекристаллизации из 800 мл смеси вода-диметилформамид 4:1 и сушки получают 18,4 г N-оротоилгликокола (амида) с Т.пл. 270-273^oC.

Для получения натриевой соли амида 3,5 г едкого натра растворяют в 100 мл воды и 170 мл этилового спирта при 40-50^oC и прибавляют к раствору 18,4 г амида. Затем реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 9 ч, выдерживают при 5-7^oC 15-16 ч, выпавший осадок отфильтровывают, промывают спиртом и сушат до постоянного веса.

Получают 18,7 г натриевой соли амида оротовой кислоты и гликоколы (1) с Т.пл. выше 300^oC.

Элементный анализ (для C₇H₇N₃O₅Na):
Найдено, C 39,68; H 3,20; N 19,87.

Вычислено, C 39,45; H 3,31; N 19,72.

ИК-спектр, см^-1: 3350-3380, 3100, 1700, 1640, 1540, 1490, 1240-1260.

Пример 2. Синтез натриевой соли амида оротовой кислоты и γ -аминомасляной кислоты (II).

В условиях, описанных в примере 1, из 23,4 г оротовой кислоты, 36 мл тионилхлорида и 15,45 г g -аминомасляной кислоты получают 15 г натриевой соли амида оротовой и g -аминомасляной кислоты (II) с Т.пл. 297-298^oC (с разл.).

Элементный анализ (для C₉H₁₀N₃O₅Na):
Найдено, C 40,80; H 4,00; N 15,80; Na 8,50.

Вычислено, C 41,07; H 3,84; N 15,97; Na 8,74.

ИК-спектр, см^-1: 3440, 3385, 3180, 1670, 790.

Пример 3. Синтез калиевой соли амида оротовой кислоты и g- аминомасляной кислоты (III).

В условиях, аналогичных описанным в примере 1, из 23,4 г оротовой кислоты, 36 мл тионилхлорида и 15,45 г g- аминомасляной кислоты получают 20 г очищенного амида, который прибавляют к раствору 4,8 г едкого кали в 100 мл воды и 170 мл этилового спирта при 50^oC. После кристаллизации, фильтрования, промывки и сушки получают 16 г калиевой соли амида оротовой и g -аминомасляной кислоты (III), с Т.пл. выше ^oC.

Элементный анализ (для C₉H₁₀N₃O₅K):
Найдено, C 38,42; H 3,38; N 14,85; K 13,84.

Вычислено, C 39,70; H 3,60; N 15,04; K 14,00.

ИК-спектр, см^-1: 3440, 3370, 3175, 1650, 790.

Пример 4. Синтез натриевой соли амида оротовой кислоты и b -аланина (IV).

К раствору 6 г b -аланина в 180 мл воды и 18,6 мл триэтиламина, охлажденному до 3-5^oC, прибавляют порциями хлорангидрид оротовой кислоты. После дальнейшей обработки реакционной массы, аналогично описанной в примере 1, получают 8,2 г очищенного амида.

4 г полученного сухого амида суспендируют в 25 мл воды и постепенно приливают раствор 0,74 г едкого натра в 3 мл воды, перемешивают 5 ч, приливают 35 мл этилового спирта, кипятят до полного растворения осадка, охлаждают до 5^oC. После завершения кристаллизации осадок отфильтровывают, промывают водой и спиртом, сушат при 100^oC.

Получают 3,38 г натриевой соли амида оротовой кислоты и b -аланина (IV) с Т.пл. выше 300^oC.

Элементный анализ (для C₈H₈N₃O₅Na):
Найдено, C 38,49; H 3,58; N 16,71; Na 9,34.

Вычислено, C 38,55; H 3,24; N 16,85; Na 9,24.

Пример 5. Синтез литиевой соли амида оротовой кислоты и b -аланина (V).

2 г амида оротовой кислоты и b -аланина, полученного как описано в примере 4, растворяют в 40 мл воды, приливают 1,25 мл триэтиламина, нагревают до 55^oC и к раствору прибавляют 0,48 г безводного сульфата лития, растворенного в 2 мл воды. После самоохлаждения в течение 3 ч массу упаривают до 1/2 первоначального объема, прибавляют 30 мл этилового спирта и кристаллизуют при 5-7^oC в течение 15-16 ч.

Полученный осадок отделяют, промывают водой и спиртом, сушат при 110^oC в течение 10 ч и получают 1,4 г литиевой соли (V) в виде кристаллогидрата с 2-мя молекулами воды (остаточная влажность 12%).

Элементный анализ (для C₈H₈O₅Li•2H₂O):
Найдено, C 36,11; H 4,40; N 15,76; Li 2,51.

Вычислено, C 36,26; H 4,37; N 15,86; Li 2,62.

Пример 6. Синтез натриевой соли амида оротовой и e -аминокапроновой кислоты (VI).

К суспензии 5 г амида оротовой и e -аминокапроновой кислоты, полученного аналогично описанному в примере 1, в 15 мл воды прибавляют раствор 0,76 г едкого натра в 3 мл воды, перемешивают 3 ч. Затем приливают 25 мл этилового спирта и 5 мл воды, медленно нагревают до 80^oC до полного растворения осадка, прибавляют 0,5 г активированного угля, уголь через 15 мин отфильтровывают, промывают 5 мл спирта, охлаждают и кристаллизуют раствор в течение 14-15 ч при -5-(-)7^oC, кристаллы фильтруют, промывают холодным спиртом, сушат на воздухе, а затем при 150^oC в течение 6 ч.

Получают 4,1 г натриевой соли амида оротовой и e -аминокапроновой кислоты (VI) с Т.пл. 290-297^oC (с разл.).

Элементный анализ (для C₁₁H₁₄N₃O₅Na):
Найдено, C 42,85; H 5,20; N 13,70; Na 7,37.

Вычислено, C 43,20; H 5,16; N 13,76; Na 7,52.

Оценку острой токсичности веществ проводили по методу Литчфилда и Уилкоксона на белых мышах при внутрибрюшинном введении.

Оценку гипертензивной активности проводили путем определения системного артериального давления (САД) при внутривенном введении крысам, сравнением ряда важнейших показателей кардиогемодинамики при пероральном введении в условиях закрытой грудной клетки и открытой грудной клетки крыс, а также в условиях моделируемой гипотонии, вызванной острой геморрагией у крыс или после воспроизведения инфаркта миокарда у собак.

Препаратом сравнения в экспериментах служил эфедрин.

Использовались следующие материалы и методы и получены следующие результаты исследований гипертензивного эффекта заявляемых соединений.

Материалы, методы исследований и модели.

1. Определение острой токсичности.

Острая токсичность веществ определялась в опытах на белых мышах массой 18-20 г с определением ЛД₅₀ по методу Литчфилда и Уилкоксона при внутрибрюшинном введении. Наблюдение за животными проводили в течение 48 ч после введения препарата.

2. Определение гипертензивной активности у интактных крыс в условиях закрытой грудной клетки.

Эксперименты проводились на нелинейных крысах-самцах массой 250-300 г, наркотизированных этаминалом натрия (40 мг/кг внутривенно). САД в сонной артерии регистрируют с помощью датчиков "Бентли". При измерении САД исследуемые химические соединения (х.с.) вводят внутривенно в дозах 5 и 20 мг/кг; общий объем вводимого раствора не превышал 2 мл. При оценке влияния х.с. на показатели кардиогемодинамики подопытным животным через сонную артерию катетеризируют полость левого желудочка. Внутрижелудочковое (ВЖД) и артериальное (САД) давление в бедренной артерии регистрируют с помощью датчиков "Бентли".

При помощи дифференцирующего устройства регистрируют скорость сокращения (dp/dt_max) левого желудочка сердца. Частоту сердечных сокращений (ЧСС) рассчитывают по интервалам R-R на ЭКГ, которую регистрируют во II стандартном отведении.

После фиксации на лабораторном станке и катетеризации полости левого желудочка и бедренной артерии через зонд внутрижелудочно вводят исследуемые х.с. в дозе 100 мг/кг в общем объеме жидкости 2 мл.

Результаты оценки САД и показателей кардиогемодинамики животных на модели в условиях закрытой грудной клетки приведены в табл.2.

3. Влияние х.с. на кардиогемодинамику крыс в условиях открытой грудной клетки.

Наркотизированных крыс переводят на управляемое дыхание, вскрывают грудную клетку, перикард и пунктируют левый желудочек в области верхушки сердца. Регистрируют ВЖД, САД, ЧСС, (dp/dt_max) аналогично описанному в предыдущем разделе.

Результаты исследований на этой модели представлены в табл.3.

4. Исследование гипертензивной активности при моделировании гипотонии.

Моделирование гипотонии осуществляли двумя способами: острой геморрагией (эксперименты на крысах) и воспроизведением гипотонии в условиях, близких к кардиогенному шоку (эксперименты на собаках).

У крыс после регистрации исходных показателей кардиогемодинамики моделируют гипотонию острым кровопусканием (8-10 мл/кг крови через бедренную артерию). Х. с. вводят после установления стабильных показателей кардиогемодинамики в общем объеме жидкости 1 мл. В контрольной серии опытов подопытным животным вводили такое же количество физиологического раствора.

Условия, близкие к кардиогенному шоку (воспроизведение инфаркта миокарда у собак), создают следующим образом. Наркотизированных этаминалом натрия (40 мл/кг внутрибрюшинно) собак массой 8-14 кг интубируют, переводят на управляемое дыхание при помощи объемного респиратора "Вита", послойно вскрывают грудную клетку, удаляя при этом 3-е и 4-е ребра слева, перикард, рассеченные края которого подшивают к краям операционной раны. Под отсепарированную на небольшом участке артерию первого порядка из системы межжелудочковой ветви левой коронарной артерии подводят лигатуру. После инъекции гепарина (500 ед/кг внутривенно) коронарную артерию одномоментно перевязывают.

Оценку влияния исследуемых х.с. на кардиогемодинамику проводят через 60 мин после окклюзии коронарной артерии. Для регистрации ВЖД и его первой производной верхушку сердца пунктируют иглой диаметром 0,5 см с оливой, которую фиксируют при помощи кисетного шва. Величину dp/dt_max определяют при помощи дифференцирующего устройства и датчика "Бентли". САД регистрируют в бедренной артерии при помощи датчика "Бентли". Электрокардиограмму снимали во II стандартном отведении при помощи электрокардиографа "6-NE". Запись кривых dp/dt_max артериального и ретроградного давления проводят на самописце "Wathanabe".

В эксперимент включаются животные с низким уровнем артериального давления (не выше 80 мм рт.ст.). Х.с. вводят внутривенно в дозе 10 мг/кг, общий объем вводимой жидкости не превышал 30 мл.

Результаты исследований на вышеуказанных двух моделях гипотонии приведены в табл.3.

Результаты исследований.

1. Оценка острой токсичности х.с.

Результаты исследований показывают, что ЛД₅₀ х.с. для мышей при внутрибрюшинном введении составляют для I свыше 10000 мг/кг, для II свыше 4000 мг/кг, для остальных х.с. в тех же пределах.

2. Оценка гипертензивной активности по изменению САД у интактных крыс.

Как видно из данных, приведенных в табл.2, соединение II в дозе 20 мг/кг при внутривенном введении повышало САД на всем протяжении периода наблюдения (60 мин), в то время как при использовании эфедрина давление уже через 30 мин существенно снижается (с +18,4 до +2,7 в к исходному давлению). Следовательно, по выраженности и длительности гипертензивного эффекта II превосходит эфедрин.

3. Оценка гипертензивной активности по влиянию на кардиогемодинамику интактных крыс при пероральном введении в условиях закрытой грудной клетки.

Как видно из данных, представленных в табл.2, через 30 мин после перорального введения х.с. II начинали проявляться его гипертензивный и кардиотонический эффекты. Так, уровень ВЖД и САД повышался соответственно на 12,8 и 9,3% а сократимость миокарда возрастала на 18,2% по сравнению с исходным уровнем. Через 45 мин уровень ВЖД превышал фоновые значения на 15,6% а САД на 12,2% ЧСС существенно не менялась на протяжении всего периода наблюдений.

4. Оценка гипертензивной активности по влиянию на кардиогемодинамику крыс в условиях открытой грудной клетки.

Из данных, представленных в табл.3, видно, что в контрольной серии экспериментов у подопытных животных на протяжении периода наблюдений (30 мин) отмечалось снижение сократимости сердечной мышцы и понижение САД.

Х. с. II уже через 10 мин после введения уменьшает степень снижения сократимости миокарда и уровня САД у подопытных животных. Через 15 мин в опытной серии сократимость миокарда была на уровне исходной, тогда как в этот интервал времени в контрольной серии наблюдалось снижение dp/dt на 17% Через 20 и 30 мин после введения х.с. II сократимость миокарда превышала исходные значения, соответственно на 3% и 6% тогда как в аналогичные периоды времени этот показатель в контрольных исследованиях был снижен соответственно на 16% и 17%
Уровень САД на фоне действия II через 20 и 30 мин после его перорального введения отличался от исходного, соответственно, на -2% и +1% тогда как в контрольной серии экспериментов этот показатель в сопоставимые интервалы времени был ниже исходных значений соответственно на 17% и 17% ЧСС на фоне действия II существенно не менялась.

5. Оценка гипертензивной активности по влиянию на кардиогемодинамику крыс в условиях моделируемой гипотонии.

Из данных, приведенных в табл.3, видно, что через 10 мин после кровопускания у подопытных животных наблюдалось в среднем снижение уровня САД на 43% и снижение сократимости миокарда (тест dp/dt) на 28%
Х.с. II в дозе 20 мг/кг проявило гипертензивный эффект у животных с моделируемой гипотонией, что выражалось в повышении уровня САД в среднем на 40-60% росте сократимости миокарда (в среднем на 20-30%) при отсутствии значимой тенденции к тахикардии.

Гипертензивный эффект этого х.с. развивался уже через 5 мин после введения, в динамике постепенно усиливался, а уровень повышения сократимости миокарда и САД достоверно (p<0,05) превышал контрольные величины. Длительность гипертензивного эффекта II в данных условиях эксперимента превышала 60 мин.

Х. с. I в дозе 20 мг/кг проявило гипертензивный эффект у животных с моделируемой гипотонией, что выражалось в повышении уровня САД в среднем на 25-30% росте сократимости миокарда при легкой тенденции к тахикардии.

6. Оценка гипертензивной активности по влиянию на кардиогемодинамику собак после воспроизведения инфаркта миокарда.

Х. с. II позитивно влияет на кардиогемодинамику у собак с инфарктом миокарда (табл.3). Наиболее отчетливо проявлялось его положительное инотропное действие, что выражалось в повышении сократимости ишемизированного миокарда в среднем на 60-80% до конца периода наблюдения (40 мин). САД повышалось на 18% через 5 мин после внутривенной инъекции х.с. и было стабильным в течение первых 20 мин эксперимента. ЧСС на фоне действия II в течение всего периода наблюдения существенно не менялось.

Кроме I и II, наиболее обстоятельно изученным нами, еще 4 х.с. того же класса обладают гипертензивным эффектом. Однако по продолжительности действия последние существенно уступают им, поэтому в качестве перспективных потенциальных гипертензивных средств можно рекомендовать х.с. I и II.

Таким образом, из представленных результатов следует, что натриевая соль амида оротовой кислоты и гликокола и натриевая соль амида оротовой кислоты и g -аминомасляной кислоты обладают высоким гипертензивным эффектом как в норме, так и при моделировании гипотонических состояний и при этом значительно превышают препараты сравнения (эфедрин и др. известные в клинической практике препараты того же назначения) по выраженности и, главное, по длительности гипертензивного действия при малой токсичности заявляемых соединений.

Представлены новые химические соединения - щелочные соли амидов оротовой кислоты и аминокислот общей формулы, представленной в описании. Целевые соединения получают известными способами. В эксперименте на животных указанные соединения проявили высокую гипертензивную активность и в результате этого могут найти применение в медицине для лечения хронических гипотонических состояний. 3 табл.

Щелочные соли амидов оротовой кислоты и аминокислот общей формулы

где n 1 5;
M Na, K, Li,
обладающие гипертензивным эффектом.