МАКРОЛИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК C07H17/08 A61K31/70 

В изобретении предложены новые фармацевтические композиции, которые в качестве активного ингредиента содержит 12-членные макролидные соединения. Эти композиции особенно полезны для лечения нарушений желудочно-кишечной активности у животных. Раскрыты также новые соединения и способы определения нарушений желудочно-кишечной активности.

Транспорт перевариваемого корма в желудочно-кишечном тракте происходит прекрасно скоординированным образом в направлении от рта. Транспорт этот осуществляется за счет перистальтических сокращений циркулярных мышечных слоев. Координация транспорта осуществляется совместно за счет центральных и периферических нервных окончаний.

Нарушения нормальной моторики могут привести к развитию аперистальсиса, ускоренного транспорта, желудочно-кишечного стасиса (такого, который наблюдается при диабетическом гастропарезе) или к паралитическому илеусу. Один из часто встречающихся дефектов, когда тонус нижнего эзофагеального сфинктора низок, вызывает обратное перемещение содержания желудка в эзофагус. Это может привести к развитию эзофагита.

Точная патофизиология нарушения активности неизвестна. Соответственно нет и рационального лечения таких заболеваний. Фармакологические агенты, применяющиеся для повышения активности паралитического кишечника, могут быть полезны при лечении таких заболеваний как диспепсия, гастропарез, гастроэзофагеальный рефлекс и паралитический илеус, вызванный хирургическим вмешательством. Кроме того, агенты, повышающие активность (называемые также гастропрокинетическими агентами), могут облегчить введение диагностических инструментов в желудочно-кишечный тракт.

В настоящее время метохлопрамид, бензамид с допамин Д2-рецепторной антагонической активностью является единственным препаратом, принятым с США для лечения нарушений активности. К сожалению, метохлопрамид имеет серьезные побочные действия, начиная от возможности пролактина до развития дискинезии и т.д. Так, необходимость в эффективном, селективном и безопасном препарате для лечения нарушения желудочно-кишечной активности достаточно велика.

После введения макролидных антибиотиков в клиниках стало известно, что они вызывают спазмы желудка и диаррею. Являются ли эти побочные эффекты вторичными по отношению к их активности в качестве антибиотиков или они связаны с воздействием на желудочно-кишечную активность и секрецию до сих пор неизвестно. Недавно Омура с сотрудниками химически модифицировал эритромицин в попытке соединения с улучшенными гастропрокинетическими свойствами, но с незначительной антибактеритальной активностью (см. J. Med. Chem. 30 (11): 1941-1943, 1987; J. Antibiotics 38 (11): 1631-1632, 1987; Thor. in 21st Cent Jap. U.S. Cong. Pharm. Sci. abstract 14, 1987, Jnterscience Conf. Antimicrob. Agents and Chemotherapy, abstract N 1148 1985). Группа Омуры сообщила, что некоторые из полученных ими соединений демонстрируют гастропрокинетическую активность, которая выше чем у эритромицина. Активности in vitro для наиболее эффективных из этих соединений, однако, не ингибировались нервноблокирующими агентами (тетродотоксином, ТТХ) или холинергическим мускарининовым антагонистом (атропином).

В изобретении предложены новые фармацевтические композиции, которые содержат в качестве активного ингредиента макролид со сжатым кольцом (ring-contracted macrolide)

где R₁ является -N/CH₃/₂ или -N/CH₃/₂R^+x-; R является C₁-C₆ алкилом, C₂-C₆ алкенилом, C₂-C₆-алкинилом, бензолом или бензилом, замещенным от 1 до 3 заместителями, выбранными из фтора, хлоpа, C₁-C₄-алкила, C₁-C₄ алкокси, нитро, C₁-C₄-алкоксикарбонила, -N/C₁-C₄алкила/₂ или цианогруппы;
R₂ и R₃ каждый являются H или вместе образуют связь;
R₄ и R₅ независимо являются H или C₁-C₄ ацилом, или вместе с карбонильной группой образуются пятичленный циклический карбонат;
R₆ является H или C₁-C₄ ацилом;
X^- галидом, гидроксидом, карбоксилатом, сульфатом, фосфатом, нитритом, C₁-C₃ алкилсульфонатом или арилсульфонатом (таким как паратолуолсульфонат или бензолсульфонат); или если R₁ -N/CH₃/₂, его фармацевтически приемлемой солью,
для лечения нарушений желудочно-кишечной активности.

Соединения формулы (l) как химически, так и биологически отличаются от соединений, о которых сообщал Омура с сотр. Соединения формулы (l) повышают желудочно-кишечную активность за счет холинергического механизма, который преимущественно и реализуется для нормального желудка. Такой механизм действия демонстрируется тем фактом, что желудочно-кишечная активность, повышенная за счет соединения формулы (l), блокируется под действием аторопина (30 мкг/кг). Кроме того, такие патентные гастропрокинетические макролиды обладают нужными характеристиками, так как имеют минимальную активность в качестве антибиотиков.

Так, в изобретении предложены соединения формулы (l) для использования при лечении нарушений желудочно-кишечной активности.

В другом аспекте в изобретении предложена группа новых соединений, то есть соединений формулы (l) которых R₁ -N/CH₃/₂R⁺X^-.

В изобретении предложен также способа получения макролидов формулы (l), в которых R₁ является -N/CH₃/₂R⁺X^-,
который включает
/A/ /i/ осуществление взаимодействия макролида формулы (ll)

с алкилирующим агентом для получения соединения формулы (l), в котором R₁ является -N/CH₃/₂R⁺X^-; и необязательно,
/ii/ восстановление соединения со стадии /A/ /i/ до получения соединения формулы (l), в котором R₁ является -N/CH₃/₂R⁺X^-, а R₂ и R₃ каждый являются H; или /B/ /i/ восстановление макролида формулы (ll) до получения соединения формулы (l), где R₁ является -N/CH₃/₂, а R₂ и R₃ каждый являются H; и/или необязательное получение соли соединения, если оно получено не в форме соли; и необязательно,
/ii/ осуществление взаимодействия соединения со стадии /B/ /i/ с алкилирующим агентом до получения соединения формулы (l), где R₁ является -N/CH₃/₂R⁺X^- и R₂ и R₃ каждый являются H.

В том смысле, как он здесь использован, термин "алкил" включает разветвленные, неразветвленные и циклические фрагменты и их сочетания содержащие определенное количество атомов углерода.

Термин "алкенил" и "алкинил" относятся к таким алкильным группам, в которых содержится от 1 до 2 двойных и/или тройных связей. Двойные связи могут иметь либо "цис" либо "транс" конфигурацию.

Термин "C₁-C₄-ацил" относится к ацильному фрагменту, полученному из карбоновой кислоты, содержащему от одного до четырех атомов углерода.

Термин "галид" относится к хлориду, иодиду или бромиду.

Термин "карбоксилат" относится к аниону органической карбоновой кислоты, например уксусной, янтарной, лимонной, молочной, малеиновой, фумаровой, пальмитиновой, холевой, памоевой, слизевой, Д-глутаминовой, о-камфорной, глутаровой, гликолевой, фталевой, винной, муравьиной, стеариновой, салициловой, лауриновой, метансульфоновой, бензолсульфоновой, сорбиновой, пикриновой, бензойной, коричной и тому подобных кислот.

Некоторые производные изобретения образуют соли, в частности соли присоединения кислот. Эти соли присоединения кислот также полезны в качестве гастропрокинетических агентов и составляют часть изобретения. В другом аспекте такие соли полезны в качестве промежуточных соединений, например, для выделения и очистки производных. Кроме того, эти соли обладают повышенной растворимостью в воде.

Представители подходящих солей включают соли, полученные в результате стандартных реакций как с органическими, так и с неорганическими кислотами, например серной, соляной, фосфорной и органическими кислотами, перечисленными ранее.

Фармацевтически приемлемые соли присоединения кислот являются наиболее предпочтительной группой солей изобретения. Фармацевтически приемлемыми солями присоединения являются те соли, которые пригодны для хемотерапии теплокровных животных.

Типичные соединения формулы (l) представлены в табл.1.

Фармацевтические композиции, содержащие в качестве активного ингредиента соединение формулы (l) и один или более из его фармацевтически приемлемых носителей, также составляют часть изобретения. Эти фармацевтические композиции можно приготовить для орального и парэнтерального введения для лечения и профилактики нарушений желудочно-кишечной активности.

Так, например, соединение формулы (l) можно смещать с обычными фармацевтическими носителями и эксципиентами и использовать в виде таблеток, капсул, элексиров, суспензий, сиропов, облаток и т.д. Композиции, содержащие соединение изобретения, могут содержать от около 0,1 до около 90 мас. активного соединения, и более обычно, от около 10 до около 30 мас.

Композиции могут содержать общепринятые носители и эксципиенты, такие как кукурузный крахмал или желатин, лактозу, сахарозу, микрокристаллическую целлюлозу, каолин, маннитол, дикальцийфосфат и альгининовую кислоту. Дезинтеграторы, обычно используемые в композициях изобретения, включают croscarmellose sodium, микрокристаллическую целлюлозу, кукурузный крахмал, натрийкрахмалгликоллята и альгининовую кислоту.

Связующие для таблеток включают акацию, метилцеллюлозу, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, поливинилпирролидон (Povidone), гидроксипропилметилцеллюлозу, сахарозу, крахмал и этилцеллюлозу. В качестве смазывающих веществ можно использовать стеарат магния или стеараты других металлов, стеариновую кислоту, силиконовые жидкости, тальк, воски, масла и коллоидную двуокись кремния.

В качестве отдушки можно использовать мяту, масло гаултерии, вишневую отдушку и т.д.

Для придания дозированным формам более эстетического вида или для облегчения идентификации может оказаться желательным использовать окрашивающие агенты.

Для внутривенного введения (IY) воднорастворимую форму соединения можно растворить в одной из обычно используемых жидкостей для внутривенного введения и вводить вливание. Такими жидкостями являются например, физиологический раствор, раствор Рингера или 5%-ный раствор декстрозы.

Для препаратов для внутримышечного введения стерильные композиции подходящих растворимых солей соединения, например гидрохлориды, можно растворять и вводить в такой фармацевтический разбавитель как вода для инъекций, физиологический раствор или 5%-ную глюкозу. Подходящую нерастворимую форму соединения можно получить и вводить в виде суспензии в водном растворе основании или фармацевтически приемлемом масляном основании, например в таком сложном эфире длинноцепочечной жирной кислоты как этилолеате.

Для орального использования такие твердые композиции как таблетки и капсулы особенно полезны. Можно использовать также препараты с замедленным высвобождением или препараты с оболочкой, растворяющейся в желудке. Для педиатрического и гериатрического применений особенно подходят суспензии, сиропы и таблетки для жевания.

В другом варианте единичные дозовые формы соединения могут представлять собой раствор соединения в подходящем разбавителе в стерильных, герметически запаянных ампулах. Концентрация соединения в единичной дозе может изменяться, например, от около 1 до около 50% в зависимости от используемого соединения и его растворимости, а также дозы, необходимой врачу.

В следующем аспекте изобретение предлагает способ лечения нарушения желудочно-кишечной активности у животных. Термин "лечение" используют для указания как на профилактику, так и на лечение заболевания после заражения животного. Способ включает введение животному эффективного количества соединения изобретения. Эффективной дозой обычно является от около 0,02 до около 100 мг/кг соединения или его фармацевтически приемлемой соли. Предпочтительная доза составляет от около 0,05 до около 50 мг/кг соединения. Типичная дневная доза для взрослых составляет от около 50 мг до около 0,5 г.

На практике соединение можно вводить в единичной дневной дозе или в нескольких дозах в день. Режим лечения может потребовать введение в более продолжительные периоды времени, например в течение нескольких дней или нескольких недель. Количество вводимой дозы или полное количество вводимого препарата будет зависеть от таких факторов как природа и серьезность заболевания и возраст и общее состояние здоровья пациента. Обычным способом в практике лечения является введение соединения орально, используя таблетки, капсулы, суспензии сиропы и т.п. Соединения можно вводить и другими способами, например, в виде суппозиториев или парэнтельно путем внутривенного вливания.

Для иллюстрации изобретения далее мы приводим неограничивающие примеры.

Хроматографическую очистку продуктов осуществляли на силикагеле, используя либо хроматографию с мгновенным испарением (силикагель Е. Мегск -60, 230-400 мешей), либо систему Waters Model 500 Ргер. Z.C.

Соединения очищали до гомогенного состояния по данным Т_сх и ЯМР.

Приготовление 1. 8,9-ангидро-эритромицина-6,9-гемикеталь.

Раствор эритромицина (20,0 г, 27,3 ммоля) в ледяной уксусной кислоте (100 мл) перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч. Порциями медленно добавляют гидроокись натрия (5 н). После каждого добавления полученную смесь оставляют до возвращения до комнатной температуры. После завершения осаждения смесь экстрагируют дважды дихлорметаном. Объединенные органические слои экстрагируют насыщенным раствором бикарбоната натрия, сушат над сульфатом натрия, фильтруют и выпаривают. Неочищенный продукт (18,9 г) очищают на препаративной высокоэффективной хроматографической колонке (линейный градиент дихлорметана к 7% метанол + 0,5% гидроокиси аммония в дихлорметане) до получения указанного в заглавии соединения (13,2 г, 68%) в виде белого твердого вещества.

Пример 1. Получение соединения 1.

8,9-ангидро-эритромицин-6,9-гемикеталь (10,0 г, 14 ммолей) в (200 мл метанола обрабатывают карбонатом калия) (1,9 г, 14 ммолей) и полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 90 мин. Растворитель выпаривают при пониженном давлении и остаток разделяют между дихлорметаном и насыщенным раствором бикарбоната натрия. Органический слой выпаривают до получения 9,6 г белой пены. Эту пену очищают с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (линейный градиент дихлорметана к 7,5% метанол + 0,5% гидроокиси аммония в дихлорметане) до получения соединения 1 (5,4 г,54%) в виде белого твердого вещества. FDMS м/e 715 (M + H)
Пример 2. Активность соединений формулы (l).

Активность в желудке и двеннадцатиперстной кишке регистрировали по стандартной методике (P. Bass u J.N.Wiley, Am J.Physiol 208:908-913, 1965). Кратко, хорьков любого пола весом 1,0-1,5 кг анастезировали фенобарбиталом (30 мг/кг внутривенно). Анестезию поддерживали вводя фенобарбитал в виде пилюли (5 мг/кг внутривенно). Все животные дышали спонтанно через трахейную трубку. В шейную артерию и вену вводили канюлю для записи кровяного давления и вводили тестовое соединение. Температуру тела поддерживали, используя водяную грелку. Живот разрезали для наблюдения за желудком и проксимальной двеннадцатиперстной кишки. Тензометры (R. B.Products, Wisconsin) зашивали на серозную поверхность желудка и двеннадцатиперстной кишки на 2 см в проксимальном и на 2 см в дистальном направлении от сфинктера привратника соответственно. Тензометры ориентированы так, чтобы записывать нарастание напряжения только в слое циркулярной мышцы, так как именно контракторная активность этой мышцы приводит к пульсообразному перемещению перевариваемой пищи. Брюшную полость закрывают тампоном и выход тензометра подключают к динографическому самописцу.

Препараты растворяют в 50% DMCO и приготавливают заново ежедневно. Капсульную инъекцию быстро вводят внутривенно, и линию промывают после инъекции препарата 1/2 см³ физиологического раствора. Между дозами промежуток составляет минимум 5 мин. Однако, если активность не возвращается к уровню до введения препарата, выжидают несколько дольше, но промежуток времени не должен превышать 10 мин. В конце эксперимента животных умерщвляют введением внутривенно 1 см³ Т-61.

Количество и амплитуду сокращений за 1 мин после инъекции подсчитывают вручную. Амплитуды всех реакций усредняют и выражают в г. напряжения, создаваемого в 1 мин. Статистический анализ не проводился. Большинство соединений при дозе скрининга 10 мкг/кг. Однако была построена кривая доза-реакция для первого соединения.

В табл. 2 представлено действие иллюстративных соединений формулы (l) как напряжение, создаваемое в циркулярных мышечных слоях желудка:
Пример 3. Иллюстративная фармацевтическая композиция таблеток, содержащих соединения формулы (l), приготавливается следующим образом:
Ингредиент Мас. ч.

Соединение 1 250
Поливинилпирролидон 35
Микрокристаллическая целлюлоза 35
Гидроокись натрия 0,36
Фосфат калия 1,32
Ингредиенты смешивают и гранулируют, добавив 0,1 часть воды. Сухие гранулы пропускают через сито 12-мешей и соединяют со следующими ингредиентами:
Ингредиенты Мас. ч.

Соединение 1, гранулы 320
Дигидрат цитрата натрия 300
Стеарат магния смешивают и таблетируют 5
Пример 4. Иллюстративную композицию для внутривенного введения, содержащую соединение формулы (l), получают, растворяя соединение 6 в разбавленном (50% -ном) диметилсульфоксиде.

Пример 5. Получение соединения 2.

Раствор енольного эфира эритромицина (500 мг, 0,7 ммоля) и этиленкарбонат (1,0 г, 11,4 ммоля) в 1,2-диметоксиэтане (25 мл) обрабатывают K₂CO₃ (500 мг, 3,6 ммоля). Полученную смесь нагревают до кипения с обратным холодильником и с удалением влаги. Спустя 19 ч, к реакционной смеси добавляют еще порцию этиленкарбоната (500 мг, 5,7 ммоля) и нагревание продолжают еще 7 ч. Полученную смесь разбавляют CH₂Cl₂ и экстрагируют H₂O (3•100 мл). Раствор CH₂Cl₂ сушат (Na₂CO₄) и выпаривают досуха. Остаток хроматографируют на колонке с силикагелем с мгновенным испарением, используя 1 градиентно CH₂Cl₂ к CH₂Cl₂ (MeOH) NH₄OH (92,5:7,5:0,5) с последующим 1 л последнего растворителя до получения двух продуктов. Продукт с большим значением R_x, 92 мг, оказывается идентичен карбонату енольного простого эфира эритромицина. Вторым продуктом оказалось соединение 2; выход 215 мг: ИК (CHCl₃): 1976, 1727 см^-1IH ЯМР (CDCl₃): σ 5,19 (д,Н-11), 4,16 (дд, Н-13 перекрыт с Н-3), 1,58 и 1,56 (2с, 8-Ме и 12-Ме) FDMS: м/е 741 (М+) (Полевая масс-спектрометрия)
Пример 6. Получение соединения 6.

К соединению формулы ll, где R₂ и R₃ вместе образуют двойную связь и R₄ и R₅ означают водород (соединение 1, 1,0 г, 1,4 ммоля) в хлороформе (20 мл) добавляют 12,6 мл 80%-ного пропаргидбромида (в толуоле). Полученную смесь перемешивают при 25^oC в течение 3 ч, и растворитель удаляют в вакууме. Остаток растворяют в хлороформе (5 мл). Добавляют диэтиловый эфир до тех пор, пока не оказывается, что осаждение завершено. Трудную часть удаляют фильтрованием и дважды перекристаллизовывают из смеси хлороформ/эфир. Полученный продукт сушат при 25^oC в течение 18 ч до получения 827 мг (70,8%) соединения 6 в виде грязно-белого порошка.

Элементарный анализ (эксперимент/теория) C 56,79.

С 56,79 (57,55) H 8,02 (8,21) 1,72 (1,68) Br 9,39 (9,57)
FDMS: м/r + 754 (M-Br), 715 (M-пропаргилбромид) ^IH ЯМР (300 МГц): N(CH₃)₂ сдвиг от s 2,26 до s 3,49 (6 протонов).

Пример 7. Получение соединения 5.

Соединение 5 получают способом, аналогичным получению соединения 6, исходя из соединения 1 (200 мг) и метилиодида (80 мкл) в хлороформе (2 мл). После перекристаллизации получают 85 мг (35,4%) продукта в виде твердого продукта желто-коричневого цвета. FDMS: м/r + 730 (M-I), 715 (M-CH₃I) ^IH ЯМР (300 Мгц): N(CH₃)₃, s 3,50 (9 протонов).

Использование: в качестве препарата для лечения желудочно-кишечных расстройств. Сущность: продукт, макромедные соединения общей формулы l: где R₁ - [N(CH₃)₂R]⁺ X^⊖ или N(CH₃)₂, где R - C₁-C₆ - алкил или C₂-C₆ алкинил, R₂ и R₃ каждый H или вместе образуют простую связь; R₄ и R₅ - независимо друг от друга H или вместе с карбонильной группой образуют пятичленный циклический карбонат, R⁶-H, X^⊖ -галоид, при условии, что если R₁ - N(CH₃)₂, а R₂ и R₃ вместе образуют пpостую связь, то R₄ и R₅ не могут быть водородом. Фармацевтическая композиция на основе соединения 1 при содержании последнего 0,1-9 мас.% на дозируемую единицу полезна при лечении нарушений желудочно-кишечного тракта. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Макролидные соединения общей формулы

где R₁ [N(CH₃)₂R]⁺X^⊖ или -N(CH₃)₂, где R C₁ - C₆-алкил или C₂ C₆-алкинил;
R₂ и R₃ каждый -водород или вместе образуют простую связь;
R₄ и R₅ независимо друг от друга водород или вместе с карбонильной группой образуют пятичленный циклический карбонат;
R₆ водород
X^⊖-галоид, при условии, если R₁ N(CH₃)₂, а R₂ и R₃ вместе образуют простую связь, то R₄ и R₅ не могут быть водородом. 2. Соединения по п.1, где R₁ N(CH₃)₂. 3. Соединения по п.1, где R₁-[N(CH₃)₂R]⁺X^⊖. 4. Соединения по п.1, где R₄ и R₅ вместе с карбонильной группой образуют пятичленный циклический карбонат. 5. Фармацевтическая композиция, нормализующая желудочно-кишечную активность и содержащая активный ингредиент и фармацевтически приемлемый носитель, отличающаяся тем, что в качестве активного ингредиента используют соединение общей формулы по п.1 в количестве 0,1 90,0 мас. на дозируемую единицу.