3-(N,N-ДИМЕТИЛКАРБАМОИЛОКСИ)-2-ЭТИЛ-6-МЕТИЛПИРИДИНА СУКЦИНАТ, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИГИПОКСИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 1997 года по МПК C07D213/65 A61K31/44 

Изобретение относится к химии оксипиридинов и касается нового биологически активного соединения этого ряда, а именно сукцината 3-(N,N-диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридина формулы I:

В настоящее время в ряду оксипиридинов известны только два препарата, обладающие антигипоксическим действием (эмоксипин и мексидол).

Эмоксипин (3-окси-6-метил-2-этинилпиридин гидрохлорид) формулы А:

обладает широким спектром действия, одним из которых является антигипоксическое /I/.

Однако это свойство слабо выражено, поскольку проявляемая эмоксипином антигипоксическая активность значительно ниже, чем у эталонных антигипоксантов (ГОМК) (Рекомндован Фармакологическим комитетом СССР в качестве эталонного препарата антигипоксанта. ГОМК гамма-оксимасляная кислота) /2,3/.

Наиболее близким по структуре и фарамкологическому действию аналогом заявляемого соединения является соединение сукцинат 3-окси-6-метил-2-этилпиридина формулы II
,
известный под названием мексидол. Применяется в медицинской практике как препарат широкого спектра действия, одним из которых является антигипоксическое. Однако мексидол обладает относительно невысокой антигипоксической активностью /2/.

Цель изобретения новое соединение ряда оксипиридина, обладающее повышенной актигипоксической активностью.

Поставленная цель достигается химической структурой нового производного ряда оксипиридина, а именно сукцината 3-(N,N- диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридина формулы I, обладающего антигипоксической активностью.

Заявляемое соединение I представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, растворимое в воде, спиртах и ацетоне. Температура плавления - 88-90^oC (из изопропилового спирта).

Способ получения соединения I основан на известной реакции взаимодействия 3-оксипиридина с N,N-диметилдихлорметилениммоний хлоридом.

Соединение I получают взаимодействием гидрохлорида 2-этил-6- метил-3-оксипиридина (III) с N,N-диметилдихлордиметилениммоний хлоридом в среде органического растворителя, например, хлористого метилена, обработкой образующейся промежуточной иммониевой соли (IV) сначала водой, а затем щелочью и прибавлением спиртового раствора янтарной кислоты к полученному 3-(N,N-диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридину (IV) согласно схеме:
Схема получения соединения I

Строение полученного соединения I подтверждено данными элементного анализа и ПМР-спектра, приведенных в примере.

Пример. Получение сукцината 3-(N,N-диметилкарбамоилокси)-2- этил-6-метилпиридина. К суспензии 57 г (0,35 моля) N,N-диметилдихлордиметилениммоний хлорида в 750 мл сухого хлористого метилена при 20^oC добавляют 50 г (0,29 моля) хлоргидрата 2-этил-6-метил-3-оксипиридина. Смесь кипятят при перемешивании 2,5 ч. Полученную суспензию после охлаждения до 20^oC прибавляют порциями при размешивании к 150 мл воды при 0-5^oC. По окончании прибавления смесь перемешивают еще 5-10 мин, затем подщелачивают 25%-ным водным раствором аммиака до pH 9-9,5 при 0-5^oC, дают выдержку 10 мин, затем органический слой отделяют, а водный экстрагируют 50 мл хлористого метилена. Объединенный экстракт упаривают, к остатку прибавляют горячий раствор 17 г (0,144 моля) янтарной кислоты в 95 мл абсолютного изопропилового спирта. Полученный раствор доводят до кипения, обрабатывают активированным углем и оставляют при 5-10^oC на 10-15 ч. После фильтрации и сушки при 60^oC получают 52,59 г сукцината 3-(N, N-диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридина в виде белого кристаллического порошка, хорошо растворимого в воде, спиртах и ацетоне. Из маточного раствора после удаления растворителя и перекристаллизации остатка из изопропилового спирта получают дополнительно 16,74 г продукта. Общий выход сукцината 3-(N,N-диметилкарбамоилокси)-2-этил-6- метилпиридина составляет 69,33 г (90% от теоретического).

Найдено, C 58,28; H 7,16; N 10,31.

С₂₆H₃₈N₄O₈.

Вычислено, C 58,41; H 7,16; N 10,48.

Спектр ПМР (м. д.): 1,20 (т. J=7,5 Гц, 3Н, CH₃-этил); 2,50 (c, 3H, 6-CH₃); 2,56 (c, 2H, CH₂-янтарная кислота); 2,72 (кв. J=7,5 Гц, 2H, CH₂-этил); 3,00 (c, 3H, CH₃-N); 3,15 (c, 3H, CH₃-N); 7,14 (д, J=8,3 Гц, 1H, H-5); 7,41 (д, J=8,3 Гц, 1H, H-4).

Исследование антигипоксической активности заявляемого соединения проводилось на следующих моделях.

1. Модель острой гипобарической гипоксии. Острую гипобарическую гипоксию (ОГБГ) моделировали в проточной барокамере при температуре окружающей среды. Животное белую беспородную крысу самца (в работе использовано 120 высокоустойчивых и 140 низкоустойчивых животных) массой 200-250 г помещали в барокамеру и поднимали на "высоту" 11000 м в течение 1 мин. Оценивали продолжительность жизни (Тж) животного на "высоте" от момента ее достижения до появления у животного 2-го агонального вдоха. Животных разделяли по их чувствительности к гипобарической гипоксии на высокустойчивых (ВУ, Тж более 9 мин) и низкоустойчивых (НУ, Тж менее 3 мин). Такое разделение животных использовали для более точной оценки эффективности антигипоксического действия веществ, поскольку известно, что антигипоксиданты по разному действуют на ВУ и НУ животных /4,5/. После такого предварительного разделения животных использовали в экспериментах не ранее, чем через неделю, когда исчезали последствия стрессорного воздействия первого подъема. Препараты вводили внутрибрюшинно в физиологическом растворе за 30 мин до опытного подъема на 11000 м. В качестве препаратов сравнения использовали стуктурный аналог заявляемого соединения, известный препарат мексидол и известный антигипоксант ГОМК, рекомендованный Фармкомитетом в качестве эталонного /3/. Контролем служили животные, которым вводили физиологический раствор за 30 мин до подъема. Результаты экспериментов оценивали статистически по Т-критерию Стьюдента и относили к контрольным данным, принимаемым за 100% Результаты исследований антигипоксических свойств заявляемого соединения на модели ОГБГ представлены в табл.1,2.

Данные экспериментов показывают, что в условиях острой гипобарической гипоксии (ОГБГ) заявляемое соединение проявляет свойства сильного антигипоксанта, увеличивающего продолжительность жизни животных на высоте 11000 м в 2-9раза для НУ и в 2-4 раза для ВУ крыс. Максимальное антигипоксическое действие заявляемое соединение оказывает в дозе 40 мг/кг, с увеличением дозы эффективность антигипоксического действия снижается. Заявляемое соединение в 2-4 раза превосходит по антигипоксической активности препарат ГОМК, используемый в дозе в 7 раз более высокой, чем эффективная доза для заявляемого соединения. Кроме того, антигипоксическое действие заявляемого соединения проявляется как на НУ, так и на ВУ животных в отличие от эталонного антигипоксанта ГОМК, который в условиях ОГБГ увеличивает продолжительность жизни только НУ крыс. Структурный аналог заявляемого соединения мексидол в аналогичных экспериментальных условиях не проявляет антигипоксических свойств как на НУ, так и на ВУ животных.

2. Модель острой гемической гипоксии. Острую гемическую гипоксию (ОГеГ) моделировали путем подкожного введения 130 белым беспородным мышам-самцам массой 18-22 г нитрита натрия в дозе 300 мг/кг. При этом способе введения наблюдается 100% гибель животных через 25-30 мин /3/. Раствор заявляемого соединения, его структурного аналога мексидола и эталонного препарата ГОМК вводили мышам внутрибрюшинно за 30 мин до инъекции нитрита натрия. Контролем служил физиологический раствор, введенный мышам также за 30 мин до моделируемой гипоксии. Оценивали продолжительность жизни мышей от момента введения нитрита натрия до гибели животного, которая регистрировалась по остановке дыхания и сердца. Результаты оценивали по Т-критерию Стьюдентаж. Экспериментальные данные представлены в табл.3.

Результаты данной серии экспериментов свидетельствуют, что заявляемое соединение в дозе 40 мг/кг не проявляет антигипоксических свойств, а в дозе 80 мг/кг в 1,7 раза увеличивает продолжительность жизни мышей в условиях ОГБГ. Его структурный аналог мексидол в дозах 40 и 80 мг/кг не эффективен при данном виде воздействия. Эталонный препарат ГОМК как в дозе 40, так и 80 мг/кг не влияет на время жизни мышей в условиях Огег. Только в дозе 300 мг/кг, в 4 раза более высокой, чем эффективная доза заявляемого соединения, ГОМК оказывает антигипоксическое действие, недостоверно (в 1,3 раза) превышающее таковое у заявляемого соединения. Более высокие концентрации заявляемого соединения не исследовались, поскольку они оказывают токсическое действие.

3. Модель острой гистотоксической гипоксии. Острую гистотоксическую гипоксию (ОГГ) моделировали путем внутрибрюшинного введения 130 белым беспородным мышам-самцам массой 18-22 г нипрутона в дозе 20 мг/кг, вызывающей 100% гибель животных в течение 18-25 мин /3/. Заявляемое соединение и препараты сравнения мексидол и ГОМК вводили за 30 мин до инъекции нипрутона. Контрольным животным вводили физиологический раствор. Оценивали продолжительность жизни мышей от момента введения нипрутона до гибели животного, которая регистрировалась по остановке дыхания и сердца. Результаты оценивали по Т-критерию Стьюдентаж. Экспериментальные данные представлены в табл.4.

Результаты экспериментов свидетельствуют, что заявляемое соединение в дозе 40 мг/кг не проявляет антигипоксических свойств, а в дозе 80 мг/кг в 1,5 раза увеличивает продолжительность жизни мышей в условиях ОГГ. Его структурный аналог мексидол в дозах 40 и 80 мг/кг не оказывает антигипоксического действия. Эталонный антигипоксант ГОМК в дозе 80 мг/кг в 1,2 раза менее эффективен, чем заявляемое соединение, а в дозе 300 мг/кг превосходит его по антигипоксической активности в 1,7 раза.

4. Модель гипоксии в гермообъеме. 120 белых беспородных мышей-самцов массой 18-20 г по одному сажали в стеклянные емкости объемом 250 мл, которые герметически закрывали. По мере потребления кислорода животными его концентрация в сосуде снижалась, что приводило к гибели животных. Регистрировали время жизни мышей до наступления их гибели /3/. Препараты вводили внутрибрюшинно за 30 мин до моделируемой гипоксии, контрольным животным вводили физиологический раствор. Результаты экспериментов оценивали по Т-критерию Стьюдентаж. Экспериментальные данные представлены в табл.5.

Результаты экспериментов свидетельствуют, что заявляемое соединение в дозах 40 и 80 мг/кг увеличивает время жизни мышей в условиях гермообъема соответственно в 1,4 и 2,4 раза. В дозе 80 мг/кг превосходит по эффективности антигипоксического действия эталонный препарат ГОМК, использованный в дозе (300 мг/кг) в 4 раза более высокой, чем заявляемое соединение. Его структурный аналог мексидол в исследованных дозах не проявляет антигипоксических свойств.

Таким образом, проведенные эксперименты по изучению антигипоксической активности показали, что заявляемое соединение
1) проявляет антигипоксическую активность при различных видах гипоксического воздействия острой гипобарической, острой гемической, острой гистотоксической гипоксии, гипоксии в гермообъеме;
2) в исследованных дозах превосходит по эффективности антигипоксического действия эталонный препарат ГОМК и свой структурный аналог мексидол во всех случаях сравнения;
3) эффективен в меньших дозах, чем эталонный антигипоксант ГОМК, применяемый в клинике в дозе 300 мг/кг и выше;
4) оказывает максимальное антигипоксическое действие в условиях острой гипобарической гипоксии в дозе 40 мг/кг;
5) проявляет антигипоксическое действие при острой гипобарической гипоксии независимо от индивидуальной резистентности животных к ней в отличие от эталонного препарата ГОМК, который увеличивает продолжительность жизни только низкоустойчивых животных, не меняя ее у высокоустойчивых крыс.

Исследование острой токсичности проводилось на мышах и крысах при различных путях введения заявляемого соединения.

I. Исследование на мышах. Мышам вводили заявляемое соединение внутрибрюшинно и перорально. При внутривенном введении ЛД₅₀ составляет 97,94 (91,13-105,3) мг/кг для самок и 109,0 (97,0-121,0) для самцов. При внутрибрюшинном введении ЛД₅₀ составляет 146,4 (135,0-157,0) мг/кг - для самок и 159,7 (149,2-169,5) мг/кг для самцов. При пероральном введении для самок ЛД₅₀ составляет 189,7 (161,0-224,0) мг/кг и для самцов - 197,7 (190,2-204,5) мг/кг.

II. Исследование на крысах. Крысам заявляемое соединение вводили внутрибрюшинно и перорально. При внутрибрюшинном введении ЛД₅₀ составляет 146,8 (124,2-173,5) мг/кг. При пероральном введении для самок ЛД₅₀ составляет 181,7 (154,6-213,5) мг/кг и для самцов 189,5 (168,1-213,7) мг/кг.

Таким образом, мыши и крысы проявляют равную чувствительность к соединению I. Самки и самцы одинаково чувствительны к заявляемому соединению. По показателям острой токсичности заявляемое соединение можно отнести к малотоксичным веществам по классификации К.К.Сидорова /6/.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 990226, кл A 61 K 31/44, 1983.

2. Чернобаева Г.Н. Романова В.Е. Дудченко А.М. Германова Э.Л. Лукьянова Л.Д. "Антигипоксические эффекты некоторых производных З-оксипиридинов" Итоги науки и техники, серия Фармакология. Химиотерапевтические средства, т.27, Антигипоксанты, п/ред. Л.Д.Лукьяновой, М. 1991, с. 26-39.

3. Методические рекомендации по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипоксических средств.

МЗ СССР, Фармкомитет, Москва, 1990.

4. Лукьянова Л. Д. Сб. "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний", М. 1989, с. 11-44.

5. Чернобаева Г.Н. Лукьянова Л.Д. Сб. "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний", М. 1989, с. 160-164.

6. К.К.Сидоров, "Токсикология новых промышленных химических веществ", М. 1973, вып. 13, с. 47-51.

Использование: в медицине в качестве средства, обладающего антигипоксической активностью. Продукт: 3-(N,N-диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридина сукцинат ф-лы I. БФ С₂₆H₃₈N₄O₈, выход 90%. Реагент 1: 2- этил-6-метил-3-оксипиридин. Реагент 2: N,N-диметил-N- дихлорметилениммоний хлорид. Реагент III: вода. Реагент IV: щелочь. Реагент V: янтарная кислота. Условия реакции: в среде органического растворителя при кипении. 5 табл.

3-(N,N-Диметилкарбамоилокси)-2-этил-6-метилпиридинасукцинат формулы

обладающий антигипоксической активностью.