ПРОИЗВОДНОЕ БЕНЗОПЕНТАТИЕПИНА, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПРОТИВОСУДОРОЖНОЙ И ПРОТИВОТРЕВОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2008 года по МПК C07D341/00 A61K31/385 A61P25/08 

Изобретение относится к медицине, конкретно к новому производному бензопентатиепина-8-трифторметилбензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амину, формулы 1:

обладающему противосудорожной и противотревожной активностью.

Эпилепсия является широко распространенным заболеванием, которым, по приблизительным подсчетам, страдает около 50 млн человек, т.е. до 1% населения мира. Целью лекарственной терапии эпилепсии является эффективный контроль судорог и поддержание хорошего качества жизни, что во многом определяется безопасностью лечения. Исследование, проведенное 16 лет назад, показало, что при применении фенитоиона, карбамазепина, примидона и фенобарбитала эта цель не достигается почти у половины больных, причем примерно у 25% пациентов судороги не поддаются контролю основными противоэпилептическими препаратами, такими как карбамазепин, фенитоин, вальпроевая кислота, этосуксимид, фенобарбитал и бензодиазепины [М.Д.Машковский. Лекарственные средства. Издание пятнадцатое. - М.: Новая Волна, 2006; В.Э.Колла, С.А.Шеленкова. Поиск новых противосудорожных веществ. Пермь. 2006].

В связи с тем, что монотерапия эпилепсиии неэффективна в 20-30% случаев, при ее лечении часто используют комбинации противоэпилептических препаратов. Это, однако, повышает риск разнообразных, в том числе, серьезных побочных реакций, что отрицательно влияет на качество жизни пациентов. Поэтому поиск и разработка новых низкотоксичных средств для лечения эпилепсии остается проблемой актуальной.

Задача изобретения заключается в создании эффективного низкотоксичного лекарственного средства для предупреждения развития судорожных состояний различной этиологии, а также в расширении ассортимента противосудорожных средств.

Поставленная задача решается новым химическим соединением - 8-трифторметилбензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амином формулы 1, проявляющим противосудорожные и противотревожные свойства.

Известно [Л.С.Константинова, С.А.Амеличев, О.А.Ракитин. Успехи химии, 2007, 76, №3, 219], что синтезированные и природные бензопентатиепины обладают разнообразной биологической активностью.

Так, варацин 2а, NN-диметил-5-метилтиоварацин 2b, синтетические бензопентатиепины 2 с (в виде гидрохлорида), 2d и 3а обладают высокой цитоксичностью [A.H.F.Lee, A.S.C.Chan, Т.Li.Chem. Commun., 2002, 2112; R.Sato, T.Ohyama, S.Ogawa. Heterocycles, 1995, 41, 893], 7-метилбензопентатиепин 3b проявляет тиолзависимую ДНК-связывающую способность [Т.Chatterji, K.S.Gates. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 535]. Деметилированный варацин 2е и соединение 2b ингибируют протеинкиназу С [R.S.Compagnone, D.J.Faulkner, B.K.Carte, G.Chan, A.Freyer, M.E.Hemling, G.A.Hofmann, M.R.Mattern. Tetrahedron, 1994, 50, 12785], а у лиссоклинотоксина A 2f и лиссоклинотоксина В 4 обнаружены антимикробные свойства [М.Litaudon, F.Trigalo, М. - Т.Martin, F.Frappier. М.Guyot. Tetrahedron, 1994, 50, 5323]. Соединения 2а, 2f и 3с проявляют высокую активность т vitro против микроорганизмов Candida albicans и Bacillus subtilus [B.S.Davidson, T.F.Molinski, L.R.Barrows, C.M.Ireland. J. Am. Chem. Soc, 1991, 113, 4709; T.N.Makarieva, V.A.Stonik, A.S.Dmitrenok, B.B.Grebnev, V.V.Isakov, N.M.Rebachyk. J.Nat. Prod., 1995, 58, 254; P.A.Searle, T.F.Molinski. J. Org. Chem., 1994, 59, 6600].

Фунгицидная активность пентатиепиноизотиазола 5 была испытана на грибках Phytophthora infestans томатов [NL 7704108] и Venturia inaecqualis инфицированных яблонь [JP 78127489]. Соединение 3d активно против парши, а 7-диметиламинобензопентатиепин 3е обеспечивает защиту огурцов от мозаичного вируса [WO 8404921].

Необходимо отметить, что на настоящий момент ничего не известно об антиконвульсивных и противотревожных свойствах пентатиепинов.

Способ получения заявляемого 8-(трифторметил)бензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амина 1 заключается во взаимодействии бензилдитиол-2-она 6 с не менее чем 1.5-кратным молярным избытком, предпочтительно 4-кратным, доступного и недорого гидрата гидросульфида натрия в органическом растворителе, предпочтительно диметилсульфоксиде (ДМСО), с последующей обработкой кислотой, предпочтительно конц. соляной кислотой (схема 1).

Схема 1

Соединение 6 может быть получено из доступного 1-хлор-4-(трифторметил)бензола 8 с использованием доступных недорогих реагентов, например, в соответствии с ранее предложенной методикой [Л.М.Ягупольский, B.C.Моспан. Украинский химический журнал, 1955, 21, 81; US 1567481; US 4084954; К.Rasheed, J.D.Warkentin. J.Org. Chem., 1979, 44, 267] (схема 2).

Схема 2

Острая токсичность соединения 1 определялась на белых беспородных мышах массой 20-22 г при однократном внутрижелудочном способе введения по методу Кербера. Показано, что соединение 1 является умеренно токсичным веществом: ЛД₅₀ больше 1000 мг/кг, т.е. не менее чем в 1.75 и 2 раза ниже, чем среднесмертельная доза известных антиконвульсантов сибазона и карбамазепина, соответственно, при аналогичном способе введения.

Для исследования антиконвульсивной активности соединения 1 был использован набор стандартных тестов: «открытое поле», взаимодействие со снотворным препаратом хлоралгидратом (300 мг/кг внутрибрюшинно); судороги, вызванные стимулятором центрального генеза - коразолом (90 мг/кг внутрибрюшинно), Н-холиномиметиком - никотином (20 мг/кг, внутрибрюшинно), М-холиномиметиком - ареколином (15 мг/кг внутрибрюшинно), а также тест с предшественником дофамина L-Дофа (200 мг/кг внутрибрюшинно), характеризующий воздействие на дофаминергическую (адренергическую) системы.

В тестах «открытое поле» и взаимодействие с L-Дофа эффект оценивали по изменению количества различных видов движений и общего эмоционального состояния животных. Регистрация двигательных актов производилась автоматически в установке «TRUSCAN» (COULBOURN INSTRUMENTS, США). Изучаемое соединение вводили в дозе 10 мг/кг однократно внутрижелудочно за час до тестирования. Эталон сравнения сибазон вводили в дозе 2.5 мг/кг.

Все полученные экспериментальные данные обрабатывали с использованием t-критерия Стьюдента.

Влияние соединения 1 на поведенческие реакции мышей изучали в тесте «открытое поле». Результаты, представленные в таблице 1, свидетельствуют о том, что соединение 1 в вводимой дозе проявляет противотревожную активность аналогично эталону сравнения, что заключается в увеличении количества и времени исследовательских реакций.

Взаимодействие соединения 1 со снотворным препаратом - хлоралгидратом изучали при однократном внутрижелудочном введении в дозе 10 мг/кг. О способности изменения длительности хлоралгидратового сна судили по времени утраты и восстановления рефлекса переворачивания мышей. Результаты, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что соединение 1 в дозе 10 мг/кг достоверно (Р<0.05) по сравнению с контролем увеличивало время наступления сна на 40% и уменьшало его продолжительность на 51%. Эталон сравнения увеличивал продолжительность действия хлоралгидрата в 2.5 раза.

Противосудорожную активность также оценивали по проценту выживших животных после внутрибрюшинного введения коразола в токсической дозе 90 мг/кг. Исследуемое соединение вводили мышам внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения судорог. Результаты таблицы 3 говорят о том, что соединение 1 полностью блокировало развитие судорог и, соответственно, наступление летальных исходов, тем самым проявляя противосудорожное действие в отношении вводимой дозы конвульсанта.

При воспроизведении никотиновых судорог происходит возбуждение Н-холинорецепторов в продолговатом мозге. Соединение 1 вводили однократно внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения судорог.

Установлено, что соединение 1 блокирует развитие никотиновых судорог, проявляя противосудорожный эффект (табл.4).

Противосудорожное действие агента 1 изучали также в тесте ареколинового тремора (влияние на мускариновые рецепторы). Соединение 1 вводилось однократно внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг. Критерием эффекта считалось продолжительность тремора.

В этом тесте для соединения 1 показано, что оно уменьшает на 30% продолжительность тремора, вызванного ареколином, тем самым проявляя противосудорожный эффект (табл.5).

В тесте с L-Дофа, характеризующем воздействие на дофаминергическую (адренергическую) систему, показано, что соединение 1 в дозе 10 мг/кг не оказывает влияния на дофаминергическую систему (табл.6).

Таким образом, соединение 1 проявляет противотревожную активность аналогично эталону сравнения сибазону, а также противосудорожное действие в тестах «никотиновые» и «коразоловые» судороги и ареколиновый тремор, возможно связанное с влиянием агента на нейромедиаторные (ГАМК-ергическую и Н, М-холинергическую) системы, вовлеченные в регуляцию судорожного ответа. Кроме того, изучаемый агент не проявил активность по отношению к дофаминергической системе.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез 8-(трифторметил)бензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амина 1

К раствору 2.56 г (9.1 ммоль) 4-нитро-6-(трифторметил)бензо[d]дитиол-2-она 6 в 35 мл ДМСО при перемешивании при 25°С прибавили 3.29 г (70% NaHS, 41 ммоль) NaHS·H₂O, перемешивали при комнатной температуре 15 ч. Добавили 100 мл H₂O, затем конц. соляную кислоту до нейтральной реакции, экстрагировали хлористым метиленом 3×30 мл, промыли водой 3×50 мл, высушили Na₂SO₄. После удаления растворителя в вакууме получили 2.77 г остатка, который делили методом колоночной хроматографии на силикагеле (Merck, 60-200 μ), элюент гексан/бензол (1:1). Получили 1.504 г (52%) 8-(трифторметил)бензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амина 1 и 0.142 г (5%) 4-нитро-6-(трифторметил)бензо[d] [1,2,3]тритиола 7.

Соединение 1. Спектр ЯМР ¹Н (δ, м.д.): 4.86 ш.с.(NH₂), 6.89 д.к. (Н⁹, J_9,11 1.86, ⁴J_H,F 0.65 Гц), 7.30 д.к. (Н¹¹, J_11,9 1.86, ⁴J_H,F 0.70 Гц). Спектр ЯМР ¹³С (δ, м.д.): 146.62 с (С¹), 128.19 с (С⁷), 150.47 с (С⁸), 113.64 к (С⁹, ³J_C,F 3.8 Гц), 132.68 к (С¹⁰, ³J_C,F 33.0 Гц), 120.64 к (С¹¹, ³J_C,F 3.5 Гц), 122.63 к (С¹², ¹J_C,F 273.3 Гц). Найдено: m/z 318.8870 [M]⁺ С₇Н₄NF₃S₅. Вычислено: М=318.88994.

Пример 2. Синтез 8-(трифторметил)бензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амина 1

К раствору 2.56 г (9.11 ммоль) 4-нитро-6-(трифторметил)бензо[d]дитиол-2-она 6 в 30 мл ДМСО при перемешивании и при комнатной температуре прибавили 1.61 г (70% NaHS, 20 ммоль) NaHS·H₂O, перемешивали при 20°С в течение 24 ч. Добавили 100 мл Н₂O, затем конц. соляную кислоту до нейтральной реакции, экстрагировали хлористым метиленом 3×30 мл, промыли водой 3×50 мл, высушили Na₂SO₄. После удаления растворителя получили 2.81 г остатка, который делили методом колоночной хроматографии на силикагеле (Merck, 60-200 μ) элюент гексан/бензол (1:1) Получили 1.335 г (46%) 8-(трифторметил)бензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амина 1 и 0.936 г (36%) 4-нитро-6-(трифторметил)бензо[d][1,2,3]тритиола 7.

Пример 3. Влияние соединения 1 на психолокомоторную активность в тесте «открытое поле».

Изучение влияния соединения 1 на психолокомоторную активность проводили на белых беспородных мышах-самцах массой 22-25 г в тесте «открытое поле».

Изучаемые соединения вводили в дозе 10 мг/кг, эталон сравнения сибазон - в дозе 2.5 мг/кг внутрижелудочно за час до тестирования. Эффект оценивали по изменению количества различных видов движений и общего эмоционального состояния животных на приборе фирмы TruScan (США). Результаты представлены в таблице 1.

Установлено, что соединение 1 в дозе 10 мг/кг проявляет противотревожную активность, заключающуюся в увеличении количества и времени исследовательских реакций, аналогично эталону сравнения.

Таблица 1Влияние соединения 1 на показатели двигательной активности мышейГруппа, дозаАБВГДЕЖЗКонтроль12.9±0.6102.6±0.917.4±0.9299.6±32.82.5±0.32.4±0.63.0±0.90.6±0.04Сибазон 2.5 мг/кг10.3±0.7107.0±2.113.0±2.1385.5±38.13.2±0.37.0±1.2*8.0±1.1*0.0±0.0110 мг/кг12.5±0.6103.2±1.116.7±1.1269.0±14.52.2±0.16.8±1.0*8.9±1.2*1.0±0.01*Р<0.05; достоверность по сравнению с контрольной группой;
А - общая двигательная активность (кол-во актов); Б - двигательная активность (сек); В - неподвижный момент (сек); Г - дистанция движения (см); Д - скорость движения (см/сек); Е - количество исследованных отверстий; Ж - время исследовательских реакций (сек);
З - количество вертикальных вставаний.

Пример 4. Влияние соединения 1 на продолжительность действия снотворного препарата - хлоралгидрата

Таблица 2ГруппаВремя засыпания, минДлительность сна, минКонтроль, хлоралгидрат3.88±0.1394.4±6.61 + хлоралгидрат6.38±0.42* (40%)46.5±6.1* (51%)Сибазон + хлоралгидрат4.00±0.15240.0±10.40**Р<0.001 по сравнению с контрольной группой

При взаимодействии соединения 1 с хлоралгидратом время засыпания удлиняется на 40%, а продолжительность сна укорачивается на 51% по отношению к контролю, что говорит о стимулирующим влиянии на подкорку головного мозга. В группе с препаратом сравнения сибазоном наблюдается сильное потенцирование действия снотворного препарата.

Пример 5. Влияние соединения 1 на судороги, вызванные коразолом

Противосудорожную активность оценивали по проценту выживших животных после внутрибрюшинного введения коразола в токсической дозе 90 мг/кг. Исследуемое соединение вводили мышам внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения судорог. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3Противосудорожная активность соединения 1 в тесте «коразоловые судороги»Процент гибели животных в группе в %Контроль коразол1,10 мг/кгСибазон, 2.5 мг/кг37.5%0%0%

Результаты теста показывают, что соединение 1 в дозе 10 мг/кг полностью блокирует развитие клонических судорог и, соответственно, наступление летальных исходов, тем самым проявляет противосудорожное действие в отношении вводимой дозы конвульсанта.

Пример 6. Влияние соединения 1 на судороги, вызванные никотином

Противосудорожную активность оценивали по проценту выживших животных после внутрибрюшинного введения никотина в токсической дозе 20 мг/кг. Исследуемое соединение вводили мышам внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения судорог. Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4Противосудорожная активность соединения 1 в тесте «никотиновые судороги»Процент гибели животных в группе в %Контроль, никотин1, 10 мг/кг40%10%

Из данных таблицы 4 видно, что соединение 1 в дозе 10 мг/кг проявляет значительный противосудорожный эффект,

Пример 7. Влияние соединения 1 на тремор, вызванный ареколином

Противосудорожную активность оценивали по продолжительности тремора, вызванного внутрибрюшинным введением ареколина в дозе 15 мг/кг. Исследуемое соединение 1 вводили мышам внутрижелудочно в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения судорог. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5Противосудорожная активность соединения 1 в тесте «ареколиновый тремор»№ п/пКонтроль, сек10 мг/кг, секМ±m625.0±30.5443±31.5**Р<0.05 относительно контрольной группы

Установлено, что в дозе 10 мг/кг соединение 1 уменьшает на 30% продолжительность тремора, вызванного М-холиномиметиком ареколином.

Пример 8. Взаимодействие соединения 1 с предшественником дофамина L-ДОФА

Изучение влияния соединения на дофаминергическую систему осуществляли путем внутрибрюшинного введения L-ДОФА в дозе 200 мг/кг. Эффект оценивали в тесте «открытое поле» по изменению параметров двигательной активности. Изучаемое соединение вводили однократно внутрь в дозе 10 мг/кг за час до воспроизведения теста.

Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6Влияние соединения 1 на двигательную активность при воздействии L-ДофаГруппа, дозаАБВГДЕЖЗКонтроль10.6±1.4104.8±2.115.2±2.1353.0±28.92.9±0.23.2±0.53.6±0.712.6±1.7L-Дофа, 200 мг/кг, в/б14.5±1.239.7±6.280.3±6.261.3±11.40.49±0.090.0±0.00.0±0.01.0±0.01,10 мг/кг10.8±3.732.0±11.588.0±11.558.8±18.70.5±0.21.0±0.00.0±0.00.0±0.0А - общая двигательная активность (кол-во актов); Б - двигательная активность (сек); В - неподвижный момент (сек); Г - дистанция движения (см); Д - скорость движения (см /сек); Е - количество исследованных отверстий; Ж - время исследовательских реакций (сек);
З - количество вертикальных вставаний.

При взаимодействии соединения 1 с L-ДОФА показано, что оно не оказывает влияние на дофаминергическую систему.

Таким образом, 8-трифторметилбензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амин (1) перспективен в качестве противотревожного и противосудорожного средства, отличающегося в лучшую сторону от средств бензодиазепинового ряда низкой токсичностью (в 1.75 раза менее токсичен, чем сибазон), отсутствием потенцирования действия снотворных препаратов и проявлением холиноблокрующего действия.

Настоящее изобретение относится к 8-трифторметилбензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амину, формулы 1, обладающему противосудорожной и противотревожной активностью, и может быть использовано в медицине.

Технический результат - получение нового соединения, обладающего противосудорожной и противотревожной активностью, менее токсичного, чем сибазон, не потенциирующего действие снотворных препаратов и проявляющего холиноблокирующее действие. 6 табл.

8-Трифторметилбензо[f][1,2,3,4,5]пентатиепин-6-амин формулы 1

обладающий противосудорожной и противотревожной активностью.