СОПОЛИМЕРЫ N-ВИНИЛАМИДОВ С НЕНАСЫЩЕННЫМИ ЭФИРАМИ СОРБОЗЫ Российский патент 2010 года по МПК C08F226/06 C08F226/10 A61P37/04 A61K31/79 

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к сополимерам N-виниламидов (ВА), предназначенным для использования в качестве основы для создания эффективных лекарственных средств.

Известно, что поли-N-виниламиды широко используются в медицине, биотехнологии и технике (Кирш Ю.Э. Поли-N-винилпирролидон и другие N-виниламиды. М.: Наука, 1998. 251 с.).

Синтез и поиск иммуностимуляторов является актуальной задачей в связи с широким распространением заболеваний, связанных с иммунодефицитным состоянием.

Известны сополимеры N-метакрилоилглюкозамина и N-винилацетамидов (Панарин Е.Ф., Ершов А.Ю., Иванова Н.П., Ефремова О.Н. ЖПХ. 1999. Т.72, вып.11. С.1872-1875). Однако известные сополимеры либо вообще не проявляют иммуностимулирующих свойств, либо характеризуются очень низким их уровнем.

Использование в качестве винилсахаридной компоненты в вышеуказанных сополимерах 3-O-метакрилоил-Д-глюкозы также не способствует увеличению иммуностимулирующих свойств (Панарин Е.Ф., Ершов А.Ю., Иванова Н.П. ЖПХ. 2000, Т.73. вып.12. С.1998-2001).

Технической задачей настоящего изобретения является увеличение иммуностимулирующих свойств сополимеров N-виниламидов.

Задача решена сополимерами N-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы общей формулы:

A_n-В_m, где

А - N-виниламидный остаток,

В - винилсахаридный остаток,

n и m - молекулярные %%,

с характеристической вязкостью от 0,15 до 0,45 дл/г,

n=100 - m мол.%; m=10,0-35,0 мол.%;

при этом в качестве винилсахаридного остатка берут (мет)акрилоилсорбозу, кротоноилсорбозу, а в качестве N-виниламидного остатка - N-винилпирролидон, N-винилформамид, N-метилвиниламид.

Информационный поиск показал отсутствие каких-либо опубликованных документов, в которых была бы описана совокупность существенных признаков технического решения, полностью совпадающего с заявляемым нами. Таким образом, мы можем утверждать, что заявленное изобретение характеризуется таким признаком охраноспособности, как новизна и существенные отличия.

В ходе поиска не удалось найти сведений о сополимерах N-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы. При этом найденный иммуностимулирующий эффект заявленных сополимеров существенно превышал уровень активности сополимеров N-виниламидов с ненасыщенными эфирами глюкозы. Найденный нами впервые эффект является неочевидным и не вытекает из существующего уровня техники. Это подтверждает соответствие заявляемого изобретения такому признаку охраноспособности, как изобретательский уровень.

Схема синтеза заявляемых сополимеров такова:

1. Диацетонсорбозу синтезируют по известному методу (Методы химии углеводов / Пер. с англ. Под ред. Н.К.Кочеткова. Мир, 1967. 165 с.) и очищают перекристаллизацией из гексана, т.пл. 77-78°С.

2. (Мет)акрилоилдиацетонсорбозу и кротоноилдиацетонсорбозу получают также известным способом (Klein J., Herzog D., Hajibegli A. // Makromol. Chem. Rapid Commun / 1985. V.6. N 10. P.675-678).

3. Сополимеризацию (мет)акрилоилдиацетонсорбозы и кротоноилдиацетонсорбозы с N-винилпирролидоном и N-винилформамидом проводят в растворе ДМФА (диметилформамида) в присутствии радикальных инициаторов. Условия сополимеризации представлены ниже в таблице 1. Сополимеры выделяют осаждением из реакционной среды в диэтиловый эфир.

4. Сополимеры N-винилформамида с (мет)акрилоилсорбозой и кротоноилсорбозой получают гидролизом в 80% муравьиной кислоте при 60°С сополимеров N-винилформамида и (мет)акрилоил- и кротоноилдиацетонсорбозы, очищают и лиофилизуют.

5. Сополимеры N-винилпирролидона и N-метилвиниламида с (мет)акрилоилсорбозой и кротоноилсорбозой получают гидролизом сополимеров (мет)акрилоил- и кротоноилдиацетонсорбозы с N-винилпирролидоном и N-метилвиниламидом.

Состав полученных сополимеров определяют методом протонной ЯМР-спектроскопии. Молекулярная масса характеризовалась характеристической вязкостью при 25°С.

У полученных сополимеров прежде всего определяют острую токсичность. Полимеры вводились внутрибрюшинно. Полимеры оказались малотоксичными, поэтому не удалось определить LD₅₀. Иммуностимулирующую активность заявляемых сополимеров оценивают по их влиянию на образование антителообразующих клеток (K.N.Jerne, F.F.Nordin, Sci., V.140, 405 (1963)). Данные биологических испытаний приведены далее в таблице 2.

Для подтверждения соответствия заявленного решения условию патентоспособности промышленная применимость приводим примеры конкретной реализации изобретения, которыми не исчерпывается сущность изобретения.

Пример 1. Синтез сополимера N-винилформамида и акрилоилсорбозы.

0,3 г N-винилформамида и 0,7 г акрилоилдиацетонсорбозы (соотношение мономеров в мол.% 70:30) растворяют в 5,7 мл диметилформамида. Концентрация мономеров 15 вес.%. В раствор добавляют 0,01 г радикального инициатора - динитрила азо-изомасляной кислоты. Раствор помещают в ампулу, продувают аргоном, запаивают и нагревают в термостате при 60°С в течение суток. Образовавшийся сополимер выделяют осаждением в серный эфир. Гидролиз полученного сополимера проводят в 80% водном растворе муравьиной кислоты при 60°С в течение 4 ч. Диализованный раствор сополимера лиофилизуют. Выход составляет 69%. Соотношение звеньев N-винилформамида и акрилоилсорбозы в мол.% равно 65:35. Характеристическая вязкость, измеренная в 0,1М растворе ацетата натрия, 0,40 дл/г.

Примеры 2-10 выполнены в условиях примера 1. Все данные приведены в таблице 1.

Примечания к таблице 1:

1. В строках 8-10 для сравнения приведены данные для известных сополимеров N-виниламидов (ВА) - (N-BMA, N-ВФА и ВП) и (мет)акрилоилглюкозы.

2. В колонках 2 и 3 приведены соотношения N-виниламидов и (мет)акрилоилсорбозы в полимеризующейся смеси.

3. В колонках 5 и 6 приведены соотношения N-винилформамида, N-метилвиниламида и N-винилпирролидона и (мет)акрилоилсорбозы в целевом сополимере.

Используют следующие сокращения: ВФА - N-винилформамид; (М)АДАС и (К)ДАС - (мет)акрилоилдиацетонсорбоза и кротоноилдиацетонсорбоза; СПЛ - сополимер; N-BMA - N-метилвиниламид; ВП - N-винилпирролидон; АС - акрилоилсорбоза; МС - метакрилоилсорбоза; КС - кротоноилсорбоза; АГ - акрилоилглюкоза; МГ - метакрилоилглюкоза; КИО - отношение числа антителообразующих клеток (АОК) на 10⁶ клеток селезенки в опыте к числу АОК на 10⁶ клеток селезенки в контрольной группе животных.

Методика биологических исследований

Биологические исследования проводили на гибридных мышах - самцах линии BALB/C разводки питомника Рапполово. Исследовались различные дозы введения полимеров: 25 мг/кг и 10 мг/кг веса животных. Подопытным мышам (по 8 животных в каждой группе) вводили исследуемый полимер и эритроциты барана (ЭБ) в дозах 5×10⁸ в 0,5 мл физиологического раствора, контрольной группе мышей только ЭБ в той же дозе. На 5-е сутки после иммунизации мыши забивались, извлекалась селезенка, взвешивалась и гомогенизировалась в среде 199.

Гомогенат пропускался через капроновое сито и помещался в холодильник на 30 минут. В пробирке с подогретой на водяной бане при 50°С агарозной средой (1,5 мл агарозы 14% и 15 мл среды 199) быстро добавлялось по 0,05 мл 10% взвеси ЭБ и 0,05 мл взвеси клеток селезенки и полученной смесью заливались чашки Петри. Чашки инкубировались 1,5 ч в термостате при температуре 37°С. После инкубации в каждую чашку добавлялся комплемент в разведении 1:4 и чашки снова инкубировались в термостате в течение 1 ч. В каждой чашке подсчитывались зоны гемолиза с последующим пересчетом количества АОК на 10⁶ ядерных клеток селезенки, а также на селезенку. Подсчитывались также клеточность селезенки и коэффициент иммунного ответа (КИО) как отношение числа АОК на 10⁶ клеток селезенки в опыте к числу АОК на 10⁶ клеток селезенки в контрольной группе животных. Статистическая обработка результатов исследований проводилась при помощи t - критерия Стьюдента.

Все данные приведены в таблице 2.

Таблица 2 Влияние заявляемых сополимеров на антителогенез при внутрибрюшинном (в/б) введении №№ п/п Полимер [η]_ацNa ²⁵, дл/г Доза, мг/кг Число АОК ×10⁶ ядерных клеток селезенки Клеточность селезенки ×10⁷ Число АОК на селезенку ×10² КИО/доза мг/кг 1 2 3 4 5 6 7 8 1 ВФА:АС 65:35 мол.% 0,40 25 156,8±20,1 20,5±2,4 351,6±88,9 1,3 10 165,6±22,9 16,4±2,5 282,3±66,4 1,3 к (ЭБ) 123,8±18,7 18,3±3,2 225,4±70,8   2 ВФА:АС 80:20 мол.% 0,35 25 168,0±11,1* 20,7±1,8 366,9±36,3* 2,0 10 232,7±16,5 18,3±1,2 422,1±40,4* 2,8 к (ЭБ) 81,9±10,0 17,9±3,2 159,9±26,7   3 ВФА:АС 90:10 мол.% 0,32 25 426,7±51,4 19,4±2,1 820,8±129,5 1,3 10 403,7±33,1 19,9±3,4 754,9±83,3 1,2 к (ЭБ) 328,2±35,6 21,2±2,2 641,5±88,2   4 ВФА:АС 95:5 мол.% 0,45 25 151,1±7,3* 26,8±6,3 408,0±143,0 0,74 10 167,8±12,4 27,9±5,8 437,0±32,0 0,82 к (ЭБ) 203,8±8,5 30,4±4,9 615,0±67,0   5 ВП:МС 85:15 мол.% 0,20 25 89,3±8,4 8,8±3,4 82±2,5 1,2 10 157,4±17,0 16,8±6,3 190±9,8 2,1 к (ЭБ) 75,3±10,8 7,5±1,1 117±22   6 ВМА:МС 80:20 мол.% 0,25 25 353,6±51,8* 19,5±1,2 668,9±141,3 1,8 10 213,8±23,0 23,4±2,2 464,6±39,6 1,1 к (ЭБ) 197,8±27,9 27,6±3,4 533,5±124,9   7 ВП:КС
85:15 мол.% 0,15 25 327,9*±11,9 17,3*±5,3 564±1,7 2,5 10 203,1*±5,4 17,3±3,7 352±8,4 1,6 к (ЭБ) 148,7±21,9 20,8±2,5 127±4,4   8 ВМА:АГ 75:25 мол.% 0,30 25 70,2±5,7* 21,2±1,8 147,8±16,5* 0,57 10 157,2±6,9* 17,0±1,1* 269,4±23,9 1,28 к (ЭБ) 122,6±11,8 22,5±1,8 268,4±37,7   9 ВФА:АГ 85:15 мол.% 0,25 25 249,5±20,4 27,6±7,1 709±24,2 0,87 10 203,3±39,2 21,1±7,0 489±23,8 0,71 к (ЭБ) 287,1±29,4 38,4±13,3 941±14,0   10 ВП:МГ
80:20 мол.% 0,35 25 177,1±19,7 28,8±8,2 539±25,9 1,0 10 120,2±25,6 30,3±14,4 313±14,5 0,7 к (ЭБ) 169,7±10,7 26,5±1,4 433±0,3  

Данные, указанные в заявочном описании, подтверждают решение поставленной задачи. Видно, что выход за пределы, заявленные в описании, значительно снижает КИО.

Таким образом, данные химические соединения могут быть использованы в качестве основы для создания эффективных лекарственных средств.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к сополимерам N-виниламидов. Сополимер в соответствии с данным изобретением характеризуется общей формулой: A_n-B_m, где А - N-виниламидный остаток, В - винилсахаридный остаток и где n=100 - m мол.%; m=10,0-35,0 мол.%. В качестве винилсахаридного остатка берут (мет)акрилоилсорбозу, кротоноилсорбозу. В качестве N-виниламидных остатков используют N-винилформамид, N-винилпирролидон, N-метилвиниламид. Получают сополимеры в присутствии радикального инициатора - динитрила азо-изомасляной кислоты, затем гидролизуют в водном растворе муравьиной кислоты. Водорастворимые сополимеры в соответствии с изобретением обладают низкой токсичностью, имеют высокий уровень иммуностимулирующей активности. 2 табл.

Сополимеры N-виниламидов с ненасыщенными эфирами сорбозы общей формулы:
A_n-B_m,
где А - N-виниламидный остаток;
В - винилсахаридный остаток;
n и m - содержание А и В, мол.%;
n=100 - m мол.%;
m=10,0-35,0 мол.%,
с характеристической вязкостью от 0,15 до 0,45 дл/г,
при этом в качестве винилсахаридного остатка берут (мет)акрилоилсорбозу, кротоноилсорбозу, а в качестве N-виниламидного остатка берут N-винилформамид, N-винилпирролидон, N-метилвиниламид.