Показать метаданные Скрыть метаданные

(19)

(11)

2 734 240

(13)

(51)

МПК

C07D487/04(2006-01-01)

A61K31/4985(2006-01-01)

A61P25/00(2006-01-01)

(21) (22)

Заявка

2018140021, 2018-11-13

(24)

Дата начала отсчета патента

2018-11-13

(22)

дата подачи заявки

2018-11-13

(45)

опубликовано

2020-10-13

(72)

авторы

Середенин Сергей БорисовичМокров Григорий ВладимировичЯркова Милада АльнордовнаПантилеев Андрей СергеевичГудашева Татьяна АлександровнаДурнев Андрей Дмитриевич

(73)

патентообладатели

Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Институт Фармакологии Имени В.В. Закусова"

(56)

Документы, цитированные в отчете о поиске

G.VMokrov, et al., BioorgMedChem., 23, 3368-3378, 2015By Yarkova, M.A.; Mokrov, G.V.; Gudasheva, T.A.; Seredenin, S.B., Pharmaceutical Chemistry Journal, 50(8), 501-504, 2016.

Дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамиды - соединения, обладающие нейропсихотропной активностью, способы их получения Российский патент 2020 года по МПК C07D487/04 A61K31/4985 A61P25/00

Описание патента на изобретение RU2734240C2

Изобретение относится к области биологически активных соединений, конкретно к новой группе 1-ферил-N-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамидов общей формулы (1):

где R может быть водородом, (С₁-С₄)-алкильной или бензильной группой.

Заявляемые соединения обладают анксиолитической активностью.

Транслокаторный белок (18 kDa) (TSPO) представляет собой обогащенный триптофаном белок, локализующийся преимущественно на наружной мембране митохондрий в тканях, продуцирующих стероидные гормоны, таких как ткани здорового головного мозга, яичники, тестикулы, надпочечники и др. (A. Beurdeley-Thomas et al, J. Neuro-Oncol, 2000, 46, 45-56). TSPO участвует в транспорте холестерина от внешней к внутренней митохондриальной мембране, что является лимитирующей стадией в синтезе стероидов и нейростероидов (V. Papadopoulos et al, Mol Cell Endocrinol, 2007, 266, 59-64). Хорошо известно, что нейростероиды, усиливающие нейромедиаторную функцию ГАМК, играют ключевую роль в функционировании центральной нервной системы, формировании психического статуса, эмоций, поведения, обучения и памяти (N.J. Alkayed et al, J. of the Amer. Heart Assoc. 2000, 31, 161-168). Поэтому считается перспективным использование TSPO в качестве мишени для создания лекарственных средств для лечения нейрональных заболеваний. В настоящее время рядом зарубежных фармацевтических компаний и научных групп проводится поиск лигандов TSPO с целью получения веществ, обладающих нейропсихотропной активностью.

В патенте РФ №2572076 представлен класс лигандов TSPO, относящийся к группе 1-арилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамидов. Представители этой группы, соединения ГМЛ-1 (N-бензил-N-метил-1-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид) и ГМЛ-3 (N-бутил-N-метил-1-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид), продемонстрировали выраженную анксиолитическую активность в тестах «освещенное открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт». При этом было установлено, что эффекты этих соединений обусловлены их взаимодействием с TSPO. ГМЛ-1 и ГМЛ-3 обладают высоким сродством к TSPO, что было определено методом радиолигандных исследований (G.V. Mokrov, et al., Bioorg. Med. Chem., 2015, 23, 3368-3378).

Соединения, описанные в вышеприведенных ссылках, не открывают и не предполагают структур патентуемых соединений.

Целью настоящего изобретения является поиск новых лекарственных средств, обладающих анксиолитической активностью, в ряду новых лигандов TSPO, относящихся к классу пирроло[1,2-а]пиразинов, обладающих высокой эффективностью в низких дозах, нетоксичных и без побочных эффектов. В результате интенсивных исследований мы нашли, что эта цель может быть достигнута соединениями, относящимися к группе 1-фенил-N-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамидов общей формулы (1).

Соединения общей формулы (1), их свойства и способ получения в специальной и патентной литературе не описаны.

В качестве примеров соединений формулы (1) настоящего изобретения следует назвать:

N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-24),

N-метил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-21),

N-этил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-22),

N-бутил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-23),

N-бензил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-11).

Представляемые в настоящем изобретении соединения общей формулы (1) можно получить по двум схемам. Первая схема заключается во взаимодействии 1-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоновой кислоты (2), с аминами общей формулы (3), где R имеют вышеуказанные значения в соответствии со схемой:

1-Фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоновую кислоту (2) получают в соответствии со схемой, представленной в патенте РФ №2572076. 1-Фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоновую кислоту (2) вводят во взаимодействие с аминами (3) в органическом растворителе, в качестве которого может быть использован дихлорметан, хлороформ, дихлорэтан, тетрагидрофуран или другие, в присутствии конденсирующих агентов, в качестве которых могут быть использованы 1-гидроксибензотриазол, 1,3-дициклогексилкарбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимид, N,N'-карбонилдиимидазол или другие при температуре от -20°С до температуры кипения растворителя.

Вторая схема получения соединений общей формулы (1) заключается во взаимодействии пирролфениллкетона (4) с 2-азидоакриланилидами (5).

Пирролфенилкетон (4) получают способом, представленным в патенте РФ №2572076.

2-Азидоакриланилиды (5) получают в соответствии со схемой, описанной в том же патенте, из акрилоилхлорида и N-замещенных анилинов.

Пирролфенилкетон (4) вводят во взаимодействие с 2-азидоакриланилидами общей формулы (5), где R имеют вышеуказанные значения, в полярных апротонных растворителях в присутствии оснований, таких как, например, карбонаты щелочных металлов. В качестве полярных апротонных растворителей пригодны диметилформамид или диметилсульфоксид.

Строение веществ общей формулы (1) подтверждено данными спектров ЯМР ¹Н и ИК-спектров, а их чистота - данными элементного анализа.

Пример 1.

N-метил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-21).

Раствор 2,2 ммоль (0,24 г) N-метиланилина, 2,0 ммоль (0,48 г) 1-фенилпиролло[1,2-а]пиразин-3-карбоновой кислоты и 2,2 ммоль (0,30 г) 1-гидроксибензотриазола в 20 мл хлористого метилена охлаждают до 0°С. К нему прибавляют раствор 2,4 ммоль (0,50 г) 1,3-дициклогексилкарбодиимида в 10 мл хлористого метилена, и смесь перемешивают при 0°С в течение 30 мин. Выпавший осадок отфильтровывают, фильтрат промывают два раза по 20 мл воды, сушат сульфатом натрия и упаривают досуха. Остаток хроматографируют на силикагеле, используя в качестве элюента смесь этилацетата и гексана (1:1). Нужные фракции собирают и упаривают досуха, остаток перекристализовывают из смеси гексана и этилацетата (7:2). Получают 0,44 г светло-розовых кристаллов (выход 67%). Т. пл. 167-169°С. Найдено (%): С, 76.86; Н, 5.22; N, 11.90. C₂₁H₁₇N₃O. Вычислено (%): С, 77.04; Н, 5.23; N, 12.84. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д.): 3.57, 3.56 (два с, 3 Н, СН₃); 6.91 (м, 1 Н, Н(8)); 6.95 (м, 1 Н, Н(7)); 7.49-7.57 (м, 8 Н, Ph, Н(6), NH); 8.58 (с, 1 Н, Н(4)). ИК-спектр (KBr), ν/см^-1:3073 (CON)), 1626 (С=O).

Пример 2.

N-этил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-22).

Получают в соответствии с примером 1 из 1-фенилпиролло[1,2-а]пиразин-3-карбоновой кислоты и N-этиланилина. Выход 75%, белые кристаллы с желтоватым оттенком. Т. пл. 125-127°С. Найдено (%): С, 76.85; Н, 5.68; N, 12.25. C₂₂H₁₉N₃O. Вычислено (%): С, 77.40; Н, 5.61; N, 12.31. Спектр ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 1.27 (т, 3 Н, СН₃, ³J=7.1); 4.05 (кв, 2 Н, СН₂, ³J=7.1); 6.90 (м, 1 Н, Н(8)); 6.95 (м, 1 Н, Н(7)); 7.19-7.55 (м, 11 Н, 2 Ph, Н(6)); 8.56 (с, 1 Н, Н(4)). ИК-спектр (KBr), ν/см^-1: 3436 (CON), 3067, 2926 (СН3, СН), 1630 (С=O).

Пример 3.

N-бутил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-23).

Получение N-фенил-N-бутилакриламида

К раствору (8,79 г) 52,0 ммоль N-бутиланилина и 67,0 ммоль (6,81 г) триэтиламина в 20 мл сухого хлористого метилена при перемешивании прикапывают раствор 52,0 ммоль (4,79 г) хлорангидрида акриловой кислоты в 20 мл сухого хлористого метилена в течение 30 минут при температуре -5°С, после чего перемешивают реакционную массу в течение часа при комнатной температуре и прибавляют 20 мл воды. Органический раствор отделяют, а водный промывают 30 мл хлористого метилена. Объединенные органические растворы промывают последовательно 25 мл 10%-ной соляной кислоты, 25 мл 5%-ного раствора гидроксида натрия и 25 мл воды, профильтровывают через бумажный фильтр и упаривают досуха. Осадок профильтровывают через бумажный фильтр и упаривают досуха. Выход 9,62 г (91%), светло-желтое масло. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д. J/Гц): 0.87 (т, 3 Н, CH₂CH₃, ³J=7.3); 1.31 (м, 2 Н, CH₂CH₃); 1.50 (м, 2 Н, СН₂СН₂СН₃); 3.75 (т, 2 Н, NCH₂, ³J=7.4); 5.47 (м, 1 Н, Н(3а)); 5,97 (м, 1 Н, Н(3b)); 6.35 (м, 1 Н, Н(2а)); 7.12-7.39 (м, 5 Н, Ph).

Получение N-фенил-N-бутилакриламид-2,3-дибромпропионовой кислоты

К раствору 26,0 ммоль (5,82 г) N-фенил-N-бутилакриламида в 50 мл сухого хлористого метилена прикапывают 27,0 ммоль (4,34 г) брома при перемешивании при 0°С в течение 20 минут. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов, промывают 50 мл 15% раствора Na₂S₂O₄ и 2 раза водой по 30 мл, профильтровывают через бумажный фильтр и упаривают досуха. Выход 8,68 г (92%), светло-желтое масло. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д. J/Гц): 0.93 (т, 3 Н, CH₂CH₃, ³J=7.3); 1.31 (м, 2 Н, CH₂CH₃); 1.50 (м, 2 Н, СН₂СН₂СН₃); 3.47 (м, 1 Н, Н(3а)): 3.73 (т, 2 Н, NCH₂, ³J=7.4); 4.10 (м, 1 Н, Н(3b)); 4.25 (м, 1 Н, Н(2а)); 7.12-7.38 (м, 5 Н, Ph).

Получение 2-азидо-N-фенил-N-бутилакриламида

К суспензии 35,0 ммоль (2,30 г) азида натрия в 50 мл сухого диметилформамида прибавляют раствор 16,0 ммоль дифениламида-2,3-дибромпропионовой кислоты в 20 мл сухого ДМФА при температуре 75°С. Реакционную смесь перемешивают при температуре 75°С в течение 25 минут, после чего охлаждают до комнатной температуры и разбавляют 350 мл воды. Продукт экстрагируют 3 раза гексаном по 100 мл, объединенные гексановые растворы промывают 80 мл воды, профильтровывают через бумажный фильтр и упаривают досуха. Получают желтое масло. Выход 3,52 г (90%). Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0.93 (т, 3 Н, CH₂CH₃, ³J=7.3); 1.31 (м, 2 Н, CH₂CH₃); 1.50 (м, 2 Н, СН₂СН₂СН₃); 3.47 (м, 1 Н, Н(3а)): 3.73 (т, 2 Н, NCH₂, ³J=7.4); 4.10 (м, 1 Н, Н(3b)); 4.25 (м, 1 Н, Н(2а)); 7.12-7.38 (м, 5 Н, Ph).

Получение 1-фенил-N-бутил-N-фенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамида

К раствору 10,0 ммоль амида 2-азидо-N-фенил-N-бутилакриламида в 15 мл сухого диметилформамида прибавляют 11,0 ммоль (3,60 г) карбоната цезия и 10,0 ммоль (1,70 г) фенил-(2H-пиррол-2-ил)метанона и реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение двух суток. Полученную смесь разбавляют 30 мл воды, и продукт экстрагируют этилацетатом 4 раза по 20 мл. Объединенные органические растворы промывают 20 мл воды, профильтровывают через бумажный фильтр и упаривают досуха. При необходимости остаток хроматографируют на колонке с силикагелем, используя в качестве элюента смесь этилацетата с гексаном (2:3). Фракции с продуктом упаривают досуха, остаток при необходимости перекристализовывают из этанола (или из смеси этилацетата и гексана (2:3)). Выход 2,94 г (80%). Белые кристаллы с желтоватым оттенком. Т. пл. 110-113°С. Найдено (%): С, 78,95; Н, 6,40; N, 10,35. C₂₄H₂₃N₃O. Вычислено (%):. С, 78,02; Н, 6,27; N, 11,37; О, 4,33 Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 0.93 (т, 3 Н, СН₂СН₃, ³J=7.3); 1.38 (м, 2 Н, СН₂СН₃); 1.66 (м, 2 Н, СН₂СН₂СН₃); 3.98 (м, 2 Н, NCH₂); 6.90 (м, 1 Н, Н(8)); 6.94 (м, 1 Н, Н(7)); 7.18-7.55 (м, 11 Н, 2 Ph, Н(6)); 8.56 (с, 1 Н, Н(4)). ИК-спектр (KBr), ν/см^-1: 3441 (CON), 3076, 2955, 2870 (СН₃, СН₂-СН₂-СН₂), 1619 (С=O).

Пример 4.

N-бензил-N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-11).

Получают в соответствии с примером 1 из 1-фенилпиролло[1,2-а]пиразин-3-карбоновой кислоты и N-бензиланилина. Выход 81%, белые кристаллы с желтоватым оттенком. Т. пл. 75-76°С Найдено (%): С, 80.10; Н, 4.46; N, 11.89. C₂₇H₂₃N₃O. Вычислено (%): С, 80.37; Н, 5.25; N, 10.41. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 5.21 (с, 2 Н, СН₂); 6.90 (д, 1 Н, Н(8), ³J=4.0); 6.95 (дд, 1 Н, Н(7), ³J=4.0, ³J=2.6); 7.10-7.56 (м, 16 Н, 3 Ph, Н(6)); 8.61 (с, 1 Н, Н(4)). ИК-спектр (KBr), ν/см-1: 3447 (CON), 3060 (СН), 1630 (С=O).

Пример 5.

N,1-дифенилпирроло[1,2-а]пиразин-3-карбоксамид (ГМЛ-24).

Получают в соответствии с примером 1 из 1-фенилпиролло[1,2-а]пиразин-3-карбоновой кислоты и анилина. Выход 70%, светло-желтые. Т. пл. 198-200°С Найдено (%): С, 76.60; Н, 4.95; N, 13.30. C₂₇H₂₃N₃O. Вычислено (%): С, 76.66; Н, 4.82; N, 13.41. Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д., J/Гц): 7.05 (д, 1 Н, Н(8), ³J=3.6); 7.16 (д.д, 1 Н, Н(7), ³J=3.6, ³J=2.8); 7.27-8.04 (м, 11 Н, 2 Ph, Н(6)); 8.86 (с, 1 Н, Н(4)); 9.99 (с, 1 Н, NH). ИК-спектр (KBr), ν/см-1: 3330 (CONH), 1675 (С=O).

Результаты фармакологического изучения соединений.

Влияние заявляемых соединений на поведение мышей линии Balb/c в условиях эмоционально-стрессового воздействия в тесте «открытое поле».

В работе применена рекомендованная методика освещенного «открытого поля», при котором перенос животного из темноты на ярко подсвеченную арену создает, помимо реакции на новую остановку, дополнительный стрессирующий фактор, основанный на естественном стремлении грызунов избегать ярко освещенных мест (Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / Под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.). В качестве тест-системы были использованы мыши инбредной линии Balb/c характеризующейся реакцией замирания в тесте «открытое поле» (С.Б. Середенин, А.А. Ведерников / Влияние психотропных препаратов на поведение инбредных мышей в условиях открытого поля / Бюлл. Эксп. Биол. Мед., 1979, 88(7), 38-40).

В исследовании использованы мыши-самцы инбредной линий Balb/c массой 19-25 г (НПП «Питомник лабораторных животных ФИБХ РАН»). Животные содержались в условиях лабораторного вивария в контролируемых условиях окружающей среды (20-24°С и 45-65% относительная влажность, 12-часовой цикл освещения, 10-ти кратная смена объема воздуха комнаты в час), в пластмассовых клетках с верхней крышкой из нержавеющей стали с обеспыленной подстилкой из деревянной стружки, по 20 мышей в каждой клетке, при постоянном доступе к экструдированному брикетированному корму (СП №2.2.1.3218-14) и питьевой воде. Животные распределялись по группам рандомизированно, по критерию массы тела, с отклонением от среднего значения не более чем на ±10%. Перед опытом животных выдерживали в экспериментальной комнате в «домашних» клетках в течение 24 часов.

Для введения соединений ГМЛ-11, ГМЛ-21, ГМЛ-22, ГМЛ-23 и ГМЛ-24 готовили их суспензию с Твин-80 и дистиллированной водой. Полученную смесь вводили мышам однократной внутрибрюшинной инъекцией.

Через 30 минут после внутрибрюшинного введения соединения животное сначала помещали на 1 мин в темную камеру, а затем - на один из периферических квадратов «открытого поля», которое представляет из себя белую круглую арену диаметром 1 метр с белыми бортами высотой 50 см. Арена равномерно освещена четырьмя бестеневыми лампами по 75 Вт каждая, расположенными на высоте 1 м над поверхностью поля. Все пространство арены равномерно разделено 4-мя концентрическими окружностями, которые в свою очередь разбиты радиусами на сектора так, что периферическая окружность состоит из 16 одинаковых криволинейных квадратов. Наблюдение за животным производили в течение 3 минут, раздельно фиксировали число пересеченных квадратов на периферии (ПА), в центральных областях (ЦА), число заходов в центр (Ц), а также число вертикальных стоек (ВА) и количество дефекаций (Д). Суммарное число пересеченных квадратов вместе с числом вертикальных стоек обозначали как общую активность (ОДА).

О наличии анксиолитического действия судили по выявлению активирующего эффекта на двигательную активность у животных с реакцией замирания в тесте «открытое поле» (линия Balb/c).

Статистическую обработку полученных результатов проводили, используя однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA, критерий Краскела-Уоллиса) и непараметрический анализ для независимых переменных (U-критерий Манна-Уитни).

В условиях эмоционально-стрессового воздействия в тесте «открытое поле» при внутрибрюшинном введении у соединения ГМЛ-21 в дозах 0,05; 0,10; 0,50 и 1,00 мг/кг (таблица 1), у соединения ГМЛ-22 в дозах 0,1; 0,5 и 1,0 мг/кг (таблица 2) и у соединения ГМЛ-11 в дозах 0,001; 0,005; 0,050 и 0,100 мг/кг (таблица 3) обнаружено статистически значимое повышение общей двигательной активности мышей линии Balb/c по сравнению с контролем, обусловленное, прежде всего, повышением периферической активности и, в некоторых случаях, центральной активности. У соединений ГМЛ-23 и ГМЛ-24 в дозах 0,1; 0,5; 1,0 и 5,0 мг/кг не было выявлено статистически значимого повышения общей двигательной активности мышей линии Balb/c по сравнению с контролем (таблицы 4 и 5). Полученные данные свидетельствуют о том, что активность проявляют соединения, содержащие помимо фенильного кольца в амидном фрагменте молекул либо бензильный заместитель (ГМЛ-11), либо короткий алкильный заместитель (ГМЛ-21 и ГМЛ-22), в то время, как отсутствие второго заместителя (ГМЛ-24) или наличие длинного алкильного заместителя (ГМЛ-23) приводит к исчезновению активности.

Таким образом, соединения ГМЛ-21, ГМЛ-22 и ГМЛ-11 в широком диапазоне доз при внутрибрюшинном способе введения обладают выраженным анксиолитическим действием у мышей Balb/c. Данная активация происходила за счет увеличения периферической и центральной двигательной активности, что характерно для соединений, обладающих анксиолитическим действием. При этом анксиолитическая активность соединения ГМЛ-11 проявлялась в существенно более низком интервале доз (от 0,001 до 0,100 мг/кг), чем у соединений ГМЛ-21 и ГМЛ-22, активность который проявлялась в интервале доз от 0,05 до 1,00 мг/кг.

Примечания:

Данные представлены в виде M(SD), где М - среднее арифметическое; SD - стандартное отклонение;

n - число животных в группе;

* - статистически значимые различия по сравнению с группой «Контроль» согласно критерию Манна-Уитни.