Изобретение относится к области органической химии, а именно к применению индивидуальных соединений класса 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов и 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов в качестве средств, обладающих противовоспалительной активностью, которые могут быть использованы в качестве исходных продуктов для синтеза новых гетероциклических систем и в фармакологии.
Заявленные соединения 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионы и 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионы и способ синтеза их производных известны из уровня техники. Заявляемые соединения являются продуктом взаимодействия 3-ароил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-трионов с индолин-2-оном и 5-фториндолин-2-оном. («Нуклеофильное присоединение оксиндола к пирролобензоксазинтрионам», Топанов П.А., Машевская И.В., Дмитриев М.В., Масливец А.Н., ЖОрХ, 2021, 57, №1, 127. [Nucleophilic Addition of Oxindole to Pyrrolobenzoxazinetriones. Topanov P.A., Mashevskaya I.V., Dmitriev M.V., Maslivets A.N. Russ. JOC, 2021, 57(1), 97-101. doi: 10.1134/S1070428021010152]), образуются по следующей схеме:
Противовоспалительная активность 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов и 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов ранее не исследована.
Задачей изобретения является изыскание новых соединений, обладающих противовоспалительной активностью, и расширение арсенала средств воздействия на живой организм.
Технический результат - выявление ранее неизвестной противовоспалительной активности 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3аН)-дионов и 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3аН)-дионов.
Поставленная задача решается тем, что соединения 3-бензоил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион, 3-(4-хлорбензоил)-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион, 3-(4-бромбензоил)-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион, 3-бензоил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фтороиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион обладают противовоспалительной активностью.
Синтезируют заявляемые соединения путем взаимодействия 3-ароил-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]оксазин-1,2,4-трионов с индолин-2-оном и 5-фториндолин-2-оном в среде растворителя с последующим выделением целевого продукта, по следующей схеме:
Процесс ведут при комнатной температуре, в качестве растворителя используют безводный ацетонитрил.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 3-Бензоил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион (3а).
К смеси 0.5 ммоль соединения 1а и 0.5 ммоль индолин-2-она 2а в виале добавляли 3 мл абсолютного ацетонитрила, перемешивали при комнатной температуре в течение 24 ч, образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали ацетонитрилом и горячим хлороформом. Выход 57%, т.пл. 196-198°С (CHCl3, разл.).
Соединение (3а) C26H16N2O6.
Найдено, %: С69.07; Н3.53; N6.21.
Вычислено, %: С69.03; Н3.56; N6.19.
Соединение (3а) - бледно-желтое кристаллическое вещество с высокой температурой плавления, плавящееся с разложением, растворимое в ацетонитриле, 1,4-диоксане, этилацетате, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, ацетоне, нерастворимое в алканах и воде. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
В ИК-спектре соединения (3а), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний гидроксильной и амидной групп (3290, 3065 см-1), 2 лактамных, 1 лактонной и 1 ароильной карбонильных групп (1764, 1750, 1685, 1637 см-1).
В спектре ЯМР 1H соединения (3а), записанном в растворе в ДМСО-d6, кроме сигналов протонов ароматических колец и связанных с ними групп, присутствуют синглеты протонов NH и С3Н индолинового фрагмента при 10.27 м.д. и 4.97 м.д. соответственно. Из группы сигналов ароматических протонов в слабое поле смещается мультиплет орто-протонов ароильного заместителя (м, 2Н, 8.01-8.05 м.д.), а в сильное поле дублет протона С6Н (д, 1H, 6.74 м.д., J 7.7 Гц).
Пример 2. 3-(4-Хлоробензоил)-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион (3b).
К смеси 0.5 ммоль соединения 1b и 0.5 ммоль индолин-2-она 2а в виале добавляли 3 мл абсолютного ацетонитрила, перемешивали при комнатной температуре в течение 24 ч, образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали ацетонитрилом и горячим хлороформом. Выход 54%, т.пл. 197-199°С (CHCl3, разл.).
Соединение (3b) C26H15ClN2O6.
Найдено, %: С64.17; Н3.09; N5.77.
Вычислено, %: С64.14; Н3.11; N5.75.
Соединение (3b) - бледно-желтое кристаллическое вещество с высокой температурой плавления, плавящееся с разложением, растворимое в ацетонитриле, 1,4-диоксане, этилацетате, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, ацетоне, нерастворимое в алканах и воде. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
В ИК-спектре соединения (3b), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний гидроксильной и амидной групп (3387, 3258 см-1), 2 лактамных, 1 лактонной и 1 ароильной карбонильных групп (1778, 1733, 1700, 1663 см-1).
В спектре ЯМР 1H соединения (3b), записанном в растворе в ДМСО-d6, кроме сигналов протонов ароматических колец и связанных с ними групп, присутствуют синглеты протонов NH и С3Н индолинового фрагмента при 10.27 м.д. и 4.93 м.д. соответственно. Из группы сигналов ароматических протонов в слабое поле смещается мультиплет орто-протонов ароильного заместителя (м, 2Н, 8.03-8.06 м.д.), а в сильное поле дублет протона С6Н (д, 1H, 6.74 м.д., J 7.7 Гц).
Пример 3. 3-(4-Бромбензоил)-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион (3с).
К смеси 0.5 ммоль соединения 1 с и 0.5 ммоль индолин-2-она 2а в виале добавляли 3 мл абсолютного ацетонитрила, перемешивали при комнатной температуре в течение 24 ч, образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали ацетонитрилом и горячим хлороформом. Выход 68%, т.пл. 197-199°С (CHCl3, разл.).
Соединение (3 с) C26H15BrN2O6.
Найдено, %: С58.78; H2.81; N5.27.
Вычислено, %: С58.81; Н2.82; N5.31.
Соединение (3с) - бледно-желтое кристаллическое вещество с высокой температурой плавления, плавящееся с разложением, растворимое в ацетонитриле, 1,4-диоксане, этилацетате, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, ацетоне, нерастворимое в алканах и воде. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
В ИК-спектре соединения (3с), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний гидроксильной и амидной групп (3345, 3189 см-1), 2 лактамных, 1 лактонной и 1 ароильной карбонильных групп (1783, 1713, 1701, 1657 см-1).
В спектре ЯМР 1Н соединения (3с), записанном в растворе в ДМСО-d6, кроме сигналов протонов ароматических колец и связанных с ними групп, присутствуют синглеты протонов NH и С3Н индолинового фрагмента при 10.26 м.д. и 4.94 м.д. соответственно. Из группы сигналов ароматических протонов в слабое поле смещается мультиплет орто-протонов ароильного заместителя (м, 2Н, 7.93-7.99 м.д.), а в сильное поле дублет протона C6H (д, 1H, 6.73 м.д., J 7.7 Гц).
Пример 4. 3-Бензоил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фтороиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дион (3d).
К смеси 0.5 ммоль соединения 1а и 0.5 ммоль 5-фториндолин-2-она 2b в виале добавляли 3 мл абсолютного ацетонитрила, перемешивали при комнатной температуре в течение 24 ч, образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали ацетонитрилом и горячим хлороформом. Выход 81%, т.пл. 226-227°С (CHCl3, разл.).
Соединение (3d) C26H15FN2O6.
Найдено, %: С66.40; Н3.22; N5.95.
Вычислено, %: С66.39; Н3.21; N5.96.
Соединение (3d) - бледно-зеленое кристаллическое вещество с высокой температурой плавления, плавящееся с разложением, растворимое в ацетонитриле, 1,4-диоксане, этилацетате, легкорастворимое в ДМСО, ДМФА, ацетоне, нерастворимое в алканах и воде. Устойчиво при хранении в обычных условиях.
В ИК-спектре соединения (3d), записанном в виде пасты в вазелиновом масле, присутствуют полосы валентных колебаний гидроксильной и амидной групп (3313, 3123 см-1), 2 лактамных, 1 лактонной и 1 ароильной карбонильных групп (1764, 1731, 1711, 1690 см-1).
В спектре ЯМР 1H соединения (3d), записанном в растворе в ДМСО-d6, кроме сигналов протонов ароматических колец и связанных с ними групп, присутствуют синглеты протонов NH и С3Н индолинового фрагмента при 10.32 м.д. и 4.95 м.д. соответственно. Из группы сигналов ароматических протонов в слабое поле смещается дублет орто-протонов ароильного заместителя (д, 2Н, 8.04 м.д., J 7.5 Гц).
Пример 5. Фармакологическое исследование соединений (3а-d) на наличие противовоспалительной активности.
В эксперименте использовались белые лабораторные аутбредные крысы-самки стока линии Wistar. Подготовка животных включала отбор по полу, возрасту и состоянию здоровья. В рамках выделенной субпопуляции был выполнен рандомизированный отбор с использованием генератора случайных чисел в экспериментальные группы по 6 животных (4 экспериментальных группы, 1 контрольная, 1 группа препарата сравнения) [1]. Животные в группах маркировались методом нанесения сквозных индивидуальных меток на основании хвоста по внутрилабораторному стандарту [11]. Проверка качества рандомизации выполнялась на основе тестирования значимости сдвигов масс и гомогенности дисперсий - до эксперимента.
Исследуемые вещества суспензировали в 2% крахмальном растворе, и вводили животным внутри брюшин но в дозе 50 мг/кг (внутрилабораторный стандарт скрининговой дозы) за 40 минут до субплантарного введения индуктора отека - 1% раствора каррагенина (SIGMA ALDRICH, США). В качестве препарата сравнения использовали таблетки диклофенака 0,05 г, покрытые кишечнорастворимой оболочкой производства ООО «Озон» г. Жигулевск. В качестве эквистрессового воздействия животным в контрольной группе вводился 2% крахмальный раствор. Модель экссудативного воспаления - каррагенинового отека лапы, моделировалась согласно руководящим документам в данной области доклинических исследований [2, 3]. Замер лапы выполнялся онкометрическим фотометрическим методом.
Фотометрия. Установка представляет собой цифровой безводный плетизмометр. В плетизмометре применяется оптическая трехмерная измерительная система, которая вычисляет объем лапы на основании изображений с нескольких цифровых камер [9, 10].
Схема эксперимента:
1) Онкометрическое определение фоновых (до введения исследуемых веществ и индуктора отека) значений объема лапы у животных с помощью фотометрического способа.
2) Внутрибрюшинное введение веществ в запланированных дозах, основанных на индивидуальной массе каждого животного.
3) Субплантарное (подподошвенное) введение индуктора отека каждому животному в размере 0,1 мл (крысы) или 0,01 мл (мыши)
4) Онкометрическое определение значений объема лапы у животных с помощью гидрометрического и фотометрического способа через 1, 3 и 5 часа после индукции отека.
Противовоспалительный эффект, оценивался по уменьшению объема отека в экспериментальных группах по сравнению с контрольной. Для оценки противовоспалительной активности веществ использовали следующие показатели:
1) Значение процента прироста. Характеризует степень увеличения объема лапы в экспериментальной группе по сравнении с контролем, вычисляется по формуле:
где X - значение процента прироста, а - фоновое значение объема лапы,
b - значение объема лапы через 1/3/5 часа после введения каррагинина
2) Значение процента торможения отека. Характеризует способность вещества тормозить развитие воспаления или уменьшать количество экссудата, который выходит из кровеносных сосудов в область воспаления. Вычисляется по формуле:
где Y - значение процента торможения отека,
с - медианное значение процента прироста объема лапы контрольной группы через 1/3/5 часа после введения каррагинина,
d - медианное значение процента прироста объема лапы экспериментальной группы через 1/3/5 часа после введения каррагинина/
Для обработки данных экспериментов использовались непараметрические статистические методы во всех случаях, когда не выполнялись требования параметричности данных [4]. Основными методами обработки данных являлись различные реализации одномерного и многомерного дисперсионного анализа, в том числе устойчивые к выбросам [5]. В данном случае использовался не параметрический метод Вилкоксона [6], поправки на множественные сравнения не выполнялись. Исключение выбросов выполнялось по правилу «1.5 IQR» [7, 8].
Характеристики биологической активности синтезированных соединений приведены в табл. 1
Предоставленные на исследования вещества под шифрами: 3а, 3b, 3с, 3d были проверены на наличие противовоспалительной активности с помощью модели каррагенинового отека лапы у крыс стока линии Wistar.
Было установлено, что вещества, предоставленные для эксперимента, обладают противовоспалительной активностью различной степенью выраженности:
3а (3 час - 56,2%, 5 час - 63,3%);
3b (1 час - 82,1%, 3 час - 64,2%, 5 час - 68,7%);
3с (1 час - 55,4%, 3 час - 54,1%, 5 час - 60,1%);
3d (1 час - 61,8%, 3 час - 57,8%, 5 час - 64,4%).
Список литературы.
1. Anglemyer A., Horvath Н.Т., Bero L. Healthcare outcomes assessed with observational study designs compared with those assessed in randomized trials // Cochrane Database of Systematic Reviews. - 2014. №. 4.
2. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.
3. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под редакцией члена-корреспондента РАМН, профессора Р.У. Хабриева - 2 изд., перераб. и доп. - М.: ОАО «Издательство Медицина», 2005 - 832 с.: ил. ISBN 5-225-04219-8.
4. Hollander М., Wolfe D.A., Chicken Е. Nonparametric statistical methods. John Wiley & Sons, 2013. - T. 751.
5. Anderson M.J. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance // Austral ecology. - 2001. - T. 26. - №. 1. - C. 32-46.
6. Гланц С. и др. Медико-биологическая статистика // М.: практика. 1999. Т. 459. - С. 1.
7. Tukey, J.W. Exploratory data analysis. 1977. Massachusetts: Addison-Wesley.
8. ГОСТ: Статистические методы. Статистическое представление данных. Часть 4. Выделение и обработка выбросов. ГОСТ Р ИСО 16269-4-2017.
9. Цифровой безводный плетизмометр // http://www.openscience.ru URL: http://www.openscience.ru/index.php?page=physio&item=001
10. Бауэр Д.В., Коваленко И.И., Апушкин Д.Ю., Андреев А.И. Разработка оптического метода для онкометрической оценки объема отека при выполнении теста на противовоспалительную активность. Современные аспекты химии: материалы VI молодежной школы-конференции / отв. за вып. Д.И. Антонов; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. - Пермь, 2019-135 с. 11. СОП 7.5.17.19 Маркировка лабораторных животных.
Настоящее изобретение относится к области органической химии, а именно к применению 3-ароил-2-гидрокси-3a-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов, 3–ароил-2-гидрокси-3a-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-диона формулы (3a-d), где: R1=R2=H (a), R1=Cl, R2=H (b), R1=Br, R2=H (c), R1=H, R2=F (d), в качестве средства, обладающего противовоспалительной активностью. Техническим результатом является выявление ранее неизвестной противовоспалительной активности 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксоиндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3аН)-дионов и 3-ароил-2-гидрокси-3а-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1Н-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3аН)-дионов. 1 табл., 5 пр.
Применение 3-ароил-2-гидрокси-3a-(2-оксоиндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-дионов, 3–ароил-2-гидрокси-3a-(2-оксо-5-фториндолин-3-ил)-1H-бензо[b]пирроло[1,2-d][1,4]-оксазин-1,4(3aH)-диона формулы
где: 3 R1=R2=H (a), R1=Cl, R2=H (b), R1=Br, R2=H (c), R1=H, R2=F (d),
в качестве средства, обладающего противовоспалительной активностью.
