Средство, проявляющее антигипоксическую активность Российский патент 2023 года по МПК C07D257/04 A61K31/41 A61P9/00 A61P11/00 A61P43/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и клинической фармакологии, и касается разработки новых фармакологических средств, увеличивающих резистентность организма к кислородной недостаточности и ускоряющих процесс постгипоксического восстановления.

Острая гипоксия развивается при воздействии различных вредных факторов на организм, таких как низкое содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, сопряженное с повышенной концентрацией углекислого газа (нормобарическая гипоксия с гиперкапнией), воздействие веществ, которые затрудняют процессы нормального тканевого дыхания (гистотоксическая гипоксия) или препятствуют доставке кислорода за счет деактивации гемоглобина (гемическая гипоксия). Подобные явления могут возникать как самостоятельно (например, при нахождении в гермообъеме, при авариях на химическом производстве и т.д.), так и сопровождать различные заболевания, например, к гипоксии могут приводить нарушения в работе сердечно-сосудистой системы, интоксикации различной природы, заболевания легких и т.д. В любом из случаев, гипоксия, как повреждающий фактор, способна приводить к серьезному нарушению функций организма вплоть до его гибели.

Наиболее известные препараты, увеличивающие резистентность организма к кислородной недостаточности это гипоксен, конфумин и мексидол. Эти препараты отличаются высокими дозировками при невысокой эффективности. Гипоксен и конфумин, кроме того, предназначены для парентерального введения. Таким образом, в целом, поиск и внедрение безопасных высокоэффективных препаратов против острой гипоксии является актуальной задачей.

Цель данного изобретения заключается в создании соединений, обладающих высокой антигипоксической активностью.

Поставленная цель достигается путем синтеза химических соединений, производных тиотетразолов с общей формулой, представленной на фиг.1, и в частности к таким соединениям относятся:

N,N-диэтил-2-((1-метил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амин (I),

N,N-Диэтил-2-((1-фенетил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амин (II) и

1-(2-((1-Фенил-1H-тетразол-5-ил)тио)этил)пиперидин (III),

где Alk=N,N-диэтиламиноэтил, R=метил (I), фенетил (II); Alk=пиперидиноэтил, R=фенил (III).

При введении производных тиотетразолов наблюдали положительный эффект в условиях острой гипоксии различного генеза (гипоксическая с гиперкапнией, острая гемическая, острая гистотоксическая гипоксия).

Синтез соединений

Пример 1.

N,N-Диэтил-2-((1-метил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амин (I). К раствору 1-метил тетразол-5-тиола (2 г, 17 ммоль) в 30 мл МеОН добавляли 2.96 г (17 ммоль) гидрохлорида 2-хлор-N,N-диэтилэтан-1-амина и 1.93 г (34 ммоль) КОН. Раствор перемешивали при комнатной температуре 24 ч, МеОН упарили под вакуумом. Продукт очищали хроматографией на силикагеле CH₃OH-CHCl₃ (1:10). Получили 2.62 г бесцветного масла (73%). Добавлением 1 эквивалента лимонной кислоты в раствор основания N,N-Диэтил-2-((1-метил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амина в ТГФ был получена соль указанного соединения - цитрат - бесцветное кристаллическое вещество с т.пл. 155-156°С.Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д. (D₂O): 1.19-1.23 (6Н, т), 2.64-2.81 (4Н, дд), 3.18-3.24 (4Н, дд), 3.45-3.58 (4Н, м), 3.89 (3Н, с). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д. (D₂O): 8.11, 26.30, 33.70, 43,61, 47.78, 50.41, 73.78, 153.86, 174.65, 178.53. Элементный анализ, рассчитано: С, 44.63; Н, 7.96; N, 32.53; S, 14.89. C₈H₁₇N₅S. Найдено: С, 44.48; Н, 8.00; N, 32.38, S, 14.73.

Пример 2

N,N-Диэтил-2-((1-фенетил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амин (II) К раствору 1-фенетил тетразол-5-тиола (2 г, 9.7 ммоль) в 30 мл МеОН добавляли 1.65 г (9.7 ммоль) гидрохлорида 2-хлор-N,N-диэтилэтан-1-амина и 1.93 г (34 ммоль) КОН. Раствор перемешивали при комнатной температуре 24 ч, МеОН упарили под вакуумом. Продукт очищали хроматографией на силикагеле CH₃OH-CHCl₃ (1:10). Получили 2.45 г бесцветного масла (83%). Добавлением 1 эквивалента толуолсульфокислоты в раствор основания N,N-Диэтил-2-((1-метил-1H-тетразол-5-ил)тио)этан-1-амина в ТГФ был получена соль указанного соединения -толуолсульфонат - бесцветное кристаллическое вещество с т.пл. 81-83°С.Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д. (D₂O): 1.13-1.18 (6Н, т), 2.28 (3Н, с), 3.08-3.14 (8Н, м), 3.20-2.35 (2Н, м), 4.49-4.54 (2Н, м), 6.92-6.96 (2Н, м), 7.17-7.27 (5Н, м), 7.56-7.59 (2Н, д). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д. (D₂O): 8.13, 20.44, 26.02, 34.68, 47,76, 49.17, 50.20, 125.30, 127.21, 128.82, 129.09, 129.39, 135.66, 136.69, 142.40, 154.18. Элементный анализ, рассчитано: С, 58.98; Н, 7.59; N, 22.93; S, 10.50. C₁₅H₂₃N₅S. Найдено: С, 59.12; Н, 7.44; N, 22.88; S, 10.41.

Пример 3.

1-(2-((1-Фенил-1H-тетразол-5-ил)тио)этил)пиперидин (III). К раствору 1-фенил тетразол-5-тиола (2 г, 11.2 ммоль) в 30 мл МеОН добавляли 3.04 г (11.2 ммоль) гидробромида 1-(2-бромэтил)пиперидина и 1.93 г (34 ммоль) КОН. Раствор перемешивали при комнатной температуре 24 ч, МеОН упарили под вакуумом. Продукт очищали хроматографией на силикагеле CH₃OH-CHCl₃ (1:10). Получили продукт в виде свободного основания с т.пл. 65-68°С.Спектр ЯМР ¹Н, δ, м. д. (CDCl₃): 1.34-1.54 (6Н, м), 2.35-2.38 (4Н, т), 2.64-2.67 (2Н, т), 3.49-3.352 (2Н, т), 7.65-7.70 (5Н, м). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м. д. (CDCl₃): 24.28, 25.78, 31.46, 54.03, 57.21, 125.07, 130.48, 131.06, 133.62, 155.27. Элементный анализ, рассчитано: С, 58.98; Н, 7.59; N, 22.93; S, 10.50. Найдено: С, 59.12; Н, 7.44; N, 22.88; S, 10.41.

Исследование биологической активности производных тиотетразолов

Исследования биологической активности проводили в соответствии со статьей 11-й Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964), Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных (1985) и Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003).

Антигипоксические свойства новых производных тиотетразолов изучали на моделях острой гипоксии с гиперкапнией, острой гемической гипоксии и острой гистотоксической гипоксии. Антигипоксической действие оценивали про продолжительности жизни мышей в минутах. Гипоксию с гиперкапнией моделировали, помещая мышей поодиночке в герметически закрывающиеся сосуды объемом 200 см³. Антигипоксический эффект химических соединений оценивали по продолжительности жизни экспериментальных животных в среде с повышенным содержанием углекислого газа. Гемическую гипоксию воспроизводили путем однократного введения нитрита натрия в дозе 230 мг/кг подкожно. Гистотоксическую гипоксию вызывали внутрибрюшинным введением мышам 0,2% раствора нитропруссида натрия в дозе 20 мг/кг. При моделировании гемической и гистотоксической гипоксии нитрит натрия и нитропруссид натрия разводили в изотоническом растворе натрия хлорида в день эксперимента и вводили животным в объеме 10 мл/кг.

За 45 минут до моделирования гипоксии мышам внутрибрюшинно вводили новые синтетические производные тиотетразолов: соединения I, II и III в дозах ниже, чем 1/10 LD₅₀: 25 и 50 мг/кг. Соединения I, II и III растворяли в дистиллированной воде и/или в 0,05% растворе твина-80. Антигипоксическую активность соединений сравнивали с контрольной группой, получавшей изотонический раствор натрия хлорида в эквивалентном объеме, и группой, получавшей препарат сравнения мексидол, вводимый внутрибрюшинно в дозе 200 мг/кг [Лукьянова Л.Д. Современные подходы к поиску антигипоксантов // Актуальные проблемы фармакологии и поиска новых лекарственных препаратов. Т. 10. Материалы конференции, посвященной 15-летию НИИ фармакологии. -Томск, 1999. - С.59-67]. Об эффективности соединений судили по продолжительности жизни животных, оцениваемой в минутах [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2012.].

Оценку статистической достоверности различий проводили при помощи пакета программ Graph Pad Prism 6. Показатели в контрольной и экспериментальных группах сравнивали при помощи однофакторного дисперсионного анализа ANOVA и t-критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимы при р<0,05. Для представления полученных данных использовали среднее арифметическое значение и стандартную ошибку среднего.

Исследования проводились на 220 беспородных мышах-самцах массой 23-27 г, полученных из питомника «Рапполово» (Ленинградская область, Россия). Животных содержали в стандартных условиях (температура воздуха 21-23°С, 12-часовой цикл день/ночь) со свободным доступом к пище и воде.

Результаты исследования

Установлено, что величина и степень выраженности противогипоксического эффекта зависят от соединения, дозы и модели гипоксии.

В тесте острой гипоксии с гиперкапнией наблюдали гибель мышей контрольной группы через 18,8±0,5 мин. Мексидол в дозе 200 мг/кг увеличивал продолжительность жизни животных на 31% по сравнению с контрольной группой. Соединение I в дозах 25 и 50 мг/кг увеличивало данный показатель только на 17 и 19% соответственно. При введении II в дозе 25 мг/кг отмечался незначительный антигипоксический эффект, а при введении препарата в дозе 50 мг/кг продолжительность жизни мышей увеличивалась на 52% по сравнению с контрольной группой. Соединение III обладало антигипоксической активностью, и активность его была схожа с препаратом мексидол (табл.1).

В условиях острой гемической гипоксии продолжительность жизни мышей контрольной группы составила 22,5±1,5 мин. Препарат сравнения мексидол и соединение I (25 и 50 мг/кг) незначительно увеличивали данный показатель, а соединение III оказалось неактивным. Выраженное противогипоксическое действие в условиях острой гемической гипоксии проявляло соединение II в дозах 25 и 50 мг/кг, достоверно увеличивая продолжительность жизни мышей на 64 и 44% соответственно (табл.2).

При гистотоксической гипоксии гибель мышей наступала через 10,0±0,8 мин. Мексидол увеличивал данный показатель на 43%. При профилактическом введении соединений I и II, как в дозе 25 мг/кг, так и 50 мг продолжительность жизни достоверно увеличивалась на 52, 45 и 50, 52% соответственно (табл.3).

Изобретение относится к применению производного тиотетразола

где R=метил, Alk=N,N-диэтиламиноэтил в виде соли с лимонной кислотой, или R=фенетил, Alk=N,N-диэтиламиноэтил в виде соли с толуолсульфокислотой, или R=фенил, Alk=N,N-пиперидиноэтил, в качестве антигипоксического средства. Изобретение обеспечивает разработку соединений, обладающих высокой антигипоксической активностью. 3 табл., 3 пр., 1 ил.

Применение производного тиотетразола формулы

где R=метил, Alk=N,N-диэтиламиноэтил в виде соли с лимонной кислотой, или R=фенетил, Alk=N,N-диэтиламиноэтил в виде соли с толуолсульфокислотой, или R=фенил, Alk=N,N-пиперидиноэтил, в качестве антигипоксического средства.