Смесь изомеров 3-{ (2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил} -хиноксалин-2(1H)-она Российский патент 2024 года по МПК C07D241/44 A61K31/498 

Предшествующий уровень техники

К антиоксидантам относятся ферментативные и неферментативные соединения, которые могут подавлять свободнорадикальное окисление и выполняют защитную роль при охране клеток от многочисленных атак свободных радикалов кислорода. Само существование защитных систем живых организмов возможно благодаря этому. К антиоксидантам относятся структурные, затрудняющие доступ компонентов окислительной реакции друг к другу или модифицирующие окисляемость субстрата (токоферол, холестерол, хелаторы металлов переменной валентности), а также истинные антиоксиданты, которые при вступлении в реакцию с активными формами кислорода могут образовывать радикалы с меньшей реакционной способностью (глутатионредуктаза глутатионпероксидаза, супероксиддисмутаза, каталаза) или молекулярные продукты [1].

Жирорастворимость является одним из главных недостатков известных антиоксидантов (каротины, токоферол). К другим недостаткам можно отнести их нестабильность, к примеру, у ферментов, а также большую молекулярную массу, что приводит к затрудненному проникновению антиоксидантов через клеточные мембраны [1].

Одним из сильных антиоксидантов является ионол (дибунол) [2,3], который применяется в виде дибуноловой мази, используемой при раке мочевого пузыря, а в исследовании [4] было показано, что ионол может эффективно снижать катарактогенное действие 4-гидроксиноненаля, промежуточного продукта перекисного окисления липидов. Как правило, канцерогенные или токсические свойства ионола и его анизонального аналога 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксифенола проявляются при состояниях напряжения физиологических, в том числе антиоксидантных, механизмов защиты тканей и органов, что указывает на возможность неоднозначного эффекта применения антиоксидантной терапии при патологических процессах, сопровождающихся развитием окислительного стресса, в связи с чем, во многих экспериментальных системах ионол не только проявляет антиоксидантные свойства, но и может вызывать нежелательные последствия, особенно, при хроническом применении в относительно высоких дозах [5].

Вследствие этого актуальной задачей является поиск новых соединений, обладающих выраженным антиоксидантным действием.

Настоящее изобретение относится к новой смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она, обладающих выраженной антиоксидантной активностью.

Технический результат: получены новые хиноксалилгидразоны, а именно смесь изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она, обладающая антиоксидантной активностью.

Заявляемый объект - смесь изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она (1), обладающая выраженной антиоксидантной активностью.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она.

К смеси 3-гидразинилхиноксалин-2(1H)-она (0.4 г, 2.27 ммоль) и 2-гидроксимино-1-(4-толил)бутан-1,3-диона (0.465 г, 2.27 ммоль) добавляют ледяную уксусную кислоту (7 мл) и перемешивают в течение 1 ч при 50-55°C. Реакционную массу охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают, промывают уксусной кислотой (1 мл), затем водой (20 мл) и сушат. Получают 0.783 г (95%) смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она в мольном соотношении 1:2.1. Температура плавления 220-222°С (разл.). R_f = 0,61 (толуол-ацетонитрил).

ИК-спектр, ν, см^-1: 3170 (OH), 3050 (NH), 1681 (C=O), 1606 (C=N).

Масс спектр, m/z (I_отн, %): 364 (98) [M+1]⁺, 365 (28) [M+2]⁺, 135 (100), 142 (80).

Элементный анализ, Найдено, %: C 62.87, H 4.71, N 19.24. - C₁₉H₁₇N₅O₃. Вычислено, %: C 62.80, H 4.72, N 19.27.

Спектр ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м. д.:

Основной изомер: 2.32 c (3Н, CH₃), 2.37 с (3Н, CH₃Ar), 7.14 ддд (1H, J 8.5 Гц, J 8.2 Гц, J 1.6 Гц, H^7’’), 7.18 дд (1Н, J 7.8 Гц, J 7.8 Гц, Н^8’’), 7.22 ддд (1H, J 8.2 Гц , J 6.9 Гц, J 1.4 Гц, H^6’’), 7.26 д (1Н, J 8.0 Гц, Н^5’’), 7.37 д (2Н, J 8.2 Гц, H^3’, H^5’), 7.71 д (2Н, J 8.2 Гц, H^2’, H^6’), 9.70 с (1Н, N⁶H⁶), 12.00 c (1H, NOH), 12.52 c (1Н, N^1’’H^1’’).

Минорный изомер: 2.29 c (3Н, CH₃), 2.41 с (3Н, CH₃Ar), 6.60 дд (1Н, J 7.3 Гц, J 1.8 Гц, Н^8’’), 6.96 - 6.98 м (2H, H^6’’ H^7’’), 7.01 дд (1Н, J 7.2 Гц, J 2.1 Гц, Н^5’’), 7.42 д (2Н, J 8.0 Гц, H^3’, H^5’), 7.82-7.77 м (2Н, H^2’, H^6’), 8.41 с (1Н, N⁶H⁶), 11.65 c (1H, N^1’’H^1’’), 12.21 c (1H, NOH).

Спектр ЯМР ¹³С (ДМСО-d₆), δ, м. д.:

Основной изомер: 10.74 (CH₃), 21.21 (CH₃Ar), 115.16 (С^8’’), 123.53 (С^7’’), 125.43 (С^6’’), 125.90 (С^5’’), 128.69 (С^2’, С^6’), 128.88 (С^10’’), 129.42 (С^3’, С^5’), 132.10 (С^9’’), 144.30 (С^4’), 144.58 (С^1’), 145.20 (С^2’’), 149.26 (С^3’’), 150.72 (С²), 156.35 (C³=NOH), 192.94 (С⁴=O).

Минорный изомер: 12.72 (CH₃), 21.51 (CH₃Ar), 114.17 (С^8’’), 115.12 (С^5’’), 122.33 (C_{хиноксалил}), 123.02 (C_{хиноксалил}), 124.69 (С^10’’), 124.18 (С^9’’), 128.63 (С^2’, С^6’), 129.69(С^3’, С^5’), 142.67 (С^2’’), 143.30 (С^4’), 144.58 (С^1’), 149.12 (С^3’’), 156.49 (C³=NOH), 159.85 (С²), 193.07 (С⁴=O).

Мольное соотношение изомеров определено путем сравнения интегральных интенсивностей сигналов соответствующих протонов. Отнесение сигналов протонов и ядер атомов углерода выполнено с использованием спектроскопии ¹H-¹³C HSQC, ¹H-¹³C HMBC, ¹H-¹⁵N HMBC и ¹H-¹H COSY.

Пример 2. Исследование антиоксидантной активности.

Антиоксидантное действие изучаемой смеси изомеров исследовали in vitro на модели Fe²⁺-индуцированного перекисного окисления липидов (ПОЛ). Субстрат - желточные липопротеиды. Концентрация липидов в полученном субстрате составляла 40 мг/мл [6].

При изучении индуцированного (Fe⁺²-зависимого) ПОЛ инкубационная среда содержала 740 мкл ФБ, состоящего из 40мМ КН₂РО₄ и 0,5 мМKCl, pH 7,45; 100 мкл железа 25мМ FeSO₄*7H₂O, который растворяли в 0,002nHCl. Реакцию проводили на водяной бане при 37°С. Уровень продуктов ПОЛ определяли, как описано Владимировым и Арчаковым [7]. Для этого в нулевое время и через 15 минут инкубации отбирали по 0,5 мл суспензии, смешивали на холоду с 1 мл 20% раствора трихлоруксусной кислоты. Полученную смесь центрифугировали при 3 тыс. об./ мин. 15 минут. К надосадочной жидкости добавляли 2 мл 0,5% раствора тиобарбитуровой кислоты, приготовленной на додецилсульфате натрия, и нагревали на водяной бане 15 минут при 100°С. После охлаждения до комнатной температуры записывали спектр поглощения ТБК-активных продуктов на приборе CФ при 532 нм и рассчитывали количество ТБК-активных продуктов, используя коэффициент молярной экстинкции МДА -1,56х10⁵М^-1см ^-1 [8].

Эффективность антиоксидантного действия оценивали по степени ингибирования интенсивности ПОЛ в системе желточных липопротеидов в опытных образцах по отношению к контрольным. В опытные пробы вносили изучаемую смесь изомеров в виде раствора в диметилсульфоксиде в конечной концентрации 10^-3 моль/л. В контрольные пробы добавляли только растворители диметилсульфоксид и этанол. Рассчитывали процент торможения ПОЛ по отношению к контрольной пробе.

Результаты экспериментов приведены в Таблице 1.

Из Таблицы 1 видно, что смесь изомеров в конечной концентрации 10^-3 моль/л оказывает выраженное антиоксидантное действие, заключающееся в ингибировании перекисного окисления липидов. Смесь изомеров превосходит по эффективности препараты сравнения, более существенно подавляя перекисное окисление липидов.

В результате экспериментов показано, что смесь изомеров в конечной концентрации 10^-3 моль/л обладает выраженной антиоксидантной активностью, проявляющейся в эффективном ингибировании ПОЛ на модели желточных липопротеидов.

Таблица 1. Исследование антиоксидантной активности смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она Соединение % снижения перекисного окисления липидов M±m 1 2 3 Контроль-диметилсульфоксид I 96,33 98,92 96,33 97,19±0,86 Кверцетин 94,41 92,04 84,42 90,29±3,01 Гесперидин 84,77 71,39 59,60 71,92±7,27 Феруловая
кислота 85,30 85,96 64,65 78,64±6,70 Контроль-этанол Ионол 96,23 97,04 97,24 96,83±0,31

Источники информации

1. О.А. Никитина, Даренская М.А., Семенова Н.В., Колесникова Л.И. Система антиоксидантной защиты: регуляция метаболических процессов, генетические детерминанты, методы определения // Сибирский научный медицинский журнал. 2022; 42 (3). С. 4-17.

2. Зарудий Ф.С. 2,6-Ди-третбутил-4-метилфенол(дибутинол, ионол, тонарол) классический антиоксидант. Химико-фармацевт. ж. 2001; 35 (3): 42-48.

3. Esterbauer H., Puhl H., Dieber-Rotheneder M. et al. Effect of antioxidants on oxidative modification of LDL. Ann. Med. 1991; 23 (5): 573-581.

4. Колесников А.В. Синтетический прямой антиоксидант ионол как перспективное антикатарактальное средство // Российский медико-биологический вестник имени И.П. Павлова. 2012, №3. С. 158-165.

5. Колесников А.В. Перспективы использования антиоксиданта ионола (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола) для консервативного лечения катаракты // Казанский медицинский журнал. 2017, Т.98, №5. С. 753-758.

6. Мельянцева Л.П. Влияние фосфатидилхолинхолестериновых липосом на рост некоторых бактериальных культур // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1994. № 2. С. 14-17.

7. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: Наука, 1972. 252 с.

8. Орехович В.Н. Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977. 392 с.

Изобретение относится к применению смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она, описываемых формулой 1 в качестве средства, обладающего антиоксидантным действием. Технический результат: предложено применение смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она, описываемых формулой 1, в качестве средства, обладающего выраженной антиоксидантной активностью на модели Fe²⁺-индуцированного ПОЛ, что может быть использовано для получения новых средств антиоксидантного действия. 1 табл., 2 пр.

Применение смеси изомеров 3-{(2E/Z)-2-[3-(гидроксимино)-4-оксо-4-пара-толилбутан-2-илиден]гидразинил}-хиноксалин-2(1H)-она, описываемой формулой 1, в качестве средства, обладающего выраженной антиоксидантной активностью на модели Fe²⁺-индуцированного ПОЛ.