Монотерпензамещенные (S)-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенетокси)-фенил)-пропановые кислоты для терапии метаболического синдрома Российский патент 2024 года по МПК C07C43/205 A61K31/85 A61K31/192 A61P3/00 A61P3/10 

Метаболический синдром - это совокупность отклонений, таких как ожирение, гипертония, повышенный уровень сахара и холестерина в крови, которая в значительной степени повышает риск развития сердечнососудистой патологии, сахарного диабета 2-го типа и ряда других заболеваний. Термин «метаболический» означает различные нарушения обменных процессов в организме (нарушение обмена жиров, углеводов).

За последние два десятилетия подсемейство ядерных рецепторов - рецепторов, активируемых пероксисомными пролифераторами (peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR), рассматривается в качестве ценных фармакологических мишеней, активация которых может нормализовать метаболические дисфункции и уменьшить сердечнососудистые факторы риска, связанные с диабетом 2 типа и гиперлипидемией. Наиболее изученными типами PPAR являются PPAR-α и PPAR-γ. Агонисты PPAR-α (такие, как фибраты) могут корректировать дислипидемию. Агонисты PPAR-γ (глитазоны) снижают резистентность к инсулину, выступая в роли периферических сенсибилизаторов инсулина.

Двойные лиганды PPAR, сочетающие в одной молекуле свойства α и γ-агонистов, были предложены в качестве перспективной терапевтической стратегии лечения метаболического синдрома. Концепция двойной активации PPAR была продемонстрирована в ряде исследований, которые показали, что ко-агонисты PPAR, названные глитазарами, снижают резистентность к инсулину, а также корректируют метаболизм жирных кислот и липопротеинов [Massaro M, Scoditti E, Pellegrino M, et al. Therapeutic potential of the dual peroxisome proliferator activated receptor (PPAR)α/γ agonist aleglitazar in attenuating TNF-α-mediated inflammation and insulin resistance in human adipocytes. Pharmacol Res. 2016; 107: 125-136]. Эффект этих ко-агонистов был более выражен, чем у моноагонистов отдельных рецепторов [Oakes ND, Thale'N P, Hultstrand T, et al. Tesaglitazar, a dual PPAR {alpha}/{gamma} agonist, ameliorates glucose and lipid intolerance in obese Zucker rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2005; 289: R938-46]. В дополнение к их воздействию на гомеостаз липидов и глюкозы, двойные агонисты проявляют противовоспалительные и антипролиферативные свойства в тканях сосудов [Zadelaar AS, Boesten LS, Jukema JW, et al. Dual PPARalpha/gamma agonist tesaglitazar reduces atherosclerosis in insulin-resistant and hypercholesterolemic ApoE*3Leiden mice. Arteriosclerosis Thromb Vasc Biol. 2006; 26:2560-2566]. По результатам этих исследований несколько фармацевтических компаний разработали и испытали двойные агонисты PPAR α/γ, продемонстрировав перспективные результаты в исследованиях на животных.

Однако, рагаглитазар, мураглитазар, тезаглитазар и алеглитазар не были одобрены к применению в клинической практике. Клинические испытания рагаглитазара были прекращены в 2003 году в связи с риском рака мочевого пузыря на моделях грызунов, мураглитазара в 2006 году из-за частоты сердечной недостаточности, тезаглитазара после III фазы исследований в 2006 году из-за токсичности в отношении почек и костного мозга. Клинические испытания алеглитазара прекращены после III фазы испытаний в 2013 году по необъявленным причинам. Исследователи сходятся во мнении, что очень трудной задачей является соблюдение баланса двух отдельных свойств в одной молекуле. Исходя из данных клинических испытаний, представляется вероятным, что мураглитазар, рагаглитазар и тезаглитазар потерпели неудачу в значительной степени из-за их излишне высокого потенциала в активации PPAR-γ.

Общим фармакофорным фрагментом для ряда глитазаров является (S)-2-этокси-3-фенилпропановая кислота, которая наиболее селективно связывается с α и γ рецепторами. Вариабельной частью, как правило, является ароматический или гетероциклический фрагмент, который способствует дополнительному связыванию с аминокислотными остатками в кармане.

Усилия исследователей по модификации вариабельной части молекулы глитазара путём введения синтетических фрагментов привели к созданию более удачных терапевтических агентов. Так, опубликованные данные по фармакологическому действию сароглитазара и чиглитазара доказывают их высокую эффективность и безопасность применения. Сароглитазар в итоге был одобрен для клинического применения в Индии [Agrawal R. The first approved agent in the Glitazar's Class: Saroglitazar. Curr Drug Targets 2014; 15: 151-5], чиглитазар был одобрен к применению на территории Китая [Ji, L., Song, W., Fang, H., Li, W., Geng, J., Wang, Y., Jia, W. (2021). Efficacy and safety of chiglitazar, a novel peroxisome proliferator-activated receptor pan-agonist, in patients with type 2 diabetes: a randomized, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial (CMAP). Science Bulletin, 66(15), 1571-1580]. На территории Российской Федерации данные препараты недоступны.

Эти факты подтверждают предположение, что химическая модификация вариабельной части молекулы глитазара способна уменьшить его побочные эффекты. В этой связи представляется перспективным модификация глитазаров путем введения фрагментов природных соединений.

Ранее было показано, что использование фрагментов тритерпеновых и дитерпеновых кислот в качестве хвостовой части (S)-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенетокси) фенил) пропановой кислоты дает соединения с гипогликемическими и гиполипидемическими свойствами [Fomenko, V.; Blokhin, M.; Kuranov, S.; Khvostov, M.; Baev, D.; Borisova, M.S.; Luzina, O.; Tolstikova, T.G.; Salakhutdinov, N.F. Triterpenic Acid Amides as a Promising Agent for Treatment of Metabolic Syndrome. Sci. Pharm. 2021, 89, 4.] и [Blokhin, M.E.; Kuranov, S.O.; Khvostov, M.V.; Fomenko, V.V.; Luzina, O.A.; Zhukova, N.A.; Elhajjar, C.; Tolstikova, T.G.; Salakhutdinov, N.F. Terpene-Containing Analogues of Glitazars as Potential Therapeutic Agents for Metabolic Syndrome. Curr. Issues Mol. Biol. 2023, 45, 2230-2247].

Так, при пероральном введении в дозе 30 мг/кг в течение 4 недель мышам с высоким содержанием жиров и холестерина соединения BM-249 с фрагментом дигидробетулоновой кислоты и BM-378 с фрагментом изопимаровой кислоты снижали уровень глюкозы, общего холестерина и липопротеинов высокой плотности в крови, а также не проявили токсических побочных эффектов. Введение BM-249 в дозе 30 мг/кг приводило к снижению уровня глюкозы в крови на 23% относительно контрольной группы с жирной диетой. Также было показано, что BM-249 снижает уровень общего холестерина в крови на 16%, при этом, не приводя к сильному повышению активности щелочной фосфатазы. Введение BM-378 в дозе 30 мг/кг также приводило к снижению уровня глюкозы и общего холестерина в крови на 11% и 5%, соответственно.

Задачей изобретения является модификация (S)-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенетокси)-фенил)-пропановой кислоты путем введения фрагментов природных соединений ряда монотерпеноидов. Природные соединения, как известно, зачастую являются платформой для синтеза лекарственных препаратов на их основе [Newman DJ, Cragg GM. Natural products as sources of new drugs from 1981 to 2014. J Nat Prod 2016; 79: 629-661]. Экспериментальные исследования показали, что растительные препараты, содержащие комплекс природных терпенов, при пероральном применении оказывают позитивное влияние на сдерживание роста уровня атерогенных липопротеидов, общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов. При метаболическом синдроме средства на основе монотерпеноидов способны снижать артериальное давление, уровень глюкозы в крови, триглицеридов [Доскина Е.В., Маганова Ф.И., Зотова Е.М. Роль природных терпеноидов в ранней профилактике атеросклероза и метаболического // Дневник казанской медицинской школы, 2019. № 4. С. 137-141], [Лацерус Л.А., Пинигин А.Ф., Пинигина Н.М., Маганова Ф.И., Макаров В.Г. Терпеноидное средство для профилактики и лечения атеросклероза и коррекции метаболического синдрома // WO 2013/176564 А1 от 28.11.2013; РСТ/RU 2012/00042]. Более того, липофильные фрагменты представляют особый интерес в случае синтеза новых агонистов PPAR, поскольку PPAR активно экспрессируются в печени и жировой ткани и являются ядерными рецепторами [Michalik, L.; Auwerx, J.; Berger, J.; Chatterjee, V.; Glass, C.; Gonzalez, F.; Grimaldi, P.; Kadowaki, T.; Lazar, M.; O’Rahilly, S.; et al. International Union of Pharmacology. LXI. Peroxisome Proliferator-Activated Receptors. Pharmacol. Rev. 2006, 58, 726-741].

Синтезированные производные монотерпеновых спиртов 3a-g имеют ряд преимуществ в сравнении с ранее описанными BM-249 и BM-378:

1) монотерпеновые спирты, используемые в синтезе, имеют широкое распространение в природе и являются коммерчески доступными реагентами в отличие от дигидробетулоновой и изопимаровой кислот, которые необходимо выделять из сырья;

2) Производные BM-249 и BM-378 проявляют меньшую гипогликемическую и гиполипидемическую активности в сравнении с монотерпеновыми производными 3a-g.

Описанные в данном изобретении арилалкильные эфиры 3a-g являются первыми примерами монотерпеновых производных с фрагментом (S)-2-этокси-3-фенилпропановой кислоты в классе препаратов терапии метаболического синдрома. Они показали аналогичное или лучшее действие в сравнении с препаратом сравнения - метформином, при введении животным с сахарным диабетом 2-го типа (мыши линии C57BL/6 A^y/_a). На протяжении всего эксперимента синтезированная группа соединений показала незначительное влияние на ферменты печени в виде некритичного повышения уровня активности щелочной фосфатазы в крови.

Связанное с развившимся ожирением и сахарным диабетом 2-го типа увеличение общего холестерина, в крови мышей достоверно снижалось на 18% после 4х недельного введения соединения 3b в дозе 30 мг/кг. Введение остальных производных 3a,c-g приводило к снижению уровня холестерина от 3 до 6%. При этом, снижение уровня триглицеридов и лактата в крови мышей было характерно для всех соединений: введение производных 3c,d,f,g приводило к снижению уровня триглицеридов от 15 до 23%, а наиболее активными в снижении уровня лактата оказались 3a-с,f - от 26 до 38%.

Также были изучены гипогликемические свойства производных 3a-g на животных с генетически обусловленным сахарным диабетом 2го типа. Было показано, что введение всех изученных веществ приводит к заметному снижению как глюкозы натощак, так и значительно улучшает толерантность мышей к глюкозе.

Таким образом, было показано, что впервые синтезированные производные природных спиртов с фрагментом (S)-2-этокси-3-фенилпропановой кислоты 3a-g способны улучшать как липидный, так и углеводный обмен и, вследствие этого, являются многообещающими кандидатами для терапии метаболического синдрома.

Ключевой фрагмент 1, являющийся общим для всех производных 3a-g, был получен по разработанной нами методике, описанной ранее в статье [Baev, D.S.; Blokhin, M.E.; Chirkova, V.Y.; Belenkaya, S.V.; Luzina, O.A.; Yarovaya, O.I.; Salakhutdinov, N.F.; Shcherbakov, D.N. Triterpenic Acid Amides as Potential Inhibitors of the SARS-CoV-2 Main Protease. Molecules 2023, 28, 303], и вводился в реакцию с различными природными спиртами (Фиг. 1).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Получение (S,E)-3-(4-(4-((3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановой кислоты, 3a

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль гераниола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2а проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2a, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3a далее использовали без очистки.

(S,E)-3-(4-(4-((3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота (3а), прозрачное масло, выход: 90%. ¹H NMR (400 MHz):1.1 (3 H, t, J=6.9), 1.2 - 1.3 (3 H, m), 1.6 (3 H, d, J=0.4), 1.7 (3 H, d, J=0.9), 1.7 (3 H, s), 2.0 - 2.1 (4 H, m), 2.9 - 3.1 (4 H, m), 3.3 - 3.4 (1 H, m), 3.5 - 3.6 (1 H, m), 3.7 (1 H, q, J=7.0), 4.0 (1 H, dd, J=7.9, 4.0), 4.1 (2 H, t, J=7.2), 4.5 (2 H, d, J=6.4), 5.1 (1 H, ddt, J=7.5, 4.8, 1.3, 1.3), 5.4 - 5.5 (1 H, m), 5.8 - 6.3 (1 H, m), 6.8 - 6.9 (4 H, m), 7.1 (4 H, dd, J=10.5, 8.7). ¹³C NMR (75 MHz):14.8, 16.5, 17.6, 25.6, 26.2, 34.8, 37.9, 39.4, 64.7, 66.5, 68.7, 114.2, 114.6, 119.4, 123.7, 129.8 (2 C), 130.0, 130.3, 141.0, 157.4, 157.5, 175.5. Найдено: m/z 466.2719 [M]⁺. C₂₉H₃₈O₅. Вычислено: 466.2719.

Пример 2. (S)-3-(4-(4-(((1R,5S)-6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)-метокси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота, 3b

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль миртенола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2b проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2b, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3b далее использовали без очистки.

(S)-3-(4-(4-(((1R,5S)-6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)-метокси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота 3b, прозрачное масло, выход: 90%. ¹H NMR (500 MHz):0.8 - 0.9 (3 H, m), 1.1 - 1.3 (8 H, m), 2.1 - 2.4 (5 H, m), 2.9 - 3.1 (4 H, m), 3.3 - 3.4 (1 H, m), 3.5 - 3.6 (1 H, m), 4.0 (1 H, d, J=3.0), 4.1 (2 H, t, J=6.8), 4.3 - 4.4 (2 H, m), 5.6 (1 H, br. s.), 6.8 (4 H, dd, J=19.1, 8.2), 7.1 (4 H, t, J=7.7). ¹³C NMR (101 MHz):14.9, 20.9, 26.0, 31.1, 31.4, 34.8, 37.7, 38.0, 40.7, 43.1, 66.7, 68.8, 70.6, 79.8, 114.3 (2 C), 114.7 (2 C), 119.9, 128.6, 129.7 (2 C), 130.0, 130.3 (2 C), 143.9, 157.6, 157.6, 175.3. Найдено: m/z 464.2563 [M]⁺. C₂₉H₃₆O₅. Вычислено: 464.2562.

Пример 3. (S)-3-(4-(4-(2-((1R,5S)-6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)-этокси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота, 3c

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль нопола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2с проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2с, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3с далее использовали без очистки.

(S)-3-(4-(4-(2-((1R,5S)-6,6-диметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен-2-ил)-этокси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота 3c, прозрачное масло, выход: 93%. ¹H NMR (400 MHz):0.8 - 0.9 (4 H, m), 1.1 - 1.2 (3 H, m), 1.2 - 1.3 (9 H, m), 2.1 (3 H, d, J=5.4), 2.2 (3 H, d, J=13.8), 2.3 - 2.5 (4 H, m), 3.0 (4 H, t, J=7.2), 3.3 - 3.4 (1 H, m), 3.5 - 3.6 (1 H, m), 3.9 (3 H, t, J=7.1), 4.0 - 4.1 (4 H, m), 5.3 (1 H, d, J=1.2), 6.8 (4 H, dd, J=11.1, 8.5), 7.1 (4 H, t, J=7.5). ¹³C NMR (126 MHz): 14.9, 21.0, 26.1, 31.2, 31.5, 34.7, 36.4, 38.3, 40.5, 45.7, 60.6, 66.0, 66.2, 80.3, 114.1 (2 C), 114.4 (2 C), 118.3, 129.0, 129.7 (2 C), 129.9 (2 C), 130.2, 144.4, 157.4, 172.4. Найдено: m/z 478.2719 [M]⁺. C₃₀H₃₈O₅. Вычислено: 478.2719.

Пример 4. (2S)-3-(4-(4-((3,7-диметилокт-6-ен-1-ил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота, 3d

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль цитронеллола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2d проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2d, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3d далее использовали без очистки.

(2S)-3-(4-(4-((3,7-диметилокт-6-ен-1-ил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота 3d, прозрачное масло, выход: 89%. ¹H NMR (500 MHz):0.9 (3 H, d, J=6.7), 1.1 (3 H, t, J=7.0), 1.2 - 1.3 (3 H, m), 1.4 (1 H, ddt, J=13.3, 9.6, 6.0, 6.0), 1.5 - 1.6 (4 H, m), 1.6 - 1.7 (4 H, m), 1.8 - 1.9 (1 H, m), 1.9 - 2.1 (2 H, m), 2.9 - 3.1 (4 H, m), 3.4 (1 H, dq, J=9.2, 7.0), 3.6 (1 H, dq, J=9.2, 7.0), 3.9 - 4.0 (3 H, m), 4.1 (2 H, t, J=7.1), 5.1 (1 H, ddd, J=7.1, 5.7, 1.4), 6.8 - 6.9 (4 H, m), 7.1 (4 H, dd, J=16.6, 8.5). ¹³C NMR (126 MHz):14.9, 17.5, 19.4, 25.3, 25.6, 29.4, 34.8, 36.0, 37.0, 37.7, 66.1, 66.7, 68.8, 79.7, 114.3 (2 C), 114.4 (2 C), 124.5, 128.5, 129.8 (2 C), 129.9, 130.3 (2 C), 131.2, 157.6, 157.7, 175.3. Найдено: m/z 468.2876 [M]⁺. C₂₉H₄₀O₅. Вычислено: 468.2875.

Пример 5. (S,Z)-3-(4-(4-((3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ил)окси)фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота, 3e

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль нерола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2e проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2e, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3e далее использовали без очистки.

(S,Z)-3-(4-(4-((3,7-диметилокта-2,6-диен-1-ил)окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота 3e, прозрачное масло, выход: 87%. ¹H NMR (500 MHz):1.1 (3 H, t, J=7.0), 1.2 (2 H, t, J=7.1), 1.6 (3 H, s), 1.6 - 1.7 (3 H, m), 1.8 (3 H, d, J=0.3), 2.0 - 2.0 (2 H, m), 2.1 - 2.2 (4 H, m), 2.9 - 3.1 (4 H, m), 3.3 - 3.4 (1 H, m), 3.5 - 3.6 (1 H, m), 4.0 (1 H, dd, J=7.9, 4.3), 4.1 - 4.2 (3 H, m), 4.5 (2 H, d, J=6.5), 5.0 - 5.1 (1 H, m), 5.5 (1 H, t, J=6.4), 6.8 (4 H, dd, J=19.0, 8.6), 7.1 (4 H, dd, J=16.1, 8.5). ¹³C NMR (126 MHz):15.2, 17.3, 18.0, 19.8, 21.3, 24.7, 25.1, 26.3, 29.4, 32.4, 34.9, 35.9, 36.6, 37.1, 38.6, 39.4, 45.5, 45.9, 46.1, 51.8, 62.4, 109.1, 120.7, 135.5, 150.2, 178.5. Найдено: m/z 466.2719 [M]⁺. C₂₉H₃₈O₅. Вычислено: 466.2718.

Пример 6. (2S)-2-этокси-3-(4-(4-((4-(проп-1-ен-2-ил)-циклогекс-1-ен-1-ил)-метокси)-фенетокси)-фенил)-пропановая кислота, 3f

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль периллового спирта, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2f проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2f, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3f далее использовали без очистки.

(2S)-2-этокси-3-(4-(4-((4-(проп-1-ен-2-ил)-циклогекс-1-ен-1-ил)-метокси)-фенетокси)-фенил)-пропановая кислота 3f, прозрачное масло, выход: 94%. ¹H NMR (500 MHz):1.1 (3 H, t, J=6.9), 1.2 (3 H, t, J=7.0), 1.5 - 1.5 (1 H, m), 1.8 - 1.9 (1 H, m), 1.9 - 2.1 (1 H, m), 2.1 - 2.2 (4 H, m), 2.9 (1 H, dd, J=14.1, 7.8), 3.0 - 3.1 (3 H, m), 3.4 (1 H, dq, J=9.2, 7.0), 3.6 (1 H, dq, J=9.1, 7.0), 4.0 (1 H, dd, J=7.9, 4.2), 4.1 (2 H, t, J=7.2), 4.3 (2 H, s), 4.7 (2 H, dd, J=5.5, 1.0), 5.8 (1 H, d, J=1.2), 6.8 - 6.8 (2 H, m), 6.8 - 6.9 (2 H, m), 7.1 - 7.2 (4 H, m). ¹³C NMR (101 MHz):14.9, 17.6, 23.4, 25.6, 26.5, 32.3, 34.8, 37.7, 64.4, 66.7, 68.8, 79.7, 114.3 (2 C), 114.5 (2 C), 120.3, 123.6, 128.5, 129.8 (2 C), 130.0, 130.3 (2 C), 132.1, 141.4, 157.4, 157.6, 175.3. Найдено: m/z 464.2563 [M]⁺. C₂₉H₃₆O₅. Вычислено: 464.2562.

Пример 7. (2S)-3-(4-(4-((3,7-диметилоктил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота, 3g

В круглодонной колбе на 25 мл смешали 2.2 ммоль 3,7-диметилоктан-1-ола, 2.3 ммоль (S)-этил-2-этокси-3-(4-(4-гидроксифенэтокси)-фенил) пропаноата 1 и 24 ммоль PPh₃ и растворили в 10 мл ТГФ. Реакционную смесь охладили в бане со льдом, прибавили по каплям 2.3 ммоль ДИАДа в токе аргона и оставили перемешиваться на 24 часа. По прошествии реакции растворитель упарили, очистку эфира 2g проводили методом колоночной хроматографии в системе гексан:этилацетат - 8:1.

В колбе на 25 мл в смеси метанола, ТГФ и воды в соотношении 1:2:1, растворили 0.51 ммоль эфира 2g, охладили в ледяной бане до 0 градусов. Далее, при интенсивном перемешивании порциями добавили 2.3 ммоля гидроксида лития. После полного добавления раствор стал гетерогенным, через 40 минут стал гомогенным. Через 2 часа реакционную смесь вылили в воду, проэкстрагировали этилацетатом, подкисляя далее водный слой разбавленной соляной кислотой для разложения оставшегося гидроксида лития. Органический слой сушили над сульфатом магния. Растворитель упарили, вещество 3g далее использовали без очистки.

(2S)-3-(4-(4-((3,7-диметилоктил)-окси)-фенетокси)-фенил)-2-этоксипропановая кислота 3g, прозрачное масло, выход: 89%. ¹H NMR (300 MHz):0.8 - 1.0 (13 H, m), 1.0 - 1.2 (6 H, m), 1.2 - 1.4 (7 H, m), 1.4 - 1.7 (4 H, m), 1.7 - 1.9 (1 H, m), 2.8 - 3.0 (4 H, m), 3.3 (1 H, br. s.), 3.6 (1 H, d, J=7.1), 3.8 - 4.1 (5 H, m), 6.8 (4 H, dd, J=14.0, 8.3), 7.0 - 7.2 (4 H, m). ¹³C NMR (126 MHz):14.8, 19.5, 22.5, 22.6, 24.5, 27.8, 29.7, 34.8, 36.1, 37.1, 37.9, 39.1, 66.1, 66.4, 68.7, 80.0, 114.2 (2 C), 114.3 (2 C), 129.8 (2 C), 129.8, 130.3, 157.5, 157.6, 176.6. Найдено: m/z 470.3032 [M]⁺. C₂₉H₄₂O₅. Вычислено: 470.3031.

Пример 8. Биологические испытания серии производных (S)-2-этокси-3-(4-(4-алкоксифенэтокси)-фенил)-пропановых кислот 3a-g с фрагментами природных спиртов.

Животные.

Самцы мышей линии C57BL/6 A^y/_a (AY) массой 30-33 г были получены из SPF-вивария Института цитологии и генетики СО РАН. Животных содержали в стандартных условиях со свободным доступом к воде и корму в помещениях с регулируемой влажностью и температурой при цикле свет-темнота 12/12 ч. Все манипуляции с животными проводились в строгом соответствии с законодательством РФ, приказ Минздрава РФ от 25.07.2012 г. 199n от 4 января 2016 г. и Директива 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 22 сентября 2010 г. о защите животных, используемых в научных целях.

Дизайн эксперимента.

Мышей кормили стандартным гранулированным кормом с добавлением свиного сала и печенья ad libitum в течение 30 дней, до достижения массы тела более 35 г. После этого были сформированы следующие группы: 1) мыши AY + растворитель (вода + 2 капли Tween 80), 2) мыши AY + метформин 250 мг/кг и 3)-6) мыши AY + исследуемое вещество в дозе 30 мг/кг. Каждая группа состояла из 6 животных. Диета оставалась неизменной до конца эксперимента. Все соединения вводили внутрижелудочно один раз в день в течение 28 дней. ОГТТ проводили на 29 день, а ИТТ на 30 день эксперимента. В конце эксперимента (30 день) забирали кровь для биохимического анализа после декапитации животных. Мыши AY характеризуются развивитием меланокортинового типа ожирения, который является результатом мутации в гене agouti (A^y/a). У мышей она вызывает желтый окрас шерсти, ожирение, гипергликемию и гиперинсулинемию. Эти метаболические изменения делают мышей AY удобной животной моделью для изучения гипогликемических и гиполипидемических эффектов.

Биохимическое исследование.

Сыворотку отделяли центрифугированием при 1640×g. Уровни общего холестерина (ХОЛ), триглицеридов (ТГ), лактата, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) определяли количественно с помощью стандартных диагностических наборов (Vector-Best, Новосибирск, Россия) и спектрофотометра Multiscan Ascent (Финляндия). Статистический анализ проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Данные представлены как Среднее ± SEM. Р <0.05 считали статистически значимым.

Статистический анализ.

Статистический анализ проводили с использованием t-критерия Стьюдента. Данные представлены как среднее ± SEM. Р <0,05 (различия достоверны относительно мышей AY) считали статистически значимым.

Результаты.

Использование метформина в качестве положительного контроля обусловлено тем, что он является препаратом выбора для стартовой терапии сахарного диабета 2 типа и согласно своему механизму действия способствует повышению чувствительности тканей к действию инсулина. Его применение в клинической практике приводит к снижению уровня глюкозы, холестерина и триглицеридов в крови, при этом не вызывая увеличения массы тела. Из дуальных агонистов PPAR на сегодняшний день только сароглитазар допущен к применению в клинике и продаже, но только на территории Индии.

Наблюдаемые фармакологические эффекты соединений 3a-g в нашем эксперименте на животных характерны для действия PPAR-α и γ агонистов. Во-первых, продемонстрировано значительное уменьшение массы тела мышей (Фиг. 2-4), снижение массы межлопаточной и бурой жировой ткани. Все это указывает на ускорение катаболизма триглицеридов, происходящее при активации PPAR-α. В бурой жировой ткани усиленный катаболизм жирных кислот обычно приводит к увеличению выработки тепла из-за активации белка, не связывающего триглицериды (UCP1), что было подтверждено повышением температуры тела мышей (теплоотдача с поверхности тела) в конце эксперимента.

Введение соединений 3a-g приводило к заметному снижению как глюкозы натощак, так и значительно улучшило толерантность мышей к глюкозе (Фиг. 5-7). Наиболее выраженный эффект был достигнут после четырех недель введения веществ. Это связано с повышением чувствительности тканей животных к инсулину, что показано в инсулинотолерантном тесте (ИТТ) (Фиг. 8-10) и снижением уровня лактата в крови мышей (Таблица 1). Лактат в больших количествах синтезируется жировыми клетками при ожирении, а его повышенный уровень в крови связан с инсулинорезистентностью, поэтому его снижение можно рассматривать как дополнительное свидетельство улучшения чувствительности тканей к инсулину. Наблюдаемое повышение активности АСТ в группах 3с-g может отражать усиление процессов гликолиза в печени мышей и не является признаком ее поражения. При развитии гепатотоксического эффекта активность печеночных трансаминаз возрастает кратно [A. Kobayashi, Y. Suzuki, S. Sugai. Specificity of transaminase activities in the prediction of drug-induced hepatotoxicity, JTS, 2020,45, 9, 515-537]. Оценка других маркеров повреждения печени (АЛТ), как и проведенный гистоморфологический анализ, также показали отсутствие гепатотоксического действия у изученных веществ.

Таблица 1. Результаты биохимического исследования крови мышей AY в конце эксперимента.

Группа ХОЛ, ммоль/л ТГ,
ммоль/л Лактат, ммоль/л АЛТ,
Е/л АСТ,
Е/л Контроль 3.86±0.04 1.21±0.04 6.94±0.28 13.62±1.28 36.38±3.17 Метформин 3.82±0.05 1.20±0.03 6.99±0.41 9.43±1.71 34.63±4.09 3a 3.93±0.02
#р=0.025 1.03±0.03
*р=0.007
#р=0.004 5.16±0.20
*р=0.001
#р=0.002 10.77±1.14 53.25±3.68 3b 2.75±0.02
*р=0.008
#р=0.001 0.95±0.02
*р=0.005
#р=0.004 4.40±0.19
*р=0.001
#р=0.001 21.25±2.14 35.83±3.69 3c 3.73±0.02
*p=0.003
#p=0.042 1.02±0.02
*p=0.001
#p=0.001 5.14±0.15
*p=0.001
#p=0.001 14.84±1.40
#p=0.034 64.35±4.25
*p=0.001
#p=0.001 3d 3.75±0.02
*p=0.015 0.95±0.02
*p=0.001
#p=0.001 5.63±0.07
*p=0.001
#p=0.004 14.97±1.26
#p=0.023 51.63±4.98
*p=0.030
#p=0.026 3e 3.69±0.02
*p=0.002
#p=0.022 0.98±0.02
*p=0.001
#p=0.001 5.48±0.18
*p=0.001
#p=0.004 9.98±2.08 50.64±3.41
*p=0.012
#p=0.011 3f 3.63±0.01
*p=0.001
#p=0.001 0.93±0.01
*p=0.001
#p=0.001 4.30±0.21
*p=0.001
#p=0.001 15.46±1.68
#p=0.034 65.35±5.74
*p=0.001
#p=0.001 3g 3.70±0.02
*p=0.001
#p=0.018 1.01±0.02
*p=0.001
#p=0.001 5.97±0.20
*p=0.011
#p=0.031 18.33±1.36
*p=0.039
#p=0.002 59.37±2.88
*p=0.001
#p=0.001 Mean±SEM. *р<0.05 - различия достоверны относительно контроля; #p<0.05 - различия достоверны относительно метформина.

Изобретение относится к соединению (S)-2-этокси-3-(4-(4-алкоксифенэтокси)-фенил) пропановой кислоты 3a-g следующей структуры:

,

для терапии метаболического синдрома. Технический результат: получены новые соединения, которые могут быть применимы для терапии метаболического синдрома. 10 ил., 1 табл., 8 пр.

Соединения (S)-2-этокси-3-(4-(4-алкоксифенэтокси)-фенил) пропановой кислоты 3a-g следующей структуры:

,

для терапии метаболического синдрома.