8-МЕТИЛ-8-ФЕНИЛ-3-ОКСОТИАЗОЛИДИНО-[3,2-A]ПИРЕРАЗИН ИЛИ ЕГО ГИДРОХЛОРИД, ОБЛАДАЮЩИЕ ТРАНКВИЛИЗИРУЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ Советский патент 1996 года по МПК C07D513/04 A61K31/425 

Изобретение относится к новому классу конденсированных гетероциклических соединений, а именно 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазину или его гидрохлориду общей формулы
nHCl где n 0 или n 1 обладающим транквилизирующим действием.

Цель изобретения выявление в классе тиазоло[3,2-a]пиперазина соединений, обладающих транквилизирующим действием.

Поставленная цель достигается новым 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазином или его гидрохлоридом, которые получают взаимодействием α-бром-α -метилфенилуксусного альдегида с этилендиамином, конденсацией образовавшегося 2-метил-2-фенил-1,2,5,6-тетрагидропиразина с этиловым эфиром тиогликолевой кислоты с последующей обработкой 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазина эфирным раствором хлористого водорода.

8-Метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a] пиперазин (соединение I) представляет собой белое кристаллическое вещество со слабым запахом, растворимое в эфире, спирте, хлороформе, нерастворимое в воде. Гидрохлорид 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a] пиперазина (соединение II) представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, растворимое в воде, спирте, хлороформе, нерастворимое в эфире.

П р и м е р 1. 2-Метил-2-фенил-1,2,5,6-тетрагидропиразин.

К смеси 29,1 г (0,34 моль) 70%-ного раствора этилендиамина, 66,2 г (0,48 моль) углекислого калия, 30 мл воды и 450 мл ацетонитрила при перемешивании прибавляют по каплям при 5-10^оС 73,5 г (0,34 моль), α-бром- α-метилфенилуксусного альдегида. Смесь оставляют при комнатной температуре на 24 ч, затем перемешивают при 40^оС в течение 3 ч, охлаждают, фильтруют, после удаления растворителя остаток экстрагируют эфиром и сушат сульфатом натрия. Отгоняют эфир и остаток перегоняют в вакууме, выход 20,5 г (34,1%), т.кип. 128-130^оС/4 мм рт.ст. n20D

Найдено, С 75,91; Н 8,18; N 16,25.

С₁₁Н₁₄N₂
Вычислено, С 75,82; Н 8,10; N 16,08.

ИК-спектр, ν см^-1: 1650 (С=N); 3250-3400 (NH).

ПМР-спектр (в CCl₄), σ м.д. 1,33 (3Н, с, 2-СН₃); 1,63 (1Н, м, 1-NН); 2,30-2,83(2Н, м, 6-СН₂);3,16-3,60 (2H, м, 5-CH₂); 6,97-7,63 (5Н, м, С₆Н₅); 7,83 (1Н, т, 3-СН).

8-Метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазин (I).

К 20,5 г (0,12 моль) 2-метил-2-фенил-1,2,5,6-тетрагидропиразина прибавляют 14,5 г (0,12 моль) этилового эфира тиогликолевой кислоты. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 5 ч и перекристаллизовывают из смеси этанол-вода (1:4). Выход 17 г (58,6%), т.пл. 125-126^оС.

Найдено, 62,79; Н 6,60; N 11,40; S 13,05.

С₁₃Н₁₆N₁OS
Вычислено, С 62,87; Н 6,49; N 11,28; S 12,91.

ИК-спектр, ν см^-1: 1490, 1570 (С=С аром.); 1670 (С=0); 3290 (NH).

Спектр ПМР (В CDCl₃), σ м. д. 1,55 (3Н, с, СН₃); 1,80 (1Н, с, 11Н); 2,80-3,20 (3Н, м, 5-На, 6-На и 6-Не); 3,46 и 3,54 (по 1Н, м, 2-СН₂); 4,21 (1Н, м, 5-Не); 4,70 (1Н, м, 9-СН); 7,24-7,72 (5Н, м, С₆Н₅).

M⁺248 (масс-спектрометрически).

П р и м е р 2. Гидрохлорид 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазина (II).

К раствору 2,5 г (0,01 моль) 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a]пиперазина (I) в 30 мл абсолютного бензола прибавляют по каплям раствор хлористого водорода до кислой реакции. Выпавшие кристаллы отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром и сушат в вакуум-эксикаторе. Выход 2,75 г (95,8%), т.пл. 250-252^оС.

Найдено, С 54,93; Н 6,12; N 9,97; S 11,10; Cl 12,37.

C₁₃Н₁₇N₂SOCl
Вычислено, С 54,82; Н 6,01; N 9,84; S 11,25; Cl 12,44.

ИК-спектр, ν см^-1: 1575, 1600 (С=С аром.); 1660 (С=0).

Фармакологические исследования соединений I и II проводили в сравнении с буспироном [таблетки "Buspar" (Laboratories Bristol 32 rue de I Arcade 75008, Paris), содержащие по 10 мг буспирона гидрохлорида] и диазепамом (чистая субстанция). Соединение I, буспирон, диазепам в виде взвеси с твином-80 и соединение II в виде водного раствора вводили внутрибрюшинно за 45 мин, а при определении кожной температуры за 60 мин до начала эксперимента. Контрольным животным вводили эмульгатор или физиологический раствор. Действие веществ в каждой дозе изучено на 5-10 животных в группе. Всего в опытах использовано 533 беспородные белые мыши (масса 18-24 г) и 102 белые крысы самцы (масса 120-130 г).

Исследование транквилизирующего действия проводили комплексно, изучая различные эффекты, свойственные атипичным транквилизаторам.

Оценку специфического анксиолитического эффекта проводили с помощью метода "конфликтная ситуация". "Конфликт" создавался у крыс путем столкновения двух мотиваций питьевой и оборонительной. Предварительно у животных вырабатывали ситуационный питьевой рефлекс и затем, в момент взятия воды, крыса получала болевое раздражение (ударом током). В результате создавалась ситуация, при которой животное не могло удовлетворить доминантную питьевую потребность и возникал "конфликт" двух мотиваций, что выражалось в проявлении беспокойства, эмоционального напряжения.

Действие препаратов исследовали также при помощи модифицированной простой модели тревожности [Grawley O. Goodwin F. Prellminary report of a simple animal behavior model for the anxiolitic affects of bensodiazepines. Pharm. Biochem. and Behav. D(2), 167 (1980)]
В течение 3 мин регистрировали время пребывания в светлом отсеке челночной камеры, а также количество переходов мышей между отсеками.

Противосудорожную активность изучали по предупреждению электрошоковых и коразоловых судорог. Антагонизм с коразолом является также прогностическим тестом для суждения о транквилизирующем действии [Tsuneyuki Jamamoto. Showa Vekl. A new method for screening anxiolytic drugx in rats. Pharm. Biohcem. and Behav. 26 (1)- 111 (1987)]
Изучено также влияние соединений на двигательную и исследовательскую активность применением метода "открытое поле" [File S. Mabutt P. The role of the bensodiazepine receptor in mediating longlacting anticonvulsant effect and the lateapperins reductions in motor activity and exploration. Psychopharmacology, 97 (3), 349 (1989)]
В течение 5 мин у мышей регистрировали три показателя: число пересеченных квадратов, число стоек и число заглядываний в ячейки в полу. Гипотермический эффект определяли при помощи кожного электротермометра ТПЭМ-1.

Седативное действие оценивали по угнетанию ориентировочных реакций по тесту "залезание на сетку".

Дополнительно проведено изучение антидепрессивного действия соединения II в условиях биохимического и фармакологического эксперимента. В опытах in vitro исследовали влияние вещества на активность моноаминоксидазы (МАО) гомогената мозга крыс в отношении субстратов серотонина (5-ОТ) и β-фенилэтиленамина (ФЭА). Для этого в качестве источника МАО были использованы 50%-ные гомогенаты мозга крыс. Продолжительность преинкубации фермента с соединениями 30 мин. Концентрация соединения 10^-4 и 10^-3 М пробы. Субстраты серотонин (5-ОТ), креатинин сульфат и β-фенилэтиламин (ФЭА).

Об интенсивности дезаминирования судили по количеству аммиака, определяемого в безбелковой надосадочной жидкости методом изотермической перегонки по Конвего с последующей несслеризацией и фотометрированием [Сафразбекян Р. Р. Сукасян Р.С. Влияние индолилгидразидов и их изопропиловых эфиров на активность моноаминоксидазы мозга и печени крыс. Вопросы мед. химии, 16 (6), 623 (1970)] Средние значения высчитаны из 4-5-ти опытов.

Миорелаксантный эффект нейротоксическое побочное явление у соединений исследовали по нарушению координации движений, миорелаксации, используя методику "вращающегося стержня" [Dunham N. Miya T. The pharmacological activity of series of basic esters of mono- and dialkylmalonic acides, J.Amer. Pharm. Ass.Scl.Ed. 46, 268 (1957)]
В условиях фармакологического эксперимента исследовали влияние соединения II на токсичность триптамина у сгруппированных мышей. Вещество вводили подкожно в дозе 100 мг/кг за 60 мин до внутрибрюшинного введения триптамина. Через 24 ч отмечали процент погибших животных.

Определяли также острую суточную токсичность соединений у мышей. Полученные результаты статистически обрабатывали.

В модифицированной простой модели тревожности у соединений I и II уже в дозе 50 мг/кг обнаружена тенденция к увеличению как времени пребывания мышей в световом отсеке челночной камеры, так и количество переходов между отсеками, что было наиболее четко выражено у соединения II. Этот эффект повторяется также при повышении дозы до 100 мг/кг. Бустирон в дозе 5 мг/кг увеличивал время нахождения мышей в светлом отсеке челночной камеры с одновременным уменьшением количества переходов между отсеками, а диазепам в дозах 1 и 2,5 мг/кг увеличивал оба показателя, что соответствует литературным данным [Cook L. Davidson A. Benzodiazepines, Ed. Barratini S. Raven Press, New-Jork, 1973, p. 327; Seppinwell J. Grodsky F. Cook L. Conflict behavior in the squirrel monkey effect of chlordiazepoxide, diazepam and N-desmethyldiazepam. J. Pharm. and Exp. Ther. 204 (1), 88 (1978)] (см. таблицу и фиг.1).

Исследование анксиолитического эффекта у соединений I и II на специфической модели "конфликтная ситуация" подтвердило транквилизирующий эффект соединений в "простой модели тревожности" и показало, что эти соединения проявляют антиневротическое действие. Так, введение этих соединений крысам в дозе 50 мг/кг приводило к увеличению основного показателя взятия воды, несмотря на электроболевое раздражение. Наиболее активно в данной модели соединение II, которое увеличивает основной показатель почти в четыре раза, тогда как соединение I немногим более чем в два раза, что свидетельствовало о наличии анксиолитического эффекта. Буспирон в дозе 5 мг/кг в тех же условиях увеличивал взятие воды в 3 раза, а диазепам в дозах 1 и 2,5 мг/кг в 3 и 10 раз соответственно (см. таблицу 1 и фиг.2).

Фиг. 1 иллюстрирует влияние буспирона, соединений I и II на показатели поведения в модифицированной простой модели тревожности у мышей. Условные обозначения: Б буспирон; римские цифры номер соединения; арабские дозы (мг/кг); А общее время (с) пребывания в светлом отсеке челночной камеры; В количество перебежек между отсеками челночной камеры; звездочка статистически значимое различие с контролем при Р 0,05.

Изучение противосудорожной активности показало, что соединение I в дозе 100 мг/кг предупреждает клонические судороги у 20% животных, а соединение II в той же дозе у более 40% животных. Увеличение дозы до 200 мг/кг сопровождается выраженным антикоразоловым эффектом (60% защиты) у обоих соединений. Соединения I и II в тесте "максимального электрошока" предупреждают клонические судороги в дозе 150 мг/кг у 60-80% мышей. Буспирон в дозе 5 мг/кг не устраняет вызванных коразолом судорог.

Фиг. 2 иллюстрирует влияние буспирона, соединений I и II в условиях конфликтной ситуации у крыс. Условные обозначения: Б буспирон; римские цифры номер соединения; арабские дозы (мг/кг), звездочка статистически значимое различие с контролем при Р 0,05.

Из литературных данных известно, что он проявляет противосудорожную активность в тесте "максимального электрошока" в субтоксических дозах (ЕД₅₀ 366,9 мг/кг). В отличие от буспирона диазепам и обладает выраженной антикоразоловой активностью, и предупреждает клонические судороги у 90% мышей в дозах 1 и 2,5 мг/кг [ЕД₅₀ 0,51 (0,39 ± 0,67) мг/кг] В этих же дозах диазепам предупреждает электрошоковые судороги [ЕД₅₀ 3,5 (1,75 ± 7) мг/кг]
В модели "открытое поле" установлено, что при введении соединений I и II вдвое увеличенной в дозе 100 мг/кг, повышаются все три показателя исследовательско-двигательного поведения. Особенно резко (в 5 раз) увеличиваются вертикальная активность и обследование ячеек при введении соединения II. Диазепам (1 и 2,5 мг/кг), подобно соединениям I и II приводит к увеличению указанных показателей, что свидетельствует о наличии в спектре действия исследуемых соединений активирующего компонента действия. В отличие от испытуемых соединений буспирон уже в терапевтической дозе (5 мг/кг) резко уменьшает все три показателя поведения животных (см. таблицу и фиг.3).

Соединения I и II в дозе 50 мг/кг, подобно буспирону в дозе 5 мг/кг, вызывают понижение кожной температуры мышей приблизительно на 1-2^оС, в то время как диазепам в терапевтических дозах не обладает этим эффектом. По тесту "залезание на сетку" соединения I и II не проявляют эффекта в дозах 50 и 100 мг/кг и лишь субтоксической дозе 200 мг/кг у 40% животных соединение I и у 100% животных соединение II вызывают угнетение ориентировочных реакций.

Буспирон уже в дозе 5 мг/кг вызывает угнетение ориентировочных реакций у 80% животных. ЕД₅₀ диазепама равна 2,8 (2,3 + +3,2) мг/кг.

В опытах in vitro соединение II в концентрации 1 ^.10^-3 М/мл пробы тормозит дизаминирование фенилэтиламина на 83% (Р < <0,05) и серотонина на 30% В меньших концентрациях (1^. 10^-4 и 5^. 10^-4 М/мл пробы) соединение II не влияет на активность МАО.

Фиг. 3 иллюстрирует влияние буспирона, соединений I и II на двигательно-исследовательское поведение мышей в условиях "открытого поля". Условные обозначения: Б буспирон; римские цифры номер соединения; арабские дозы (мг/кг); А число пересеченных квадратов; В число стоек; С число обследованных ячеек; звездочка статистически значимое различие с контролем при Р 0,05.

Побочное нейтротоксическое действие соединений I и II даже в субтоксической дозе 200 кг/кг не проявлялось. Введение буспирона в дозе 58,15 мг/кг вызывает миорелаксацию у 50% животных.

В опытах на мышах соединение II в дозе 100 мг/кг (п/к) уменьшает токсичность триптамина у сгруппированных мышей на 50% Соединения I и II в дозе 400 мг/кг не вызывают гибели мышей в течение суток (см. таблицу). Буспирон вызывает судороги и боковое положение у мышей в дозах порядка 400 мг/кг, а у крыс наблюдается 50% -ная гибель в течение суток от дозы 136 мг/кг. ЛД₅₀ диазепама равна 240 (182+300) мг/кг.

Таким образом, впервые в классе тиазоло[3,2-a]пиперазина у 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a] пиперазина и его гидрохлорида, так же как у известных транквилизаторов буспирона и диазепама обнаружена анксиолитическая активность, что проявляется в их эффективности на модели экспериментального невроза и простотой модели тревожности. Подобно диазепаму наряду с транквилизирующей активностью в спектре действия этих соединений обнаружены также активирующие двигательно-исследовательское поведение действия, что подтверждается биохимическими исследованиями.

Сущность изобретения: продукт - 8-метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3, 2 -a]пиперазин формулы

где n = 0 или 1. БФ (n = 0) C_1 3H_1 6N₂OS, выход 58,6% т. пл. 125 - 126^oС. БФ (n = 1) C₁2H_1 7N₂OSCl, выход 56,0%, т. пл. 250 - 252^oС. Реагент 1: 2-метил-2-фенил-1, 2, 5, 6-тетрагидропиразин; реагент 2: этиловый эфир тиогликолевой кислоты. Условия реакции: кипячение с последующим добавлением эфирного раствора хлористого водорода. 3 ил., 1 табл.

8-Метил-8-фенил-3-оксотиазолидино[3,2-a] пиперазин или его гидрохлорид общей формулы

где n=0 или 1,
обладающие транквилизирующим действием.