Производные ксантина или их фармацевтически приемлемые соли, способ получения производных ксантина или их фармацевтически приемлемых солей, фармацевтическая композиция

 

Использование: в медицине для устранения состояний, где значительно ингибирование ФДЭ типа IV. Сущность изобретения: производные ксантина, в которых в пиримидиновом кольце заместитель атома азота в первом положении представлен алкилом (С₃ - C₆) c прямой или разветвленной целью, алкенилом или алкинилом, атом азота во втором положении замещен фенилом, имеющим в мета- и орто-положении заместители, которые могут быть одинаковы или различны и представлены водородом, галогеном, метил-, метокси-, нитро- или трифторметилгруппой или заместители вместе образуют метилендиокси- или этилендиоксигруппу при условии, что оба эти радикала одновременно не являются водородами, или их фармацевтически приемлемые соли. Производные получены обработкой соответствующего 6-аминоурацила нитритом натрия и муравьиной кислотой в избытке формамида и добавлением дитионита натрия для восстановления полученного 6-амино-5-нитрозоурацила до соответствующего амина, последний конденсируют с формамидом до получения производных ксантина, причем 6-амино-5-нитрозопроизводные и 5,6-диамин образуются in situ. Фармацевтическая композиция, содержащая фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель и в качестве активного начала - вышеуказанное производное ксантина в эффективном количестве. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение касается новых терапевтических пригодных ксантиновых производных, способов получения их и лекарственных составов, содержащих указанные производные.

Известно, что циклический аденозиномонофосфат (АМФ, циклический нуклеотид) является важным переносчиком клеточной функции и при увеличении его внутриклеточной концентрации (например, за счет воздействия адентилатциклазы) вызываются такие эффекты, как плавное мышечное сокращение, сердечное возбуждение и угнетение секреторных клеток.

Фосфодиэстеразы (ФДЭ)-ферменты ответственны за разрушение циклических нуклеотидов и подобных возбудителей нуклеотидциклаз. ФДЭ-ингибиторы также повышают уровни циклических АМФ и являются, таким образом, эффективными бронхорасширителями, сосудорасширяющими, сердечными стимуляторами и т.д.

Много ксантиновых производных, таких как теофиллин, описанных как ФДЭ-ингибиторы, имеют недостаточную избирательность против различных типов ФДЭ, что вызывает нежелательный побочный эффект при применении теофиллина человеком.

Известно по меньшей мере 7 различных типов ФДЭ-ферментов. Ингибирование ФДЭ III (циклический гуанозинмонофосфат ингибированный, большое сходство с циклическим аденозинмонофосфатферментом, см. Reeves. et. al. //Biochem. 1987, J. 241, 535) повышает внутриклеточные концентрации циклического аденозинмонофосфата и вызывает специфическое сердечное возбуждение. Избирательное ингибирование ФДЭ IV (в частности, циклический АМФ-фосфодиэстераза, см. Reeves. еt. al. 1987), с другой стороны, повышает внутренние концентрации циклического аденозичмонофосфата, и вырабатываются отклики, связанные с этими повышениями, но без непосредственного проявления сердечного возбуждения. Так, избирательное ФДЭ IV ингибирование является полезным при лечении болезней, которым не свойственно проявление сердечного возбуждения (например, астма).

Мы неожиданно обнаружили, что ксантиновые производные с замещенной фенильной группой в положении 3 и цепью из 3-6 углеродных атомов в положении 1, эффективно ингибируют тип IV ФДЭ и являются более слабыми ингибиторами типа III фермента, и с учетом этого они полезны при лечении болезни, не вызывающей непосредственно сердечного возбуждения.

Новые ксантиновые производные настоящего изобретения соответствующие соединения общей формулы: , где R¹ алкил (С₃-C₆) c разветвленной или неразветвленной цепью, алкенил -(C₃-C₆) или алкинил (С₃-C₆) могут быть одинаковыми или различными; R² и R³ каждый представлен водородом или галогеном, или метил-, метокси-, нитро- или трифторметилгруппой, или R² и R³ вместе образуют метилендиокси- или этилендиоксигруппу; при условии, что R² и R³ оба одновременно не являются водородом; и фармацевтически приемлемые соли их с основанием щелочного металла или с азотсодержащим органическим основанием.

Предпочтительны те соединения общей формулы I, в которых R¹ представлен прямой цепью алкилгруппы или те, где R¹ представлены н- или изопропилом, н-, изо- или трет-бутилом или н-гексилгруппой, R² и R³ могут быть одинаковыми или различными заместителями и представлены водородом или галогеном (например, F, Сl или Br), или метоксигруппой; или R² и R³ (вместе) представлены метилендиоксигруппой. Наибольший интерес представляют: 1-н-пропил-3-(4-хлорфенил)-ксантин, 1-н-пропил-3-(3,4-дихлорфенил)-ксантин,
1-н-бутил-3-(3-нитрофенил)-ксантин,
1-н-бутил-3-(3-метоксифенил)-ксантин и
1-н-бутил-3-(3,4-метилендиоксифенил)-ксантин.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения ксантиновые производные могут быть получены из соответствующих 6-аминоурацилов общей формулы:

(где R¹, R² и R³ cоответствуют указанному выше) нитрозированием, преимущественно с нитритом натрия и муравьиной кислотой в избытке формамида с последующим восстановлением полученного 6-амино-5-нитрозоурацила формулы III:

(где R¹, R² и R³ соответствуют указанному выше) до соответствующего амина формулы IV:

(где R¹, R² и R³ соответствуют указанному выше), последний затем конденсируют с формамидом с получением ксантинового производного общей формулы I, причем 6-амино-5-нитрозопроизводные и 5,6-диамин образуются in situ.

Термин "известные способы", используемый в данном описании, означает способы, до этого применявшиеся или описанные в литературе.

При взаимодействии производного 6-аминоурацила II и нитрита натрия должен применяться избыток муравьиной кислоты предпочтительно по меньшей мере 2 моль муравьиной кислоты на моль производного 6-аминоурацила.

Хотя соединения III и IV, последовательно образующиеся в ходе процесса, могут быть выделены, полученные производных ксантина общей формулы I преимущественно ведут в одну стадию без выделения промежуточных продуктов III и IV.

Производные 6-аминоурацила общей формулы II могут быть получены из соответствующих N, N-дизамещенных мочевин известными способами (например: Y. Papeseh and Е.F. Sehroeder //J. Org. Chem. 1951, 16 1879-90).

Ксантиновые производные общей формулы I, полученные описанными выше способами, могут быть очищены с использованием способов, например перекристаллизацией из органического растворителя (например, метанол, этанол, изопропанол, тетрагидрофуран, диоксан или этилацетат).

Ксантиновые производные общей формулы I могут быть переведены в фармацевтически приемлемые соли щелочных металлов или азотсодержащих органических оснований, причем образование солей проводят взаимодействием при температуре 40-100^oC cоединения общей формулы I с гидроксидом щелочного металла или азотсодержащим органическим основанием с использованием в качестве растворителя, например, воды, метанола, этанола.

Испытание, используемое для определения ФДЭ IV ингибиторной активности и селективности, основано на наблюдениях, сообщенных Гриствудом и Оуэном (Эффекты реолипрама в желудочках морской свинки in vitro: признаки неожиданного синергизма с SK F 94120 //Br. I. Pharmacol. 1985, 87, 91Р) о том, что в выделенных желудочках морских свинок избирательные к ФДЭ III ингибиторы (например, SK F 94120) cоздают положительный инотропический ответ, тогда как ФДЭ IV ингибиторы (например, ролипрам) не дают эффекта. Имеется также синергическое взаимодействие между селективными ингибиторами ФДЭ III и ФДЭ IV в желудочке морской свинки. Предлечение желудочка морской свинки с концентрацией ингибитора ФДЭ III повышает чувствительность при применении ингибитора ФДЭ IV, который при последующем введении будет вызывать положительный инотропический эффект.

Методика испытания следующая: были умерщвлены самцы морских свинок весом 400-600 г, удалены их сердца, и с правой стороны были высечены 2 желудочных препарата 3 (размером 1 см х 1 мм). Затем они были помещены в ванны, содержащие модифицированный Krebs-Henseleit раствор следующего состава (мМ): NaCl 118; Na HCO₃ 25; Глюкоза II, KCl 5,4; СаСl₂ 2,5; NaH₂PO₄ 1,2 и MgCl₂ 0,8.

Физиологический буфер поддерживался при 37^oC и постоянно продувался 95% О₂ (5% CО₂ об./об.).

Препараты были помещены под 1 г остаточного натяжения и электрически возбуждены к сокращению при 1 Гц (сила возбуждения измерялась с применением датчика изометрической силы).

Препараты были выдержаны в течение 60 минут, причем в течение каждых 15 минут они промывались свежим буфером.

Концентрация селективного ФДЭ III ингибитора (например, амринона), приводящая почти к 100%-ному увеличению отмеченного напряжения, была затем добавлена в ванну с одним препаратом с целью повышения чувствительности ингибиторов ФДЭ IV. Другой препарат оставался необработанным (с целью определения ингибиторной активности ФДЭ III), и спустя 10 минут исследуемые соединения были добавлены в ванны с препаратами в увеличенных концентрациях; эффекты в обоих препаратах измерялись как процент увеличения проявляющегося напряжения. Были рассчитаны концентрации, приводящие к 50-процентному увеличению, ЕС₅₀.

Как следует из таблицы 1, новые ксантиновые производные настоящего изобретения более активны и селективны к ФДЭ-IV относительно ФДЭ III, чем ксантиновые производные, в которых R¹ и R³ представлены метилгруппами (т.е. теофиллин), и более активны к ФДЭ IV, чем производные, в которых R³ представлен незамещенной фенил-группой (соединения А и В).

Соединения по этому изобретению являются бронхорасширителями и проявляют антивоспалительную и антиаллергенную активность и поэтому используются для лечения аллергенно-воспалительных заболеваний, таких как астма (заболевание, приводящее к нарушению дыхания).

Указанные соединения имеют также сосудорасширяющую активность и поэтому могут применяться для лечения ангины, гипертонии, сердечной недостаточности и обширного инфаркта. Кроме того, соединения используются для лечения других состояний, когда ингибироавние ФДЭ типа IV является полезным, таких как депрессия, склероз, ревматические и другие воспалительные заболевания, паралич, отклонения при прививках и другие заболевания.

В сферу действия настоящего изобретения включены также лекарственные составы, содержащие в качестве активного компонента по меньшей мере одно соединение общей формулы I или его фармацевтически пригодную соль (как указано выше) в смеси с лекарственно приемлемым носителем или разбавителем. Предпочтительны составы, приготовленные в виде, пригодном для приема внутрь, в формах аэрозольного, наружного или подкожного введения.

Лекарственно пригодные носители или разбавители, которые смешиваются с активным соединением (или соединениями) или солями этих соединений, применяемые для получения составов настоящего изобретения, хорошо известны, и их выбор зависит от способа введения состава. Составы настоящего изобретения преимущественно предназначены для введения внутрь. В этом случае составы для орального введения могут иметь форму таблеток, капсул, ромбов или шипучих гранул или жидких составов, таких как эликсиры, сиропы и или суспензии, причем любые из них, содержащие одно или более соединений изобретения, могут быть приготовлены способами, применяемыми в производстве.

Разбавители, которые могут быть использованы для получения составов, включают все жидкие и твердые разбавители, которые совместимы с активным ингредиентом, с введением, если требуется, окрашивающих или вкусовых добавок. Таблетки или капсулы могут содержать 1-50 мг, а предпочтительнее 5-30 мг активного ингредиента или эквивалентного количества его фармацевтически пригодной соли. Соединения также могут быть включены в состав пилюль, покрытых подходящими натуральными или синтетическими полимерами, известными в производстве, для поддержания необходимых характеристик, или смешаны с полимерами в форме таблеток с получением аналогичных характеристик.

Жидкие составы, пригодные для использования внутрь, могут быть в форме растворов, суспензий и аэрозолей. Растворы могут быть водными или водно-спиртовыми, включающими растворенное соединение (или его соль) в смеси, например, с сахарозой или сорбитом в виде сиропа. Суспензии могут включать нерастворимую или микрокапсулированную форму активного соединения изобретения в смеси с водой или другими приемлемыми растворителями, а также с суспендирующим агентом или ароматизирующей добавкой.

Составы для орального аэрозольного введения могут быть в виде растворов, суспензий или тонко измельченных (микронизированных) порошков, содержащихся в подходящем ингаляторе.

Составы для внутримышечной инъекции могут быть приготовлены из растворимых соединений или их солей, которые могут быть (что не обязательно) высушены замораживанием и растворены в воде или подходящей для внутримышечной инъекции жидкости.

При лечении людей дозы ксантиновых производных зависят от желаемого эффекта и продолжительности болезни: "взрослые" дозы обычно 1-100 мг в день. Вообще врач при лечении выбирает режим лечения, принимая во внимание возраст, тяжесть внутреннего состояния больного.

Пример 1. Смесь 1-(4-хлорфенил)-3-н-пропил-6-аминоурацила (28,0 г, 0,1 моль), муравьиной кислоты (15,1 мл, 0,4 моль) и нитрита натрия (7 г, 0,1 моль) в формамиде (600 мл) нагревали при 60^oC в течение 10 минут. Температуру затем повысили до 100^oC, и в течение 10 минут добавили дитионит натрия (2,3 г, 0,013 моль). По окончании дозировки температуру повысили до 190^oC, выдержали 30 минут, реакционную смесь охладили и экстрагировали хлороформом. Органический раствор был экстрагирован 2 н. водным раствором гидроксида натрия, промыт диэтиловым эфиром, подкислен 2 н. соляной кислотой (водным раствором) и экстрагирован хлороформом. Органические экстракты были промыты водой, высушены (Na₂SO₄), и в вакууме отогнан растворитель с получением в итоге 1-н-пропил-3-(4-хлорфенил)-ксантина (19,5 г, выход - 64,3%). После перекристаллизации из 90% этанола температура плавления - 233-234^oC.

Ксантиновые производные общей формулы I, приведенные в таблице 2, были получены согласно способу, описанному в примере 1, но с соответствующим заместителем в реагенте 6-аминоурациле.

Пример 2. 100000 капсул, содержащих (каждая) 20 мг 1-н-пропил-3-(4-хлор- или 3,4-дихлорфенил)-ксантина (активного ингредиента), были получены исходя из следующей рецептуры, кг:
1-н-пропил-3-(4-хлор- или 3,4-дихлорфенил)-ксантин 2
Моногидрат лакторы 11,07
Кукурузный крахмал 1
Коллоидный диоксид кремния 0,1
Методика
Указанные ингредиенты были просеяны через сито 60 меш, затем смешаны в подходящем смесителе и помещены в 100000 желатиновых капсул.

Пример 3. 1000 бутылок суспензии (емкость 150 мл), каждая из которых содержит 150 мг 1-н-бутил-3-(3-нитрофенил)-ксантина, были приготовлены следующим образом, г:
1-н-бутил-3-(3-нитрофенил)-ксантин 150
Микрокристаллическая целлюлоза 1500
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 900
70%-ный водный раствор сорбита 33000
Глицерин 4500
Полисорбат 80 400
Натриевая соль метил-n-гидроксибензоата 240
Пропил-n-гидрокси бензоат натрия 60
Антипенный силоксан 150
Натриевая соль, сахарин 300
Ароматизирующая добавка q.s.

Деминерализованная вода q.s. 150 л
Методика
К раствору метил-n-гидроксибензоата натрия, пропил-n-гидроксибензоата натрия и сахарного натрия в 30 литрах деминерализованной воды была добавлена эмульсия натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в глицерине. После перемешивания в течение часа была добавлена суспензия микрокристаллической целлюлозы в 60 литрах деминерализованной воды, а затем при перемешивании - раствор сорбита, полисорбат 80, 1-н-бутил-3-(3-нитрофенил)-ксантин и ароматизирующая добавка. Объем смеси был доведен до 125 литров деминерализованной водой, и смесь пропущена через коллоидную мельницу, был добавлен антипенный силоксан, и суспензия доведена до требуемого объема деминерализованной водой, а затем разлита в бутылки емкостью 150 мл с использованием соответствующей разливочной машины.

Пример 4.

20000 бутылей раствора (емкостью 150 мл), каждая из которых содержит 150 мг 1-н-бутил-3(3-метоксифенил)-ксантина, были приготовлены следующим образом, кг:
1-н-бутил-3-(3-метоксифенил)-ксантин 3
Этанол 45
70%-ный водный раствор сорбита 1050
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 60
Ароматизирующая добавка q.s.

Деминерализованная вода q.s. 3000 л
Методика
Раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы в 1000 литрах воды и 5 кг этанола был добавлен к другому раствору, состоящему из 1-н-бутил-3-(3-метоксифенил)-ксантина в 40 кг этанола и 500 литрах воды, при температуре 50^oC. Затем были добалены раствор сорбита, натриевая соль сахарина и ароматизирующая добавка, после чего объем смеси был доведен до 3000 литров деминерализованной водой. После фильтрации раствор был расфасован в 150 мл бутыли с применением соответствующей разливочной машины.

Пример 5. 10000 мылец, каждое из которых содержит 50 мг 1-н-гексил-3-(3,4-метилендиоксифенил)-ксантина, были приготовлены следующим образом, г:
1-н-гексил-3-(3,4-метилендиоксифенил)-ксантин 500
Масло какао 19500
Было расплавлено масло какао, и в нем суспендировано активное соединение. Смесь затем была разлита в соответствующие формы с получением мылец массой по 2,0 г.

Пример 6. 8000 ингаляционных флаконов, каждый из которых содержит 100 мг 1-н-гексил-3-(3,4-метилендиоксифенил)-ксантина (активного соединения), были получены следующим образом, г:
1-н-гексил-3-(3,4-метилендиоксифенил)-ксантин 800
Сорбитантриолеат 8
Вода q.s. 160 л
Азот q.s. при давлении 7-8 кг/см²
Микрокристаллическая суспензия, приготовленная из указанных ингредиентов, была помещена в ингаляционные флаконы в объеме 20 мл в каждый флакон с помощью разливочной машины при давлении азота 7-8 кг/см². Флаконы снабжены клапаном, который при каждом срабатывании выпускает 0,2 мл суспензии (1 мг активного соединения).

Пример 7. Суспензию 1-п-пропил-3-(4-хлорфенил)-ксантина (268,2 г, 088 моль), полученного, как описано в примере 1, в 20% водного раствора гидроокиси натрия (550 мл) и метанола (550 мл) кипятили при оттоке до достижения полного растворения. При охлаждении была получена натриевая соль 1-п-пропил-3-(4-хлорфенил)-ксантина (212,8 г, выход 74%), температура плавления более 300^oС.

Формула изобретения

1. Производные ксантина общей формулы I

где R₁ -разветвленный или неразветвленный алкил, алкенил или C₃ C₆-алкинил;
R₂ и R₃ одинаковые или различные, каждый представлен водородом или галогеном или метил-, метокси-, нитро- или трифторметилгруппой или R₂ и R₃ вместе образуют метилендиокси- или этилендиоксигруппу, при условии, что R₂ и R₃ оба одновременно не являются водородом,
или фармацевтически приемлемые соли их с основанием щелочного металла или с азотсодержащим органическим основанием.

2. Производные ксантина общей формулы I по п.1, где R₁= н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил, трет- бутил- или н-гексил.

3. Производные ксантина общей формулы I по пп. 1 и 2, где R₂ и R₃ одинаковые или различные, каждый представлен водородом, фтором, хлором, бромом, метоксигруппой или R₂ и R₃ вместе образуют метилендиоксигруппу.

4. Производные ксантина общей формулы I по п. 1, выбранные из группы: 1-н-пропил-3-(4-хлорфенил)-ксантин, 1-н-пропил-3-(3,4-дихлорфенил)-ксантин 1-н-бутил-3-(3-нитрофенил)- ксантин 1-н-бутил-3-(3-метоксифенил)-ксантин или 1-н-гексил-3-(3,4-метилендиоксифенил) ксантин.

5. Способ получения производных ксантина общей формулы I

где R₁ разветвленный или неразветвленный алкил, алкенил или C₃ C₆-алкинил;
R₂ и R₃ могут быть одинаковыми или различными, каждый представлен водородом или галогеном или метил-, метокси-, нитро- или трифторметилгруппой или R₂ и R₃ вместе образуют метилендиокси- или этилендиоксигруппу, при условии, что R₂ и R₃ оба одновременно не являются водородом,
или фармацевтически приемлемые соли их с основанием щелочного металла или с азотсодержащим органическим основанием, отличающийся тем, что проводят нитрозирование 6-аминоурацила формулы II

где R₁, R₂ и R₃ имеют указанные значения,
и восстанавливают полученный 6-амино-5-нитрозоурацил формулы III

где R₁, R₂, R₃ имеют указанные значения,
до соответствующего амина формулы IV

где R₁, R₂ и R₃ имеют указанные значения,
конденсируют последний с формамидом с получением соединения формулы I, причем 6-амино-5-нитрозопроизводные и 5,6-диамин образуются in situ.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что 6-аминоурацил формулы II взаимодействует с нитритом натрия и муравьиной кислотой в избытке формамида и для восстановления полученного 6-амино-5-нитросоединения к реакционной смеси добавляют дитионит натрия.

7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что полученный ксантин формулы 1 выделяют в виде соли щелочного металла или азотсодержащего органического основания.

8. Фармацевтическая композиция для лечения состояний, требующих ингибирование фосфодиэстеразы IY типа, содержащая активное начало, представляющее собой производное ксантина и фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель, отличающаяся тем, что в качестве производного ксантина она содержит соединения общей формулы I или их соли по любому из пп. 1 4 в эффективном количестве.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 28.12.2007

Извещение опубликовано: 20.07.2010        БИ: 20/2010

---