Производные 4-ацетил-имидазо(4,5-в)индол-2-тиона, обладающие противогипоксической активностью и вирусингибирующей активностью в отношении вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей и способ их получения

 

Использование: в качестве препарата, обладающего противогипоксической активностью и вирусингибирующей активностью в отношении вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей. Сущность изобретения: продукт общей формулы , где R - атом водорода, метил, бензил. Реагент I: гидрохлорид 1-ацетил-2-амиламино-3-индолинона. Реагент III: роданид калия, в среде уксусной кислоты при кипячении. Реагент IV: 1-ацетил-2-алкилтио-уроидо-3-индолинон. Циклизация смесью фосфорного ангидрида и 87 %-ной фосфорной кислоты. Среда = диметиловый эфир диэтиленгликоля при 100 - 160^oC. 2 с. п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к химии конденсированных азотсодержащих гетероциклических систем и конкретно касается трех новых соединений - 4-ацетилимидазо(4,5-в)индол-2-тиона (1а), 4-ацетил-3-метил-имидазо/4,5-в/индол-2-тиона (1б) 4-ацетил-3-бензилимидазо(4,5-в)индол-2-тиона (1в), описываемых общей формулой (I) где R атом водорода (1а), метил (1б), бензил (1в).

Соединения являются производными новой гетероциклической системы, а именно имидазо/4,5-в/индола типа A В литературе описана гетероциклическая азотсодержащая система - 9H-имидазо /1,2-в/индола типа B (I) Новизна предлагаемой системы имидазо(4,5-в)индола типа A состоит в том, что в молекуле этой системы имидазольный цикл сочленен с индольным по связи C C грани (в), в то время как в известной системе типа B связь этих гетероциклических ядер проходит по связи C=N грани (а).

Конденсированные имидазолы, сочленение которых проходит по грани (в), в литературе не описаны.

Представителями новой гетероциклической системы типа A являются соединения общей формулы (I).

При изучении их биологической активности установлено, что они обладают свойством защитить мозг при аноксии и проявляют вирусингибирующую активность в отношении вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей (ВЭЛ).

Следует отметить, что в литературе отсутствуют сведения о биологической активности известной системы B и ее производных.

В настоящее время в медицинской практике и в литературе отсутствуют сведения о соединениях, обладающих комплексов вышеуказанных свойств. Не известны также соединения, обладающие вирусингибирующей активностью в отношении вируса ВЭЛ.

В ряду имидазоиндолов не описаны соединения, проявляющие защитные свойства при аноксии мозга. Описаны соединения с противогипоксическими свойствами в ряду триазиноиндолов. Например, таким свойством обладает гидрохлорид 3-(3-диметиламинопропилтио)-1,2,4-триазино/5,6-в/индола формулы (C)
Это соединение принято в качестве аналога предлагаемых соединений по одному свойству, а именно противогипоксическому. Соединение формулы (C) проявляет относительно невысокую защитную активность при аноксии мозга и не обладает вирусингибирующей активностью (2).

Цель изобретения соединения, обладающие противогипоксической активностью и вирусингибирующей активностью в отношении венесуэльского энцефаломиелита лошадей и способ их получения.

Цель достигается химической структурой новых соединений формулы 1а-в - производных новой гетероциклической системы имидазо(4,5-в)индола, обладающих вышеуказанными свойствами.

Предлагаемые соединения представляют собой кристаллические вещества светло-серого цвета, трудно растворимые в большинстве органических растворителей.

Структура соединений подтверждена данными элементного анализа и спектральными характеристиками, приведенными в табл. 1.

Предлагаемый способ получения производных 4-имидазо(4,5-в) индолов общей формулы (1) заключается в том, что 1-ацетил-2-алкиламино-3-индолинон в виде гидрохлорида общей формулы (II), где R имеет вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с роданидом калия в среде уксусной кислоты при кипячении, образующийся 1-ацетил-2-алкилтиоуреидо-3-индодинон общей формулы (III), где R имеет вышеуказанные значения, выделяют и подвергают циклизации смесью фосфорного ангидрида и 87-ной фосфорной кислоты, взятых в весовом соотношении (33^oC40): (67^oC60) соответственно, в среде диметилового эфира диэтиленгликоля (диглима) при 100-160^oC.

Схема предлагаемого способа

a) R H; б) R CH₃; в) R CH₂C₆H₅
Исходные соединения IIа-в-гидрохлориды 1-ацетил-2-алкиламино-3-индолиноны новые (в литературе не описаны); физикохимические свойства их приведены в табл. 1.

Пример 1. Получение соединения 1а-4-ацетилимидазо(4,5-в)индол-2-тиона:
а). Получение исходного соединения гидрохлорида 1-ацетил-2-амино-3-индолинона (IIа).

К раствору 7 г (0,04 моль) 1-ацетил-3-индолинона в 100 мл диоксана при 20^oC прибавляют раствор 6,4 г (0,04 моль) брома в 100 мл диоксана. К смеси, содержащей образующийся 1-ацетил-2-бром-3-индолинон, добавляют 120 мл 1 н раствора аммиака в диоксане. Смесь перемешивают 30 мин, выпавший осадок бромида аммония отфильтровывают, промывают эфиром. Фильтрат, содержащий 1-ацетил-2-амино-3-индолинон, объединяют с промывной жидкостью и прибавляют 50 мл 1,5 н раствора хлористого водорода в эфире. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают эфиром и сушат над фосфорным ангидридом в вакууме.

Получают 6,8 г (75% считая на 1-ацетил-3-индолинон)гидрохлорида 1-ацетил-2-амино-3-индолинона в виде розовых кристаллов.

Аналогично получают 1-ацетил-2-метиламино-3-индолинон (IIб) (73% считая на 1-ацетил-3-индолинон) и 1-ацетил-2-бензиламино-3-индолинон (IIв) (93% считая на 1-ацетил-3-индолинон).

Продукты используют для дальнейшего синтеза без кристаллизации.

Элементный анализ и физико-химические константы соединений IIа (R H), IIб (R CH₃ и IIв (R CH₂C₆H₅ приведены в табл. 1.

б). Получение промежуточного продукта 1-ацетил-2-тиоуреидо-3-индолинона (IIIа).

Смесь 4,5 г (0,02 моль) гидрохлорида 1-ацетил-2-амино-3-индолинона, 2,0 (0,021 моль) роданида калия и 10 мл ледяной уксусной кислоты при интенсивном перемешивании нагревают до кипения. Смесь кипятят 1 мин, затем охлаждают и прибавляют 10 мл воды, полученную густую пасту тщательно перемешивают. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, изопропанолом и сушат в вакууме над фосфорным ангидридом.

При этом получают 3,9 г (79% считая на 1-ацетил-2-амино-3-индолинон) 1-ацетил-2-тиоуреидо-3-индолинона (IIIа) в виде кристаллов сиреневого цвета.

Аналогично получают 1-ацетил-2-метилтиоуреидо-3-индолинон (IIIб, 89% считая 1-ацетил-2-метиламино-3-индолинон) и 1-ацетил-2-бензилтиоуреидо-3-индолинон (IIIв, 59% считая на 1-ацетил-2-бензиламино-3-индолинон).

Продукты используют для дальнейшего синтеза без кристаллизации.

Элементный анализ и физико-химические константы соединений IIIа (R H), IIIб (R CH₃) и IIIв (R CH₂C₆H₅) приведены в табл. 1.

в). Получение целевого продукта 1а.

Смесь 1 г (0,004 моль) 1-ацетил-2-тиоуреидо-3-индолинона, 4 мл циклизующей смеси (приготовленной из 0,32 г фосфорного ангидрида, 0,48 г 87-ной фосфорной кислоты) и 3 мл диглима, кипятят 5 мин. После охлаждения отфильтровывают выпавший осадок, промывают изопропанолом и сушат в вакууме над фосфорным ангидридом.

Получают 0,46 г (50% считая на 1-ацетил-2-тиоуреидо-3-индолинон) 4-ацетилимидазо (4,5-в)индол-2-тиона в виде светло-серых кристаллов.

Аналогично получают 4-ацетил-3-метилимидазо(4,5-в)индол-2-тион (1б, 89% считая на 1-ацетил-2-метилтиоуреидо-3-индолинон), и 4-ацетил-3-бензилимидазо(4,5-в)индол-2-тион (1в, 68% считая на 1-ацетил-2-бензилтиоуреидо-3-индолинон.

Элементный анализ и физико-химические константы соединений 1а (R H), 1б (R CH₃) и 1в (R CH₂C₆H₅) приведены в табл. 1.

Полученные продукты не содержат примесей по данным TCX и могут быть использованы без дальнейшей очистки.

Изучение биологической активности заявляемых соединений.

Для изучения противовирусной активности производных 4-ацетилимидазо(4,5-в)индол-2-тиона использовали первично трипсинизированную культуру фибробластов эмбриона курицы (ФЭК), которую получали путем трипсинизации 9 дневных куриных эмбрионов. Клеточный монослой инфицировали 10-100 ТПЦД₅₀ вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей (ВЭЛ) штамм N 230 и помещали в термостат при 37^oC на 1 ч для адсорбции. Затем в инфицированную культуру вносили изучаемые вещества.

Соединения использовали в концентрациях, составляющих 1/4, 1/8, 1/16 максимально переносимой концентрации (МПК), которую предварительно определяли в результате выявления цитотоксического действия вещества на клетки.

О противовирусной активности соединений судили по снижению инфекционного титра вируса в пробирках с леченным изучаемыми соединениями монослоем клеточной культуры по сравнению с контролем (монослой клеточной культуры без изучаемого соединения). Результаты выражали в lg ТЦД₅₀. О широте противовирусного действия судили по величине химиотерапевтического индекса (ХТИ), который определяли как по величине максимально переносимой концентрации соединения к минимально активной.

Результаты представлены в табл. 1а.

Изучение противовирусной активности соединений проведено в 4 опытах на 450 пробирках с выраженным монослоем культуры клеток. Цитотоксичность соединений изучена в предварительных опытах на 80 пробирках.

Анализируя полученные результаты можно заключить, что предлагаемые соединения проявляют выраженную достоверную противовирусную активность, ингибируя репликацию вируса ВЭЛ, являющегося возбудителем особо вирусных инфекций человека и животных. Наиболее активным из изученных соединений является соединение 1б.

Цитотоксичность предлагаемых соединений для культуры клеток ФЭК невелика и составляет 20 мкг/мл для всех изученных соединений/
Предлагаемые соединения мало токсичны для животных. При введении peros. 1 раз в день в течение 5 дн белым неинбредным мышам с массой тела 14 -16 г (80 шт. ) соединения не вызывали гибели животных в дозах, превышающих 1000 мг/кг.

Таким образом, предлагаемые соединения обладают противовирусным действием в отношении возбудителя особо опасных инфекций человека и животных вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей. Зависимость между химической структурой и выраженностью противовирусного эффекта, а также невысокая токсичность соединений для животных указывают на перспективность дальнейшего поиска противовирусных средств в этом химическом ряду.

Изучение противогипоксической активности проводили на белых крысах-самцах массой 200 220 г по 25 животных в группе. Указанную форму гипоксии воспроизводили с помощью отключения искусственного дыхания у крыс, собственная дыхательная активность которых была угнетена введением миорелаксантов (тубокурарин, 0,5 мг/кг внутрибрюшинно). У животных регистрировали ЭКоГ. Через 30 с после исчезновения электрической активности мозга возобновляли ревентиляцию. О выживаемости судили по восстановлению электрогенеза мозга. Препарат вводили внутрибрюшинно в дозах 25, 50 и 100 мг/кг за 1 ч до опыта, в каждом опыте использовали по 100 животных. Заявляемые соединения - 4-ацетилимидазо(4,5-в)индол-2-тион (1а), 4-ацетил-3-метилимидазо(4,5-в)индол-2-тион 1(б) и 4-ацетил-3-бензилимидазо(4,5-в)-индол-2-тион (1в) сравнивали с известным аналогом того же, что и соединения 1а-в, назначения гидрохлоридом 3-(3-диметиламинопропилтио)-1,2,4-триазино(5,6-в)индола (C).

Контроль группа животных той же партии, что и указанная выше, но получавшие вместо исследуемых соединений физиологический раствор. Исследуемые соединения вводили животным в виде суспензии в воде с добавлением Твина-80.

Количество животных, восстановивших электрогенез, по отношению к контролю выражали в
Результаты исследования представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемые соединения в наиболее эффективной дозе (50 мг/кг) превосходят известный аналог C по противогипоксическому действию при тяжелой аноксии. Восстановление электрической активности мозга при использовании соединений 1а-в достигается у 160 225 животных против 140% для аналога (контроль принят за 100%).

Проведена оценка токсического действия предлагаемых соединений 1а-в. О токсичности соединений судят по величинам их средних летательных доз, рассчитанных по известному методу [3] Исследование проводили на белых нелинейных мышах-самцах массой 16 22 г. Соединения 1а-в вводят внутрибрюшинно однократно в виде суспензии в воде с добавлением Твина-80 в дозах 1600 2000 мг/кг. На каждую дозу соединения используют 10 животных. Наблюдения за состоянием экспериментальных животных проводят в течение 3 сут. Гибель животных наблюдается в течение 2 сут. Выживаемость животных в группе представлена в табл. 3.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что соединения (1а-в) можно отнести к малотоксичным веществам. Для них величины ЛД50 при внутрибрюшинном введении находятся в пределах 1800 1950 мг/кг. Они менее токсичны, чем известный аналог C того же назначения, для которого величина ЛД50 при внутрибрюшинном введении составляет 560 мг/кг. Предлагаемые соединения 1а-в обладают достаточной фармакологической широтой.

Таким образом, предлагаемые соединения обладают противогипоксическим действием и проявляют высокую защитную активность при аноксии мозга. Зависимость между химическим строением и выраженностью противогипоксического эффекта, а также невысокая токсичность этих соединений для животных свидетельствует о перспективности дальнейшего поиска противогипоксических средств в этом химическом ряду.

В табл. 4 приводится зависимость степени протекания реакции от вида циклизующего агента и растворителя по качественным оценкам ТСХ при 100 - 160^oC.

Как показал эксперимент, попытка провести циклизацию промежуточного продукта III без циклизующих средств, в одном диглиме, при кипячении или под действием вышеуказанной циклизующей смеси в соответствии диглима не привела к желаемому результату: целевой продукт не образуется.

Формула изобретения

1. Производные 4-ацетиламидазо(4,5-b)индол-2-тиона общей формулы I

где R водород, метил, бензил,
обладающие противогипоксической и вирусингибирующей активностью в отношении вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей.

2. Способ получения производных 4-ацетилимидазо(4,5-b)индол-2-тиона по п. 1, отличающийся тем, что 1-ацетил-2-алкиламино-3-индолинон в виде гидрохлорида общей формулы II

где R имеет указанные значения,
подвергают взаимодействию с роданидом калия в среде уксусной кислоты при кипячении, образующийся 1-ацетил-2-алкилтиоуреидо-3 индолинон общей формулы III

где R имеет указанные значения,
выделяют и подвергают циклизации смесью фосфорного ангидрида и 87%-ной фосфорной кислоты, взятых в массовом соотношении 33 40 67 60 соответственно, в среде диметилового эфира диэтиленгликоля при 100 - 160^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6