Антиаритмическое средство на основе 4-метил-7,7'-этилендиокси-2н-1-дибензопиран-2,2'-диона
Владельцы патента RU 2427368:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (ГОУ ВПО СПХФА Росздрава) (RU)
Изобретение относится к медицине и фармации и касается нового антиаритмического средства на основе соединения гетероциклического ряда, производного 2Н-1-бензопиран-2-она, а именно - 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-диона формулы 1. Соединение обладает высокой антиаритмической активностью. 4 табл.
Изобретение относится к медицине и фармации и касается нового антиаритмического средства на основе соединения гетероциклического ряда, производного 2Н-1-бензопиран-2-она, а именно - 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-диона формулы 1:
которое обладает выраженной антиаритмической активностью и может найти применение в медицинской практике при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.
В медицинской практике при сердечных аритмиях рекомендован ряд препаратов: финоптин, различные лекарственные формы нифедипина, дилтиазем, амлодипин и др., - обладающих короткой и пролонгированной антикальциевой активностью [Машковский М.Д. Лекарственные средства. М., 2000. Т.1. с.413-415; Кулешова Э.В. Антагонисты кальция и их роль при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы: Лекции // Вестник аритмологии. 1998. №10. с.50-58; 1999. №11. с.28-34].
Однако все известные препараты обладают большей или меньшей частотой побочных эффектов, в частности финоптин до 10%, а нифедипин до 30%, проявляющихся в виде отечности голеней, гипотонии, изменения частоты сердечных сокращений и др.
Кроме того, за последние годы отмечено, что использование коротко действующих дигидропиридинов, особенно нифедипина, может увеличивать риск развития злокачественных опухолей, инфаркта миокарда и смерти у больных артериальной гипертонией [Кулешова Э.В. Антагонисты кальция и их роль при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, 2002: В 2 ч.; Furberg С.О., Psaty В.М., Меуег J.V. Circulation. 1995. V.92. Р.1326-1331; Psaty В.M., Heckbert S.R., Koepsell T.D. et a]. // JAMA. 1995. V.274. P.620-625; Pahor M., Psaty B.M., Alderman M.H. et al. // Lancet 2000. V.356 (9246). P.1970-1974].
В опытах на животных также была установлена эмбриотоксичность дилтиазема и большинства антагонистов 1,4-дигидропиридинового ряда. При длительной терапии дилтиаземом, нифедипином и фелодипином в ранние сроки беременности описаны случаи внутриутробной гибели плода и аномалии развития скелета у новорожденных. Поэтому дилтиазем и все 1,4-дигидропиридиновые производные первого и второго поколения противопоказаны в любые сроки беременности [Svensson A. // Clin. Exp. Hypertension. 1993. V.15. P.1353-1361; Lowe S.A., Rubin P.C. // J.Hypertension. 1992. V.10. P.201-207].
В связи с вышеизложенным проблема поиска новых антагонистов ионов кальция из других групп гетероциклических соединений (не 1,4-дигидропиридинового ряда), обладающих выраженной антиаритмической активностью, остается актуальной для практической медицины, особенно для клинической кардиологии.
К настоящему времени синтезировано значительное число производных 2H-I-бензопиран-2-она и для некоторых из них изучены физико-химические и фармакологические свойства [Патент №2242471 РФ, 7 МПК C07D 311/06, C07D 407/12, А61К 31/352, А61Р 9/06. Производные 2Н-1-бензопиран-2-она, проявляющие антикальциевую активность].
Наиболее близким по структуре, физико-химическим и фармакологическим свойствам к заявляемому средству является 7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензо-пиран-2,2'-дион (II) - (прототип) под торговым названием диуманкал [Патент №2155036 РФ, 7 МПК А61К 31/35. Средство для лечения ишемической болезни сердца / Абышев А.З., Дьячук Г.И.; Патент №2187303 РФ, 7 МПК А61К 31/352, А61Р 9/10. Способ получения таблеток диуманкала-forte по 0,01 г/ Абышев А.З., Агаев Э.М., Марищенко О.В.].
Соединение II одобрено Фармакологическим Государственным комитетом МЗСР РФ (протокол №10 от 27.06.96) и приказом Министра здравоохранения разрешен к применению в медицинской практике в виде таблеток по 0,01 г (диуманкал-forte) для лечения ишемической болезни сердца у взрослых (приказ №202 от 14.07.97).
Диуманкал обладает антикальциевой активностью и отличается от антагонистов кальция фенилалкиламинового и 1,4-дигидропиридинового рядов более высокой активностью (30 мг/сут.) и низкой токсичностью (LD50=2500 мг/кг).
Следует отметить, что представитель фенилалкиламинов - финоптин активен в дозах 240-480 мг/сут., 1,4-дигидропиридинов - нифедипин - 30-60 мг/сут. и бензотиазепинов - дилтиазем - 240-360 мг/сут.
Диуманкал одновременно проявляет антикальциевую и антиаритмическую активность, однако последнее свойство недостаточно выражено.
Известно, что не все вещества, обладающие способностью блокировать кальциевые каналы, имеют выраженную антиаритмическую активность. Так, производное 1,4-дигидропиридина нифедипин - блокатор кальциевых каналов. Однако механизм его действия связан с увеличением коронарного кровотока, снижением силы сердечных сокращений, работы сердца и потребности миокарда в кислороде, а не с антиаритмическим действием, выраженным крайне слабо.
Известно действующее вещество заявляемого средства: 4-метил-7,7'-этиленди-окси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-дион [Патент №2242471 РФ, 7 МПК C07D 311/06, C07D 407/12, А61К 31/352, А61Р 9/06. Производные 2Н-1-бензопиран-2-она, проявляющие антикальциевую активность/ Абышев А.З., Агаев Э.М.]. В патенте описан синтез 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-диона в ряду других производных, подтверждено его строение. Однако в описании не приведены сведения о фармакологической активности и токсичности конкретно этого соединения, без чего нельзя говорить о допустимости создания лекарственного средства на основе этой субстанции.
Задача изобретения - расширение арсенала антиаритмических средств, поиск нового средства на основе гетероциклических соединений ряда 2Н-1-бензопиран-2-она, имеющего низкую токсичность и обладающего более выраженной антиаритмической активностью, чем соединения, применяющиеся в медицинской практике, а именно фенилалкиламины, 1,4-дигидропиридины и бензотиазепины, и чем наиболее близкий аналог (прототип) - диуманкал.
Указанная задача достигается созданием антиаритмического средства на основе 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-диона.
Изобретение иллюстрируется примерами синтеза и исследования антиаритмической активности.
Пример 1. Методика синтеза 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-дион (1).
В двухгорлую круглодонную колбу вместимостью 250 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают 100 мл ДМФА, соответствующие навески 7-оксибензопиран-2-она, 4-метил-7-(2'-бромэтиленокси)-бензопиран-2-она и углекислого калия. Реакционную смесь нагревают на масляной бане (от 80°С до 110°С) при постоянном перемешивании в течение 2 часов, после чего охлаждают до комнатной температуры и добавляют воду. Образовавшиеся кристаллы отфильтровывают, тщательно промывают водой, и остаток перекристаллизовывают из этанола. При этом получают индивидуальное вещество брутто формулы С12H16O6 (1) с т.пл. 208-210°С с хорошим выходом - 89%.
ИК-спектр (KВr, см-1): 1720 (-С=O), 1610, 1530, 1500 (-СН=СН-), 1450, 1405 (-О-СН2-), 1360 (-СН3).
ПМР-спектр (CDCl3, δ, м.д.): 6,30 и 7,10 (д, J=9,5 Гц, Н-3,3' и Н-4), 6,20 (с, Н-3'), 7,50 и 7,40 (д, J=8,5 Гц, Н-5,5' и Н-6,6'), 6,90 (с, 8,8'), 4,50 (с, -О-СН2CH2-О-), 2,40 (с, =С-СН3).
Приведенные спектральные данные полностью согласуются со структурой 1.
Пример 2. Определение острой токсичности и сравнительной эффективности различных антагонистов кальция на мышах.
Определение острой токсичности проводят по методу Прозоровского [Прозоровский В.Б. Экспресс-метод определения средней эффективной дозы и ее ошибки // Фармакол. и токсикол. 1978. №4. С.497], а именно: для определения ЛД50 каждой субстанции берут 4 группы белых беспородных мышей по 3 животных в каждой. Исследуемые вещества вводят внутрибрюшинно в различных дозах и по таблице определяют острую токсичность. Проводят также скрининг-исследование с целью определения оптимального времени и доз исследуемых субстанций (АДВ-125 - лабораторный код алкильного производного заявляемого средства), которые вводили до инъекции раствора кальция хлорида в дозе, вызывающей 100-процентную летальность животных. Результаты эксперимента, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что заявляемое средство относится к низкотоксичным, эффективная доза пересчитывалась в дальнейших экспериментах с мышей на крыс.
Пример 3. Испытание антиаритмической активности заявляемой субстанции на хлорид кальциевой модели у крыс.
Данное соединение в дозе 0,05 мг/кг вводят группе белых беспородных крыс-самцов массой 180-200 г (10 особей) в хвостовую вену. Контрольной группе крыс вводят равновеликий объем воды для инъекций с добавлением твина-80. Через 2 минуты после этого животным вводят внутривенно 330 мг/кг хлорида кальция в виде 10% раствора. Препаратами сравнения являются верапамил (10 мг/кг), нифедипин (1 мг/кг) и диуманкал (0,1 мг/кг). Электрокардиограмму регистрируют во II стандартном отведении. Учитывают процент крыс с аритмией, с нарушением проводимости, длительность аритмии и процент гибели животных. Экспериментальные данные достоверно свидетельствуют о более высокой антиаритмической активности заявляемого соединения, чем у препаратов сравнения. Результаты представлены в табл.2.
Пример 4. Испытание антиаритмической активности представленного соединения на оуабаиновой модели у крыс.
Заявляемое вещество в дозе 0,05 мг/кг вводят внутривенно за 2 минуты до введения оуабаина в дозе 0,3 мг/кг. Электрокардиограмму регистрируют во II стандартном отведении каждые 2 минуты в течение получаса. Эффективность определяют по способности предупреждать гибель животных в процентах по отношению к гибели животных в группе контроля.
Заявляемое соединение не менее эффективно на данной модели, чем препараты сравнения. Результаты представлены в таблице 3.
Пример 5. Испытание антиаритмической активности заявляемого средства на модели аритмии желудочкового типа, вызываемой путем нарушения кровоснабжения миокарда.
Исследование проводят по методике острой окклюзии коронарной артерии у крыс. Наркотизированную эфиром крысу фиксируют на препаровальном столике и вскрывают грудную клетку в 4 подреберье слева. Под левую веточку аорты подводят лигатуру, концы нити выводят наружу и зашивают мышцы и кожу. Через 3 дня производят снятие ЭКГ во II стандартном отведении до затягивания нити и после. Субстанции и препараты сравнения вводят за 2 минуты до ишемизации миокарда. Наблюдают развитие признаков ишемии миокарда: снижение вольтажа зубца R, выраженный подъем интервала ST. Параметры выраженности ишемии оценивают критерием Стьюдента. Каждая группа животных состоит из 10 белых беспородных крыс-самцов. После проведения эксперимента животных вскрывают с целью подтверждения правильности операции [Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / Под общей редакцией Р.У.Хабриева. 2-е Изд. М.: Медицина, 2005. С.421].
На основании полученных данных видно, что заявленное соединение снижало развитие признаков ишемии миокарда достоверно и в значительно большей степени, чем препарат сравнения. Результаты представлены в таблице 4.
Таким образом, заявляемое средство является низкотоксичным и более эффективным на приведенных моделях, чем препараты сравнения. Выявленные свойства позволяют рекомендовать его для проведения клинических испытаний как нового относительно безопасного антагониста кальциевых каналов с выраженным антиаритмическим действием с целью дальнейшего внедрения в медицинскую практику.
| Таблица 1 | ||||
| Острая токсичность и сравнительная активность известных антагонистов кальция и изучаемых комбинированных гетероциклических соединений на хлорид кальциевой модели у мышей | ||||
| Препараты | Доза, мг/кг | Время действия субстанций до инъекции раствора кальция хлорида (мин) и процент выживших животных (%) | ЛД50, мг/кг | |
| 2 мин | 5 мин | |||
| Кальция хлорид | 330,0 | 0 | - | - |
| Верапамил | 10,0 | 50 | 30 | 41,0 (36-46) |
| Нифедипин | 1,0 | 90 | 80 | 190,0 (150-230) |
| Диуманкал | 0,1 | 50 | 100 | 2500,0 (2250-2750) |
| Заявляемое ср-во | 0,1 | 100 | 100 | 760 (740-780) |
| АВД-125 | 0,1 | 40 | 30 | 1890 (1700-2080) |
| Таблица 2 | |||||
| Купирование аритмии у крыс на хлорид кальциевой модели | |||||
| Препараты | Доза, мг/кг | Процент крыс с аритмией, % | Процент крыс с нарушением проводимости, % | Длительность аритмии, сек | Процент гибели животных, % |
| Кальция хлорид | 330,0 | 100 | 100 | 50,1±5,2 | 100 |
| Верапамил | 10,0 | 60 | 50 | 46,5±4,1 | 50 |
| Нифедипин | 1,0 | 30 | 20 | 40,7±3,8 | 20 |
| Диуманкал | 0,1 | 70 | 40 | 42,2±3,5 | 50 |
| Заявляемое ср-во | 0,05 | 20 | 20 | 36,6±2,8 | 10 |
| АВД-125 | 0,05 | 70 | 60 | 48,5±3,2 | 60 |
| Таблица 3 | ||||
| Сравнительная эффективность блокаторов кальциевых каналов по купированию аритмий у крыс на оуабаиновой модели | ||||
| Препараты | Доза, мг/кг | Процент крыс с аритмией, % | Процент крыс с нарушением проводимости, % | Процент гибели животных, % |
| Оуабаин | 0,3 | 100 | 80 | 30 |
| Верапамил | 10,0 | 0 | 0 | 0 |
| Диуманкал | 1,0 | 0 | 0 | 0 |
| Заявляемое ср-во | 0,05 | 0 | 0 | 0 |
| АВД-125 | 0,05 | 60 | 50 | 20 |
| Таблица 4 | |||
| Сравнительная эффективность различных блокаторов кальциевых каналов по купированию аритмии на модели перевязки левой ветви аорты | |||
| Препараты | Доза, мг/кг | Вольтаж зубца R (% к исходному уровню) | Выраженность подъема интервала ST (% к уровню контроля) |
| Растворитель | - | 45,3 | 100,0 |
| Нифедипин | 1,0 | 57,1* | 83,7* |
| Диуманкал | 0,1 | 58,0* | 81,9* |
| Заявляемое ср-во | 0,1 | 59,4* | 80,7* |
| АВД-125 | 0,1 | 54,1* | 89,2* |
| * - p<0,05 по сравнению с контролем. |
Антиаритмическое средство, включающее 4-метил-7,7'-этилендиокси-2Н-1-дибензопиран-2,2'-дион в качестве активного вещества.
