Производные 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3h-1,2,4-триазол-3-она, проявляющие антидепрессивную активность
Владельцы патента RU 2459818:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к производным 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3-1,2,4-триазол-3-она общей формулы:
Соединения по изобретению обладают антидепрессивной активностью, сравнимой с флуоксетином, являясь менее токсичными и более безопасными. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 6 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к фармацевтической химии и фармакологии, касается новых производных 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она и может быть использовано для расширения арсенала препаратов, применяемых в терапии депрессивных расстройств.
Высокая распространенность депрессий (Краснов В.Н. Организационные вопросы помощи больным депрессией // Психиатрия и психофармакотерапия. - 2001. - №5. - С.122-135), увеличение частоты перехода их в хроническую форму и резистентности к фармакотерапии (Ветроградова О.П., Петухов В.В. Затяжные депрессии (закономерности формирования, прогноз, терапия) // Социальная и клиническая психиатрия. - 2005. - №.6. - С.18-23), а также вытекающие социальные (суициды, инвалидизация) и экономические последствия определяют необходимость изучения данных состояний и различных методов их лечения.
Наиболее близким аналогом изобретения по химической структуре является нефазодон, который относится к группе специфических серотонинергических антидепрессантов (ССА) со сравнительно малой вероятностью сексуальных побочных эффектов, а также малой вероятностью обострения тревоги, бессонницы и нервозности по сравнению с представителями других групп антидепрессантов, в тоже время, нефазодон обладает сильной антидепрессивной активностью (Choi S., Nefazodone (Serzone) withdrawn because of hepatotoxicity // Canadian Medical Association journal. - 2003. - Vol.169. - №.11. - P.1187). Однако вскоре после начала его применения в клинике у нефазодона была обнаружена довольно значительная (1%) гепатотоксичность (Stewart D.E. Hepatic adverse reactions associated with nefazodone // Canadian journal of psychiatry. Revue canadienne de psychiatrie. - 2002. - Vol.47. - №.4. - P.375-377.), в отдельных случаях приводившая к летальным исходам, что вынудило американское Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов запретить производство и распространение нефазодона в США (Federal Register // Office of the Federal Register, National Archives and Records Administration. - Vol.74. - №.27. - P.6899). По этой же причине нефазодон не зарегистрирован и на территории Российской Федерации.
Задачей изобретения является расширение арсенала средств, используемых для коррекции депрессивных расстройств, а также создание более безопасных и эффективных антидепрессантов.
Технический результат изобретения - получение веществ, проявляющих выраженную антидепрессивную активность
Сущность изобретения: производные 5-бром-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она (Ia, b, с) общей формулы:
проявляющие антидепрессивную активность.
В качестве препарата сравнения использован флуоксетин (N-метил-3-фенил-3-[4-(трифторметил)фенокси]пропиламина гидрохлорид; апо-Флуоксетин капсулы 0,02 «Апотекс-Инк»), который длительное время применяется в клинике как эффективный и относительно безопасный антидепрессант (Fluoxetine versus other types of pharmacotherapy for depression [Электронный ресурс] / A.Cipriani, P.Brambilla, T.Furukawa, J.Geddes, M.Gregis, M.Hotopf, L.Malvini, C.Barbui. - Cochrane database of systematic reviews (Online), 2005 Oct 19; (4): CD004185).
Заявляемые соединения синтезируются следующим образом.
Взаимодействием 3,5-дибром-1-(тиетан-3-ил)-1,2,4-триазола (Клен Е.Э. Взаимодействие 3,5-дибром-1,2,4-триазола с 2-хлорметилтиираном / Ф.А.Халиуллин, Г.Ф.Исхакова // Журн. органич. химии - 2005. - Т.41, №12. - С.1881-1882.) с водным раствором гидроксида калия синтезируют 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он, реакцией которой с диметилсульфатом в присутствии калия гидроксида в среде ДМФА при нагревании получают 5-бром-4-метил-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он. Окислением 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она пероксидом водорода в среде ледяной уксусной кислоты получают 5-бром-2-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он.
Пример 1. Синтез соединения Ia
Смесь 5,98 г (20 ммоль) 3,5-дибром-1-(тиетан-3-ил)-1,2,4-триазола, 2,46 г (44 ммоль) калия гидроксида кипятят в 180 мл воды 3 ч. Раствор фильтруют. К фильтрату добавляют разведенную хлористоводородную кислоту до рН 3-4. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат. Получают 3,67 г (78,0%) 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она с Tпл 253-255°С. Очищают кристаллизацией из этанола.
Элементный анализ.
Найдено, %: С 25,15; Н 2,70; N 17,75 - С5H6BrN3OS
Вычислено, %: С 25,46; Н 2,56; N 17,80.
Спектр ЯМР 1H (DMSO - d6), δ, м.д.: 3,13-3,26 (2Н, м, S(CH)2); 3,61-3,75 (2Н, м, S(CH)2); 5,22-5,39 (1H, м, NCH).
Спектр ЯМР 13С (DMSO - d6), δ, м.д.: 33,80 (2SCH2); 50,67 (NCH); 121,27 (С3), 153,42 (С5).
Заявляемое соединение представляет собой порошок белого цвета, растворимый в растворе калия гидроксида, диметилформамиде, при нагревании - в этаноле.
Пример 2. Синтез соединения Ib
Смесь 1,42 г (6 ммоль) 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она, 0,34 г (6 ммоль) калия гидроксида, 3 мл воды и 10 мл ДМФА нагревают при перемешивании до образования раствора. К раствору добавляют 0,75 г (6 ммоль) диметилсульфата и перемешивают 5 ч при температуре 40°С. Реакционную смесь выливают в 100 мл воды. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают раствором калия гидроксида, водой и сушат. Получают 0,90 г (59,9%) 5-бром-4-метил-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она с Tпл 145-147°С. Очищают кристаллизацией из смеси гесана и этанола.
Элементный анализ.
Найдено, %: С 28,90; Н 3,34; N 16,68 - С6H3BrN3OS
Вычислено, %: С 28,81; Н 3,22; N 16,80.
Спектр ЯМР 1Н (СВСl3), δ, м.д.: 3,18-3,33 (2Н, м, S(CH)2); 3,27 (3H, с, CH3); 3,87-4,03(2Н, м, S(CH)2); 5,46-5,60 (1Н, м, NCH).
Заявляемое соединение представляет собой порошок белого цвета, растворимый в хлороформе, этаноле, диметилформамиде.
Пример 3. Синтез соединения I с
К раствору 1,65 г (7 ммоль) 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она в 80 мл ледяной уксусной кислоты добавляют 6,50 г (70 ммоль) 36,6% раствора пероксида водорода и кипятят 0,5 ч. Реакционную смесь охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат. Получают 1,51 г (80,5%) 5-бром-2-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-она с Tразл 275°С. Очищают кристаллизацией из этанола.
Элементный анализ.
Найдено, %: С 22,65; Н 2,12; N 15,90 - С5H6BrN3O3S
Вычислено, %: С 22,40; Н 2,26; N 15,67.
Спектр ЯМР 1Н (DMSO - d6), δ, м.д.: 4,39-4,68 (4Н, м, 2S(CH)2); 4,90-5,04 (1Н, м, NCH).
Заявляемое соединение представляет собой порошок белого цвета, растворимый в растворе калия гидроксида, при нагревании в этаноле и диметилформамиде.
Пример 4. Исследование антидепрессивной активности в тесте принудительного плавания.
Антидепрессивную активность заявляемых соединений исследовали в тесте принудительного плавания (FST) (Porsolt R.D, Berlin A., Jalfre M. Behavioral despair in mice: a primary screening test for antidepressants // Arch. Int. Pharmacodyn. Thér. - 1977. - 229. - №.2. - P.327-336) в модификации (Щетинин Е.В., Батурин В.А., Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б., Попов А.В. Биоритмологический подход к оценке принудительного плавания как экспериментальной модели «депрессивного» состояния // Журнал высшей нервной деятельности. - 1989. №5. - С.958-964) на неинбредных мышах-самцах. FST является валидизированным, высокочувствительным и специфичным тестом для определения антидепрессивной активности и широко применяется во всем мире (Petit-Demouliere В., Chenu F., Bourin M. Forced swimming test in mice: a review of antidepressant activity // J. Psychopharmacol. - 2005. - Vol.177. - P.245-255).
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы "Statistica 6.0" ("StatSoft", USA): для описания вариационных рядов использовали медиану (Me) и квартили, для сравнения - Н-критерий Краскела-Уоллиса, U-критерий Манна-Уитни (Гланц С. Медико-биологическая статистика / пер. с англ. - M.: Практика, 1999. - 459 с.). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.
Заявляемые соединения вводили животным однократно внутрибрюшинно в дозе 2 и 20 мг/кг за 30 мин до начала теста, предварительно суспендировав их с 1-2 каплями твина-80 (Полисорбат Lauropan T/80, Италия). В качестве препарата сравнения использовали флуоксетин («Апо-Флуоксетин», капсулы 0,02, «Апотекс-Инк», Россия). Его вводили за 30 мин до эксперимента в оптимально эффективной для животных дозе 10 мг/кг внутрибрюшинно однократно. Животные контрольной группы получали эквиобъемные количества изотонического раствора натрия хлорида с 1-2 каплями твина-80. Для характеристики поведения мышей в FST оценивали общее время иммобилизации (стандартный предиктор антидепрессивной активности) и индекс депрессивности (ИД, отношение числа коротких периодов иммобилизации к количеству периодов активного плавания), который является более чувствительным прогностическим критерием антидепрессивной активности, чем продолжительность иммобилизации (Щетинин Е.В., Батурин В.А., Арушанян Э.Б. и др. Биоритмологический подход к оценке принудительного плавания как экспериментальной модели депрессивного состояния // Журнал высшей нервной деятельности. - 1989. - №5. - С.958-964).
Ход экспериментов записывали на цифровую видеокамеру, визуальную оценку поведения животных проводили путем анализа видеофайлов с помощью программы "BrainTest" (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008610170), разработанной в нашей лаборатории.
После однократного введения в дозе 2 мг/кг заявляемые соединения Iа и Ib оказывали статистически значимый антидепрессивный эффект: существенно снижались как длительность иммобилизации (на 30% и 29% по сравнению с контрольной группой соответственно), так и ИД (на 44% и 42% по сравнению с контрольной группой). Заявляемое соединение Ic в дозе 2 мг/кг вызывало тенденцию к уменьшению продолжительности иммобилизации и не изменяло ИД. В дозе 20 мг/кг все заявляемые соединения (Ia-c) оказывали антидепрессивное действие: ИД статистически значимо снижался на 44%, 31% и 42% соответственно по сравнению с контролем (табл.1). Эффект заявляемых соединений сопоставим с эффектом флуоксетина, который снижал продолжительности иммобилизации и ИД на 48 и 33% соответственно (табл.2).
Пример 5. Изучение острой токсичности
Летальную (LD50) дозу соединений определяли по методу Личфилда-Уилкоксона при однократном внутрибрюшинном введении неинбредным мышам-самцам (Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Государственное издательство медицинской литературы, 1963. - 151 с.). Для расчета LD50 использовали программу Pharmacologia Calculation System - Version 4.1 модуль Quantal Dose-Response: Probits (by R.J.Tallarida and R.B.Murray Springer Verlag, New York, 1986).
Установлено, что токсичность заявляемых соединений существенно меньше токсичности препарата сравнения. По классификации К.К.Сидорова (Сидоров К.К. О классификации токсичности ядов при парентеральных способах введения // Токсикол. новых промышлен. хим. веществ. - М.: Медицина, 1973. - Вып.8. - С.47-51.) при внутрибрюшинном введении Ib отнесен нами к V классу опасности (практически не токсичное соединение). LD50 для Iа и Iс не определена, поскольку при введении максимально допустимой для внутрибрюшинного введения дозы гибель животных не наблюдалась. Флуоксетин при аналогичном пути введения является умеренно токсичным веществом (III класс опасности) (табл.3).
Пример 6. Изучение средней эффективной дозы и терапевтического индекса
Среднюю эффективную (ED50) дозу заявляемых соединений определяли по методу Личфилда-Уилкоксона при однократном внутрибрюшинном введении (Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Государственное издательство медицинской литературы, 1963. - 151 с.). Для расчета ED50 использовали программу Pharmacologia Calculation System - Version 4.1 модуль Quantal Dose-Response: Probits (by R.J.Tallarida and R.B.Murray Springer Verlag, New York, 1986). ED50 заявляемых соединений сопоставима с таковой флуоксетина (табл.3).
Для оценки перспективности заявляемых соединений был рассчитан терапевтический индекс - показатель широты терапевтического действия, представляющий собой отношение средней смертельной дозы к дозе, вызывающей терапевтический эффект у 50% экспериментальных животных. Поскольку LD50 Ia, Ic и Ib выше таковой флуоксетина более чем в 13,7; 13,7 и 12,4 раз соответственно, a ED50 - сопоставима, все заявляемые соединения превосходят флуоксетин по широте терапевтического действия более чем в 33; 16,6; и 9,2 раза соответственно (табл.3).
Таким образом, представленные химические соединения Iа, Ib, Iс оказывают значимый антидепрессивный эффект в эксперименте. Преимуществом заявляемых соединений является большая широта терапевтического действия в сравнении с флуоксетином.
| Таблица 1 | |||||||
| Антидепрессивная активность заявляемых соединений при однократном введении | |||||||
| Группы | Кол-во животных (n) | Иммобилизация (с) | Индекс депрессивности | ||||
| Медиана | 25% | 75% | Медиана | 25% | 75% | ||
| Контроль | 22 | 121,0 | 92,0 | 145,0 | 0,9 | 0,7 | 1,0 |
| Ia (2 мг/кг) | 8 | 85,0* | 59,5 | 100,5 | 0,5* | 0,4 | 0,6 |
| Ia (20 мг/кг) | 6 | 118,0 | 105,0 | 154,0 | 0,5* | 0,47 | 0,76 |
| Ib (2 мг/кг) | 8 | 71,5* | 41,5 | 129,0 | 0,37* | 0,21 | 0,53 |
| Ib (20 мг/кг) | 8 | 98,0 | 53,0 | 150,0 | 0,62* | 0,5 | 0,73 |
| Ic (2 мг/кг) | 7 | 107,0 | 89,0 | 115,0 | 0,9 | 0,7 | 1,1 |
| Ic (20 мг/кг) | 6 | 118,5 | 66,0 | 133,0 | 0,52* | 0,45 | 0,65 |
| * - различия достоверны (p≤0,05) по отношению к контрольной группе для критерия Манна-Уитни. |
| Таблица 2 | |||||||
| Антидепрессивная активность флуоксетина при однократном введении | |||||||
| Группы | Кол-во животных (n) | Иммобилизация (с) | Индекс депрессивности | ||||
| Медиана | 25% | 75% | Медиана | 25% | 75% | ||
| Контроль | 16 | 89,0 | 68,0 | 104,5 | 0,9 | 0,79 | 1,1 |
| Флуоксетин | 8 | 46,0* | 16,5 | 52 | 0,6* | 0,38 | 0,73 |
| *- различия достоверны (p≤0,05) по отношению к контрольной группе для критерия Манна-Уитни. |
| Таблица 3 | |||
| Некоторые параметры токсичности и безопасности заявляемых соединений и препарата сравнения | |||
| Соединение | LD50, мг/кг | ED50, мг/кг | Терапевтический индекс |
| Ia | >1200 | 4 | >300 |
| Ib | 1080 | 13 | 83 |
| Ic | >1200 | 8 | >150 |
| Флуоксетин | 87 | 10 | 9 |
1. Производные 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3Н-1,2,4-триазол-3-она общей формулы:
2. Соединение по п.1, представляющее собой 5-бром-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он.
3. Соединение по п.1, представляющее собой 5-бром-4-метил-2-(тиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он.
4. Соединение по п.1, представляющее собой 5-бром-2-(1,1-диоксотиетан-3-ил)-2,4-дигидро-3H-1,2,4-триазол-3-он.
5. Производные по любому из пп.1-4, проявляющие антидепрессивное действие.
