3-[3-(морфолин-4-ил)пропил]-2-[(2,2,3-триметилциклопент-3-ен-1-ил)метил]-1,3-тиазолидин-4-он, обладающий противоязвенной и противовоспалительной активностью

Изобретение относится к новому соединению 3-[3-(морфолин-4-ил)пропил]-2-[(2,2,3-триметилциклопент-3-ен-1-ил)метил]-1,3-тиазолидин-4-ону. Технический результат: получено новое соединение, обладающее противоязвенной и противовоспалительной активностью. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области медицинской химии и фармакологии, а именно к биологически активным соединениям, обладающим противоязвенным и противовоспалительным действием.

Язвенная болезнь желудка является одной из острых проблем современной медицины и представляет собой хроническое рецидивирующее заболевание, развивающееся как результат дисбаланса защитных и агрессивных факторов, влияющих на слизистую оболочку желудка, характеризующееся чередованием периодов обострения и ремиссии. По данным ВОЗ максимальная заболеваемость приходится на возрастной период 40-60 лет, что обусловливает временную, а иногда и стойкую утрату людьми трудоспособности, а вследствие этого влечет и значительные экономические потери. Таким образом, вопросы профилактики и лечения этого заболевания имеют исключительное значение в системе здравоохранения. Особую группу больных, страдающих язвенной болезнью желудка, составляют люди с хроническими воспалительными заболеваниями, такими как ревматоидный артрит и др., которые вынуждены принимать на постоянной основе нестероидные противовоспалительные препараты. Известно, что препараты этой группы ингибируют фермент циклооксигеназу, ответственный за продукцию в организме простагландинов. Последние, помимо воспалительных процессов, участвуют также и в выработке желудочной слизи, следовательно, подавление синтеза простагландинов повышает уязвимость слизистой оболочки желудка к агрессивным факторам пищеварительного сока.

Известные противоязвенные средства представлены 7 классами: это ингибиторы протонной помпы (омепразол и др.), блокаторы H₂-гистаминовых рецепторов (ранитидин, фамотидин и др.), синтетические простагландины (энпростил, мизопростол), стимуляторы выработки слизи (карбеноксолон), М-холиноблокаторы (пирензепин), блокаторы гастриновых рецепторов (проглумид), а также гастропротекторы вяжущего действия, такие как сукралфат и висмута трикалия дицитрат [Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т. 1. М.: Новая волна. 2012]. Все перечисленные лекарственные препараты, кроме последней группы, влияют на секреторную функцию клеток слизистой оболочки желудка, не оказывая при этом противовоспалительного действия. В этой связи, интересны поиск и разработка новых эффективных терапевтических средств и подходов к рациональной терапии, которые предполагали бы как регулирование баланса факторов, влияющих на состояние слизистой оболочки желудка, так и воздействие на возникающий в ней воспалительный процесс.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в поиске новых эффективных низкотоксичных лекарственных средств, обладающих противоязвенной и противовоспалительной активностью.

Поставленная задача решается 3-[3-(морфолин-4-ил)пропил]-2-[(2,2,3-триметилциклопент-3-ен-1-ил)метил]-1,3-тиазолидин-4-оном (1), включая его пространственные изомеры, в том числе оптически активные формы

Соединение (1) не было ранее описано в литературе, оно может быть синтезировано в соответствии со схемой 1 взаимодействием камфоленового альдегида, аминопроиламорфолина и тиогликолевой кислоты в присутствии дициклогексилкарбодиимида, с использованием растворителя, как правило, тетрагидрофурана.

Исследование фармакологической активности соединения (1) включало в себя определение противоязвенного и противовоспалительного действия вещества. Противоязвенную активность соединения исследовали на самках крыс массой 180-220 г, разделенных на группы по 6 особей. В качестве экспериментальной модели была выбрана язва желудка, индуцируемая однократным пероральным введением субстанции нестероидного противовоспалительного препарата индометацина в дозе 25 мг/кг [Derelanko M.G., Long G.T. Effect of corticosteroids on indomethacin-induced intestinal ulceration in the rat // Dig. Diseases and Sci. - 1980. - Vol.25. - №11. - P. 830-838]. Препаратом сравнения служил ингибитор протонной помпы омепразол в дозе 100 мг/кг [Yamamoto О, Okada Y, Okabe S. Effects of a proton pump inhibitor, omeprazole, on gastric secretion and gastric and duodenal ulcers or erosions in rats // Dig. Diseases and Sci. - 1984. -Vol.29. - №11. - P. 394-401]. Степень поражения желудка оценивали при подсчете язвенных дефектов в слизистой оболочке желудка животных и выражали в виде индекса Паулса (ИП). Противоязвенную активность (ПА) определяли как отношение ИП контрольной группы к ИП опытной группы. Выявлено, что введение исследуемого вещества в дозе 100 мг/кг за час до введения ульцерогенного агента в значительной степени сокращает язвообразование по сравнению с группой негативного контроля. Результаты исследования представлены в таблице 1, где противоязвенная активность указана в относительных единицах.

* - р<0,05 - достоверное отличие от контроля

Установлено, что противоязвенная активность соединения 1 сопоставима с активностью препарата сравнения омепразола в аналогичной дозе.

Для исследования противовоспалительной активности использовали половозрелых самцов мышей массой 25-30 г, распределенных по группам по 8 особей. Экспериментальное воспаление моделировали путем введения под апоневроз задней лапы животных 0.01% раствора гистамина, являющегося физиологическим индуктором воспаления [Тринус Ф.П., Мохорт Н.А., Клебанов Б.М. Методы скрининга и фармакологического изучения противовоспалительных, анальгезирующих и жаропонижающих веществ (методические рекомендации). - Киев, 1974. - 28 с.]. В качестве препарата сравнения животным перорально вводили диклофенак натрия в терапевтической дозе 10 мг/кг. Оценку выраженности отека проводили исходя из разности веса воспаленной и интактной лап животных, выраженной в процентах. Для статистической обработки результатов использовали t-критерий Стьюдента, считая отличия достоверными при р<0.05. Противовоспалительную активность определяли как процент сокращения воспалительного отека относительно контроля. Данные представлены в таблице 2.

* - р<0,05 - достоверное отличие от контроля

Показано, что введение соединения 1 в дозе 100 мг/кг ингибирует развитие воспалительного отека по сравнению с контрольной группой на 46.4%. Таким образом, (1) по своей противовоспалительной активности сопоставимо с препаратом сравнения диклофенаком натрия в дозе 10 мг/кг. Следует отметить, что диклофенак как нестероидный противовоспалительный препарат индуцирует изъязвление слизистой оболочки желудка (УД₅₀=48 мг/кг) [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. Миронова А.Н. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.], тогда как (1) не вызывает образования эрозивно-язвенных повреждений.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез 3-[3-(морфолин-4-ил)пропил]-2-[(2,2,3-триметилциклопент-3-ен-1-ил)метил]-1,3-тиазолидин-4-она (1).

В круглодонную колбу на ледяной бане поместили 200 мл ТГФ, затем 4 г (27.7 ммоль) N-(3-аминопропил)морфолина; 6.3 г (41.4 ммоль) камфоленового альдегида. После перемешивания в течение 30 минут добавили 4.3 мл (61.9 ммоль) тиогликолевой кислоты и перемешивали еще 15 минут. Добавили 5.13 г (24.9 ммоль) дициклогексилкарбодиимида и оставили перемешиваться на 3 часа. Выпавший белый осадок отфильтровали. Фильтрат сконцентрировали, растворили в хлористом метилене и промыли насыщенным раствором гидрокарбоната натрия. Органическую фазу отделили и сушили над прокаленным сульфатом натрия. Затем отогнали хлористый метилен, продукт очистили колоночной хроматографией на силикагеле. Элюент хлористый метилен с градиентом метанола до 3% об. Получили 7.16 г (20.3 ммоль) соединения 1 (73%). Бесцветное смолообразное вещество. ЯМР ¹Н (CDCl₃, δ, м.д.): 0.74 (с, 3Н¹²), 0.96 (с, 3Н¹¹), 1.06 (м, 1Н¹⁴), 1.31 (м, 1Н^14'), 1.53 (м, H⁴), 1.90 (м, 1Н^4'). 1.58 (м, 3Н¹⁰), 1.67 (м, 1Н⁶), 2.24 (м, 1Н^6'), 1.77 (м, 1Н⁵), 2.33 (м, 4Н^16,18), 2.38 (м, 2Н¹⁵), 3.09 (м, 1Н¹³), 3.71 (м, 1Н^13'), 3.44 (м, 1Н³), 3.55 (м, 1Н^3'), 3.67 (м, 4Н^17,19), 4.60 (м, 1Н¹), 5.19 (м, 1Н⁷). ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ, м.д.): 12.42 (С¹⁰), 19.81 (С¹²), 24.02 (С¹⁴), 25.19 (С¹¹), 31.62 (С³), 33.82 (С⁶), 36.61 (С⁴), 40.81 (С¹³), 46.00 (С⁵), 46.91 (С⁹), 53.50 (С^16,18), 55.75 (С¹⁵), 61.41 (С¹), 66.72 (С^17,19), 120.88 (С⁷), 148.47 (С⁸), 170.88 (С²). Найдено: m/z 352.2182 [М]+C₁₉H₃₂O₂N₂³²S₁. Вычислено: М=352.2179.

Пример 2. Исследование противоязвенной активности (1). Исследование проводили на половозрелых самках крыс линии Wistar массой 180-220 г. Животные были получены из вивария ИЦиГ СО РАН, все манипуляции проводили в соответствии с правилами и принципами гуманного обращения с животными. Опыты проводились в одно и то же время с 9⁰⁰ до 12⁰⁰. Для выполнения исследований животных разделяли на группы по 6 особей в каждой. В качестве препарата сравнения для изучения антиульцерогенного действия использовали Омепразол (Озон, Россия). Соединение вводили натощак внутрижелудочно в дозе 100 мг/кг. Животным группы сравнения однократно вводили омепразол в аналогичной дозе. Через час всем экспериментальным животным индуцировали язву желудка путем перорального введения индометацина (Sigma-Aldrich, Италия) в дозе 25 мг/кг. Количество язвенных дефектов в желудках крыс оценивали через сутки после всех манипуляций, вычисляли индекс Паулса (ИП) по формуле

,

где А - среднее количество язв, В - процент животных с язвами в группе. Противоязвенную активность (ПА) определяли как отношение индекса Паулса в контрольной группе к индексу в опытной группе и выражали в относительных единицах. Исследуемое вещество считается активным, если ПА составляет 2 и более единиц [Е.П. Зуева, Д.В. Рейхарт, С.Г. Крылова, Т.Г. Разина, Е.Н. Амосов, В.В. Удут. Лекарственные растения в терапии язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. - 212 с.].

Экспериментальные данные представлены в таблице 1.

По результатам эксперимента установлено, что соединение 1 обладает высокой противоязвенной активностью на модели индометациновой язвы.

Пример 3. Исследование противовоспалительной активности (1). Противовоспалительную активность соединения 1 изучали на половозрелых самцах белых беспородных мышей массой 25-30 г, полученных из вивария ИЦиГ СО РАН, на модели воспалительного отека, индуцированного гистамином. Животные были разделены на группы по 8 особей. Исследуемое соединение вводили животным натощак внутрижелудочно в дозе 100 мг/кг. Животным группы сравнения перорально вводили лекарственный препарат Диклофенак (Озон, Россия). Через час моделировали воспалительный отек путем введения под апоневроз задней лапы 0.05 мл 0.01%-ного раствора гистамина дигидрохлорида (ICN Biomedicals, США). Через пять часов после введения флогогена оценивали разницу масс воспаленной и интактной задних лап животных и рассчитывали процент воспалительного отека (ВО) по следующей формуле:

,

где М_В - масса воспаленной лапы, М_К - масса интактной (контрольной) лапы.

Обработку данных проводили с использованием пакета программ "Statistica 6.0". При обработке определяли среднюю величину отека в каждой группе и стандартную ошибку среднего. В качестве статистического критерия использовали t-критерий Стьюдента. Результат считали достоверным при р<0.05. Противовоспалительную активность представили как процент уменьшения отека по сравнению с контролем. Результаты эксперимента приведены в таблице 2.

Таким образом, установлено, что соединение 1 в дозе 100 мг/кг оказывает выраженное противовоспалительное действие на модели гистаминового воспаления, уменьшая воспалительный отек на 46.4%, тогда как активность препарата сравнения, введенного в терапевтической дозе, составляет 25.5%.

3-[3-(морфолин-4-ил)пропил]-2-[(2,2,3-триметилциклопент-3-ен-1-ил)метил]-1,3-тиазолидин-4-он формулы 1

,

обладающий противоязвенной и противовоспалительной активностью.