Моноадамант-2-иламинопропиловый эфир янтарной кислоты, обладающий актопротекторной (термопротекторной) активностью

Изобретение относится к химии и медицине, а именно к моно(адамант-2-иламинопропиловому эфиру) янтарной кислоты формулы Ia. Технический результат - увеличение арсенала средств, обладающих актопротекторной (термопротекторной) активностью. 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к химии и медицине, а именно к новому биологически активному соединению, обладающему актопротекторной (термопротекторной) активностью, конкретно к производному 2-аминоадамантана формулы:

Заявляемое соединение в литературе не описано.

К группе актопротекторов относятся лекарственные средства, обладающие способностью повышать устойчивость (переносимость) организма к физическим нагрузкам без увеличения потребления кислорода и теплопродукции, однако повышающие при этом коэффициент его полезного действия.

Актопротекторы подразделяют на синтетические препараты специфического действия - производные имидазола (бемитил, этомерзол, томерзол) и адамантана (ладастен), синтетические препараты метаболического действия (милдронат, триметазидин и др.), а также адаптогены растительного (настойки и жидкие экстракты женьшеня, лимонника китайского, эхинацеи пурпурной, родиолы розовой, левзеи сафлоровидной) и животного (пантокрин, рантарин, цыгапан) происхождения.

Производные имидазола по химической структуре близки к пуриновым основаниям. Они стимулируют нуклеиновый обмен, усиливая синтез РНК и ферментов глюконеогенеза и окислительного фосфорилирования. Препараты этой группы стимулируют анаэробную энергопродукцию, образование АТФ, ресинтез глюкозы из продуктов распада углеводов -лактата и пирувата, а также из глицерола и аминокислот. При чрезмерной физической нагрузке производные имидазола усиливают утилизацию лактата, снижающего работоспособность. При этом происходит нейтрализация и выведение не только лактата, но также азотистых продуктов распада (аммиака и др.).

Производное аминоадамантана - ладастен, обладающий сочетанными стимулирующим и анксиолитическим эффектами, повышает физическую и психическую работоспособность, замедляет развитие процессов утомления, ускоряет восстановление в обычных и осложненных гипоксией и гипертермией условиях; оказывает позитивное инотропное действие без влияния на хронотропную функцию сердца и системное АД; проявляет иммуномодулирующую активность. В основе механизма действия ладастена лежит способность повышать активность подкорковых центров ЦНС (ядер гипоталамуса, ретикулярных ядер покрышки, гиппокампа). Препарат не оказывает выраженного действия на норадренергические медиаторы, а реализует активирующие свойства посредством активации дофаминергической системы. Предполагают также наличие у препарата способности блокировать центральные серотонинергические рецепторы. Определенную роль в реализации актопротекторного действия ладастена играют его антирадикальная и мембранопротекторная активность.

Милдронат, структурный аналог непосредственного предшественника карнитина -убутиробетаина, ингибирует карнитин-зависимое окисление жирных кислот. При повышенной физической нагрузке, сопровождающейся усиленной мобилизацией липидов, милдронат стимулирует карнитин-независимый кетогенез из октаноата на фоне ингибирования карнитин-зависимого пути, что приводит к повышению метаболической доступности ацетил-КоА и компенсаторному усилению гликолиза.

Механизмы действия актопротектора триметазидина связывают с угнетением окисления свободных жирных кислот, усилением окисления глюкозы, антиоксидантным, антирадикальным действием.

Механизмы, лежащие в основе актопротекторного действия адаптогенов природного происхождения, в настоящий момент неизвестны.

Несмотря на относительно большое количество внедренных в клиническую практику актопротекторов, обладающих принципиально различными механизмами действия, лежащими в основе их специфической активности, высокоэффективных препаратов, обладающих способностью повышать устойчивость организма к физическим нагрузкам без увеличения потребления кислорода и теплопродукции, до сих пор не создано.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение арсенала лекарственных средств из группы актопротекторов, повышение устойчивости организма к физическим нагрузкам в условиях воздействия высоких температур, что выражается в сохранении высокого уровня работоспособности на фоне приема заявляемого соединения, получение высокоэффективного лекарственной средства обладающего актопротекторной (термопротекторной) активностью.

Получение заявляемого соединения

Синтез адамантиламинопропилового эфира янтарной кислоты

Стадия I

Синтез N-(2-адамантил)аминопропанола

Стадия II

Синтез адамантиламинопропилового эфира янтарной кислоты (Соединение Iа)

Стадия I

Для получение N-(2-адамантил)аминопропанола смесь адамантанона и аминопропанола в муравьиной кислоте кипятят (~ 150°С) 20 часов. Затем прибавляют соляную кислоту и кипятят еще 2 часа.

Охлажденную реакционную массу экстрагируют эфиром (от избытка кетона) и подщелачивают тв. КОН до рН ~ 10. Экстрагируют серным эфиром. Эфирный раствор сушат над КОН. Затем эфир отгоняют и получают искомый продукт.Τ пл. 46-51°С.

Стадия II

Для получения Соединение Iа адамантиламинопропанол в сухом толуоле нагревают до кипения и кипятят с насадкой Дина-Старка 15 мин (для отделения азеотропа). Реакционную массу охлаждают до 60°С и прибавляют ангидрид янтарной кислоты. Нагревают до кипения и выдерживают 2 часа. Охлаждают, отфильтровывают осадок, промывают сухим толуолом, ацетоном. Перекристаллизовывают из этанола ректификата из расчета 1:40. Τ пл. 191-192°С.

Фармакологические свойства заявляемого соединения

Пример 1. Определение средней летальной дозы (LD₅₀) Соединения 1а

Острую токсичность заявляемого соединения изучали в опытах на беспородных мышах-самцах массой тела 21-24 г. Животных содержали в условиях вивария в соответствии с приказом Минздрава России №199 от 01 апреля 2016 года «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» от 29 августа 2014 г. №51. Соединение 1а вводили внутрибрюшинно. В качестве растворителя использовали суспензии Twin-80. Острую токсичность Соединения 1а определяли, как минимум, в пяти различных дозах, количество животных в каждой серии равнялось 6. Летальность животных оценивали через 24 часа после введения заявляемого соединения. По методу Литчфилда-Уилкоксона рассчитывали доза вещества, вызывающая гибель 16, 50 и 84% животных испытуемой группы: LD₁₆, LD₅₀ и LD₈₄ с их доверительными 95% интервалами. Результаты определения LD50 приведены в таблице 1.

Как следует из полученных данных Соединение 1а относятся к IV классу токсичности, т.е. к малотоксичным веществам.

Пример 2. Влияние Соединения 1а на физическую работоспособность в условиях гипертермии.

Животные. Эксперименты выполнены на беспородных белых мышах-самцах массой 20-30 г, полученных из ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства», филиал «Столбовая». Животные имели ветеринарный сертификат и прошли карантин в виварии ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова». Животных содержали в клетках по 10-12 особей в каждой, в стандартных условиях вивария ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» с предоставлением брикетированного корма и воды ad libitum при регулируемом 12/12 (свет/темнота) световом режиме в соответствии с приказом Минздрава России №199 от 01 апреля 2016 года «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» от 29 августа 2014 г. №51. Все эксперименты с животными проводили в соответствии с международными правилами (European Communities Council Directive of November 24, 1986 (86/609/EEC)), а также в соответствии с «Правилами работы с животными», утвержденными биоэтической комиссией ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова».

Экспериментальный протокол. На 1-ом этапе исследования в условиях нормотермии были проведены предварительные забеги животные (3 забега, с интервалом 2 дня), после чего были отобраны животные, преодолевшие приблизительно одинаковую дистанцию. После предварительных забегов животные были рандомизированы на 2 группы: 1-я (n=40) -эталонный препарат ладастен, и 2-я (n=40) - Соединение Iа, в каждой из которых животные между собой были близки по переносимости физической нагрузки, определяемой по величине пройденной дистанции ≈650 м. Затем каждая группа была рандомизирована на 4 подгруппы: 1-я (n=10) - нормотермия контроль; 2-я (n=10) -нормотермия + препарат, 3-я (n=10) - гипертермия контроль и 4-я (n=10) - гипертермия + препарат), практически идентичные по пройденной дистанции. Ладастен (20 мг/кг) и Соединение Iа (25 мг/кг) вводили per os в виде суспензии на Twin-80 за 60 минут до начала забега. Животным контрольных подгрупп вводили эквивалентный объем суспензии Twin-80.

Оценка работоспособности. Оценку работоспособности животных проводили в соответствии с СОП, принятыми в ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», на беговой дорожке LE8700 Tredmill control V20/09/10 фирмы Panlab Harvard apparatus (Испания). Установка состоит из собственно беговой дорожки, скорость движения которой автоматически задается при помощи штатной компьютерной программы SEDACOM, и прилегающей к ней находящейся под напряжением металлической решетки.

Экспериментальное животное не может произвольно покинуть беговую дорожку, поскольку на пол неподвижной камеры тредбана постоянно подается электрический ток силой 0,6 мА. Критерий оценки переносимости физической нагрузки - продолжительность бега животных по тредбану до полного утомления, о чем свидетельствует или переворот животного на спину/бок, или его пребывание на неподвижной части тредбана более 10 секунд. При помощи выше указанной программы рассчитывали пройденную дистанцию (м) и время бега животных (мин). Для оценки актопротекторной активности заявляемого соединения была использована методика ступенчатого возрастания нагрузки с начальной скоростью бега 42 см/сек и последующим ее повышением на 5 см/сек каждые 5 мин, максимальная скорость движения ленты тредбана - 77 см/сек. Для удобства расчетов выполненной работы учитывалась дистанция, преодоленная животными за все время забега.

Тестирование животных и забеги при нормотермии осуществляли при температуре 18-20°С; гипертермию моделировали повышением температуры в термокамере до+40°С, которую поддерживали на протяжении всего эксперимента.

Статистика. Нормальность распределения данных проверяли с помощью критерия Шапиро-Уилка, гомогенность дисперсий - с помощью критерия Левена. Так как распределение данных соответствовало нормальному закону и дисперсии были гомогенны, статистическую значимость различий определяли с помощью t критерия Стьюдента. Данные описаны с помощью средних арифметических и их стандартных ошибок. Критический уровень значимости α=0,05.

Результаты. Показано, что в условиях нормотермии Соединение 1а, так же как эталонный препарат ладастен, не оказывало статистически значимого влияния на физическую работоспособность животных (таблица 2).

Иная картина наблюдается при оценке влияния соединения 1а на физическую работоспособность животных в условиях гипертермию. У контрольных животных в этих условиях величина пройденной дистанции по сравнению с таковой при нормотермии уменьшилась ≈30% (таблицы 2 и 3). Мыши, получавшие эталонный препарат ладастен, по сравнению с контролем пробежали несколько большую дистанцию (на 27%), однако это увеличение статистически не значимо (таблица 3). В подгруппе животных, получавших Соединение 1а, величина пройденной дистанции увеличилась на 85% (р<0,05): контроль -488±79 м и Соединение 1а: 901±81 м.

Таким образом, полученные данные позволяют сделать заключение о том, что Соединение 1а в условиях гипертермии проявляет выраженную актопротекторную (термопротекторную) активность.

Моноадамант-2-иламинопропиловый эфир янтарной кислоты, обладающий актопротекторной (термопротекторной) активностью.