Применение 2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)циклогекс-3-енона в качестве анальгезирующего средства
Владельцы патента RU 2421213:
Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук (НИОХ СО РАН) (RU)
Предложено применение 2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)цикло-гекс-3-енона (соединение формулы 1) в качестве анальгезирующего средства. Средство обладает высокой активностью, низкой токсичностью, может быть использовано в медицине. Средство может быть получено из доступного природного соединения α-пинена. 2 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к новым лекарственным средствам, обладающим анальгезирующей активностью.
Аналогами предлагаемого средства по фармакологическому действию могут являться широко применяемые в медицине ненаркотические анальгетики, такие как ацетилсалициловая кислота, анальгин, диклофенак натрия [1]. Данные по активности на модели «уксусные корчи» (ED50), острой токсичности (LD50) и широте терапевтического действия (IS50=LD50/ED50) этих лекарственных средств представлены в [2] и отражены в таблице 1.
По статистическим данным применения в клинике ненаркотических анальгетиков к недостаткам ацетилсалициловой кислоты относят низкую активность и гастротоксичность; анальгина - возможное угнетение кроветворения, вплоть до полного агранулоцитоза, диклофенака натрия - желудочно-кишечные расстройства и гастротоксичность [3].
| Таблица 1. | ||
| Токсичность и анальгетическое действие известных препаратов [2] | ||
| Препарат | ED50, мг/кг | LD50, мг/кг |
| Ацетилсалициловая кислота | 155 | 1600 |
| Анальгин | 55 | 3300 |
| Диклофенак натрия | 5 | 370 |
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в поиске нового эффективного низкотоксичного лекарственного средства, обладающего анальгезирующей активностью.
Поставленная задача решается путем применения в качестве анальгезирующего средства 2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)циклогекс-3-енона общей формулы 1, включая его пространственные изомеры, в том числе оптически активные формы.
Соединение 1 было впервые получено и описано в статье [4], данные о его фармакологической активности в литературе отсутствуют.
Соединение 1 может быть синтезировано в соответствии со схемой 1 из эпоксида вербенона 2 [4] в присутствии кислотного катализатора, предпочтительно монтмориллонитовой глины.
Схема 1.
Для получения соединения 1 в виде различных стереоизомеров, в том числе и в оптически активном виде, можно использовать в качестве исходных веществ различные пространственные изомеры соединения 2, в том числе и обладающие оптической активностью.
Эпоксид вербенона 2, в свою очередь, может быть синтезирован в соответствии со схемой 2, исходя из монотерпена α-пинена, широко распространенного в отечественном растительном сырье, с использованием доступных реагентов по ранее описанным методикам [4, 5].
Схема 2.
Острая токсичность соединения 1 определялась на белых беспородных мышах массой 20-22 г при однократном внутрижелудочном введении по методу Кербера. Показано, что соединение 1 является умеренно токсичным веществом: LD50 превышает 1000 мг/кг. Таким образом, соединение 1 значительно менее токсично, чем диклофенак натрия (LD50 370 мг/кг).
Анальгетическая активность соединения 1 изучалась в дозе 2.5 мг/кг на модели висцеральной боли «уксусные корчи» и в тесте «горячая пластинка», характеризующем термическое раздражение.
«Уксусные корчи» воспроизводили путем внутрибрюшинного введения 0.75% уксусной кислоты по 0.1 мл на одно животное. Оценка активности осуществлялась по количеству корчей в течение 3 мин.
Обнаружено, что соединения (2R,6S)-1 и (2S,6R)-1 в дозе 2.5 мг/кг в значительной степени блокируют развитие болевого эффекта, вызванного введением уксусной кислоты, и проявляют высокую анальгетическую активность. Оба изомера обладают в этом тесте сравнимой активностью (таблица 2). Их эффективность приближается к эффективности диклофенака натрия, который, однако, использовался в значительно большей дозе.
В тесте «горячая пластинка» животных помещали на медную пластину, Т=54°C. Эффект оценивали по продолжительности нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» в секундах.
Установлено, что соединение (2R,6S)-1 в дозе 2.5 мг/кг увеличивает время нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» на 21%, проявляя тем самым анальгетический эффект. Соединение (2S,6R)-1, напротив, уменьшает время нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» на 29%, проявляя незначительную гиперальгезию.
Таким образом, соединение общей формулы 1 сочетает высокую анальгетическую активность с низкой токсичностью и является перспективным для создания на его основе нового эффективного низкотоксичного анальгезирующего лекарственного средства.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Синтез (2S,6R)-2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)циклогекс-3-енона.
К суспензии 0.72 г глины К10 (Fluka), предварительно прокаленной в течение 3 ч при 100-110°C, в 5 мл CH2Cl2 прибавили при перемешивании смесь 5 мл CH2Cl2 и 300 мг (1.81 ммоль) эпоксида (+)-вербенона (+)-2. Реакционную смесь перемешивали 1 ч при комнатной температуре. Катализатор отфильтровали, промыли этилацетатом, растворитель отогнали. Остаток делили колоночной хроматографией на SiO2 (60-200 µ; Merck), элюент - раствор диэтилового эфира в гексане от 5 до 100%. Получили 50 мг (0.30 ммоль, 17%) соединения (2S,6R)-1 (ее 96% (ГЖХ-МС); 
(с 1.13, CHCl3)). Спектр ЯМР 1Н соединения (2S,6R)-1 совпал со спектром, опубликованным в литературе [4].
Пример 2. Синтез (2R,6S)-2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)циклогекс-3-енона.
К суспензии 0.72 г глины K10 (Fluka), предварительно прокаленной в течение 3 ч при 100-110°C, в 5 мл CH2Cl2 прибавили при перемешивании смесь 5 мл CH2Cl2 и 300 мг (1.81 ммоль) эпоксида (-)-вербенона (-)-2. Реакционную смесь перемешивали 1 ч при комнатной температуре. Катализатор отфильтровали, промыли этилацетатом, растворитель отогнали. Остаток делили колоночной хроматографией на SiO2 (60-200 µ; Merck), элюент - раствор диэтилового эфира в гексане от 5 до 100%. Получили 30 мг (0.18 ммоль, 10%) соединения (2R,6S)-1 (ее 94% (ГЖХ-МС); 
(с 0.52, CHCl3)). Спектр ЯМР 1H соединения (2R,6S)-1 совпал со спектром, опубликованным в литературе [4].
Пример 3. Исследование анальгетической активности соединений общей формулы 1 в тесте «уксусные корчи».
Эксперимент проводили на беспородных мышах-самцах массой 22-25 г. Экспериментальные группы были сформированы по 8 животных в каждой. «Уксусные корчи» воспроизводили путем внутрибрюшинного введения 0.75% уксусной кислоты по 0.1 мл на одно животное. Исследуемые агенты общей формулы 1 вводились однократно внутрижелудочно за час до воспроизведения модели в дозе 2.5 мг/кг. Контролем являлись животные с введением только уксусной кислоты. Оценка активности осуществлялась по количеству корчей в течение 3 мин.
Результаты приведены в таблице 2.
Установлено, что соединения (2R,6S)-1 и (2S,6R)-1 в дозе 2.5 мг/кг в значительной степени блокируют развитие болевого эффекта, вызванного введением уксусной кислоты, и проявляют высокую анальгетическую активность. Оба изомера в этом тесте действуют однонаправленно с эффективностью, приближающейся к эффективности диклофенака натрия, который, однако, использовался в значительно большей дозе.
| Таблица 2. | ||
| Анальгетическое действие агентов общей формулы 1. | ||
| Группа/агент (доза) | Уксусные корчи (количество) | Горячая пластинка (сек) |
| Контроль | 10.0±0.8 | 12.3±1.4 |
| (2R,6S)-1 (2.5 мг/кг) | 3.8+1.5* (-72%) | 14.9±1.5 (+21%) |
| Контроль | 9.0±0.9 | 20.5+2.7 |
| (2S,6R)-1 (2.5 мг/кг) | 3.7±1.1* (-59%) | 14.6+1.7 (-29%) |
| Контроль | 8.4±0.84 | 20.4+2.2 |
| Диклофенак натрия (10 мг/кг) | 0.75+0.41* (-91%) | 33.4+2.3* (+64%) |
| *P<0.05 относительно контроля |
Пример 4. Исследование анальгетической активности соединений общей формулы 1 в тесте «горячая пластинка».
Опыты проводили на беспородных мышах-самцах массой 22-25 г. Экспериментальные группы были сформированы по 8 животных в каждой. Животных помещали на медную пластину Т=54°C. Эффект оценивали по продолжительности нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации», в секундах.
Исследуемые агенты общей формулы 1 вводились однократно внутрижелудочно за час до воспроизведения модели в дозе 2.5 мг/кг. Контрольным животным вводили соответствующий растворитель.
Результаты представлены в таблице 2.
Установлено, что соединение (2R,6S)-1 в дозе 2.5 мг/кг увеличивает время нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» на 21%, проявляя тем самым анальгетический эффект, тогда как соединение (2S,6R)-1, напротив, уменьшает время нахождения животного на горячей пластине до первой «вокализации» на 29%.
Источники информации
1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т.1. М.: Медицина. 1993.
2. Сюбаев Р.Д., Машковский М.Д., Шварц Г.Я., Покрышкин В.И. Сравнительная фармакологическая активность современных нестероидных противовоспалительных препаратов. Хим.-фарм. журн. 1986. Т. 20. №1. С.33-39.
3. Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России: Справочник. М.: АстраФармСервис.2002. 3-90.
4. I.V.Il'ina, K.P.Volcho, D.V.Korchagina, V.A.Barkhash, N.F.Salakhutdinov. Synthesis of Optically Active, Cyclic α-Hydroxy Ketones and 1,2-Diketones from Verbenone Epoxide. Helv. Chim. Acta. 2006. Vol.89. N 3. P.507-514.
5. Волчо К.П., Рогоза Л.Н., Салахутдинов Н.Ф., Толстиков А.Г., Толстиков Г.А. Препаративная химия терпеноидов. Часть 1. Бициклические монотерпеноиды. Новосибирск: ГУ Издательство СО РАН, 2006, 280 с.
Применение 2-гидрокси-3-метил-6-(1-метилэтенил)циклогекс-3-енона общей формулы 1:
в качестве анальгезирующего средства.
