Средство, представляющее собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10a-трикарбоновую кислоту, проявляющее противовоспалительную и противоязвенную активность, и способ его получения
Владельцы патента RU 2426720:
Учреждение Российской академии наук Институт органической химии Уфимского научного центра РАН (RU)
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к средству, представляющему собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10a-трикарбоновую кислоту формулы (I)
обладающему низкой токсичностью и выраженной противовоспалительной и противоязвенной активностью. Описан также способ получения 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты, заключающийся в реакции метилового эфира малеопимаровой кислоты с озоном в среде хлористого метилена при температуре 0°С с выходом 89% после перекристаллизации. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к средству, представляющему собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновую кислоту формулы (I)
проявляющему противовоспалительную и противоязвенную активность.
На сегодняшний день современная медицина и ветеринария располагают достаточно обширным арсеналом лекарственных препаратов, обладающих выраженными противовоспалительными и противоязвенными свойствами. Из противовоспалительных средств наиболее часто используются две группы фармакологических веществ: гормональные (преимущественно глюкокортикоиды) и нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Недостатком этих групп препаратов является широкий спектр побочных действий на организм животных и человека. Применение глюкокортикоидных препаратов может вызвать симптомокомплекс Иценко-Кушинга (задержка натрия и воды в организме с возможным появлением отеков, усиление выделения калия, повышение артериального давления); гипергликемию (стероидный диабет); повышение свертываемости крови с предрасположенностью к тромбообразованию; замедление процессов регенерации, а также, наряду с НПВС, способствуют возникновению язв и эрозий слизистых оболочек, что ограничивает возможность назначения фармакотерапевтических воздействий при смешанной патологии с одновременным развитием воспалительного и эрозивно-язвенного процессов [Машковский М.Д. Лекарственные средства. Практическое пособие для врачей. - М.: Новая волна, 2008. - 1206 с.].
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в разработке эффективного средства, обладающего сочетанной противовоспалительной и противоязвенной активностью, и способа его получения.
Поставленная задача решается средством, представляющим собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновую кислоту, проявляющим противовоспалительную и противоязвенную активность, и способом его получения.
Известен способ получения аналога соединения (1) в виде 12-изобутирил-15-метокси-13,14-бис(метоксикарбонил)-15-оксоподокарпан-8-карбоновой кислоты, который заключается в реакции триметилового эфира фумаропимаровой кислоты с озоном [Hess S.С., Farah М.I.S., Eguchib S.Y., Imamura P.М. Synthetic studies with Pinus elliottiis Rosin derivatives. Oxidation of maleopimaric anhydride methyl ester and trimethyl fumaropimarate. // J.Braz. Chem. Soc. 2000. Vol.11(1). P.59-63]. Реакцию проводили в хлористом метилене при 0°С в течение 2 ч, используя 0.65 ммоль исходного вещества, с образованием смеси четырех веществ, разделенных колоночной хроматографией с выходами 10%, 19%, 18%, выход аналога соединения (1) в виде 12-изобутирил-15-метокси-13,14-бис(метоксикарбонил)-15-оксоподокарпан-8-карбоновой кислоты составил 32%. Таким образом, описанный в литературе метод синтеза аналога соединения (1) не может считаться препаративным.
В заявленном техническом решении соединение (1) получают в результате реакции метилового эфира малеопимаровой кислоты (2) с озоном. Процесс проводят в среде хлористого метилена при температуре 0°С, используя от 1 ммоль и более исходного субстрата (2). Выход соединения (1) составляет 89% после перекристаллизации из хлороформа. Следует отметить, что малеопимаровая кислота (2) является доступным соединением, синтезируемым из малеинового ангидрида и левопимаровой кислоты, которая, в свою очередь, представляет собой многотоннажный продукт лесохимической промышленности (содержание в живице сосны Pinus Silvestris составляет около 20%).
Острую токсичность соединения (1) определяли на белых неинбредных мышах по методу Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]. Соединение (1) имеет среднесмертельную дозу на уровне ~11000 мг/кг, не вызывает токсических явлений в дозах до 5500 мг/кг и может быть отнесено к IV классу токсичности (малоопасные вещества) согласно ГОСТ 12.1.00.7-76 [Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. 1977].
Противовоспалительное действие соединения (1) изучали на экспериментальных воспалениях, вызванных каррагенином, нитратом серебра и формалином. Противовоспалительное действие соединения (1) сравнивали с активностью известного широко применяемого в медицинской и ветеринарной практике нестероидного противовоспалительного препарата - ортофен (диклофенак). Результаты опытов представлены в таблице 1. Согласно данным таблицы 1 соединение (1) обладает выраженными противовоспалительными свойствами в исследованных дозах, причем противовоспалительный эффект соединения (1) (50 мг/кг) превосходит эффект диклофенака (8 мг/кг) ~ в 1.5 раза на модели каррагенинового воспаления, ~ в 2.2 раза на модели аргентонитратного воспаления и ~ в 1.6 раза на модели формалинового воспаления.
Противоязвенное действие соединения (1) изучали на моделях язв желудка, вызванных введением крысам внутрь индометацина и уксусной кислоты, и сравнивали с активностью известного противоязвенного препарата карбеноксолон (динатриевая соль кислого сукцината глицирретовой кислоты). Результаты опытов представлены в таблице 2, Согласно данным таблицы 2, соединение (1) обладает выраженным противоязвенным действием в исследованных дозах, причем его противоязвенный эффект в дозе 25 мг/кг превосходит эффект карбеноксолона в дозе 50 мг/кг ~ в 2 раза на модели язв, вызванных индометацином; и сравнимую с карбеноксолоном противоязвенную активность на модели уксусных язв при дозе соединения (1) в 2 раза меньше терапевтической дозы карбеноксолона.
| Таблица 1 | ||||||
| Сравнительная противовоспалительная активность соединения (1) и диклофенака | ||||||
| Доза исследуемого соединения, мг/кг | ||||||
| Соединение | 25 мг/кг | 50 мг/кг | 100 мг/кг | |||
| % увеличения воспалительного отека | % угнетения воспалительного отека | % увеличения воспалительного отека | % угнетения воспалительного отека | % увеличения воспалительного отека | % угнетения воспалительного отека | |
| Каррагениновое воспаление | ||||||
| (1) | 39.40±2.47 | 27.74±1.74 | 34.49±1.71 | 36.74±1.82 | 34.68±2.20 | 36.40±2.30 |
| Диклофенак | 40.67±1.33 | 25.42±0.83 | 40.67±1.33 | 25.42±0.83 | 40.67±1.33 | 25.42±0.83 |
| Контроль | 54.53±1.13 | н.и. | 54.53±1.13 | н.и. | 54.53±1.13 | н.и. |
| Аргентонитратное воспаление | ||||||
| (1) | 29.661.78 | 31.12±1.87 | 27.75±1.94 | 35.56±2.48 | 27.65±1.23 | 35.79±1.60 |
| Диклофенак | 36.22±0.13 | 15.89±0.06 | 36.22±0.13 | 15.89±0.06 | 36.22±0.13 | 15.89±0.06 |
| Контроль | 43.06±0.21 | н.и. | 43.06±0.21 | н.и. | 43.06±0.21 | н.и. |
| Формалиновое воспаление | ||||||
| (1) | 22.29±0.84 | 37.72±1.43 | 20.69±0.76 | 42.19±1.56 | 23.59±1.47 | 34.08±2.12 |
| Диклофенак | 26.15±0.93 | 26.95±0.96 | 26.15±0.93 | 26.95±0.96 | 26.15±0.93 | 26.95±0.96 |
| Контроль | 35.79±0.18 | н.и. | 35.79±0.18 | н.и. | 35.79±0.18 | н.и. |
| Таблица 2 | |||||
| Сравнительная противоязвенная активность соединения (1) и карбеноксолона | |||||
| Соединение | Доза, мг/кг | Вид экспериментальных язв | |||
| Индометацин | Уксусная кислота | ||||
| среднее количество деструкций | противоязвенная активность | среднее количество деструкций | противоязвенная активность | ||
| (1) | 25 | 3.28±0.18 | 4.39±0.16 | 12.56±1.00 | 2.26±0.07 |
| 50 | 3.67±0.18 | 3.93±0.20 | 12.33±0.95 | 2.30±0.01 | |
| 100 | 3.50±0.18 | 4.11±0.03 | 11.22±0.71 | 2.52±0.03 | |
| Карбеноксолон | 50 | 6.54±0.20 | 2.20±0.05 | 15.23±0.71 | 1.86±0.05 |
| Контроль | н.и. | 14.39±0.77 | н.и. | 28.33±1.30 | н.и. |
Преимуществом соединения (1) по сравнению с карбеноксолоном, кроме выявленной противоязвенной активности, является также низкая токсичность (токсичность карбеноксолона составляет LD50=101 мг/кг) и его клиническое использование ограничено в связи с наличием побочного эффекта, проявляющегося псевдоальдостеронизмом [Finney R.S.H., Tamoky A.L. The pharmacologic properties of glycyrrhetinic acid hydrogen succinate (dissodium salt). // J. Pharm. Pharmacol. 1960. Vol.12. P. 49-58; Толстиков Г.А, Балтина Л.А., Сердюк Н.Г. Глицирретовая кислота. // Хим.-фарм. журнал. 1998. №8. С.5-14].
Преимуществом соединения (1) по сравнению с диклофенаком является наличие как противовоспалительной, так и противоязвенной активности, в то время как длительное применение диклофенака вызывает развитие эрозивно-язвенного процесса желудочно-кишечного тракта [Залесова В.Г., Никифоров П.А. Аргоноплазменная коагуляция в местном лечении острых эрозивно-язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки в условиях многопрофильного стационара. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2007. №4. С.33-36].
Таким образом, средство, представляющее собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновую кислоту, обладает низкой токсичностью и выраженной сочетанной противовоспалительной и противоязвенной активностью.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1. Синтез 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадека-гидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты (1).
Через раствор 2 ммоль (0.84 г) метилового эфира малеопимаровой кислоты (2) в 50 мл CH2Cl2 пропускали озон при 0°С до исчезновения исходного вещества (ТСХ-контроль). Выпавший в ходе реакции осадок перекристаллизовывали из хлороформа. Выход 0.75 г (89%). Т.пл. 220-222°С. Спектр 1Н-ЯМР: 3.75 (3Н, с, СН3), 2.92 (1Н, дт, J1 4.5, J2 11.8, СН), 2.78 (1Н, м, СН), 2.39 (1Н, д,J 11.0, СН), 2.27 (1Н, д, J 11.8, СН), 2.00 (1 Н, кв,7 11.8, СН), 1.98-1.48 (13 Н, м, СН3, СН), 1.38-1.10 (3Н, м, СН), 1.09 (3Н, с, СН3), 1.08, 1.05 (6 Н, оба д, J 6.8, 2СН3), 0.71 (3 Н, с, СН3).
Спектр 13С-ЯМР: 210.7 (С13), 177.5 (С22), 173.1 (С24), 169.6 (С23), 165.8 (С14), 55.4. 55.2, 50.7, 49.1, 47.9, 46.3, 42.9, 42.4, 37.5, 37.0, 36.4, 35.6, 33.5, 21.8, 19.6, 18.5, 16.5, 15.2, 13.3.
Пример 2. Изучение острой токсичности 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты (1).
Острую токсичность соединения (1) определяли на 82 белых неинбредных мышах массой 18-22 г, обоего пола, при введении в желудок через зонд в дозах от 2500 до 16000 мг/кг, по методу Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]. Наблюдения за животными проводили в течение 30 дней. На основании данных гибели животных от применения разных доз исследуемых соединений методом интегрирования по Беренсу [Беленький М.П. Основные приемы статистической обработки результатов наблюдений в области физиологии - М.: Медицина, 1963. 126 с.] устанавливали минимальную абсолютно смертельную дозу (LD100) и максимально переносимую дозу (LD0). Значения LD16 и LD84 находили по характеристическим кривым, построенным на основании интегрированных данных.
Коэффициент вариабельности смертельных доз (К) определяли по формуле:
Дозу, вызывающую гибель половины животных LD50, рассчитывали по формуле Кербера [Елизарова Е.Н. Определение пороговых доз промышленных ядов при пероральном введении. М.: Медицина, 1971. - 192 с.]:
,
где DM - доза, вызывающая смерть всех животных (LD100);
Z - половина суммы числа животных, погибающих от двух последующих доз;
d - разница числового значения двух доз, стоящих рядом;
Σ- знак суммирования;
n - количество животных в каждой группе.
Среднюю ошибку LD50 определяли по формуле Гаддэма:
,
где k - постоянный коэффициент, равный 0,564;
d - средний интервал между испытывавшимися дозами;
n - число животных в каждой группе;
S - среднее квадратичное отклонение LD50, которое выводится по формуле:
.
Установлено, что соединение (1) имеет среднесмертельную дозу, равную 11178.57±597.10 мг/кг. При введении в желудок мышей соединения (1) в дозе, близкой к LD16, отмечалось незначительное угнетение опытных животных, проявляющееся понижением двигательной активности («застывание» на месте), однако данные признаки исчезали уже через 1-2 ч с последующим и полным восстановлением физиологической активности. Введение доз, приближающихся к LD50, в течение 20-30 мин приводило к кратковременному повышению двигательной активности мышей опытных групп с последующим угнетением, сохраняющимся в течение до 6-12 ч. Внутрижелудочное введение мышам абсолютно смертельных доз (16000 мг/кг) соединения (1) вызывало быстро наступающее (в течение 5-10 мин) угнетение с последующим летальным исходом в течение от 12 до 24 ч. Коэффициент вариабельности смертельных доз соединения (1) составил 1.9, что указывает на значительную широту смертельных доз.
Таким образом, согласно ГОСТ 12.1.00.7-76 соединение (1) относится к 4 классу опасности (малотоксичные вещества).
Пример 3. Изучение противовоспалительной активности 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты (1).
Противовоспалительную активность соединения (1) изучали на 198 неинбредных белых мышах обоего пола с живой массой 18-22 г на экспериментальных воспалениях, вызванных субплантарным введением в одну из задних лапок 0.05 мл 2% раствора каррагенина, 1% раствора нитрата серебра или 3% раствора формалина. Соединение (1) назначалось внутрижелудочно: за 1 ч до моделирования воспаления флогогеном; во время модуляции воспаления; дважды с интервалом в 1 ч после модуляции воспаления в суммарных дозах 25, 50 и 100 мг/кг. Препарат сравнения ортофен (диклофенак) использовали в дозе 8 мг/кг по аналогичной соединению (1) схеме. О противовоспалительной активности судили по разнице масс лапок, подвергнутых действию флогогена, и контрольной (субплантарно которой флогоген не вводили), с использованием расчетной формулы [Аничков С.В., Заводская И.С. Фармакотерапия язвенной болезни. -Л.: Медгиз, 1965. - С.30-51]:
где Vk - среднее увеличение объема лапки в контрольной группе;
V0 - среднее увеличение объема лапки в опытной группе.
Результаты опытов приведены в таблице 1.
Пример 4. Изучение противоязвенной активности 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты (1).
Противоязвенную активность соединения (1) изучали на 60 неинбредных белых крысах обоего пола (8 опытных групп и 2 контрольные; по 6 животных в каждой группе) с живой массой 185-220 г на моделях острых язв желудка. Выдержанным в течение 24 ч на голодной диете крысам опытных групп однократно внутрижелудочно через зонд вводили соединение (1) в дозах 25, 50 и 100 мг/кг или препарат сравнения карбеноксолон в дозе 50 мг/кг, животным контрольных групп вводили дистиллированную воду. Через 1 ч все животные опытных и контрольных групп подвергались экспериментальной модуляции острых язв путем внутрижелудочного, через зонд, введения 3% раствора уксусной кислоты («Уксусные» язвы) в дозе 100 мг/кг (по действующему веществу) или раствора индометацина («Индометациновые» язвы) из расчета 20 мг/кг. Через 8 ч ульцерогены, в тех же дозах вводились повторно, с последующей 24-часовой голодной диетой и содержанием при температуре окружающей среды на уровне +4…+6°С. Под эфирным наркозом у животных опытных и контрольных групп проводили лапаротомию с извлечением желудков. Желудки вскрывали по большой кривизне, слизистую оболочку обмывали 0.9% раствором хлорида натрия и производили подсчет язв и эрозий с помощью лупы двукратно. Противоязвенную активность (ПА) определяли по следующей формуле:
ПА = ИП (контроль) / ИП (опыт)
Индекс Паулеса (ИП) = (А×В) /100,
где А - среднее количество язв на одно животное; В - количество животных с язвами в группе, %.
Результаты опытов приведены в таблице 2.
1. Средство, представляющее собой 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновую кислоту формулы
проявляющее противовоспалительную и противоязвенную активность.
2. Способ получения 8-(метоксикарбонил)-4b,8-диметил-3-(2-метилпропаноил)-тетрадекагидрофенантрен-1,2,10а-трикарбоновой кислоты путем реакции производного левопимаровой кислоты с озоном в хлористом метилене при температуре 0°С, отличающийся тем, что в качестве производного левопимаровой кислоты используют метиловый эфир малеопимаровой кислоты, а образующийся продукт очищают перекристаллизацией.
