2-аминопропилморфолино-5-арил-6н-1,3,4-тиадиазины, дигидробромиды и 2-аминопропилморфолино-4-арилтиазолы, гидробромиды, обладающие антиагрегантным действием

Изобретение относится к 2-аминопропилморфолино-5-арил-6Н-1,3,4-тиадиазинам, дигидробромидам (общей формулы I) и 2-аминопропилморфолино-4-арилтиазолам, гидробромидам (общей формулы II), которые обладают антиагрегантным действием.

где R=Н; F; Cl; Вr; ОН. Данные соединения могут быть использованы при создании лекарственных препаратов для кардиологии и позволят значительно улучшить лечение различных сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе инфаркта миокарда и тромботического инсульта. 2 табл.

 

Изобретение относится к области биологически активных соединений, касается разработки новых производных класса 5-арил-1,3,4-тиадиазина и 4-арилтиазола с аминопропилморфолино-заместителем в положении-2 как 1,3,4-тиадиазинового, так и тиазольного кольца и обладающих антиагрегантным действием.

Тромбозы играют ведущую роль в возникновении сердечно-сосудистых заболеваний. Важнейшую роль в формировании тромбов играет агрегация тромбоцитов. Вследствие взаимодействия агонистов (АДФ, арахидоновая кислота) и тромбоцитарных рецепторов происходит активация тромбоцитов. Активированные тромбоциты перекрестно взаимодействуют друг с другом, что приводит к формированию тромбоцитарной пробки. Фармакологическая модуляция агрегационной активности тромбоцитов является одним из ведущих направлений в коррекции нарушений системы гемостаза, решение которой позволит значительно улучшить лечение инфаркта миокарда, тромботического инсульта (данные заболевания являются ведущей причиной смертности в развитых странах).

В настоящее время в мире активно разрабатываются способы целенаправленного химического синтеза антиагрегантов нового поколения, обладающих высокой эффективностью и избирательностью действия. В последние годы разработан и внедрен в медицинскую практику эффективный зарубежный ингибитор агрегации тромбоцитов из группы производных тиенопиперидина - «клопидогрель» [1]. Терапевтический эффект препарата развивается только на второй день и достигает максимума лишь на 4-7-й день лечения. Имеет ряд противопоказаний, т.к. может вызывать внутренние кровотечения. Кроме того, при его применении часто встречаются осложнения в виде диареи, сыпи и лейкопении. Для получения необходимого более быстрого антиагрегантного эффекта его часто используют с аспирином, но и в этом случае не всегда удается также исключить внутренние кровотечения.

В рядах 1,3,4-тиадиазинов ранее нами были найдены вещества, обладающие уникальным сочетанным антикоагулянтным и антиагрегантным действием и эффективные при внутривенном введении [2]. Это заставляет расширить поиск новых соединений в этом классе с целью выявления веществ лидеров для поведения доклинических испытаний.

Техническим результатом данного изобретения является создание новых химических соединений класса 5-арил-1,3,4-тиадиазина и класса 4-арилтиазола, имеющих одинаковый аминопропилморфолино-заместитель в положении-2 гетерокольц и обладающих хорошей растворимостью в воде.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно изобретению синтезированы новые 2-аминопропилморфолино-5-арил-6Н-1,3,4-тиадиазины, дигидробромиды (общая формула 1) и 2-аминопропилморфолино-4-арилтиазолы, гидробромиды (общая формула 2), обладающие высокой антиагрегантной активностью при испытаниях на тромбоцитах человеческой крови in vitro

где R=H; F; Cl; Br; OH.

Данные соединения могут быть использованы при создании отечественных лекарственных препаратов для кардиологии и позволят значительно улучшить лечение различных сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе инфаркта миокарда и тромботического инсульта.

Близкими по структуре (прототипы) по отношению к заявляемым соединениям являются соответственно 2-морфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазин, гидробромид общая (формула III) и 2-морфолино-4-фенилтиазол (формула IV)

Заявляемые соединения формул I и II отличаются от прототипа соответственно (формулы III и IV) тем, что в положении-2 5-арил-1,3,4-тиадиазина и 4-арилтиазола находится остаток 2-аминопропилморфолина, а в случае 2-аминопропилморфолино-4-арилтиазола (II) - наличием заместителей у фенила в положении-4 тиазольного кольца.

Для 2-морфолино-5-арил-6Н-1,3,4-тиадиазинов (формула III) синтез и выявленная для них антиагрегантная активность защищены патентом [2].

2-Морфолино-4-фенилтиазол (IV) был получен при фотохимической реакции из 2-морфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазина (III) [3], что свидетельствует о высокой лабильности 1,3,4-тиадиазинового кольца и вероятной возможности его метаболизма в тиазольном цикле и в организме. Однако испытать биологическую активность 2-морфолино-4-фенилтиазола (IV) не удалось из-за плохой растворимости его в воде. Все соли данного соединения были не стабильны и при растворении в воде гидролизовались до основания - 2-морфолино-4-фенилтиазола.

В данной патентной заявке была реализована возможность сравнить антиагрегантную активность 1,3,4-тиадиазинов и тиазолов благодаря синтезу новых соединений с одинаковым и более основным заместителем - 2-аминопропилморфолином. Преимуществом заявляемых соединений общих формул I и II, в сравнении с соответствующими им прототипами III и IV, является стабильность их солевых структур (дигидробромидов для I и гидробромидов для II) и, как следствие, их хорошая растворимость в воде. Это очень важно для проникновения лечебных препаратов в клетку и достижения в ней необходимой концентрации препарата.

Биологическую активность соединений I и II с проагрегантом АДФ сравнивали в эксперименте с эффективным зарубежным препаратом «клопидогрелем» [1] (формула V)

1. Примеры синтеза и физико-химические характеристики заявляемых соединений

Синтез 2-аминопропилморфолино-5-арил-6Н-1,3,4-тиадиазинов, дигидробромидов (I) основан на циклоконденсации различных α-бромацетофенонов и 4-[3-(4-морфолино)пропил]-3-тиосемикарбазида.

Синтез 2-аминопропилморфолино-4-фенилтиазолов, гидробромидов (II) основан на на циклоконденсации α-бромацетофенонов и 4-(3-аминопропил)морфолинилтиомочевины (схема 1).

Схема 1

2-Аминопропилморфолино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазин, дигидробромид (1).

К 1,0 г (5 ммоль) α-бромацетофенона в 40 мл абсолютного этанола добавляли 1,09 г (5 ммоль) 4-[3-(4-морфолино)пропил]-3-тиосемикарбазида и 0,5 мл концентрированной HBr, кипятили 40 мин. После горячего фильтрования и охлаждения добавляли 70 мл сухого диэтилового эфира, выдерживали 2 ч во льду, выпавший бесцветный кристаллический осадок отфильтровывали, сушили и кристаллизовали из изопропанола. Выход 1,3 г (54%). Т. пл. 223-224°C. R_f=0,30 (элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: C 40,06; H 5,35; N 11,70. C₁₆H₂₄Br₂N₄OS. Вычислено, %: C 40,0; H 5,0; N 11,67. ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,20 (т, 2Н, СН₂), 3,31 (с, 2H, СН₂), 3,34 (м, 4Н, морфолино), 3,67 (с, 2H, CH₂), 3,96 (м, 4Н, морфолино), 4,32 (с, 2H, CH₂S), 7,52-7,54 и 7,93-7,95 (м, 5Н, C₆H₅), 10,54 (уш.с., 2Н, NH), 12,34 (уш.с., 1H, NH).

2-Аминопропилморфолино-5-(4'-хлорфенил)-6Н-1,3,4-тиадиазин, дигидробромид (2)

К 2,34 г (10 ммоль) α-бром-4'-хлорацетофенона в 90 мл абсолютного этанола добавляли 2,18 г (10 ммоль) 4-[3-(4-морфолино)пропил]-3-тиосемикарбазида и 1,2 мл концентрированной HBr. Кипятили 45 мин, охлаждали и добавляли 170 мл сухого диэтилового эфира. После 40-минутной выдержки во льду выпавший осадок слегка желтого цвета отфильтровывали и кристаллизовали из смеси изопропанол:абсолютный этанол 5:1. Выход 2,9 г (56%). Т. пл. 172-173°C. R_f=0,28 ((элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: C 37,42; H 4,47; N 10,74. C₁₆H₂₃Br₂ClN₄OS. Вычислено, %: С 37,32; Н 4,50; N 10,88. ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,20 (т, 2Н, СН₂), 3,17 (т, 2Н, СН₂), 3,27 (м, 4Н, морфолино), 3,45 (с, 2Н, СН₂), 3,96 (м, 4Н, морфолино), 4,31 (с, 2Н, CH₂S), 7,53 (д, 2Н, C₆H₄), 7,96 (д, 2Н, C₆H₄), 10,62 (уш.с., 2Н, NH), 13,67 (уш.с., 1H, NH).

2-Аминопропилморфолино-5-(4'-гидроксифенил)-6Н-1,3,4-тиадиазин, дигидробромид (3)

К 2,15 г (10 ммоль) α-бром-4'-гидроксиацетофенона в 80 мл абсолютного этанола добавляли 2,18 г (10 ммоль) 4-[3-(4-морфолино)пропил]-3-тиосемикарбазида и 1,0 мл концентрированной HBr, кипятили на водяной бане 40 мин. После горячего фильтрования и охлаждения добавляли 150 мл сухого диэтилового эфира и выдерживали во льду 1 ч. Выпавший бесцветный кристаллический осадок отфильтровывали и кристаллизовали из смеси абсолютный этанол:сухой диэтиловый эфир 2:1. Выход 2,54 г (51%). Т.пл. 208-209°C. R_f=0,29 ((элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: С 38.65; H 4,73; N 11,20. C₁₆H₂₄Br₂N₄O₂S. Вычислено, %: C 38,71; Н 4,84; N 11,29. ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,21 (т, 2Н, СН₂), 3,18 (м, 4Н, морфолино), 3,42 (т, 2Н, СН₂), 3,51 (т, 2Н, СН₂), 3,95 (м, 4Н, морфолино), 4,23 (с, 2Н, CH₂S), 6,87 (д, 2Н, С₆Н₄) и 7,77 (д, 2Н, С₆Н₄), 10,04 (уш.c., 1H, NH), 10,05 (уш.с., 2Н, NH), 13,51 (уш.с., 1H, ОН).

2-Аминопропилморфолино-5-(4'-фторфенил)-6Н-1,3,4-тиадиазин, дигидробромид (4)

К 2,18 г (10 ммоль) α-бром-4-фторацетофенона в 70 мл абсолютного этанола добавляли 2,18 г (10 ммоль) 4-[3-(4-морфолино)пропил]-3-тиосемикарбазида и 1 мл концентрированной HBr, кипятили на водяной бане 45 мин, отфильтровывали, охлаждали и добавляли 150 мл сухого диэтилового эфира. Реакционную смесь выдерживали во льду 1,5 ч, отфильтровывали выпавший бесцветный осадок, кристаллизовали из изопропанола. Выход 2,58 г (54%). Т. пл. 210-211°C. R_f=0,29 (элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: С 38,45; Н 4,67; N 11, 36. C₁₆H₂₃Br₂FN₄OS. Вычислено, %: С 38, 55; Н 4,62; N 11.24. ЯМР ¹H (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,20 (т, 2Н, СН₂), 3,18 (т, 2Н, СН₂), 3,27 (м, 4Н, морфолино), 3,67 (с, 2Н, СН₂), 3,96 (м, 4Н, морфолино), 4,32 (с, 2Н, CH₂S), 7,29 (т, 2Н, С₆Н₄), 8,02 (д.д., 2Н, С₆Н₄), 10, 62 (уш.с., 2Н, NH), 13,70 (уш.с., 1Н, NH).

2-Аминопропилморфолино-4-фенилтиазол, гидробромид (5)

К 1 г (5 ммоль) α-бромацетофенона в 50 мл абсолютного этанола добавляли 1 г (5 ммоль) 4-(3-аминопропил)морфолинилтиомочевины в 50 мл абсолютного этанола и нагревали 3,5 ч на водяной бане, затем охлаждали 2 ч. Выпавший бесцветный кристаллический осадок отфильтровывали, сушили и кристаллизовали из изопропанола с добавлением активированного угля. Выход 1,2 г (63%). R_f=0,46 (элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода - 4:1:5). Т. пл. 167-168°C. Найдено, %: С 50,05; Н 6,09; N 11,0. C₁₆H₂₂BrN₃OS. Вычислено, %: С 50,0; Н 5,72; N 10,93. ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,09 (т, 2Н, СН₂), 3,23 (м, 4Н, морфолино), 3,25 (т, 2Н, СН₂), 3,43 (т, 2Н, СН₂), 3,90 (м, 4Н, морфолино), 6,86 (с, 1H тиазола), 7,22-7,34 и 7,78-7,81 (м, 5Н, С₆Н₅), 7,69 (уш.с., 1Н, NH), 10,45 (уш.с., 1H, NH).

2-Аминопропилморфолино-4-(4'-хлорфенил)тиазол, гидробромид (6)

К 1,17 г (5 ммоль) α-бром-4'-хлорацетофенона в 40 мл абсолютного этанола добавляли 1,02 г (5 ммоль) 4-(3-аминопропил)морфолинилтиомочевины в 30 мл абсолютного этанола, кипятили 4,5 ч на водяной бане, затем растворитель отгоняли в вакууме. К маслообразному остатку добавляли 30 мл сухого диэтилового эфира и выдерживали при охлаждении 1,5 ч. Образовавшийся бесцветный осадок отфильтровывали, сушили и кристаллизовали из изопропанола. Выход 1,1 г (53%). Т. пл. 169-170°C. R_f=0,54 (элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: С 45,74; Н 5,12; N 10,11. C₁₆H₂₁BrClN₃OS. Вычислено, %: С 45,90; Н 5,06; N 10,03. ЯМР ¹H (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2.10 (т, 2Н, СН₂), 3,11 (с, 2Н, СН₂), 3,24 (т, 2Н, СН₂), 3,42 (м, 4Н, морфолино), 3,90 (м, 4Н, морфолино), 6,95 (с, 1Н тиазола), 7,31 (д.д. 2Н, С₆Н₄), 7,72 (уш.с., 1H, NH), 7,80 (д.д., 2Н, С₆Н₄), 10,45 (уш.с., 1Н, NH).

2-Аминопропилморфолино-4-(4'-бромфенил)тиазол, гидробромид (7)

К 1,4 г (5 ммоль) α-бром-4'-бромацетофенона в 50 мл абсолютного этанола добавляли 1,02 г (5 ммоль) 4-(3-аминопропил)морфолинилтиомочевины, кипятили 5 ч на водяной бане. К охлажденному раствору добавляли 100 мл сухого диэтилового эфира и выдерживали при охлаждении льдом 1 ч. Образовавшийся бесцветный осадок отфильтровывали, сушили и кристаллизовали из изопропанола. Выход 1,5 г (65%). Т. пл. 166-167°C. R_f=0,56 (элюент, н-бутанол:уксусная кислота:вода 4:1:5). Найдено, %: С 41,38; Н 4,58; N 9,12. C₁₆H₂₁Br₂N₃OS. Вычислено, %: С 41,47; Н 4,54; N 9,07. ЯМР ¹Н (ДМСО-d₆), δ, м.д.: 2,13 (т, 2Н, СН₂), 3,28 (т, 2Н, СН₂), 3,47 (с, 2Н, СН₂), 3,53 (м, 4Н, морфолино), 3,90 (м, 4Н, морфолино), 7,13 (с, 1H тиазола), 7,57 (д.д., 2Н, С₆Н₄), 7,75 (д.д., 2Н, СН₂), 13,48 (уш.с., 3Н, NH).

2. Исследование антиагрегационной активности in vitro

Материалы и методы

Рабочие растворы исследуемых соединений готовили путем их разведения в дистиллированной воде при комнатной температуре или при нагреве до 50-70°C до достижения необходимой концентрации.

Эксперименты по исследованию антиагрегационной способности соединений были выполнены с использованием венозной крови здоровых доноров (n=50), которую получали путем пункции кубитальной вены и стабилизировали 3,8%-ным раствором цитрата натрия в соотношении 9:1. Для приготовления богатой тромбоцитами плазмы кровь центрифугировали в течение 10 минут при 1000 об/мин, после чего верхний слой плазмы переносили в другую пробирку, а остаток повторно центрифугировали в течение 20 минут при 3000 об/мин для получения плазмы, бедной тромбоцитами. Агрегацию тромбоцитов исследовали на агрегометре фирмы "Chrono-Log Corporation" (США) по методу G. Born [4]. С этой целью в кювету прибора помещали 250 мкл богатой тромбоцитами плазмы. Оптическим контролем служил такой же объем плазмы, не содержащей тромбоцитов. О степени агрегации судили по максимальной величине падения оптической плотности после окончания реакции (A_max) по сравнению с исходной величиной. Эксперименты проводили следующим образом: в кювету, содержащую 250 мкл богатой тромбоцитами плазмы, добавляли 28 мкл изучаемого препарата и инкубировали полученную смесь в течение 5 мин при температуре 37°C и индуцировали процесс тромбоцитарной агрегации. В контрольных опытах к богатой тромбоцитами плазме добавляли только проагрегант. В качестве проагрегантов в работе использовали арахидоновую кислоту (АК) в конечной концентрации 1×10^-3 М и АДФ (Boehringer Mannheim, Германия) в конечной концентрации 1×10^-5 М. Арахидоновая кислота (АК), свободная от продуктов окисления, была предоставлена сотрудниками лаборатории оксилипидов Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН.

Результаты исследования антиагрегационных свойств соединений приведены в таблице 1 и таблице 2.

Промышленная применимость

Данные соединения могут быть использованы в качестве потенциальных фармакологически активных веществ в производстве лекарств сердечно-сосудистого спектра действия, позволяющих регулировать гемостаз и ингибировать тромбоообразование.

Источники научно-технической информации

1. Chua D, Ignaszewski A. Clopidogrel in acute coronary syndromes. BMJ. 2009 Apr 14; 338:b1180.

2. Патент РФ №2259371 (2005). Чупахин O.H., Сидорова Л.П., Перова Н.М., Чарушин В.Н., Русинов В.Л. и др. «Замещенные 5R₁,6R₂-1,3,4-тиадиазин-2-амины и содержащие их фармацевтические композиции в качестве фармакологически активных средств, обладающих антикоагулянтным и антиагрегантным действием».

3. Перова Н.М., Егорова Л.Г., Сидорова Л.П., Новикова А.П., Чупахин О.Н. // Трансформация 2-циклоалкилимино-5-фенил-6Н-1,3,4-тиадиазинов под воздействием УФ-облучения // Химия гетероциклических соединений. 1993, №4. С.565-566.

4. Born G. Aggregation of blood platelets by adenosine diphosphate and its reversal Nature (London), 194, 927-929 (1962).

2-Аминопропилморфолино-5-арил-6Н-1,3,4-тиадиазины, дигидробромиды и 2-аминопропилморфолино-4-арилтиазолы, гидробромиды, обладающие антиагрегантным действием

где R=Н; F; Сl; Вr; ОН.