Средства, проявляющие свойства антагонистов серотониновых 5-ht2a-рецепторов

Изобретение относится к фармакологии и медицине и касается применения 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазолов формулы (1) в качестве средств, проявляющих свойства антагониста серотониновых 5-НТ_2А-рецепторов, которые могут быть использованы для создания эффективных средств, обладающих способностью лечить ряд патологических состояний организма. 1 табл.

 

Изобретение относится к фармакологии, а именно к биологически активным веществам, проявляющим свойства антагониста серотониновых 5-НТ_2А-рецепторов, которые могут быть использованы для создания эффективных средств, обладающих способностью лечить ряд патологических состояний организма.

Серотониновые рецепторы второго А подтипа (5-НТ_2А-рецепторы) представляют интерес для экспериментальной и клинической медицины. Установлена как их роль в реализации многих физиологических функций, таких как боль, сон, память и реакции эмоционально-волевой сферы, так и в механизме формирования ряда патологических состояний - мигрени, гипертензии, депрессии, обсессивно-компульсивных расстройств, ожирения (T.Nagatomo, M.Rashid, H.Abul Muntasir, T.Komiyama. Functions of 5-HT_2A receptor and its antagonists in the cardiovascular system (Review). Pharmacol. Ther., 2004, 104 (1), p.59-81; H.Y.Meltzer, Z.JLi, Y.Kaneda, J.Ichikawa. Serotonin receptors: their key role in drugs to treat schizophrenia (Review). Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 2003, 27 (7), p.1159-1172; H.Weinstein. Hallucinogen actions on 5-HT receptors reveal distinct mechanisms of activation and signaling by G protein-coupled receptors (Review). AAPS J., 2006, 7 (4), p. E 871-884; M.Zaniewska, A.C.McCreary, K.Wydra, M. Filip. Effects of serotonin (5-HT)₂ receptor ligands on depression-like behavior during nicotine with drawal. Neuropharmacology, 2010, 58 (7), p.1140-1146; W.Supornsilpchai, S.M.le Grand, A.Srikiatkhachorn. Involvement of pro-nociceptive 5-HT_2A receptor in the pathogenesis of medication-overuse headache. Headache. 2010, 50 (2), p.185-197; A.Srikiatkhachorn, C.Suwattanasophon, U.Ruangpattanatawee, P.Phansuwan-Pujito. 2002 Wolff Award. 5-HT2A receptor activation and nitric oxide synthesis: a possible mechanism determining migraine attacks. Headache, 2002, 42 (7), p.566-574).

Внедрены и используются препараты (кетансерин, ритансерин), обладающие 5-НТ₂-антагонистическими свойствами, основной целью применения которых является снижение артериального давления, устранение сосудистого спазма, коррекция нарушениях периферического кровообращения (перемежающаяся хромота, болезнь Рейно и др.). Также известны соединения с доказанной 5-НТ_2А-антагонистической активностью (LY86057, 9-ОН-рисперидон, сертиндол, зипразидон и др.). При этом данные сравнительного анализа аффинности указанных веществ к 5-НТ_2А-рецептору позволяют выделить кетансерин в качестве лидера среди существующих 5-НТ_2А-антагонистов (Rodrigo Andrade, Nicholas M. Barnes, Gordon Baxter et al. 5-Hydroxytryptamine receptors: 5-HT_2A. [электронный ресурс]: состояние проблемы // IUPHAR database (IUPHAR-DB). URL: http://www.iuphar-db.org/DATABASE/ObjectDisplayForward?objectId=6).

В то же время широкое использование таких препаратов ограничено наличием у них ряда нежелательных эффектов, таких как сонливость, головокружение, сухость во рту, увеличение интервала QT, атриовентрикулярный блок (A.Distler.Clinical aspects during therapy with the serotonin antagonist ketanserin. Clin. Physiol. Biochem., 1990, 8, Suppl. 3, p.64-80), а также фармакоэкономическими аспектами. Это делает весьма актуальным вопрос поиска новых соединений с 5-НТ_2А-блокирующей активностью.

В ряду 1,2-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола неизвестны соединения, проявляющие свойства антагонистов серотониновых 5-НТ_2А-рецепторов.

Техническим результатом изобретения является выявление в ряду 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола соединений с 5-НТ_2А-серотонинблокирующими свойствами.

Технический результат достигается солями 9-диэтиламиноэтил-2-(4-метоксифенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола формулы I

где X принимает значения Cl (Ia), NO₃ (Iб) и Br (Iв).

Дигидрохлорид Ia известен как соединение, обладающее гипотензивной активностью (авт. свид-во №566588, М. Кл² A61K 31/475, 1977). Синтез этого соединения, а также динитрата Iб и дигидробромида Iв описаны в статье В.А.Анисимовой, А.А.Спасова, В.А.Косолапова и др. (Хим.-фарм. журнал, 2005, 39 (9), с.26-32). В ней описаны также некоторые фармакологические свойства этих соединений: антиаритмические (для Iа), антиагрегантные (для Iб, в) и гипотензивные (для Iа, в).

Синтез заявляемых солей I заключается во взаимодействии 1-диэтиламиноэтил-2-аминобензимидазола с 4-метоксифенацилбромидом, дальнейшей циклизации выделенного из реакции кватернизации бромида 2-амино-1-диэтиламиноэтил-3-(4-метоксифенацил)бензимидазолия кипячением в воде, подщелачиванием образующегося раствора и выделением трициклического основания 9-(2-диэтиламиноэтил)-2-(4-метоксифенил)-имидазо[1,2-а]бензимидазола, которое после очистки переводят в соответствующие соли подкислением ацетонового раствора его насыщенным раствором HCl в эфире или 2-PrOH, ацетоновым раствором конц. HNO₃ и конц. HBr до pH 2-3.

Ниже приведены результаты исследований биологической активности и токсичности предлагаемых солей I.

Исследования были выполнены на 8 кроликах породы «Шиншилла» массой 4-4,5 кг. До проведения эксперимента животные содержались в условиях вивария с естественным световым режимом на полноценном, сбалансированном по содержанию питательных веществ рационе (в соответствии с ГОСТ Р 50258-92). Содержание животных отвечало Международным рекомендациям Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997) и правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ.

При проведении опытов по выявлению 5-НТ_2А-серотонинергической активности использовали следующие реактивы: агонист 5-НТ-рецепторов серотонина гидрохлорид ("SIGMA", США), селективный антагонист 5-НТ₂-рецепторов кетансерина тартрат ("SIGMA", США). Для приготовления буферного раствора взяты натрия хлорид и трис-(оксиметил)аминометана гидрохлорид («Мосреактив», Россия).

Работу проводили с использованием лазерного анализатора частиц «ЛАСКА-1 К» (НПФ «Люмекс», С-Петербург).

Антагонистическая активность по отношению к серотониновым 5-НТ_2А-рецепторам исследована на модели серотонин-индуцированной активации тромбоцитов методом малоуглового светорассеивания (Э.Ф.Деркачев, И.В.Миндукшев, А.И.Кривченко, А.А.Крашенников, Патент РФ 2108579, Бюл. изобрет., №10 (II), 298 (1998); Р.Сакаев, И.В.Миндукшев, Е.Е.Лесиовская и др., Эксп. клин. фармакол., 2000, 63 (3), с.65-69).

Увеличение интенсивности светорассеяния в углу отклонения 12° отражает процесс сферизации (активации) тромбоцитов. Возможность независимой регистрации активации тромбоцитов позволяет оценить влияние веществ на различные подтипы рецепторов тромбоцитарной мембраны, в частности серотониновых 5-НТ_2А-рецепторов.

Забор крови производили из краевой ушной вены кроликов и стабилизировали 3,2%-ным раствором цитрата натрия (pH 6,0) в соотношении 9:1. Богатую тромбоцитами плазму получали путем центрифугирования в течение 10 мин при 150 g. Образец плазмы (объем стандартизировался по степени светопропускания и соответствовал 50-60 у.е.) помещали в кварцевую кювету, содержащую 8 мл буфера (140 мМ натрия хлорид и 10 мМ трис-(оксиметил)аминометана гидрохлорид, pH 7,4), где обеспечивался турбулентный режим перемешивания специальным волчком. Регистрацию светорассеяния проводили на лазерном анализаторе. Активацию тромбоцитов вызывали серотонином в концентрации 1 мкМ. В опытном измерении введению индуктора предшествовала инкубация с исследуемым веществом в течение 2 минут. Все соединения изучали в концентрации 1 мкМ. В качестве препарата сравнения использовали кетансерин в эквимолярной концентрации.

Изучение показателя ЕС₅₀ проводили по описанной выше методике с переменной концентрацией исследуемого вещества.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием t-критерия Стьюдента и регрессионного анализа посредством программы «Microsoft® Excel 2003».

При исследовании соединений I на наличие 5-HT_2A-серотонинергической активности было выявлено, что наибольшую активность продемонстрировал динитрат Iб. Эта соль подавляла серотонининдуцированную активацию тромбоцитов на 84,9±4,4% и не уступала по этому показателю кетансерину, уровень 5-НТ₂-блокирующей активности которого составил -73,8±7,8%. Соединения Iа и Iв также продемонстрировали высокую антисеротониновую активность. Их уровень активности составил -82,7±3,2 и -79,2±5,4 Δ% соответственно.

Дальнейшее изучение зависимости «доза-эффект» показало, что величина EC₅₀ для соединений Iб, Ia, Iв и кетансерина составила 2,11×10^-8 М, 5,77×10^-8 М, 1,74×10^-8 М и 2,03×10^-8 М соответственно, что подтверждает наличие высокой 5-НТ_2А-серотонинергической активности у данных соединений в широком диапазоне концентраций, не уступающей действию кетансерина. Данные представлены в таблице 1.

Острую токсичность веществ определяли на 90 белых половозрелых нелинейных мышах обоего пола при внутрибрюшинном введении соединений согласно требованиям и инструкциям Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития (под ред. Хабреева Р.У., 2005). Наблюдение за животными вели в течение 2 недель после однократного введения веществ, отмечая динамику симптоматики отравления и фиксируя количество погибших животных, с последующим расчетом величины LD₅₀.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием регрессионного анализа посредством программы «Microsoft® Excel 2003».

В ходе изучения острой токсичности было выявлено, что показатель LD₅₀ для соединений Iб, Ia, Iв составил 85,6 мг/кг, 164,5 мг/кг и 185 мг/кг соответственно, при этом LD₅₀ кетансерина составляет 71,5 мг/кг (KSRNAM Kiso to Rinsho. Clinical Report (Yubunsha Co., Ltd., 1-5, Kanda Suda-Cho, Chiyoda-ku, KS Bldg., Tokyo 101, Japan), 1988, 22, p.1215).

Для наиболее адекватного сравнения безопасности соединений Iа-в был рассчитан условный терапевтический индекс (УТИ) исследуемых солей и препарата сравнения кетансерина как отношение показателей LD₅₀ к ЕС₅₀. Этот индекс для соединений Iб, Ia, Iв и кетансерина составил 8306, 6287, 20282 и 6410 соответственно. Данные представлены в таблице 1.

Таким образом, соединения Iа-в демонстрируют выраженные свойства, характерные для 5-HT_2A-антагонистов, не уступая кетансерину, а по показателям токсичности и безопасности превосходя его, что говорит о целесообразности дальнейшего углубленного изучения фармакологических свойств заявленных соединений с целью создания на их основе нового лекарственного средства.

Таблица 1.
Сравнение 5-НТ2А-антагонистических свойств и показателей безопасности соединений Iб, Ia, Iв и кетансерина.
Соединение	5-НТ2А-антагонистическая активность, d%	LD50, мг/кг	LD50, мМ	ЕС50, нМ	УТИ, LD50/EC50
Iб	-84,9±4,4*	85,6	0,175	21,1±12,7	8306
Ia	-82,7±3,2*	164,5	0,363	57,7±11,8	6287
Iв	-79,2±5,4*	185,0	0,352	17,4±9,4	20282
Кетансерин	-73,8±7,8*	71,5	0,131	20,3±8,9	6410
* - достоверно по отношению к контрольному значению, p≤0,05.

Применение солей 1-(2-диэтиламиноэтил)-2-(4-метоксифенил)-имидазо[1,2-а]бензимидазола формулы I

где X принимает значения Cl (Ia), NO₃ (Iб) и Вr (Iв),
в качестве средств, проявляющих свойства антагониста серотониновых 5-НТ_2А-рецепторов.