Простамиды и их аналоги, обладающие нейрозащитным действием



Простамиды и их аналоги, обладающие нейрозащитным действием
Простамиды и их аналоги, обладающие нейрозащитным действием
Простамиды и их аналоги, обладающие нейрозащитным действием
Простамиды и их аналоги, обладающие нейрозащитным действием

 

C07C405 - Соединения, содержащие пятичленное кольцо с двумя боковыми цепями в орто-положении друг к другу, и атомы кислорода, непосредственно присоединенные к кольцу в орто-положении к одной из боковых цепей, причем одна боковая цепь содержит непосредственно не связанный с кольцом атом углерода, соединенный тремя связями с гетероатомами (из которых одна может быть с галогеном), а другая боковая цепь содержит атомы кислорода, присоединенные в гамма-положении к кольцу, например простагландины

Владельцы патента RU 2474426:

Учреждение Российской академии наук Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (RU)

Изобретение относится к области биохимии и касается средства, обладающего нейрозащитным действием, представляющего собой простамид формулы (1), которое может найти применение в медицине при терапии ишемических поражений мозга и нейродегенеративных заболеваний. Средство обладает высокой эффективностью. 16 пр.

 

Изобретение относится к области биохимии и может найти применение в медицине при терапии ишемических поражений мозга и нейродегенеративных заболеваний путем введения веществ, обладающих нейрозащитным действием.

Нейропротекторы (син. церебропротекторы) - это лекарственные средства, которые купируют и ограничивают повреждение ткани мозга, развивающееся вследствие возникающей острой ишемии (гипоксии). В качестве нейрозащитных веществ применяют соединения различных классов как природного происхождения, так и синтезированные химическим способом. Среди таких препаратов можно отметить следующие лекарственные средства, применяемые в клинике (Виленский Б.С. (2010) Принципы доказательной медицины применительно к назначению нейропротективной терапии при ишемическом инсульте. Поликлиника. 2010. №2. С.28-32).

Церебролизин - гидролизат головного мозга молодых свиней, содержащий 85% аминокислот и 15% пептидов; молекулярная масса пептидов, входящих в состав данного препарата, не превышает 10 кДа, что обеспечивает быстрое проникновение церебролизина через гематоэнцефалический барьер.

Кортексин - препарат, содержащий комплекс левовращающих аминокислот и полипептидов с молекулярной массой от 1 до 10 кДа и сбалансированный витаминный и минеральный состав, экстрагируется из коры головного мозга телят (свиней), обладает органоспецифическим действием, свободно проникает через ГЭБ; регулирует соотношение тормозных и возбуждающих аминокислот, уровень серотонина и дофамина, обладает антиоксидантной активностью, снижает содержание антител к общему белку миелина и способствует нормализации биоэлектрической активности головного мозга.

Цитиколин - метаболический предшественник фосфолипидов, стабилизирует нейрометаболическую функцию; ведущим механизмом нейропротективной активности препарата является прерывание ведущих звеньев «ишемического каскада» и сохранность пенумбры, то есть блокада основного механизма гибели клеток и формирования неврологического дефицита.

Семакс - синтетический нейропептид, обладающий выраженным ноотропным действием; увеличивает адаптационные возможности мозга, повышает его устойчивость к стрессорным повреждениям, гипоксии и ишемии, оказывает выраженное антиоксидантное, антигипоксическое, ангиопротекторное и нейротрофическое действие.

Эти и другие препараты способны улучшить состояние пациентов с ишемическим инсультом, однако они малоэффективны при терапии других нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера и др.

Данное изобретение решает задачу расширения номенклатуры веществ, обладающих нейрозащитным действием. Поставленная задача решается за счет использования простамидов и их аналогов, обладающих нейрозащитным действием, общей формулы:

где X=CH2-CH2 или цис-CH==CH

и R - присоединенный амидной связью остаток 2-гидроксиэтиламина, или 2-нитроксиэтиламина, или глицина, или гамма-аминомасляной кислоты, или 4-гидроксифенилэтиламина (тирамина), или 3,4-дигидроксифенилэтиламина (дофамина).

Близким по структуре к заявляемым соединениям является природный простагландин E2, образующийся в организме из арахидоновой кислоты под действием ферментов циклооксигеназы и простагландин E синтазы. Простагландин E2 оказывает множественное физиологическое действие, активируя специфические рецепторы EP1, EP2, EP3 и EP4. Простагландин E2 при взаимодействии с рецептором EP2 проявляет нейрозащитные свойства (McCullough L, et al. (2004) Neuroprotective function of the PGE2 EP2 receptor in cerebral ischemia. J Neurosci 24:257-268). Однако его взаимодействие с другим подтипом рецепторов - EP1 оказывает нейротоксическое действие (Kawano Т, et al. (2006) Prostaglandin E2 EP1 receptors: downstream effectors of COX-2 neurotoxicity. Nature Med. 12:225-229), что исключает возможность использования данного соединения в качестве нейропротектора.

Простамид E2, представляющий собой этаноламид простагландина E2, является продуктом метаболизма этаноламида арахидоновой кислоты - эндогенного лиганда каннабиноидных рецепторов. В отличие от простагландина E2, простамид E2 не связывается с EP-рецепторами и его действие опосредовано еще неизвестными механизмами. Известной и хорошо документированной биологической активностью простамида E2 является его способность вызывать сокращение радужной оболочки глаза у подопытных животных (Matias J., et al. (2004) Prostaglandin Ethanolamides (Prostamides): In Vitro Pharmacology and Metabolism // J. Pharmacol. Exp. Ther. 309:745-757). Свойство простамида E2 оказывать нейрозащитное действие не было известно. Также не были описаны нейрозащитные свойства у амида простагландина E2 и гамма-аминомасляной кислоты и глицинамида простагландина E2. Амиды простагландина E2 и нитроэтаноламина, тирамина и дофамина являются новыми соединениями, обладающими нейрозащитными свойствами.

Все указанные соединения получают стандартными способами химического синтеза, включающими активацию карбоксильной группы подходящими реагентами и конденсацию с амином или спиртом. Биологическая активность заявляемых соединений подтверждена в опытах на культурах нервных клеток, подвергаемых действию различных токсических факторов, имитирующих процессы, происходящие в организме при развитии нейродегенеративных процессов. Во всех экспериментах эти соединения показывали значимый нейрозащитный эффект в диапазоне концентраций 1-20 мкМ. Кроме того, данные соединения в указанных концентрациях не оказывали токсического действия на нервные клетки в моделях первичных и линейных культур.

Таким образом, заявляемые соединения решают задачу расширения номенклатуры веществ, обладающих нейрозащитным действием, которые могут быть использованы в медицине в качестве нейропротекторов.

Изобретение иллюстрируют примеры.

Пример 1. Амид простагландина E2 и моноэтаноламина (PGE2-EA) (X=цис-CH=CH, R=2-гидроксиэтиламин). К 100 мг (0.28 ммоль) простагландина E2 в 2.5 мл ацетонитрила прибавляли 43 мкл (0.3 ммоль) триэтиламина и охлаждали в течение 15 мин до +4°С, затем прибавляли 38 мкл (0.3 ммоль) изобутилхлорформиата и перемешивали при +4°С в течение 30 мин. К полученному смешанному ангидриду прибавляли 26 мкл (0.42 ммоль) моноэтаноламина и перемешивали 30 мин. Реакционную смесь разбавляли 10 мл этилацетата, промывали водой, насыщенным водным раствором NaCl, высушивали над безводным Na2SO4. Осушитель отфильтровывали, фильтрат упаривали в вакууме, остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле в градиентной системе хлороформ-метанол. Фракции, содержащие продукт (контроль с помощью ТСХ), объединяли, растворитель упаривали в вакууме. Получали 71 мг PGE2-EA, выход 64%. Масс-спектр: m/z 396.113 [М+Н], 413.132 [М+H2O], 791.171 [2М+Н].

Пример 2. Амид простагландина Е2 и дофамина (PGE2-DA) (X=цис-СН=СН, R=3,4-дигидроксифенилэтиламин). К 121 мг (0.34 ммоль) простагландина Е2 в 5 мл ацетонитрила добавляли 52.2 мкл (0.377 ммоль) триэтиламина и охлаждали солью с торосом в течение 5 мин, затем добавляли 48.8 мкл (0.377 ммоль) изобутилхлорформиата. Перемешивали 20 мин, затем добавляли 78 мг (0.41 ммоль) гидрохлорида дофамина в 600 мкл ДМФА и 52 мкл (0.377 ммоль) триэтиламина и перемешивали еще 18 ч. Выпавший осадок отфильтровали, растворитель упаривали. Остаток растворяли в 10 мл этилацетата, промывали 2 н водным раствором NaHSO4, водой, насыщенным водным раствором NaCl, высушивали над безводным Na2SO4. Осушитель отфильтровывали, фильтрат упаривали в вакууме, остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле в градиентной системе хлороформ-метанол. Фракции, содержащие продукт (контроль с помощью ТСХ), объединяли, растворитель упаривали в вакууме. Получали 103 мг PGE2-DA, выход 61%. Масс-спектр: m/z 488.077 [М+Н], 505.096 [М+Н2О].

Пример 3. Амид простагландина Е2 и гамма-аминомасляной кислоты (GABA) (PGE2-GABA) (X=цис-СН=СН, R=гамма-аминомасляная кислота). Синтез PGE2-GABA осуществляли как описано в примере 2. Выход 79%. Масс-спектр: m/z 438.094 [М+Н], 460.021 [M+Na].

Пример 4. Амид простагландина E1 и моноэтаноламина (PGE1-EA) (X=СН2-СН2, R=2-гидроксиэтиламин). Синтез PGE1-EA осуществляли как описано в примере 1. Выход 76%. Масс-спектр: m/z 398.103 [М+Н], 415.112 [М+H2O], 793.169 [2М+Н].

Пример 5. Амид простагландина E2 и нитроэтаноламина (PGE2-NEA) (X=цис-CH=CH, R=2-нитроксиэтиламин). Синтез PGE2-NEA осуществляли как описано в примере 1. Выход 75%. Масс-спектр: m/z 396.103 [M-NO2], 441.065 [М+Н], 458.084 [М+Н2О].

Пример 6. Амид простагландина E1 и нитроэтаноламина (PGE1-NEA) (X=СН2-СН2, R=2-нитроксиэтиламин). Синтез PGE1-NEA осуществляли как описано в примере 2. Выход 74%. Масс-спектр: m/z 398.103 [M-NO2], 443.065 [М+Н], 460.084 [М+Н2О].

Пример 7. Амид простагландина E1 и дофамина (PGE1-DA) (X=CH2-CH2, R=3,4-дигидроксифенилэтиламин). Синтез PGE1-DA осуществляли как описано в примере 2. Выход 69%. Масс-спектр: m/z 490.077 [М+Н], 507.096 [М+Н2О].

Пример 8. Амид простагландина Е2 и тирамина (PGE2-ТА) (X=цис-СН=СН, R=4-гидроксифенилэтиламин). Синтез PGE2-ТА осуществляли как описано в примере 2. Выход 66.5%. Масс-спектр: m/z 472.017 [М+Н], 494.953 [M+Na].

Пример 9. Амид простагландина E1 и тирамина (PGE1-ТА) (X=СН2-СН2, R=3,4-дигидроксифенилэтиламин). Синтез PGE1-TA осуществляли как описано в примере 2. Выход 58.3%. Масс-спектр: m/z 474.017 [М+Н], 496.953 [M+Na].

Пример 10. Амид простагландина Е2 и глицина (PGE2-Gly) (X=цис-СН=СН, R=глицин). Синтез PGE2-Gly осуществляли как описано в примере 2. Выход 83%. Масс-спектр: m/z 410.106 [М+Н], 432.073 [M+Na], 448.029[M+K].

Пример 11. Амид простагландина E1 и глицина (PGE1-Gly) (X=CH2-CH2, R=глицин). Синтез PGE1-Gly осуществляли как описано в примере 2. Выход 65%. Масс-спектр: m/z 412.106 [М+Н], 434.074 [M+Na], 450.03 [M+K].

Пример 12. Амид простагландина E1 и гамма-аминомасляной кислоты (PGE1-GABA) (X=CH2-CH2, R=гамма-аминомасляная кислота). Синтез PGE1-GABA осуществляли как описано в примере 2. Выход 77%. Масс-спектр: m/z 440.096 [М+Н], 462.023 [M+Na].

Пример 13. Выделение и культивирование гранулярных нейронов мозжечка крысы.

Клетки выделяли из мозжечка 7-дневных крысят. Выделенный мозжечок освобождали от внешних оболочек, измельчали и помещали в раствор Трипсина-ЭДТА 1:250 без Са2+ и Mg2+. Инкубировали 10 мин при температуре 37°С. К полученной суспензии добавляли среду MEM (ПанЭко), содержащую 10% телячьей сыворотки, и тщательно ресуспендировали. Из суспензии клетки осаждали центрифугированием в течение 10 минут с ускорением 1000g. Клетки ресуспендировали в среде MEM с KCl (25 мМ) и 10% телячьей сыворотки; после этого клетки помещали в планшеты, предварительно обработанные полиэтиленимином, при плотности 350 тыс. клеток/см2.

Пример 14. Оценка нейропротективного действия в модели глутаматной токсичности. После культивации в течение 7 дней клетки первичной культуры гранулярных нейронов мозжечка крысы, полученной как указано в примере 10, инкубировали 15 минут в буфере (NaCl 154 мМ, KCl 25 мМ, CaCl2 3 мМ, MgCl2 2 мМ, Na2HPO4 0.4 мМ, HEPES 5 мМ, D-глюкоза 10 мМ, NaHCO3 3.6 мМ), содержащем 100 мкМ глутамата натрия. После этого к культуре добавляли растворы исследуемых веществ в кондиционированной среде. Через 3 часа оценивали количество живых клеток с помощью МТТ-теста.

Среди исследуемых соединений простамид PGE2-ЕА оказывал выраженный защитный эффект, который при концентрации 2 мкМ достигал 50% выживших клеток по сравнению с контролем, а при 5 мкМ 100%. Нитропроизводное PGE2-EA (PGE2-NEA) также защищало нейроны коры от токсического действия глутамата. Причем при концентрации PGE2-NEA 2 мкМ наблюдали выживание 90% клеток, что почти в 2 раза выше, чем при той же концентрации PGE2-EA. Производное PGE2 с глицином (PGE2-Gly) демонстрировало сходный с PGE2-ЕА профиль активности: в концентрациях 5 мкМ и 10 мкМ наблюдали 60% и 100% выживших клеток, соответственно. Активность PGE2-GABA составила 50% выживших клеток при 10 мкМ. Амид PGE2 с тирамином защищал нейроны, начиная с концентрации 2 мкМ (40% выживших клеток). При концентрации 5 мкМ наблюдалось выживание 70% клеток, при 10 мкМ - 100% выживание нейронов. Производные простагландина E1 проявляли сходную с амидами простагландина Е2 нейрозащитную активность. В контрольных экспериментах без добавления глутамата все заявляемые соединения не проявляли токсического действия вплоть до концентрации 50 мкМ.

Пример 15. Оценка нейропротективного действия веществ в модели К+ - депривации.

Модель К+ - депривации применима для гранулярных нейронов мозга, поскольку они нуждаются в повышенной концентрации ионов К+ (25 мМ). Понижение концентрации ионов К+ вызывает апоптоз в данной культуре клеток.

Первичную культуру гранулярных нейронов мозжечка крысы получали, как описано в примере 10, и культивировали в течение 7 дней. Кондиционированную среду собирали, разводили в 5 раз средой (MEM), не содержащей сыворотки. Финальная концентрация ионов К+ составляла 9 мМ, сыворотки - 2%. При таких условиях через 24 часа погибало примерно 50% клеток нейрональной культуры. Исходные растворы веществ готовили в среде с содержанием ионов К+ 9 мМ. Количество живых клеток оценивали с помощью МТТ-теста.

Простамид Е2 (PGE2-EA) проявлял выраженное защитное действие в интервале концентраций 0.1-1 мкМ (максимальный эффект 77% выживших клеток наблюдали при концентрации 1 мкМ). Нитропростамид PGE2-NEA при концентрации 1 мкМ проявлял 100% защитный эффект.

Пример 16. Оценка токсичности в культуре трансформированных глиальных клеток крысы С6.

Линия клеток глиомы крысы С6 была получена клонированем из индуцированной глиомы крысы. Клетки рассаживали в лунки 96-луночного планшета по 2×104 клеток в 100 мкл среды. Донья лунок предварительно покрывали раствором полиэтиленимина в воде (0,5 мг/мл) не менее 30 минут, после чего лунки промывали стерилизованной водой. Через 24 часа культивирования к клеткам добавляли исследуемые вещества, одна концентрация на три лунки. Исходные растворы соединений были приготовлены в среде, использующейся для культивации клеток. Содержание в среде сыворотки (10%) способствует лучшему растворению соединений липидной природы. Инкубацию с веществами проводили 48 часов. По окончании инкубации выживаемость клеток оценивали с помощью МТТ-теста.

Практически все заявляемые соединения, например амиды простагландина E2 и этаноламина (простамид Е2), нитроэтаноламина, гамма-аминомасляной кислоты и др., не проявляли цитотоксического действия вплоть до концентрации 50 мкМ. Единственным соединением, оказавшим цитотоксическое действие на клетки глиомы С6, был амид простагландина Е2 и дофамина (снижение жизнеспособности клеток на 93% при концентрации 50 мкМ), однако это вещество было нетоксично на первичных культурах нейронов мозжечка.

Средство, обладающее нейрозащитным действием, представляющее собой простамид общей формулы:
,
где X=CH2-CH2 или цис-CH=CH
и R - присоединенный амидной связью остаток 2-гидроксиэтиламина, или 2-нитроксиэтиламина, или глицина, или гамма-аминомасляной кислоты, или 4-гидроксифенилэтиламина (тирамина), или 3,4-дигидроксифенилэтиламина (дофамина).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к средству, представляющему собой этиловый эфир (±)-11,15-дидезокси-16-метил-16-гидроксипростагландина E1 формулы (I), проявляющему утеротоническую активность.
Изобретение относится к фармацевтике. .

Изобретение относится к производному простагландина общей формулы (I):(I) где Х - атом галогена в - или -замещении, Y - этиниленовая группа, R1 - С3-10циклоалкильная группа, R 2 - H или группа CO2R 3, R3 - H, C1-4 алкильная группа, n=1-3 и р=0, или его фармацевтически приемлемой соли или ее гидрату.

Изобретение относится к области медицины, фармакологии и органической химии и касается новых соединений, обладающих свойствами агониста ЕР4, и их применения в качестве агониста ЕР4 для получения фармацевтической композиции для лечения нарушений, связанных с уменьшением костной массы.

Изобретение относится к новым производным простагландинов к 5-тиа--замещенному фенилпростагландину Е формулы (I), где R1 - OH или С1-6алкокси, R2 - О или галоген, R3 - Н или ОН, R4a и R4b независимо Н или С1-4алкил, R5 - фенил, замещенный С1-4алкокси С1-4алкилом, С2-4алкенилокси - С1-4алкилом, фенилокси - С1-4алкилом и др.

Изобретение относится к области медицины и органической химии и касается новых производных простагландинов F-типа, используемых в качестве глазных гипотензивных средств, а также к способу лечения глаукомы с их помощью, офтальмологическим растворам и наборам, включающим указанные растворы.

Изобретение относится к блокирующим никотиновые холинорецепторы биологически активным пептидам, которые могут найти применение в области биохимии, биотехнологии и медицины.

Изобретение относится к применению соединений формулы (I) (где R1, R2, X, Y и n принимают значения, указанные в формуле изобретения) или их фармацевтически приемлемых солей в изготовлении лекарств для лечения заболеваний, связанных с биологической функцией рецепторов, ассоциированных со следовыми аминами (trace amine associated receptors), а именно депрессии, тревожных расстройств, биполярного расстройства, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, расстройств, вызванных стрессом, психотических расстройств, шизофрении, неврологических заболеваний, болезни Паркинсона, нейродегенеративных расстройств, болезни Альцгеймера, эпилепсии, мигрени, злоупотребления веществами, вызывающими зависимость, метаболических расстройств, расстройств приема пищи, диабета, диабетических осложнений, ожирения, дислипидемии, расстройств потребления и ассимиляции энергии, расстройств и нарушений температурного гомеостаза, нарушений сна и циркадного ритма и сердечно-сосудистых заболеваний.
Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии, и может быть использовано для лечения подострого реактивного депрессивного психоза. .

Изобретение относится к области биологически активных соединений, конкретно к группе 2-замещенных 1,2,4,5-тетрагидро-3H-пирроло[1,2-а][1,4]диазепин-3-онов общей формулы , где R означает водород, линейный или разветвленный (C 1-С4)-алкил; гидроксиалкил, содержащий алкильную цепь с 2-3 С-атомами; фениллалкил, содержащий алкильную цепь с 1-2 С-атомами, при этом фенильное кольцо может содержать одну или две метоксигруппы.

Изобретение относится к области биологически активных соединений, конкретно к группе 2-замещенных 1,2,4,5-тетрагидро-3H-пирроло[1,2-а][1,4]диазепин-3-онов общей формулы , где R означает водород, линейный или разветвленный (C 1-С4)-алкил; гидроксиалкил, содержащий алкильную цепь с 2-3 С-атомами; фениллалкил, содержащий алкильную цепь с 1-2 С-атомами, при этом фенильное кольцо может содержать одну или две метоксигруппы.

Изобретение относится к новым 2-гетероарил-замещенным производным бензотиофена и бензофурана и терапевтическим применениям таких соединений. .
Изобретение относится к медицине, а именно к психотерапии, рефлексотерапии, физиотерапии. .
Наверх