Производные тиетансодержащих 1-бутил-3-метилксантинов, проявляющие антиоксидантную активность

Изобретение относится к производным тиетансодержащим 1-бутил-3-метилксантинам общей формулы (Ia) и (Ib), где R-i-Bu, n=1, m=2, B^m+= (Ia); R=Bu, n=0, m=1, B^m+=H₃N⁺C(CH₂OH)₃ (Ib). Технический результат - получены новые соединения общей формулы (Ia) и (Ib), обладающие антиоксидантной активностью, которые могут найти свое применение в медицине. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к фармацевтической химии, фармакологии и медицине и может быть использовано для создания новых лекарственных средств, проявляющих антиоксидантное действие.

В качестве прототипа взят (5-бром-2-гидроксифенил)метилиден-гидразид 2-[6-метил-4-(тиетан-3-илокси)пиримидин-2-илтио]уксусной кислоты, проявляющий антиоксидантную активность [Патент RU 2626651, 2017 г.].

Задачей изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, обладающих антиоксидантным эффектом.

Технический результат - получение новых тиетансодержащих производных 1-бутил-3-метилксантинов, обладающих антиоксидантной активностью.

Сущность изобретения: производные тиетансодержащих 1-бутил-3-метилксантинов (Ia, Ib) общей формулы

где

проявляющие антиоксидантную активность.

Указанные соединения и их свойства в литературе не описаны.

Заявляемые соединения синтезировали следующим образом.

Соединение Ia синтезировали из 2-[1-изобутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты [Синтез и биологическая активность солей 2-[1-изо-бутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты / Ж.К. Маматов, Г.А. Тимирханова, Л.И. Баширова, А.В. Самородов, Ф.А. Халиуллин // Медико-фармацевтический журнал Пульс.- 2020. - №7. С. 26-38]. Взаимодействием 2-[1-изобутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты с пиперазина гексагидратом в среде диоксана синтезирован пиперазина ди(2-[1-изобутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]ацетат).

Соединение Ib синтезировали из 2-[1-бутил-3-метил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты [Синтез 1-бутилзамещенных производных 3-метил-7-(тиетанил-3)ксантина / Ж.К. Маматов, Н.Ж. Аматова, Г.А. Тимирханова // Материалы конференции. Достижения молодых ученых: хим. науки. Уфа (2018), с. 175-177]. Реакцией 2-[1-бутил-3-метил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты с трисамином в среде ацетона получена трисаммониевая соль 2-[1-бутил-3-метил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты.

В качестве препарата сравнения выбрана аскорбиновая кислота, которая успешно применяется в практической медицине и имеет доказанную эффективность в качестве моносредства или компонента препаратов с антиоксидантными свойствами [Перекисное окисление липидов и антиоксидантные системы при психических заболеваниях. Социальная и клиническая психиатрия, 2016, т. 26, №365]. Влияние заявляемых соединений и препарата сравнения на процессы свободнорадикального окисления изучали в двух модельных системах in vitro с использованием экспресс-метода определения антиоксидантной активности, основанного на регистрации хемилюминесценции, возникающего при взаимодействии свободных радикалов с люминолом [P.P. Фархутдинов, С.И. Тевдорадзе. Методики исследования хемилюминесценции биологического материала на хемилюминометре ХЛМ-003. Методы оценки антиоксидантной активности биологически активных веществ, РУДН, Москва, (2005), с. 147-154]. Исследования были проведены на модельной системе, в которой протекают реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) (модель I) и на модельной системе, генерирующей активные формы кислорода в фагоцитах крови (модель II).

Хемилюминесценцию регистрировали в течение 5 минут на приборе «ХЛМ-003» (Россия). Проводилась оценка светосуммы свечения (S, у.е.) и максимальной интенсивности свечения (I_max, у.е.).

Исследуемые вещества и препарат сравнения аскорбиновую кислоту (субстанция-порошок, Хэбэй Вэлком Фармасьютикал Ко. Лтд, Китай) добавляли в конечной концентрации 1×10^-3 моль/л.

Результаты исследования обработаны с применением статистического пакета Statistica 10,0 (StatSoft Inc, США). Проверку на нормальность распределения фактических данных выполняли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Выявлено, что вид распределения полученных данных отличается от нормального, поэтому при дальнейшей работе использовались непараметрические методы. Данные представлены в виде медианы, 25 и 75 процентилей. Дисперсионный анализ проводили с помощью критерия Краскела-Уоллиса. Критический уровень значимости р для статистических критериев принимали равным 0,05.

Пример 1. Синтез соединения Ia.

В 50 мл диоксана при нагревании растворяют 1,20 г (3 ммоль) 2-[1-изобутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты, раствор охлаждают, добавляют 1,18 г (6 ммоль) пиперазина гексагидрата. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, сушат. Получают 1,13 г (85%) соединения Ia. Очищают кристаллизацией из хлороформа. Т.пл. 222-223°С.

ИК спектр (KBr), ν_max, см^-1: 1059 (S=O вал.); 1572, 1656, 1704 (С=С вал., C=N вал., С=O вал.); 2300-3000 (N⁺ -Нвал.).

Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆), 300 МГц, δ, м.д.: 0,85 (д, 12Н, J 6,7 Гц, 2(СН₃)₂); 1,99-2,10 (м, 2Н, 2СН); 2,89 (с, 8Н, 2N⁺(CH₂)₂); 3,40-3,50 (м, 10Н, 2(3-СН₃), 2S(CH)₂); 3,72 (д, 4Н, J 7,2 Гц, 2(1-СН₂)); 3,94 (с, 4Н, 2(8-SCH₂)); 4,07-4,15 (м, 4Н, 2S(CH)₂); 6,28-6,40 (м, 2Н, 2(7-СН)).

Элементный анализ.

Найдено, %: С 46,28; Н 5,59; N 15,93; S 14,52 - C₃₄H₅₀N₁₀O₁₀S₄

Вычислено, %: С 46,04; Н 5,68; N 15,79; S 14,46

Заявляемое соединение Ia представляет собой белый кристаллический порошок, растворимый в воде, при нагревании в этаноле и диметилсульфоксиде, не растворимый в ацетоне.

Пример 2. Синтез соединения Ib.

В 50 мл ацетона при нагревании растворяют 1,00 г (2,6 ммоль) 2-[1-бутил-3-метил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты, раствор охлаждают, добавляют 0,37 г (3 ммоль) трисамина в 0,3 мл воды. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, сушат. Получают 0,70 г (53%) соединения Ib. Очищают кристаллизацией из диоксана. Т.пл. 123-124°С.

ИК спектр (KBr), ν_max, см^-1: 1583, 1673, 1713 (С=С вал., C=N вал., С=O вал.); 2530-3440 (N⁺ -H вал., О-Н вал.).

Спектр ЯМР ¹Н (DMSO-d₆), 500 МГц, δ, м.д.: 0,88 (т, 3Н, J 7,3 Гц, СН₃); 1,25-1,33 (м, 2Н, СН₂); 1,48-1,54 (м, 2Н, СН₂); 3,27-3,31 (м, 2Н, S(CH)₂); 3,34 (с, 6Н, (СН₂)₃); 3,37 (с, 3Н, 3-СН₃); 3,84-3,88 (м, 4Н, 8-SCH₂,1-СН₂); 4,18-4,22 (м, 2Н, S(CH)₂); 5,85-5,92 (м, 1Н, 7-СН).

Элементный анализ.

Найдено, %: С 45,36; Н 6,06; N 13,93; S 12,82 - C₁₉H₃₁N₅O₇S₂

Вычислено, %: С 45,13; Н 6,18; N 13,85; S 12,68

Заявляемое соединение Ib представляет собой белый кристаллический порошок, растворимый в воде, этаноле и диметилсульфоксиде, при нагревании ацетонитриле, не растворимый в ацетоне.

Пример 3. Оценка влияния заявляемых соединений на процессы перекисного окисления липидов (модель I).

Влияние исследуемых соединений на ПОЛ изучали в липидах куриного желтка, сходных по составу с липидами крови. Липиды получали путем гомогенизирования куриного желтка в фосфатном буфере (с разбавленным в нем 10-5 М люминолом) в соотношении 1:5 и последующим разбавлением в 20 раз, отбирали 10 мл, добавляли исследуемые соединения или препарат сравнения. Добавление в систему 1 мл 50 мМ раствора Fe³⁺ вело к инициированию окисления ненасыщенных жирных кислот, что сопровождалось хемилюминесценцией. По интенсивности свечения судили о процессах ПОЛ. В таблице приведены значения медиан светосуммы свечения и максимальной интенсивности свечения: светосумма свечения (S) характеризует способность липидов к окислению, максимальная интенсивность свечения (Imax) зависит от интенсивности накопления гидроперекисей липидов.

Как видно из таблицы, введение заявляемого соединения Ia, Ib и препарата сравнения приводило к снижению светосуммы свечения и максимальной интенсивности свечения, что свидетельствует о том, что данные соединения обладают способностью нейтрализовать перекисные липидные радикалы, как и прототип.

Пример 4. Фагоцитарная активность заявляемых соединений (модель II).

Характер влияния на процессы генерации свободных радикалов фагоцитами изучали по схеме: кровь из локтевой вены здорового донора забирали утром натощак в количестве 2 мл и помещали в пластиковую пробирку с гепарином из расчета 50 ед. на 1 мл. Вначале регистрировали спонтанную люминолзависимую хемилюминесценцию цельной крови. Для этого к 2 мл физиологического раствора с растворенным в нем 10-5 М люминолом добавляли 0,1 мл крови, с предварительно добавленными исследуемыми соединениями или препаратом сравнения, и помещали в термостатируемую камеру прибора, где поддерживалась постоянная температура 37°С. Запись свечения проводилась в течение 5 минут. Для стимуляции фагоцитоза, кровь (0,1 мл с исследуемыми соединениями или препаратом сравнения) инкубировали со стимулятором (0,01 мл 1% взвеси зимозана) в течение 5 минут на планшетке для иммунологических исследований в термостате при 37°С. После этого содержимое планшеты вносили в 2 мл физиологического раствора с растворенным в нем 10-5 М люминолом, помещали в прибор и записывали свечение в течение 5 минут.

Заявляемые соединения Ia, Ib проявляют антиоксидантную активность и ингибируют активность фагоцитов в среднем на 90%. Необходимо отметить, что прототип и аскорбиновая кислота проявляют прооксидантную активность и активируют фагоцитоз.

Таким образом, заявляемые соединения Ia, Ib в модельной системе ПОЛ (модель I) демонстрируют ингибирование интенсивности ПОЛ, уступающие прототипу и аскорбиновой кислоте. Однако, в отличие от аскорбиновой кислоты и прототипа, заявляемые соединения Ia, Ib оказывают также ингибирующий эффект на генерацию активных форм кислорода фагоцитами (модель II).

Производные тиетансодержащих 1-бутил-3-метилксантинов, проявляющие антиоксидантную активность

1. Производные тиетансодержащих 1-бутил-3-метилксантинов общей формулы

где

.

2. Соединение по п. 1, представляющее собой пиперазина ди(2-[1-изобутил-3-метил-7-(1-оксотиетанил-3)ксантинил-8-тио]ацетат).

3. Соединение по п. 1, представляющее собой трисаммониевую соль 2-[1-бутил-3-метил-7-(тиетанил-3)ксантинил-8-тио]уксусной кислоты.

4. Соединения по п. 1, проявляющие антиоксидантную активность.