2-(5-гетерил-4-арил-1,2,4-триазол-3-ілтіо) ацетати, що знижують рівень глюкози в крові при моделюванні цукрового діабету 1 типу

Похідні 2-(5-гетерил-4-арил-1,2,4-триазол-3ілтіо-ацетатної кислоти, що знижують рівень глюкози в крові при моделюванні цукрового діабету 1 типу загальної формули: H2 N N N + H2 R S C COO N X Корисна модель стосується фармацевтичної хімії і медицини, та може бути використаною у створенні нових біологічно активних сполук, а також оригінальних лікарських засобів у ряді похідних 1,2,4-тріазолу і застосованою для фармакокорекції патологічних станів, обумовлених абсолютною недостатністю інсуліну внаслідок поєднаного впливу різних ендогенних (генетичних) та екзогенних чинників, що призводять до порушення всіх видів обміну речовин, ураження судин, нервів, різних органів і тканин. В теперішній час всюди спостерігається стійка тенденція росту кількості хворих на цукровий діабет 1 типу, що спричиняє різноманітні негативні соціальні та економічні наслідки. Статистичні данні ВООЗ свідчать, що у структурі ендокринних захворювань на цукровий діабет припадає 60-70 %, із яких 8 % - це дитячий контингент. Нині у світі налічується близько 160 млн. хворих на цукровий діабет, в Україні - близько 1млн. Насправді захворюваність значно більша, оскільки в кожного другоготретього хворого цукровий діабет залишається недіагностованим. За даними епідеміологічних досліджень, поширеність цукрового діабету щороку зростає і кожні 10-15 років кількість хворих подвоюється. При цьому 5-10% від загальної кількості хворих на цукровий діабет становлять пацієнти з 1 типом цукрового діабету. Сучасна концепція цукрового діабету 1 типу виходить із того, що це багатофакторне захворювання, в розвитку якого основну роль відіграє втрата -клітин підшлункової залози, що призводить до дефіциту інсуліну. Цукровий діабет 1 типу є захворюванням, яке може бути індуковане вірусною інфекцією, а також різноманітними стресовими факторами зовнішнього середовища на тлі спадкової схильності. Зміна антигенних властивостей острівцевих клітин Лангерганса може бути зумовлена різноманітними факторами. Провідними серед них є вірусна інфекція, фактори зовнішнього середовища, у тому числі нервовий стрес і незадовільне харчування. Про роль вірусної інфекції свідчить факт частого виявлення у хворих високих титрів антитіл до деяких вірусів. Нині вважають імовірною участь де . R1 (19) UA (11) 49481 (13) U , де R - 4-піридил, 2-фурил; R1 - феніл, 2-метоксифеніл; X - СН2, О; при цьому, якщо R - 4-піридил, то R1 2-метоксифеніл, X - СН2; якщо R - фуран-2-іл, то R1 - феніл, X - СН2. 3 49481 яких вірусів у патогенезі цукрового діабету типу 1: вірусу Коксакі В3 і В4, реовірусу типу 3, цитомегаловірусу, вірусу паротиту, природженої краснухи, енцефаломіокардиту, інфекційного мононуклеозу тощо. Аналогом речовин, що заявляються, за дією є вітчизняний препарат "Глібенкламід-Здоров'я 5 мг", що має формулу: HN Cl HN H2C C OCH3 CH2 O O C S O NH O Ефект даного препарату зумовлений комплексним механізмом панкреатичної та екстрапанкреатичної дії. Але даний препарат не завжди є достатньо ефективним і дуже поширені випадки застосування його в комбінації з ліками інших груп (бігуанідами). Слід зазначити, що даний препарат викликає кетоацидоз, на тлі його застосування можливі передкоматозний і коматозний стани, а також є дуже частими порушення функції нирок, лейкопенія та алергічні реакції [Машковский М. Д. Лекарственные средства. - X.: Торсинг, 1998. - Т.2. - 592с. (C.91-92)]. Найближчим аналогом для сполук, що заявляються, є морфоліній 3-(4-піридил)-1,2,4тріазоліл-5-тіоацетат (румосол), що впливає на інсулінсинтезуючу функцію -клітин острівців Лангерганса підшлункової залози ["Влияние морфолиния 3-(4-пиридил)-1,2,4-триазолил-5-тиоацетата (румосол) на инсулинсинтезирующую функцию клеток поджелудочной железы при экспериментальном сахарном диабете" /Ю.М. Колесник, А.И. Панасенко, А.В. Абрамов, Е.Г. Кныш // Актуальні питання фармац. та мед. науки та практики. - Запоріжжя, 1998. - Вип.II. - С.58-62.]. Суттєві ознаки прототипу і корисної моделі, що збігаються, є такі: наявність в структурі конденсованих структур гетероциклічного характеру, а саме 1,2,4тріазолових циклів, залишків морфоліну чи піперидину; молекули даних речовин містять карбонільні групи; в структурі прототипу і корисної моделі присутні групи C-N, а також атоми сульфуру. В основу корисної моделі поставлено задачу створення нових біологічно активних сполук, що можуть знайти своє застосування як оригінальні лікарські засоби в ряду 1,2,4-тріазолу і проявляють гіпоглікемічну активність. Поставлена задача вирішується тим, що похідні 2-(5-гетерил-4-арил-1,2,4-тріазол-3-ілтіоацетатної кислоти загальної формули: 4 N N R S N H2 C COO .H2 N + X R1 де R - 4-піридил, 2-фурил; R1 - феніл, 2-метоксифеніл; X - СН2, О; причому, якщо R - 4-піридил, то R1 2-метоксифеніл, X - СН2 (сполука 1); якщо R - фуран-2-іл, то R1 - феніл, X - СН2 (сполука 2), а саме: - морфоліній 2-(5-(4-піридил)-4-(2-метоксифеніл)-1,2,4-тріазол-3-ілтіо)ацетат містить при N4aтомі ядра 1,2,4-тріазолу 2-метоксифенільний замісник, в положенні 5 ядра 1,2,4-тріазолу 4піридиновий радикал, двовалентний атом сульфуру, карбоксильну групу, з'єднану іонним зв'язком з молекулою морфоліну (сполука 1) і - піперидиній 2-(5-(фуран-2-іл)-4-феніл-1,2,4тріазол-3-ілтіо)ацетат містить при N4-aтомі ядра 1,2,4-тріазолу фенільний замісник, в положенні 5 ядра 1,2,4-тріазолу 2-фурановий радикал, двовалентний атом сульфуру, карбоксильну групу, з'єднану іонним зв'язком з молекулою піперидинію (сполука 2). Така структура сполук 1 і 2 забезпечує: здатність знижувати рівень глюкози в крові на фоні моделювання цукрового діабету 1 типу, низьку токсичність, нескладну методику отримання, а також доступність реактивів для синтезу. Сполуку 1, що заявляється, отримують шляхом взаємодії 2-(4-(2-метоксифеніл)-4-феніл-1,2,4тріазол-3-ілтіоацетатної кислоти з морфоліном в спиртовому середовищі при температурі 78°С. Приклад 1. В трилітрову колбу, обладнану змішувачем, холодильником, термометром завантажують 429,5г (1моль) 2-(5-(4-піридил)-4-(2-метоксифеніл)1,2,4-тріазол-3-тіо)ацетатної кислоти, 1500мл 96% етанолу. Суміш при постійному перемішуванні нагрівають до кипіння, протягом 5 хвилин додають 87,1г морфоліну, нагрівають 30 хвилин (до повного розчинення), охолоджують, випаровують на ¾ об'єму, охолоджують до 25°С, додають 200мл ацетону і залишають на 24 години. Осад відфільтровують і висушують на повітрі. Вихід складає 347,9г (81% в розрахунку на 2-(5-(4-піридил)-4-(2метоксифеніл)-1,2,4-тріазол-3-ілтіо)ацетатну кислоту). Жовта кристалічна речовина з Тпл. 118120°С (із суміші етанол : ацетон 1:2) розчинна у воді, малорозчинна в органічних розчинниках. Знайдено, % С 55,87, Н 5,41, N 16,29, S 7,51. С20Н23N5O4S1. Вирахувано, % С 55,93, Н 5,40, N 16,31, S 7,47. В ІЧ-спектрах сполуки, що заявляється наявні смуги поглинання -C=N-груп при 1600см-1, C-Sгрупи при 700см-1, -С-О-С-групи при 1250см-1, О=С-групи при 1690см-1, а також наявна смуга поглинання, характерна для солей карбонових кислот, що містять СОO--групу при 1410см-1. Сполуку 2, що заявляється, отримують шляхом взаємодії 2-(5-(фуран-2-іл)-4-феніл-1,2,4тріазол-3-ілтіоацетатної кислоти з піперидином в спиртовому середовищі при температурі 78°С. 5 49481 Приклад 2. В трилітрову колбу, обладнану змішувачем, холодильником, термометром завантажують 253,3г (1 моль) 2-(5-(фуран-2-іл)-4-феніл-1,2,4тріазол-3-тіо)ацетатної кислоти, 1500мл 96% етанолу. Суміш при постійному перемішуванні нагрівають до кипіння, протягом 5 хвилин додають 87,1г морфоліну, нагрівають до повного розчинення, охолоджують. Осад відфільтровують і висушують на повітрі. Вихід складає 299,55г (88% в розрахунку на 2-(5-(фуран-2-іл)-4-феніл-1,2,4-тріазол3-ілтіо)ацетатну кислоту). Біла кристалічна речовина з Тпл. 121-123°С (із пропанолу) розчинна у воді, мало розчинна в органічних розчинниках. Знайдено, % С 49,38, Н 5,90, N 16,49, S 9,40. C14H20N4O4S1. Вирахувано, % С 59,05, Н 5,74, N 14,50, S 8,30. В ІЧ-спектрах сполуки, що заявляється наявні смуги поглинання -C=N-груп при 1595см-1, C-Sгрупи при 700см-1, -С-О-С-групи при 1270см-1, О=С-групи при 1693см-1, а також наявна смуга поглинання, характерна для солей карбонових кислот, що містять СОО--групу при 1410см-1. Дослідження впливу сполук на глікемічний стан проводили на 4 групах (1-інтактні, 2-контроль, 3, 4 - на фоні введення сполук, що заявляються) білих щурів лінії Вістар двох статей масою 220280г по 10 тварин в кожній групі. Цукровий діабет 1 типу моделювали на 3-х групах тварин за допомогою стрептозотоцину (SIGMA Chemical, США), що за хімічною структурою є 2-дезоксиметилнітрозосечовино-глюкозопіранозою і має специфічну -цитотоксичну дію. Стрептозотоцин вводили піддослідним тваринам одноразово внутрішньочеревно в дозі 50мг/кг, у вигляді розчину в 0,5мл 0,1М цитратного буфера (рН=4,5), що готували перед самим моментом введення. 0,1М цитратний буфер (рН=4,5) готували на 6 ступним чином: - розчин №1: 2,1г кислоти цитратної у вигляді моногідрату розчиняли в 100мл води очищеної; - розчин №2: 2,94г натрій нітрату 3-заміщеного двохводного в 100мл води очищеної; - 57мл розчину № 1 та 43мл розчину №2 змішали та отримали 0,1М цитратний буфер (рН=4,5). Для моделювання гіперглікемічного стану розчин стрептозотоцину вводили внутрішньочеревно, враховуючи, що активність стрептозотоцину протягом 1-ї хвилини падає у 2 рази. В першу добу після введення стрептозотоцину йде масова загибель -клітин і розвивається гіперінсулінемія. В цей час щури мали достатню кількість їжі, а замість води отримували 20% водний розчин цукру на 1-у добу і 10% водний розчин цукру на 2-3 добу. З 4-ої доби щури отримували звичайну воду. У всіх тварин в крові до введення стрептозотоцину і на всіх етапах моделювання цукрового діабету визначали концентрацію глюкози в крові глюкозо-оксидазним методом за допомогою тестполосок "GLUCOCARD II" і глюкометра Glucocard (Arkray Inc., Японія). У подальший експеримент відбирали лише тих тварин, у яких спостерігався розвиток гіперглікемії протягом двох тижнів після введення стрептозотоцину. Одну групу залишали для контролю, іншим 2-м групам щоденно вводили сполуки (1 і 2), що заявляються в дозі 50мг/кг у вигляді водного розчину протягом 7-ми днів. Концентрацію глюкози в крові через 7 діб вимірювали глюкозо-оксидазним методом за допомогою тестполосок "GLUCOCARD II" і глюкометра Glucocard. Розраховували % зниження рівня глюкози після введення сполук, відносно рівня глюкози до лікування сполуками, що заявляються. Результати наведені в табл.1. Таблиця 1 Вміст глюкози до моделювання цукрового діабету, ммоль/л № з/п Сполука 1. 2. Інтактні Контроль Морфоліній 2-(5-(4-піридил)-4-(2метоксифеніл)-1,2,4-тріазол-3ілтіо)ацетат Піперидиній 2-(5-(фуран-2-іл)-4феніл-1,2,4-тріазол-3-ілтіо)ацетат 3. 4. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 4,9±0,13 5,0±0,43 Середній вміст Середній вміст глюкози після глюкози після введення спо- Зниження рівня моделювання лук, що заявцукру, % цукрового діаляються, бету, ммоль/л ммоль/л 21,8±1,9 4,8±0,28 8,7±0,51 7,3±0,22 15,75 5,1±0,19 21,8±1,14 16,6±0,88 23,67 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601