Сполука з антигіпоксичною й антиоксидантною дією

Сполука з антигіпоксичною та антиоксидантною дією на основі натрієвої солі 3-(8-бромо-1,3диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)-іл) пропаноату (КД-234) формули O O-Na+ N N O O N N Br O O- H2N+ NaO OH , HO яка є дизаміщеною сіллю янтарної (бурштинової) кислоти. Остання є продуктом 5-ої та субстратом 6-ої реакції в циклі Кребса, а отже, це метаболіт людського організму. Описаний лікарський засіб під назвою "Реамберин" є збалансованим полііонним розчином, який виявляє дезінтоксикаційну, антигіпоксичну, антиоксидантну, кардіопро (13) 62302 ONa або HO-(CH2)3-COONa . Систематизовані назви: натрію 4гідроксибутаноат, натрійна сіль -оксимасляної кислоти. Антигіпоксична дія натрію оксибутирату обумовлена його позитивним впливом на біоенергетику клітин, що сприяє більш економному використанню кисню крові та покращенню його утилізації. Недоліком відомої субстанції є недостатня фармакологічна активність, що випливає із високої ймовірності індукції в організмі несприятливих для нього побічних ефектів (седативної і центральної міорелаксантної дії), через що використання великих доз останньої призводить до стану наркозу. Щодо обліку і зберігання, вказана сполука нале (11) O UA HO жить до групи психотропних речовин, обіг яких обмежено і стосовно яких допускаються виключення деяких заходів контролю. До того ж, прийом натрію оксибутирату протягом тижня і довше призводить до виникнення психічної залежності, в силу чого його використовують наркозалежні люди під назвою "рідкий екстазі". З наведених позицій, застосування натрію оксибутирату в терапевтичній практиці як антигіпоксанту є обмеженим. Відомий препарат з антигіпоксичною дією у вигляді плазмозамінного та дезінтоксикаційного водного розчину, що містить N-(1-дезоксі-D-глюцитол1-іл)-N-метиламонію натрію сукцинату 0,015 г (15,0 мг), натрію хлориду 0,006 г (6,0 мг), калію хлориду 0,0003 г (0,3 мг), магнію хлориду 0,00012 г (0,12 мг) на 1 мл. Структурна формула основної діючої речовини HO OH HO O (19) Корисна модель стосується органічної і фармацевтичної хімії, зокрема перетворень органічних сполук гетероциклічної будови, і може бути використана у фармацевтичній галузі, наприклад, для одержання нових біологічно активних речовин, у тому числі в вигляді лікарського засобу з антигіпоксичною й антиоксидантною дією. Відома сполука з антигіпоксичною дією, наприклад, натрію оксибутират [1]. Хімічна формула активного фармацевтичного інгредієнту: U . 3 62302 текторну, гепатопротекторну, нефропротекторну та діуретичну дію, в силу чого застосовується для терапії при гіпоксичних станах різного походження (ранній післяопераційний період, наркоз, гостра дихальна чи серцева недостатність) [2,3]. З лікувальною метою його використовують при шоці, захворюваннях печінки (токсичні гепатити, холестаз, вірусні гепатити), інтоксикаціях різного походження (ендогенна інтоксикація чи отруєння ксенобіотиками). Недоліком відомого препарату є недостатній рівень фармакологічної активності через високий рівень ризику формування при його застосуванні гіпергідратації, що виникає внаслідок збільшення об'єму циркулюючої крові. В силу наведеного, застосування реамберину протипоказане при декомпенсованій серцевій недостатності, набряку головного мозку, тромбоемболії легеневої артерії. В основу корисної моделі поставлено задачу створити сполуку з антигіпоксичною й антиоксидантною дією шляхом зміни хімічної структури 1,3диметилксантину, позитивні фармакологічні ефекти якої не супроводжувалися б в організмі розвитком несприятливих побічних реакцій, наприклад, у вигляді гідратації тканин. При вирішенні технічного завдання було взято до уваги те, що одним із оптимальних шляхів синтезу речовини з антигіпоксичною й антиоксидантною дією є забезпечення нового похідного 1,3диметилксантину хімічним зв'язком іонного характеру. Поставлену задачу вирішують тим, що як сполуку з антигіпоксичною та антиоксидантною дією застосовують натрієву сіль 3-(8-бромо-1,3диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)-і л)пропаноату (КД-234) формули O O-Na+ N N O O N N Br . Вказану сполуку одержують нагріванням еквімолярних кількостей 3-(8-бромо-1,3-диметил-2,6діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)-іл)пропанової кислоти і натрію гідрогенкарбонату в етанолі 96 % з наступним використанням ацетону, а 3-(8-бромо1,3-диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)іл) пропанову кислоту синтезують алкілуванням 8бромо-1,3-диметил-1H-пурин-2,6(3H, 7H)-діону кислотою 3-бромопропіоновою в середовищі диметилформаміду за присутності подвійного надлишку натрію гідрогенкарбонату. Синтезована сполука (КД-234) - білий кристалічний порошок, розчинний у воді та малорозчинний в етанолі 96 % і нерозчинний в ацетоні з Тплавл. 278÷279 °C. Для доведення складу і структури проміжної речовини та цільового продукту реакції (КД-234) використовують відомі фізико-хімічні методи, зок1 рема ЯМР Н-спектроскопію та елементний аналіз. Одержані результати свідчать про відповідність синтезованої сполуки заявленій. Приклад 1.3 метою одержання сполуки з антигіпоксичними і антиоксидантними властивостями 4 на першій стадії синтезували 3-(8-бромо-1,3диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)іл)пропанову кислоту. Для цього суміш 12,95 г (0,05 моль) 8-бромо-1,3-диметил-1H-пурин-2,6(3H, 7H)-діону, 7,65 г (0,05 моль) кислоти 3бромопропіонової та 8,40 г (0,1 моль) натрій гідрогенкарбонату в 40 мл диметилформаміду (ДМФА) нагрівали в круглодонній колбі ємністю 250 мл із зворотним холодильником протягом 3 годин. Далі суміш в гарячому вигляді фільтрували, охолоджували, а об'єм фільтрату доводили водою очищеною до 200 мл, після чого внесенням 0,1 моль/л розчину кислоти хлоридної доводили pH до рівня від 3,0 до 4,0 включно з утворенням білого з кремуватим відтінком осаду, який відфільтровували і висушували. Для аналізу одержаний продукт попередньо перекристалізовували із суміші ДМФАвода в співвідношенні 2:1. Вихід 60 %. Тплавл. = 248÷К249 °C. Знайдено, %: N17,01. С10Н11ВrN4О4. Вирахувано, %: N16,92. ТШХ, Rf (система розчинників), 0,59±0,03 (бу1 танол-кислота ацетатна-вода, 4:1:2), ЯМР Н, , м. ч.: 2,71 (т, 2Н, -CH2-OH2-); 3,23 (с, 3Н, N-CH3); 3,38 (с, 3Н, N-СH3); 4,06 (т, 2Н, N7-CH2-); 12,25 (с, 1Н, СООH). Далі здійснювали синтез натрієвої солі 3-(8бромо-1,3-диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1Hпурин-7(6H)-іл)пропаноату (КД-234). Для цього до суспензії 0,99 г (0,003 моль) 3-(8-бромо-1,3диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1H-пурин-7(6H)іл)пропанової кислоти в 10 мл етанолу 96 % в круглодонній колбі ємністю 50 мл додали 0,25 г (0,003 моль) натрію гідрогенкарбонату і нагрівали на водяному нагрівнику до утворення прозорого розчину. Вміст колби кількісно перенесли у фарфорову чашку та випарили на дві третини від початкового об'єму. Залишок після охолодження змішали із 1520 кратним надлишком ацетону, а отриману суміш інтенсивно затирали скляною паличкою. Утворену білу кристалічну речовину відфільтрували, промили ацетоном і висушили. Для здійснення аналізу одержану субстанцію перекристалізували із етанолу 96 %. Вихід 87 %. Тплавл. = 278÷279 °C. Знайдено, %: N15,72.C10H10BrN4ONa. Вирахувано, %: N15,87. ТШХ, Rf (система розчинників). 0,60±0,02 (хлороформ-етанол 96 %, 9:1). Приклад 2. Визначення антигіпоксичної й антиоксидантної активності натрієвої солі 3-(8бромо-1,3-диметил-2,6-діоксо-2,3-дигідро-1Hпурин-7(6H)-іл)пропаноату (КД-234) здійснювали наступним чином. Порівняльний аналіз антигіпоксичної дії натрію оксибутирату, реамберину та сполуки КД-234 здійснено на моделі гострого респіраторного дистрес-синдрому (ГРДС) на щурах [4]. Дослідження проведені на 80 середньочутливих до гіпоксії статевозрілих білих щурах, масою 200  15 г. Попередньо кожну лабораторну тварину забезпечували можливістю здійснення штучної вентиляції легень (ШВЛ) через трахеостому із використанням апарату ШВЛ "Бриз". При цьому дихальний об'єм встановлювали на рівні 3 мл при частоті дихання 100 на хвилину, для чого під кета 5 міновим наркозом у трахею вставили інтубаційну трубку. Далі, кожному із 20 щурів упродовж 4 днів вводили внутрішньочеревинно натрію оксибутират у дозі 10 мг/кг, іншим 20 щурам - реамберин внутрішньоочеревинно в дозі 10 мл/кг, нарешті, третій групі з 20 щурів вводили досліджувану сполуку КД234 у дозі 5 мг/кг. На 4 день у кожної лабораторної тварини (усіх груп щурів) моделювали ГРДС, для чого в трахею вводили 0,1 моль/л розчин кислоти хлоридної в дозі 0,5 мл/кг, після чого проводили лікувальну ШВЛ протягом 2-х годин. У всіх тварин визначали ступінь насичення гемоглобіну киснем артеріальної крові пульсоксиметром "Ютас", а також венозної крові - за допомогою оксиметра "Unistat". Частоту серцевих скорочень реєстрували за допомогою електрокардіографа. Визначали 62302 6 величину споживання кисню організмом тварин VO2 та обчислювали показник доставки кисню до тканин - DO2, обраховували рівні легеневої (РЛГ) і циркуляторної (РЦГ) гіпоксії й інтегрального показника кисневої недостатності (ІПКН) за методом В.В. Гнатіва, визначали величину внутрішньо легеневого шунтування крові [5-8]. Висновок про стан перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) та системи антиоксидантного захисту робили за вмістом малонового діальдегіду (МДА), дієнових кон'югатів (ДК), триєнових кон'югатів (ТК), сульфгідрильних груп (SH-груп), супероксиддисмутази (СОД) в еритроцитах і активності каталази за загальноприйнятими методиками. Результати досліджень наведено в таблиці. Таблиця Стан кисневого обміну, перекисного окиснення ліпідів та антиоксидантної системи захисту на фоні експериментального ГРДС у щурів ГРДС, натрію ГРДС, 30 хв -2 ГРДС, реамбе- ГРДС, КД-234,5 Визначувані пока- Здорові щурі сереоксибутират 10 год. після ініціарин, 10 мл/кг, 2 мг/кг, 2 год. після зники дньочутливі мг/кг, 2 год. після ції год. після ініціації ініціації ініціації SaO2, % 97,0±1,5 70,0±1,4 76,5±1,4 78,2±0,8 84,5±1,2 SvO2, % 60,0±1,6 32,2±2,0 45,2±2,2 42,1±0,4 55,5±2,2** ХО, мл 71,0±3,6 86,0±4,8 82,0±3,6 84,0±2,6 84,2±3,9 ЧСС, уд./хв. 355,5±26,4 430,5±32,6 420,8±42,2 432,4±26,4 420,6±22,8 DO2, мл/хв./100 г 9,28±1,64 7,11±0,65 7,66±0,55 7,69±0,41 7,98±0,66 VO2, мл/хв./100 г 1,87±0,10 2,72±0,18 1,95±0,12 2,15±0,11 1,92±0,1** VO2/DO2, % 20,15±0,11 38,26±0,42 25,46±0,11 27,96±0,55 24,06±1,34** Шунтування, 6,5±0,5 15,5±0,4 10,8±0,4 10,4±0,6 10,5±0,5* ** мл/хв. РЛГ, % 0,0±0,0 29,2±1,4 22,4±0,2 20,2±0,2 19,5±1,3* РЦГ, % 0,0±0,0 -17,4±1,2 18,3±0,1 -17,1±0,6 -18,3±1,4* ІПКН, % 0,0±0,0 11,8±1,0 4,1±0,3 3,1±0,2 1,2±0,6* ** 0,396±0,04* Каталаза, мкат/л 0,98±0,05 0,256±0,05* 0,384±0,05* 0,58±0,04* ** ** СОД, ум. од. /мг 0,060±0,003 0,686±0,012* 0,564±0,020* 0,602±0,008* 0,264±0,010* МДА, мкмоль/л 0,089±0,005 9,96±0,212* 6,535±0,045* ** 6,927±0,042* ** 3,97±0,022* ДК, мкмоль/л 0,124±0,005 1,045±0,054* 0,522±0,026* ** 0,765±0,036* 0,390±0,022* ** 0,870±0,044* ТК, мкмоль/л 0,117±0,005 1,050±0,051* 0,665±0,052* ** 0,392±0,020* ** ** SH групи, 0,49±0,02 1,48±0,04* 0,55±0,03* ** 0,65±0,03* ** 0,66±0,03* ** мкмоль/л Примітка: *- Р < 0,001 по відношенню до інтактних тварин **- Р < 0,001 відносно контрольних (нелікованих) щурів Із наведених у таблиці даних видно, що ініціація ГРДС у щурів призводить до змін більшості показників й, перш за все, сатурації венозної крові, як найінформативнішого при дослідженні гіпоксії [6]. Так, на фоні ГРДС цей показник, порівняно з інтактними тваринами, зменшується в 1,86 раза. Споживання кисню щурами на фоні ГРДС зросло в 1,4 раза (Р