Спосіб одержання і застосування фармакологічно активного n-карбамоїлметил-4-(r)-феніл-2-піролідинону

1. N-карбамоїлметил-4(R)-феніл-2-піролідинон (І) з нейротропною активністю: Ph Винахід стосується відкриття біологічно активного R-енантіомеру N-карбамоїлметил-4-арил-2піролідинону і легкого та ефективного способу його одержання. Відомо, що люди в стресовій ситуації або в умовах психоемоційного напруження демонструють ірраціональні та неадекватні форми поведінки, розлади розумових функцій, зменшену швидкість реакції і збільшену кількість помилкових рішень, тощо. Таким чином, відкриття фармацевтичних засобів, що послаблюють та запобігають впливу стресу є особливо важливим. Для цієї мети застосовують ноотропні похідні гама-аміномасляної кислоти (ГАМК): фенібут і баклофен, навіть якщо їх застосування спричиняє дрімотою, депресією, R * O N (13) 96440 (11) (19) UA , (I) де * позначає хіральний атом вуглецю. 2. Застосування сполуки (І) за п. 1 як антидепресанту. 3. Застосування сполуки (І) за п. 1 як стресозахисного засобу. 4. Застосування сполуки (І) за п. 1 як модулятора локомоторної активності. 5. Застосування сполуки (І) за п. 1 як міорелаксанту. 6. Застосування сполуки (І) за п. 1 як болезаспокійливого засобу. 7. Спосіб одержання сполуки (І) за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють N-алкілування 4(R)феніл-2-піролідинону за допомогою етилбромацетату з наступним карбамоїлюванням проміжної сполуки N-етоксикарбонілметил-4(R)-арил-2піролідинону з використанням аміаку. C2 CONH2 3 96440 4 запамороченням, зниження психомоторних реакцій і т. п. В порівнянні з похідними ГАМК, інший агент, який широко використовують для цієї мети, Nкарбамоїлметил-4-арил-2-піролідинон (міжнародна назва карфедон [Carphedon]) може розглядатися як набагато більш перспективний психостимулятор за рахунок менш виражених побічних ефектів. R- Та S-енантіомерні форми карфедону та їх фармакологічні властивості невідомі. На сьогоднішній день опубліковані тільки відомості щодо фармакологічних властивостей рацемічного карфедону, і не існує даних, що стосуються можливих відмінностей фармакологічних властивостей для його окремих R- і S-енантіомерів. Відсутність цієї надзвичайно важливої інформації також не дозволяє відповідним чином оцінювати справжній фармацевтичний потенціал карфедону, який вже застосовують в медицині, оскільки фактично він представлений сумішшю R- та S-енантіомерів, які можуть демонструвати різні фармакологічні властивості. В даному винаході нами розроблено способи одержання чистого R- і S-карфедону, і несподівано було виявлено, що R-карфедон як антидепресантна, болезаспокійлива, міорелаксантна та психос тимулювальна сполука є більш ефективним, ніж рацемічний карфедон або S-карфедон. Винахід стосується R-енантіомеру аміду 4феніл-1-піролідиноцтової кислоти. Більш конкретно, винахід стосується N-карбамоїлметил-4(R)феніл-2-піролідинону формули: Наступні приклади ілюструють синтетичну частину винаходу. Приклад 1. N-Карбамоїлметил-4(R)-феніл-2піролідинон (4) Розчин 4(R)-феніл-2-піролідинону (1) (345 мг, 2,14 мМ) в 1,4-діоксані (30 мл) додають до суспензії натрію гідриду (56 мг, 2,35 мМ) в 1,4-діоксані (30 мл). Суміш нагрівають до 80-90 °С, витримуючи при цій температурі протягом 30 хв, після чого охолоджують до кімнатної температури. Додають етилбромацетат (393 мг, 2,37 мМ), і реакційну суміш кип'ятять із зворотним холодильником при температурі 110-120 °С протягом 6 годин. Одержану суміш упарюють при зниженому тиску. Залишок очищують колонковою хроматографією на силікагелі з елюацією сумішшю етилацетат/гексан (1:1) з одержанням N-етоксикарбонілметил-4(R)D феніл-2-піролідинону (3) (338 мг, 64 %). [] 20 = 1 +4,6° (с = 3, МеОН). Н ЯМР (CDCI3) δ: 1,28 (3Н, т, СН2СН3); 2,59 (1Н, д, д, 3-СН2); 2,87 (1Н, д, д, 3СН2); 3,54 (1Н, т, 5-СН2); 3,64 (1Н, квінтет, 4-СН); 3,83 (1Н, т, 5-СН2); 4,11 (2Н, с, NCH2CO); 4,20 (2Н, к, СН2СН3); 7,20-7,39 (5Н, м, С6Н5). Розчин N-етоксикарбонілметил-4(R)-феніл-2піролідинону (3) (250 мг, 1,01 мМ) в метанолі (30 мл) насичують потоком газоподібного аміаку протягом 5 год. Реакційну суміш упарюють при зниженому тиску, і залишок очищують колонковою хроматографією на силікагелі з елюацією сумішшю етилацетат/гексан (1:1), з одержанням Nкарбамоїлметил-4(R)-феніл-2-піролідинону (4а) D (187 мг, 85%). Тпл 107,5-108 °С. [] 20 =+8,5° (с = 3, 1 МеОН). Н ЯМР (CDCI3), δ: 2,61 (1Н, д, д, 3-СН2); 2,87 (1Н, д, д, 3-СН2); 3,54 (1Н, т, 5-СН2); 3,66 (1Н, квінтет, 4-СН); 3,89 (1Н, т, 5-СН2); 4,00 (2Н, с, NCH2CO); 5,68 та 6,21 (1Η та 1Н, шс та шс, ΝΗ2); 7,20-7,40 (5Н, м, С6Н5). Приклад 2. N-Карбамоїлметил-4(S)-феніл-2піролідинон (4а) Шляхом заміни піролідинону 1 в Прикладі 1 на 4(S)-феніл-2-піролідинон (Іа) одержаний Sенантіомерний N-карбамоїлметил-4(S)-феніл-2 нової хімічної сполуки, що має фармакологічне значення, і способу його одержання. Нами було виявлено, що одержання Rкарфедону 4 є аналогічним до одержання Sкарфедону 4а та може бути легко здійснене шляхом N-алкілування доступного 4(R)-феніл-2піролідинону (1) або 4(S)-феніл-2-піролідинону (Іа) за допомогою етилбромацетату (2) в присутності сильної основи з наступним перетворенням етоксикарбонільної групи в проміжних 2-піролідинонах 3 і 3а на карбамоїльну функцію шляхом обробки аміаком. 5 D 96440 1 піролідинон (4а). [] 20 = -8,3° (с = 3, МеОН). Н ЯМР (CDCI3), δ: 2,61 (1Н, д, д, 3-СН2); 2,87 (1Н, д, д, 3-СН2); 3,54 (1Н, т, 5-СН2); 3,66 (1Н, квінтет, 4СН); 3,89 (1Н, т, 5-СН2); 4,00 (2Н, с, NCH2CO); 5,68 та 6,21 (1Н та 1Н, шс та шс, NH2); 7,20-7,40 (5Н, м, С6Н5). У відповідності до винаходу нами проведено порівняльне дослідження антидепресантної, міорелаксантної, локомоторної та болезаспокійливої активності Rта S-енантіомерів Nкарбамоїлметил-4-арил-2-піролідинону і здійснено порівняння з активністю рацемічної сполуки (карфедону) (табл. 1-3). Нами несподівано виявлено, що R-карфедон володіє більш вираженими цільовими фармакологічними властивостями в порівнянні з S-карфедоном. Дані, представлені в табл. 1, демонструють дуже високу антидепресантну активність Rенантіомеру карфедону при використанні стандартного тесту примусового плавання Порзольта (Porsolt, FST). Після попереднього лікування Rкарфедоном тварини взагалі не перебували в нерухомому стані. Також, у випадку лікування тварин 6 рацемічним карфедоном період нерухомості був істотне коротшим. На протилежність цьому, миші в контрольній групі і групі S-карфедону продемонстрували характерну поведінку для умов випробування FST зареєстрованих як іммобілізація у відповідь на дію стресового фактору. Подібна перевага R-карфедону в порівнянні з S-карфедоном і рацематом спостерігалася в експериментах, що характеризують моторну активність мишей ε стандартному тесті відкритого поля (табл. 2). Внутрішньочеревинне введення досліджуваних сполук в рівних дозах 50 мг/кг спричиняло тривале і стабільне збільшення активності тварин у випадку R-карфедону, яка в кінці періоду спостереження тривалістю 120 хв була приблизно вдвічі вищою, ніж активність спричинене Sкарфедоном. Дані, представлені в табл. 3, показують, що еквівалентна міорелаксантна активність і болезаспокійливий вплив досліджуваних сполук були досягнуті і; застосуванням нижчих доз R-карфедону в порівнянні з S-карфедоном. Таблиця 1 Антидепресантні властивості досліджуваних сполук за даними тесту примусового плавання Порзольта (Porsolt)* (FST)** Досліджувана субстанція Час іммобілізації, сек* 21510 ## 3512 ## 0 ## 11012 Контроль Карфедон R-Карфедон S-Карфедон * R. D. Porsolt, et. al, Arch. Intern. Pharmacodynamic, 1977, vol. 229, p. 327-336 ** Внутрішньочеревинне введення сполук за 1 год до випробування мишам-самцям ICR в дозі 100 мг/кг. # Ρ > 0,05 проти контролю. ## Р > 0,001 проти контролю. Таблиця 2 Характеристики локомоторної активності* після внутрішньочеревинного введення досліджуваних сполук мишам-самцям ICR в дозі 50 мг/кг * Досліджувана субстанція Контроль Карфедон R-Карфедон S-Карфедон Бали горизонтальної активності (хв) 30 60 120 47,32,1 25,51,7 21,61,8 # # # 72,3 6,0 61,4 6,7 49,4 5,8 # # # 77,9 5,7 80,4 6,5 78,4 7,1 # 56,35,7 43,3 6,6 36,47,1 Бали вертикальної Бали пошукової активності (хв) активності (хв) 30 60 120 30 60 120 10,31,1 7,50,9 4,10,7 18,71,9 16,81,8 11,31,3 12,34,0 10,92,5 7,92,0 14,83,0 19,14,8 17,82,8 10,01,5 12,53,2 11,64,0 15,52,9 16,43,6 17,84,7 # 7,01,6 7,02,8 4,91,7 5,5 1,5 7,84,2 11,52,8 М. L. Weischer, Psychopharmacology 1976; 50; 275. # Ρ < 0,05 тест ANOVA з подальшим t-тестом Стьюдента. 7 96440 8 Таблиця 3 Ефективні дози досліджуваних сполук, відповідальних 1 2 за однакову міорелаксантну активність та болезаспокійливий ефект у мишей-самців ICR Досліджувана субстанція R-Карфедон S-Карфедон ED50 (мг/кг)* Міорелаксантна активність Тест Хімнея Тракція Тест Rota-Rod (Chimney) 19938 456122 19326 28678 54875 45987 Болеспокійливий ефект Гаряча пластина 1042 5063 * Внутрішньочеревинне введення в дозах 50; 100; 250 і 500 мг/кг 1 N. W. Dunham, et. al, J. Am. Pharm.Assoc, 46:208, 1957. 2 Ν. Β. Eddy, D.Leimbach, J. Pharmacol. Experimental Therapy, 1953, vol. 107, N 3, p. 358-393. Одержані результати доводять високу терапевтичну цінність R-карфедону, що перевищує цінність рацемічного карфедону, оскільки на фармацевтичні властивості останнього негативно Комп’ютерна верстка Л. Купенко впливає присутність S-карфедону, який характеризується нижчою, а в деяких експериментах значно слабшою активністю. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601