3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанова кислота, що проявляє антиоксидантну активність

Реферат: 3-(2-Метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанова кислота формули: O O S OH N O , що проявляє антиоксидантну активність. ЩО ПРОЯВЛЯЄ UA 104818 U (12) UA 104818 U UA 104818 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Рішення належить до галузі біоорганічної хімії, а саме до синтезу біологічно активних хімічних сполук, на основі похідних меркаптокарбонових кислот, що проявляють антиоксидантну активність (АОА). Аналогом рішення є 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатна кислота. Недоліком аналога є недостатньо виражена антиоксидантна активність цієї сполуки. Спільною ознакою з рішенням, що заявляється, є наявність гетероциклічного фрагменту (2метилхінолін-4-ільного радикалу) та залишку меркаптокарбонової кислоти. Відомий структурний прототип заявленого рішення - (2-метилхінолін-4-ілтіо)пропанова кислота (Бражко О.А. Біологічно активні похідні хіноліну та акридину з азото- та сірковмісними функціональними групами: дис. … доктора біол. наук/Бражко Олександр Анатолійович. - К., 2005. - 456 с.), що проявляє АОА. Недоліком прототипу є висока токсичність та недостатньо виражена АОА. Причиною, що перешкоджає підвищенню антиоксидантної активності, є відсутність в гетероциклі алкоксигруп, які значно підсилюють АОА (Бражко О.А., Омельянчик Л.О., Завгородній М.П., Мартиновський О.О. Хімія і біологічна активність 2(4)-тіохінолінів та 9-тіоакридинів. Монографія. - Запоріжжя: ЗНУ, 2013. - 234 c.). Спільною ознакою з рішенням, що заявляється, є наявність гетероциклічного фрагменту (2метилхінолін-4-ільного радикалу) та залишку меркаптокарбонової кислоти. В основу корисної моделі поставлено задачу синтезувати сполуку, що має антиоксидантну активність, яка шляхом поєднання азотовмісного гетероциклу (хіноліну) та залишку меркаптокарбонової кислоти, дозволяє розширити арсенал біологічно активних сполук та значно підвищити антиоксидантну дію кислоти. Суттєвими ознаками рішення є наявність хінолінового циклу з двома метоксигрупами у 5 та 8 положенні та залишку меркаптокарбонової кислоти. Відмінними від прототипу ознаками є наявність у хіноліновому циклі в 5 та 8 положенні алкоксигруп, які підвищують ліпофільність, а значить і біодоступність молекули. У порівнянні з прототипом, де ClogP дорівнює 2.78, заявлена сполука має значення 3.37. На фіг. 1 зображено структурну формулу 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти, що проявляє антиоксидантну активність. Процес одержання сполуки складається з: розчинення 2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-хлорохіноліну в діоксані для отримання 0,005 мол розчину; приготування діоксанового розчину 3-меркаптопропанової кислоти для отримання 0,005 мол розчину; змішування еквівалентних об'ємів цих розчинів; кип'ятіння суміші до утворення осаду; охолодження суміші до кімнатної температури; нейтралізації реакційної суміші розчином лугу до рН 5.0; фільтрування; промивання осаду діетиловим ефіром; перекристалізації кислоти з метилового спирту. Приклад одержання сполуки: готували розчини 1,2 г (0,005 моль) 2-метил-5,8диметоксихінолін-4-хлорохіноліну в 20 мл діоксану та 3-меркаптопропанової кислоти 0,55 г (0,005 моль) в 20 мл діоксану, отримані розчини змішували та кип'ятили реакційну суміш протягом 30±5 хв. до утворення осаду. Суміш охолоджували до кімнатної температури та нейтралізували лугом (1М розчином NaOH) до рН 5.0. Осад, що утворився, фільтрували та промивали діетиловим ефіром. Отриману кислоту кристалізували з метанолу. Вихід 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти - 1,1 г (70 %). Бруттоформула сполуки - C15H17NO4S. М.м.=307,1. Знайдено: С - 58.69; Η - 4.68; Ν - 4.60; S-10.20. Вирахувано: С - 58.61; Η - 4.60; Ν - 4.56; S-10.43. 3-(2-Метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанова кислота є жовтою кристалічною речовиною з температурою плавлення 192-4 °C (очищена переосадженням), розчинна в лугах та мінеральних кислотах, погано розчинна у воді та диметилформаміді, нерозчинна в ацетоні, хлороформі, ефірі. Індивідуальність сполук контролювали і підтвердили методом тонкошарової хроматографії на пластинках "Silufol" у системі розчинників: оцтова кислота-вода (1:1) та хлороформ-метанол (1:1). Значення Rf-100 для 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти складало 70 та 52 відповідно системам розчинників. 1 UA 104818 U Хімічну структуру 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти доведено за 1 допомогою хромато-мас-спектрометрії та спектроскопії протонного магнітного резонансу ( Н ЯМР). Таблиця 1 Хромато-масспектр 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти Досліджувана сполука Молекулярна маса (г/моль) Пік квазимолекулярного іону + [М+Н] (г/моль) 307,1 308,0 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4ілтіо)пропанова кислота 5 10 15 20 25 30 35 40 Хромато-мас-спектрометричним аналізом підтверджено структуру 3-(2-метил-5,8+ диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти (табл. 1). Пік квазимолекулярного іону [М+Н] відповідає молекулярній масі досліджуваної сполуки. Дані, отримані з ПМР-спектра (знято на приладі АС-300), розчинник - DMSOd6 - ССl4, стандарт - ТМС, δ-шкала, м.д.: 6,8-7,2 (3Н, аром. Н, м), 2,55 (СН3, 3Н, с), 2,2 (СН2, 2Н, т), 3,05 (SCH2, 2Н, т). Летальну дозу (ЛД50) визначали на білих безпородних мишах вагою 18-22 г за експресметодом В.Б. Прозоровського при внутрішньоочеревному введенні досліджуваної сполуки (Прозоровский В.Б. Табличный метод определения ЕД50 (DL50) веществ с низкой биологической активностью / В.Б. Прозоровский, М.П. Прозоровская // Фармакология и токсикология. - 1980. Т. 43, № 6 - С. 733-735.). ЛД50 для 3-(2-метил-5,8-диметоксихінолін-4-ілтіо)пропанової кислоти склало >1000 мг/кг. Це дозволило віднести сполуку до нетоксичних речовин (V клас токсичності) (Доклінічні дослідження лікарських засобів / Наук. ред. Стефанов О.В. - К., 2001. - С. 328-330). У дослідженнях використовували методи оцінки АОА сполук in vitro (у п'ятикратному повторенні), які відрізнялись за механізмом ініціювання вільнорадикальних процесів (Методи оцінки антиоксидантних властивостей фізіологічно активних сполук при ініціюванні вільнорадикальних процесів у дослідах in vitro. Методичні рекомендації / Ю.І. Губський, В.В. Дунаев, І.Ф. Бєленічев та ін. // МОЗ України. - К., 2002. - С. 22-24). Для дослідження антиоксидантної активності названих сполук використовували комплекс методів in vitro, еквівалентних розвитку ішемії в живому організмі. Скринінг проводили двома відомими методами, що дозволило оцінити АОА сполук. 1. Метод оцінки гальмування аутоокиснення адреналіну в адренохром. Реакція окиснення адреналіну в адренохром, що відбувалась у лужному середовищі, супроводжувалась накопиченням вільного аніон-радикала кисню O2 , тому досліджували здатність сполуки впливати на аутоокиснення адреналіну в адренохром (супероксидрадикал СОР) у водному середовищі. 2. Метод оцінки АОА сполук за інгібуванням монооксиду азоту NO. Фотоіндукція нітропрусиду натрію супроводжувалась накопиченням NO-радикалу, яку оцінювали за швидкістю окиснення аскорбату, вимірюючи оптичну щільність проби при довжині хвилі 265 нм. Для першого методу використовували препарат порівняння - емоксипін, що дозволило оцінити антиоксидантну активність хінолінового залишку, для другого - ацетилцистеїн, що містив меркаптогрупу і дозволив порівняти антиоксидантну активність атому сірки та залишку меркаптокарбонової кислоти. Кінцева концентрація досліджуваних сполук і препарату порівняння складала 3 мМ. При дослідженні антиоксидантних властивостей речовин in vitro в середовище вносили сполуки в концентраціях, що відповідали за ефективністю препарату порівняння; кожну сполуку досліджували в 5 незалежних повторах (n=5). 2 UA 104818 U Таблиця 2 -6 Антиоксидантна активність сполук (10 М) in vitro (n=5) Сполука Інтакт Контроль 3-(2-метил-5,8-диметокси-хінолін-4ілтіо)пропанова кислота (сполука, що заявляється) (2-Метилхінолін-4-ілтіо)-пропанова кислота (прототип) 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)сукцинатна кислота (аналог) Емоксипін Ацетилцистеїн Інгібування COP Інгібування NO Оптична густина, Δ АОА, % Оптична густина, Δ АОА, % 0,026±0,008 0,200±0,001 0,306±0,0180,058±0,001* 71,0 0,178±0,027* 41,8 33,0 0,074±0,001* 63,0 0,218±0,045* 28,8 0,163±0,006* 18,5 0,257±0,002* 16,8 Примітка: * - р