2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатна кислота, що проявляє антиоксидантну активність

Реферат: 2-(6-Етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатна кислота формули: HO O OH S O O N , що проявляє антиоксидантну активність. ЩО ПРОЯВЛЯЄ UA 95450 U (12) UA 95450 U UA 95450 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сполука належить до галузі синтезу біологічно активних хімічних сполук, а саме до синтезу 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти. Аналогом рішення є сукцинатна (бурштинова, бутандіова, етан-1,2-дикарбонова) кислота. Вона важливий фармакофор, універсальне джерело енергії в організмі, яка обумовлює широкий діапазон терапевтичної дії. Ця сполука має антиоксидантну (АОА), мембранопротекторну, антигіпоксичну, протиішемічну, антитоксичну активність (Хазанов В. А. Роль системы окисления янтарной кислоты в энергетическом обмене головного мозга: автореф. дис. на здобуття наукового ступеня докт. мед. наук / В. А. Хазанов -Томск, 1993.-38 с; Венгеровский А. И. Регуляторы энергетического обмена. Клинико-фармакологические аспекты/ Венгеровский А.И., Тимофеев М.С, Хазанов В.А. - Томск, 2006 - С. 54-59.). Недоліком аналога є недостатня антиоксидантна активність. Причиною цього є швидкий метаболізм сукцінату (Ames B.N. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging/ B. N. Ames, M. K. Shigenaga, T. M. Hogen// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1993. - № 90. - P. 79157921). Спільною ознакою з рішенням, що заявляється, є наявність залишку сукцинатної кислоти. Відомий структурний прототип заявленого рішення - (6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-оцтова кислота (Бражко О.А. Біологічно активні похідні хіноліну та акридину з азото- та сірковмісними функціональними групами. К. Дисертація док. біол. наук - К.: 2005 р. 456 с.), що проявляє антиоксидантну активність. Недоліком прототипу є доволі висока токсичність, низька розчинність та недостатньо виражена антиоксидантна активність. Причиною, що перешкоджає підвищенню антиоксидантної активності, є наявність атому водню в залишку оцтової кислоти та низька розчинність сполуки. Спільною ознакою з рішенням, що заявляється, є наявність залишку (6-етокси-2метилхінолін-4-ілтіо)-оцтової кислоти, що складається з хінолінового циклу, атому сірки та залишку карбонової кислоти. В основу корисної моделі поставлено задачу синтезувати сполуку, що має антиоксидантну активність, яка шляхом поєднання азагетероциклу (4-заміщеного 6-етокси-2-метилхіноліну), атому сірки з потенційно високими біологічними властивостями, та відомого фармакофору сукцинатної кислоти, дозволяє розширити арсенал біологічно активних сполук та значно підвищити антиоксидантну дію. Суттєвими ознаками рішення є наявність хінолінового циклу, атому сірки, залишку сукцинатної кислоти. Відмінними від прототипу ознаками є наявність залишку сукцинатної кислоти. Наявність залишку сукцинатної кислоти обумовлює підвищення розчинності сполуки, а хіноліновий цикл підвищує її ліпофільні властивості. На рисунку зображено структурну формулу 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти, що проявляє антиоксидантну активність. Процес одержання сполуки складається з: розчинення 6-етокси-2-метилхінолін-4-хлорохіноліну в діоксані для отримання 0,005 мол. розчину; приготування діоксанового розчину 2-меркаптосукцинатної 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 розчин 1,6 г (0,005 моль) 6-етокси-2-метилхінолін-4-хлорохіноліну в 20 мл діоксану та розчин 2-меркаптосукцинатної кислоти 0,75 г (0,005 моль) в 10 мл діоксану, отримані розчини змішували та кип'ятили реакційну суміш протягом 30 хв. до випадіння 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 метилового спирту. Вихід 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти - 1,75 г (92 %). Знайдено: С - 55.96; Н - 4.68; N-4.29; О - 24.54; S-9.73. Вирахувано: С - 56.06; Н - 4.70; N-4.36; О - 24.89; S-9.98. 1 UA 95450 U 5 10 Індивідуальність сполук контролювали і підтвердили методом тонкошарової хроматографії на пластинках "Silufol" у системі розчинників: оцтова кислота-вода (1:1). Значення Rf-100 для 2(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти складало 82. Хімічну структуру 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти доведено за допомогою ІЧ-спектроскопії, хромато-мас-спектрометрії та спектроскопії протонного магнітного резонансу (ПМР). В ІЧ-спектрі 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти, виявлені інтенсивні смуги коливань, які характерні для валентних асиметричних та симетричних коливань -1 карбонільної групи в діапазоні 1735-1713 см ; смуги коливань зв'язків νC=N та νC=C - в -1 діапазоні 1612-1581 см , а також смуги коливань, які характерні для інших груп: 2853 (νOCH2), 2895 (νCH3), 2923 (νCH2), 667 (νC-S). Хромато-мас-спектрометричним аналізом підтверджено структуру 2-(6-етокси-2+ метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти (табл. 1). Пік квазімолекулярного іону [Μ+Η] відповідає молекулярній масі відповідної сполуки. 15 Таблиця 1 Хромато-мас-спектр 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти Досліджувана сполука 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)сукцинатна кислота 20 25 30 35 40 45 50 Молекулярна маса (г/моль) Пік квазімолекулярного іону + [М+Н] (г/моль) 335,4 336,0 Спектр ПМР сполуки має такі сигнали, δ, м.ч.: 7,3-8,4 (Наром, (м., 4Н)), 2,5 (СН3, 3Н), 2,9 (СН2, 2Н) з відносною кількістю протонів 4:3:2. Сигнал при δ=7,3-8,4 м. ч. відповідає значенням хімічних зсувів, характерним для протонів ароматичного кільця хінолінового ядра. Сигнал при δ=2,5 м.ч. відповідає значенням хімічних зсувів, характерним для протонів метильного радикалу (С, 3 Н). Сигнал при δ=2,9 м. ч. відповідає значенням хімічних зсувів, характерним для протонів групи -СН2- (т, 2 Н), а при δ=4,9 м. ч. - для протонів групи SCH, (κ, 1Η). 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатна кислота є безбарвною кристалічною речовиною з температурою плавлення 195 С, розчинна в лугах та мінеральних кислотах, погано розчинна у воді та в диметилформаміді, нерозчинна в ацетоні, хлороформі, ефірі. Летальна доза (ЛД5о) визначалася на білих безпородних мишах вагою 18-25 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 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти складала >1000 мг/кг. Це дозволило сполуку віднести до нетоксичних речовин (V клас токсичності) (Доклінічні дослідження лікарських засобів/ Наук. ред. Стефанов О.В. -К.: 2001.-465 с, 328-330 с). Для дослідження антиоксидантної активності використовували методи in vitro, що моделювали розвиток ішемії в живому організмі та відрізнялися 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. - Київ, 2002.-45 с, С. 22-24): 1. Метод оцінки гальмування аутоокиснення адреналіну в адренохром. Реакція окиснення адреналіну в адренохром, що відбувається в лужному середовищі, супроводжується накопиченням вільного аніон-радикала кисню O2 , тому досліджували здатність сполуки впливати на аутоокиснення адреналіну в адренохром (супероксидрадикал СОР) у водному середовищі. Препаратом порівняння був обраний емоксипін, що дозволило оцінити антиоксидантну активність хінолінового залишку. 2. Метод оцінки АОА сполук за інгібуванням монооксиду азоту NO . Фотоіндукція нітропрусиду натрію супроводжується накопиченням NO радикалу, яку оцінюють за швидкістю окиснення аскорбату, вимірюючи оптичну щільність проби при довжині хвилі 265 нм. Препаратом порівняння був обраний ацетилцистеїн, що містить меркаптогрупу і дозволив порівняти антиоксидантну активність атому сірки та залишку карбонової кислоти. АОА сполук оцінювали за рівнем стабільних молекул адренохрому й молекул малонового 2 UA 95450 U 5 10 15 диальдигіду МДА - кінцевого продукту гідроперекисів ліпідів. Для дослідження використовували такі проби: інтакт (до цитозольної фракції не додавалися компоненти генерації активних радикалів, генерація радикалів була відсутня); без внесення антиоксиданту (контроль); досліджувана сполука; препарати порівняння. Для дослідження антиоксидантних властивостей ФАР in vitro в середовище вносили сполуку в концентрації, що відповідала за ефективністю препарату порівняння; кожна сполука досліджувалася в 6 незалежних повторах (n=6). Концентрація запропонованої сполук і препарату порівняння складала 3 мМ. Дані, наведені в таблиці 2, свідчать, що запропонована сполука проявляє виражену АОА і перевершує за силою фармакологічної дії аналог (сукцинатну кислоту), прототип (6-етокси-2метилхінолін-4-ілтіо)-оцтову кислоту) та препарати порівняння. Антиоксидантна активність 2-(6етокси-2-метилхінолін-4-ілтіо)-сукцинатної кислоти перевищує прототип на 44 %, а в методі інгібування монооксиду азоту NO перевищує препарат порівняння -емоксипін на 10 %. Таблиця 2 6 Антиоксидантна активність сполук (10- М) in vitro (n=6) Інгібування COP Інгібування монооксиду азоту NO Оптична густина, Δ АОА, % Оптична густина, Δ АОА, % 0,026±0,008 0,200±0,001 Сполука Інтакт Контроль (за методом 1) 2-(6-етокси-2-метилхінолін-4ілтіо)-сукцинатна кислота (сполука, що заявляється) Сукцинатна кислота (аналог) Емоксипін (6-етокси-2-метилхінолін-4ілтіо)-оцтова кислота (прототип) Контроль (за методом 2) Ацетилцистеїн 0,074+0,001* 63,0 0,218±0,045* 28,8 0,163+0,006* 0,163+0,006* 18,5 18,5 0,249±0,061* 18,7 0,170±0,001* 19,0 0,306±0,018 0,257±0,002* 16,8 Примітка: * - р