Броміди 1-арил-3-гідрокси-3-(41-дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9-гексагідро-5н-імідазо[1,2-а]азепінію, що проявляють вазодилататорну активність

Реферат: 1 Броміди 1-арил-3-гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2а]азепінію: R + N N OH BrF O F , де R=Н, 4-Ме, 4-Et, 2-ОМе, 4-ОМе, 2,5 (ОМе)2, 4-OEt, 4-Cl, 4-OCHF2, що проявляють вазодилататорну активність. R + N N O H Br F O F UA 108072 U (12) UA 108072 U UA 108072 U Корисна модель належить до медицини та фармацевтичної хімії, а саме до фармакологічно 1 активних речовин - похідних бромідів 1-арил-3-гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9гексагідро-5H-імідазо[1,2-a]азепінію загальної формули: R + N N OH BrF O F 5 10 15 20 25 30 , де R = Н, 4-Ме, 4-Et, 2-ОМе, 4-ОМе, 2,5 (ОМе)2, 4-OEt, 4-Cl, 4-OCHF2, які проявляють вазодилататорну активність. Гладенькі м'язи утворюють стінку більшості порожнистих органів людини. Волокна їх складаються з поодиноких клітин (міоцитів) веретеноподібної форми, які хаотично розташовуються в м'язі. Механізм скорочення гладком'язового органу включається в той час, коли іони кальцію при збудженні клітини надходять у цитоплазму міоцита із саркоплазматичного ретикулуму та міжклітинного простору. Іони кальцію за участю білка кальмодуліну активують фермент - кіназу міозину, який переносить фосфатну групу з АТФ на міозин. Головки фосфорильованого міозину набувають здатності приєднуватися до актинових філаментів, які в свою чергу спричинюють скорочення м'язу [1, 2]. Однак безліч як зовнішніх, так і внутрішніх факторів часто спричинюють неконтрольований організмом спазм гладеньких м'язів, що призводить до різноманітних розладів функцій органів, а це в свою чергу порушує стабільну діяльність організму та комфортну життєдіяльність людини. Сьогодні при лікуванні захворювань, що спричинені спазмом гладеньком'язових органів, використовують препарати, які відносяться до групи спазмолітиків, основною функцією яких є послаблення чи повне усунення спазму гладкої мускулатури внутрішніх органів та зниження тонусу кровоносних судин [3]. До них належать лікарські засоби, метою застосування яких є 2+ 4 + інгібування фосфодіестерази, блокування Са , Na та активація K каналів [4]. В основу корисної моделі поставлено задачу пошуку нових хімічних сполук з вираженим вазодилатуючим ефектом. Задача вирішується шляхом синтезу нових речовин в ряду похідних бромідів 1-арил-31 гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію. За найближчий аналог було прийнято активатор АТФ-залежних калієвих каналів, фторвмісний похідний ціаногуанідину флокалін, якому притаманний суттєвий кардіопротекторний ефект з низьким рівнем токсичності [5]: H N F F N O CH3 H N CH3 CH3 CH3 N Флокалін , Броміди 1-арил-3-гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9-гексигідро-5H-імідазо[1,2а]азепінію (IFT_000274, IFT_000275, IFT_000278, IFT_00079, IFT_000280, IFT_000281, IFT000282, IFT_000283 та IFT_000285) отримують з високим виходом за наведеною схемою: Схема 1. 1 Синтез бромідів 1-арил-3-гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-2,3,6,7,8,9-гексигідро-5Hімідазо[1,2-а]азепінію 1 35 1 UA 108072 U O O F F - HBr O Br F Br2 CH3 F O 2 3 , O F R N F Br R O + 3 N N H N OH BrF O 4 a-i F 1 a-i 5 , де R 1 а-і та 4 а-і: а=Н, b-4OCHF2, с - 4С1l, d-4OEt, e-2OCH3, f-4CH3, g-4Et, h-4CH3, і 2,5OMe2. Вазодилатуючі властивості синтезованих сполук досліджувалися за умов in vitro на ізольованих кільцях ниркової артерії та грудного відділу аорти білих лабораторних щурів лінії Вістар (М±m=194,9±2,78 г). В таблиці наведено експериментальні дані стосовно рівня розслаблення гладком'язових судин на фоні гіперкалієвої констрикції. 10 Таблиця 1 Вазодилатуюча активність похідних бромідів 1-арил-3-гідрокси-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Сполука IFT_000274 IFT_000275 IFT_000278 IFT_000279 IFT_000280 IFT_000281 IFT_000282 IFT_000283 IFT_000285 Флокалін Рівень розслаблення фрагментів судин на фоні гіперкалієвої констрикції Аорта (КСl 40 мМ) Ниркова артерія (КСl 60 мМ) Еmax, % ЕС50 Еmax, % ЕС50 90,3±12,17 23,3±10,51 81,3±8,19 8,1±0,16* 99,8±5,42 8,9±5,49 73,3±9,73* 6,5±1,18* 93,6±6,03 19,0±2,83 91,8±4,31* 3,4±0,98* 94,8±2,6 3,6±0,38 82,7±7,91 6,2±1,53* 91,6±3,85 18,1±3,29 91,9±4,3* 7,1±0,62* 100,9±0,44 9,1±0,42 82,8±2,22* 5,4±0,64* 84,6±2,00 24,0±0,55 70,9±19,87 77,6±2,07 75,2±6,56 45,9±1,56 87,3±5,4 3,5±0,99 69,9±3,33 6,3±0,91 Примітка: ЕС50 - середня ефективна концентрація; Еmax - максимальний розслаблення. * Відхилення показника достовірне по відношенню до групи контролю (Р≤0,005). 2 рівень UA 108072 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За результатами, представленими у таблиці, видно, що всі досліджувані сполуки дають вазодилатуючий ефект на фрагменти гладеньких м'язів, спазмованих констриктором, причому ефект розслаблення відрізнявся у представників даного ряду в залежності від замісників ароматичного кільця в першому положенні гетероциклічної системи. Варто також зазначити, що для всіх без винятку сполук даного ряду властива наявність оксидифторметильного радикала у параположенні одного за бензольних кілець. Приклади конкретного виконання Приклад 1. Синтез α-бром-4-дифлуорацетофенону (3) До розчину 46,5 г (0,25 моль) 4-дифторметоксіацетофенону (синтезованого за методом [6]) в суміші 40 мл діоксану та 100 мл ефіру при перемішуванні прибавляли по краплям 13 мл (0,255 моль) брому на протязі 30 хв. Після чого реакційну суміш вливали в 400 мл води, органічний шар відділяли, промивали водою, сушили над безводним сульфатом натрію. Розчинник упарювали у вакуумі, залишок кристалізували з гексану. Вихід 51 г (77 %). Т. пл.=63-64 °C. 1 Приклад 2. Синтез броміду 1-феніл-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси-2,3,6,7,8,9гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію (1а) (шифр IFT_000274) До розчину 1,88 г (0,01 моль) 2-феніламіно-4,5,6,7-тетрагідро-3H-азепіну в 50 мл етилацетату при перемішуванні приливали розчин 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4дифлуорметоксіацетофенону (3) в 20 мл етилацетату. Реакційну суміш кип'ятили 3 години із зворотнім холодильником до утворення об'ємного осаду. Після охолодження осад, що утворився, відфільтровували та кристалізували з етанолу. Вихід становить 3,05 г (67 %). Тпл=234-236 °C. Знайдено, %: N=6,23 C21H23BrF2N2O2. Вирахувано, %: N=6,18. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,62-1,85 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,75 (м, 2Н, СН2); 3,28 (м, 2Н, СН2); 4,37 та 4,57 (д-д, 2Н, СН2); 7,31 та 7,80 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,36 (т, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 7,53-7,66 (м, 5Н, С6Н5); 8,23 (с, 1H, OН). 1 Приклад 3. Синтез броміду 1,3-ди-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси-2,Зі6,7,8,9гексагідро-5Я-імідазо [1,2-a]азепінію (1b) (шифр ІFT_000275) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,54 г (0,01 моль) (4 дифлуорметоксифеніламіно)-4,5,6,7-тетрагідро-3H-азепіну та 2.65 г (0,01 моль) α-бром-4дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,69 г (71 %). Тпл.=171-173 °C. Знайдено, %: N=5,44 C22H23BrF4N2O3. Вирахувано, %: N=5,39. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,64-2,04 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,76-2,89 (м, 2Н, СН2); 3,37 (т, 2Н, СН2); 4,44 та 4,50 (д-д, 2Н, СН2); 7,04 (т, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 7,09 (τ, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 7,21 та 7,86 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,30 та 7,99 (д-д, 4Н, С6Н4); 8,17 (с, 1Н, ОН). 1 Приклад 4. Синтез броміду 1-(4 -хлорфеніл)-3-(4'-дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію (1с) (шифр IFT_00278) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,23 г (0,01 моль) (4 -хлорфеніламіно)-4,5,6,7тетрагідро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,61 г (74 %). Тпл.=185–186 °C. Знайдено, %: N=5,81 C21H22BrClF2N2O2. Вирахувано, %: N=5,74. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,65-2,05 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,80 (м, 2Н, СН2); 3,37 (м, 2Н, СН2); 4,44 та 4,49 (д-д, 2Н, СН2); 7,03 (т, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 7,21 та 7,86 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,53 та 7,92 (д-д, 4Н, С6Н4); 8,18 (с, 1Н, ОН). 1 1 Приклад 5. Синтез броміду 1-(4 -етоксіфеніл)-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо [1,2-а]азепінію (1d)(шифр IFТ_000279) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,32 г (0,01 моль) (4 -етоксіфеніламіно)-4,5,6,7тетрагідро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,08 г (62 %). Тпл.=149-151 °C. Знайдено, %: N=5,72 C23H27BrF2N2O3. Вирахувано, %: N=5,63. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,22 (т, 3Н, СН3); 1,61-1,87 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,65-2,79 (м, 4Н, СН2+СН2); 3,34 (м, 2Н, СН2); 4,35 та 4,52 (д-д, 2Н, СН2); 7,34 (т, 1Н, CHF2, j=74Гц); 7,30 та 7,54 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,43 та 7,80 (д-д, 4Н, С6Н4);8,14(с, 1Η, ΟΗ). 1 1 Приклад 6. Синтез броміду 1-(2 -метоксифеніл)-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію (1е)(шифр IFТ_000280) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,18 г (0,01 моль) (2 -метоксифеніламіно)4,5,6,7-тетрагідро-3H-азепіну та 2.65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,33 г (69 %). Τпл=144-146 °C. Знайдено, %: N=5,73 C22H25BrF2N2O3. Вирахувано, %: N=5,80. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,50-1,83 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,64 (м, 2Н, СН2); 3,39 (м, 2Н, СН2); 3,93 (с, 3Н, ОСН3); 4,28 та 4,39 (д-д, 2Н, СН2); 7,16-7,77 (м, 9Н, ароматичні протони + CHF2); 8,20 (с, 1Н, ОН). 1 1 Приклад 7. Синтез броміду 1-(4 -метилфеніл)-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-a]азепінію (1f) (шифр ІFТ_000281) 3 UA 108072 U 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,02 г (0,01 моль) (4 -метилфеніламіно)-4,5,6,7тетрагідро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) а-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,04 г (65 %).Тпл.=162-163 °C. Знайдено, %: N=5,92 C22H25BrF2N2O2. Вирахувано, %: N=6,00. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,62-1,85 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,38 (с, 3Н, СН3); 2,73 (м, 2Н, СН2); 3,27 (м, 2Н, СН2); 4,33 та 4,51 (д-д, 2Н, СН2); 7,34 (т, 1Н, CHF2, j=74Гц); 7,30 та 7,79 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,40 та 7,50 (д-д, 4Н, С6Н4); 8,14 (с, 1Н, ОН). 1 1 Приклад 8. Синтез броміду 1-(4 -етилфеніл)-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5Я-імідазо(1,2-діазепінію (1g) (шифр IFT_000282) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2.16 г (0,01 моль) (4 -етилфеніламіно)-4,5,6,7тетрагідро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 2,93 г (61 %). Тпл.=96-97 °C. Знайдено, %: N=5,91 C23H27BrF2N2O2. Вирахувано, %: N=5,82. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,22 (т, 3Н, СН3); 1,61-1,87 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,65-2,79 (м, 4Η, СН2+СН2); 3,34 (м, 2Н, СН2); 4,35 та 4,52 (д-д, 2Н, СН2); 7,34 (т, 1H, CHF2, j=74 Гц); 7,30 та 7,54 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,43 та 7,80 (д-д, 4Н, С6Н4); 8,14 (с, 1Η, ΟΗ). 1 1 Приклад 9. Синтез броміду 1-(4 -метоксифеніл)-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3-гідрокси2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-я]азепінію (1h) (шифр ІFТ_000283) 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT_000274 з 2,18 г (0,01 моль) (4 -метоксифеніламіно)4,5,6,7-тетрагідро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,19 г (66 %). Тпл =185-186 °C. Знайдено, %: N=5,87 C22H25BrF2N2O3. Вирахувано, %: N=5,80. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,63-1,86 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,73 (м, 2Н, СН2); 3,29 (м, 2Н, СН2); 3,82 (с, 3Н, ОСН3); 4,33 та 4,48 (д-д, 2Н, СН2); 7,14 та 7,30 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,35 (т, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 7,58 та 7,79 (д-д, 4Н, С6Н4); 8,15 (с, 1H, ОН). 1 1 1 Приклад 10. Синтез броміду 1-(2 ,5 -диметоксифеніл-3-(4 -дифлуорметоксифеніл)-3гідрокси-2,3,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-a]азепінію (1і) (шифр IFT_000285) 1 1 Одержаний аналогічно сполуці IFT000274 з 2,48 г (0,01 моль) (2 ,5 -диметоксифеніламіно)4,5,6,7-тетрапдро-3H-азепіну та 2,65 г (0,01 моль) α-бром-4-дифлуорметоксіацетофенону. Вихід 3,08 г (60 %). Тпл.=243-245 °C. Знайдено, %: N=5,58 C23H27BrF2N2O4. Вирахувано, %: N=5,46. Спектр ПМР (DMSO-d6, ТМС): 1,54-2,18 (м, 6Н, СН2СН2СН2); 2,72 (м, 2Н, СН2); 3,36-3,53 (м, 2Н, СН2); 3,84 (с, 3Н, ОСН3); 3,92 (с, 3Н, ОСН3); 4,20 та 4,68 (д-д, 2Н, СН2); 6,93 (т, 1Н, CHF2, j=74 Гц); 6,96 та 7,06 (м, 2Н, ароматичні протони); 7,25 та 7,64 (д-д, 4Н, С6Н4); 7,58 та 7,79 (д-д, 4Н, С6Н4), 7,96 (с, 1H, OFI); 8,32 (с, 1Н, СН). Вивчення вазодилататорної активності сполук Дослідження спазмолітичної активності сполук IFT_000274, IFT_000275, IFT_000278, IFT_000279, IFT_000280, IFT_000281, IFT000282, IFT_000283 та IFT_000285 проводилися на сегментах грудного відділу аорти та ниркової артерії інтактних щурів (лінія Вістар, М±m=194,9±2,78 г). Після знеживлення тварини шляхом цервікальної дислокації проводився розтин та виділення сегментів судин, які в подальшому розміщувалися на парафіновому столику, що містив розчин Кребса наступного складу (в ммоль/л): 33,2 NaCl; 2,35 КСl; 1,38 NaH2PO4; 1 MgCl2; 0,4 СаСl2; 32,6 NaHCO3; 3,5 глюкози; рН 7.4. Одержаний розчин піддавався аерації газовою сумішшю, що містила 5 % СО2 та 95 % повітря. Ізольовані сегменти судин очищували від сполучної тканини та розрізали на кільця, шириною 1-2 мм (аорта) та 3-4 мм (ниркова артерія). Одержані фрагменти фіксувались на сталевих гачках у проточній камері, що перфузувалася розчином Кребса з постійною температурою 37±0,5 °C. Попереднє навантаження на гладком'язові структури складало 15 мН. Як констриктор в ході скринінгу використовували гіперкалієвий розчин Кребса (КСl 60 ммоль/л) [7]. Силу скорочувальних реакцій сегментів судин вимірювали в ізометричному режимі за допомогою ємкісних тензометричних датчиків (FTK-0,1). Запис скорочень здійснювали на персональний комп'ютер за допомогою аналогового цифрового перетворювача (WPI LabTrax4/16, США) із застосуванням програми DataTrax2. Здатність сполук релаксувати сегменти судин визначали у відсотках (%) відносно рівня максимального тонічного напруження. На основі побудованих кривих "доза-ефект" обчислювали середньо ефективну концентрацію досліджуваних сполук. Одержані дані показано в таблиці 1. Було визначено, що всі досліджувані речовини при максимальній концентрації були здатні викликати розслаблення судин більше ніж на 50 %, а за середньою ефективною концентрацією значення практично не поступалися препарату порівняння. В результаті скринінгу було показано, що більш високий спазмолітичний ефект на сегментах ниркових артерій властивий сполукам під шифром IFT_000280 та IFT_000278 (Emax=(91,9±4,3)%, ЕС50=(7,1±0,62) та Emax=(91,8±4,31)%, EC50=(3,4±0,98), відповідно), найбільші ж показники рівня розслаблення та середньоефективної концентрації на кільцях аорти були властиві сполукам IFT_000275 та 4 UA 108072 U 5 10 15 20 25 30 35 40 IFT_000281 (Emax=(99,8±5,42)%, ЕС50=(8,9±5,49) та Emax=(100,9±0,44)%, ЕС50=(9,1±0,42), відповідно). Всі експериментальні дані були перевірені на нормальність розподілення за допомогою аналізу критерію Стьюдента, який визначали з використанням програми Microsoft Excel. Розходження вважали статистично достовірними по відношенню до референтної сполуки та вихідних даних при р