Застосування 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3-d]піримідин-6-карбонової кислоти як аналгетичного та протизапального засобу

Реферат: Винахід належить до хіміко-фармацевтичної галузі, а саме до застосування засобів синтетичного походження, які можуть використовуватися для створення лікарських засобів з властивостями, що характерні для групи нестероїдних протизапальних засобів (НПЗЗ), для лікування патологічних станів, що супроводжуються больовим синдромом та/або запаленням. Задачею винаходу є розширення асортименту лікарських засобів з вираженими аналгетичними та протизапальними властивостями без характерних для НПЗЗ побічних ефектів. UA 110530 C2 (12) UA 110530 C2 Суть винаходу полягає у використанні 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3d]піримідин-6-карбонової кислоти у терапевтичній практиці для лікування патологічних станів, що супроводжуються больовим синдромом та запаленням. UA 110530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до хіміко-фармацевтичної галузі, а саме до застосування засобів синтетичного походження, які можуть використовуватися для створення лікарських засобів з властивостями, що характерні для групи нестероїдних протизапальних засобів (НПЗЗ), для лікування патологічних станів, що супроводжуються больовим синдромом та/або запаленням. Позитивні фармакологічні ефекти препаратів цієї групи (протизапальний, аналгетичний, жарознижувальний) спонукають до пошуку хімічних речовин з властивостями НПЗЗ, але більш нешкідливих та ефективних. Пошук нових ефективних НПЗЗ залишається актуальною проблемою сучасної фармакології. У сучасній медичній практиці невідомі похідні тієно[2,3-d]піримідин-6-карбонових кислот, які застосовуються як НПЗЗ. Найбільш вивченим із групи НПЗЗ вважається диклофенак натрію [1], який є похідним фенілоцтової кислоти (натрієва сіль 2-[(2,6-дихлорфеніл)-аміно]-фенілоцтової кислоти), який був синтезований в 1964 р. компанією "Гейг" (Ciba-Geigy) та застосовується в вже 50 років. Препарати, які містять диклофенак натрію, поєднують виражений протизапальний, аналгетичний та антипіретичний ефекти. Фармакологічна дія диклофенаку натрію реалізується через його здатність гальмувати біосинтез простагландинів у результаті інгібування фермента простагландинсинтетази. Блокуючи синтез та знижуючи концентрацію простагландинів, диклофенак натрію усуває чи значно зменшує вираженість симптомів запалення та біль. Диклофенак натрію знижує підвищену чутливість нервових закінчень, індуковану простагландинами, до механічних подразників і біологічно активних речовин, які утворються в осередку запалення; попереджуючи дію простагландинів на гіпоталамічну ланку процесу терморегуляції - знижує температуру тіла. Найбільша ефективність його дії відзначається при болях запального характеру (ревматоїдний артрит, остеоартрит; ревматичні ураження м'яких тканин (тендовагініт, бурсит); остеохондроз хребта, радикуліт; міалгія, невралгія; травми (удари, розтягнення зв'язок, м'язів і сухожиль); запальні набряки м'яких тканин, біль у м'язах і суглобах, викликана важкими фізичними навантаженнями). До недоліків препаратів диклофенаку натрію можна віднести гастротоксичну, гепатотоксичну та нефротоксичну побічну дію. Також найпоширенішим серед препаратів НПЗЗ групи є похідний піразолону - метамізол натрію, відомий під торговою назвою "Аналгін" ([(1,5-диметил-3-оксо-2-феніл-2,3-дигідро-1Нпіразол-4-іл)-N-метиламіно]метан-сульфонат натрію), який проявляє знеболювальну, жарознижувальну, спазмолітичну (на гладку мускулатуру сечовивідних і жовчних шляхів) дію. Його протизапальна дія виражена слабо. Механізм дії обумовлений інгібуванням циклооксигенази, що приводить до зниження синтезу простагландинів, які обумовлюють в осередку запалення розвиток болю, підвищення температури і збільшення тканинної проникності, а також порушенням проведення больових екстра та пропріорецептивних імпульсів, підвищенням порога збудливості таламічних центрів больової чутливості та тепловіддачі. Недоліками препарату "Аналгін" є побічні ефекти: з боку сечовидільної системи олігурія, анурія, протеїнурія, інтерстиціальний нефрит, фарбування сечі в червоний колір, з боку системи кровотворення - агранулоцитоз, лейкопенія, тромбоцитопенія, алергічні реакції: кропив'янка, кон'юнктивіт, набряк Квінке, рідко - синдром Стівенса-Джонсона, синдром Лайєлла, бронхоспастичний синдром, анафілактичний шок. З джерел інформації відома 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3d]піримідин-6-карбонова кислота загальної формули (І) H3C O O H O N S N H O I , яка використовується як напівпродукт для синтезу сполук, що містять гетероцикл у положенні 6тієно[2,3-d]піримідинової гетероциклічної системи [2]. Близьким по структурі біологічно активним аналогом є 3-бензил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3-d]піримідин-6 1 UA 110530 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 карбонова кислота, яку досліджували як інгібітор матричних металопротеаз [3], проте, даних щодо її протизапальної та інших видів активності не відомо. Дані про протизапальну та аналгетичну активність для сполуки (І) невідомі з джерел інформації. Задачею винаходу є розширення асортименту лікарських засобів з вираженими аналгетичними та протизапальними властивостями без характерних для НПЗЗ побічних ефектів. Поставлена задача вирішується шляхом застосування 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4тетрагідротієно[2,3-d]піримідин-6-карбонової кислоти (І), як аналгетичного та протизапального засобу. Авторами вперше було експериментально встановлено протизапальну та аналгетичну активність у сполуці (І). Винахід пояснюється прикладами. Приклад 1. Вивчення аналгетичної активності сполуки (І) у порівнянні з диклофенаком натрію вивчали за зміною під їх впливом порогу больової чутливості у тварин при хімічному больовому подразнені (модель оцтовокислих корчів у мишей) [4]. Модель оцтово-кислих корчів дозволяє виявити периферичний компонент аналгетичної дії, пов'язаний з пригніченням ендогенних альгогенів: кінінів, простагландинів, біогенних амінів, виділення яких викликане оцтовою кислотою. [4]. При вивченні впливу сполук на перебіг оцтово-кислих корчів в експерименті використовували білих мишей обох статей масою 18-20 г. Корчі - судомні скорочення очеревинних м'язів, що супроводжуються витягуванням задніх кінцівок і прогинанням спини, викликали внутрішньоочеревинним введенням 0,67 % розчину кислоти оцтової, із розрахунку 0,1 мл на 10 г маси тіла тварини, через 1 годину після внутрішньошлункового введення досліджуваних речовин. Досліджувану речовину вводили внутрішньошлунково в дозах 0,5, 1 та 15 мг/кг, у вигляді тонкодиспергованої суспензії, стабілізованої емульгатором, твін-80. Як препарат порівняння використовували препарат диклофенаку натрію - таблетки "Ортофен", (виробництва ТОВ "Фармацевтична компанія "Здоров'я", м. Харків, Україна, серія 571112) в дозі 8 мг/кг, яку розраховували по методу Ю.П. Риболовлєва [4], виходячи з добової дози для людини. Контрольній групі мишей вводили розчинник (дистильовану воду) у кількості, еквівалентній масі тіла. Підрахунок кількості "корчів" починали через 15 хв після введення розчину кислоти оцтової та проводили впродовж 20 хв. По закінченні експерименту тварин наркотизували ефіром і виводили із досліду дислокацією шийних хребців. Аналгетичну активність (АА) досліджуваних сполук оцінювали за їх здатністю зменшувати кількість "корчів" у дослідній групі тварин у порівнянні з контрольною і виражали у відсотках, розрахунок проводили за формулою: AA  (Cк  Cо / Cк)  100% (1), де: Ск - середня кількість "корчів" у тварин контрольної групи; Со - середня кількість "корчів" у тварин дослідної групи. За результатами проведеного дослідження, які представлені в табл. 1, встановлено, що однократне внутрішньошлункове введення сполуки (І) в дозі 1 мг/кг приводить до достовірного зниження кількості корчів у мишей у порівнянні з тваринами групи позитивного контролю. Аналгетична активність сполуки (І) в дозі 1 мг/кг була на рівні 34 %, що в 2 рази поступається активності референтного препарату "Ортофен". Рівень аналгетичної активності сполуки (І) в дозі 0,5 мг/кг дорівнював 33 %, однак достовірного відносно позитивного контролю зниження кількості корчів у тварин даної групи не спостерігали. Підвищення дози до 15 мг/кг не призводило до підвищення активності, а навпаки, відбувалося зниження аналгетичної активності в 2 рази порівняно з показниками груп тварин, яким вводили більш низькі дози. 2 UA 110530 C2 Таблиця 1 Аналгетична активність 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3-d]піридин-6карбонової кислоти (І) на моделі оцтово-кислих корчів у мишей (n=6) групи Позитивний контроль Таблетки "Ортофен", 8 мг/кг Доза 0,5 мг/кг Сполука (І) Доза 1 мг/кг Доза 15 мг/кг Кількість корчів 35±2 14±3* 24±7 23±3*/** 30±3** Аналгетична активність, % 60 33 34 15 Примітки: 1. n=6 - кількість тварин в кожній групі; 2. * - відхилення показника достовірні щодо показника групи позитивного контролю, р0,05; 3. ** - відхилення показника достовірні щодо показника групи референтного препарату "Ортофен", р0,05 5 10 15 20 25 30 35 Приклад 2. Вивчення аналгетичної активності сполуки (І) у порівнянні з аналгіном вивчали за зміною під їх впливом порогу больової чутливості у тварин при контактно-тепловому подразненні (модель термічного подразнення хвоста у щурів) [4]. Визначення впливу досліджуваних сполук на перебіг ноцецептивної реакції проводили на моделі термоподразнення хвоста у щурів [4], що характеризується центральними механізмами формування болю. Експеримент проводили на статевозрілих щурах самцях масою 180-200 г. Експеримент відтворювали таким чином: спочатку визначали вихідний поріг больової чутливості у всіх тварин під впливом ноцецептивного подразника - гаряча вода при t=60 °C, із врахуванням латентного періоду відповідної реакції у секундах (витягування хвоста з гарячої води); далі - дослідним тваринам внутрішньошлунково вводили досліджувану сполуку (І) в дозах 0,5, 1 та 15 мг/кг, у вигляді тонкодиспергованих суспензій, стабілізованих емульгатором, твін-80, та препарат порівняння - таблетки "Аналгін" в дозі 1000 мг/кг (дозу референс-препарату розраховували по методу Ю.П. Риболовлєва [4], виходячи з добової дози для людини), контрольній групі щурів вводили розчинник (дистильовану воду) у кількості, еквівалентній масі тіла; далі - реєстрували динаміку порогу больової чутливості впродовж 3-х годин кожні 30 хвилин у дослідних та контрольній групі тварин. Аналгетичну активність (АА) виражали у відсотках (%) і визначали за здатністю досліджуваних сполук змінювати поріг больової чутливості дослідних тварин у порівнянні з контрольними, розрахунок проводили за вищенаведеною формулою (1). Сполука (І) в дозі 15 мг/кг проявила аналгетичну активність (табл. 2), динаміка розвитку якої була аналогічною активності референтного препарату: на 60-й хвилині тесту АА була максимальною і склала 55 %, що достовірно в 1,5 разу перевищує активність референтного препарату, на 90-й - 40 %, що не поступається активності референтного препарату та відзначалося у достовірному підвищенні латентного періоду больової реакції на подразнення хвоста у тварин даної групи порівняно з контрольною групою тварин. На 120-й хв тесту за досліджуваними показниками сполука (І) в дозі 15 мг/кг достовірно не відрізнялася від контрольної групи, однак в 2 рази перевищувала активність референтного препарату. Як показало проведене тестування сполуки під шифром (І) в дозі 15 мг/кг АА тривала 2 години (120 хв), а анальгіну лише 1,5 години (90 хв). При цьому впродовж тестування була більш виразніша АА у сполуці (І), перевищуючи значення анальгіну у два рази на 60-й та 120-й хвилині досліду. Отримані дані дозволяють передбачити центральний компонент впливу досліджуваної речовини на ноцецептивну систему, який пов'язують з пригніченням в області таламусу міжнейронної передачі больових імпульсів. 3 UA 110530 C2 Таблиця 2 Аналгетична активність 3-бензил-5-метил-2,4-діоксо-1,2,3,4-тетрагідротієно[2,3-d]піримідин-6-карбонової кислоти (І) на моделі термічного подразнення хвоста у щурів 30 хв групи 60 хв Досліджувані показники 90 хв 120 хв АА, АА, ЛП, сек ЛП, сек % % ЛП, сек Позитивний контроль Таблетки "Аналгін" 1000 мг/кг 0,5 Спол мг/кг ука 1 мг/кг (І) 15 мг/кг АА, % ЛП, сек АА, % 2,53±0,14 1,92±0,12 2,04±0,16 1,85±0,08 2,93±0,17 16 2,63±0,33* 37 2,94±0,23* 44 2,26±0,16 -10 2,41±0,09 25 2,25±0,17 2,71±0,43 7 2,34±0,14 22 2,24±0,18 -11 2,98±0,07*/** 55 150 хв 180 хв ЛП, сек АА, % ЛП, сек АА, % 1,56±0,06 1,43±0,07 2,07±0,09 12 1,61±0,08 3 1,40±0,07 -2 10 2,01±0,13 9 2,57±0,33 * 65 1,64±0,17 15 2,29±0,07 12 1,80±0,15 -2 1,24±0,11 -20 1,70±0,22 20 2,85±0,22* 40 2,31±0,19 25 1,66±0,10 7 1,39±0,33 -3 Примітки: 1. n=6 - кількість тварин в кожній групі; 2. * - відхилення показника достовірні щодо показника групи позитивного контролю, р0,05; 3. ** - відхилення показника достовірні щодо показника групи референтного, препарату "Ортофен", р0,05 5 10 15 20 Таким чином, в результаті проведених досліджень була встановлена ефективна доза сполуки під шифром (І) - 15 мг/кг, як та, що виявляє найбільшу аналгетичну активність, ніж таблетки "Анальгін" в дозі 1000 мг/кг, та заслуговує на увагу при створенні нових лікарських засобів на її основі. Приклад 3. Визначення протизапальної активності сполуки (І) на моделі карагенінового набряку лапи у щурів. Гострий карагеніновий набряк викликали у щурів масою 180-200 г субплантарним уведенням у праву задню лапу 0,1 мл 1 % розчину карагеніну [4]. Як референтний препарат використовували таблетки "Ортофен" (виробництва ТОВ "Фармацевтична компанія "Здоров'я", м. Харків, Україна, серія 571112) у дозі 8 мг/кг, яка дорівнює ЕД50 за антиексудативним ефектом. Дозу ортофену 8 мг/кг розраховували по методу Ю.П. Риболовлєва [4], виходячи з добової дози для людини. Досліджувану сполуку вводили щурам внутрішньошлунково в дозі 10 мг/кг, у вигляді тонкодиспергованої суспензії, стабілізованої емульгатором, твін-80, за 1 годину до ін'єкції флоготропного агента. Тваринам групи позитивного контролю вводили дистильовану воду в кількості, еквівалентній масі тіла. За розвитком набряку спостерігали в динаміці через 1, 2, 3, 4 та 5 годин, для чого вимірювали об'єм лап за допомогою механічного онкометра за Захаревським А.С. Протизапальну активність (ПЗА) визначали за ступенем зменшення набряку у дослідних тварин у порівнянні з контрольними і виражали в %. Результати розраховували за формулою 2: ПЗА  Рk  Pд Рk  100% ,(2) де: Pk - середня різниця в об'ємі набряклої і ненабряклої лапи в контролі; Pд - середня різниця в об'ємі набряклої і ненабряклої лапи в дослідній групі. 25 30 Результати дослідження, наведені в табл. 3, показали, що таблетки "Ортофен" достовірно перевершують досліджувані сполуки за виразністю антиексудативної дії. Починаючи з 1-ої години та до кінця досліду, ортофен достовірно знижував запалення відносно позитивного контролю, на 3-тю годину експерименту спостерігали протизапальну активність на рівні 77 %, в період виділення простагландинів [4, 5], що підтверджує антицикло-оксигеназний механізм протизапальної дії препарату. 4 UA 110530 C2 Таблиця 3 Результати скринінгових досліджень з визначення протизапальної активності похідних тієно[2,3d]піримідину на моделі карагенінового набряку у щурів, (n=6) Динаміка набряку лапи, мм через 1 ПЗА, через 2 ПЗА, через 3 ПЗА через 4 ПЗА годину % години % години , % години , % Позитивний 20,00±2, 22,83±1,9 24,50±2,59 25,00±1,77 контроль 92 9 3,00±0,9 8,17±1,97 Ортофен, 8 мг/кг 85 4,50±1,12* 82 5,67±1,63* 77 64 7* * Доза Сполука 7,17±1,8 18,17±1,99 22,50±2,59 24,83±3,2 10 64 26 10 -9 (І) 2* ** ** 6 мг/кг Групи через 5 ПЗА, годин % 24,83±2,1 0 14,50±1,1 42 2* 21,33±3,3 14 2 Примітки: 1. * - відхилення показника достовірне відносно позитивного контролю, р