Бромід 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-іл)-3-(41-флуорофеніл)-з-гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3н-імідазо[1,2-a]азепінію, що проявляє противірусну активність по відношенню до вірусу h1n1.

Реферат: 1 Бромід 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію, O N N + O OH Br F , що проявляє противірусну активність по відношенню до вірусу H1N1. UA 117616 U (12) UA 117616 U UA 117616 U Корисна модель належить до фармацевтичної хімії та медицини, а саме до фармакології засобів, зокрема одержання біологічно активного броміду 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)1 3-(4 -флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію: O N N + O OH Br 5 10 15 20 25 30 35 40 45 F , який проявляє противірусні властивості. Актуальність питання лікування і профілактики сезонних респіраторних вірусних інфекцій (ГРВІ та грипу) на сучасному етапі зумовлена рядом факторів, насамперед, кількістю хворих. Так, за даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) частота випадків захворюваності на ГРВІ щорічно складає до третини мешканців планети. В Україні на ГРВІ хворіє від 10 до 14 млн. осіб, що становить до 30 % усієї та близько 90 % інфекційної захворюваності в країні. Ці показники визначають перше місце у структурі причин високої захворюваності та тимчасової непрацездатності. Простежується прямий зв'язок між розвитком хронічної патології серця, легень, нирок та інших органів після перенесеної ГРВІ. Віруси, як і бактерії, здатні змінювати біохімічні процеси, внаслідок чого з'являються резистентні штами. Так, вірус A/H1N1 вперше було виділено у свиней в 1930 р. [1] і віднесено до ендемічного зоонозу [2]. До 2005 року в усьому світі було підтверджено близько 50 випадків захворювання вірусом типового "свинячого грипу" людей [3], які контактували з хворими тваринами [4-6]. Антигенна структура цього вірусу була відносно стабільною, проте у 1991 році були зареєстровані спалахи грипу у північноамериканських свиней, викликані серотипом H3N2, що призвело до утворення нового вірусу грипу A/H1N1. Він включає генетичний матеріал трьох серотипів вірусів (H1N1, H3N2, H1N2), який циркулює серед людей, птахів і свиней [7]. У 2009 році в Каліфорнії виділено вірус грипу A/California /04/2009 (H1N1) та A/California /07/2009 (H1N1) [8], який поширюється повітряно-крапельним і контактно-побутовим шляхами. Сучасні противірусні препарати найбільш ефективні в період реплікації вірусів. Чим раніше вони призначені, тим більш позитивні наслідки терапії. Суттєвою перепоною є ті обставини, що мультиплікація вірусів значною мірою відбувається ще до розвитку симптомів захворювання. Причому на фоні імунної недостатності перебіг цього патологічного процесу ускладнюється. На цьому підґрунті базується принциповий поділ сучасних противірусних препаратів, які застосовуються для лікування грипу, за механізмом дії на: 1) ЛЗ, які безпосередньо порушують реплікацію вірусу; 2) ЛЗ, які модулюють імунну систему організму-хазяїна. До першої групи відносять амантадин, занамівір, озельтамівір, римантадин, арбідол та інозин пранобекс [9-12]. Як аналог за структурою нами вибрано 4-(N-бензил)амінокарбоніл-1-метилпіридиній йодид (Амізон) - оригінальна розробка ДУ „Інституту фармакології та токсикології НАМН України" [13], який має анальгезуючі, протизапальні, жарознижуючі властивості. Протизапальна дія пов'язана зі здатністю препарату стабілізувати клітинні і лізосомальні мембрани, гальмувати дегрануляцію базофілів, нормалізувати рівень простагландинів, циклічних нуклеотидів і енергетичний обмін в зоні запалення, послабляти місцеві судинні реакції притаманними препарату антиоксидантними властивостями. Жарознижуюча дія амізону обумовлена його впливом на терморегуляційні центри мозку. Анальгезуючий ефект реалізується за участі ретикулярної формації стовбура мозку [14]. Амізон має інтерфероногеннi властивості, що робить його перспективним для профілактики та лікування різних захворювань вірусної етіології [15], чинить інгібуючий вплив на віруси грипу, підвищує резистентність організму до вірусних інфекцій [16]. 1 UA 117616 U O I N N H + Амізон 5 . Як прототип нами вибрано відомий противірусний препарат рибовірин, що використовується для лікування інфекції, викликаної респіраторним синцитіальним вірусом, вірусним гепатитом С тощо [17]: NH2 O N N N ОН O HO ОН Рібавірин 10 15 20 25 Серед побічних ефектів рибавірину є дозозалежна анемія. При захворюваннях нирок, серцево-судинної системи застосовують препарат після ретельного обстеження [17]. У зв'язку із ситуацією щодо захворюваності на сезонний та каліфорнійський грип постає питання не лише щодо ефективності, але й безпеки противірусних препаратів. Слід зазначити, що будь-якому противірусному лікарському засобу, що використовуються для лікування грипу, властиві побічні реакції (ПР), тому пошук нових противірусних препаратів є досить актуальним. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нових біологічно активних сполук з противірусною активністю, що перешкоджають реплікацію вірусу, та які здатні лікувати грип, викликаний вірусом Flu A H1N1. Як біологічно активну сполуку запропоновано бромід 1-(2,3-дігідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-31 (4 -флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-5H-імідазо[1,2-а]азепінію (DAM000088), ефективність якого підтверджено експериментально. В Таблиці 1 наведено дані противірусної активності сполуки (DAM000088) по відношенню до вірусу Flu A H1N1 California/07/ 2009, які були проведені в Південному дослідному інституті США (Southern Research Institute-SRI, Birmingham, Alabama). Ефективність зазначеної сполуки виражали показниками ЕС50, ІС50 та SI, які визначали в дослідах in vitro при дії сполук, що попередньо розчиняли в ДМСО в діапазоні концентрацій від 0,1 до 100 мкг/мл. Разом з заявленою сполукою DAM000088 для вивчення противірусної дії нами було передано до Південного дослідного інституту США діючу речовину препарату Амізон - йодид 4-(N-бензил)амінокарбоніл-1-метилпіридинію. Проведені дослідження виявили активність цієї субстанції, саме проти вірусу Flu A H1N1 California/07/ 2009. В умовах експерименту заявлена сполука виявила високу противірусну активність щодо вірусу Flu A H1N1 California/07/2009 (результати наведені в табл. 1). 2 UA 117616 U Таблиця 1 1 Противірусна активність броміду 1-(2,3-дигідробензо[1,4]ді-оксан-6-iл)-3-(4 -флуорофеніл)-3гідроксі-2,5,6,7,8,9-гексапдро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію щодо вірусу Flu A H1N1 California/07/2009 Сполука Структура Тип вірусу EC50, IC50, мкг/мл мкг/мл SI O N N + O Flu A (H1N1) California/07/2009 Br >100 >32 8.7 >320 >37 Flu A (H1N1) California/07/2009 OH 3.1 Flu A (H1N1) California/07/2009 DAM000088 47 >100 >2.1 F O NH2 HO N Рибавірин O HO N N ОН O Амізон I N 5 10 + N H - EC50 - ефективна концентрація, що визначається з кривої доза/ефект і є концентрацією речовини, при якій ефект спостерігається для 50 % популяції після проходження певного часу дії. - ІС50 - концентрація, при якій інгібіція клітин організму речовиною складає 50 %. SI - індекс селективності, що є показником ефективності препарату та виражається співвідношенням ІС50 до ЕС50. 1 Заявлений бромід 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3-гідрокси2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію отримують з високим виходом при конденсації (2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-4,5,6, 7-тетрагідро-5Н-азепін-2-їл)-аміном 3 з α-бром-4флуороацетофеноном 4 за схемою 1: 1 Схема 1. Синтез броміду 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію (DAM000088) 15 3 UA 117616 U O N OMe O + H2N O 1 N N H O 2 3 O Br F 4 O N N + O OH Br F 5 10 15 20 25 30 35 DAM000088 Приклади конкретного виконання. 2-Метокси-3,4,5,6-тетрагідро-7Н-азепін 1 одержано алкілуванням капролактаму диметилсульфатом за методом [18]. α-Бром-4-флуороацетофенон 4 одержано бромуванням 4флуороацетофенону бромом в середовищі оцтової кислоти [19]. Приклад 1. Синтез (2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-4,5,6, 7-тет-рагідро-5Н-азепін-2-їл)аміну 3. Суміш 4.53 г (0.03 моля) (2,3-дигідробензо [1,4]діоксан-6-їл)-аміну 2 та 3.94 г (0.031 моля) 2-метокси-3,4,5,6-тетрагідро-7Н-азепіну 1 в 30 мл толуолу кип'ятили із зворотним холодильником 3 години. По охолодженні утворений осад одфільтровують, промивають гексаном, сушать. Вихід становить 4.73 г (64 %). Т.пл.=121-122 °C (з пропанолу-2). Знайдено, %: N=11.6 C21H20N6O5. Вирахувано, %: N=11.4. Спектр ПМР (DMSO-d6, TMC): 1.46-1.62 (м, 6Н, СН2СН2СН2-), 2.36 (м, 2Н, СН2), 3.12 (м, 2Н, СН2), 4.16 (м, 4Н, -ОСН2СН2О-), 6.14-6.70 (м, 3Н, С6Н3). 1 Приклад 2. Синтез броміду 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію (DAM000088). До розчину 1.51 г (0.01 моля) (2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-4,5,6,7-тетрагідро-3Н-азепін-2-їл)аміну 3 в 50 мл етилацетату при перемішуванні додавали 2.17 г (0.01 моля) а-бром-4-флуороацетофенону 4. Реакційну суміш кип'ятили із зворотним холодильником 1 годину. Осад, що утворився, відфільтровували та кристалізували з етанолу. Вихід становить 3.43 г (74 %). Тпл=264-265 °C. Знайдено, %: N=6.19 C22H24BrFN2O3. Вирахувано, %: N=6.04. Спектр ПМР (DMSO-d6, TMC): 1.601.83 (м, 6Н, -СН2СН2 СНГ), 2.68-2.82 (м, 2Н, СН2), 3.28 (м, 2Н, СН2), 4.30 (м, 4Н, -ОСН2СН2О-), 4.32 та 4.42 (д-д, 2Н, 2-СН2), 6.99-7.80 (м, 7Н, ароматичні протони), 8.07 (с, 1Н, ОН). 1 Для оцінювання противірусної активності броміду 1-(2,3-дигідробензо [1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію (DAM000088) моношар культури клітини MDCK вирощували в 96-лунковому мікропланшеті до того часу, поки дно кожної лунки не покриється клітинами. Залишкове культуральне середовище повністю видаляли, і кожну лунку двічі промивали фосфатним буфером. У кожну лунку додавали розчин вірусу Flu A H1N1, скорегованогодо необхідної концентрації, сполуку DAM000088 та противірусний засіб - рибавірин (Sigma), що розчинені в диметилсульфоксиді, додавали у кожну лунку до кінцевої концентрації від 0,1 до 10 мкг/мл. Культивували протягом 48 годин, клітини MDCK спостерігали за допомогою мікроскопа. Після додавання 100 мкл 70 % ацетону кожну лунку витримували при -20 °C протягом 1 год. Після висушування в сушильній шафі додавали 100 мкл 0,4 % (w/v) розчину SRB (сульфородаміну Б), розчиненого в 1 % (v/v) ацетатній кислоті. Після 30 хвилин фарбування, розчин SRB, що не зв'язався з клітинами, 4 рази промивали 1 % 4 UA 117616 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (v/v) ацетатною кислотою. Після висушування в кожну лунку додавали 100 мкл 10 mM розчину Tris (pH 10,5) для розчинення забарвлюючої речовини на дні лунки. Для оцінки противірусної активності вимірювали оптичну густину. Як видно з результатів таблиці 1, противірусна активність броміду 1-(2,31 дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9-гексагідро-3Німідазо[1,2-а]азепінію (DAM000088) спостерігається при введенні меншої в 2,8 рази за концентрацію дози в порівняння із рибавірином, та в 15.1 раз в порівняні з амізоном. Індекс селективності досліджуваної речовини становить >32 при ІС 50>1000 мкг/мл. В той же час індекс селективності препарату порівняння >37 при IC50>320 мкг/мл. Слід відмітити, що якби ІС50 для цих двох сполук був би однаковим, то SI для сполуки DAM000088 був би в тричі більшим. Таким чином, запропонована нова сполука, яка може бути використана при створенні нового препарату, активного проти вірусу Flu A H1N1 California/07/2009, який передбачає більш високу противірусну активність, ніж препарати порівняння амізон та рибовірин. Джерела інформації: 1. Shope R. E. Swine influenza. III. Filtration experiments and etiology // J Exp Med, 1931; 54: 373-385. 2. Dacso С. С. et al. Sporadic occurrence of zoonotic swine influenza virus infections // J Clin Microbio, 1984; 20: 833-835. 3. Hinshaw V. S. et al. The prevalence of influenza viruses in swine and the antigenic and genetic relatedness of influenza viruses from man and swine // Virology, 1978; 84: 51-62. 4. Myers K. P. et al. Are swine workers in the United States at increased risk of infection with zoonotic influenza virus? // Clin Infect Dis, 2006; 42: 14-20. 5. Gray G. С. et al. Swine workers and swine influenza virus infections // Emerg Infect Dis, 2007; 13: 1871-1878. 6. Wells D. L. et al. Swine influenza virus infections: transmission from ill pigs to humans at a Wisconsin agricultural fair and subsequent probable person-to-person transmission // JAMA, 1991; 265: 478-481. 7. Olsen C. W. The emergence of novel swine influenza viruses in North America // Virus Res, 2002; 85: 199-210. 8. Bartlett J. G. 2009 H1N1 Influenza-Just the Facts: What's New and What to Expect // Published: 09/25/2009 Available at http://www.medscape.com/. 9. Emergence of novel swine-origin influenza A (H1N1) virus in human. Novel swine-origin influenza A (H1N1) virus investigation team. The New England Journal of Medicine 2009; 10:1-10. 10. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. Update: drug susceptibility of swine-origin influenza A (H1N1) viruses, April 2009.Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 2009; 58: 433-435. 11. FDA. Antiviral Drug Advisory Committee. Gaithersburg: Centre for Drug Evaluation and Research 2002; 1-266. 12. Hayden F. WHO Guidelines on the Use of Vaccines and Antivirals during Influenza. Annex 5Considerations for the Use of Antivirals during an Influenza pandemic, Geneva, 2-4 October, 2002. 13. Патент на винахід UA 6752. Опубл. 29.12.1994. Бюл. № 8-1. Трінус Ф.П., Даниленко В.П., Бухтіарова Т.А., Рибалко С.Л., Аркадьев В.Г., Клебанов Б.М., Максимов Ю.М., Фролов А.Ф., Портнягіна В.О., Кузьменко І.Й., Гюллінг Е.В., Лиманський Ю.П., Овруцький В.М., Губський Ю.І., Чекман І.С., Жила В.А., Тарнавська М.-Л.І. „4-(n-бензил)амінокарбоніл-1-метил-піридиній йодидзнеболюючий засіб з інтерфероногенними, протизапальними та жарознижуючими властивостями" 14. Амізон. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.ift.org.ua/uk/node/91 15. Эффективность Амизона в лечении и профилактике вирусных инфекций (к 10-летию применения препарата в клинической практике). Режим доступу: http://farmak.ua/publication/effektivnost-_amizona_v_lechenii_i_profilaktike_virousnyh_infektsiy_k_10-etiyu_primeneniya_preparata_v_klinicheskoy_praktike 16. Нормативно-директивні документи МОЗ України, Амізон - Режим доступу: http://mozdocs.kiev.ua/likiview.php?idN20298 17. Рибавирин. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0 %A0 %D0 %B8 %D0 %B1 %D0 %B0 %D0 %B2 %D0 %B8 %D1 %80 %D0 %B8 %D0 %BD / - Назва з екрану. 18. Граник В.Г., Жидкова A.M., Курятов Н.С. и др. Ацетали лактамов. VII. Исследование алкилирования N-метиллактамов и лактимных эфиров диметилсульфатом // ХГС - 1973. - № 11. - С. 1532-1535. 19. Laufer, Stefan A.; Hauser, Dominik R. J.; Liedtke, Andy J.; Synthesis-2008 - № 2, P. 253-266. 60 5 UA 117616 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1 Бромід 1-(2,3-дигідробензо[1,4]діоксан-6-їл)-3-(4 -флуорофеніл)-3-гідрокси-2,5,6,7,8,9гексагідро-3Н-імідазо[1,2-а]азепінію, 5 O N N + O OH Br F , що проявляє противірусну активність по відношенню до вірусу H1N1. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6