5-гидрокси-3,6-диметилурацил, проявляющий мембраностабилизирующую и антирадикальную активность

5-гидрокси-3,6-диметилурацил, проявляющий мембраностабилизирующую и антирадикальную активность

Реферат

 

Использование: в качестве мембраностабилизирующего и антирадикального средства в медицине. Сущность изобретения продукт: 5-гидрокси-3,6-диметилурацил БФ C₆H₈N₂O₃, выход 55,3%. Реагент 1: 6-метилурацил-5-аммонийсульфат. Реагент 2: диметилсульфат. Условия процесса: в воде в присутствии щелочи при 85-95^oС. 3 табл.

Изобретение относится к органической химии, конкретно к новому химическому соединению 5-гидрокси-3,6-диметилурацилу формулы проявляющему мембраностабилизирующую и антирадикальную активность.

Это соединение может найти применение в медицине.

Изучаемое соединение и его свойства в литературе не описаны.

Известное соединение аналогичного строения и назначения ионол (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол) (1) как ингибитор перекисного окисления липидов в биологических мембранах формулы даже при высокой действующей дозе не обеспечивает достаточную мембраностабилизирующую и антирадикальную активность [1] Новое соединение 5-гидрокси-3,6-диметилурацил характеризуется более выраженной мембраностабилизирующей и антирадикальной активностью. Его получают в условиях известного способа [2] путем обработки 6-метилурацил-5-аммоний-сульфата в щелочной среде, где молярное соотношение компонентов соответственно равно 1:3:3, при температуре 85-95^oC в течение 2 ч с последующей фильтрацией выпавших кристаллов. Выход целевого продукта составляет 55,3% 5-Гидрокси-3,6-диметилурацил малорастворимое в воде и нерастворимое в органических растворителях соединения.

По данным элементного анализа для C₆H₈N₂O₃. Молек. вес 156,14.

Вычислено C 46,15; H 5,16; N 17,94; O 30,74\ Найдено C 45,95; H 5,10; N 17,80.

Структура 5-гидрокси-3,6-диметилурацила доказана УФ, ИК-спектрами. Так, максимум поглощения УФ спектра с изменением рН среды от 1 до 12 дает батохромный сдвиг на 34 нм.

pH 12 _max 313,50; _min 276,25 pH 7 _max 278,65; _min 245,15 pH 1 _max 278,65; _min 245,15 что характерно для урацилов, замещенных по третьему атому азота цикла [3] В ИК-спектре соединения 5-гидрокси-3,6-диметилурацила наблюдаются две интенсивные полосы поглощения в области V_C=O (1680, 1720 см^-1), характерные для N-алкилурацилов, имеются полосы поглощения в области 1528 _CN+_NH и 3144 см^-1 (V_NH), а также полоса поглощения в области 3328 см^-1, характерная для OН группы.

Структура подтверждена также данными ЯМР ¹H и ¹³C.

ЯМР ¹H (, м.д. CDCl₃, ТМС): 2,288 (C, 3H, C=C-CH₃); 3,408 (c, 3H, N-CH₃).

ЯМР ¹³C: 159,99 (C₄=O); 150,33 (C₂=O); 130,36 (=CCH₃); 129,18 (=C₅-OH); 31,72 (CH₃-N₃).

Острая токсичность 5-гидрокси-3,6-диметилурацила определялась на мышах обоего пола массой 202 г при однократном введении его вунтрибрюшинно и внутрь. Изучаемое соединение исследовано в диапазоне доз 750-5000 мг/кг. Результаты опытов представлены в табл. 1. Среднесмертная доза (ЛД₅₀), рассчитанная по методу Литчфильда-Уилкоксона, равна 1100 (9351265) мг/кг при внутрибрюшинном способе введения в организм мышей.

В то же время введение соединения внутрь мышам в дозах 3000-5000 мг/кг не вызывала летальных исходов.

Мембраностабилизирующая и антирадикальная активность 5-гидрокси-3,6-диметилурацила изучалась на крысах-самцах, массой 170-220 г. Исследовали влияние 5-гидрокси-3,6-диметилурацила на интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Использовали модель отравления крыс карбофосом. Контрольной группе крыс карбофос вводили однократно в дозе ЛД₅₀ (260 мг/кг внутрижелудочно). Животных опытных групп лечила атропином (5 мг/кг) и дипироксимом (25 мг/кг) внутрибрюшинно: через 0,5 мин, 3 и 6 ч после отравления, или, помимо антидотов на 2, 3 и 4 сутки вводили 5-гидрокси-3,6-диметилурацил по 50 мг/кг. Действие исследуемых препаратов сравнивали с эффективность ионола в дозе 120 мг/кг.

На 14-е сутки после отравления регистрировали биохимические показатели. Объектом биохимических исследований служили миокард и полушария головного мозга крыс. Исследования проводили на 14-е сутки после отравления карбофосом.

Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли в липидных экстрактах миокарда и полушарий головного мозга. Результаты опытов представлены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что содержание диеновых конъюгатов (ДК) в полушариях мозга и миокарда увеличилось в 3,3 и 3,8 раза выше нормы соответственно на 14-е сутки после отравления карбофосом.

Лечение атропином и дипироксимом снизило уровень ДК в полушариях и миокарде по сравнению с нелеченными животными, в то же время он существенно выше, чем у здоровых крыс.

Лечение антиоксидантами (ионолом и производным пиримидина) дополнительно к антидотам было более эффективным, чем применение только атропина и дипироксима. В то же время 5-гидрокси-3,6-диметилурацил был эффективнее ионола: применение ионола нормализовало содержание ЛК в полушариях мозга, но не в миокарде, в то же время эффект 5-гидрокси-3,6-диметилурацила наблюдался в обоих органах. Его эффективная доза равна 50 мг/кг, а аналогичная доза ионола составила 120 мг/кг.

Методом хемилюминесценции исследована антирадикальная активность двух препаратов путем вычисления константы К₇ скорости реакции взаимодействия перекисных радикалов этилбензола с молекулами изучаемых соединений (Шляпинтох и др. 1966).

Результаты опытов даны в табл. 3.

Сущность поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. 5-Гидрокси-3,6-диметилурацил.

Т трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой, загружают 60 г (1,5 моля) едкого натра, заливают 400 мл воды, включают мешалку и перемешивают до растворения едкого натра, полученный раствор охлаждают до 30-40^oC, а затем присыпают 119,6 г (0,5 моля), 6-метилурацил-5-аммонийсульфата и перемешивают до растворения. Реакционную смесь охлаждают до 6-15^oC и при этой температуре прибавляют по каплям в течение 1 ч 190,5 г (1,51 моля) или 143 мл диметилсульфата. После полного прибавления диметилсульфата температуру бани нагревают в течение 1-2 ч до 85-95^oC и при этой температуре перемешивают 2 ч, охлаждают, вливают 200 мл хлороформа, перемешивают 10 мин, кристаллы отфильтровывают на шоттовской воронке, промывают (4х50 мл) водой до нейтральной реакции, ацетоном (2х50 мл), подтягивают водоструйным насосом и получают 43,2 г (0,2767 моля) 55,3% 5-гидрокси-3,6-диметилурацила с Т.пл. > 270^oC, мало растворимого в воде, нерастворимого в органических растворителях.

Найдено C 45,95; H 5,10; N 17,80.

Вычислено для С₆H₈N₂O₃ C 46,15; H 5,16; N 17,94; O 30,74; M.в. 156,14.

ИК-спектр (d, cм^-1): 1096-1256 (C-OH,, V_CN); 1376 (^s, CH₃); 1604, 1680, 1720 (V_C=O); 1528 (n_CN+_NH), 3144 (V_NH); 3226, 3248 (2V_CN); 3328 (OH); 2856, 2880, 2928 (V_C=C, V_алиф.CH); 1460 (, CH₃).

По данным ТСХ не имеет примеси 5-гидрокси-6-метилурацила.

Пример 2. Мембраностабилизирующая и антирадикальная активность.

5-гидрокси-3,6-диметилурацила изучалась на крысах-самцах массой 170-220 г. Исследовали влияние данного соединения на интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Использовали модель отравления крыс карбофосом. Контрольной группе крыс карбофос вводили однократно в дозе ЛД₅₀ (260 мг/кг внутрижелудочно). Животных опытных групп лечили атропином (5 мг/кг и дипироксимом (25 мг/кг) внутрибрюшинно через 0,5 мин, 3 и 6 ч после отравления или, помимо антидотов, на 2, 3 и 4 сутки вводили 5-гидрокси-3,6-диметилурацил по 50 мг/кг.

Действие исследуемого препарата сравнивали с эффективностью ионола в дозе 120 мг/кг.

На 14-е сутки после отравления регистрировали биохимические показатели. Объектом биохимических исследований служили миокард и полушария головного мозга крыс. Исследования проводили на 14-е сутки после отравления карбофосом.

Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли в липидных экстрактах миокарда и полушарий головного мозга. Экстракцию липидов проводили по методу Фолча смесью метанол-хлороформ в соотношении 1:2. Пробы гомогенизировали на холоду в продутых аргоном реагентах. Липиды определяли гравиметрически, упаривая растворитель на вакуумном роторном испарителе при 50^oC. Продукты ПОЛ диеновые конъюгаты определяли спектрофотометрически.

Липиды в концентрации 1 мг/кг растворяли в системе метанолгептан в соотношении 3: 1, спектр поглощения снимали на спектрофотометре СФ-16 в ультрафиолетовой области (максимум поглощения 232 нм).

Различия результатов в сериях "опыт-контроль" считали достоверными при уровне вероятности различий 95% (р <0,05). Результаты опытов представлены в табл. 2.

Они свидетельствуют о значительном увеличении содержания диеновых конъюгатов (ДК) в полушариях мозга (2-6 раза выше нормы) и миокарде (3,2 раза выше нормы) крыс на 14-е сутки после отравления карбофосом.

Лечение атропином и дипироксимом снизило уровень ДК в полушариях мозга и миокарде по сравнению с нелеченными животными, в то же время, он был существенно выше, чем у здоровых крыс.

Лечение антиоксидантами (ионолом и производными пиримидина) дополнительно к антидотам было более эффективным, чем применение только атропина и дипироксима. В то же время 5-гидрокси-3,6-диметилурацил был эффективнее ионола: применение ионола нормализовало содержание ДК в полушариях мозга, но не в миокарде, в то же время эффект исследуемого производного пиримидина наблюдался в обоих органах. Его эффективная доза равна 50 мг/кг, а аналогичная доза ионола составляет 120 мг/кг.

Пример 3. Методом хемилюминесценции исследована антирадикальная активность двух препаратов путем вычисления константы К₇ скорости реакции взаимодействия перекисных радикалов этилбензола с молекулами изучаемых соединений. Результаты опытов сведены в табл. 3.

Таким образом, производное пиримидина-5-гидрокси-3,6-диметилурацила обладает выраженной мембраностабилизирующей активностью in vivo. Действующая доза препарата в 2,5 раза меньше, чем у ионола. 5-Гидрокси-3,6-диметилурацил обладает выраженной антирадикальной активностью, сопоставимой действием ионола, он практически не токсичен.

Формула изобретения

5-Гидрокси-3,6-диметилурацил формулы проявляющий мембраностабилизирующую и антирадикальную активность.

РИСУНКИ

Рисунок 1