S-замещенные n-1-[(гетеро)арил]алкил-n`-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевины, способ их получения, фармацевтическая композиция, способ изучения глутаматэргической системы, способы лечения (варианты)

S-замещенные n-1-[(гетеро)арил]алкил-n`-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевины, способ их получения, фармацевтическая композиция, способ изучения глутаматэргической системы, способы лечения (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к новым производным N,S,N’(N’)-три(тетра)замещенных изотиомочевин, обладающим физиологической активностью. Более конкретно, настоящее изобретение относится к S-замещенным N-1-[(гетеро)арил]алкил-N’-1-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевинам и их физиологически активным солям и основаниям, представленным в виде рацемических смесей (или смеси стереоизомеров) или в виде индивидуальных оптических изомеров; к специфической физиологической активности этих соединений, позволяющей использовать их в качестве “молекулярных инструментов”; к фармацевтическим композициям, содержащим указанные соединения; и к способу лечения и предупреждения развития различных заболеваний, в том числе и нейродегенеративных, например, болезни Альцгеймера (БА). В основе фармакологического эффекта этих соединений лежит их комплексное когнитивно-стимулирующее и нейропротекторное действие, реализуемое путем воздействия на хемоуправляемые кальциевые каналы мембран нервных клеток, в частности, регулируемые глутаматными рецепторами центральной нервной системы (ЦНС).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Недавно было показано, что потенцирование (или позитивное модулирование) одного из подтипов глутаматных рецепторов, так называемых рецепторов “амино-3-гидрокси-5-метилизоксазол-4-пропионовой кислоты / каиновой кислоты” (АМРА/КА рецепторов), приводит к усилению памяти у экспериментальных животных (.Yamada K.A. Modulating excitatory synaptic neurotransmission: potential treatment for neurological disease. - Neurobiological Dis., 1998, v.5, N 2, pp.67-80). В связи с этим поиск соединений, способных потенцировать АМРА/КА рецепторы является оригинальным и перспективным подходом к созданию новых лекарств для лечения БА и других заболеваний, при которых происходит нарушений когнитивных функций у человека. (Lynch, G. Memory and the brain: unexpected chemistries and a new pharmacology. - J. Neurobiol. Learn and Memory. 1998, v.70, n.1-2, pp. 82-100). Кроме того, они могли бы быть полезны в случаях, требующих существенного усиления памяти и активации процесса обучения, то есть служить когнитивными стимуляторами.

С другой стороны, известно, что широкий круг неврологических заболеваний, (таких как БА, хорея Гентингтона, боковой амиотрофический склероз, а также ишемия мозга), связан с иксайтотоксическим действием нейромедиаторных возбуждающих аминокислот - глутамата и аспартата (Doble A. The Role of Excitotoxicity in Neurodegenerative Disease: Implication for Therapy. Pharmacology and Therapeutics. 1999, v.81, №3, p.163-221). В соответствии с этим механизмом деполяризация мембран нейронов при длительной активации глутаматных рецепторов ЦНС, в первую очередь, рецепторов N-метил-D-аспартата (NMDA-рецепторов), приводит к нарушению кальциевого гомеостаза в нервных клетках и инициирует целый ряд патологических процессов, вызывающих гибель нервных клеток (D.W.Choi, Neuron, 1988, v.1, p.623-634). Поэтому поиск селективных антагонистов NMDA-рецепторов мозга, способных защищать нервные клетки от нейротоксического действия избыточных концентраций ионов кальция является весьма перспективным подходом к созданию новых нейропротекторов для лечения и зашиты от широкого круга нейродегенеративных заболеваний (Parsons C.G., Danysz W., Quack G. Glutamate in CNS Disorders as a Target for Drug Development: An Update. Drugs News Perspect, 1998, v.11, №9, p.523-580).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В результате проведенных исследований, направленных на поиск соединений, способных позитивно модулировать АМРА/КА рецепторы, и при этом обладающих анти-NMDA активностью, изобретатели обнаружили широкую группу S-замещенных N-1-[(гетеро)арил]алкил-N’-1-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевин, которым свойственно уникальное сочетание указанных видов активности.

Настоящее изобретение относится к новым S-замещенным N-1-[(гетеро)арил]алкил-N’-1-[(гетеро)арил]алкилизотиомочевинам в форме свободных оснований и солей с фармакологически приемлемыми кислотами, а также отдельным оптическим изомерам указанных соединений или смесям последних, что в совокупности представлено общей формулой (I):

в которой:

Y и Z могут быть одинаковыми или различными и независимо представляют возможно замещенный арил или возможно замещенный (возможно частично или полностью гидрированный) гетероарил;

знак (#) обозначает возможность наличия хирального атома углерода;

R¹ и R² могут быть одинаковыми или различными и независимо представляют Н или низший алкил;

R³ представляет низший алкил, возможно замещенный алкенил, возможно замещенный циклоалкил, циклоалкенил, аралкил или группу общей формулы:

-(CH₂)_n-W

в которой: n=1-4, a W выбран из группы, состоящей из:

возможно замещенного арила;

возможно замещенного (возможно частично или полностью гидрированного) гетероарила;

возможно замещенного циклоалкила;

этенила, необязательно моно-, или ди-замещенного низшим алкилом;

группы COOR⁵ (в которой R⁵ представляет Н, низший алкил, фенил); группы CH₂OR⁵ (в которой R⁵ имеет значения, определенные выше); группы NR⁶R⁷ (в которой R⁶ и R⁷ могут быть одинаковыми или различными, и каждый независимо представляет: Н; алкил; циклоалкил; аралкил; один из заместителей R⁶ или R⁷ может представлять ацильную группу C(O)R⁵, в которой R⁵ имеет значения, определенные выше; или в которой R⁶ и R⁷ могут совместно образовывать не обязательно замещенные 1,4-бутиленовую или 1,5-пентаметиленовую цепочки, а также цепочку -СН₂СH₂-О-СН₂СH₂-); группы N(R⁸)₃ ⁺ Х^- (в которой R⁸ представляет низший алкил, а Х представляет анион фармакологически приемлемой кислоты) N-фталимидогруппы, возможно замещенной в бензольном кольце. R⁴ представляет Н, низший алкил, возможно замещенный арил, фенилэтил, возможно замещенный в фенильном кольце, [(гетеро)арил]метил или 1-[(гетеро)арил]этил; причем:

причем:

когдаR³представляетнизшийалкил,R¹, R², R³неявляются одновременно Н;

в виде оснований или их солей с фармакологически приемлемыми кислотами НХ в виде рацемата, отдельных стереоизомеров или их смеси.

Используемый в приведенных выше определениях и последующем описании термин "низший алкил" означает алкильную группу с прямой или разветвленной цепью, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, примерами которой являются метил, этил, изопропил, бутил, втор-бутил, трет-бутил и аналогичные.

Термин "циклоалкил" означает циклическую насыщенную углеводородную группу с 5-7 кольцевыми атомами углерода, его примеры включают циклопентил, циклогексил и аналогичные.

Термин "циклоалкенил" означает циклическую ненасыщенную углеводородную группу с 5-7 кольцевыми атомами углерода, его примеры включают циклопентенил, циклогексенил и аналогичные.

Термин "арил" означает незамещенную или замещенную фенильную или нафтильную группы. Заместителями фенильной группы могут быть галогены (например, фтор, хлор, и аналогичные), низшие алкильные группы (например, метил, этил, изопропил и аналогичные), низшие алкоксигруппы (например, метокси, этокси, изопропокси и аналогичные), пиано, нитро, тригалогенметильные группы (например, трифторметил и аналогичные), необязательно замещенные аминогруппы (например, амино, диметиламино, ацетиламино, N-пиперидино, N-фталимидо группы и аналогичные), ацильные группы (например, формил, ацетил, бензоил и аналогичные), карбоксамидные группы (например, N,N-диэтилкарбоксамидо группа и аналогичные), карбоксигруппы, карбалкоксигруппы и аналогичные. Заместителями нафтильной группы могут быть фтор, хлор, бром, метил и метоксигруппы.

Термин "аралкил" означает охарактеризованный выше арил, к которому присоединена алкильная группа, охарактеризованная выше.

Термин “гетероарил” означает 5- или 6-членный N-, О-, или S-гетеро-ароматический цикл или его бензо-производное. Примеры подходящих заместителей включают не обязательно замещенные фуран, тиофен, пиррол, индол, пиридин, хинолин и т.д.

Под используемым здесь термином "галоген" имеется в виду хлор, бром, фтор или иод.

Термин "алкокси" означает группу AlkO-, в которой алкильный фрагмент является таким, как определенная выше алкильная группа. Примеры алкоксигрупп включают метокси, этокси, бутокси и аналогичные группы.

Термин “ацильная” означает группу COR (в которой R* имеет значения Н, алкил, арил и аралкил, определенные выше). Примеры ацильных групп включают формильную, ацетильную, бензоильную, фенилацетильную и аналогичные группы.

Термин "фармакологически приемлемые кислоты" охватывает все фармакологически приемлемые кислоты, как неорганические (например, хлористоводородную, серную, фосфорную и т.д.); так и органические (например, щавелевую, лимонную, винную, малеиновую, янтарную, метилсерную, п-толуолсульфокислоту и т.д.),

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Среди соединений формулы (I), составляющих один из объектов настоящего изобретения, предпочтительными являются следующие три подгруппы соединений, которые могут быть представлены формулами (1.1), (1.2) и (1.3), приведенными ниже.

1.1. В частности, первой группой предпочтительных соединений являются: S-зaмeщeнныe N-[(гeтepo)apил]-мeтил-N’-1-[(гeтepo)apил]aлкилизo-тиомочевины общей формулы 1.1:

в которой:

Y и Z имеют значения, определенные выше для формулы I; знак (#) обозначает возможность наличия хирального атома углерода;

R⁹ представляет Н или низший алкил;

R¹⁰ представляет низший алкил, алкенил, аралкил или группу общей, формулы: -(CH₂)_m-V

в которой: m=1-2, а V выбран из группы, состоящей из: (при m=1) возможно замещенного арила; возможно замещенного циклоалкила; этенила, необязательно монозамещенного низшим алкилом;

группы COOR⁵ (в которой R⁵ имеет значения, определенные выше);

группы СН₂ОR⁵ (в которой R⁵ имеет значения, определенные выше);

дифинилфосфинильной группы;

(при m=2) арила;

группы COOR⁵ (в которой R⁵ имеет значения, определенные выше);

N-пиперидина; N-морфолина; N-пирролидина;

N-фталимидо группы, возможно замещенной в бензольном кольце.

R¹¹ представляет H, низший алкил или 2-фенилэтил, возможно замещенный в фенильном кольце.

причем: когда R¹⁰ представляет низший алкил, R⁹, R¹¹ не являются одновременно Н.

1.1.1. В рамках группы 1.1 наиболее предпочтительными являются S-замещенные N-1-[(гетеро)арил]метил-N’-1-(R,S)-фенилэтилизотиомочевины в виде рацемической смеси (или аддитивной смеси стереоизомеров) общей формулы I.1.1:

в которой:

А представляет арил, а также гетероциклический заместитель, а именно:

не обязательно замещенный 2-или 3-фурил,

не обязательно замещенный 2-или 3-тиенил,

не обязательно замещенный 2-пирролил,

не обязательно замещенный 3-индолил;

не обязательно замещенный 2-тетрагидрофурфурил.

R¹⁰ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

R¹¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

I.2. Второй подгруппой наиболее предпочтительных соединений среди веществ, соответствующих формуле I, являются:

S-замещенные N-[(гетеро)арил]-метил-N’-[(гетеро)арил]метилизо-тиомочевины общей формулы I.2:

в которой:

Y и Z имеют значения, определенные выше для формулы I;

R¹⁰ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

R¹¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

причем: когда R¹⁰ представляет низший алкил, R¹¹ не является Н.

I.2.1. В рамках группы I.2 наиболее предпочтительными являются S-замещенные N-[(гетеро)арил]метил-N’-(гетероарил)метилизотиомочевины общей формулы I.2.1:

в которой Het представляет:

не обязательно замещенный 2-или 3-фурил;

не обязательно замещенный 2-или 3-тиенил;

не обязательно замещенный 2-пирролил;

не обязательно замещенный 3-индолил;

не обязательно замещенный 2-тетрагидрофурфурил.

А¹ представляет:

фенил, (не обязательно моно или ди-замещенный такими заместителями, как галоген, низший алкил, метокси, этокси, трифторметил);

метилендиоксифенил;

2-фурил;

2-тетрагидрофурфурил.

R¹⁰ имеет значения, определенные выше для формулы I.2.1;

R¹¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.2.1;

Еще более предпочтительными в ряду изотиомочевин формулы I.1.1 являются две группы соединений I.1.1.1 и I.1.1.2:

1.1.1.1 S-замещенные N-1[(гетеро)арил]метил-N’-[1-R(+)-фенилэтил]изо-тиомочевины общей формулы 1.1.1.1:

в которой:

А¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.2.1.

R¹¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

R¹² выбран из группы, состоящей из:

низшего алкила;

аллила; 2-фензтила; 2-(этоксикарбонил) этила;

циклогексенила; 2-N-фталимидоэтила;

бензила, не обязательно замещенного в бензольное кольцо;

I.1.1.2. S-замещенные N-[(гетеро)арил]-метил-N’-[1-S(-)-фенилэтил]изотиомочевины общей формулы I.1.1.2:

в которой:

А¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.2.1

R¹¹ имеет значения, определенные выше для формулы I.1;

R¹² имеет значения, определенные выше для формулы I.1.1.1

Третьей подгруппой наиболее предпочтительных соединений среди изотиомочевин, соответствующих формуле I, является группа диастереомерных соединений 1.3, представленная четырьмя подгруппами: I.3а, I.3b, I.3с и I.3d:

I.3а. S,N’-замещенные N-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-[(1-S(-)-фенилэтил]-изотиомочевины общей формулы I.3.а:

в которой:

R¹³ выбран из группы, состоящей из:

низшего алкила;

аллила;

циклогексенила;

бензила, возможно замещенного в бензольное кольцо;

2-(фенил)этила;

R¹⁴ представляет, низший алкил, не обязательно замещенный бензил, (гетероарил)метил или 2-фенилэтил;

I.3b. S,N’-замещенные N-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-[1-(R(+)-фенилэтил]-изотиомочевины общей формулы I.3.b:

в которой:

R¹³ и R¹⁴ имеют значения, определенные выше для формулы I.3а;

I.3с. S,N-замещенные N-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-[1-S(-)-фенилэтил]-изотиомочевины общей формулы I.3.c:

в которой:

R¹³ и R¹⁴ имеют значения, определенные выше для формулы I.3а;

I.3d. S,N’-замещенные N-[1-R(+)-фeнилэтил]-N’-[1-R(+)-фeнилэтил]-изотиомочевины общей формулы I.3.d:

в которой:

R¹³ и R¹⁴ имеют значения, определенные выше для формулы I.3а.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

S-метил-N-1-S(-)-фенилэтил-N’-1-S(-)-фенилэтилизотиомочевина и S-метил-N-1-S(-)-фенилэтил-N’-(4-метокси)бензил-N’-1-S(-)-фенилэтилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I.1. (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований): S-метил-N-4-фторбензил-N’-[1-S(-)-фенилпропил]-N’-изобутил-изотиомочевина и S-метил-N-4-фторбензил-N’-[1-R(+)-фенилпропил]-N’-изобутилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительными является следующее соединение формулы I.1.1 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований): S-метил-N-4-метоксибензил-N’-3,4-диметоксифенетил-N’-1-фенилэтилизотиомочевину.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I.2 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

S-бензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-4-нитробензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-4-карбоксибензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-аллил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-2-циклогексенил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-2-фенилэтил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина, S-2-этоксикарбонил-этил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I.2.1 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований): S-метил-N-2-тетрагидрофурфурил-N’-5-метилфурфурил-N’-2-фенилэтилизотиомочевина и S-метил-N-пиперонил-N’ -2-тиенилметил-N’-изопропилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I.1.1.1 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований): S-метил-N-бензил-N’-1-R(+)-фенилэтил-N’-(циклогекс-3-енил)метилизотиомочевина и S-метил-N-бензил-N’-1-R(+)-фенилэтил-N’-2-фенилэтилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительными являются следующие соединения формулы I.1.1.2 (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований): S-метил-N-бензил-N’-1-S(-)-фенилэтил-N’-(циклогекс-3-енил)метилизотиомочевина и S-метил-N-бензил-N’-1-S(-)-фенилэтил-N’-2-фенилэтилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительным является следующее соединение формулы I.3.а (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

Наиболее предпочтительным является следующее соединение формулы I.3.b (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

S-метил-N-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительным является следующее соединение формулы I.3.c (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

S-метил-N-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевина.

Наиболее предпочтительным является следующее соединение формулы I.3.d (в виде фармакологически приемлемых солей и/или свободных оснований):

S-метил-N-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевина.

Соединения формулы I согласно изобретению получают с использованием способов, известных в данной области техники для получения сходных веществ или новых способов, описанных ниже.

Получение промежуточных тиомочевин формулы ТМ, в которой R¹, R², R⁴, (#), Y и Z имеют указанные выше значения имеют указанные выше значения, осуществляют по аналогии с известной реакцией аминов с изотиоцианатами. Однако последующее алкилирование N,N’(,N’)-ди(три)-замещенных тиомочевин ТМ вследствие сильных стерических препятствий протекает неоднозначно. В ходе создания настоящего изобретения найдены селективные способы алкилирования мало реакционноспособных тиомочевин такого строения, позволяющие сохранять оптическую активность соединений.

Основой получения новых соединений формулы I согласно изобретению является способ, заключающийся в том, что тиомочевины формулы ТМ

подвергают реакции с эквивалентным количеством или избытком (до 200%) соответствующего алкилирующего агента формулы R³-G (в которой R³ определен выше, a G представляет уходящую группу, такую, как галогенид, сульфат, алкилсульфонат, арилсульфонат, трифлат, алкилсульфат, перхлорат, ацетат, а также не обязательно замещенный бензоат), возможно, в полярном инертном растворителе (таком, как спирты, этиленгликоль, уксусная кислота, диметилформамид, диметилсульфоксид, сульфолан, ацетон) при температуре от комнатной до температуры кипения реакционной смеси.

Согласно следующему аспекту изобретения предоставляются способы получения соединений формулы I, отличающиеся тем, что процесс проводят под действием СВЧ-излучения в указанных растворителях или в виде гомогенизированной смеси исходных соединений без растворителя.

Структуры полученных соединений подтверждались данными химического, спектрального анализа и других физико-химических характеристик; температуры плавления не исправлены. Спектры ПМР сняты на приборе Brucker СХР-200 (200 МГц). Мультиплетности наблюдаемых сигналов указываются в сокращенном виде: (с) - синглет, (д) - дублет, (т) - триплет, (к) - квадруплет и (м) - мультиплет.

Приведенные ниже примеры иллюстрируют, но не ограничивают данное изобретение.

Пример 1. Гидройодид S-метил-N-(S)-(-)-α -метилбензил-N’-(S)-(-)-α -метилбензилизотиомочевины. (Соединение 1).

Раствор 1,63 г (0,01 моль) (S)-(-)-α -метилбензилизотиоцианата, 1,21 г (0,01 моль) (S)-(-)-α -метилбензиламина в 50 мл бензола кипятили 4 часа. Растворитель упаривали, к полученной тиомочевине добавляли 1,7 г (0,012 моль) метилйодида в 50 мл метанола. Реакционную смесь кипятили 1,5 часа, растворитель и не прореагировавший метилйодид упаривали. Полученное масло заливали сухим эфиром, выпавшие кристаллы отфильтровывали.

Выход 2,1 г (49,2%), т.пл. 86-88° С.

Пример 2. Гидройодид S-метил-N-(S)-(-)-α -метилбензил-N’-(4-метокси)-бензил-N’-(S)-(-)-α -метилбензилизотиомочевины. (Соединение 2).

Раствор 13,6 г (0,1 моль) 4-метоксибензальдегида, 12,1 г (0,1 моль) (S)-(-)-α -метилбензиламина в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Реакционную смесь упаривают. Полученный имин восстанавливают каталитическим гидрированием: основание Шиффа (20 г) в 50 мл изопропанола и 2 г 1%-ного Pd/C помещают в прибор для гидрирования при атмосферном давлении. Восстановление проводят до прекращения поглощения водорода. Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают катализатор, упаривают растворитель. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 168-172° С/1 мм рт.ст. К 2,40 г (0,01 моль) N-(4-метокси)бензил-N-(S)-(-)-α -метилбензиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,63 г (0,01М) (S)-(-)-α -метилбензилизотиоцианата, кипятят 1,5 часа, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 24 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 2,0 г (35,5%), т.пл. 117-119° С

Пример 3. Гидройодид S-метил-N-4-фторбензил-N’-[1-S(-)фенилпропил]-N’-изобутилизотиомочевины. (Соединение 3).

Раствор 13,5 г (0,1М) (S)-(-)-1-фенилпропиламина, 7,2 г (0,1М) изамасляного альдегида в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Растворитель упаривают. Полученный имин восстанавливают каталитическим гидрированием: основание Шиффа (20 г) в 50 мл изопропанола и 2 г 1%-ного Pd/C помещают в прибор для гидрирования при атмосферном давлении. Восстановление проводят до прекращения поглощения водорода. Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают катализатор, упаривают растворитель. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 112-116° С/1 мм рт. ст. К 2,09 г (0,01 моль) N-[1-S(-)-фенилпропил]-N-изобутиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,79 г (0,01М) 4-фторбензилизотиоцианата, кипятят 8 часов, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 4 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 2,3 г (46,0%), т.пл. 111-113° С.

Пример 4. Гидройодид S-метил-N-4-метоксибензил-N’-3,4-диметокси-фенетил-N’-1-фенилэтилизотиомочевины. (Соединение 4).

Раствор 12,0 г (0,1М) ацетофенона, 18,1 г (0,1М) 3,4-диметоксифенетиламина в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Растворитель упаривают. Полученный имин восстанавливают каталитическим гидрированием: основание Шиффа (20 г) в 50 мл изопропанола и 2 г 1%-ного Pd/C помещают в прибор для гидрирования при атмосферном давлении. Восстановление проводят до прекращения поглощения водорода. Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают катализатор, упаривают растворитель. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 184-188° С/1 мм рт.ст. К 3,03 г (0,01 моль) N-3,4-диметоксифенетил -N-1-фениэтиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,79 г (0,01М) 4-метоксибензилизотиоцианата, кипятят 8 часов, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 4 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 2,2 г (36,3%), т.пл. 121-123° С.

Пример 5. Гидройодид S-метил-N-2-тетрагидрофурфурил-N’-5-метилфурфурил-N’-2-фенилэтилизотиомочевины. (Соединение 5).

Раствор 11,0 г (0,1М) 5-метилфуфурола, 12,1 г (0,1М) 2-фенилэтиламина в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Растворитель упаривают. Полученный имин восстанавливают каталитическим гидрированием: основание Шиффа (20 г) в 50 мл изопропанола и 2 г 1%-ного Pd/C помещают в прибор для гидрирования при атмосферном давлении. Восстановление проводят до прекращения поглощения водорода. Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают катализатор, упаривают растворитель. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 132-137° С/1 мм рт. ст. К 2,33 г (0,01 моль) N-5-метилфурфурил-N-2-фениэтиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,43 г (0,01М) тетрагидрофурфурилизотиоцианата, кипятят 8 часов, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 4 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 1,7 г (34,0%), т.пл. 105-107° С.

Пример 6. Гидройодид S-метил-N-пиперонил-N’-2-тиенилметил-N’-изопропилизотиомочевины. (Соединение 6).

Раствор 11,6 г (0,1М) тиофен-2-карбальдегида, 6,5 г (0,11М) изопропиламина в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Растворитель и непрореагировавший амин упаривают. К раствору полученного имина в 100 мл метанола при перемешивании небольшими порциями прибавляют 2 г (0,06М) боргидрида натрия. Затем реакционную смесь кипятят 1 час, растворитель упаривают, остаток растворяют в 200 мл метиленхлорида и промывают водой (3* 100 мл). Органическую фазу отделяют, сушат поташом, растворитель упаривают. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 135-140° С/10 мм рт.ст. К 1,75 г (0,01 моль) N-2-тиенил-N-изопропиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,93 г (0,01М) пиперонилизотиоцианата, кипятят 8 часов, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 4 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 2,1 г (42,9%), т.пл. 91-93° С.

Пример 7. Гидройодид S-метил-N-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевины. (Соединение 7).

Раствор 12,1 г (0,1М) (S)-(-)-1-фенилэтиламина, 7,2 г (0,1М) изомасляного альдегида в 100 мл толуола кипятят с насадкой Дина-Старка до прекращения отгонки воды. Растворитель упаривают. Полученный имин восстанавливают каталитическим гидрированием: основание Шиффа (19 г) в 50 мл изопропанола и 2 г 1%-ного Pd/C помещают в прибор для гидрирования при атмосферном давлении. Восстановление проводят до прекращения поглощения водорода.

Реакционную смесь охлаждают, отфильтровывают катализатор, упаривают растворитель. Полученное масло перегоняют, отбирая фракцию 152-155° С/10 мм рт.ст. К 1,95 г (0,01 моль) N-[1-S(-)-фенилэтил]-N-изобутиламина в 50 мл метанола прибавляют 1,49 г (0,01М) 1-S(-)-фенилэтилизотиоцианата, кипятят 8 часов, добавляют 1,7 г (0,012 моль) метилйодида. Реакционную смесь кипятят 4 часа. Растворитель упаривают, полученное масло закристаллизовывают из сухого эфира, кристаллы отфильтровывают, перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 1,8 г (47,3%), т.пл. 105-107° С.

Аналогичным методом исходя из соответствующих хиральных 1-фенилэтиламинов получены следующие оптически активные изотиомочевины:

Гидройодид S-метил-N-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевины. (Соединение 8).

Выход 1,8 г (47,3%), т.пл. 107-109° С.

Гидройодид S-метил-N-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевины. (Соединение 9).

Выход 1,7 г (35,2%), т.пл. 106-108° С.

Гидройодид S-метил-N-[1-R(+)-фенилэтил]-N’-[1-S(-)-фенилэтил]-N’-изобутилизотиомочевины. (Соединение 10).

Выход 1,7 г (35,2%), т.пл. 105-107° С.

Пример 8.

Гидробромид S-бензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 11).

К раствору 10,7 г (0,1 моль) бензиламина в 150 мл этанола прибавляют 0,3 г серы и 4,6 г (0,06 моль) сероуглерода. Смесь нагревают на водяной бане с обратным холодильником до полного прекращения выделения сероводорода. Серу отфильтровывают, часть спирта упаривают при пониженном давлении. После охлаждения выпавшую N-бензил-N’-бензилтиомочевину отфильтровывают, перекристаллизовывают из 100 мл изопропанола. К 2,56 г (0,01 моль) полученной тиомочевины в 50 мл ацетона прибавляют 2,05 г (0,012 моль) бромистого бензила. Реакционную смесь выдерживают при температуре 50° С 24 часа. Выпавшие кристаллы отфильтровывают и перекристаллизовывают из 20 мл изопропанола.

Выход 3,3 г (77,3%), т.пл. 145-147° С.

Вычислено: С 61,83%, Н 5,42%, N 6,55%, C22H23BrN2S. Найдено: С 61,48%, Н 5,47%, N 6,35%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д., δ ): 4,65 (2Н, с, SCH2), 4,75 (2Н, д, CH2Ph), 4,95 (2Н, д, CH2Ph), 7,10-7,55 (15Н, м, Ph), 9,80 (1H, ушир.т, NH), 10,10 (1H, ушир.т, NH).

Аналогичным методом из N-бензил-N’-бензилтиомочевины и соответствующего алкилгалогенида были получены:

Гидрохлорид S-4-нитробензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 12).

Выход 3,1 г (72,6%), т.пл. 158-160° С.

Вычислено: С 61,75%, Н 5,18%, N 9,82%, C22H22C1N302S. Найдено: С 61,43%, Н 5,27%, N 9,55%.

Спектр ПМР (ДМСО-dб, м.д., δ ): 4,75 (2Н, д, CH2Ph), 4,85 (2Н, д, CH2Ph), 4,95 (2Н, с, SCH2), 7,10-7,30 (10Н, м, Ph), 7,40-7,90 (4Н, дд, Ph-NО2), 10,60 (1H, ушир.т, NH), 10,80 (1H, ушир.т, NH).

Гидробромид S-4-карбоксибензил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 13).

Выход 2,7 г (57,3%), т.пл. 137-139° С.

Вычислено: С 58,60%, Н 4,92%, N 5,94%, C23H23BrN202S. Найдено: С 58,43%, Н 5,07%, N 5,59%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д, δ ): 4,55 (2Н, с, SCH2), 4,65 (2Н, д, CH2Ph), 4,70 (2Н, д, CH2Ph), 6,90-7,10 (10Н, м, Ph), 7,20-7,70 (4Н, дд, Ph-COOH), 10,00 (1Н, ушир.т, NH), 10,10 (1Н, ушир.т, NH).

Гидробромид S-аллил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 14).

Выход 2,5 г (66,3%), т.пл. 81-83° С.

Вычислено: С 57,29%, Н 5,61%, N 7,42%, C18H21BrN2S. Найдено: С 57,48%, Н 5,42%, N 7,35%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д., δ ): 4,65 (2Н, д, SCH2), 4,75 (2Н, д, CH2Ph), 4,85 (2Н, д, CH2Ph), 5,10-5,40 (2Н, м, =СН2), 5,75 (1Н, м, =СН), 7,20-7,50 (10Н, м, Ph), 9,80 (1Н, ушир.т, NH), 10,10 (1Н, ушир.т, NH).

Гидробромид S-2-циклогексенил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 15).

Выход 2,2 г (52,8%), т.пл. 145-147° С.

Вычислено: С 60,43%, Н 6,04%, N 6,71%, C21H25BrN2S. Найдено: С 60,33%, Н 5,91%, N 6,37%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д., δ ): 1,55-2,10 (6Н, м, СН2СН2СН2), 4,75 (2Н, д, CH2Ph), 4,85 (2Н, д, CH2Ph), 4,90 (1Н, м, SCH), 5,65 (1Н, м, =СН), 6,05 (1Н, м, =СН),7,20-7,60 (10Н, м, Ph), 10,00 (1Н, ушир.т, NH), 10,10(1 Н, ушир.т, NH).

Гидробромид S-2-фенилэтил-N-бензил-N’-бензилизотиомочевины. (Соединение 16).

Выход 2,2 г (49,9%), т.пл. 78-80° С.

Вычислено: С 62,58%, Н 5,71%, N 6,35%, C23H25BrN2S. Найдено: С 62,48%, Н 5,46%, N 6,39%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д., δ ): 2,80 (2Н, т, CH2Ph), 3,70 (2Н, т, SCH2), 4,55 (2Н, д, CH2Ph), 5,00 (2Н, д, CH2Ph), 7,10-7,75 (15Н, м, Ph), 10,00 (1Н, ушир.т, NH), 10,30 (1Н, ушир.т, NH).

Гидробромид S-2-этоксикарбонил-этил-N-бензил-N’-бензил-изотиомочевины. (Соединение 17).

Выход 1,8 г (41,2%), т.пл. 95-97° С.

Вычислено: С 54,92%, Н 5,76%, N 6,40%, C20H25BrN202S. Найдено: С 54,61%, Н 5,48%, N 6,31%.

Спектр ПМР (ДМСО-d6, м.д., δ ): 1,45 (3Н, т, СН3), 3,30 (2Н, т, СН2С(O)), 3,60 (2Н, кв, ОСН2), 3,70 (2Н, т, SCH2), 4,75 (2Н, д, CH2Ph), 4,90 (2Н, д, CH2Ph), 7,10-7,55 (10Н, м, Ph), 10,10 (1Н, ушир.т, NH), 10,30 (1Н, ушир.т, NH).

Как отмечалось выше, соединения формулы I, согласно изобретению, обладают способностью потенцировать ответы АМРА/КА рецепторов, а также блокировать ответы NMDA рецепторов, которая подтверждена результатами биологических испытаний.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Авторы использовали два альтернативных подхода к направленному поиску соединений, способных потенцировать ответы АМРА/КА рецепторов и вызывать улучшение памяти и когнитивных функций в поведенческих экспериментов у животных.

Первый - определение потенцирующего эффекта новых соединений на АМРА-, каинат - вызванные трансмембранные токи в нейронах Пуркинье мозжечка крыс, а также блокады NMDA-вызванных токов в нейронах коры головного мозга крыс;

Второй - доказательство в поведенческих опытах улучшения памяти и когнитивных функций у крыс с дефицитом холинергических нейронов, вызванных воздействием нейротоксина Аf64А, (и снижением вследствие этого функций памяти и обучения), а также у интактных крыс.

Метод оценки потенцирующих АМРА/КА - вызванные токи и блокирующих NMDA-вызванные токи свойств соединений.

Эксперименты были проведены методом patch-clamp на свежеизолированных нейронах Пуркинье, выделенных из мозжечков крыс (14-16 дневных). Для выделения использовали модифицированный метод. Срезы мозжечка толщиной 400-600 мкм помещались в термостатируемую камеру объемом 10 мл. Раствор для выделения имел следующий состав (в мМ): NaCl 150.0, КСl 5.0, CaCl₂ 2.0, MgSO₄×7H₂O 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.42. Срезы инкубировались в этом растворе в течении 60 минут, после чего этот раствор заменялся на аналогичный раствор, содержащий проназу (2 мг/мл) и коллагеназу (1 мг/мл), и инкубировался в течении 70 минут. После отмывки первоначальным раствором в течении 20 минут срезы помещались в чашку Петри и разъединялись механическим способом при помощи пастеровской пипетки. Растворы непрерывно продувались 100% О₂ при t° 34C° . Нейроны Пуркинье помещались в рабочую камеру объемом 0.6 мл. Рабочий раствор имел состав (в мМ): NaCl 150.0, КСl 5.0, СаСl₂ 2.6, MgSO₄x7H20 2.0, HEPES 10.0, глюкоза 15.0, рН 7.36.

Аналогичным образом получали и обрабатывали срезы коры головного мозга крыс с той лишь разницей, что возраст крыс составлял 7-8 дней и время инкубации с ферментами составляло 14 минут.

Трансмембранные токи вызывались активацией АМРА/КА рецепторов аппликацией растворов агониста этих рецепторов-каиновой кислоты и активацией NMDA рецепторов-аппликацией растворов агониста этих рецепторов N-метил-D-аспарагиновой кислоты (NMDA) методом быстрой суперфузии. Регистрация токов была осуществлена при помощи боросиликатных микроэлектродов (сопротивление 1.5-2.5 мОм) заполненных следующим составом (в мМ): КСl 100.0, EGTA 11.0, CaCl₂ 1.0, MgCl₂ 1.0, HEPES 10.0, АТР 5.0, рН 7.2.

Для регистрации использовали ЕРС9 (НЕКА, Germany). Запись токов осуществлялась на жесткий диск ПК Pentium-100 при помощи программы Pulse, также закупленной в фирме НЕКА. Обработка результатов осуществлялась при помощи программы Pulsefit (НЕКА).

Аппликация каината вызывает в нейронах Пуркинье трансмембранные входящие токи. Добавление в перфузируемый раствор соединений вызывает увеличение амплитуды токов. Это увеличение зависит от соединения, от его концентрации, от времени, прошедшего после начала аппликации вещества.

Аппликация NMDA вызывает в нейронах коры головного мозга входящие токи. Добавление в перфузируемый раствор соединений вызывает уменьшение амплитуды токов.

Пример. Соединение 16. Соединение 16 в дозе 20 мкМ вызывает увеличение каинат-вызванных токов на 8-12% (в среднем - на 10%).

Отмывка в течение 3-5 минут возвращает амплитуду ответов к контрольному значению.

В нейронах коры головного мозга соединение 16 вызывает уменьшение NMDA-вызванных токов. В концентрации 3 мкМ на 25-35% (в среднем на 30%), и в дозе 10 мкМ - на 100%. Другими словами, практически полностью блокирует эти токи. Отмывка соединения 16 в течение 3-6 минут возвращает амплитуду NMDA-вызванных токов к контрольному значению.

Полученные результаты представлены в таблице 1. Соединения превосходят по активности стандартное вещество Такрин в 1.0-2.0 раза. При этом они не оказывают заметного нейротоксического действия в интервале активных исследуемых доз, что делает их ценными для применения в медицине, при лечении и профилактике заболеваний, в механизме патогенеза которых участвует холинергическая нейромедиаторная система и, особенно, при лечении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Следующий аспект изобретения составляют соединения общей формулы I, обладающие свойством потенцировать (позитивно модулировать) глутаматные АМРА/КА рецепторы, и в то же время блокировать трансмембранные токи, вызываемые активацией глутаматных NMDA рецепторов.

Следующий аспект изобретения составляет способ изучения глутаматэргической системы, заключающийся во введении специфических фармакологических маркеров как молекулярных инструментов, в качестве которых используют соединения общей формулы I, в связи с их способностью потенцировать АМРА/КА рецепторы, а также блокировать NMDA рецепторы.

Следующий аспект изобретения составляет способ лечения и предупреждения неврологических расстройств и заболеваний, связанных с дисфункцией глутаматэргической нейропередачи путем воздействия на АМРА/КА и NMDA рецепторы введением эффективного количества соединения общей формулы I.

Следующий аспект изобретения составляет способ существенного усиления памяти и активации процесса обучения путем позитивного модулирования АМРА/КА рецепторов введением эффективного количества соединения общей формулы I.

Назначаемая для приема доза активного компонента (соединения формулы I или его фарма