Оксалат n, n-диметил-2-n, n-диметиламинометилпиридил-3-карбамат, обладающий антихолинэстеразной активностью и способностью улучшать когнитивные функции
Патент 2339620
Авторы
- Андреева Наталия Ивановна (RU)
- Аснина Валентина Васильевна (RU)
- Гаврилова Светлана Ивановна (RU)
- Глушков Роберт Георгиевич (RU)
- Дронова Лариса Николаевна (RU)
- Салин Евгений Николаевич (RU)
- Южаков Сергей Данилович (RU)
Правообладатели
Классы МПК
- A61K31/44 - не конденсированные пиридины; их гидрированные производные их
- A61P25/28 - для лечения нейродегенеративных заболеваний центральной нервной системы, например ноотропные агенты, агенты для усиления умственных способностей, для лечения болезни Альцгеймера или других форм слабоумия
- C07D213/66 - содержащие в положении 3 атом кислорода и в каждом из положений 4 и 5 атомы углерода, связанные с атомом кислорода, серы или азота, например пиридоксаль
Оксалат n, n-диметил-2-n, n-диметиламинометилпиридил-3-карбамат, обладающий антихолинэстеразной активностью и способностью улучшать когнитивные функции
Изобретение относится к области органической химии и касается получения приемлемого для фармацетических целей оксалата N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата, обладающего антихолинэстеразной и антиамнестической активностью, который в отличие от других солей этой структуры не является гигроскопическим соединением. Технический результат: полученное соединение обладает более высокой антихолинэстеразной активностью чем ривастигмин (экселон), что дает основание рассматривать его как потенциальное лекарственное средство для лечения различных деменций. 8 табл.
Реферат
Изобретение относится к химии и медицине и касается получения фармацевтически приемлемого оксалата N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-карбамата, обладающего антихолинэстеразными и антиамнестическими свойствами.
Ранее дигидрохлорид этой структуры под названием аминостигмин описан как соединение, обладающее антихолинэстеразной активностью /1/, а также как лекарственный препарат, используемый в инъекционной лекарственной форме в качестве антидота при отравлении холиноблокирующими веществами /2/, но не использовался для лечения различных деменций. Существенным недостатком аминостигмина является гигроскопичность, что в значительной степени затрудняет его стандартизацию и усложняет производство лекарственных форм.
Целью настоящего изобретения является создание фармацевтически приемлемого потенциального лекарственного средства ряда 3-оксипиридина, обладающего антихолинэстеразной активностью и способностью улучшать когнитивные функции.
Следует подчеркнуть, что для решения поставленной задачи была синтезирована большая группа солей основания N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата с различными органическими и неорганическими кислотами и лишь оксалат N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата(I) не проявил гигроскопических свойств.
Соединение I получают взаимодействием основания N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата /3/ со щавелевой кислотой в среде органического растворителя, например ацетона. Строение I подтверждено данными элементного анализа, ПМР- и масс-спектров.
Пример. Получение оксалата N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата (I, амистигмин).
К раствору 1,89 г (0,02 моля) щавелевой кислоты в 1 5 мл ацетона при 20°С постепенно прибавляют раствор 4,47 г (0,02 моля) N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата в 15 мл ацетона. Смесь перемешивают 30 мин, осадок отфильтровывают, промывают 5 мл ацетона и сушат, получают 5,23 г (83,55%), ТПЛ 155-157°С (из изо-С3Н7ОН). Найдено, %: С 49,7; Н 6,40; N 13,42. С13Н19N3О6. Вычислено, %: С 49,83; Н 6,11; N 13,42.
Изучение фармакологической активности амистигмина проводили в сравнении с его аналогом по действию ривастигмином (экселоном), который применяется в качестве средства, улучшающего когнитивные функции у больных с различными деменциями, в частности, при болезни Альцгеймера /4/. В нашей стране ривастигмин (экселон) используется ограниченно из-за высокой стоимости.
В условиях in vitro с использованием коммерческих препаратов ацетилхолин-эстеразы эритроцитов человека и бутирилхолинэстеразы сыворотки лошадей амистигмин по антихолинэстеразной активности, определяемой по величинам констант ингибирования (KJ), существенно (на 2 порядка в отношении ацетилхолинэстеразы и на 1 порядок - бутирилхолинэстеразы) превосходит ривастигмин (табл.1). При этом, если амистигмин эффективно ингибирует оба фермента, то ривастигмин (экселон) ингибирует бутирилхолинэстеразу на 1 порядок сильнее, чем ацетилхолинэстеразу.
В условиях ex vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и крови крыс, время инкубации 10 мин) амистигмин по антихолинэстеразной активности, определяемой по величинам k1 и IC50, также существенно (на 3 порядка) превосходит ривастигмин (экселон) (табл.2 и 3).
В опытах на крысах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения обучения и памяти, вызываемые скополамином, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что под влиянием скополамина число животных, сохранивших навык условной реакции пассивного избегания, снижается (табл.4). Амистигмин вызывает мало зависимое от дозы ослабление амнестического эффекта скополамина. В целом аналогичные результаты получены и при изучении ривастигмина (экселона). При этом не установлено существенных различий в антиамнестическом действии исследуемых препаратов.
В опытах на крысах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, вызываемые электрошоком, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что на этой модели амнезии (в отличие от приведенных выше данных, полученных на скополаминовой модели) как амистигмин, так и ривастигмин (экселон) оказывали слабое (статистически недостоверное) антиамнестическое действие (табл.5).
В опытах на мышах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, вызываемые электрошоком, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что у интактных животных амистигмин вызывает зависимое от дозы достоверное улучшение обучаемости (отмечается существенное увеличение латентного периода захода животных в темный отсек камеры). В целом, сходный эффект отмечается и под влиянием ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах (средняя колонка табл.6). У мышей, получавших после обучения электрошок (без введения исследуемых препаратов) отмечается существенное ухудшение условно-рефлекторной деятельности, что проявляется 3-кратным уменьшением латентного периода захода в темный отсек камеры. Введение амистигмина, равно как и ривастигмина (экселона), сразу после обучения (до электрошока) приводит к зависимому от дозы существенному ослаблению амнестического эффекта электрошока (латентный период увеличивается более чем в 2 раза) (правая колонка табл.6).
В опытах на крысах изучали влияние многократного (5 дней) перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, при многократном (5 дней) введении скополамина с использованием метода условной реакции активного избегания /6/. Установлено, что введение скополамина за 30-60 мин до сеанса обучения существенно нарушает процесс запоминания информации (табл.7). Амистигмин, начиная со 2 дня обучения, в отличие от ривастигмина, существенно уменьшает нарушение обучения, вызываемые скополамином (табл.8).
Таким образом, заявляемое соединение (амистигмин) по антихолинэстеразной активности и по способности улучшать когнитивные функции превосходит используемый в клинической практике для лечения деменций препарат ривастигмин (экселон), в связи с чем оно представляет интерес в качестве потенциального антиамнестического средства.
| Таблица 1 | ||
| Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмина (экселона) в условиях in vitro (на коммерческих препаратах ацетилхолинэстеразы эритроцитов человека и бутирилхолинэстеразы сыворотки лошадей) | ||
| Фермент | K1, M-1 мин-1 | |
| Ривастигмин | Амистигмин | |
| Ацетилхолинэстераза эоитоицитов человека | 3,01±0,3·103 | 7,87±0,32·105 |
| Бутирилхол инэстераза | 3,18±0,02·104 | 2,94±0,09·105 |
| Таблица 2 | ||
| Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмин (экселона) в условиях ex vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и эритроцитов крыс) | ||
| Препарат | К1, М-1 мин-1 | |
| Ацетихолинэстераза мозга | Ацетилхолинэстераза эритроцитов | |
| Амистигмин (n=6) | 4,6±0,04·106 | 4,64±0,15·106 |
| Ривастигмин (экселон) (n=6) | 1,97±0,11·103 | 1,75±0,08·103 |
| Таблица 3 | ||
| Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмина (экселона) в условиях ех vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и эритроцитов крыс) | ||
| Препарат | IC50, М | |
| Ацетилхолинэстераза мозга | Ацетилхолинэстераза эритроцитов | |
| Амистигмин (n=6) | 1,49±0,07.10-8 | 1,47±0,09.10-8 |
| Ривастигмин (экселон) (n=6) | 3,5±0,29.10-5 | 3,9±0,25.10-5 |
| Таблица 4 | |||
| Антиамнестическое действие амистигмина и ривастигмина (экселона) при амнезии, вызываемой скополамином у крыс по методике условной реакции пассивного избегания | |||
| Препарат | Доза от ЛД50 | Доза в мг/кг внутрь | Количество крыс, оставшихся на платформе в течение 1 мин |
| Амистигмин | 1/100 | 0,008 | 11/16 (68,5%)* |
| 1/50 | 0,015 | 22/36 (61,6%)* | |
| 1/15 | 0,05 | 21/32 (65,6%)* | |
| Ривастигмин (экселон) | 1/100 | 0,19 | 11/15 (73,3%)* |
| 1/50 | 0,38 | 9/10 (90%)* | |
| 1/15 | 1,27 | 7/10 (70%)* | |
| Скополамин (контроль) | 2 (в/б) | 14/40 (33,3%) | |
| *Р<0,05 по сравнению с контролем |
| Таблица 5 | |||
| Антиамнестическое действие соединения амистигмина и ривастигмина (экселона) у крыс при амнезии, вызываемой электрошоком, по методике условной реакции пассивного избегания | |||
| Препарат (мг/кг, внутрь) | Доза | Количество условных избеганий, % | Латентный период, сек |
| Контроль | 12/16 (75%) | 151±11,9 | |
| Электрошок | 8/22 (36,4%) | 83±4,6 | |
| Амистигмин | 0,05 (1/15 от ЛД50) | 7/13 (53,8%) | 108±11,3 |
| 0,016(1/50) | 8/15 (53,3%) | 120±9,8* | |
| Ривастигмин | 1,27 (1/15 от ЛД50) | 5/11 (45,5%) | 123±10,6* |
| (экселон) | 0,19 (1/100) | 7/13 (53,8%) | 88±9,4 |
| *Р<0,05 по сравнению с электрошоком |
| Таблица 6 | |||
| Антиамнестическое действие амистигмина и ривастигмина (экселона) у мышей при амнезии, вызываемой электрошоком, по методике условной реакции пассивного избегания | |||
| Препарат | Доза (мг/кг, внутрь) | Латентный период пребывания мышей в светлой камере (с) через 24 ч после: | |
| обучения | и последующего электрошока (амнезия) | ||
| Контроль (n=12) | - | 92,4±13 | |
| Амистигмин (n=16) | 0,01 | 130±10 | |
| Контроль (n=7) | - | 99,2±20 | |
| Амистигмин (n=9) | 0,03 | 177±3* | |
| Контроль (n=7) | - | 72,5±4 | |
| Ривастигмин (экселон) (n=9) | 0,14 | 88,8±20 | |
| Контроль (n=8) | - | 94,3±19 | |
| Ривастигмин (экселон) (n=6) | 0,45 | 175,8±4* | |
| Контроль (n=14) | - | 28,2±4,8 | |
| Амистигмин | 0,01 | 69,5±13* | |
| (n=23) | 0,03 | 79,6±12* | |
| Контроль (n=11) | 30,9±4,9 | ||
| Ривастигмин (экселон) | 0,14 | 69,2±19 | |
| (n=22) | 0,45 | 82,7±13* | |
| * Р<0,05 по сравнению с контролем |
| Таблица 7 | ||||||
| Антиамнестическое действие амистигмина у крыс при амнезии, вызываемой скополамином, по методу условной реакции активного избегания (прыжковая камера) | ||||||
| День обучения | Контроль | Скополамин 2 мг/кг в/б в течение 5 дней | Амистигмин 0,05 мг/кг, внутрь в течение 5 дней | |||
| Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | |
| 1 | 31 | 0,35±0,17 | 20 | 0,25±0,16 | 10 | 0,4±0,22 |
| 2 | 31 | 2,16±0,49 | 20 | 1,0±0,47 | 10 | 2,9±1,08* |
| 3 | 31 | 3,54±0,6 | 20 | 1,4±0,56* | 10 | 3,6±1,3* |
| 4 | 31 | 4,97±0,6 | 20 | 2,95±0,66* | 10 | 5,3±1,26* |
| 5 | 31 | 6,45±0,6 | 20 | 3,5±0,74* | 10 | 5,4±1,0 |
| * Р<0,05 по сравнению с контролем |
| Таблица 8 | ||||||
| Антиамнестическое действие ривастигмина (экселона) у крыс при амнезии, вызываемой скополамином, по методике условной реакции активного избегания (прыжковая камера) | ||||||
| День обучения | Контроль | Скополамин 2 мг/кг в/б в течение 5 дней | Ривастигмин (экселон) 2 мг/кг, внутрь в течение 5 дней | |||
| Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | Кол-во животных | Кол-во условных избеганий | |
| 1 | 11 | 2,6±0,7 | 10 | 0,6±0,27* | 10 | 0,7±0,4 |
| 2 | 11 | 5,5±0,8 | 10 | 2,0±0,9* | 10 | 1,6±0,7 |
| 3 | 11 | 7,3±0,8 | 10 | 3,6±1,2* | 10 | 4,0±0,9 |
| 4 | 11 | 7,9±0,7 | 10 | 5,1±1,2* | 10 | 5,8±0,9 |
| 5 | 11 | 8,8±0,4 | 10 | 6,5±0,8* | 10 | 5,9±1,1 |
| * Р<0,05 по сравнению с контролем |
Список литературы
1. Прозоровский В.Б., Павлова Л.В., Панова П.А. и др. - Хим.-фарм. журнал, 1991, № 1, 87-88.
2. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Москва, Новая Волна. 2005, с.202.
3. John A., Aeschlimann, Arthur Stempel, Pat. US 2,512,732, June 27, 1950; Chem. Abstr., v.44, № 19-20, p.8961-8962 (1950).
4. Гаврилова С.И. Фармакотерапия болезни Альцгеймера. Москва, Пульс, 2003, с.115.
5. Андреева Н.И., Ленина В.В., Калинкина М.А. и др. - Хим.-фарм. журнал, 2005, № 1, с.6-9.
6. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. Москва, Высшая школа, 1991, 399 с.
Оксалат N, N-диметил-2-N, N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата, отличающийся от других солей, например дигидрохлорида, отсутствием гигроскопичности, обладающий антихолинэстеразной активностью и улучшающий когнитивные функции.