Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина (варианты использования) и способ его получения

Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина (варианты использования) и способ его получения

Реферат

Изобретение относится к физиологически активному соединению и касается нитроксипроизводного сукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина. Конкретно изобретение относится к нитроксисукцинату 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1)

которое может быть использовано в качестве физиологически активного вещества, обладающего коронародилатоторным эффектом, или в качестве противогипоксического, или антистрессорного средства, или в качестве гепатопротектора. Еще одной областью применения нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина может быть использование его в офтальмологии по аналогии с известным препаратом мексидол (сукцинатом 2-этил-6-метил-3-оксипиридина) для лечения глазных кровоизлияний.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента средств воздействия на живой организм, а именно синтез нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина нового эффективного препарата, обладающего комплексом положительных свойств, описанных выше, и малой токсичностью.

Целевое вещество - нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина представляет собой гибридную молекулу, в состав которой входит синтетический аналог витамина В-6 2-этил-6-метил-3-оксипиридин - вещество антиоксидант, а также нитроксиянтарная кислота - источник монооксида азота (образование NO доказано в отделе химбио ИПХФ РАН методом ЭПР, внс дбн В.Н.Варфоломеевым).

Наиболее близким техническим решением является нитроксисукцинат 2,4,6-триметил-3-оксипиридина [пат. РФ №2250210], который получают путем нитрования яблочной кислоты смесью серной и азотной кислот с последующим отделением нитроксиянтарной кислоты, обработкой ее 2,4,6-триметил-3-оксипиридином и выделением целевого продукта.

К сожалению у данного вещества отсутствует сырьевая база, поскольку отсутствуют доступные на сегодняшний день способы получения 2,4,6-триметил-3-оксипиридина.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового соединения формулы 1, обладающего комплексом положительных свойств, описанных выше, и малой токсичностью (вещество нетоксично при LD₅₀>1000 мг/кг по отношению к теплотворным животным).

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения нитроксисукцината алкилоксипиридина путем нитрования яблочной кислоты серно-азотной смесью, выделения нитроксиянтарной кислоты и ее обработки алкилоксипиридином, в качестве алкилоксипиридина используют 2-этил-6-метил-3-оксипиридин и процесс ведут в среде низшего алифатического спирта при повышенной температуре, например, при темпратуре кипения метанола или этанола с последующим разбавлением реакционной массы этилацетатом и выделением целевого продукта.

Существо изобретения характеризуется следующими примерами.

Пример 1. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина (1). 1,37 г (0,01 М) 2-этил-6-метил-3-оксипиридина и 1,79 г (0,01 М) нитроксиянтарной кислоты растворили в 25 мл этанола, перемешивая и нагревая до 70°С. После охлаждении реакционной массы до комнатной температуры при перемешивании медленно добавляли этилацетат до начала кристаллизации и ставили в холодильную камеру (0-3°С). Выпавшие бесцветные кристаллы отфильтровывали, промывали спиртоэфирной смесью и эфиром, сушили на воздухе. Получено 2,45 г (77,6%) нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина с т.пл. 118,5-120°С. Найдено (%): С 45.44; Н 5.18; N 8.52. C₁₂H₁₆N₂O₈. Вычислено (%): С 45.57; Н 5.10; N 8.58. Спектр ЯМР ¹Н: (ДМСО-d₆, δ, м.д., J/Гц): 1.27 (т, 3 Н, CH ₃CH₂, ³J=7.2); 2.44 (с, 3 Н, Me); 2.70 (к, 2 Н, CH₃ CH ₂, ³J=7.2); 2.85 (система АВХ, 1 Н, С(O)СН ₂СН, ²J_AB=17.2, ³J_AX=8.6); 2.98 (система АВХ, 1 Н, С(O)СН ₂СН, ²J_AB=17.2, ³J_BX=3.8); 5.75 (система АВХ, 1 Н, С(O)СН₂ СН, ³J_AX=8.6, ³J_BX=3.8); 6.94 (система АВ, 2 Н, Ar, ³J_AB=8.6, Δν_AB=42.2 Гц); 9.2 (3 Н, широкий усредненный обменом сигнал подвижных протонов ОН и NH).

Пример 2. Испытания на общую токсичность проводили в группе экспериментальной онкологии ИПХФ РАН путем внутрибрюшинного введения препарата в воде беспородным мышам. Показано, что заявляемый объект имеет LD₅₀>1000 мг/кг, что позволяет отнести заявляемое соединение к разряду нетоксичных веществ.

Ниже в примерах 3-8 показано использование нитроксимексидола в качестве лекарственного средства.

Пример 3. Противоишемическое действие. По данным ВНЦ БАВ при испытаниях нитроксимексидола на противоишемическую активность путем окклюзии коронарной артерии крыс в течение 4 ч с последующим введением препарата отношение размера зоны некроза к зоне ишемии составляет 19±3,7%. Эта величина в 2 с лишним раза ниже, чем у никорандила (42±5,7%), наиболее эффективного лекарственного средства для лечения стенокардии и сердечной недостаточности.

Пример 4. Противоишемическое действие препарата оценивали, кроме того, на модели открытого сердца в отделе химбио ИПХФ РАН. Мышей линии С 57 весом 25-27 г забивали дислокацией шейных позвонков, вскрывали грудную клетку, обеспечивая возможность наблюдения за сокращающимся сердцем, и фиксировали время сокращения желудочков сердца и сердечного синуса. Показано, что предварительное внутримышечное введение соединения 1 в дозе 50 мг/кг за 10 мин до забоя животных приводит к увеличению времени сокращения желудочков с 10 мин 50 сек до 16 мин 25 сек по сравнению с контрольными животными. Время сокращения сердечного синуса увеличивается с 35 мин до 55 мин.

Пример 5. Антигипоксическое действие. Мышей линии С 57 весом 25-27 г помещали в закрытый сосуд, создавая тем самым условия капсикамной гипоксии. Фиксировали время жизни животных. Показано, что внутрибрюшинное введение соединения 1 в дозе 50 мг/кг за 10 мин до помещения животных в замкнутый объем приводит к увеличению продолжительности жизни животных на 30-40% по сравнению с контролем.

Пример 6. Антистрессорное действие. Эксперимент проводили в отделе клиничесой биохимии ГНУ Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии Россельхозакадемии г.Воронежа. На модели эмоционально-болевого стресса на крысах проведено исследование антистрессорного действия нитромексидола при иммобилизации на спине крыс (лишение воды и пищи в течение 18 часов). Изучено изменение массы тела и ряда внутренних органов, а также биохимические показатели крови, характеризующие интенсивность протекания процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантный статус крови, а также интенсивность образования NO. Полученные данные свидетельствуют о том, что 18-часовая иммобилизация крыс приводит к увеличению потери массы тела, а также веса тимуса и селезенки и увеличению веса надпочечников. Предварительное введение нитромексидола оказывает нормализующее влияние на эти показатели, снижая таким образом стресс-реакцию со стороны организма.

При эмоционально-болевом стрессе, вызванном иммобилизацией в желудке, происходит снижение продуцирования NO, что и обусловливает развитие характерных для этого типа стрессора язвенных поражений слизистой желудка. Количество крыс с язвами, среднее количество язв на крысу и размер язв в значительной степени уменьшаются в случае профилактического введения нитромексидола за 6 часов до стрессорного воздействия, причем эти изменения более выражены при большей дозе препарата.

Как показали проведенные исследования, предварительное введение нитромексидола не только ограничивает проявление стресс-реакции, активацию пероксидации липидов и белков при стрессе, но и сохраняет эффективный контроль процессов свободнорадикального окисления со стороны антиоксидантной системы.

Это подтверждается данными, полученными при изучении состояния некоторых показателей ферментативного звена АОС при развитии эмоционально-болевого стресса. Как установлено, предварительное введение животным нитромексидола приводит к нормализации активности ферментов антиоксидантной защиты: СОД, каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы.

Пример 7. Гепатопротекторное действие соединения 1 изучали в отделе клинической биохимии ГНУ Всероссийского научно-исследовательского ветеринарного института патологии, фармакологии и терапии Россельхозакадемии г.Воронежа на крысах линии Вистар. Исследования проведены на 4 группах крыс. Первая группа (n=10) - интактные животные, которым внутрибрюшинно вводили физиологический раствор в объеме 0,5 мл. У животных 2 группы (n=10) вызывали токсическое повреждение печени путем двукратного введения в течение одних суток 40% раствора тетрахлорметана на оливковом масле. Крысам 3 группы (n=10) за 12 часов до первой инъекции тетрахлорметана внутрибрюшинно вводили исследуемый препарат в дозе 50 мг/кг массы тела в объеме 0,5 мл. Животным 4 группы (n=10) за 1 час до второй инъекции тетрахлорметана внутрибрюшинно вводили препарат в тех же дозах и объеме. Все исследования проводили через сутки после второго введения CCl₄.

Установлено, что применение соединения 1 оказывает выраженное гепатопротекторное действие, о чем свидетельствует снижение активности маркерных ферментов цитолиза клеток печени - аспартат (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ) в сыворотке крови. Однако наиболее эффективным было профилактическое применение препарата за 12 часов до первой инъекции тетрахлорметана (3 группа), которое понижало активность АлАТ и АсАТ в 2,2 и 2,1 раза соответственно по сравнению с их активностью у животных с токсическим гепатитом, вызванным введением гепатотоксина. У животных 4 группы динамика активности ферментов переаминирования была аналогичной, но менее выраженной.

Понижение активности ЩФ у животных 2 и 3 группы на 53,2 и 46,2% соответственно и отсутствие изменений активности γ-ГТ по сравнению с активностью этих энзимов у животных только с токсическим CCl₄ - индуцированным гепатитом свидетельствует о нормализации циркуляции желчи, а следовательно, пищеварения в целом.

Наличие гепатопротекторной активности у соединения 1 подтверждается и нормализацией нарушений гистоструктуры печеночной паренхимы при токсическом повреждении тетрахлорметаном.

Необходимо отметить, что применение препарата в указанной дозе не повлияло на фильтрующую и выводящую способность почек - уровень креатинина и мочевины в сыворотке крови опытных животных (группы 2, 3 и 4) не изменялись.

Полученные данные позволяют утверждать, что соединение 1 снижает проявление гепатодистрофических процессов при токсическом повреждении печени, вызванных тетрахлорметаном.

Пример 8. Использование нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина для лечения глазных кровоизлияний. В медицинской практике широко используется для лечения глазных кровоизлияний, тромбозов вен и экссудативных форм ретинопатии отечественный препарат мексидол (Сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина). Учитывая, что нитроксимексидол является донором NO, можно ожидать, что он, обладая сосудорасширяющим действием, будет усиливать кровоток и создавать высокую локальную концентрацию, необходимую для достижения терапевтического эффекта. При этом мы ожидаем, что местное расширение сосудов улучшит микроциркуляцию крови, что приведет к ускорению регенераторных процессов в пораженном участке без выраженных побочных эффектов на системную гемодинамику.

Таким образом, приведенные примеры позволяют решить задачу изобретения и использовать нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина в качестве противоишемического, или в качестве противогипоксического, или в качестве противострессорного средства, или в качестве гепатопротектора, или в качестве препарата для лечения глазных кровоизлияний.

Испытания на острую токсичность проводили в отделе химбио ИПХФ РАН путем внутрибрюшинного введения препарата в воде мышам, весом 22-24 г. Показано, что заявляемый объект не токсичен в дозе 1000 мг/кг. Эта цифра по LD₅₀ позволяет отнести данное соединение к разряду нетоксичных веществ по отношению к теплокровным животным.

Технический результат - усиление противоишемической, противогипоксической, антистрессорной активности при воздействии на живой организм и получение нового более совершенного гепатопротектора, а также использование предлагаемого соединения для лечения глазных кровоизлияний по аналогии с мексидолом.

1. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1) в качестве противоишемического средства.

2. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1) в качестве противострессорного средства.

3. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1) в качестве противогипоксического средства.

4. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1) в качестве гепатопротектора.

5. Нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина формулы (1) в качестве средства для лечения глазных кровоизлияний.

6. Способ получения нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина путем нитрования яблочной кислоты серно-азотной смесью, выделения нитроксиянтарной кислоты и ее обработки алкилоксипиридином, отличающийся тем, что в качестве алкилоксипиридина используют 2-этил-6-метил-3-оксипиридин и процесс ведут в среде низшего алифатического спирта, например метанола или этанола, при повышенной температуре с последующим разбавлением реакционной массы этилацетатом и выделением целевого продукта.

7. Способ получения нитроксисукцината 2-этил-6-метил-3-оксипиридина по п.6, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре кипения метанола или этанола.