5-о-сукциноилавермектин, способ его получения и антипаразитарное средство на его основе

5-о-сукциноилавермектин, способ его получения и антипаразитарное средство на его основе

Реферат

Изобретение относится к области химии макролидов, а именно к незвестному ранее соединению - 5-O-сукциноилавермектину формулы (I):

обладающему антипаразитарной активностью, а также к способу его получения и антипаразитарному средству на его основе.

Соединение формулы I могут найти применение в медицине, ветеринарии, а также в сельскохозяйственной, рыбной промышленности и в других областях, связанных с разведением животных, в качестве антипаразитарных средств.

Актуальной задачей медицины и ветеринарии является обновление ассортимента противопаразитарных средств. Используемые в настоящее время препараты (такие как «вермокс» [Агольцев В.А., Ноздрачев И.П., Панферов В.И., Мошненко З.Д., Бурлакова В.Г. «Способ лечения аспергиллеза у кроликов», патент РФ №2073512, опубл. 1997]; «клозантел» (синонимы: клозантин, клозантекс, сантел, фасковерм, роленол) [Веселова Т.П., Архипов И.А., Дорошина М.В. «Эффективность клозантела при фасциолезе овец». Бюллетень Всесоюзного института гельминтологии им. К.И.Скрябина, 1986. Т.42. 27-28]; производные авермектина [Алексеев М.А., Рославцева С.А. «Развитие резистентности к авермектинам A₁ и A₂ на примере комнатной мухи Musca domestica L. (Diptera: Muscidae)», Агрохимия. - 2006. - №1. - С.71-76]; [Гусейнов Н.Г., Мельницкий С.А., Мирзаев М.Н., Манджиев О.Х. «Эффективность препарата Ниацид-К при стронгилятозах желудочно-кишечного тракта и гиподерматозе крупного рогатого скота». Ветеринарная медицина. - 2007. - №2-3. - С.34]) применяются длительное время, вследствие чего наблюдается развитие резистентности к этим препаратам у большинства паразитов, против которых направлено их действие [Echevarría F., M.Borba, A.Pinheiro, P.Waller, J.Hansen "The prevalence of antihelmintic resistance in nematode parasites of sheep in southern Latin America: Brazil.", Vet. Parasitol. - 1996. - №62. - P.199-206.]; [Hejmadi, M.V., S.Jagannathan N.S., Delany G.C. Coles, Wolstenhoime A.J. "L-glutamate binding sites of parasitic nematodes: an association with ivermectin resistance", Parasitology. - 2000. - №120. - P.535-545]; [Wyk, J.A., Malan F.S. "Resistance of field strains of Haemon-chus contortus to ivermectin, closantel; rafoxanide and the benzimtda-zoles in South Africa", Veterinany Record. - 1988. - V.123, N9. - P.226-228]; [Wyk, J.A., Malan F.S., Gerber H.M., Alva R.M.R. "Two field strains of Haemonchus contortus resistant to rafoxanide", Onderstepoort J.Vet. Res., 1987. - V.54. - P.143-146]; [Fairweather I., Gilleard J.S. "Fasciolicides: efficacy, actions, resistance and its management", Gilleard J.S., Beech R.N. "Population genetics of anthelmintic resistance in parasitic nematodes", Parasitology. - 2007. - №8. - P.40-47]; [Kotze A.C., Robert J.. Dobson L. and et al., "High-level ivermectin resistance in a field isolate of Haemonchus contortus associated with a low level of resistance in the larval stage: implications for resistance detection", VeterinaryParasitology. - 2002. - №3 - P.255-263]; [Prichard R.K. "Ivermectin resistance and overview of the Consortium for Anthelmintic Resistance SNPs", Expert Opin Drug Discov. - 2007. - №2. - P.41-52]; [Coles G., Jackson F, Pomroy W.E. and et al., "The detection of anthelmintic resistance in nematodes", Veterinary Parasitology. - 2006. - №8. - P.167-185]; [Tyrell K., Leo F. "Overcoming Macrocyclic lactone resistence in Haemonchus contortus with pulse dosing of Levamisole" Veterinary Parasitology. - 2009. - №11. - P.98-102]; [Varady M., Cobra J., Letkova V., Kovac G. "Comparison of two versions of larval development test to detect anthelmintic resistance in Haemonchus contortus", Veterinary Parasitology. - 2009. - №2-3. - P.267-271].

В связи с этим для достижения лечебного эффекта приходится постоянно увеличивать дозировку известных препаратов, что приводит к неоправданному накоплению этих препаратов в организме человека и животных, а также существенно увеличивает стоимость лечения.

Наиболее близким к заявленному соединению формулы I по структуре и свойствам является сукцинаты авермектинов группы В формулы (II):

где R=CH₃ или CH₃CH₂,

которые получают в виде смеси 2-х соединений - метильного производного (20%) и этильного производного (80%), имеющими приблизительно одинаковую антипаразитарную активность (в литературе такую смесь называют авермектином B) [Мирзаев М.Н., Савченков С.Н., Жарова Т.П., Девришов Д.А., Воронин Е.С. «Биотехнологические аспекты создания неинъекционных форм противопаразитарных препаратов на основе авермектинов». Проблемы инфекционных и инвазионных болезней в животноводстве на современном этапе. - М., 1999. - С.272-273]. На основе соединения формулы II были созданы антипаразитарные препараты. В результате длительного применения их у паразитов, против которых применяется данный препарат, развилась резистентность. Для достижения лечебного эффекта приходится постоянно увеличивать дозировку известных препаратов, что приводит к неоправданному накоплению этих препаратов в организме человека и животных, а также существенно увеличивает стоимость лечения.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента соединений, обладающих антипаразитарной активностью, разработка способа их получения и создание антипаразитарных средств на их основе.

Поставленная задача достигается предлагаемым новым соединением - 5-O-сукциноилавермектином формулы I, способом его получения, заключающимся в том, что авермектина В подвергают взаимодействию с янтарным ангидридом в среде органического растворителя в присутствии катализатора аминного типа.

Процесс можно проводить при температуре от 15°C до 60°C, преимущественно при комнатной температуре.

В качестве органического растворителя преимущественно используют пиридин либо смесь диметилформамида (ДМФА) и пиридина.

В качестве катализатора аминного типа используют, например, триэтиламин, диметиламинопиридин.

Предлагаемое вещество 5-O-сукциноилавермектином формулы I обладает антипаразитарной активностью и его можно использовать в качестве антипаразитарного средства.

До настоящего времени не были известны производные авермектина, содержащие заместители сукцинатного типа в 5 положении авермектинового цикла. Не было никаких данных о том, что такие вещества можно получить из авкермектина B. Не было также никаких данных, позволяющих предположить, что 5-O-сукциноилавермектин формулы I может обладать антипаразитарной активностью и его можно использовать в качестве антипаразитарного средства. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение иллюстрируется примерами, не ограничивающими его объем. Пример 1.

К раствору вещества авермектина В (300 мг) в пиридине (10 мл) прибавляют янтарный ангидрид (300 мг) и каталитическое количество 4-диметиламинопиридин (DMAP). Реакционную смесь перемешивают (контроль по ТСХ). Затем реакционную смесь выливают в воду. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат в вакууме. Получают 340 мг продукта I. Выход (92%). Найдено (%): C 64,32; H 7,67. C₅₂H₇₆O₇. Вычислено (%): C 64,20; H 7,82. В масс-спектре имеется пик молекулярного иона 973 [M+H]⁺.

Пример 2. Аналогично примеру 1, но процесс проводят в среде смеси ДМФА и пиридина при температуре 15-20°C, получают продукт I с выходом 87%.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но процесс проводят в присутствии каталитического количества триэтиламина, получают продукт I с выходом 75%.

Доказательство структуры продукта I основано на данных ¹H-ЯМР-спектра (появление дополнительного сигнала в области 2,75 м.д., который соответствует сигналам протонов -CH₂-групп сукцинатного фрагмента), ИК-спектроскопии (наличие в спектре в области 3440 см^-1 сигнала кислотной OH-группы). В масс-спектрометре, полученном методом электронной эмиссии, имеется пик молекулярного иона 973 [М+Н]⁺. Элементный анализ соответствует расчетным данным.

При изучении противопаразитарной активности был использован экспресс-метод оценки биоцидной активности с применением олигохет Tubificidal tubifex в качестве тест-объектов [Дриняев В.А., Чижов В.Н., Ковалев В.Н., Мирзаев М.Н. «Способ определения нематоцидной активности авермектинов», патент РФ №2013053, 1994].

При определении активности исследуемое вещество растворяют в воде при определенной концентрации, затем в полученное средство (препарат) вносят олигохеты по 10-20 особей и выдерживают, в течение 1-3 ч, после чего подсчитывают общее количество олигохет A в каждом из растворов исследуемого вещества, количество активно подвижных нематод B, количество нематод с нарушенной подвижностью C и количество неподвижных нематод D, вычисляют процент смертности нематод в каждом разведении по формуле I - [ B +(C 0,5) + (D 0)]/A 100, находят концентрацию исследуемого образца, при которой смертность олигохет составляет 50% (СК₅₀), и определяют противопаразитарную активность путем сравнения СК₅₀ исследуемого образца и эталонного образца известной концентрации.

Пример 4. Проводили определение нематоцидной активности с использованием предлагаемого средства при концентрации 2,5 мкг/мл.

Пример 5. Проводили определение нематоцидной активности с использованием предлагаемого средства при концентрации 5 мкг/мл.

Пример 6. Проводили определение нематоцидной активности с использованием предлагаемого средства при концентрации 25 мкг/мл.

Пример 7. Проводили определение нематоцидной активности с использованием предлагаемого средства при концентрации 50 мкг/мл.

Результаты исследования средства, содержащего соединение формулы I приведены в таблице.

Сравнение биоцидного (антирапазитарного) действия авермектина B, клозантела и предлагаемого средства, содержащего 5-O-сукциноилавермектин формулы I на олигахеты Tubificidal tubifex
Исследуемое средство	Пример №	Концентрация вещества, мкг/мл	Время анализа, мин
30	60	180
Авермктин B	4	2,5	++	++	+++
5	5,0	++	+++	++++
6	25,0	+++	+++	++++
7	50,0	++++	++++	++++
Клозантел	4	2,5	0	+	+
5	5,0	0	+	+
6	25,0	0	++	++
7	50,0	++	+++	++++
5-O-сукциноилавермектин, формулы I	4	2,5	++	+++	+++
5	5,0	+++	+++	++++
6	25,0	++++	++++	++++
7	50,0	++++	++++	++++

0 - нет действия; + - паралич менее 50% особей; ++ - паралич 50-60% особей; +++ - паралич 60-80% особей; ++++ - паралич 80-100% особей.

Анализ данных таблицы свидетельствует, что предлагаемое антипаразитарное средство более активно по сравнению с известными средствами. Так, например, как видно из таблицы, известное средство «клозантел» значительно уступает предлагаемому средству. Что же касается авермектина B, то при его использовании для поражения 80-100% олигохет при концентрации 25 мкг/мл необходима экспозиция в течение 180 минут, тогда как при использовании предлагаемого средства для достижения такого же эффекта требуется в шесть раз меньше времени (30 минут).

Таким образом, технический результат предлагаемого изобретения заключается в получении 5-O-сукциноилавермектина формулы I, обладающего антипаразитарной активностью и созданию более эффективных антипаразитарных средств, которые могут быть использованы для борьбы с паразитами в меньших концентрациях по сравнению известными средствами в том числе и с авермектином В формулы II.

Предлагаемое средство является более эффективным, что позволяет существенно снизить используемую концентрацию средства, его стоимость, а также расширить ассортимент антипаразитарных средств.

1. 5-O-сукциноилавермектин формулы I:

2. Соединение по п.1, обладающее антипаразитарной активностью.

3. Способ получения соединения по любому из пп.1 и 2, заключающийся в том, что авермектин В обрабатывают янтарным ангидридом в среде органического растворителя в присутствии катализатора аминного типа.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют пиридин либо смесь диметилформамида и пиридина.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве катализатора аминного типа используют, например, триэтиламин, диметиламинопиридин.

6. Антипаразитарное средство, представляющее собой 5-O-сукциноилавермектин формулы I.