Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата - 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия, обладающее эндотелиопротекторной активностью

Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата - 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия, обладающее эндотелиопротекторной активностью

Реферат

Изобретение относится к области медицины, конкретно, к новым химическим соединениям, 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия, обладающим эндотелиопротекторной активностью.

Известна фармацевтическая композиция, содержащая 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат, Д-глюкуроновую кислоту, изотонический раствор для стимуляции гемопоэза (RU №2033152, опубл. 20.04.1995).

Известна комбинация, в состав которой входят пероральные сахароснижающие препараты, ингибиторы ангиотензин превращающего фермента (АПФ), антиоксиданты и 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат, позволяющая снижать выраженность симптомов периневральной ишемии (RU №2402325, опубл. 27.10.2010).

Предложенные фармацевтические композиции представляют собой комбинацию, включающую два или несколько соединений с 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионатом, действующих однонаправлено, для повышения эффективности при лечении заболевания сердечно-сосудистой системы. Но использование нескольких компонентов в лечении увеличивает возможность проявления побочных эффектов отдельно взятого препарата, неудобство использования для больного и вероятность возникновения непредсказуемого эффекта при взаимодействии.

Известно использование фармацевтических композиций, содержащих 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата дигидрат (милдронат) и соль и/или соли янтарной кислоты, в твердой и/или жидкой форме, в качестве противоишемического, антигипоксического, антиоксидантного средства при использовании в острой и подострой стадии различных гипоксических состояний, в частности у больных с острым инфарктом миокарда и сердечной недостаточностью (RU №2005125660, опубл. 20.02.2007).

Известна эндотелиопротективная эффективность самого 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата (милдроната) (М.В.Корокина и Е.В.Артюшковой с соавторами. «Эндотелиопротекторные свойства эналаприла и милдроната. Научные ведомости БелГУ. Серия Медицина. Фармация 2011. №4 ст. 57-61. Эндотелио- и кардиопротективные эффекты цитопротектора метаболического действия мельдония при экспериментальном моделировании дефицита оксида азота. Сб. тр. межвуз. науч. конф., посвящ. памяти проф. Владислава Васильевича Пичугина и 75-летию КГМУ, Курск 2009 г., ст.95-97).

При экспериментальном моделировании артериальной гипертензии у животных увеличение реактивных форм кислорода приводит к эндотелиальной дисфункции, что подтверждается улучшением эндотелиозависимой релаксации при введении антиоксидантов. В настоящее время для коррекции эндотелиальной дисфункции перспективными считаются препараты, обладающие антиоксидантными свойствами, так как главным механизмом, лежащим в основе эндотелиальной дисфункции, является снижение продукции и биодоступности NO при одновременном повышении супероксид аниона, который обладает способностью тормозить экспрессию и активность эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), а также связывать и инактивировать NO, уменьшать его содержание в клетке. Сдвиг физиологического равновесия между NO и О₂ ведет к образованию высокотоксичного пироксинитрита (ONOO^-). 3-(2,2,2-Триметилгидразиний) пропионат (милдронат) сам антиокисидантными свойствами не обладает, но повышает в организме концентрацию гамма-бутиробетаина (ГББ), так как под влиянием милдроната он медленнее окисляется до карнитина. В свою очередь, ГББ способен индуцировать образование оксида азота (NO), который действует как один из наиболее активных природных агентов, связывающих свободные радикалы в организме. Механизм эндотелиопротекторного действия милдроната является опосредованным, т.е., увеличивая количество ГББ способен защищать клетки от эффектов свободных радикалов, но это осуществляется через индукцию биосинтеза NO.

Принимая в расчет важность изменения антиоксидантного статуса, как одного из важнейших путей реализации повышения эндотелиопротекторной активности милдроната, необходимо повышение его антиоксидантного действия, способствующего увеличению эндотелиопротекторных свойств.

Задачей изобретения является создание нового производного 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата, обладающего более выраженной эндотелиопротекторной активностью.

Поставленная задача достигается тем, что создается новое производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата, полученное путем взаимодействием 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата с гидроокисью калия и 5-бромникотиновой кислотой в присутствии растворителя при нагревании.

где

,

обладающее эндотелиопротекторной активностью.

Модификация 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата - 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия - является новым химическим соединением и проявляет наиболее ярко выраженное эндотелиопротекторное действие перед препаратом сравнения - милдронат, за счет введения новой функциональной группы

(5-бромникотинат),

что позволило усилить эндотелиопротекторное свойство нового химического соединения.

Известно, что введение функциональной группы, 5-бромникотината способствует снижению тонуса мозговых и периферических сосудов, уменьшению цереброваскулярного сопротивления, а следовательно, увеличению мозгового кровотока и активизации обмена веществ на уровне головного мозга, проявлять спазмолитическую активность, особенно в отношении мозговых и периферических сосудов, увеличивать кровоток, особенно у больных с функциональной артериопатией, улучшать состояние с нарушением функций мозга вследствие сосудистой недостаточности, увеличивать эффективность при нарушениях центрального и периферического кровообращения, обладать антиагрегантным эффектом и оказывать положительное гемореологическое действие, тем самым эта группа позволит обеспечить повышение эндотелиопротекторного эффекта и дать возможность более широкого использования нового производного для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Предлагаемое новое производное в патентной и научно-технической литературе не описано.

Пример получения 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия.

К раствору 1,46 г (0,024 моля) калия гидроокиси в 40 мл 2-пропанола при 30-32°С и перемешивании добавляют 3,5 г (0,024 моля) 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата и выдерживают 20-25 минут. В полученный раствор загружают 4,85 г (0,024 моля) 5-бромникотиновой кислоты и получают 8,18 г 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия, (выход 79,3%), мелкокристаллический, гигроскопичный продукт, Т_разлож 210-212°С.

Найдено, %: С - 33,92; Н - 5,37; N - 10,23; Br - 18,09; C₁₂H₁₇N₃O₄K₁Br₁·2,5 Н₂О;

Вычислено, %: С - 33,42: Н - 5,34; N - 9,74; Br - 18,54.

ИК-спектр, см^-1: 3472, 3360, 2968, 1628, 1588, 1556, 1488, 1384, 1320, 762, 688.

Фармакологические свойства заявленного соединения.

Опыты проводят на белых крысах самцах линии Wistar массой 250-300 г. L-NAME (N-нитро-L-аргинин метиловый эфир) вводится внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) вводят катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляют в правую бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряют непрерывно посредством датчика и компьютерной программы «Biopac Systems, Inc.». Функциональные пробы: эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) - внутривенное введение ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг, эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВ) - внутривенное введение нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг. При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при р<0,05.

Пример конкретного выполнения.

Болюсное внутривенное введение АХ в течение 3-5 с приводило к резкому падению артериального давления, достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 84,3±4,4, для диастолического давления (ДАД) - 38,7±2,8, при этом в течение первых 2-3 с развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. ЭНЗВ также характеризовалась снижением САД до 83,0±3,7, ДАД до 42,1±4,4 с последующим восстановлением. Блокада NO-синтазы с помощью длительного, ежедневного, в течение 7 суток внутрибрюшинного введения L-NAME (в дозе 25 мг/кг) вызывало артериальную гипертензию (САД - 190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9 мм рт.ст.) и приводила к меньшему снижению показателей АД после введения АХ (САД до 110,6±5,2, ДАД до 82,8±6,6 мм рт.ст.) и НП (САД до 88,7±4,7, ДАД до 50,8±4,2 мм рт.ст.) по сравнению с интактными животными.

Одновременное введение L-NAME и 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата приводило к следующим показателям АД (САД - 181,8±9,3, ДАД - 128,8±6,0 мм рт.ст.), в экспериментах с 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия (в дозе 237,3 мг/кг внутрибрюшинно) не приводило к снижению показателей исходных значений АД (САД - 180,3±8,8, ДАД - 132,5±6,3 мм рт.ст.), следовательно, и милдронат и исследуемое производное не предотвращали развитие выраженной гипертензии в экспериментах. Дозу производного рассчитывали по формуле:

,

где Д₁ - доза исследуемого производного 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия;

Д₂ - доза для препарата сравнения милдронат;

M₁ - молекулярная масса 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия;

М₂ - молекулярная масса 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат (милдронат)

При выборе дозы милдроната исходили из минимальной терапевтической дозы препарата с использованием коэффициента пересчета доз для животных, в данном случае для крыс (Freireich et.al., 1966, Уланова И.П. и др. 1968).

Принципиальная разница в ЭЗВ и ЭНЗВ у интактных животных и животных с введением ингибитора NO-синтазы L-NAME закономерно привела к необходимости выведения специального показателя, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции, являющегося отношением площади треугольника над трендом реакции восстановления артериального давления (АД) в ответ на введение НП (эндотелийнезависимая вазодилатация) к площади треугольника над трендом реакции восстановления АД в ответ на введение АХ (эндотелийзависимая вазодилатация).

Рассчитывали это отношение у каждого животного интактной группы и крыс после моделирования блокады NO-синтазы и получили разницу данного показателя в 5 раз - соответственно 1,1±0,1 у интактных и 5,4±0,6 у животных, получавших L-NAME.

Таким образом, для дальнейшей оценки влияния АХ и НП при ЭЗВ и ЭНЗВ использовано это отношение как показатель коррекции эндотелиальной дисфункции. Так, в группе, где на фоне введения ингибитора NO-синтазы L-NAME вводился милдронат, это отношение соответствовало значению 2,9±0,4, а в группе с введением 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия - 1,8±0,6 (таблица 1), что говорит о наиболее выраженном эндотелиопротекторном эффекте исследуемого производного.

Результаты влияния 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата и 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия на коэффициент эндотелиальной дисфункции при моделировании L-NAME-индуцированного (25 мг/кг при внутрибрюшинно, однократно в течение 7 дней) дефицита оксида азота приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Группы животных	Функциональная проба	САД, мм рт.ст.	ДАД, мм рт.ст.	S сосудистой реакции при проведении ЭЗВД с АХ и ЭНВД с НП, в усл.ед.	КЭД, усл.ед.
Интактные	Исходное	137,7±3,7	101,9±4,3
АХ	84,3±4,4	38,7±2,8	1268,0±74,8
1,1±0,1
НП	83,0±3,7	42,1±4,4	1375,3±93,7
Получавшие L-NAME (25 мг/кг)	Исходное	190,3±6,7∗	145,0±3,9∗∗
АХ	110,6±5,2∗	82,8±6,6∗	695,3±87,6∗	5,4±0,6∗
НП			3322,7±116,7∗
88,7±4,7	50,8±4,2
L-NAME (25 мг/кг)+милдронат (90 мг/кг)	Исходное	181,8±9,3∗∗	128,8±6,0∗∗
АХ	84,6±3,6	52,2±2,7	823,96±111,4∗∗	2,9±0,4∗∗
НП	93.2±4,9	57,6±6,1	2389,5±179,6∗∗
L-NAME (25 мг/кг)+5-бромнико тинат 3-(2,2,2-триметилгидрази-ний) пропионата калием(237,3 мг/кг)	Исходное	180,3±8,8∗∗	132,5±6,3∗∗
АХ
91,6±8,5	61,5±9,5	1579,2±172,4∗∗	1,8±0,6∗∗
НП
84,0±8,2	55,7±10,2	2842,6±224,7∗∗
Примечание: ∗ -- р<0,05 в сравнении с интактной группой, ∗∗ - р<0,05 в сравнении с L-NAME, САД - систолическое артериальное давление, ДАД - диастолическое артериальное давление, S - площадь над кривой восстановления артериального давления при проведении функциональных проб, КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции.

Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать активизацию коррекции эндотелиальной дисфункции на фоне введения L-NAME, 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионатом и его производным 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия, но эндотелиопротекторный эффект производного 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата калия значительно выше по сравнению с препаратом сравнения милдронат за счет введения новой функциональной группы, обладающей наиболее выраженными эндотелиопротекторными свойствами. Указанные свойства предлагаемого производного могут найти применение в медицине в комплексном лечении для коррекции эндотелиальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Производное 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата - 5-бромникотинат 3-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионат калия, (CH3)3N⁺NHCH2CH2COOKRCOO^-, , обладающее эндотелиопротекторной активностью.