Способ получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-f]пурин-2,4(1н,3н)-диона

Способ получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-f]пурин-2,4(1н,3н)-диона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицины и фармацевтической промышленности и касается усовершенствования способа получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона, который может быть использован для нормализации детоксицирующей функции печени при хронических гепатитах и циррозах лекарственного и алкогольного генеза.

В начале 2000-х гг. были инициированы поисковые фармакологические исследования индукторов цитохрома Р450 среди соединений класса азолов. В скрининговых исследованиях было установлено, что наиболее перспективным является производное пиперидинометилтиазолоксантина - 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-дион (Фиг. 1), которое показало более выраженную МОС-индуцирующую активность, чем препарат сравнения бензонал, при этом, в отличие от производных барбитуровой кислоты, соединение не влияло на функции ЦНС [Никитина И.Л. Поиск и фармакология новых индукторов монооксигеназной системы - производных азолов: диссертация … доктора медицинских наук: Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоград, 2004. - 281 с.].

Известен способ получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона: на первой стадии обработкой 8-бромтеофиллина едким кали получают калиевую соль 8-бромтеофиллина с выходом 92% [Кочергин П.М., Линенко В.И., Ткаченко А.А. и др. Исследования в ряду имидазола. L III. Синтез и фармакологическое действие производных имидазо[1,2-f]ксантина / Хим.-фарм. журн. - 1971.- N2. - С. 22-26]. На второй стадии, взаимодействием калиевой соли 8-бромтеофиллина с эпитиохлоргидрином в течение 10 часов получают 8-бром-1,3-диметил-7-(2,3-эпитиопропил)ксантин с выходом 10% [Халиуллин Ф.А., Катаев В.А., Строкин Ю.В. Взаимодействие галогенопроизводных ксантина и бензимидазола с эпитиохлоргидрином / Деп. В ВИНИТИ 22.1 1.88, n 8223. - В. 88. - 5 с.]. На третьей стадии, реакцией 8-бром-1,3-диметил-7-(2,3-эпитиопропил)ксантина с пиперидином в течение 3 часов получают 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-дион с выходом 93% [Халиуллин Ф.А., Мироненкова Ж.В., Гильманов А.Ж. и др. Синтез и изучение гипогликемической активности производных 2,3-дигидротиазоло[2,3-f]ксантина / Хим.-фарм. журн.- 1994. - N 9. - С. 33-34]. Суммарный выход целевого соединения составляет 8,6%. Недостатками способа являются: низкий выход 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона, сложность и большая общая длительность процесса.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ синтеза 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона [RU 2161160 С2, опубликовано 27.12.2000] из 8-бром-1,3-диметилксантина (8-бромтеофиллина) (1,30 г (5 ммоль)) и 2-(N-пиперидинометил)тиирана (0,79 г (5 ммоль)) в среде диметилформамида (30 мл) в присутствии (0,28 г (5 ммоль)) едкого кали при температуре кипения реакционной смеси в течение 1 часа с выходом 65%. Недостатками способа являются средний выход 6,8-диметил-2-пиперидинометил-2,3-дигидротиазоло[2,3-ƒ]ксантина - 65%, использование коммерчески малодоступного 8-бромтеофиллина, небольшие загрузки компонентов и большой расход органических растворителей (ДМФА), что создает сложности при масштабировании данного метода для наработки большого количества соединения для доклинических и клинических испытаний.

Цель изобретения - увеличение выхода, удешевление и масштабирование процесса получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-f]пурин-2,4(1H,3H)-диона, уменьшение отходов органических растворителей.

Новым техническим решением в предлагаемом изобретении является применение более доступного и менее дорогостоящего 8-хлор-1,3-диметилксантина вместо 8-бромтеофиллина, использование воды в качестве со-растворителя, уменьшение объема органического растворителя в 1,7 раз при масштабировании загрузок компонентов. Для достижения технического результата предложено молярное соотношение реагентов вода : гидроокись калия : 8-хлор-1,3-диметилксантин : ДМФА : 1-(тииран-2-илметил)пиперидин-6,05:0,3:0,3:14:0,3.

Технический результат предложенного изобретения заключается в увеличении выхода целевого продукта до 78%, разработке метода получения целевого продукта в больших количествах (до 80 г), снижении себестоимости благодаря использованию более доступного субстрата, использовании воды в качестве со-растворителя и уменьшении объема органического растворителя, а также расширении арсенала способов получения лекарственных средств - индукторов МОС, которые могут быть использованы для нормализации детоксицирующей функции печени при хронических гепатитах и циррозах лекарственного и алкогольного генеза.

Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях (табл. 1). Из табл. 1 видно, что замена на 8-хлорпроизводное при проведении процесса получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона снижает массу загрузки исходных реагентов. Добавление в качестве со-растворителя воды, снижение температуры процесса выделения продукта до 4°С, а также способа его промывки при фильтрации этанолом и водой способствует увеличению выхода на 13% и получению продукта с 99% чистотой.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Приведенный ниже пример иллюстрирует описываемый способ получения.

Пример. В фарфоровую ступку помещают 16,80 г (0,3 моль) гидроксида калия, 109 мл воды и 64,38 г (0,3 моль) 8-хлор-1,3-диметилксантина и перемешивают пестиком до образования кашицеобразной массы. Полученную массу переносят в реактор, добавляют 983 мл ДМФА и нагревают до 80°С при постоянном перемешивании до полного растворения. Прибавляют 47,18 г (0,3 моль) 1-(тииран-2-илметил)пиперидина в 103 мл ДМФА и нагревают при температуре кипения реакционной смеси в течение 1 часа. Принудительно охлаждают до 4°С и выдерживают при ней в течение 12 часов для выпадения осадка. Реакционную массу фильтруют на нутч-фильтре через плотную бумагу, осадок промывают на фильтре 180 мл этанола, затем 300 мл воды и сушат при температуре 80°С 7-8 часов. Получают 79,0 г (78%) 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-f]пурин-2,4(1Н,3Н)-диона. T_пл=214-215°С. R_f=0,21 (хлороформ-ацетон (9:1), Сорбфил, I₂).

Для подтверждения подлинности полученного вещества был использован спектроскопия ЯМР ¹Н (300 МГц) и ¹³C (75 МГц) и ИК-спектроскопии.

Спектр ЯМР ¹Н (300 МГц CDCI₃, ТМС): 3.31 и 3.49 (по 3Н, с, NCH₃); 2.65 (J=8.0 Гц) и 2.70 (J=7.5 Гц) (2Н, ²J=12.7 Гц, 2-CH₂N); 4.21 (J=7.1 Гц) и 4.44 (J=7.6 Гц) (2Н, ²J=11.3 Гц, NCH₂); 4.57-4.67 (1H, м, SCH); 1.35-1.43 (2Н, м, ССН₂), 1.47-1.61 (4Н, м, С(СН₂)₂); 2.37-2.45 (4Н, м, N(CH₂)₂).

Спектр ЯМР ¹³С (75 МГц CDCI₃): 27.97 и 29.96 (6- и 8-СН₃); 49.78 (C₃), 52.03 (С₂), 62.17 (2-СН₂); углероды пиперидина: 24.16 (СН₂); 25.90 (2СН₂); 54.86 (N(CH₂)₂); углероды ксантина 107.11; 151.40; 152.46; 153.72 и 156.91. Найдено, %: С 53,90, Н 6,40, N 20,76. Вычислено, %: С 53,71, Н 6,31, N 20,88.

В ИК-спектре, снятом в таблетке с KBr, регистрируются полосы поглощения валентных колебаний С=O связей ксантинового бицикла при 1667,3 и 1710, 2 см^-1.

Количественное содержание, определенное методом ВЭЖХ, составляет не менее 99,0%. Хроматографическая система Dionex Ultimate 3000 («Thermo», Германия). Хроматографическая колонка для обращенно-фазной хроматографии Hypersyl ODS С18, 5 мкм 120 4,6×250 mm. Скорость потока элюента 1 мл/мин; объем вводимой пробы 20 мкл; температура термостата колонки 30°С; длина волны детектирования 225 нм. Подвижная фаза (элюент). В мерную колбу вместимостью 1000 мл помещают 500 мл воды для буферного раствора А и 200 мл ацетонитрила. Буферный раствор А. В мерную колбу вместимостью 1000 мл помещают 1 мл уксусной кислоты и доводят объем раствора до метки водой для хроматографии.

Чертежи

Фигура 1 - Химическая структура 1,3-Диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона.

Фигура 2 - Схема реакции синтеза 1,3-Диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона

Таблица 1 - Сравнительная оценка замены субстрата 8-галоген-1,3-диметилксантина.

1. Способ получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона формулы

содержащего остаток молекулы 1,3-диметилксантина, заключающийся во взаимодействии соединения 8-R-1,3-диметилксантина формулы

где R - атом хлора, с 1-(тииран-2-илметил)пиперидином в присутствии едкого кали в среде диметилформамида при температуре кипения реакционной смеси в течение 1 часа.

2. Способ получения 1,3-диметил-7-(пиперидин-1-илметил)-6,7-дигидротиазоло[3,2-ƒ]пурин-2,4(1H,3H)-диона по п. 1, отличающийся тем, что молярное соотношение реагентов вода : гидроокись калия : 8-хлор-1,3-диметилксантин : ДМФА : 1-(тииран-2-илметил)пиперидин составляет 6,05:0,3:0,3:14:0,3.