Результат интеллектуальной деятельности: 4-(3,4-ДИБРОМТИОФЕНКАРБОНИЛ)-2,6,8,12-ТЕТРААЦЕТИЛ-2,4,6,8,10,12-ГЕКСААЗАТЕТРАЦИКЛО[5,5,0,0,0]ДОДЕКАН В КАЧЕСТВЕ АНАЛЬГЕТИЧЕСКОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к фармацевтической химии и фармакологии, а именно к новому химическому веществу - 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекану, обладающему анальгетической способностью:

Многие острые и хронические заболевания, травмы и медицинские вмешательства сопряжены с болью, требующей применения анальгетических средств. Боль подразделяют на острую и хроническую. Выбор средств обезболивания определяется рядом факторов, к основным из которых относятся этиология, интенсивность, тип боли, индивидуальные особенности. Интенсивность боли определяет выбор средства обезболивания соответствующего анальгетического потенциала. Неопиодные анальгетики, являющиеся ненаркотическими препаратами и отпускающиеся без рецепта, используются для лечения острой боли и хронических болевых синдромов слабой интенсивности [1, 2]. Неопиоидные анальгетики включают препараты пяти фармакологических групп: НПВП, селективные ингибиторы циклооксигеназы-2 (ЦОГ-2), производные пиразолона, производные параацетаминофенола и флупиртина.

Одним из наиболее часто используемых и наиболее близким по техническому результату к предлагаемому средству является диклофенак натрия (Diclofenac Na), который выбран в качестве препарата сравнения [1, 2].

Существуют противопоказания и ограничения к назначению большинства анальгетиков [1-4].

Нами впервые выявлена выраженная анальгетическая активность 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I), относящегося к 4 классу опасности - «нетоксичные средства»

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является расширение арсенала малотоксичных анальгетических средств с помощью впервые синтезированного вещества I.

Поставленная задача достигается применением впервые синтезированного вещества 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I) в качестве анальгетического средства.

Согласно компьютерному моделированию и скрининговым исследованиям производные 2,4,6,8,10,12-гексаазаизовюрцитана проявляют разнообразную биологическую активность [5, 6].

Вещество I представляет собой каркасный полиамид - производное 2,4,6,8,10,12-гексаазаизовюрцитана. Вещество I получено впервые ацилированием промышленно доступного 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,110^5,9]додекана хлоран-гидридом 3,4-дибромтиофенкарбоновой кислоты.

Процесс проводили в среде ацетонитрила при температуре кипения реакционной массы.

Строение I полностью подтверждено физико-химическими методами исследования. Техническим результатом предлагаемого изобретения является вещество, способ его получения и выявление анальгетического действия нового нетоксичного анальгетического средства.

Предлагаемое в качестве изобретения анальгетическое средство I синтезировано в ФГБУ Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН (Бийск). Прототип на вещество и способ его получения отсутствует.

В ФГБНУ «НИИ фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга» при проведении экспериментальных исследований выявлена выраженная анальгетическая активность данного средства.

Новое свойство предлагаемого в качестве изобретения средства явным образом не вытекает из уровня техники в данной области и неочевидно для специалиста.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в медицине. Идентичной совокупности признаков не обнаружено при исследовании уровня техники по патентной и научно-медицинской литературе.

Исходя из вышеизложенного следует считать заявляемое техническое решение соответствующим критериям: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается примером конкретного выполнения способа получения заявленного средства I.

Пример 1

Получение 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикл о [5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана

12,18 г (0,04 моля) хлорангидрида 3,4-дибромтиофенкарбоновой кислоты растворили при температуре 40ºС в 120 мл сухого ацетонитрила и перенесли в колбу с мешалкой и обратным холодильником. Затем добавили 6,72 г (0,02 моля) 2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана. Суспензию кипятили при перемешивании в течение 8 часов и охладили до комнатной температуры. Выпавший продукт отфильтровали, промыли 2×20 мл ацетонитрила. Осадок сушили на воздухе. Получили 10,6 г продукта с желтым оттенком и содержанием основного вещества (ВЭЖХ) 95,1%. Полученный продукт (10,6 г) растворили при нагревании в 600 мл горячего 70% (по объему) этилового спирта. Полученный раствор упарили на роторном испарителе до объема 150 мл и охладили до комнатной температуры. Выпавший продукт отфильтровали, промыли 3×20 мл воды. Сушили на воздухе.

Получили 9,6 г (79,4%) 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана в виде бесцветного кристаллического продукта с содержанием основного вещества 99,0% (методом ВЭЖХ) и температурой плавления 328-330ºС.

C₁₉H₂₀Br₂N₆O₅S. Найдено (%): С 37.68; Н 3.24; N 13.82; S 5.37. Вычислено (%): С 37.76; Н 3.34; Br 26.45; N 13.91; О 13.24; S 5.31.

ИК-спектр, ν/см^-1: 3287, 3119, 3005, 1657, 1504, 1425, 1356, 1323, 1289, 1250, 1162, 1045, 984, 893, 878, 742, 715, 623.

Спектр ЯМР ¹H (ДМСО-d₆, δ, м.д.): 1.85-2.15 (м, 12Н, СН₃СО), 4.75-5.12 (м, 1Н, NH), 5.45-5.67 (м, 2Н, СН), 5.92-6.85 (м, 4Н, СН), 8.08-8.18 (м, 1H, СН).

Спектр ЯМР ¹³С (ДМСО-d₆, δ, м.д.): 21.16, 21,47, 22.19, 22.43, 22.60, 22.90 (С, СН₃, СН₃СО); 65.07, 67.70, 69.3, 70.31, 71.3, 73.12 (С, СН); 113.13, 114.63 (С, аром.); 127.5 (С, СН, аром.); 132.14 (С, аром.); 162.63, 162.78 (С, СО); 166.7, 167.1, 167.5, 167.9 (С, СО, СН₃СО).

Пример 2

Исследование анальгетической активности 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I) в сравнении с референс препаратом диклофенаком натрия

Эксперименты были выполнены на 52 аутбредных мышах CD-1 обоего пола (7-8 недель, масса 20 г) первой категории конвенциональных, полученных из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования НИИ фармакологии СО РАМН (сертификат от 07.10.2012 г., ветеринарное удостоверение с. 270 №0007293 от 28.11.2013).

Содержание животных и дизайн экспериментов были одобрены Этическим комитетом ФГБНУ «НИИ фармакологии и регенеративной фармакологии имени Е.Д. Гольдберга» и соответствовали правилам, принятым Европейской конвенцией по защите позвоночных животных (Страсбург, 1986); Приказу МЗ РФ №708 Н от 28 августа 2010 г.; Руководству по проведению доклинических исследований лекарственных средств (2012) [2, 7].

Тест «уксусные корчи» (Abdominal constriction test) направлен на исследование острой висцеральной и соматически глубокой боли. Специфическую болевую реакцию - «корчи» (характерные движения животных, включающие сокращения брюшных мышц, чередующиеся с их расслаблением, вытягиванием задних конечностей и прогибанием спины) - вызывали внутрибрюшинным введением 0,75% раствора уксусной кислоты (ГОСТ 61-75) мышам в дозе 0,1 мл/10 г массы тела [2, 8]. Анальгезирующий эффект оценивали по способности потенциального лекарственного средства (в течение 15 мин после инъекции) уменьшать (в %) количество «корчей» по сравнению с контрольной группой животных (критерий эффективности - снижение болевой реакции не менее чем на 50%) и латентному времени наступления болевой реакции. Эвтаназию животных по окончании экспериментов осуществляли кранио-цервикальной дислокацией.

Определение острой токсичности 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I)

При определении острой токсичности вещество I вводили 6 аутбредным мышам-самкам и 6 аутбредным мышам-самцам CD-1 однократно внутрижелудочно в максимальной дозе 5000 мг/кг в 0,5 мл растворителя (0,5 мл димексида и 5,5 мл дистиллированной воды). В течение 2 недель гибели животных не наблюдалось, мыши не имели отклонений в состоянии здоровья и поведении, поэтому исследуемое вещество I отнесено к 4 классу опасности - «нетоксичные средства» в соответствии с ГОСТ 12.1007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» и «Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств, 2012». В связи с невозможностью определения LD₅₀ для скрининговой оценки влияния тестируемого вещества на развитие болевой реакции I вводили мышам через зонд в дозе 50 и 100 мг/кг. Используемая суточная доза диклофенака натрия для мышей (10 мг/кг) соответствовала среднесуточной дозе для человека (согласно инструкции для применения диклофенака натрия).

Каждому животному внутри группы присваивали индивидуальный номер от 1 до 10, помечаемый с помощью меток фукорцином. Мышей распределяли на группы рандомизированно, используя в качестве критерия массу тела, так, чтобы индивидуальное значение массы не отклонялось от среднего значения в пределах одного пола более чем на ±10%. Данные (вес и номер) отобранных животных ранжировали в порядке убывания веса, используя для этого компьютерную программу Excel, имеющую команду SORT.

В экспериментах использовали следующие группы аутбредных мышей-самок CD1:

1. Животным вводили растворитель в совокупном объеме 0,5 мл/мышь ежедневно внутрижелудочно через зонд в течение четырех дней, в последний день введение осуществляли за 1 ч до инъекции 0,75% р-ра уксусной кислоты (n=10).

2. Животным вводили диклофенак в дозе 10 мг/кг в объеме растворителя 0,5 мл/мышь ежедневно внутрижелудочно через зонд в течение четырех дней, в последний день введение осуществляли за 1 ч до инъекции 0,75% р-ра уксусной кислоты (n=10).

3. Животным вводили I в дозе 50 мг/кг в объеме растворителя 0,5 мл/мышь ежедневно внутрижелудочно через зонд в течение четырех дней, в последний день введение осуществляли за 1 ч до инъекции 0,75% р-ра уксусной кислоты (n=10).

4. Животным вводили I в дозе 100 мг/кг в объеме 0,5 растворителя мл/мышь ежедневно внутрижелудочно через зонд в течение четырех дней, в последний день введение осуществляли за 1 ч до инъекции 0,75% р-ра уксусной кислоты (n=10).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием стандартных методов вариационной статистики. Межгрупповые различия оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни (U-теста). Различия определялись при 0,05% уровне достоверности [9].

Количество уксусных «корчей» 27,40±3,13 и латентное время их наступления 276±15 сек свидетельствуют о развитии полноценной болевой реакции у нелеченых животных (табл. 1). Превентивное введение мышам диклофенака привело к снижению уровня болевой реакции на 33,6%, поскольку количество «корчей» в этой группе статистически достоверно уменьшилось в 1,5 раза по сравнению с соответствующим показателем у животных контрольной группы. Время развития болевой реакции не отличалось от такового значения у нелеченых животных. Полученные результаты референс-контроля соответствуют данным литературы.

Применение вещества I в дозе 50 мг/кг способствовало снижению выраженности болевой реакции на 56,9% (Р<0,01), при этом отмечалось некоторое увеличение латентного времени наступления болевой реакции (Р>0,05) относительно аналогичного результата нелеченой группы (табл. 1). Следует отметить уменьшение количества уксусных «корчей» в 2,3 (Р<0,01) и 1,5 (Р<0,05) раза соответственно относительно аналогичных показателей у животных, получавших растворитель и диклофенак (табл. 1).

В случае введения I в дозе 100 мг/кг значение угнетения болевой реакции оказалось 47,1% (табл. 1).

Тестируемое вещество I (50 мг/кг) обладало преимущественной активностью (Р<0,05) по сравнению с референс-препаратом диклофенаком натрия (56,9% против 33,6% соответственно).

Выявлена анальгетическая активность нового вещества 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I), сопоставимая с эффективностью диклофенака натрия в дозах 100 мг/кг и превосходящая ее в дозе 50 мг/кг на модели химического болевого раздражения брюшины у мышей.

Показано, что превентивное курсовое внутрижелудочное через зонд применение 4-(3,4-дибромтиофенкарбонил)-2,6,8,12-тетраацетил-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло [5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана (I) в дозе 50 мг/кг способствовало снижению выраженности болевой реакции более чем на 50%, что позволяет считать его перспективным веществом для создания на его основе субстанции и дальнейшего изучения в качестве анальгетического средства [2].

Литература

1. Машковский М.Д. Лекарственные средства: 15-е изд. - М.: ООО «Издательство Новая Волна», 2008. - 1206 с.

2. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. - М.: Гриф и К, 2012. - 944 с.

3. Eddy N.B., Leimbach D. Synthetic analgesics: II. Dithienylbatelyn - and dithienylaminase // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 1953. - V. 107. - P. 385-393.

4. Lavich T.R., Cordeiro R.S., Silva P.M., Martins M.A. A novel hot-plate test sensitive to hyperalgesic stimuli and non-opioid analgesics // Braz. J. Med. Biol. Res. - 2005. - V. 38. - N3. - P. 445-511.

5. Lin G., Tsai H.-J., Tsai Y.-H. Cage amines as the stopper inhibitors of cholinesterases // Biorg. Med. Chem. Lett, 2003, vol. 13, p. 2887-2890.

6. Толстикова Т.Г., Морозова E.A., Калашников А.И., Сысолятин С.В., Жукова Ю.И., Сурмачев В.Н. Синтез и биологическая активность производных 2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,0^3,11,0^5,9]додекана // Химия в интересах устойчивого развития - №4. - 2010. - С. 511-516.

7. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other scientific purposes. - Strasburg: Council of Europe, 1986. - 51 p.

8. Cachik C, Dawson W., Ritchen E. Nonsteroid anti-inflammatory agents // J. Pharm. Pharmakol. - 1977. - №28. - P. 330-336.

9. Лакин Г.Ф. Биометрия. - M.: Высшая школа, 1980. - 293 с.