Результат интеллектуальной деятельности: РЕНТГЕНОКОНТРАСТНОЕ ВЕЩЕСТВО (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области медицины, в частности к рентгенологии, и может быть использовано в качестве рентгеноконтрастного средства при рентгенологических исследованиях различных органов.

Используемые в рентгенодиагностике контрастные вещества применяются для улучшения визуализации внутренних органов и анатомических структур при лучевых методах исследования, например, в рентгеновской компьютерной томографии и рентгенографии. Рентгенопозитивные препараты, используемые в большинстве случаев, как правило, содержат йод. По своим физико-химическим свойствам различают ионные и неионные контрастные препараты. Изначально были разработаны ионные йодсодержащие контрастные препараты, которые в настоящее время все еще используются в рентгенодиагностике. Некоторые недостатки ионных препаратов, обусловленные диссоциацией молекул, электрической заряженностью частиц и гипертоничностью, иногда проявляются в развитии таких побочных реакций, как тошнота, рвота, крапивница и др. В неионных контрастных препаратах йод связан ковалентными связями, что заметно снижает риск осложнений. На сегодняшний день наибольшее распространение получили неионные препараты, такие как «Ультравист», «Визипак», «Омнипак». Они широко применяются в тех методах лучевой диагностики, где требуются большое количество контрастного препарата и высокие скорости его введения (компьютерная томография, цифровая субтракционная ангиография (DSA).

Кластерные комплексы рения типа [{Re₆Q₈}L₆], где Q - S, Se; a L - моно- или полидентатный органический или неорганический лиганд, являются чрезвычайно перспективными рентгеноконтрастными средами за счет высокой электронной плотности кластерного ядра и, как следствие, высокой рентгеновской контрастности.

В работе «Новый класс рентгеноконтрастных соединений на основе октаэдрических металлокластерных комплексов», авторы: А.А. Красильникова, М.А. Шестопалов, К.А. Брылев, О.П. Хрипко, В.Ю. Марченко, И.А. Кирилова, Л.В. Шестопалова (Материалы II Международного Форума «Инновации в медицине: основные проблемы и пути их решения. Высокотехнологичная медицина как элемент инновационной экономики») была оценена токсичность кластерного комплекса состава Na_1-6-xH_x[{Re₆Se₈}(P(CH₂CH₂COO)₃)₆] и продемонстрирована его рентгеновская контрастность при помощи компьютерной томографии на крысах. Была показана низкая токсичность при однократном введении раствора кластерного комплекса в дозах 100, 200, 400, 500 и 800 мг/кг веса тела. Наблюдаемое при этом негативное влияние на состояние почечных канальцев и печеночных сосудов можно объяснить высокой степенью ионности и осмолярности данного соединения, а также токсическим действием высвободившихся фосфинов.

Наиболее близким решением к заявляемому изобретению является патент US 5804161 (А) (приоритет от 1996/08/26, МПК A61K 49/04), где в качестве рентгеноконтрастной среды предлагается использовать гексаядерные кластерные комплексы [{M₆Q₈}B_nL_6-n]^x, где M - Rh или Re; Q - О, S, Se или Те; В - одновалентные не мостиковые атомы или молекулы; a L - фосфиновые PR₃ группы, содержащие одну или несколько амино- или гидрокси-групп. Одним из важных недостатков данного изобретения является наличие в составе органических фосфинов. При введении фосфинсодержащих кластерных комплексов в организм возможно высвобождение свободных фосфорорганических соединений за счет гидролиза. Известно, что такие фосфорорганические соединения являются чрезвычайно ядовитыми веществами. При попадании в организм они вызывают необратимые процессы ингибирования холинэстеразы, в результате чего фермент утрачивает способность гидролизовать ацеилхалин, который оказывает мускариноподобное и никотиноподобное действие. Посредством активации холинергических систем эти вещества влияют на многие органы, длительно нарушая их функции даже при благоприятном исходе отравления. [Руководство для врачей скорой помощи // под редакцией В.А. Михайлович, А.Г. Мирошнеченко - 4-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург: Издательский дом СПбМАПО, 2007, 805 стр. ]

Задачей изобретения является создание безопасного рентгеноконтрастного вещества на основе октаэдрических кластерных комплексов рения, обладающего высокой химической устойчивостью и высокой степенью водорастворимости, что обусловливает его высокую диагностическую эффективность, низкую токсичность и хорошую переносимость.

Задача решается заменой высокотоксичных фосфинов на более безопасные и физиологически совместимые производные никотиновой или изоникотиновой кислот, а также производные пиридинальдегида. Согласно настоящему изобретению в качестве рентгеноконтрастных веществ предложены два варианта соединений на основе гексаядерных кластерных комплексов рения, описываемые следующими формулами: вариант 1 [{Re₆Q₈}L¹ _nL² _mX_6-n-m]^q и вариант 2 [{Re₆Q₈}L¹ _nL² _mY_6-n-m]^q. Данные комплексы содержат октаэдрическое кластерное ядро {Re₆Q₈}, в котором Q - это S или Se; L¹ и L² обозначают органические пиридинсодержащие лиганды, которые связаны с кластерным ядром посредством Re-N связи; в варианте 1: X обозначает остатки органических и неорганических одноосновных кислот, в варианте 2: Y обозначает остатки органических и неорганических двухосновных кислот.

Вариант 1 является предпочтительным.

Вариант 1. Задача решается созданием рентгеноконтрастного вещества, выраженного формулой [{Re₆Q₈}L¹ _nL² _mX_6-n-m]^q, содержащего октаэдрическое кластерное ядро {Re₆Q₈}, где: Q - S или Se; n=0, 1, 2, 3, 4, 5 или 6; m=0, 1, 2, 3, 4, 5 или 6; n+m=0, 1, 2, 3, 4, 5 или 6; q=4-, 3-, 2-, 1-, 0, 1+ или 2+; X является однозарядным анионным лигандом органической или неорганической природы и может быть выбран из ряда:

F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^-, SeCN^-, ОН^-, NO^-, , , SH^-, , , , , HRCOO^- или , где R обозначает предельный или непредельный алифатический или ароматический остаток, в том числе содержащий фтор, состоящий из: -Н, -СН₃, -CH₂CH₃, -СН₂СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂, -СН₂СН₂СН₂СН₃, -СН₂СН(СН₃)₂, -СН(СН₃)СН₂СН₃, -С(СН₃)₃, -С₆Н₅, -C₆H₄CH₃, -C₅H₄N, -CF₃, -CF₂CF₃, -CF₂CF₂CF₃, -CF(CF₃)₂, -CF₂CF₂CF₂CF₃, -CF₂CF(CF₃)₂, -CF(CF₃)CF₂CF₃, -C(CF₃)₃, -C₆F₅.

L¹ и L² обозначают пиридинсодержащие лиганды, которые связаны с кластерным ядром посредством Re-N связи, и выбраны из ряда производных никотиновой или изоникотиновой кислот, содержащих в составе группы R1: гидрокси-, или амино-, или диэтаноламино-, пропан-2,3-диол-1-амино-, или пропан-1,3-диол-2-амино-, или 2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-, или гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси- или 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группы; или выбраны из ряда производных 4-пиридинальдегида или 3-пиридинальдегида, содержащих в составе группы R2: трис-(гидроксиметил)метильные, или 2,3-дигидроксипропильные или бис-(гидроксиметил)метильные группы.

Пример 1, в котором L¹ и L² - производные никотиновой или изоникотиновой кислот, содержащие группы R1:

или

При этом R1 обозначает:

гидрокси-группы

-OH;

или амино-группы

- NH₂;

или диэтаноламино-группы (-N(CH₂CH₂OH)₂):

или пропан-2,3-диол-1-амино-группы (-NHCH₂CH(OH)CH₂OH):

или пропан-1,3-диол-2-амино-группы (-NHCH(CH₂OH)₂):

или 2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группы (-NHC(СН₂ОН)₃):

или гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группы

(-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН):

или 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группы

(-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂):

Предлагаемое вещество может быть получено следующим образом.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов состава [{Re₆Q₈}(4-Py-СООН)₄Х₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН=L², где R1=-ОН: 200 мг октаэдрического халькогалогенидного кластерного комплекса рения Cs_n[{Re₆Q₈}X₆] (где X=Cl, Br или I; Q=S, n=4; Q=Se, n=3), k мг изоникотиновой кислоты в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса изоникотиновой кислоты в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=233, 208, 185, 209, 187 или 169 мг изоникотиновой кислоты для кластерных комплексов рения Cs₄[{Re₆S₈}Cl₆], Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₄[{Re₆S₈}I₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Cl₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆] или Cs₃[{Re₆Se₈}I₆] соответственно) и 2 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают (например, запаивают), нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Конечный продукт выделяется добавлением этилового спирта к реакционной смеси. Выходы продуктов составляют ~70%.

ИК (инфракрасный) спектры полученных соединений содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Re₆S₈Cl₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 14,9; Н 1,0; N 2,9; экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 14,8; Н 1,0; N 2,8. Для Re₆S₈Br₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 14,2; Н 1,0; N 2,8; экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 14,4; Н 0,9; N 2,7. Для Re₆S₈I₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 13,6; Н 1,0; N 2,6; экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 13,8; Н 0,9; N 2,6. Для Re₆Se₈Cl₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 12,5; Н 0,9; N 2,4; экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 12,3; Н 0,9; N 2,4. Для Re₆Se₈Br₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 12,0; Н 0,8; N 2,3; экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 11,8; Н 0,9; N 2,4. Для Re₆Se₈I₂C₂₄H₂₀N₄O₈ теоретическое массовое содержание элементов (%): С 11,6; Н 0,8; N 2,3; экспериментально найденное массовое содержание элементов: С 11,6; Н 0,9; N 2,3.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-COOH)₄X₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН=L², где R1=-ОН.

Синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(3-Py-СООН)₄Х₂] с никотиновой кислотой 3-Py-СООН=L¹, где R1=-ОН, осуществляют аналогично вышеописанным синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-COOH)₄X₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН. Выходы продуктов составляют ~70%.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов состава [{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄X₂] с изоникотинамидом (производное изоникотиновой кислоты с аминогруппой) 4-Py-CONH₂=L², где R1=-NH₂: в стеклянные ампулы загружают 150 мг октаэдрического халькогалогенидного кластерного комплекса рения Cs_n[{Re₆Q₈}X₆] (где X=Cl, Br или I; Q=S, n=4; Q=Se, n=3) и k мг изоникотинамида в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса изоникотинамида в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=172, 153, 137, 155, 139 или 126 мг изоникотинамида для кластерных комплексов рения Cs₄[{Re₆S₈}Cl₆], Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₄[{Re₆S₈}I₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Cl₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆] или Cs₃[{Re₆Se₈}I₆] соответственно) и 1 мл диметилформамида. Ампулы герметично закрывают (например, запаивают), нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Конечный продукт выделяют добавлением диэтилового эфира к реакционной смеси и промывают метанолом. Выходы продуктов составляют ~55%.

ИК спектры полученных соединений содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Re₆S₈Cl₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 14,9; Н 1,3; N 5,8; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 15,0; Н 1,2; N 5,9. Для Re₆S₈Br₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 14,3; Н 1,2; N 5,5; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 14,4; Н 1,1; N 5,5. Для Re₆S₈I₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 13,6; Н 1,1; N 5,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 13,5; Н 1,2; N 5,3. Для Re₆S₈Cl₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 12,5; Н 1,1; N 4,9; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 12,4; Н 1,2; N 4,7. Для Re₆Se₈Br₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 12,0; Н 1,0; N 4,7; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 11,9; Н 1,1; N 4,5. Для Re₆Se₈I₂C₂₄H₂₄N₈O₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 11,6; Н 1,0; N 4,5; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 11,6; Н 1,1; N 4,5.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄X₂] с изоникотинамидом (производное изоникотиновой кислоты с амино-группой) 4-Py-CONH₂=L², где R1=-NH₂.

Синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(3-Py-CONH₂)₄X₂] с никотинамидом 3-Py-CONH₂=L¹, где R1=-NH₂, осуществляют аналогично вышеописанным синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄X₂] с изоникотинамидом 4-Py-CONH₂. Выходы продуктов составляют ~80%

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с 2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃=L², где R1=-NHC(CH₂OH)₃: 150 мг октаэдрического халькогалогенидного кластерного комплекса рения Cs_n[{Re₆Q₈}X₆](X=Cl, Br или I; Q=S, n=4; Q=Se, n=3) и k мг 4-Ру-С(O)NHC(CH₂OH)₃ в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса 4-Ру-C(O)NHC(CH₂OH)₃ в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=389, 337, 296, 326, 289 или 258 мг 4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃ для кластерных комплексов рения Cs₄[{Re₆S₈}Cl₆], Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₄[{Re₆S₈}I₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Cl₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆] или Cs₃[{Re₆Se₈}I₆] соответственно) и 1 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают (например, запаивают), нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Конечный продукт выделяют добавлением диэтилового эфира к реакционной смеси и промывают метанолом. Выходы продуктов составляют ~60%.

Соединения охарактеризованы ¹Н ЯМР-спектроскопией. ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Re₆S₈Cl₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 20,4; Н 2,7; N 4,8; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 20,3; Н 2,6; N 4,7. Для Re₆S₈Br₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 19,6; Н 2,6; N 4,6; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 19,3; Н 2,5; N 4,4. Для Re₆S₈I₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 18,9; Н 2,5; N 4,4; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 19,0; Н 2,5; N 4,5. Для Re₆Se₈Cl₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 17,6; Н 2,4; N 4,1; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 17,4; Н 2,4; N 4,2. Для Re₆Se₈Br₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 17,0; Н 2,3; N 4,0; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 16,7; Н 2,2; N 3,9. Для Re₆Se₈I₂C₄₀H₆₄N₈O₁₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 16,5; Н 2,2; N 3,8; теоретическое массовое содержание элементов: С 16,4; Н 2,3; N 3,8.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с 2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃=L², где R1=-NHC(CH₂OH)₃.

Аналогично синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с гид-роксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃ осуществляют:

- синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава: [{Re₆Q₈}(3-Py-С(O)NHC(СН₂ОН)₃)₄Х₂] с производным никотиновой кислоты с гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 3-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃=L¹, где R1=-NHC(CH₂OH)₃, выходы продуктов составляют ~60%;

- синтезы [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с диэтаноламино-группой 4-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂=L², где R1=-N(CH₂CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют ~55%;

- синтезы [{Re₆Q₈}(3-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂)₄X₂] с производным никотиновой кислоты с диэтаноламино-группой 3-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂=L¹, где R1=-N(CH₂CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют -50%;

- синтезы [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)NHCH₂CH(OH)CH₂OH)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с пропан-2,3-диол-1-амино-группой 4-Py-C(O)NHCH₂CH(OH)CH₂OH=L², где R1=-NHCH₂CH(OH)CH₂OH, выходы продуктов составляют ~70%;

- синтезы [{Re₆Q₈}(3-Py-C(O)NHCH₂CH(OH)CH₂OH)₄X₂] с производным никотиновой кислоты с пропан-2,3-диол-1-амино-группой 3-Ру-C(O)NHCH₂CH(OH)CH₂OH=L¹, где R1=-NHCH₂CH(OH)CH₂OH, выходы продуктов составляют ~80%;

- синтезы [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)NHCH(CH₂OH)₂)₄X₂] с производным изоникотиновой кислоты с пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Py-C(O)NHCH(CH₂OH)₂=L², где R1=-NHCH(CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют ~70%;

- синтез [{Re₆Q₈}(3-Py-C(O)NHCH(CH₂OH)₂)₄X₂] с производным никотиновой кислоты с пропан-1,3-диол-2-амино-группой 3-Py-C(O)NHCH(CH₂OH)₂=L¹, где R1=-NHCH(CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют ~80%.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₆]Х₂ с производным изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН=L², где R1=-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН: 150 мг октаэдрического халькогалогенидного кластерного комплекса рения Cs_n[{Re₆Q₈}X₆] (X=Cl, Br или I; Q=S, n=4; Q=Se, n=3) и k мг 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=203, 229, 256, 226, 252 или 279 мг 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН для кластерных комплексов рения Cs₄[{Re₆S₈}Cl₆], Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₄[{Re₆S₈}I₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Cl₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆] или Cs₃[{Re₆Se₈}I₆] соответственно) и 1 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают, нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Конечный продукт выделяют добавлением диэтилового эфира к реакционной смеси и промывают этанолом. Выходы продуктов составляют ~60%.

ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Re₆S₈Cl₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 27,3; Н 3,2; N 2,7; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 27,3; Н 3,2; N 2,9. Для Re₆S₈Br₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 26,6; Н 3,2; N 2,6; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 26,4; Н 3,1; N 2,4. Для Re₆S₈I₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 25,8; Н 3,1; N 2,5; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 25,7; Н 3,2; N 2,5. Для Re₆Se₈Cl₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 24,4; Н 2,9; N 2,4; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 24,4; Н 3,0; N 2,3. Для Re₆Se₈Br₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 23,8; Н 2,8; N 2,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 23,9; Н 2,8; N 2,4. Для Re₆Se₈I₂C₇₂H₁₀₂N₆O₄₂ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 23,2; Н 2,8; N 2,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 23,3; Н 2,9; N 2,4.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂OH)₆]X2 с производным изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН=L², где R1=-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН.

Аналогично синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-C(O)OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂OH)₆]X₂ с производным изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН осуществляют синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава:

- [{Re₆Q₈}(3-Py-C(O)OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂OH)₆]X₂ с производным никотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН=L¹, где R1=-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН, выходы продуктов составляют ~60%;

- [{Re₆Q₈}(4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂)₆]Х₂ с производным изоникотиновой кислоты с 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂=L², где R1=-

ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(OH)CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют ~70%;

-[{Re₆Q₈}(3-Py-C(O)OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂O[C₃N₃](OCH₂CH(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂)₆]Х₂ с производным никотиновой кислоты с 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группой 3-Py-C(O)OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂O[C₃N₃](OCH₂CH(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂=L², где R1=-ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(OH)CH₂O[C₃N₃](OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂OH)₂, выходы продуктов составляют ~50%.

Пример 2, в котором L¹ и L² - основания Шиффа, полученные из 4-пиридинальдегида или 3-пиридинальдегида, содержащие полиспиртовые группы R2:

или

При этом R2 обозначает:

трис-(гидроксиметил)метильная группа (-С(CH₂OH)₃):

или 2,3-дигидроксипропильная группа (-CH₂CH(OH)СН₂ОН):

или бис-(гидроксиметил)метильная группа (-СН(CH₂OH)₂):

Предлагаемые комплексы могут быть получены следующим образом.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-СН=МС(CH₂OH)₃)₆]Х₂ с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃=L¹, где R2=-С(CH₂OH)₃: 150 мг октаэдрического халькогалогенидного кластерного комплекса рения Cs_n[{Re₆Q₈}X₆] (X=Cl, Br или I; Q=S, n=4; Q=Se, n=3) и k мг 4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃ в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃ в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=362, 314, 275, 303, 269 или 240 мг 4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃ для кластерных комплексов рения Cs₄[{Re₆S₈}Cl₆], Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₄[{Re₆S₈}I₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Cl₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆] или Cs₃[{Re₆Se₈}I₆] соответственно) и 1 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают, нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Конечный продукт выделяют добавлением диэтилового эфира к реакционной смеси и промывают метанолом. Выходы продуктов составляют ~90%.

Соединения охарактеризованы ¹Н ЯМР-спектроскопией. ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Re₆S₈Cl₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 26,6; Н 3,1; N 6,2; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 26,6; Н 3,1; N 6,3. Для Re₆S₈Br₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 25,8; Н 3,0; N 6,0; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 25,6; Н 3,0; N 6,0. Для Re₆S₈I₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 24,9; Н 2,9; N 5,8; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 24,9; Н 2,8; N 5,7. Для Re₆Se₈Cl₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 23,4; Н 2,8; N 5,5; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 23,3; Н 2,7; N 5,3. Для Re₆Se₈Br₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 22,7; Н 2,7; N 5,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 22,5; Н 2,7; N 5,3. Для Re₆Se₈I₂C₆₀H₈₄N₁₂O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 22,1; Н 2,6; N 5,2; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 22,1; Н 2,7; N 5,2.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава [{Re₆Q8}(4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₆]X₂ с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃=L¹, где R2=-С(СН₂ОН)₃.

Аналогично синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава [{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₆]X₂ с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃ осуществляют синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава:

-[{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₆]X₂ с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 3-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃=L², где R2=-С(СН₂ОН)₃, выходы продуктов составляют ~50%;

-[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH)₆]X₂ с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 4-Ру-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH=L¹, где R2=-СН₂СН(ОН)СН₂ОН, выходы продуктов составляют ~70%;

-[{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH)₆]X₂ с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 3-Ру-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH=L², где R2=-СН₂СН(ОН)СН₂ОН, выходы продуктов составляют ~80%;

-[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NCH(СН₂ОН)₂)₆]Х₂ с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 4-Ру-CH=NCH(CH₂OH)₂=L¹, где R2=-СН(СН₂ОН)₂, выходы продуктов составляют ~80%;

- [{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NCH(СН₂ОН)₂)₆]Х₂ с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 3-Ру-CH=NCH(CH₂OH)₂=L², где R2=-СН(СН₂ОН)₂, выходы продуктов составляют ~75%.

Вариант 2. Задача решается созданием рентгеноконтрастного вещества, описываемого формулой [{Re₆Q₈}L^l _nL² _mY_6-n-m]^q,

содержащего октаэдрическое кластерное ядро {Re₆Q₈}, где: Q - S или Se;

n=0, 1, 2, 3, 4 или 5; m=0, 1, 2, 3, 4 или 5; n+m=0, 1, 2, 3, 4 или 5; q=10-, 8-, 6-, 4-, 2- или 0; Y является двухзарядным анионным лигандом органической или неорганической природы и может быть выбран из ряда:

SO₃ ^2-, S₂O₃ ^2-, SeSO₃ ^2-, SeO₃ ^2-, HPO₄ ^2-, HPO₃ ^2-, C₂O₄ ^2-, ^-OOC-(M)_n-COO^-, где n равен 0-6, a M - предельный или непредельный алифатический или ароматический остаток, в том числе содержащий фтор.

L¹ и L² обозначают пиридинсодержащие лиганды, которые связаны с кластерным ядром посредством Re-N связи, и выбраны из ряда производных никотиновой или изоникотиновой кислот, содержащих в составе группы R1: гидрокси-, или амино-группы; или выбраны из ряда производных 4-пиридинальдегида или 3-пиридинальдегида, содержащих в составе группы R2: трис-(гидроксиметил) метальные или 2,3-дигидроксипропильные или бис-(гидроксиметил) метальные группы.

Пример 3, в котором L¹ и L² - производные никотиновой или изоникотиновой кислот, содержащие группы R1:

или

При этом R1 обозначает:

гидрокси-группы

OH

или амино-группы

NH₂

Предлагаемые комплексные соединения могут быть получены следующим образом.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-COOH)₄(SO₃)₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН=L², где R1=-ОН: 100 мг октаэдрического гексасульфитного кластерного комплекса рения Na₁₀[{Re₆Q₈}(SO₃)₆] и k мг изоникотиновой кислоты в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса изоникотиновой кислоты в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=118 или 100 мг изоникотиновой кислоты для кластерных комплексов рения Na₁₀[{Re₆S₈}(SO₃)₆] или Na₁₀[{Re₆Se₈}(SO₃)9₆] соответственно) и 3 мл воды загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают, нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 24 часов. Итоговый раствор отфильтровывают и упаривают досуха. Выходы продуктов составляют ~70%.

Соединения охарактеризованы ¹Н ЯМР-спектроскопией. ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Na₂Re₆S₁₀C₃₆H₂₀N₄O₁₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 19,5; Н 0,9; N 2,5; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 19,6; Н 1,1; N 2,4. Для Na₂Re₆Se₈S₂C₃₆H₂₀N₄O₁₄ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 16,1; Н 0,8; N 2,1; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 16,2; Н 0,9; N 2,2.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-COOH)₄(SO₃)₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН=L², где R1=-ОН.

Синтез октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(3-Py-СООН)₄(SO₃)₂] с никотиновой кислотой 3-Py-СООН=L¹, где R1=-ОН, осуществляют аналогично вышеописанным синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-COOH)₄(SO₃)₂] с изоникотиновой кислотой 4-Py-СООН. Выходы продуктов составляют ~85%.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄(SO₃)₂] с изоникотинамидом (производное изоникотиновой кислоты с амино-группой) 4-Py-CONH₂=L², где R1=-NH₂: 100 мг октаэдрического гексасульфитного кластерного комплекса рения Na₁₀[{Re₆Q₈}(SO₃)₆] и k мг изоникотинамида в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса изоникотинамида в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=117 или 138 мг изоникотинамида для кластерных комплексов рения Na₁₀[{Re₆S₈}(SO₃)₆] или Na₁₀[{Re₆Se₈}(SO₃)₆] соответственно) и 2 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают, нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 24 часов. Итоговые растворы отфильтровывают, и продукт реакции выделяют добавлением диэтилового эфира к раствору. Выходы продуктов составляют ~65%.

Соединения охарактеризованы ¹Н ЯМР-спектроскопией. ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Na₂Re₆S₁₀C₂₄H₂₄N₈O₁₀ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 13,9; Н 1,2; N 5,4; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 13,9; Н 1,2; N 5,4. Для Na₂Re₆Se₈S₂C₂₄H₂₄N₈O₁₀ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 11,8; Н 1,0; N 4,6; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 11,8; Н 1,0; N 4,6.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄(SO₃)₂] с изоникотинамидом (производное изоникотиновой кислоты с амино-группой) 4-Py-CONH₂=L², где R1=-NH₂.

Синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(3-Py-CONH₂)₄(SO₃)₂] с никотинамидом 3-Py-CONH₂=L¹, где R1=-NH₂, осуществляют аналогично синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CONH₂)₄(SO₃)₂] с изоникотинамидом 4-Py-CONH₂. Выходы продуктов составляют ~65%.

Пример 4, в котором L¹ и L² - производные 4-пиридинальдегида или 3-пиридинальдегида, содержащие полиспиртовые группы R2:

или

При этом R2 обозначает:

трис-(гидроксиметил)метильная группа (-С(CH₂OH)₃):

или 2,3-дигидроксипропильная группа (-СН₂СН(ОН)CH₂OH):

или бис-(гидроксиметил)метильная группа (-СН(CH₂OH)₂):

Предлагаемые комплексные соединения могут быть получены следующим образом.

Детали синтезов октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Ру-СН=NC(CH₂OH)₃)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Ру-СН=NC(СН₂ОН)₃=L¹, где R2=-С(CH₂OH)₃: 150 мг октаэдрического гексасульфитного кластерного комплекса рения Na₁₀[{Re₆Q₈}(SO₃)₆] (Q=S или Se) и k мг 4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃ в соотношении 1:20 по молям (где k - это масса 4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃ в зависимости от используемого кластерного комплекса рения, k=302 или 256 мг 4-Ру-СН=NC(CH₂OH)₃ для кластерных комплексов рения Na₁₀[{Re₆S₈}(SO₃)₆] или Na₁₀[{Re₆Se₈}(SO₃)₆] соответственно) и 1 мл диметилформамида загружают в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают, нагревают до 100°C и выдерживают при данной температуре в течение 84 часов. Итоговые растворы отфильтровывают, продукты реакций выделяют добавлением диэтилового эфира к растворам и промывают метанолом. Выходы продуктов составляют ~50%.

Соединения охарактеризованы ¹Н ЯМР-спектроскопией. ИК спектры содержат все полосы колебаний, характерные для координированного органического лиганда. По данным элементного анализа для Na₂Re₆S₁₀SC₄₀H₅₆N₈O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 19,6; Н 2,3; N 4,6; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 19,7; Н 2,3; N 4,5. Для Na₂Re₆Se₈S₂C₄₀H₅₆N₈O₁₈ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 17,2; Н 2,0; N 4,0; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 17,3; Н 2,1; N 4,0.

Таким образом, были получены кластерные комплексы рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃=L¹, где R2=-С(СН₂ОН)₃.

Аналогично синтезам октаэдрических кластерных комплексов рения состава Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃ осуществляют синтезы октаэдрических кластерных комплексов рения состава:

- Na₂[{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NC(CH₂OH)₃)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильной группой 3-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃=L², где R2=-С(СН₂ОН)₃, выходы продуктов составляют ~65%;

- Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 4-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH=L¹, где R2=-СН₂СН(ОН)СН₂ОН, выходы продуктов составляют ~60%;

-Na₂[{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 3-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH=L², где R2=-СН₂СН(ОН)СН₂ОН, выход продуктов составляют ~70%;

- Na₂[{Re₆Q₈}(4-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 4-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 4-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂=L¹, где R2=-СН(СН₂ОН)₂, выходы продуктов составляют ~50%;

- Na₂[{Re₆Q₈}(3-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂)₄(SO₃)₂] с производным основания Шиффа, полученным из 3-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 3-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂=L², где R2=-СН(СН₂ОН)₂, выходы продуктов составляют ~55%.

Основным методом синтеза рентгеноконтрастных веществ на основе октаэдрических кластерных комплексов рения является сольвотермальный синтез в безводных условиях. Общая химическая процедура заключается во взаимодействии неорганических халькогенидных кластерных комплексов рения с заранее подобранными высокогидрофильными органическими лигандами L¹ и/или L² (полигидроксильные производные пиридина) в высококипящих апротонных полярных растворителях, таких как N,N-диметилформамид, N,N-диэтилформамид, N,N-диметилацетамид, N,N-диэтилацетамид, диметилсульфоксид, N-метилпирролидон, 1,2-этиленкарбонат или 1,2-пропиленкарбонат.

В качестве неорганических халькогенидных кластерных комплексов рения могут выступать как гомолептические, так и гетеролептические соединения типа Me_x[{Re₆Q₈}X₆] или Me_y[{Re₆Q₈}Y₆], Me = катионы щелочных металлов, или аммоний, или первичные, или вторичные, или третичные, или четвертичные аммониевые основания, протон или гидроксоний;

х=3 или 4;

y=10;

Q=S или Se;

X=F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^-, SeCN^-, OH^-, NO^-, NO₂ ^-, NO₃ ^- SH^-, CF₃ ^-, H₂PO₄ ^-, H₂PO₃ ^-, H₂PO₂ ^-, HRCOO^- или RSO₃ ^-; например: Cs₄[{Re₆S₈}Br₆], Cs₃[{Re₆Se₈}Br₆], Na₄[{Re₆Se₈}(OH)₆], Cs₄[{Re₆S₈}(OOCCH₃)₆] Na₄[{Re₆Se₈}(OH)₂(CN)₄] или Na₄[{Re₆S₈}(OH)₄(CN)₂];

Y=SO₃ ^2-, S₂O₃ ^2-, SeSO₃ ^2-, SeO₃ ^2-, HPO₄ ^2-, HPO₃ ^2-, C₂O₄ ^2-, ^-ООС-(M)_n-СОО^-, где n равен 0-6, a M - предельный или непредельный алифатический или ароматический остаток, в том числе содержащий фтор, R обозначает предельный или непредельный алифатический или ароматический остаток, в том числе содержащий фтор, состоящий из: -Н, -СН₃, -СН₂СН₃, -СН₂СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂, -СН₂СН₂СН₂СН₃, -СН₂СН(СН₃)₂, -СН(СН₃)СН₂СН₃, -С(СН₃)₃, -С₆Н₅, -C₆H₄CH₃, -C₅H₄N, -CF₃, -CF₂CF₃, -CF₂CF₂CF₃, -CF(CF₃)₂, -CF₂CF₂CF₂CF₃, -CF₂CF(CF₃)₂, -CF(CF₃)CF₂CF₃, -C(CF₃)₃, -C₆F₅; например: K₁₀[{Re₆S₈}(SO₃)₆], Na₁₀[{Re₆S₈}(S₂O₃)₆], Na₁₀[{Re₆Se₈}(SeO₃)₆] или K₄H₆[{Re₆S₈}(OOC(CH₂)₄COO)₆].

Высокогидрофильными органическими лигандами L¹ и/или L² выступают синтетические производные пиридина (никотиновой или изоникотиновой кислот, 4-пиридинальдегида или 3-пиридинальдегида), содержащие в своем составе: гидрокси-, амино-, диэтаноламино-, пропан-2,3-диол-1-амино-, пропан-1,3-диол-2-амино-, 2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-, гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси- или 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группы.

Предлагаемые лиганды могут быть получены следующим образом.

Детали синтеза органических лигандов на основе изоникотиновой кислоты с диэтаноламино-группой 4-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂:

1,246 г хлорангидрида изоникотиновой кислоты растворяют в 10 мл тетрагидрофурана и медленно по каплям добавляют 2,6 мл трипропиламина, затем добавляют 0,8 г диэтаноламина и оставляют перемешиваться в течение суток. Далее упаривают тетрагидрофуран, остаток промывают ацетонитрилом, полученное масло растворяют в этаноле, и отфильтровывают. Затем упаривают раствор, из полученного остатка выделяют 4-Ру-CON(CH₂CH₂OH)₂ на хроматографической колонке. Выход продукта составляет: 370 мг (25%).

Наблюдаемые полосы в ИК спектре: υ_CONHR=1630 см^-1, υ_{C-H, N-H}=3330 см^-1 (широкая). По данным элементного анализа для C₁₀H₁₄N₂O₃ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 57,1; Н 6,7; N 13,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 57,3; Н 6,3; N 13,2. ЯМР (500 МГц, ДМСО-d₆, м.д.): 3,237 (t, J=6 Гц, 2Н, NCH₂), 3,426 (t, J=6 Гц, 2Н, NCH₂), 3,508 (d, J=6 Гц, 2H, CH₂OH), 3,605 (d, J=6 Гц, 2H, CH₂OH), 4,77 (уширенный, 2Н, ОН), 7,357 (d, J=5,5 Гц, 2Н, CH_py), 8,617 (d, J=5,5 Гц, 2Н, NCH_py).

Синтез органического лиганда на основе никотиновой кислоты с диэтаноламино-группой 3-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂ осуществляют аналогично вышеописанному синтезу органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с диэтаноламино-группой 4-Py-C(O)N(CH₂CH₂OH)₂.

Синтез органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Ру-С(O)NHC(СН₂ОН)₃:

360 мг хлорангидрида изоникотиновой кислоты смешивают с 2,42 г трис-(гидроксиметил)аминометана в 7 мл диметилформамида. Реакционную смесь в закрытой емкости выдерживают в печи при 100°C в течение 84 часов. При охлаждении выпадает избыток трис-(гидроксиметил)аминометана. Осадок отделяют от раствора, раствор концентрируют, затем добавляют небольшое количество диоксида кремния и отфильтровывают через слой силикагеля с помощью хлороформа и спирта в соотношении 10:1. Затем упаривают смесь хлороформа и спирта и высушивают кристаллы продукта. Выход продукта: 330 мг (73%). Монокристалл, пригодный для РСА, был получен с помощью перекристаллизации из смеси этилацетата и спирта.

Наблюдаемые полосы в ИК спектре: υ_CONHR=1640 см^-1, υ_C-H,N-H=3220 см^-1 (широкая). ЯМР (500 МГц, ДМСО-d₆, м.д.): 3,421 (d, J=5,5 Гц, 2Н, CH₂OH), 3,516 (d, J=6 Гц, 4Н, CH₂OH), 3,683 (d, J=5,5 Гц, 2Н, CH₂OH), 4,634 (t, J=5,5 Гц, 1H, СН_а), 4,688 (t, J=6 Гц, 2Н, СН₂), 4,704 (t, J=5,5 Гц, 1Н, СН_е), 7,453 (m, пиридильный фрагмент), 7,676 (m, 2Н, пиридильный фрагмент), 7,916 (m, пиридильный фрагмент), 8,139 (m, пиридильный фрагмент), 8,685 (m, 2Н, пиридильный фрагмент). По данным элементного анализа для C₁₀H₁₈N₂O₆ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 45,8; Н 6,9; N 10,7; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 46,2; Н 7,0; N 10,8.

Синтез органического лиганда на основе никотиновой кислоты с гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 3-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃ осуществляют аналогично синтезу органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с гидроксиметил-пропан-1,3-диол-2-амино-группой 4-Py-C(O)NHC(CH₂OH)₃.

Детали синтеза органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с гек-сан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН: 4,55 г сорбитола растворяют при нагревании до 140°C в 25 мл диметилформамида. Смесь охлаждают до 120°C и добавляют 1,43 г трипропиламина. Смесь охлаждают до 100°C и добавляют раствор 0,89 г хлорангидрида изоникотиновой кислоты в 5 мл диметилформамида. Выдерживают при 100°C в течение часа, затем упаривают растворитель. Оставшееся твердое вещество обрабатывают ацетоном и этанолом и отфильтровывают сорбитол. Этанол упаривают и обрабатывают реакционную смесь этилацетатом. Выход продукта составляет: 0,37 г (26%). По данным элементного анализа для C₁₂H₁₇NO₇ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 50,2; Н 6.0; N 4,9; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 49,8; Н 6,0; N 4,8.

Синтез органического лиганда на основе никотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 3-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН осуществляют аналогично синтезу органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН.

Детали синтеза органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с пропан-2,3-диол-1-амино-группой 4-Py-C(O)NHCH(OH)CH₂OH: 1 г хлорангидрида изоникотиновой кислоты и 5,11 г 3-аминопропан-1,2-диола растворяют в 20 мл диметилформамида и ставят в печь на 84 ч при 100°C. По окончании реакции реакционную смесь концентрируют и отфильтровывают через небольшой слой силикагеля (элюент: смесь хлороформа и этанола). Растворитель упаривают и получают 4-Ру-CONHCH(OH)CH₂OH в виде масла. Выход продукта: 1,04 (95%).

ЯМР ¹Н (500 МГц, ДМСО-d₆, м.д.): 2,969 (m, 2Н, NCH₂), 3,1-3,4 (m, 3Н, ОСН, ОСН₂), 4,51 (уширенный s, 1H, ОН), 4,74 (уширенный s, 1Н, ОН), 7,732 (m, пиридильный фрагмент), 8,686 (m, пиридильный фрагмент). ЯМР (ядерный магнитный резонанс) ¹³С (500 МГц, ДМСО-d₆, м.д.): 41,34 (NCH₂), 64,31 (ОСН₂), 70,86 (ОСН), 121,86 (СН пиридильный фрагмент), 142,15 (С пиридильный фрагмент), 150,73 (NCH пиридильный фрагмент), 162,01 (СО).

Аналогично синтезу органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с пропан-2,3-диол-1-амино-группой 4-Py-C(O)NHCH(OH)CH₂OH осуществляют синтез органических лигандов на основе:

- изоникотиновой кислоты с пропан-1,3-диол-2-амино-группы 4-Ру-C(O)NHCH(CH₂OH)₂;

- на основе никотиновой кислоты с пропан-2,3-диол-1-амино-группой 3-Ру-C(O)NHCH(OH)CH₂OH;

- на основе никотиновой кислоты с пропан-1,3-диол-2-амино-группы 3-Ру-C(O)NHCH(CH₂OH)₂.

Синтез органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂: 10,47 г [C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₃ растворяют при нагревании до 140°C в 25 мл диметилформамида. Охлаждают смесь до 120°C и добавляют 2,41 г трипропиламина. Охлаждают смесь до 100°C и добавляют раствор 1,5 г хлорангидрида изоникотиновой кислоты в 5 мл диметилформамида. Выдерживают при 100°C в течение часа. Затем упаривают растворитель. Обрабатывают ацетоном и этанолом и отфильтровывают [C₃N₃](OCH₂CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH₂OH)₃. Этанол упаривают и обрабатывают реакционную смесь этилацетатом. Выход продукта составляет: 2,14 г (35%).

По данным элементного анализа для C₂₇H₄₂N₄O₁₉ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 44,6; Н 5.8; N 7,7; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 44,8; Н 5,9; N 7,8.

Синтез органического лиганда на основе никотиновой кислоты с 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группой 3-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂ осуществляют аналогично синтезу органического лиганда на основе изоникотиновой кислоты с 6-(4,6-бис-(гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси)-1,3,5-триазин)-гексан-2,3,4,5,-пентаол-1-окси-группой 4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)CH₂O[C₃N₃](ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₂.

Детали синтеза органического лиганда на основе основания Шиффа, полученного из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильная группой 4-Ру-CH=NC(CH₂OH)₃: раствор 4-пиридинальдегида (1,77 г) в небольшом количестве метанола медленно добавляют к раствору трис-(гидроксиметил)аминометана (2 г) (соотношение реагентов 1:1) в воде. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре до выпадения осадка. Осадок отделяют от раствора, промывают последовательно холодной водой, этанолом, диэтиловым эфиром. Полученное соединение перекристаллизовывают из этанола или метанола. Выход продукта составляет 90%.

ИК спектр (KBr): ν_макс=3500-3100 (ОН, NH), 1612, 1488 (аром.) cm^-1.

¹Н ЯМР (400 МГц, [D6] ДМСО (диметилсульфоксид)): δ=8,57 (d, J=4,0 Гц, 2 Н, Н-аром.), 7,42 (d, J=4,8 Гц, 2 Н, Н-аром.), 5,43 (d, J2-H,NH=10,8 Гц, 1 Н, 2-Н), 4,84 (br. s, 2 Н, ОН), 3,70 (d, J=8,0 Гц, 1 Н, СН₂, кольцо), 3,67 (d, J=8,0 Гц, 1 Н, СН₂, кольцо), 3,44 (s, 2 Н, СН₂), 3,41 (d, J=11,2 Гц, 1 Н, СН₂), 3,32 (d, J=11,2 Гц, 1 Н, СН2), 2,96 (d, JNH, 2-Н=10,8 Гц, 1 Н, NH) м.д. ¹³С ЯМР (ядерный магнитный резонанс): δ=(100 МГц, [D6] ДМСО (диметилсульфоксид)): 149,6, 149,1, 121,2 (С-аром.), 90,0 (С-2), 69,1 (С-5), 67,3 (С-4), 62,7, 62,4 (2С, СН₂) м.д. По данным элементного анализа для C₁₀H₁₄N₂O₃ экспериментально найденное массовое содержание элементов (%): С 57,1; Н 6,7; N 13,3; теоретическое массовое содержание элементов (%): С 57.1; Н 6,7; N 13,2.

Аналогично синтезу органического лиганда на основе основания Шиффа, полученного из 4-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильная группой 4-Ру-СН=NC(CH₂OH)₃ осуществляют синтез органических лигандов:

- на основе основания Шиффа, полученного из 3-пиридинальдегида, с трис-(гидроксиметил)метильная группой 3-Ру-СН=NC(CH₂OH)₃;

- на основе основания Шиффа, полученного из 4-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 4-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH;

- на основе основания Шиффа, полученного из 3-пиридинальдегида, с 2,3-дигидроксипропильная группой 3-Py-CH=NCH₂CH(OH)CH₂OH;

- на основе основания Шиффа, полученного из 4-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 4-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂;

- на основе основания Шиффа, полученного из 3-пиридинальдегида, с бис-(гидроксиметил)метильная группой 3-Py-CH=NCH(CH₂OH)₂.

Все экспериментальные исследования проводились согласно правилам «Надлежащей лабораторной практики», в соответствии с правовыми и этическими нормами обращения с животными. Биологические испытания кластерных соединений на токсичность проводили по следующей схеме:

Были использованы крысы-самцы Wistar, массой 250-280 г, полученные из вивария ИЦиГ СО РАН, разделенные на 5 групп по 10 особей. Перед инъекцией всех животных взвешивали.

В группах опыта внутрибрюшинно вводили 2-3 мл водного раствора кластерного соединения с производным изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой [{Re₆S₈}(4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₃)₆]Cl₂ для достижения общей дозы 1 г/кг, 5 г/кг, 15 г/кг, 50 г/кг, в группе контроля использовали 2 мл физиологического раствора. Спустя 2 суток наблюдения выживших животных и животных контрольной группы подвергали эвтаназии. Осуществляли патолого-анатомическое исследование всех животных, затем забирали образцы для гистологического анализа. Выживаемость крыс при внутрибрюшинном введении кластерного комплекса составляла 100% при дозе 1 г/кг, 100% при дозе 5 г/кг, 78% при дозе 15 г/кг, 0% при дозе 50 г/кг, 100% в контрольной группе. Рассчитанная LD₅₀ составила 42 г/кг. После введения препарата в дозе 50 г/кг у животных наблюдались общее возбуждение, увеличение двигательной активности и частоты дыхания, гиперемия конечностей и ушных раковин. Затем через 7-10 минут указанные явления исчезали.

При патологоанатомическом исследовании павших животных изменения внутренних органов не были обнаружены. При макроскопическом исследовании выживших животных патологических изменений внутренних органов не обнаружено. При гистологическом исследовании павших животных патологические изменения, характерные для общетоксического поражения, были обнаружены только в печени и почках. Остальные органы были без изменений. Гистологические исследования остальных животных не выявили отличий от контрольной группы.

В группах опыта внутрибрюшинно вводили 3-4 мл водного раствора кластерного соединения с производным изоникотиновой кислоты с гексан-2,3,4,5,6-пентаол-1-окси-группой [{Re₆Se₈}(4-Ру-С(O)ОСН₂СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СН₂ОН)₃)₆]Cl₂ для достижения общей дозы 1 г/кг, 5 г/кг, 15 г/кг, 50 г/кг, в группе контроля использовали 4 мл физиологического раствора. Спустя 2 суток наблюдения выживших животных и животных контрольной группы подвергали эвтаназии. Осуществляли патоморфологическое исследование всех животных, затем забирали образцы для гистологического анализа. Выживаемость крыс при внутрибрюшинном введении кластерного комплекса составляла 100% при дозе 1 г/кг, 99% при дозе 5 г/кг, 74% при дозе 15 г/кг, 1% при дозе 50 г/кг. В контрольной группе выживаемость составила 100%. Рассчитанная LD₅₀ составила 39 г/кг. После введения препарата в высокой дозе 50 г/кг у животных наблюдались выраженная ажитация, увеличение двигательной активности и частоты дыхания, повышение температуры и покраснение конечностей и ушных раковин. Затем через 7-10 минут указанные явления исчезали. Сравнительный анализ гистологического материала остальных групп животных и контрольной группы различий не выявил.

Аналогом кластерных соединений по физико-химическим параметрам является изоосмолярный йодсодержащий рентгенконтрастный препарат «Визипак-320» (Никомед, Австрия). Известно, что 50% летальная доза для «Визипак» составляет 24,2 г йода/кг массы тела. Расчетная 50% летальная доза кластерного соединения составляет 42 г/кг, что доказывает более низкую его токсичность в сравнении с коммерчески доступным аналогом.

Технический результат заключается в снижении токсичности рентгеноконтрастного вещества и, как следствие, в уменьшении вероятности возникновения контраст индуцирующей нефропатии. Уникальной особенностью предлагаемого изобретения является электронейтральность и наличие биологически безопасного лигандного окружения с гидрофильными неионогенными функциональными группами, что обеспечивает изоосмолярность физиологическим жидкостям. Достигается возможность снижения вводимых доз препарата.