Результат интеллектуальной деятельности: ПРОТИВОСУДОРОЖНОЕ И ТРАНКВИЛИЗИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для лечения судорожных состояний различной этиологии, а также состояний психомоторного возбуждения.

Известно использование феназепама в качестве транквилизирующего и противосудорожного средства (Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16 изд. - М.: Новая Волна, 2012, с. 79-80). Феназепам используется, в основном, перорально в виде таблеток для лечения вегетативных дисфункций, алкоголизма, навязчивых состояний и психозов.

Недостатком пероральной формы феназепама является весьма медленное наступление фармакологического эффекта, что ограничивает возможность ее использования для терапий острых состояний. Кроме того, пероральное использование препарата невозможно при судорогах, спазмах, бессознательном состоянии и т.п.

Низкая растворимость феназепама в воде не позволяет изготовить инъекционную лекарственную форму в виде водного раствора. Известен раствор феназепама 0,05-0,15% для инъекций, в состав которого входит глицерин (5-15%), ТВИН-80 (2-10%), поливинилпирролидон (0,5-1,2%, натрий пиросернистый (0,1-0,3%), щелочь до рН 6.0-7.5 и вода до 100% (RU 2224522, опубл. 27.02.2004). В медицинской практике для инъекций обычно используется 0,1%-ный раствор феназепама, но также выпускается 0,3% и 3%-ный раствор феназепама для инъекций.

Недостатками лекарственного средства RU 2224522, выбранного в качестве прототипа настоящего изобретения, являются местные реакции при внутримышечном введении: флебит или венозный тромбоз, краснота, припухлость или боль в месте введения (www.vidal.ru/drugs/phenazepam_23774), а также недостаточно быстрое наступление фармакологического эффекта.

Задачей настоящего изобретения является сокращение времени достижения фармакологического эффекта, а также снижение отрицательных побочных эффектов в условиях использования внутримышечного пути введения.

Согласно изобретению заявляемое вещество представляет собой производное 3-гидроксифеназепама с общей формулой:

где R=CH₂CH₂NH₂ HBr (производное 1);

CH₂CH₂CH₂NH₂ HBr (производное 2);

CH₂(CH₂)₄NH₂ HBr (производное 3);

(производное 4);

(производное 5).

Производные 1-3 получают по схеме 1, а производные 4 и 5 - по схеме 2.

Схема 1

Для производного 1 n=2; для производного 2 n=3; для производного 3 n=5.

Для получения производного 1 в трехгорлой колбе растворили 1.46 г (4 ммоль) 3-гидроксифеназепама в 40 мл дихлорметана, охладили до 0°С и затем добавили 0.98 г (4 ммоль) N-бензилоксикарбонил-аланина и 0.91 г (0.0044 моль) дициклогексилкарбодиимида в 10 мл дихлорметана, а также 0,06 г (0,4 ммоль) 4-пирролидинопиридина. Реакционную смесь оставляли на ночь, после чего осадок отфильтровали и промыли горячим дихлорметаном. Объединенный фильтрат промыли последовательно водным раствором NaHCO₃, водной уксусной кислотой 5% и водой, органический слой отделили и растворитель упарили. К сырому продукту добавили 12 мл 24% раствора HBr в уксусной кислоте и перемешивали до полного растворения. После этого к раствору добавили 40 мл абсолютного эфира, перемешивали и декантировали эфир, а осадок промывали 2 раза эфиром и выдерживали под слоем эфира 12 ч. После кристаллизации осадок отфильтровали, сушили и перекристаллизовали из смеси спирт-эфир. Получили 1,05 г заявленного вещества в виде практически бесцветных кристаллов с Тпл. 217-219°С.

Производное 2 получали аналогично из 3-гидроксифеназепама и N-бензилоксикарбонил-γ-аминомасляной кислоты, а производное 3 - из 3-гидроксифеназепама и N-бензилоксикарбонил-ε-аминокапроновой кислоты. Характеристики заявляемых веществ представлены в таблице 1.

Для производного 4 X=p-CH₂NEt₂ HCl; для производного 5 Х=m-CH₂NEt₂ HCl.

Для получения производного 4 к раствору 7.3 г (0.02 моль) 3-гидроксифеназепама и 2.95 г (0.024 моль) 4-диметиламинопиридина в 100 мл сухого тетрагидрофурана (ТГФ) при комнатной температуре добавили раствор 5.6 г (0.024 моль) хлорангидрида 4-бромметилбензойной кислоты в 15 мл ТГФ. Смесь перемешивали 5 часов и оставляли на ночь. Затем осадок отфильтровали, промыли 20 мл ТГФ, фильтрат упарили в вакууме и оставили на сутки при комнатной температуре. К полученному веществу добавили 30 мл сухого эфира, осадок отфильтровали и промыли сухим эфиром.

Полученный продукт растворили в 110 мл ТГФ и к этому раствору прибавили 9.0 мл (0.088 моль) диэтиламина. Перемешивали реакционную массу 20 ч при 50°С, после чего охладили смесь, отфильтровали и промыли 10 мл ТГФ. Объединенный фильтрат упарили в вакууме, а остаток растворили в этилацетате, раствор промыли водой и экстрагировали дважды 0.7%-ной HCl. Кислый водный раствор промыли этилацетатом и подщелочили водным аммиаком 25%. Выделившийся продукт экстрагировали эфиром, осушили над безводным поташом и перевели в гидрохлорид путем насыщения эфирного раствора безводным HCl. Полученный продукт отфильтровали и перекристаллизовали из водного спирта. Получили 2,6 г производного 4 в виде белого кристаллического вещества с Тпл 253-255°С.

Производное 5 получали аналогично из 3-гидроксифеназепама и хлорангидрида 3-бромметилбензойной кислоты.

Характеристики заявляемых веществ представлены в таблице 1.

Производные 1-5 обладают хорошей растворимостью в воде (свыше 1%), в отличие от феназепама, растворимость которого в воде при комнатной температуре составляет 0,0016%.

Структуру заявляемых соединений подтверждают их спектры протонного магнитного резонанса:

Спектр ЯМР ¹Н соединения 1, δ, м.д.: 2.95 т (2Н, СН₂СО), 3.15 м (2Н, CH₂N), 5.84 с (1Н, Н³), 7.10 с (1H, Н⁶), 7.30 д (1H, Н⁹), 7.45-7.57 м (4Н, Н^3′+Н^4′+Н^5′+Н^6′), 7.68 д (1Н, Н⁸), 7.98 шир. с (3Н, NH₃ ⁺), 11.25 уш. с (1H, NH¹).

Спектр ЯМР ¹H соединения 2, δ, м.д.: 1.94 м (2Н, СН₂), 2.66 т (2Н, СН₂СО), 2.93 м (2Н, CH₂N), 5.82 с (1Н, Н³), 7.10 с (1Н, Н⁶), 7.28 д (1Н, Н⁹), 7.49-7.68 м (4Н, Н^3′+Н^4′+Н^5′+Н^6′), 7.72 д (1Н, Н⁸), 7.81 шир. с (3Н, NH₃ ⁺), 11.22 уш. с (1Н, NH¹).

Спектр ЯМР ¹Н соединения 3, δ, м.д.: 1.46 м (2Н, СН₂), 1.65 м (2Н, СН₂), 1.71 м (2Н. СН₂), 2.54 т (2Н, СН₂СО), 2.80 м (2Н, CH₂N), 5.77 с (1H, Н³), 7.08 с (1Н, Н⁶), 7.28 д (1Н, Н⁹), 7.45-7.57 м (4Н, Н^3′+Н^4′+Н^5′+Н^6′), 7.67 д (1Н, Н⁸), 7.81 шир. с (3Н, NH₃ ⁺), 11.15 уш. с (1H, NH¹).

Спектр ЯМР ¹Н соединения 4, δ, м.д.: 1.31 т (6Н, 2СН₃), 3.08 м (4Н, 2СН₂), 4.40 с (2Н, СН₂-Ar), 6.06 с (1Н, Н³), 7.13 с (1H, Н⁶), 7.33 д (1H, Н⁹), 7.45-7.65 м (4Н, Н^3′+Н^4′+Н^5′+Н^6′), 7.73 д (1Н, Н⁸), 7.93 д (2Н, Н^м,м′), 8.19 д (2Н, Н^о,о′), 11.33 уш. с (1Н, NH¹), 11.40 уш. с (1Н, NH⁺).

Спектр ЯМР ¹Н соединения 5, δ, м.д.: 1.30 т (6Н, 2СН₃), 3.08 м (4Н, 2СН₂), 4.43 с (2Н, СН₂-Ar), 6.08 с (1H, Н³), 7.14 с (1H, Н⁶), 7.34 д (1Н, Н⁹), 7.46-7.66 м (5Н, Н^3′+Н^4′+Н^5′+Н^6′+Н^м), 7.74 д (1H, Н⁸), 8.20 т (2Н, Н^о,п), 8.32 с (1Н, Н^о), 11.12 уш. c (1H, NH¹), 11.36 c (1H, NH⁺).

Заявителю не известны какие-либо источники информации, в которых бы содержались сведения об идентичных технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения условию патентоспособности «Новизна».

Как показывают приведенные ниже примеры, заявленное вещество обеспечивает важный технический результат, состоящий в значительном сокращении времени наступления фармакологического эффекта, а также существенном снижении побочных явлений.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии признаков изобретения на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения условию патентоспособности «Изобретательский уровень».

Реализация изобретения поясняется примерами.

Пример 1. Исследование противосудорожного действия заявляемого вещества на моделях судорог осуществлялось на белых нелинейных крысах массой 180-200 г, возраста 13-14 недель, с применением общепринятых в фармакологической практике агентов, вызывающих судороги (коразол, тиосемикарбазид, стрихнин), а также при максимальном электрошоке (МЭШ). Каждая экспериментальная группа включала по 10 животных.

Прототип и заявляемое вещество вводили внутримышечно за 10 мин перед введением конвульсантов, в водном растворе объемом 0,2 мл. Для сравнительной оценки противосудорожной активности веществ были определены эффективные дозы (ЕД₅₀), вызывающие двукратное снижение продолжительности судорог на данных моделях.

Лечебное действие веществ при отравлении судорожным ядом - стрихнином - оценивали по выживаемости крыс. Животным подкожно вводили летальную дозу стрихнина, а через 1 мин внутримышечно вводили препарат (феназепам или заявляемое вещество в дозе, соответствующей 4 ЕД₅₀, на модели стрихниновых судорог, см. таблицу 2). Подсчет выживших животных осуществляли через 4 ч после введения стрихнина. Результаты сравнивали с группой контрольных крыс, не получавших лечения.

Результаты исследования противосудорожной активности веществ приведены в таблице 2, а по защитному действию при отравлении стрихнином - в таблице 3.

Таким образом, наиболее активным является производное №2 заявляемого вещества, которое по уровню противосудорожной активности превосходит прототип в 3.5-5.5 раз.

Таким образом, по уровню выживаемости животных можно сделать вывод, что при остром отравлении стрихнином заявленное вещество, особенно производное 2, более эффективно, чем прототип.

Пример 2. Определение сроков наступления эффекта и продолжительности противосудорожного действия веществ

В эксперименте использовали 5 групп крыс, по 10 животных в каждой группе. В первую группу входили контрольные животные, не получавшие препаратов. Группам 2-5 вводили вещества внутримышечно в дозе, соответствующей 4 ЕД₅₀, на модели МЭШ (см. таблицу 2). Начало действия препаратов фиксировали по снижению частоты и длительности судорожных корчей по сравнению с контрольной группой, завершение эффекта - по отсутствию разницы с контролем. Латентный период определяли как разницу во времени между моментом введения препарата и началом его действия, общую продолжительность действия - как разницу между началом и окончанием действия препарата. Результаты представлены в таблице 4.

Как видно из таблицы 4, заявляемое вещество оказывает значительно более быстрое действие, чем прототип. Таким образом, заявляемое вещество за счет быстродействия имеет преимущество перед прототипом в случае оказания экстренной помощи при судорожных состояниях и состояниях возбуждения.

Другое преимущество заявляемого вещества состоит в большей продолжительности его противосудорожного действия (особенно у производного №2) по сравнению с прототипом, что обеспечивает более долговременный терапевтический эффект при однократной инъекции.

Пример 3. Изучение транквилизирующего действия веществ

Исследование проводили на нелинейных белых крысах по методике «Открытое поле» - оценка поведения крыс в условиях свободного перемещения в стандартной клетке. В эксперименте использовано 7 групп по 10 животных, отобранных по принципу рандомизации:

группа 1 - сиднокарб 1 мг/кг;

группа 2 - сиднокарб+феназепам, 1 мг/кг;

группа 3 - сиднокарб+производное №1,1 мг/кг;

группа 4 - сиднокарб+производное №3, 1 мг/кг;

группа 5 - сиднокарб+производное №4, 1 мг/кг;

группа 6 - сиднокарб+производное №5, 1 мг/кг;

группа 7 - контроль (интактные животные).

Первым 6 группам вводили перорально препарат, возбуждающий психомоторику (сиднокарб). Через 15 мин соответствующим группам животных внутримышечно вводили исследуемые препараты (феназепам и заявляемые вещества), а группе контроля - дистиллированную воду. Через 10 мин после введения препаратов крыс помещали в камеру «Открытое поле» и фиксировали число актов двигательной активности животных с помощью автоматического регистратора, период регистрации охватывал 2 мин. Результаты представлены в таблице 5.

Таким образом, заявляемое вещество достоверно снижает психомоторную двигательную активность, вызванную сиднокарбом. Наиболее выраженным транквилизирующим действием обладает производное №5, которое значительно превосходит прототип в условиях данной модели исследования. Помимо снижения числа двигательных актов производное №5 заметно сильнее, чем прототип, уменьшает относительное время пребывания животных на периферии поля, что свидетельствует о снижении чувства страха и тревожности (анксиолитическое действие).

Пример 8. Изучение острой токсичности и терапевтической широты заявленного вещества в сравнении с прототипом при внутримышечном введении крысам-самцам

Для этого исследуемые вещества в дозах, кратных 50 мг, вводили соответствующим группам животных. Число животных в каждой группе составляло 5 особей. Заявляемые вещества и феназепам вводили крысам в виде водных суспензий с добавкой 5% ТВИН-80. Количество павших животных оценивали на третьи сутки после введения веществ. На основе этих данных рассчитывали среднесмертельную дозу ЛД-50, вызывающую гибель 50% животных. С учетом результатов по противосудорожной активности (таблица 2) рассчитывали терапевтический индекс вещества (К) по формуле:

К=ЛД₅₀/ЕД₅₀,

где ЕД₅₀ - эффективная доза, вызывающая двукратное снижение частоты и продолжительности судорог, вызванных стрихнином (см. таблицу 2).

Результаты исследования приведены в таблице 6.

Полученные результаты свидетельствуют, что острая токсичность заявляемого вещества сопоставима с прототипом, при этом по терапевтической широте противосудорожного действия производные №2, 3 и 5 превосходят прототип.

Пример 9. Исследование местного эффекта при внутримышечном введении

Исследование проводили на нелинейных белых крысах в составе 5 групп по 3 животных. Исследуемые препараты вводили животным внутримышечно в дозе 1 мг/кг в объеме 0,1 мл раствора. Растворы вводимых веществ были подкрашены добавкой метиленового синего.

Через 1 ч после введения препаратов крыс умерщвляли декапитацией. Окрашенные участки ткани объемом 0.2 см вырезали, экстрагировали хлороформом и исследовали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, определяя локальное массовое содержание препарата в зоне введения. Параллельно определяли массовое содержание препарата в мышечной ткани животного вне зоны введения. Полученные результаты представлены в таблице 7.

Таким образом, концентрация феназепама в зоне внутримышечного введения прототипа многократно выше, чем в других участках мышечной ткани. Это связано с низкой растворимостью феназепама, который высаживается из инъекционной смеси в момент введения и сорбируется на тканевых волокнах и других структурах мышечной ткани. Очевидно, этим обусловлено местное раздражающее действие прототипа. Напротив, заявляемое вещество за счет хорошей водорастворимости быстро распределяется из места введения, что обусловливает отсутствие местных раздражающих эффектов.