Введение. По данным литературы среди производных акриловой кислоты имеются биологически активные вещества. Поиск новых высокоэффективных и малотоксичных веществ среди продуктов органического синтеза является одной из важных задач фармацевтической науки и медицины. Реакция трёхкомпонентного синтеза является малоизученной и позволяет широко использовать различные ароматические или гетероциклические амины, метиленактивные соединения и ортоэфир в качестве реагентов для получения целевых продуктов.
В ранее проведённых исследованиях [3-5] нами осуществлён синтез амидов 3-гете-риламино-2-этоксикарбонилакриловой и N-ацильных производных 3-амино-2-этоксикар-бонилакриламидов. Некоторые из апробированных соединений при биологических испытаниях на животных показали противовоспалительную или анальгетическую активность.
Целью исследования является синтез новых биологически активных соединений в ряду производных 3-аминоакриламидов, изучение их физико-химических свойств, анализ результатов биологических испытаний, установление взаимосвязи структура-активность.
В продолжение предыдущих исследований, а также с целью поиска новых биологически активных веществ, представляло интерес провести реакции трёхкомпонентного синтеза с использованием 2-аминопиридина, соответствующего амида циануксусной или ацетоуксусной кислоты и этилового эфира ортомуравьиной кислоты. Изучить свойства и биологическую активность целевых продуктов в сравнении с препаратами эталонами.
Материалы и методы исследования
Структура полученных соединений подтверждена спектральными методами анализа. ИК спектры сняты на приборах ИК-Фурье спектрофотометре (ФСМ-1201) и SPECORD М-80 (Германия) для пасты соединений в вазелиновом масле. ЯМР 1Н-спектры записаны на Фурье-спектрометре ЯМР Tesla BS-567А (100 МГц) в растворе ДМСО-d6, внутренний стандарт - ГМДС. Данные элементного анализа синтезированных веществ соответствуют вычисленным значениям. Биологические испытания синтезированных соединений проведены на мышах согласно «Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [7] в сравнение с препаратами эталонами: гексамидином и ацетилсалициловой кислотой.
Общая методика получения амидов 3-(2-пиридил)амино-2-цианакриловой кислоты (1-5). Смесь 0,94 г. (0,01 моль) 2-аминопиридина, 0,01 моль замещённого амида циан-уксусной кислоты в 20 мл этилового эфира ортомуравьиной кислоты кипятят 4 часа, охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из диоксана.
Общая методика получения амидов 3-(2-пиридил)амино-2-ацетилакриловой кислоты (6-10). Смесь 0,94 г. (0,01 моль) 2-аминопиридина, 0,01 моль ариламида ацетоуксусной
кислоты в 20 мл этилового эфира ортомуравьиной кислоты кипятят 6 часов, охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из этанола.
Таблица 1. Характеристики амидов 3-(2-пиридил)амино-2-циано- (1-5) и 3-(2-пиридил)амино-2-ацетилакриловой кислоты (6-10)
|
Соединение |
Х |
R |
Брутто-формула |
Т. пл., ОС |
Выход, % |
|
1 |
CN |
СН3 |
С10Н10N4O |
196-197 |
70 |
|
2 |
CN |
СН2СН=СН2 |
С12Н12N4O |
139-140 |
76 |
|
3 |
CN |
С6Н11-цикло |
С15Н18N4O |
134-135 |
69 |
|
4 |
CN |
CН2С6Н5 |
С16Н14N4O |
167-168 |
65 |
|
5 |
CN |
C6H4CH3-4 |
С16Н14N4O |
210-211 |
78 |
|
6 |
COCH3 |
C6H4CI-2 |
С16Н14CIN3O2 |
150-151 |
85 |
|
7 |
COCH3 |
C6H5 |
С16Н15N3O2 |
126-127 |
73 |
|
8 |
COCH3 |
C6H4CH3-2 |
С17Н17N3O2 |
133-134 |
72 |
|
9 |
COCH3 |
C6H4CH3-4 |
С17Н17N3O2 |
137-138 |
68 |
|
10 |
COCH3 |
C6H3(CH3)2-2,4 |
С18Н19N3O2 |
118-119 |
81 |
Таблица 2. ЯМР Н1-спектры соединений 1-10
|
Cоединение |
Х |
R |
ЯМР Н1-спектры, δ, м.д.: |
|||
|
Ar(HetH), м
|
-CH=C< д,1Н |
NH-амид с, 1Н |
NH-хелат д,1Н
|
|||
|
1 |
CN |
СН3 |
7,57-8,35 |
8,46 |
9,30 |
11,84 |
|
2 |
CN |
СН2СН=СН2 |
7,81-8,38 |
8,45 |
9,00 |
11,57 |
|
3 |
CN |
С6Н11-цикло |
7,75-8,40 |
8,47 |
9,50 |
11,60 |
|
4 |
CN |
CН2С6Н5 |
7,53-8,30 |
8,42 |
9,54 |
11,66 |
|
5 |
CN |
C6H4CH3-4 |
7,10-8,20 |
8,39 |
9,59 |
11,40 |
|
6 |
COCH3 |
C6H4CI-2 |
7,05-8,50 |
9,10 |
12,16 |
12,93 |
|
7 |
COCH3 |
C6H5 |
7,04-8,40 |
9,16 |
11,73 |
12,49 |
|
8 |
COCH3 |
C6H4CH3-2 |
7,15-8,43 |
9,10 |
11,70 |
12,52 |
|
9 |
COCH3 |
C6H4CH3-4 |
7,11-8,40 |
9,15 |
11,65 |
12,50 |
|
10 |
COCH3 |
C6H3(CH3)2-2,4 |
7,20-8,23 |
9,05 |
11,60 |
12,45 |
Результаты и их обсуждение
Исследования показали, что реакция трехкомпонентного синтеза успешно протекает при нагревании в течение 6 часов эквимолекулярных количеств исходных веществ, при этом образуются соответствующие 3-(2-пиридил)амино-2-Х-акриламиды (1-10), с выходами 65-85 %.
1 - 10
1-10. Х = CN, R = СН3 (1); Х = CN, R = СН2СН=СН2 (2); Х = CN, R = С6Н11-цикло (3);
Х = CN, R = CН2С6Н5 (4); Х = CN, R = C6H4CH3-4 (5); Х = COCH3, R = C6H4CI-2, (6);
Х = COCH3, R = C6H5 (7); Х = COCH3, R = C6H4CH3-2 (8); Х = COCH3, R = C6H4CH3-4 (9);
Х = COCH3, R = C6H3(CH3)2-2,4 (10)
Полученные соединения - это бесцветные кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в этаноле или диоксане (табл. 1). Структура полученных соединений подтверждена данными спектрального анализа.
ИК спектры амидов (1-10), снятые в вазелиновом масле, содержат полосы валентных колебаний ν, см-1: 1635-1670 (СО), 2210-2230 (СN), 3070-3190 (NH-хелат), 3280-3430 (NH-амид).
В спектрах ЯМР Н1 присутствуют сигналы протонов δ. м.д.: 7,01-7,81 (м, ArH, HetH) 8,02-8,53 (д, -СН=С<), 8,93-9,80 (уш. с. NH-амид), 10,67-11,84 (д. NH-хелат). Исходя из данных ЯМР Н1-спектров, можно сделать заключение о енаминной структуре синтезированных соединений, с внутримолекулярной водородной связью хелатного типа.
Изучена противосудорожная, противовоспалительная активность у некоторых синтезированных соединений в сравнении с препаратами - эталонами примидоном (гексамидином) и ацетилсалициловой кислотой (аспирином).
Определена острая токсичность аллиламида 3-(2-пиридил)амино-2-цианакриловой кис-лоты (2) по экспресс-методике Прозоровского В. Б. на белых мышах массой 22-24 г при внутрибрюшинном способе введения [6]. Установлено, что ЛД50 аллиламида равна 520 (429,7-629,2) мг/кг, а ЛД50 гексамидина составляет 340 (228-401) мг/кг [2]. Апробированное соединение в 1,5 раза менее токсично, чем препарат сравнения - гексамидин.
Изучена противосудорожная активность (ПСА) амидов 3-(2-пиридил)амино-2-циан-акриловой кислоты (1-5) на белых мышах массой 18-25 г при внутрибрюшинном введении по тесту максимального электрошока [7]. Проведено 5 опытов, в каждой группе было 10 мышей. При этом определяли среднеэффективную дозу - ЕД50. В ходе опытов установлено, что противосудорожное действие аллиламида 3-(2-пиридил)амино-2-цианакриловой кислоты (2) ЕД50 = 175,0 (135,6-225,7) мг/кг, а у гексамидина ЕД50 = 90,0 (78-103) мг/кг при этом же пути введения [2]. Аллиламид (2) обладает ПСА в 1,9 раза меньшей по сравнению с гексамидином. Вычислен условно терапевтический индекс (УТИ), который представляет собой соотношение ЕД50 / ЛД50 и соответственно равен для аллиламида - 2,9, а гексамидина - 3,7.
Остальные апробированные соединения в дозе 300 мг/кг не проявляют противосудорожную активность. Из приведенных данных следует, что аллиламид (2) менее токсичен, чем гексамидин, и уступает ему по противосудорожной активности.
Противовоспалительная активность (ПВА) амидов 3-(2-пиридил)амино-2-ацетил-акриловой кислоты соединений (6,7,9) и аспирина изучена на белых крысах обоего пола массой 180 - 220 г на каррагениновой модели воспаления, создаваемой субплантарным введением в заднюю лапу крыс 0,1 мл 1 % водного раствора каррагенина [7]. Предварительно измеряли исходный объем (мл) задней лапы опытных и контрольных крыс с помощью онкометра. Исследуемое вещество и аспирин вводили в внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг в 2 % крахмальной слизи за один час до моделирования воспаления. Прирост объёма воспалённой стопы оценивали онкометрически через 3 и 5 часов после введения флогогенного агента и вычисляли процент торможения отёка к контролю. Проведено 5 опытов, в каждой группе было 6 животных. Результаты обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента, результаты считали достоверными при р < 0,05 [1].
Таблица 3. Противовоспалительная активность амидов 3-(2-пиридил)амино-2-ацетил- акриловой кислоты (6,7,9)
|
Сoединение |
Х |
R |
Доза, мг/кг в/б |
ПВА, % торможения каррагенинового отека через |
р |
|
|
3 ч |
5 ч |
|||||
|
6 |
COCH3 |
С6Н5СI-2 |
50 |
51,6 |
35,0
|
<0.05 |
|
7 |
COCH3 |
С6Н5 |
50 |
10,7 |
7,8 |
>0.05
|
|
9 |
COCH3 |
С6Н5СН3-4 |
50 |
20,0 |
7,8 |
<0.05
|
|
Ацетилсалициловая кислота (аспирин) |
50 |
51,2 |
28,7 |
<0.01 |
||
Исследования показали, что 2-хлоранилид-3-(2-пиридил)амино-2-ацетилакриловой кислоты (6) при внутрибрюшинном пути введения в дозе 50 мг/кг после введения флогогенного агента достоверно тормозит развитие отека через 3 ч на 51,6 и 5 ч - 35,0 %, а аспирин оказывает аналогичное действие через 3 часа - 51,2 и 5 часов - 28,7 % в этой же дозе. В целом, соединение (6) проявляет противовоспалительную активность, примерно равную таковой аспирина (таблица 3).
Таким образом, реакцией трехкомпонентного синтеза получено 10 ранее неизвестных соединений, строение которых установлено спектральными методами. Некоторые из полученных соединений в опытах на животных показали наличие противосудорожной или противовоспалительной активности в сравнении с препаратами эталонами. Характер заместителя в амидной части молекулы не оказывает существенного влияния на биологическую активность синтезированных соединений.
Выводы
- В ходе проведенного исследования трехкомпонентной реакцией 2-аминопиридина, метиленактивного соединения и этилортоформиата с хорошими выходами синтезированы новые 3-(2-пиридил)амино-2-циано- и 3-(2-пиридил)амино-2-ацетилакриламиды.
- На основании данных ИК-, ЯМР Н1-спетров установлено, что полученные соединения существует в форме енаминов с внутримолекулярной водородной связью хелатного типа.
- По результатам скрининга синтезированных соединений на животных выявлены вещества, обладающие противосудорожной и противовоспалительной активностью. Установлена некоторая взаимосвязь структура-активность.
- На основании результатов проведенных исследований следует, что поиск биологически активных соединений в рядах 3-(2-пиридил)амино-2-циано- и 3-(2-пиридил)амино-2-ацетил-акриламидов является перспективным.
Рецензенты:
- Хомов Ю. А., доктор. фарм. н., профессор, профессор каф. фармацевтической химии ФДПО и ФЗО ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития РФ, г. Пермь.
- Игидов Н. М., доктор. фарм. н., доцент, профессор каф. органической химии ГБОУ ВПО ПГФА, Минздравсоцразвития РФ, г. Пермь.