На правах рукописи ЖОГЛО ЕЛЕНА Н И К О Л А Е В Н А СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ «СТРУКТУРА-АКТИВНОСТЬ» N-APИЛЗAMEЩEHHЫX ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-ДИАЗИНОНА-4 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия г 8 н о я 21]13 АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК 005540140 Пятигорск-2013 Работа выполнена в Пятигорском медико-фармацевтическом институте - филиале государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Научный руководитель: Кодониди Иван Панайотович, доктор фармацевтических наук, доцент Официальные оппоненты: Лазарян Джон Седракович, доктор фармацевтических наук, профессор. Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, заведующий кафедрой фармацевтической химии Марковников Анатолий Савельевич, доктор химических наук. Южный федеральный университет, Научно-исследовательский институт физической и органической химии, заведующий отделом органического синтеза Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Пермская Минздрава России государственная фармацевтическая Защита состоится « / / » ^ ¿ ¿ ¿ г ! ^ 2013 Диссертационного совета Д ^08 00^.09 при государственный медицинский университет» Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, академия» года в /¿> часов на заседании ГБОУ ВПО «Волгоградский Минздрава России (357532, 11). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пятигорского медикофармацевтического государственный института медицинский - филиала ГБОУ университет" ВПО Минздрава "Волгоградский России (357532, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, И ) . Автореферат разослан « ^ » Ученый секретарь диссертационного совета Д 208.008.09 2013 г. I Ремезова Ирина Петровна ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность активных темы. соединений, Целенаправленный базирующийся последующим целенаправленным современного здравоохранения. бензаннелированного проявление аналога на поиск молекулярном синтезом, Ядро является седативной, биологически моделировании актуальной 4-оксопиримидина хнназолнн-4-она анксиолитпческсй, новых вносит основной ноотропной, с задачей и его вклад в иммунотропной, противовоспалительной активности. Сродство с эндогенными пиримидиновыми основаниями, высокая биологическая активность, а также сравнительно низкая токсичность благоприятствуют дальнейше\1у исследованию новых фармакологически активных производных в ряду 1,.3-диазинона-4. Психическим заболеваниям отводится особое место из-за сложности их лечения и не всегда выявленной этиологии. Для устранения симптомов страха, тревожности, которые сопутствуют этим заболеваниям, применяют анксиолитичсские препараты. Вопросы эффективности и безопасности анксиолитиков актуальны для современной фармапевт№1еской науки. В терапии психопатологий до последнего времени в большинстве случаев использовались препараты бензодиазепинового ряда. Обладая широким спектром действия и быстрото!! достижения терапевтического эффекта, они не лишены значимых побочных эффектов, которые ограничивают их применение. К числу побочных эффектов можно отнести нарушение координации, внимания, когнитивных функций, а также синдро.ма отмены и их предметно-количественный учет [Бурчинский С.Г., 2008]. Таким образом, поиск анксиолитнческих средств, лишенных побочных эффектов бензодиазепинов, среди гетероциюшческих производных 1,3-диазинона-4 является актуальным для фармацевтической науки. Степень разработанности темы исследования. В настоящее время появилась тенденция к поиску соединений с изолированными анксиолитическими свойствами, способными снизить до минимума отрицательные эффекты приема бензодиазепинов [Внничук С.М. с соавт., 2008]. В фармацевтический оборот вошел новый эффективный бензоксазиновый анксиолитик этифоксин, не обладающий побочными эффектами бензодиазепннов [Micailef J. et al., 2001], терапевтический эффект которого появляется уже через неделю после начала применения [Приходько В.Ю. с соавт., 2008]. Однако подобных препаратов на фармацевтическом рынке крайне анксиолитических препаратов - мало, следовательно, поиск новых аналогов по действию этифоксину в ряду 1,3-диазинонов-4, перспективен. Одним из путей формирования нуклеозидного центра ядра 4-оксопнримидииов является использование первичных аминов и их производных в сочетании с соответствующей карбонильной составляющей. В этом случае возможно широко варьировать различными фармакоформными заместителями в положении N-1 гетероциклического ядра. Исходя из этого, нами осуществлен целенаправленный синтез производных 1,3-диазинона-4, обладающих анксиолитической, нейролептической, церебропротекторной и противовоспалительной активностью. Цель и основные задачи исследований. Целью настоящего исследования является молекулярное моделирование и целенаправленный синтез производных 1,3-диазинона-4 и их анксиолитической, ангигипоксической ациклтеских предшественников, церебропротекторной, и актопротекторной обладающих пропшовоспалительной, активностями. Для реализации поставлегаой цели необходимо бьшо решить следующие задачи; 1. Обосновать целевые структуры производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических предшественников с применением логико-структурного подхода (ЛСП). 2. С использованием осуществить компьютерных предварительный программ анализ PASS и Autodock фармакологических 4.0 свойств прогнозируемых структур. 3. Оптимизировать условия синтеза производных 4-оксопиримидпна. 4. Подтвердить целесообразность использования изатового ангидрида для синтеза N-арнламидов 2-аминобензойной и N-бензоиламинобензойной кислот. 5. Разработать оптимальные пути синтеза 2-фе11Ил и 2-метил К-арилзамещенных производных хиназолн1Юна-4. 6. Осуществить синтез целевых структур и на основании данных фармакологического скрининга выявить соединения-лидеры. 7. Исследовать функциональные зависимости между квантово-химическими параметрами синтезированных соединений и их биологической активностью. Научная новизна. На основе молекулярного моделирования виртуальных структур, обладающих психотропны ми и противовоспапительными свойствами, осуществлен синтез Ы-аратзамещенных производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических предшественников. Модифицирована методика синтеза N-apил4-оксопиримидинов путем замены ДМСО на ДМФА. Впервые осуществлен синтез Ы-арилзамещенных производных, содержащих стирильный фрагмент в по;южении 2 гетероциклического ядра, взаимодействием 4-оксопиримидинов с 2-гидроксибензальдегидом в присутствии полярного апротонного растворителя ДМСО. Оптимизированы М-бензоиламинобензойнон условия синтеза кислоты на основе Подтверждены преимущества этого метода апробированным бензиламида изатового ангидрида. синтеза по сравнению с ранее методом. Так, использование изатового ангидрида вместо 2-фенилбензоксазинона-4 приводит к повышению выхода целевого продукта на 20%. Предложен основанный на удобный переводе метод получения гидрохлоридов хнпазоли1юна-4, основания в соль из .трудноразделимой смеси, содержащей целевой продукт и его ациклический предшественник. Фармакологические соединений подтвердили исследования целенаправленно прогнозируемые для них синтезированных анксиолитическую, церебропротекторную, противовоспалительную и актопрогекторную активности. Теоретнчес1сая н практическая значимость. значимость работы. Теоретическая Разработаны условия циклоконденсации М-ацил-Р-кетоамидов с первичными ароматическими аминами, стирилирования 4-оксопиримидипов и замены гетероатома кислорода на азот в кислородсодержащих гетероциклических системах. Выявлено, что следующие молекулярные дескрипторы; энергии НСМО, автокорреляции Морана на основе Ван-дер-Ваальсовых объемов атомов, индекс связности 6 порядка и коэффициент ароматичностн коррелируют с данными анксиолитической активности производных 4-оксопиримидипа. Практическая зиачгшость работы. С использованием разработанных и модифицированных методик получено К-арилзамещеиным производным 48 соединений, 1,3-диазиноиа-4 и относящихся их к ациклическим предшественникам. Из общего числа синтезированных соединений: 8 проявляют анксиолипиескую активность, 5 - нейролептическую, 2 - церебропротекторную, 1 - антигипоксическую, 10 - противовоспалительную, 2 - актопротекторную. Модифицированные методики синтеза стирильных производных N-apил- 4-оксопиримидинов, а также получение на их основе сниранов внедрены в НИР кафедр органической химии Южного федерального университета (РГУ). По материалам диссертации составлено информационное письмо «Поиск и изучение анксиолитической активности 2-стирилпроизводных биологически активных 1,4-дигидро-4-оксопирим1щина», соединений в которое ряду передано на кафедру фармакологии Пятигорского медико-фармацевтического института филиала ГБОУ НПО ВолгГМУ для дальнейших углубленных фармакологических исследова1шй. Методология и методы исследования. Синтез производных 4-оксопиримидина и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты был реализован по модифицированной методике, заключающейся в замене ДМСО на ДМФА, что привело к увелтению выхода целевых соединений на 10-15%. Подтверждение строения сшггезированных спектральных методов соединений анализа. проводилось Изучение с использовапием фармакологической активности проведено в соответствии с методологией классической фармакологии. Положения, выдвигаемые на защиту. 1. Результаты молекулярного моделирования 1,3-диазинона-4, оказывающих влияние на ЦНС. К-арилпроизводных 2. Модификация метода синтеза производных 1,4-дигндро-4-оксоппримиднна из Н-ацил-Р-кетоамидов н замещенных ароматических аминов. 3. Синтез амидов 2-амипобензойной и М-бензоиламинобензойнои кислот на основе изатового ангидрида. 4. Предложен удобный метод выделения хиназолинопов-4 путем перевода их в гидрохлориды. 5. Результаты исследования антигипоксической цереброирстекторной, активности 1,3-диазинона-4, психотропной Н-арилзамещенных подтверждающие и производных обоснованность молекулярного моделирования. 6. Выявленные результаты законог.1ерности корреляционного взаимосвязи анализа «структура-активность» молекулярных и дескрипторов синтезированных соединений с их анкснолитической активностью. Степень достоверности и апробация результатов. Диссертационная работа выполнена на современном научном уровне с использованием различных физико-химических экспериментальные методов дан1гые анализа были и компьютерных статистически программ. обработаны и Все являются достоверными. Скрининговые фармакологические исследования были проведены на достаточно большой выборке животных. Основные фрагменты международной научной диссертационной конференции работы «Новые доложены направления на: в 3-й химии гетероциклических соединений; 3-м и 4-м всероссийских научно-практических семинарах молодых ученых с международным участием; 3-м международном медицинском конфессе Армении «Вместе во имя здоровья»; 68-й научной конференции по фармации, фармакологии и подготовке провизоров «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции»; 71-й научнопрактической конфере1Щии международным участием молодых ученых «Актуальные клинической медицины». Совместно с н проблемы студентов ВолгГМУ с экспериментальной и Э.Т. Оганесяном, И.П. Кодониди, А.Ф. Бандура получен грант для дальнейших исследований в области N-зaмeщeнныx производных 1,3-диазинона-4. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, 4 из них - в изданиях, рекомендованных ВАК. Объем н структура дпссертацни. Диссертационная работа изложена на 156 страницах (компьютерный набор), иллюстрирована 39 рисунком (22 - в приложении), 32 таблицами и состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения и списка литературы, включающего 106 источников, в том числе 76 - иностранных. ОСНОВНОЕ СОДЕГЛСАНПЕ РАБОТЫ Прогноз биологической активности М-арилзамещенпых производных 1,3-Диазинона-4 н их ациклических предшественников Предварительно виртуальных свойствами. нами осуществлялось структур, обладающих молекулярное прогнозируемыми На первом этапе молекулярного моделирование фармакологическими моделирования биологически активных соединений, влияющих на ЦНС, нами осуществлен выбор основного фармакофора-ядра 1,4-дигидро-4-оксопиримидина (рисунок 1). Основные фармакофоры Я -К Вторичные фармакофоры к' = 2-СН,; -4-СН;; -4-СОСН,; -4.Вг; КОг; -3-ОН; -4-ОН -4- К' = Ме; РП я ' = -СНг-СбНз. -С4Н4-СОСН,, СбН4-СООС2Н5, -ОД-СООС4Н, Я'=СНз;С2Н5; к' = а' = н, осн. К'' = СН,;С2Н5; Рисунок 1 - Строение основного и вторичных фармакоформных фрагментов в качестве вторичных фармакофоров использовались алкиларил-, гидроксифенил- и другие N-арилзамещенные остатки, а также фрагаенты в положении 2 гетероциклического ядра. стирильные Варьирование фармакоформными фрагментами позволяет синтезировать структуры с заданной биологической активностью. На основе логико-структурного подхода обосновано более 300 виртуальных структур, которые далее анализировались с помощью программы PASS. Данная профамма позволяет выявить вероятность проявления различных видов биологической активности. Полученная выборка подразделялась на четыре группы согласно химическому строению прогнозируемых соединений. В первую группу 4-оксопиримидина. Наиболее вошли 2,6-диалкильные перспективные из них замещенные характеризуются выраженной мембраностабилизирующей активностью. Производные, содержапще орто- и шра-толильные остатки и фрагменты ацетофенона, могут обладать нейропротекторным действием и характеризуются дофаминовых рецепторов. Высокая как вероятные антигипоксическая агонисты активность предполагается для структуры с остатком ацетофенона. Для К|-(2-гидрокси-4нитрофенил) производного 4-оксопиримидина возможно ингибирование ЦОГ и, соответственно^ наличие противовоспалительной активности. Наиболее перспективные 2-стирилпроизводные 4-оксопиримидина могут относиться к агонистам целостности мембран, причем наиболее выражена данная активность у стирилпроизводного. 4-оксопиримидина с остатком ацетофенона. Для всех 2-стирилпроизводных возможно проявление нейропротекторной и противовоспалительной активностей. Введение остатка стрептоцида в положение 1 гетероциклического ядра значительно повышает вероятность позитивного влияния на Б4-дофаминовын рецептор. В группе хиназолинона-4 биологической активности, ацетофенона, так как наиболее является для него целесообразным, 2-фенилхиназолинон-4 прогнозируются с с позиции фрагментом анксиолитическая, противосудорожная, а также с вероятностью 62% седативная и ГАМК-ергическая активность. Возможной производных кардиотропной 2-фенилхиназолинона-4, сложноэфирный фрагмент активностью в в п-положении структуре характеризуется которых Мз-замещенного ряд содержится ароматического кольца. Для сужения круга далее целенаправленно синтезируемых веществ наиболее перспективные прогнозируемые структуры подвергались процедуре молекулярного докинга. Процедура молекулярного докинга проводилась на основе структуры Оз-дофаминового и ГАМКд рецептора, информация о которых получена из базы данных Swiss-Port (база данных протеинов Швейцарского института биоинформатики). Молекулярный докинг выявил следующее: 2,6-диметил-5-фенил-1-о-толил1Н-пиримидин-4-он и 2,6-диметил-5-фенил-1-п-толш1-1Н-пиримидин-4-он обладают наибольщей способностью взаимодействовать с ГАМКА-рецептором (ГАМК-сайт); для этих же соединений возможно также взаимодействие с бензодиазепиновым сайтом связывания; все рассматриваемые 4-оксопиримидины обладают способностью взаимодействовать с Ог-дофаминовьш рецептором; бензиламид Кз-бензил-2- N-бензоиламинобензойной кислоты и фенилхиназолинон-4 обладают наибольщей способностью взаимодействовать с ГАМКд-рецептором (ГАМК-сайт); 2-метил-Кз-бензил-6,7-диметоксихиназолинон-4 наибольшей способностью связываться характеризуется с ГАМКл-рецептором (бензодиазепиновый сайт); все приведенные структуры хиназолинонов-4 и их ациклических предшественников могут обладать значительным влиянием на дофаминергическую систему. Сннтез N-арил и N-алкиларилзамещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина Ранее на кафедре органической химии была разработана методика синтеза 4-оксопиримидинов из N-ацил-р-кетоамидов и первичных аминов в среде ледяной 10 уксусной кислоты с добавлением каталитических количеств ДМСО при кипяче1п1и в течение 1-2 часов. Нами предложена модификация условий синтеза производных 4-оксопнримндина (1-15) введением в реакционную среду каталитических количеств ДЛ'1ФА вместо ДМСО (рисунок 2). X РЬ X к ¡\н ЛсОП, ОМР I И (М5) К = СНз, я ' = 2-СНз-СбН4- (1); Я = СгУЬ, R' = 2-СНз-СбН,- (2); К = СНз, Я' = 4-СНз-С,Н4- (3); Я = С2Н5, Я' = 4-СНз-СбН4- (4); Я = СНз, Я' = 4-Вг-С,И4- (5); Я = СИ,, Я' = 3-ОН-СбН4- (6); Я = С2Н5, Я' = 3-ОН-С^Н4- (7); Я = СИ,, Я' = 4-ОН-СбН4- (8); Я = С^Нз, Я' = 4-ОН-С,Н4- (9); Я = СНз, Я = СНЗ, Я' Я' = = 4-СНзСО-СбН44-NOrC6H4- (10); (12); Я Я = = С2Н5, СНз, Я' Я' = = 4.С02С21Ь-СбЩ- (11): 2-0Н-4-Ы02-СбНз- (13); Я = СИз, Я' = -СНг-СбН; (14); Я = СНз, Я' = -СН2-СН2-3,4-(ОН):СбНз (15). Рисунок 2 - Схема синтеза производных 4-оксопиримидина Главное преимущество ДМФА в том, что он не разлагается при длительном кипячении и, соответственно, не протекают конкурентные окислительно- восстановительные реакции. Другим преимуществом ДМФА является более полный процесс выделения целевых продуктов. Экспериментально доказано, что при применении ДМФА вместо ДМСО наблюдается увеличение выхода продуктов синтеза на 10-15%. С целью выявления" реакциотюй способности ароматических алМинов, вовлекающихся в реакцию циклоконденсации, нами сопоставлялись значения зарядов на ароматической аминофуппе с величиной выхода целевого продукта реакции. Полученные результаты таблице 1. И приведены в Таблица I - Выходы 2,6-диметил-4-оксопир11Мид11Нов и заряд аминогруппы ароматических аминов с электронодонорными и элек-троиоакцепториыми заместителями Ароматические амины Заряд Выход на атоме N продукта,% аминогруппы с электронодонорными заместителями о-толиламин -0,411 72,7 п-толил амин -0,412 79,4 3-аминофенол -0,407 87,6 4-аминофенол -0,415 91 4-бромофениламин -0,404 82 с электроноакцепторными заместителями 4-аминоацетофенон 4-нитрофениламин 2-амино-5-н1ггрофенол -0,399 -0,386 -0,339 68,5 55 47,9 Исходя из данных таблицы 1, видно, что для аминов с электронодонорными заместителями заряд на азоте аминофуппы (зарядовый контроль реакции) не оказывает существенного влияния на ход реакции. Значительная роль отводится стерическим невьнодное, факторам. Орто-расположение приводит к наиболее низкому заместителей, выходу как целевого наиболее соединення (2,6-диметил-5-фенил-1-о-толил-Ш-пиримидин-4-она). Электронодонорные свойства фенольного гидроксила в мета-положении ароматического ядра проявляются в меньшей степени (-0,407), а стерические затруднения практически отсутствуют. Более высокий выход продукта в случае использования 3-аминофенола по сравнению с п-толиламином, возможно, объясняется влияшем +М-эффекта на орбитальный контроль прохождения реакции. Пара-расположение заместителей исключает стерические затруднения, следовательно, выходы продуктов максимальны (79,4% и 91% для 2,6-димет1ш-5фенил-1 -п-толил-1 Н-пиримидин-4-она фенил-1,4-дигидропиримидин-4-она и 1 -(4-гидроксифенил)-2,6-диметил-5- соответственно). Что 1 -(п-бромофенил)-2,6-диметил-5-фенил-1 Н-пиримидин-4-она, 12 касается то выхода присутствие брома Б исходном амине, хотя он и орто-пара-ориентант. оказывает некоторое дезактивирующее влияние на ход реакщн!, следовательно, выход продукта несколько снижен по сравнению с таковым для 1-(4-гидроксифенил)-2,6-днметил5-фен1ш-1,4-дигидропнримидин-4-она. Для ароматических ами1юв с электроноакцепторными заместителями снижение электронной плотности на азоте амшюгруппы приводит к уменьшению выхода целевого продукта. Эта тенденция наблюдается в ряду 4-аминоацетофенон >4-нитрофениламин > 2-амино-5-ннтрофенол. С целью увеличения биологической доступности наиболее перспективные с точки зрения фармакологической активности (1, 2, основания 4-оксопиримидинов 3, 10) бьши переведены в водорастворимые гидрохлориды (16-19) (рисунок 3). И ® •'"-An I HCl jf ^ J J R* *HCI |ll' (1-3, 10) (16-19) R = СНз, R' = 2-СНз-СЛ- (16); R = C^Ib, R' = 2-CH3-QH4- (17); R = CH3, R' = 4-CH3-QH4- (18); R = СНз, R' = 4-CH3CO-C6H4- (19) Рисунок 3 - Схема синтеза гидрохлоридов 4-оксопиримндинов Полученные продукты легко растворимы в воде. В УФ-спектрах гидрохлоридов 4-оксопиримидинов^ по сравнению с основаниями наблюдается смещение максимума больших длин волн полосы поглощения гетероциклического ядра в сторону (батохромньп! сдвиг). В ИК-спектрах солей 4- оксопиримидинов происходит смещение полосы поглощения гетероциклического карбонила из области 1620-1650 см"' в область 1690-1700 см"'. В ПМР-спектрах гидрохлоридов 4-оксопиримидинов появляется дополнительный химический сдвиг протонов протонированного гетероцикл1Тческого ядра, проявляющийся в слабопольной области. 13 Синтез стирплпронзводных 1,4-днг11дро-4-оксо1111р11М11Д11на Исходя из данных прогноза, стирнлпроизводпые 4-оксоипримидинов должны обладать психотропной, нейропротекторнон, мембраностабилизирующей активностью, поэтому представлялось интересным провести их синтез и изучить эти виды активности. Синтез целевых структур осуществляли реакцией конденсации производных 4-оксопиримидина с 2-гидроксибензальдегидом, в результате были получены соединения (20-26) с выходами от 62 до 92% (рисунок 4). О II Phv О OH Eton if DMSO ЩС + О HjC ОН Л1 R R (20-27) К=3-С02Н-СбН4- (24); - (22); а=4-сНз-СбН4- (23); (26); К=4-802ЫН2-СбН4- (25); К=4-С0211-СбИ4- К=3-С!-СбН4-(27). Рисунок 4 - Схема взаимодействия 4-оксопиримидннов с 2-гидроксибензальдегидом В продолжение исследований конденсации 4-оксопиримидинов с ароматотескими альдегидами нами бьши получены 2-стирилпроизводные иа основе 4-гидрокси-З-метоксибензальдегида. Синтез проводили составили 72,0% и 81,0% по аналогичной методике. Выходы соединений 2-[2-(4-гидрокси-3-метоксифенил)винил]-6-метил-5- фен1ш-1-п-толил-1Н-пиримидин-4-она (28) и 4-{2-[2-(4-гидрокси-3- метоксифенил)винил]-6-метил-4-оксо-5-фенил-4Н-пнримидин-1-ил}беизолсульфоиамида (29) соответственно (рисунок 5). 14 РМе ОН Е Ю II омзо (28-29) ^^^^СНз (28) : (29) Рисунок 5 - Схема взаимодействия 4-оксопиримидинов с 4-гидрокси-З-метоксибензальдегидом Синтез амидов о-бензоиламииобензойной н 2-амииобензойнон кислот и гидрохлоридов хнназолин-4-онов Амиды М-бензоиламинобензойной кислоты представляют интерес в виду их высокой биологической активности, а также того факта, что они являются ациклическими Синтез предшественниками амидов производных о-бензоиламинобензойной 2-фенилхиназолинона-4. кислоты осуществляли взаимодействием 2-фенилбензоксазинона-4 с ароматическими аминами в среде ледяной уксусной кислоты и в отличие от ранее используемой методики с заменой полярного ДМСО на ДМФА. Данное взаимодействие часто приводит к образованию смеси хиназолинона-4 и его ациклического предшественника. Разделение полученных смесей перекристаллизацией трудоемко и не всегда приводит к хорошему результату. Мы применили другой способ: через реакционные смеси пропускали хлороводород, при этом в растворах оставались амиды о-бензоиламинобензойной производных кислоты 2-фенилхиназолинона-4 (30-32, (41-44) кристаллических осадков (рисунок б). 15 36), а гидрохлориды выпадали в виде белых о НС1 к х „ (41-44) X * ня О^РЬ (30-32,36) Я = - СбН4-СОСНз (30,42); -С6Н4-СООС2Н3 (31,43); -С6Н4-СООС4Н5 (32,44); -СН2-СбН5(36,41). Рисунок 6 - Схема синтеза амидов о-бензоиламинобензойной кислоты и гидрохлоридов хиназолинонов-4 Взаимодействие 2-фенилбензоксазинона-4 с п-броманилином, п-нитроанилином и 3,4-дигидроксифенилэтиламином привело к образованию 2-бензоиламино-Н-(4-бромфенил)бензамида нитрофенил)бензамида (34) и (33); 2-бензоиламино-К-(4- 2-бензоиламино-№[2-(3,4-дигидроксифенил)- этил]бензамида (35) соответственно (рисунок 7). о о о н г N0 РН (33-35) (35) ОН Рисунок 7 - Схема взаимодействия 2-фенилбензоксазинона-4 с п-броманилином, п-нитроанилином и 3,4-дигидроксифенилэтиламином С целью расширения препаративных возможностей синтеза К-замещенных амидов антраниловой кислоты нами были получены из изатового ангидрида амиды антраниловой кислоты (38-40) (рисунок 8). 16 о о со. И (38-40) К= -СНг-СбНз (38); 4-СНз-СбН4- (39); 2-СНз-Сб114- (40). Рисунок 8 - Схема синтеза амидов 2-амннобснзойной кислоты на основе изатового ангидрида Синтезы реализованы кипячением изатового ангидрида с первичными аминами в среде ДМФА. Выходы целевых продуктов составили 82-94%. Синтез производных 2-метцл-6,7-диметокснхииазолин-4-она Использование 2-метил-6,7-диметокси-3,1-бензоксазинона-4 вместо 2-фенилбензоксазинона-4 в реакциях замены гетероатома кислорода на азот с первичными ароматическими аминами приводит к формированию 2-метил-6,7диметоксихиназолинонов-4 (45-48). Этот факт объясняется тем, что замена ароматического ядра, создающего значительные стерические затруднения, на меньший по объему метильнын радикал способствует более легкому формированию гетероциклической системы (рисунок 9). -нон (45-48) К= -ЗОзКИз (45); -СО-СНз (46); -СО2С2Н5 (47); -СНг-С^Нз (48). Рисунок 9 - Схема синтеза производных 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4 Синтезы были диметоксибензоксазинона-4 ледяной уксусной осуществлены кипя^юнием 2-метил-6,7- с производными ароматических аминов в среде кислоты в присутствии 17 ДМФА. Этот метод позволяет расширить фаницы получения хи!шолинонов-4 на основе аминов, являющихся слабыми нуклеофилами. Исследование фармакологической активности синтезированных соединений Психотропная актив1юсть синтезированных соединений изучена профессором И.В. Тюренковым (ВолГМУ) и проф. Э.А. Манвелян (СКГУ); анксиолитическая активность - к.ф.н. И.Н. Дьяковой; острая токсичность профессором В.Е Погорелым, к.ф.н. Л.М. Макаровой и к.ф.н. И.Н.Дьяковой; актопротектарная и антигипоксическая активность - доцентом С.А. Кулешовой и к.ф.н. Л.М. Макаровой; противовоспалительная активность - доцентом B.C. Давыдовым, за что мы выражаем им глубокую благодарность. Исследование психотропной акттности 2-стирилпроизводных 4- оксопиримидина в тесте «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» выявило irx высокое анксиолитическое действие, причем 2-[2-(2гидроксифенил)винил]-6-метил-5-фенил-1 -о-толил-1 Н-пиримидин-4-ои обладает наиболее высокой анксиолитической активностью. Изучение влияния на ЦНС N-арилпроизводных 4-оксопиримидина и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты методикой «Конфликтная ситуация» и «Открытое поле» выявило выраженную анксиолитическую актргеность для пбромофениламида о-бензоиламинобензойной кислоты и для 4-оксопиримидина с фрагментом п-нитрофенил. В результате фармакологических испытаний установлено, что наибольшим церебропротекторным эффектом обладает гидрохлорид 2,6-диметил-5-фенил-1-птолил-Ш-пиримидин-4-она (соединение-лидер). Дальнейшее исследование соединение-лидера выявило его высокую антиоксидантную и антигипоксическую активность. По антиоксидантной активности его действие сопоставимо с мексидолом, а по противогипоксическон активности статистически значилю превосходит препарат сравнения. 18 Выявление количественных соотношеннП взаимосвязи «структураактивность» N-арнлзамещениых производных 1,3-Дназннона-4 С целью выявления количественных соотношений взаимосвязи «структурапсихотропная активность» ескрипторы 10 нами были N-арилпроизводных гидроксифенилов, толилов и рассчитаны квантово-химические 4-оксопиримиднна 2-стирилпронзводных. с фрагментами Наиболее значимый коэффициент корреляции наблюдается между НСМО и количеством стоек. Коэффициент корреляции оказался равным 0,8244, что указывает на возможную внутрирядовую взаимосвязь между НСМО и ноотропным эффектом N- арилзамещенных производных 4-оксопиримидина. Коэффициент корреляции между НСМО и числом пройденных квадратов оказался равным 0,7109, что взаимосвязь между НСМО использованием на и анксиолитическим программы многопараметровой указывает TEST корреляции возможную эффекто.м соединений. рассчитывалась по внутрирядовую параметру линейная «число С регрессия стоек», которая характеризует когнитивные свойства. По параметру «число стоек» для выборки, состоящей из N-apил-4oкcoппpимидинoв и 2-стирил-производных коэффициент коррелящш оказался корреляционного равным анализа (R^ = 0,92945). стирилпроизводных В случае исключения коэффициент из коррелящзи возрастает (R^ = 0,9991). Выявлено, что проявление ноотропного эффекта синтезированными соединениями коррелирует со следующими молекулярными дескрипторами: индекс связности 6 порядка; энергия связи СН; дескриптор автокорреляции Морана в соответствии с Ван-дер-вааиьсовыми объемами атомов;. и наименьшее значение матрицы Бурдена в соответствии электроотрицательности дескрипторы атомов. Перечисленные коррелируют с данными 4-оксопирнмидинов, что 19 обоснованность значениями молекулярные прогноза биологической подтверждает моделирования. выше со активности молекулярного ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные итоги выполненного диссертационного исследования сводятся к следующим основным положениям. 1. На основе логико-структурного подхода, а также расчетов энергети'1еских составляющих взаимодействия «лиганд-рецептор» обоснован выбор 48 соединений, осуществлен их синтез, причем из 48 полученных соединений 21 синтезированы впервые. 2. Модифицирована методика синтеза 4-оксопиримидинов взаимодействием N-aцил-P-кeтoaмидoв с первичными ароматическими аминами путем замены растворителя ДМСО на ДМФА, что привело к увеличению выхода целевых соединений на 10-15%. 3. Подтверждена целесообразность получения амидов о-бензоиламинобензойной кислоты из изатового анпщрида. 4. Предложен удобный метод выделения хиназолинонов-4 путем перевода их в гидрохлориды. 5. Выявлено, что гидрохлорид 2,6-димет11д-5-фенил-1-п-толил-1Н-пиримидин- 4-она является «соединением-лидером» следующих видов биологической активности: церебропротекторной, противовоспалительной, антиоксидантной и антигипоксической. 6. Проведен параметрами корреляционный синтезированных анализ между соединений и квантово-химическими значениями биологической активности: максимальный коэффициент корреляции наблюдается в случае психотропной активности. 7. Определен ряд квантово-химических и топологических молекулярных дескрипторов, которые целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности энергии НСМО, индекс связности 6 порядка, минимальное значение электротополопстеского состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе Ван-дер-Ваальсовых объемов атомов. Перспективы исследования дальнейшей основаны на разработки использовании 20 темы диссертаг^гюяпого выявленных закономерностей заимосвязи «структура ксопиримидинов ффективных с и - анксиолитнческая целью последующего безопасных нксиолитнческой направленного соединошн активностью. активность» данного Разработанные -арил-4-оксопиримиди1юв N-apил-4- поиска ряда, новых обладающих условия стирилирования 2-гидроксибензальдегидом являются герспективными для дальнейших исследований по стирилированию соединений анного ряда другими 1)оточувствительных -оксопиримидинов ароматическими спиранов па представляет альдегидами. основе определенный Получение 2-стирилпроизводных научный интерес для оследующего исследования их биологической активности. Список работ, опубликованных автором по теме диссертации Синтез и биологическая активность N-гeтepoцнicличecк^fx производных ,4-дигидро-4-оксопиримидина / И.П. Кодонидн, Э.Т. Оганесян, Ю.И. Рябухин, •П. Смирнова, Т.А. Лысенко, С.А. Кулешова, E.H. Жогло [и др.] / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2012. ^4. - С. 19-26. (Из перечня журналов ВАК). N-производные Х1{назолинона-4 и их ациклические предшественники: иптез и взаимосвязь «структура-психотропная активность» / И.П. Кодонидн, Э.Т. ганесян, Д.С. Золотых, И.Н. Тюренков, В.В. Багметова, Т.А. Лысенко, A.B. вченко, E.H. Жогло // Вопросы биологической, медицинской и армацевтической химии. - 2012. - №4. - С.27-32. (Из перечня журналов ВАК). Целенаправленный синтез производньгх 1,4-дцгидро-4-оксопиримидина, бладающих актопротекторнои активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, С.А. улешова, Л.М. Макарова, E.H. Жогло [и др.]// Вопросы биологической, едпцинской и фармацевтической химии. - 2013. - №3. - С.21-27. Из перечня журналов ВАК). Сравнительная антиоксидантная и антнгипоксическая активность нового 1роизводного 1,4-дигидро-4-оксопиримидина 1ексидола / Е.В.Петрова, Э.Т. Оганесян, - соединения PDMpT И.П. Кодониди, HCl и E.H. Жогло // кспериментальная и клиническая фармакология. - 2013. - №6. - С.38-40. (Из еречня журналов ВАК). 21 5. Противовоспалительная активность производных 4-оксопиримидина и амидов о-бензоиламинобензоиноп кислоты / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, B.C. Давыдов, СЛ. Кулешова, A.B. Ивченко, Д.С. Золотых, E.H. Жогло // Высокотехнологпческие методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов: тез. докл. науч.- практ. конф. с междунар. участием// Бюллетень федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. B.А. Алмазова. - 2010. - №2. - С. 101. 6. Целенаправленный поиск новых ГАМК-эргических вешеств с использовагшем метода молекуляр}юго докинга / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, И.Н. Тюренков, E.H. Жогло [и др.] // Вместе во имя здоровья: тез. докл. 3 Междунар. мед. конгр. Армении 7-9 июля 2010г.- Ереван: Ереванский госуд. мед. университет, 2011. - С.368-369. 7. Целенаправленный молекулярного докинга поиск новых НПВС с использованием метода / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, И.Н. Тюренков, E.H. Жогло [и др.] // Вместе во имя здоровья: тез. докл. 3 Междунар. мед. конгр. Армении 7-9 июля 2010г.- Ереван: Ереванский госуд. мед. университет, 2011. C.368. 8. Церебропротекторное действие N-арилзамещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина и их влияние на мозговое кровообращение /И.Н. Тюренков, Е.В. Петрова, Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, E.H. Жогло // Вестник Волгоградского гос. мед. университета/ Современные проблемы медицинской ХИМШ1. Направленный поиск новых лекарственных средств: материалы 3 Всерос. научно-практ. семин. молод, y^ien. £ междунар. участ. (приложение).- Волгоград, 2011.-Вып.4(40).-С. 22-25. 9. Жогло, E.H. Встречный синтез 2-бензоиламино-К-бензил-бензамнда на основе изатового ангидрида / E.H. Жогло // Вестник Волгоградского гос. мед. университета/ Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств: материалы 4 Всерос. научно-практ. семин. молод, учён, с междунар. участ. (приложение).- Волгоград, 2012. - С. 27-29. 22 0. Целенаправленный синтез амидов о-бензоиламинобензойной кислоты, в ачестве предшественников хиназолинонов-4 обладающих влиянием на ЦНС/ .П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, E.H. Жогло [и др.]// Новые направления в химии етероциклических соединений: материалы 3 Междунар. науч. конф. таврополь: Изд-во СКФУ, 2013. - С.280. 1. Молекулярное нтигипоксическая конструирование, активность целенаправленный N-арилпроизводных синтез 1,3-диазинона-4 и / И.П. одониди, Л.М. Макарова, С.Х. Муцуева, С.Н. Бачманова, E.H. Жогло // азработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. ауч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. - Вып. 62. - С. 305-307. 2. Молекулярное циклических конструирование предшественников, производных обладающих 1,3-диазинона-4 и их противовоспалительной ктивностью / A.A. Глушко, И.П. Кодониди, Д.С. Золотых, Т.А. Лысенко, С.А. улешова, B.C. Давыдов, E.H. Жогло [и др.] // Разработка, исследование и аркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: чтигорская ГФА, 2011. - Вып. 66. - С. 500-504. 3. Синтез и анализ некоторых N-бензилпроизводных 1,3-диазинона-4 / Т.Ю. рчинова, И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, E.H. Жогло [и др.] //Разработка, сследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. чтигорск: Пятигорская ГФА, 2012. - Вып. 67. - С. 208-210. 14. Синтез и специфическая активность ариламидов о-бензоиламинобензойной ислоты / E.H. Жогло [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2012. Вып. 6 7 . - С . 237-239. 23 ЖОГЛО ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ «СТРУКТУРА-АКТИВНОСТЬ» М-АРИЛЗАМЕЩЕННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-ДИАЗИНОНА-4 14.04.02 -фармацевтическая химия, фармакогнозия АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК Подписано в печать » 11.2013 г. Формат бумаги бОх 84 1/16 Бумага книжно-журнальная. Печать ротапринтам. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (357532, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11) 24