Изыскание новых биологически активных соединений среди продуктов органического синтеза в настоящее время является актуальной задачей фармацевтической химии. Весьма перспективным направлением является поиск новых биологически активных веществ (БАВ) в ряду амидов 2-замещенных хинолин-4-карбоновой (цинхониновой) кислоты. Изопропил-амид 2-хлорцинхониновой кислоты при биологических испытаниях на животных в дозе 25 мг/кг показал противовоспалительную и анальгетическую активность [3], а синтезированные на его основе изопропиламиды 2-ариламино- и 2-арилоксицинхониновых кислот также обладают данными видами активности [3, 4]. Противомикробная активность выявлена у изопропиламида 2-(2,4-динитрофенилгидразино)цинхониновой кислоты [5]. Приведенные данные литературы свидетельствуют о том, что среди производных хинолин-4-карбоновой кислоты имеются биологически активные вещества. В то же время малоизученными являются амиды 2-гетариламинохинолин-4-карбоновой кислоты.

Целью исследования является разработка методик синтеза новых потенциально биологически активных соединений в ряду производных хинолин-4-карбоновой кислоты на основе изопропиламида 2-хлорхинолин-4-карбоновой кислоты в реакции с гетериламинами, изучение их физико-химических свойств и биологической активности. Провести анализ результатов биологических испытаний полученных соединений с активностью ранее полученных их структурных аналогов, а также и препаратами-эталонами. Выявить взаимосвязь структура-активность в ряду 2-замещенных амидов хинолин-4-карбоновой кислоты.

Материалы и методы исследования

Структура полученных соединений подтверждена спектральными методами анализа. ЯМР 1Н-спектры записаны на спектрометре ЯМР MERCURY-300 фирмы Varian, (300 МГц), в ДМСО-d6, внутренний стандарт – ГМДС. Ход реакций и чистоту соединений контролировали методом ТСХ на пластинах Silufol UV-254 в системе углерод четыреххлористый:ацетон (3:1), пятна детектировали парами йода. Данные элементного анализа синтезированных веществ соответствуют вычисленным значениям. В качестве препаратов-эталонов использованы: диклофенак натрия (Россия) и ацетилсалициловая кислота (Байер, Германия).

Результаты исследования
и их обсуждение

В ходе опытов было установлено, что при кипячении эквимолекулярных количеств изопропиламида 2-хлор­-
хинолин-4-карбоновой кислоты и гетериламина в ДМФА с выходами 74-83 % образуются соответствующие изопропиламиды 2-гетариламинохинолин-4-карбоновой кислоты (1–10) по схеме

Где Het = 1,3,4-тиадиазолил-2 (1); 1,2,4-триазолил-1 (2) 1,2,4-триазолил-3 (3); 2,6-дихлор-пиримидил-4 (4); 2,4-диоксорпиримидил-6 (5); пиридил-4 (6); 2-гидрокси-3-карбокси-пиридил-5 (7); 5-метилпиридил-2 (8); антипирил-4 (9); 3-этоксикарбонил-4,5,6,7-тетрагидро-1-бензо[b]тиофенил-2 (10).

Полученные соединения (1–10) – белые кристаллические вещества нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в органических растворителях: диоксане, ДМФА. Характеристики синтезированных соединений приведены
в табл. 1.

Таблица 1

Характеристики изопропиламидов 2-гетариламинохинолин-4-карбоновой кислоты (1-10)

Примечание. *в системе углерод четыреххлористый:ацетон (3:1).

Общая методика получения изопропиламидов 2-гетариламинохинолин-4-карбоновых кислот (1–10). Смесь 2,49 г (0,01 моль) изопропиламида 2-хлорхинолин-4-карбоновой кислоты и 0,01 моль соответствующего гетериламина в 10 мл ДМФА кипятят в течение 5 часов, охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из диоксана. Структура полученных соединений 1–10 подтверждена данными ЯМР 1Н- спектров (табл. 2).

Таблица 2

Данные ЯМР 1H-спектров соединений (1-10)

В спектрах ЯМР 1Н соединений 1–10 (табл. 2) имеются характерные сигналы протонов δ, м.д.: 8,59–11,19 (1 H, NH, с); 8,38–9,02 (1 H, NH амид, д), группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 6,37–8,69; 4,13–4,33 (1Н, –СН < , м); 1,23–1,29 (6H, 2 CH3, д).

Биологические исследования

Испытания синтезированных соединений проведены согласно методическим указаниям «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» в сравнении с препаратами эталонами [6]. Результаты обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента, эффект считали достоверным при р ≤ 0,05 [1].

Острая токсичность соединений (1, 2, 5) изучена на белых мышах массой 18–22 г при однократном внутрибрюшинном введении с учетом гибели животных в течение 24 ч. Установлено, что ЛД50 соединений 1, 2, 4–6 более 2150 мг/кг (табл. 3), и они относятся к малотоксичным веществам. Из данных литературы известно, что ЛД50 при этом же пути введения ортофена равна 132, аспирина – 495 [2].

Противовоспалительная активность (ПВА) соединений (1–6,8,9) 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. Исследуемое вещество вводили внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг
в 2 % крахмальной слизи, диклофенак натрия в дозе 25 мг/кг и аспирин в дозе
50 мг/кг в водной суспензии с твином 80 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 8 опытов, в каждой группе было по 6 животных. Полученные результаты сравнивали с литературными данными по противовоспалительному действию диклофенака натрия в дозе 25 мг/кг (табл. 3) и аспирина в дозе 50 мг/кг на каррагениновой модели воспаления [3].

Исследования показали, что апробированные соединения при внутрибрюшинном пути введения в дозе 25 мг/кг после введения флогогенного агента тормозят развитие отека через 3 ч в пределах 29,85–42,54 и 5 ч – 38,32–62,42 %. Противовоспалительный эффект изученных соединений сохраняется и даже усиливается в опытах через 5 часов. Наиболее активным является 2-замещенные изопропиламиды хинолин-4-карбоновой кислоты (соединения 1, 2, 5), которые уступают по ПВА активности диклофенаку натрия в этой же дозе через 3 и 5 часов наблюдения, но являются менее токсичными, чем препарат-эталон сравнения. По противовоспалительному действию все соединения в дозе 25 мг/кг являются более активными, чем аспирин в дозе 50 мг/кг (табл. 3).

Таблица 3

Острая токсичность, противовоспалительная активность изопропиламидов 2-гетариламинохинолин-4-карбоновых кислот (1–6,8,9) и препаратов эталонов

Примечания: * – р < 0,05; ** – p < 0,01 по сравнению с контролем.

Цитотоксичность синтезированных соединений (2-4,6) была определена по МТТ-тесту [7]. В работе использованы культуры клеток человека RD (рабдомиосаркома), которые выращены в среде DMEM с добавлением 10 % эмбриональной телячьей сыворотки, 0,3 % L-глутамина и 1 % гентамицина в качестве антибиотика при 37 °C и 5 % CO2 во влажной атмосфере. Клетки культуры были рассеяны в 96 луночные микропланшеты. Исследуемые вещества растворены в ДМСО, конечная концентрация которого в лунке не превышала 0,1 % и не была токсична для клеток. После 24 часов инкубации к культурам клеток были добавлены различные концентрации тестируемых соединений (от 100 до 1,56 мкМ/л) и далее клетки культивированы в тех же условиях 72 часа. В качестве количественного критерия цитотоксичности тестируемых соединений использован индекс IC50 (мкМ/л), соответствующий концентрации тестируемого соединения, которая вызывает гибель 50 % клеток в сравнении с контролем. Эксперименты проведены в трех повторностях. В качестве препарата сравнения использован камптотецин. Результаты опытов приведены в (табл. 4).

Таблица 4

Цитотоксичность изопропиламидов 2-гетериламинохинолин-4-карбоновых кислот

Примечание. «–» нет эффекта по отношению к контролю.

Из приведенных данных таблицы следует, что апробированные соединения 4, 6 проявили слабую цитотоксическую активность.

Выводы

1. В ходе проведенного исследования установлено, что при нагревании изопропиламида 2-хлорхинолин-4-карбоновой кислоты с гетериламинами с хорошими выходами образуются соответствующие изопропиламиды 2-гетариламинонохинолин-4-карбоновой кислоты.

2. Индивидуальность полученных соединений установлена с помощью ТСХ, а химическая структура – данных ЯМР 1Н-спектров.

3. Фармакологические исследования показали, что апробированные соединения в дозе 25 мг/кг при внутрибрюшинном введении обладают противовоспалительной активностью, которая практически не зависит от химической природы остатка гетериламина при С2 атоме хинолина.

4. Поиск новых биологически активных соединений в рядах амидов 2-замещенных хинолин-4-карбоновых кислот является перспективным.

Хомов Ю.А., д.фарм.н., профессор кафедры фармацевтической химии ФДПО и ФЗО, ГБОУ ВПО ПГФА Министерства здравоохранения России, г. Пермь;

Михайловский А.Г., д.фарм.н., профессор кафедры общей и органической химии, ГБОУ ВПО ПГФА Министерства здравоохранения Россия, г. Пермь.

Работа поступила в редакцию 31.01.2014.