Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез и изучение свойств 2,5,6-замещенных бензимидазолов, обладающих антигельминтным действием

[.ШШСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЩП1СКОИ ПРОЫН1ЛЕ1ШОСТИ РОССИЙСКОЙ '¿КДЕРАЩС1

САНКТ-Г1ЕТЕРБУРГС1С1*Л Х1Ьа1КО-^АР;«ЩЕВТ1!ЧЕСШЙ 1ШСТ1ГГУТ

На правах рукописи

ПО ДУШ Ш Виталий Юрьевич

УДК 547.785.5

1.1ПГГЕЗ И ИЗУЧЕШШ СВОЙСТВ 2,5, б-ЬАМЩЕНШХ БЕНЗК.ВДАЗОЛОВ, ОБЛАДАВШИ АНГИГШМШПШ! ДЕЙСТВИЕМ

15.СО.02 - ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ЖМИ ■ И ФАРМАКОГНОЗШ

АВТОРЫ" ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических нау1С

СА1ГКТ-::£ТЕРЕУРГ — 1995

Работа выполнена на кафедре фармацевтической химии Санкт-Петербургского химико-фйркацевтического института Министерства здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации.

Научные руководители: доктор химических наук, профессор Д. П. СЕВБО доктор фармацевтических наук Ф. С. М!1ХА1!ЛИШН

Официальные оппонентн: заслуженный деятель науки РФ, . доктор фармацевтических наук, профессор В. Г. БЕЛИКОВ доктор химических наук, старший научный сотрудник И. Г. ЗЕНКЕВИЧ

Ведущая организация - Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова.

Защита состоится "¿С" й^'/СД^}^ 1995 года в/^<шсов на заседании специализированного оовета Д 084.63.01 при Санкт-Петербургском химико-фармацевтическом институте по адресу: 197376, Санкт Петербург, ул. проф. Попова, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербург ского химико-фармацевтического института ([197376, Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 4/6}.

Автореферат разослан

1995 года

специализированного совета ;

кандидат фармацевтических наук ( с

Ученый секретарь специализированного совета

ск,_ А. В. РУСАК

, Актуальность проблем) ■ По данным ВОЗ более 3 млрд. человек в миро страдает различным;! кишечными и тканевыми гелЬмин-тозами, в том'числе 1/3 заболевших поражена аскаридозом. Такие заболевания как эхинококков, фасциолез, описторхоз, шистосомо-ьк, трихинеллез, возникающий при употреблении в пищу зараженной свинины, широко распространены в нашей стране и вызывают тяжелые нарушения здоровья человека и его трудоспособности. Следует от(;ет::ть, что заболевав! ость природно-очаговш.' и гельуии-тозаьз в 1!астоян;ее врет.'л щ.еет тенденцию к возрастанию в связи с интенсивные освоение!,: нобь'х гкопомлческих районов Западной Сибири и Северо-Востока России. Широкое распространение гель-I. пнтозов среди домашних животных приносит ощутима убытки и сельслоь-у хозяйству.

В настоящее врем набор отечественных антлгельнинтных средств весьма ограничен н уступает современным зарубелошм препарате» как по широте спектру действия, так и по эффективности. Несмотря на наличие многочисленных зарубежных высокоактивных средств, относящихся к различным класса., соединений, в том числе и к бензжидазолам, возможности использовашш новых и модифицированных производных бензикидазола и в частности, ¡¿-(/етил- . тиопроизводных, проявляющих-Еысокую (1асциолоцвднуга активность, далеко не исчерпаны. Поскольку в литературе описано антигель-I.интноо действие ряда производных нафтола, га полагал,!, что получение б-пафтилокензгыешошшх З-метилтиобензтшдазолов может способствовать расширешт спектра биологической активности этих соединений, в частности, появлению противонеыатодного действия, в связи с этим разработка методов синтеза данных веществ и изу-/ ' чеаие их свойств, несомненно, приведет к созданию новых объективных отечествошшх сродств борьбы с гёлылштозгиш человека и :швотных.

Ноль исследования. Основная цель работы - получение новых биологически активных 2,5,6-зи/.е:ценнкх бензимидазолов.

Реализация этой дели включала решение следующих задач:

- ресинтез высокоэффективного зарубежного фасщюлоцида трикла-бендазола с использованием оригинальных разработок;

- синтез различных ¿-[.;етилтио-5-хлор-6-арилоксипроизводных бенз-ю.-пдазола;

- разработку общих доходов получения 6-нафтилоксианалогов триклабендазола;

- изучение физико-химических свойств и сравнительную оценку биологической активности полученных новых соединений; исследование зависимости антигельминтиой активности веществ от их структуры, которая могла бы позволять вести целенаправленней синтез биологически активных соединений в исследуемом ряду;

- отбор наиболее перспективных веществ с антигельминтнкы действием для углубленных исследований.

Научноя новизна. В результате проведенного исследования разработаны оригинальный метод синтеза триклабендазола и обший метод получения нового ряда биологически активных 6-нафтклокси-аналогов триклабендазола. В процессе работы получено 36 неописанных в литературе соединений, строение которых подтверждено современными физико-химическими методами. В ходе исследования изучено влияние природы заместителей, реагентов и растворителей на протекание реакции нуклеофильного замещения хлора в китро-хлорбензолах арилоксигруппой. Показано, что условия проведения ' избирательных реакций электрофильного замещения-в ряду производных диарилоксидов в значительной мере зависят от лх строения и от природы используемых'реагентов.

В результате биологических испытаний выявлено, что введение нафталинового фрагмента в структуру триклабендазола вместо дихлорфенилоксигруппы изменяет его антигелы.шнтную направленность действия. Установлено, что природа атомов галогенов, их число и расположение в 2-метилтио-5-хлор-6-арилоксипроизводных бензикидазола оказывает существенное влияние на антигелылштнуто активность.

Практическая ценность. Все пять.полученных 6-на1т,июкси-гшалогов триклабендазола обладают антигельминтным /противоне-матодным/ действием. Из них Б-хлор-6-/1-Улорнафтокси-2/-2-1.,ет;:л-тиобенз>шидазол(Ь) ооладает вьсокой трихинеллоцлдной, а Ь-хлор-6-/1-бромнафтокси-4/-2-метилтиобенз1ашдазол (ЬШ) - высокой ас-пикулурицидной активностью, сравнимой с активностью известного нематодоцидного препарата группы бензил лдззолов мебедцазола /верыокса/, но синтезированные нами соединения (Ь,ЬШ) выгодно отличаются от вернокса значительно более низкой токсичностью.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и

обсушены на Всесоюзной конференции "Результаты и порспоктивы научьых исследований. по биотехнологии и фармации" /Ленинград, 19С9г./; Г- и 1У межгосударственных межвузовских научно-практических конференциях "Новые фармакологические средства в ветеринарии" /Санкт-Петербург, 1991, 1992/; научно-практической 'конференции "Актуальные вопросы судебно-медицинской токсикологии" /Санкт-Петербург, 1994/ и мездународной конференции моло-,1:1,.х ученых "Органический, синтез: история развития и современные тенденции" /Санкт-Петербург, 1924/.

Публ.хрцпи. Материал длссертеции отражен в шести публикациях .

Сгязь задач исследования с проблемном планом Фармацевтических наук. Диссертация выполнена.в соответствии со сводно-тег.-этическим планом КНР по основным, направлениям фармацевтической науки на 1990 г. Научного Совета Л 10 "Гармакология и фармация" при Президиуме Aj.II СССР'/проблемная комиссия "Фармация": 1С.С6.СЗ. фармацевтическая химия/; перспективным планом подго-товк.1 лекторов л кандидатов фармацевтических наук на 1991 г. и )1Я пятилетку Научного Совета 1Г 40 "Фармация" при Президиуме /ЛН СССР /проблемная ктиссия 48.СЗ "фармацевтическая химия"/ ц плг.нси НШЧСПШ т 1289-1 ¿93 гг.

Обьеи н структура диссертации. Диссертационная работа состоит ,13 введения, обзора литературы, 4 глав экспериментальных псследоьшшн,' выводов, списка литературы и приложения. Она изложена ьп /¿¿с. мгошшописного текста, содержит 5 таблиц, 3 рисунка и 31 схеьу. Библиографический указатель включает 131 источник литературы, из них 82 па иностранных языках.

На зпч'итт еьноснтсп : г,отод синтеза триклабендазола с ис-пользонгнцем оригинальных разработок и обо'пе методы получения не пых 2-1\'етллт;;о-Ь-хлор-6-арилоксиироизводных бензимидазола, а 1а1,:е результаты изучения ¡из^ко-хш/ическах свойств, биологической активности и связи 1/,е;::ду ними.

(0ДЕР1АРИЕ ВДОТЫ

0<:;ои лнтегг-тщ,' /Глава 1/ посвшпсн анализу современных данных ей антигельмгнтннх препаратах, относящихся к производным агнзимиднзола ;; применяг-лпсся в медицине и ветеринарии.

Ъ сбгоро- кратко реесг, етрени оснсшке проблемы фармакотера-

пии гелы.шнтозов, дается сравнительная оценка представлен шп.. о механизме гельыштоиидного действия лекарственных средств данного ряда, проанализированы основные требования, предъяв-ляеыые к новы/, аитигельиинтным препаратам.

Ресинтез триклабендазола /Глава 2/.

Учитывая несомненные достоинства уникального безопасного зарубежного фасциолоцида трпклабевдазола, представляющего собой Б-хлор-6-/2,3-дихлор&енокси/-2-метилтиобензп!.;цдазол,

Наш был осуществлен ого рёс^.нтоз с использованием оригинальных разработок. Были изучены 4 возиохлих пут.;- получения клячо-бого соединения для данного синтеза - 2,3-дихлор1енйла (II), из ■ которых лучшиш оказались метод Б и особённо разработанный науи метод Г, включающий восстановление исходного 2,3-дихлорнитро-бензола с последующим диазотированием и разложением соли диа-зония. (Схека 1).

Синтезированный в основном по методу Г с общим выходом ОСь 2,3-дихлор$енол был введен в реакцию с 3,4-дихлорнитробензолом. (Схема 2).

В результате исследования различных условий проведения этой реакции, включая использование дпоксана, нитрог.етана, одетонитрк-ла и этиленглшеоля, мы пришла к выводу, что самка лучшш растворителем, в котором данная реакция происходит достаточно быстро и с высоким выходом, является диметилфоркамид /ДММ/. ; -'• Дальнейший путь синтеза был связан с восстановлением.полученного с выходом не менее 3-хлор-4-/2,З-дихлор^енокси/-нитробензола (У) чугушш..п стружками в двухфазной системе /толуол-водный раствор хлористого ялжшия/ и последующи; ацетили-рованиен выделенного с выходом 92% 3-хлор-4-/2,3-дихлоррено1Сси/--аншшна (л) . (Схема з).

Схема 1

Возможные пути синтеза 2,3-дихлор$енола

Л Б в г

Схема 3

Ш1ч (СКоСО) пО

сп^ооп

13'

С1

С1

С1

УП

Полученный уксуснокислый раствор 3-хлрр-4-/2,3-лихлор]сьок-си/-аиетаьиллда (УП) в дальнейшем непосредственно использовался в реакциях нитрования. синтеза триклабендазола необходимо было подобрать оптимальные условия нитрования ацетильного пролзьод-ного (УП), при которых одна нптрогруппа избирательно цступпла бы только в ортоположение к ацетилакиногруппе.. Как оказалось, такими условиями является нитрование азотной кислотой /$ - 1,0/ ъ ледяной уксусной кислоте при. температуре. 4С-4Г>°С. При отои ы.ход 3-хлор-4-/2,3-дихлоМ'енокси/-6-нитроацет0нилида (УШ) ссстакчял не мэнео 7С/£ (схи.а 4). 13 других, более мягких,условия;- реакция нитрования не происходила, а при добавлении копцситрпсоклшой -серной кислоты - начиналась уу.е при Е-7°0. Одш.ко, в ит;ис условиях основным продуктом оказглся о-хло1)-4-/2,3-д.1хло1)-'»-и«Т1>оце-' ноксиАб-питроацетанилид (IX). (Схема 4).

Схи.чп 4

то3Ц= 1,5/

КйСОСНл,

II О

ОНоССПП

МП

-1 + сГу -О

сиу СС011 01 ix

Строение I, оно- и дшштропроиаводкых было доказано методом ПМР-спектроскошш. (Рис.1 и 2).

НЧ',Н5',Нв

Нх

^——'

Рис.1 ПЬР-спектр соединения УШ

4А^гг}р1С0СНз

I | I I I | I I I I | I I м | 11 1 I || I I I | I I I I |—

6,5 6,0 м.д.

Не'

А

Рлс.2 Ш'.'Р-сиектр соединения IX

02И ^ О^ШСОСНз

5

| | < | I I I I I | I I I I | I I I I | I I I I |

9,0 8,5 0,0 , 7,5 7,0 6,5 к.д.

Процесс деацетиллрования ннтропроизводннх (УШ,1Х) удалось провести в достаточно клгких условиях: в кипящем 70% этаноле с добавлением карбоната натрия. ССхе^а 5).

В связи с тем, что для превращения 3-хлор-4-/^,3-Д1ШЮр-.{ено1Ссп/-6-нптроан1шша (л) до соответствующего замещенного О-фе-ниленциам.ша обцчныэ погоды восстановления чугунными струккагл

Схема. Б

ШС0СН3 70% С2Н50Н'

На2с03

№

соел.

уш;х 1х;н

ы

МО.

2

использовать нельзя из-за легкой окисляемости образующегося ди-ашнопроизводного, мы разработали оригинальный способ'восстановления гвдразлнгидратом в присутствии активированного-угля и ше-стиводного хлорида железа в спиртовой среде. Реакция протекала в кипящем этаноле в течение 4-5 часов и заканчивалась Получением достаточно чистого 4-хлор-5-/2,3-дихлор$енокси/-1,2-$енилендиа-мипа (I) с выходом 93%. (Схема 6) .

- Схема 6

Н2Н-№2'Нй0 С2Н50Н, уголь

БеО..

•6Н20

с1

■не,

АЛ:

х . I

Для циклизации диамина (I) нами была применена литературная методика, предусматривающая использование наиболее доступного циклизующего агента - этилксантогената калия в виде водного раствора. Реакция происходила в бутаноле при температуре 94-96°С в течение 5 часов. При этом выход 5-хлор-6-/2,3-дихлор<£енокси/-2н-1,3-дигидробензишдазол-2-тиона (ХП) достигал 93%. (Схема 7).

и

Схема 7

ПГТТ"2

С1

С1

+ гс^о-с-^к--

н к>

ХО=

и +

С1

О'

1 XII н

гСзНдОН + 2К25 + С32

С целью получения триклабендазола (ХШ.) необходимо было провести избирательное З-метилироваше 2-бензимидазолт:иона (XII.). Селективность ятого процесса обеспечивалась взаимодействием эк-вимолярных количеств замещенного тиона (ХП), реагирующего главным образом в меркапто-форме, и дшлетилсульфата в метаноле при комттной темлературе в присутствии безводного карбоната калия. Реакция заканчивалась через '4-6 часов."образованием триклабендазола (ХШ.) с выходом Б0%.(Схег,а 8).

Схема 8

З-СН

•3

• хш

При этом наш баю замечено, что добавление"'дояе 'небольших избыточных количеств ¡штплярувдего агента приводит к' получению т оси ирЕ-юрно равных количеств двух изомерных 1,2-дпметнлышх производных триклабендазола; строение которых, а также соединений ХП и XII! было подтверждено с помощью масс-спектрометрии. Лро:.о того, по температуре плавления и характеристикам ПК-спектра синтезированный нами триклабендазол (хЮ полностью совпадал с ш.портным образцом.

Взаимодействие за!' в'гект.х прплгалогешщоп с яро?"чтическ?;-п: г.глг..окс:;г.т'оизнодн!::.':1 /Глчрл 3/.

Проведенное в ходе разработки метода получения трнклабевди-

зола с целью ого упрощения взаимодействие 2,3-дихлорфенола с 2-нитро-4,5-дихлоранилином. Ь среде Ж'М. в присутствии карбоната калия при 100°С протекало очень медленно-и.сопровождалось сильным осмолением. В связи с этим данный способ синтеза необходимого ди-фенилоксида нами был отвергнут и использован 3,4-ддхлорнитробен-зол, реакция 2,3-дихлорфенола с которым в аналогичных условиях заканчивалась образованием дифенилоксида (У) с высоким выходом. Однако, состав смеси веществ, образующейся в случее первого варианта реакции, мы детально изучили методо;.: тонкослойной хроматографии /ТСХ/. В результате было выявлено образование примерно в равном соотношении двух основных окрашенных вешеств (А)и (б),которые после разделения в тонком.слое и получения в виде субстанций исследовались методом масс-спектрометрии. Оказалось, что вещество А является ожидаемы!.; 3-хлор-4-/2,3-дихлорфенокси/-С-а«и!Ю-нитробензолом (Х1У), а вещество Б - 3-хлор-4-дикетила\:ино-6-ами-нононитробензолом (ХУ), который мог образоваться только в результате взаимодействия 2-нитро-4,5-дихлоранилина с растворителем -ЛШ.(Схема 9). '

С1

С1.

ок с1-

XX

С1

но2

ш2

(сн3)2к-^>ч С1 —ОК

ху

+ ПСООК + С0Х + КС1

Поскольку в литературе описаны случаи протекания подобных побочных реакций при синтезе ряда производных алкиларилоглша и

диарилм.лна в среде .Г ''Л без детальных пояснений причин отих процессов, мы предприняв попытку вкяспить роль структурах ректоров при получемш .ииарилоксидов в среде диметил^ормаммда с'том, чтобы выбрать оптимальные пути синтеза аналогов тркклабендазола. С ?Toii целью были проведены опыты по взаимодействию в одних и тех же условиях 2-нитро-4,Ь-дихлорашшгеа и 3,4-дихлорннтробензола /соединения с различной подвц-кностью атома галогена/ с замещенными фенолами и нафтолами различной нуклеофилыюсти в реакциях О-олкилирования. Все реакции проводили в дт.етилфорламиде в присутствии безводного карбоната калия при температуре 100°С до отсутствия в реакционной массе одного из исходных веществ - ароматического спирта. Продукты реакций осакдали разбавлением реэктш-онной массы водой, промывали, а после отделения - исследовали методом тонкослойной хроматографии. Б таблицах У 1 и Л 2 представлены результаты этих исследований.

Так, при изучении взаимодействия 2-нитро-4,5-дихлоранилина с ароматическими спиртами оказалось, что в случае использования 4-нитрофенола и 2-хлор-З-нитрофепола побочный процесс аминирова-ния ггачлется основнш, а диарилоксщщ при этом вообще но образуются. напротив, при введении в реакцию незамещенного фенола и на^толов образуются только соответствующие диарилоксидц (см. табл. !< 1).

При проведении реакций арилирования этих же фенолов и нафто-лов в аналогичных условиях более активным 3,1-дихлорнитробензо-ло,\ только в случае использования 4-нитро^енола и 2-хлор-З-нитро-феиола мело место образование зш.етных количеств побочного продукта - ^-хлор-4-,цм,етилщ.,1ш011Итробипзола (Jijrffl), причем процесс амшшровашш протекал лишь на '¿£-'¿1%, а основнш продуктом решетил был соответствующий дифешшжслд. Б случаях использования остальных ¡окольных соединений реакция 1Р/клеофйлыюго замещения происходили достаточно бистро -и ,;шор.:ло копти получались с высо-1'.!и г,ыусг,ои. д',и,метила», инопроизводного при ртог обнаружено Не было (см.т<!б.ч.Д '¿). Строение соелшшнля IX. подтверждено встречным синтезом: оно оказалось идентичным веществу, полученному афишированием 3,4-дрхлорпптрос3с1:золо диметиламином по известной методике.

Продолжая данное исследование, :.,ы установили, что в отсутствие ароматических спиртов ¡.тотеиш: атома хлора в 2-ш;тро-4,5-диг.лорцни.шпв д>ш;етилг;ш;огруипой не щоасходило даяв при дли-

Таблиц«. 1: 1

Результата изучения состава продуктов реакций, образующихся .при взаимодействии 2-нитро-4,5-дихлоранилина с замещенными фенолалл и нафтолами в среде диметил^оркамкда *

ДГ-ОК

,кн2

0

н-ск(сн3)2

<2С03

Аг

хо АЛкн,

О

А

Ссн3)2к АА щ Б0::0

Нукдеофиль-ный реагент е АгО Ка Время реакции,' >1ас. Результаты реакции .

.. А Б • т> Примечание

масс. Доля масс. доля К/ . масс-. ДОЛЯ

м-Оо -8 7'10 105 - 0 0,30 '0,6 0,44

0оЫ"ч ,01 ** 115 - 0 0,30 '0,9 0,44 0,1

01 к01* -8 2,1-1С 40 С ,3£ ■0,5 0,30 0,5 3,44 следи

о9 об 5,3>1С" ЗС 0,30 0,6 0,30 0,4 Л 44 с поды

-1С 4,6-10 {.Г С, 40 0,4 - 0 1,41 1,0

о?0 -1С 3,1-10 40 0,40 1,0 - 0 _ 0

Оо -10 1,20-10 12 0,37 0,8 - 0 0,44 ■0,1 !ТОб. 1.!.одл;т з'вд&у.

Примечания: * изучение кетодом ТСХ /трехкратное хрог ¿.тогргц.лро-ванио/ в системе н-гексан-ацетон-диэтиловый р,.]ир /С •.2:1/',

данные не найдены.

Таблица й 2

результаты изучения состава продуктов реакций, образующихся при взаимодействии 3,4-дихлорнитробензола с замещенными фе-нола-..и и пафтолами в среде дикетилформамида *

ci^^ ro0 H-C-NCCHOo

+ XX " —

ci-

Аг

С1 \ 1 А

(сн3)2н

С1

ХТ

Б (ХУШ)

Нуклеофиль-ный реагент АГО® Зреия реакции , час. ^азультаты реакции Примечание

Ká' А " Б ' В

8/ масс, доля масс доля К/ масс. доля

w-Q- о 7 -ii • 10 ** 1С С 1С0 0,50 0,41 0,5 0,8. 0,6С С,60 0,25 0,2 с', 70 0,70 следы следы Нбблрэ- дукт с % 0,41 с м.д.< 0,25

Ь-о9 2 -0 1-10 1Ь 0,54 1,0 0 0,70 следы

О-о о9 OÓ Г -9 3- 1С 7 0,45 1,0 - С С ,70 следы

4 -1С 6-10 Ь 0,6' 1,0 - 0 0,7С следы

ОУ 3 -1С 1-10 12 • 0,64 1.0 - и 0,70 следы

.., 1»еФ1шя{ * изучение методом ТСХ в системе н-гексан-ацотон-.

¿nnr.i.jOijL.; пфир /Ъ : 2 : 1/ /двукратное хрог/атографированио/ ; ** - данные не найдены.

тельном нагревании его в диметилформамще.

Результаты эксперт.1 опта свидетельствуют в пользу того, что существенно ускоряющий реакции нуклеофильного замещения1диметил-формамид в ряде случаев выступает•и в качестве конкурирующего peafeirea, способствующего замене малоподвижного атома хлора ди-метшшмлногруппой. При этом не исключено, что непосредственно аминирующим агентом является диметилаштн» который, вероятно, образуется в рассматриваемых реакциях в процессе частичного разложения диметилформамвда. 1

Таким образом, процесс взаимодействия реполов и нафтолов с производными 4-иитрохлорбензола в среде дш.етпл^орыамнда i окет происходить в двух направлениях: kíik в направлении образования соответствующего диарилоксида, так и в направлении образования побочного продукта - диметиламююпроизводпого хлорнитробепзола.

выяснили зависимость зтого от двух структурных факторов. Первый фактор - природе слс.строфильього реагента и, и первую очередь, подвижность слома хлора в нем. Сто подтьирсдается результатами заьены 3,4-дихлорнитробензола в'реакциях с фенолышми соединениям. на менее активный 2-нитро-4, С-дпхлорашшш (см. табл.Jf 1 и Л 2),

Второй фактор - строение используемого нукиеофила. Сак было показано, с.увеличением степени нугслеофильпости ароматячес-ких спиртов реакции их аридирования производными 4-питрохлор-бензола в указанных условиях протекают преимущественно по пути образования соответствующих диарило кондов.. Л поскольку в отсутствие замещенных фополов димотилгилшонроизводпио хлорнятробен-зола ие образуютгя, то ято свидетельствует о тон, что феполи.в свою очередь, способствуют эаг,сне малоактивного ятоьа xjioiu па диметшюминогруппу.

Таким образом, мы убедились в то//, что пеиочьзовг.ть очень удобный метод получения диарплоксидон с прх.епоилем 2-uuTpo-i,L-. дихлоранилина кодио только в случае незамещенных фенолов и i,a¿-толов. Соответствующие диарилоксида могут оказаться иерспектив-ными в плане получения нового ряда аптигель?пптпых средств и, в частности, - нафтплоксиапалогов триклабендазола.

Синтез на]/гилокепаналогов 'тжлабондазола /Глава 4,/,

Учитывая описанное в литературе нематодоцидлое и протнвоце-

стопное действие производных 1- и 2-нафтола, нам представлялось перспективны!.! получить нафтилоксианалоги триклабендазола из доступных диариловых эфиров. Так, 3-хлор-4-/нафтокси-2/-6-амино-нитробензол (ХУ1), синтезированный ранее, восстанавливался гид-разингидратом в спирте в присутствии никеля Ренея Н-4 при температуре 30-40°С. Циклизацию полученного с высоким выходом замещенного о-фенилендиакина О'.ХП) этилксантогенатом калия с последующим селективным 6-метшшрованием йодистым метилом соответствующего 2-бензшидазолтиона (ХШ) осуществляли по аналогии с тлеющейся в патентной литературе методикой, использованной ранее при ресинтезе триклабендазола, с внесенными в нее с целью оптимизации небольшими изменениями.(Схема 10).

Схема 10

' Б результате нам! был впервые получен с выходом на последней стадии 71% 2-нафтилоксианалог триклабендазола - 5-хлор-6-/иафтокси-,'3/-2-метилтиобензимидазол (ХХ1У). .. :

С целью изучения влияния строения нафтилоксипроизводных на противогельминтную активность работы были продолжены в направлении получения галогеннафтилоксипроизводных замещенного 2-метшггиобензимидазола.

ЮючеБой стадией синтеза галогеннафтилоксианалогов триклабендазола является получение необходимых диарилоксидов путем взаимодействия доступных 1- и 2-нафтолов с не ьенее дос-тут.нил 3,4-дихлорнитробеизолом. По разработанной нами- с учетом литературных данных етодике эту реакцию проводили в среде Д,\;5А при тегпературе 1С0°С в присутствии безводного карбоната калия. (Схема 11).

. ' • Схема 11

хх ; ш

& Связь -0-

соед. <

ХП Аг-0- : 2

XX Лг-0- : 1

Полученные с выходом №>% 3-хлор-4~/нафтокси-2/-нитробен-зол (XXI) и 3-хлор-4-/нафтокси-1/-нитробензол (XX) были использованы для селективного галогенирования по, на.фталпновоь'у ядру_, которое .осуществлялось хлористым сульфурилом /хлорирование/ при кипячении в ледяной уксусной кислоте и бромом /броьиров?ние/ ■ в том же растворителе, но при комнатной температуре.(Схема 12).

И1У ; хху

Связь -0-

соед.

ХХП, XXIУ ;,г-0- : Ч XXI! I, ПУ Аг-0- : 4

, Сатем проводилось восстановление выделенных с выходом 75-галогенпа^тидокспннтробензолов (ХХП-ХХУ) в двухфазной си-стемо /толуол-водный раствор хлористого аммония/ чугунными стружкам! с последующим апетилированием соответствующих замещенных анилина (ХХУ1-ШХ), полученных с выходом 89-92$.(Схема 13).

Схема 13

XX -

Ге.ШдС!

ТОЛуОЛ, 1^0

о^схх-^-

ххп - хху

На1

хху1

хпх

СН3С00Н

Ш1С0СН'

•з

На1

xxx - хххш

К

соед.

Нгй, Связь -0-

УЩУ1 ,ххх

ххуы.хш

ххуш.хххп

xxix,хххш

• 01 ■ 01:

'. Вг" ВГ

Аг-0- : 2

Аг-О- : 4

Аг-0- : 2

Аг-0- : 4

Синтезированные ецетанилиды (_ххх-хххш) без выделения, кроме соединения XX ХЛ, в виде уксуснокислых растворов подвергали избирательному нитрования в орто-положение к ацетиламиногруппе бензольного ядра. Нами был использован метод, аналогичный способу получения замешенного нитроацетаншшда (ЯП), необходимого для синтеза триклрбендазола. Причем, при нитровании азотной ки-слотои ДР = 1,5/в сродо ледяной уксусной кислоты хлор-^-нафто-ксихлоргшоташьида (УУХ) условия о>сазаллсь ттыми же, как и при нптровсш::! 2,д-далор^-опочс.а'ролзводцого (Л1) /45-Ь0°С/, а в ос-тегш.ых случсшх ропгщлз необходимо было проводит.» в более мягких услопиа> /23-35°С/.(Схе1.л 14).

Cl-y^HHCOCHg НЫ03/^=1,Б/ CHgCOOIl"

Hal

xxx - mm

Cly^yKHCOCHg

На2С03/К9С03/ 70-00$ C2H50H "

m2 Hal

ХХХУШ - XLI

и Hal Связь -0-

Ьоед.

XXXI У,ХХХУШ CI Аг-0- : 2

ХХХУ.ХШХ 01 Аг-а- : 4

хххпдь Зг Аг-0- • : 2

хххулди Зг Аг-0- : 4

Необходимо отметить, что 3-хлЬр-4-/1-хлор(1-б: ом) пафток-с.и-2/-6-нитроацетанйлидк (XXXI У, XXX Л ) были получены нами с более высокими выходами /55-7Ь#/ по сравнению с 3-;:лор-4-/1-' хлор (1-бром ) нафтокси-4/-6-Ш1троацетанилидами (ХХУУ,Х!'ХЛ1) /30-45?/, что можно объяснить 'Образованием в последнем случае большего количества побочных Продуктов, затрудняюших очистку. Орто-нитроацетапилиды затем легко деацетшшроьалксь в кипящем 70-8CS этаноле в присутствии карбоната натрия или калия (civ. схему 14).

Дальнейшей путь синтеза был связан с каталитически.: восстановлением впервые полученных пролзводлых о~китрогиилина (ХГОП-ХШ), которое проводилось по аналогии с синтезом ди-фенилоксида (1)гадразипгидратом в спиртовой среде, по вместо восстановленного железа на угле был применен более активный катализатор - никель Ренея W-4. Ето позволило провести реакцию при более низкой температуре /45-5й°0/ в течо.аие Z-Ъ часов (Схема 15).

Схема 15

4

4

нн2 н2н-ш2.н2о

С2Н50Н.Ш Шп.

10,

1.-.1

:На1

хххуш - хгя

ХШ - ХЦУ

№ На1 Связь -0-

соед.

ХШ С1 Аг-0- : 2

ХПЯ С1 Аг-0- : 4

ХЫУ Вг Аг-0- : 2

ХЕУ • Вг Аг-0- : 4

■ 13 результате нами были синтезированы достаточно чистые замешенные о-у>нилендиамины (ХШ-ХвУ) с выходами 74-90$, циклизацию которых осуществляли способом; ранее использовавшемся при ресинтезе трлклабендазола. Реакцию с водным раствором этил-ксантогенатэ калия проводили в бутаноле при.температуре 107-110°С в течение 3-6 часов, а затем полученные'с выходами 76-86$ производные 2-бензимидазолтиопа (ХЬП-ХШХ) подвергали избирательному ¡Метилированию йодистым'метилом в метаноле с добав-лепие» едкого кали при температуре 5-Ю°С.' Через 2-4 часа реакция заканчивалась образованием 5-хлор-6-/1-хлор(1-ором)нафток-си-^/-2-!' етилтиобензимидазолов СЬ,Ш) и 5-хлор-6-/1-хлор(1-бром) наугокси-4/-И-метилтиобензимидазолов (Ы ,Щ) с выходами после очистки 70-80^.ССхема 16).

В результате нами было синтезировано в достаточном количестве четыре новых хроыатографически однородных галогенсодер-ялших пр^тилоксианалога триклабендазола, отличающихся положение; простои эфирной связи и природой галогена в нафталиновом фрагменте (соединения Ь-Ш), которые, наряду с ресинтезнрован-ным триклабендазолом (соединение ХШ) и впервые полученным его Й-нг'¡тилоксианалогом (соединение XXIУ), были переданы для изучения осттюп токсичности и антигельминтной активности.

Всего в ходе данной работы синтезировано 36 неописанных л литературе соединений, строение которых подтверждено совре-меннкми уизнко-хиничесчими методами.

Схеьа 16

Jf Hal Связь -0-соел._-_

XLH,L CI • ■ Hel-0- : 2

■ ХШ,Ц . CI HeI-0- : 4

Xiyi.LIl Br '.Hel-C- : 2

XLIX.LIII Br Het-0- : 4

Изучение свойств производных 2-метилтиобензимидазола

/Глава 5/.

5.1. Физико-химические своистьа.

Полученные триклабендазол (ХШ ) и его нафтилоке,¡аналоги (ХНУ,Ь-Ш) представляют собой белые или оелые с Кремоны/! оттенком мелкокристаллические вещества, не имеющие запаха, практически нерастворимые в воде, разбавленных кислотах и щелочах, легко растворимые в ацетоне, Ji/M. Триклабендазол легко растворяв в этаноле, его ¿г-нафтмлоксианаяоги растворимы, а ^-нафтй.".окспана-логи'мало растворимы в этаноле. В отличие от триклабеыдазола, легко растворимого в хлороформе, бензоле и растворил ого в чети-реххяористом углероде, его нафтилокснаналогп к ало растворами е перечисленных органических растворителях.

Впервые синтезированные на¡тилоксипроизводные З-иетнлтпо-бензимидазола имеют четкую температуру плавления; для них получены удовлетворительные данные элементного анализа /С, II, Hal, .

N. 3/.

Чистоту соединений удобно определять с использованием метода ТС: па пластинках "СилуфолИУ-254" в систе?лах гептан-этнл-апетат-кетанол /6:2:1/ и бензол-метанол /5 : 0,3/.

Строение полученных веществ подтверждено наличием в УК-спектрах характеристических полос поглощения, соответствующих деформационным колебаниям диарилоксигругаш /Аг-О-Аг : 12271340 см-1/, деформационным колебаниям С-Н ыетильной группы /симметричные : 1375-1390 см-1, антисимметричные : 1450-^1465 см"1/ и валентным колеба!Шям иминогруппы /-Ш : 3394-3400 см-1/.

Электронные спектры соединений (XXI У, Ь - Ш)имеют.максимум поглощешш при 21С-232 км /у триклабендазола - 250 нмЛи при ЗЮ-ЗС6 нм, причем у ¿-нафтоксипроизводныХ'(|Щ ¿ЕФ) первый латссиму*, поглощения находится в области 218-220.нм, -а -,угНнеф-токсипроизводных (ХХ1У,Ь,1Л)-в области 226-232 нм>(ом.рис.3) .

Рис.3 УЕ-спек^рн соединений 'Ь -и 1211 /О,£(¡07% .ртанольнне ¡растворы/

№ А^гах А2гах соед._

1.4

Ь 232 нм 303 нм •1ДГ 220 им 304 нм

С. 2

0,6

.4

0,8

1.2

1,0

220 231

26С

300

320 шл

Функциональные группы подтверждаются с помощью характе])-ных качественных реакций:

- галогены /хлор, бром/ обнаруживаются пробой Ееильштедка и проведением после мшерализапии ионных и окислительно-восстановительных реакций /проба Тредвелла, позволявшая определить хлориды и бромиды при их совместном присутствии", реакция с хлорамином Б на бромиды^

- наличие серы подтверждается пробой с раствором ацетата свинца после минерализации методом пиролитического восстановления /черное окрашивание/, а сульфидная природа атома серы доказывается реакцией с раствором нитропруссида натрия цосле получения плава вещества в щелочной среде /красно-фиолетовое окрашивание/ ;

- иминогруппа бензимидазольного цикла обнаруживается путем получения серебряных солей 2-метилтиобензимидазолов /при добавлении к растворам веществ в спирте или ацетоне раствора нитрата серебра в присутствии'раствора аммиака образуются белые творожистые осадки/.

Дня количественного определения производных 2-». етилтпо-бензимидазола войможно использование метода У£-спектрофотомет-рии, поскольку в данной области спектра наблюдается характерное поглощение. С учетом слабых основных свойств бензимидазодь-ной системы данные соединения могут быть определены методом не-бодного титрования с использованием в качестве титранта раствора хлорной кислоты в среде уксусной кислоты по аналогии с методикой количественного анализа мебендазола Дг1> Е/. полученные данные можно использовать для разработки временной 'рацмпкопоп-ной статьи./ЕФС/.

5.2. Биологическая активность производных 2-ьетклтлооанз-

имндазола.

Биологическая активность синтезированных нами соединений изучалась в Институте медицинской паразитологии и тропической медшщны ни.Е. ¡1.Анрциновского ЛЬЛиТМ им. Е. Е.Марцпноъского/, Москва.

Поскольку известно, что размер частиц существенно влияет на антигельминтную активность, практически нерастворимых в воде соединений, образцы веществ с пелью стандартизации были нереьо-

дели»в мелкодисперсное состояние /микронизированы/ путем пере-оса-ядения из ледяной уксусной кислоты. Величина частиц образцов определялась методог. микроскопии с помощью микрометрической линейки и находилась в пределах 3-0 мкг.1.

5.3.1. Изучение острой токсичности.

Изучение острой токсичности проводилось под руководством заведующей лабораторией фармакологии ЛМТпТМ гол.Е.П.!.1арцинов-ского доктора медицинских наук м.Н.Леиедовой.

3 качестве лабораторных животных использовались белые мыши с массой тела 14-16 г. Соединения вводили внутрь однократно / в виде взвеси в крахмальном клейстере /все вещества практически нерастворимы в воде/. Показателем переносимости /максимально нелеталы.ая доза - ИШ/ была выживаемость аивотних. Для катдого опыта использовали от, 30 до 50 животных. До введения препаратов мыши голодал: 2 часа. Наблюдение за состоянием животных проводили в течение 2 недель с момента введения препаратов. 3 табл.К' 3 приведены данные ыШд в г/кг, найденные для изучаемых соединений.

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что изменения структуры в исследованных веществах - природа радикала в нафталиновом фрагменте и положение связи (-0-) - слабо сказываются на изменении токсичности: все соединения, как и триклабендазол, иьеют. очень низкую токсичность /МШд'от 2,5'до 4,0 г/кг/ по сравнению с широкоизвестным нематодоцвдом мебендааолом /ШЛД 1,6 г/лг/ (см. табл. 3) . •..'.',,

5.2.2. Лзучение антигельминтной а^тивност;^

Изучение противонематодной активности проводилось под руководством заведующего отделением экспериментальной химиотерапии ¡Ъ.ПиТы .и..^.И.Марциновского профессора Б.А.Астафьева.

Исследование вь.полштлось на лабораторных моделях экспериментального трихинеллеза и экспериментального аспикулуроза /модель энтеробиоза/. В качестве лабораторных животных использовались нелинейные белые мыши обоего пола массой 16-18 г, зараженные декгщсулкрованнкми личинками Т(чс!аг.е{{а. Ёр'фЛи/порвая модель/ и*ЙЗр1си.{и.|чг /вторая модель/. .Все препараты вводили

' • Таблица 3

ОСТРАЯ ТОКСИЧНОСТЬ И ПРОТПВЙШМАТОДНАЯ "АКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ 2-ШШШБШЗШЩАЗОЛА .

Номер соединения £ Положение связи Не1-0-: !.ИЛД,г/кг Активность *

трихинелло-цидная асгшкулу-рицидная

ШУ Н 2 4,0 + + •

1 С1 2 4,0 +++ *»

Ы С1 4 2,5 ++■ +

1Л Вг 2 3,2 + " +

Ш Вг 4 4,0 + +++

Мебендазол - " - 1,6 +++ +++

Примечания : * активность 6С-70'' отмечено +++, активность ЬС-60/' отмечена' ++ , активность пике Ь0;1- отмечена + испытания не закопчены.

мыиам пероралыю и виде взвеси в крахмалинот. кло«.стеро в дозе 100 мг/кг массы животного в период с, 2Б по 30 день после заражения /первая модель/ и на 11 день после заражения /вторая I о-дель/. Препаратом сравнения слуи.л иеоендаэол /ъермоке, Бельгия/ :

;j¡bj¡thl!X вскрывали через определенное количество дней после введения средств,, подсчитывали число оставшихся в кишечнике паразитов и вычисляли эффективность действия препаратов. Данные о CüinemiH интенсивности инвазий приведены в тпбл.ЖЗ.

Ко основании представленных данных можно сделать вывод, что наиболее высокую трнхипеллоцидную активность, сопоставимую с активностью мебендазола, проявил только Е-хлор-6-/1-хлорнаф-TOKcn-2/-2-t етилтиобснзимидазол (I) - хлорнроизводное £ -нафтола. Хлорпроизводное оС-нафтола (Ы) о:«1залось менее эффективным, а остальные аналоги проявили слабую активность. Таким образом, ючшо отметить, что трихинеллопидная активность в данном ряду соединении возрастает при переходе от соединений с незамещенной на^тдлокеигруппои (XXIУ) или бромзаметеннол (ЬП и Ш) к соеш-.нения! с хлороаг огненной пг.^тилоксигруппой (Ь и LÜ . При это]' у лор-£-1:афтилот<сианалог (L ) активнее хлор-^-н&ртилокси-аналога (LI).

3 результате испытаний данных соединений на асгшкулурицид-ijyio активность (ет. .т? блЛ!3) установлено, что наиболее высокой проективностью в отношении этого гельминтоза из исследованных соединений обладает только Б-хлор-6-/1-бромнафтокси-4-/-2-ме-тилтиобензш.идазол (ЬШ) - бромлроизводное «С-нафтола, оказавшееся слабоачтнвным при трихинеллезе.

Соединения L и Lili, обладающие достаточно высокой нематодо-цлдной эффективностью /около 70»/, сравни/ой с эффективностью мебендазола /ье(моксэ/, но выгодно отличающиеся от него очень низкой токсичностью Л'ЧЛД 4,0 г/кг/ рекомендованы для углубленных исследований.

ВЫВОДЫ

1. Разработки оригинг.лын.й метод синтеза высокоэффективного ';;)С1,пюлоцй1га триклюеплазола, включающий взг^имодейстиие 2,3-д!1Х.1101«;)снолл с 3,4-.||Ихлорнитробензолом в дииетилформами.це в присутствии кьрбоната калия, избирательное нитровг:ние образующегося 3-хлор—1-/2,3-1шхл01>]..е]юкси/-аиетшн1лида, его, до.'лттилироьа-1.ПС и восстановление сскугветстаукяцего о-нитроанилпна гидразином.

Я. Реакции восстановления 2,3-долор1штро<5внао.18 с после-йукшшл диаао*»щювгнлем и разложением,соли диязонпя могут служить удой .им технологичным методом получения 2,3-дяхлор^енола -

ключевого соединения в синтезе триклабеццазола.

3. Замена дихлорфенилоксигрупхш в молекуле триклабендазо-ла на галогеннафтилоксирадикал приводит к появлению противоне-матодной активности, близкой по величине к активности широко-применяющегося нематодоцида мебендазола /вермокса/, но со значительно меньшей токсичностью по сравнению с последним.

4. Антигельшштная активность впервые синтезированных 6-нафтилоксипроивводных 2-метилтио-Б-хлорбензимидазола зависит • от природы, числа и положения атомов галогена в молекуле. Среди полученных веществ наиболее эффективным против трихинеллеза является соединение, содержащее атом хлорэ в ß-нафтилоксиради-кале, а против аспикулуроза - атом брома в JL-нафтилоксирадика-ле. Эти БещестЕа рекомевдованы для углубленных биологических исследований.

5. Установлено, что продуктами реакций 3,4-дихлорнитробен-зола и его 6-амшопроизводного с фенолами и нафтолами в диме-тилфор/амиде в присутствии карбоната калия могут быть не только соответствующие диарилокспды, но и замещенные п-диметилади-нонитробензолы. Соотношение последних определяется нуклеофиль-ностью ароматических спиртов и подвижностью атома хлора в производных п-нитрохлорбензола. .

ОСНОВНОЕ СОДЕР^Щ ДИССЕРТАЦИЙ ИЗЛОЖЕНО В CJIWK.UIX

ПУШКАЩШ :

1. Подушкин З.Ю., Гераськина С.С., Севбо ¿..II. Роль структурных факторов при получении диарилоксидов в сроде диметил-формамида // Результаты и перспективы научных исследований по биотехнологии и фармации: Тез. докл. Всесоюзной конференции. -Ленинград, 1989. - С.47.

2. Подушкин В.10., Севбо Д.П. Пути создания новых эффективных антпгельминтных средств в ряду арллоксибензимидазолов // Новые фармакологические средства в ветеринарии: Тез. докл. 111 медвуз, научно-практ. конф. - С.-Петербург, 1201. - С.62.

3. Подупкин З.Ю., Севбо ¿..II. Триклабендазол и его пафтокси-акалогп, обладающие нематодоциднкы действием // Новые фармакологические средства в ветеринарии: Тез. дом. 1У межгосударстз. межвуз. научко-практ. конф. - С.-.Петербург, - С.Со.

4. Подушкин В.Ю., Севбо д.П., ¡.щхг.йлицып ¿.С. Новые г-ало-

токсичньш нематодоциди из' rpynrai 2-алкйлтно-5-арилоксибенз2Ми-дазолов // актуальные. вопросы судебно-медицинской токсикологии: Тез. до;м. научно-нракт. конф. - С.-Петербург, 1994. - С. 16.

I. Хоккаров Х.1., Подупклн З.Ю., Трусов С.Н., Севбо Д.П. О гслогепировании нафталина и хинолика, содержащих нитрофонил-бкспгруппировку // Органический' сийтез : история развития а сов-рсгонкке тендешгии: Тез. докл. г.'е'здународ. конф.-молодых ученых. - С.-Петербург, 1994. - 4.2.- C.i'G''.-

6. Подушкин П.М., Севбо Д.П., Гййсайлишш £.С. и'Tip. Синтез, изучение острой токсичности" й противогельминтиой активности1 новых 2-мотч1лтиобенаимидазо}юв // Медицинская паразитология' и- паразитарные болёзнй. - 1995/ - ir'3. - С.48.