Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез, свойства и биологическая активность амидов 2-замещенных цианхиновых кислот

На правах рукопис)

Новиков Михаил Викторович

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АМИДОВ 2-3АМЕЩЕННЫХ ЦИНХОНИНОВЫХ КИСЛОТ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

.,; ^ -т

Пермь-2009 1 ~

003464024

Работа выполнена на кафедре биологической химии ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор фармацевтических наук, профессор

Михалев Александр Иванович

Официальные оппоненты: зав. кафедрой органической химии

ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия», доктор фармацевтических наук, профессор Панцуркин Владимир Иванович

старший научный сотрудник, Институт технической химии УрО РАН, Пермь, доктор химических наук, доцент Глушков Владимир Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертационной работы состоится 31 марта 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 614990, г. Пермь, ГСП-277, ул. Ленина, 48, e-mail: perm@pfa.i-u факс: 2-12-94-76

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46

Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте ПГФА http://www.psfa.ru 27.02.09 г.

Автореферат разослан « 27 » февраля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.068.01,

к.ф.н., доцент

Липатникова И.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Важным направлением фармацевтической науки является поиск новых биологически активных веществ, обладающих высокой эффективностью и малой токсичностью. Актуальной задачей настоящего времени является синтез новых противовоспалительных, анальгетических, проти-вомикробных соединений, которые могут найти применение в медицинской практике в качестве лекарственных средств.

Хинолин-4-карбоновая (цинхониновая) кислота и её производные являются перспективным классом химических соединений для синтеза на их основе биологически активных веществ. Амид 2-(5!-нитрофурил-2'-винил)цинхониновой кислоты (хинифурил) проявляет противомикробную активность и применяется в медицине. В качестве лекарств использовались атофан и совкаин.

В ранее проведенных исследованиях на кафедре биологической химии ГТГФА было установлено, что некоторые синтезированные амиды 2-хлор-, 2-оксо-, 2-ариламиноцинхониновых кислот обладают противовоспалительной и/или анальгетической активностью. В то же время, 2-хлор-, 2-гидразинопро-изводные цинхониновой кислоты могут быть использованы для получения других биологически активных соединений на их основе. Потенциал исследования производных хинолин-4-карбоновых кислот еще далеко не исчерпан.

В развитие предыдущих работ по поиску новых биологически активных соединений определенный интерес представляют амиды 2-замещенных цинхо-ниновых кислот с предполагаемой противовоспалительной, анальгетической, противомикробной активностью. Целенаправленный синтез соединений, обладающих данными видами активности, остается актуальным и в настоящее время. Наше внимание привлекли ранее неизученные амиды, замещенные в положении 2 цинхониновых кислот, т.к. среди этих соединений имеются биологически активные вещества.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ПГФА в комплексной целевой программе МЗ РФ (но. мер государственной регистрации 01.9.50 007421).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является синтез новых биологически активных амидов производных цинхониновых кислот, изучение их физико-химических свойств и выявление зависимости между структурой и биологической активностью.

Задачи исследования. Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1. Осуществить синтез амидов 2-хлорцинхониновой кислоты, изучить их взаимодействие с различными нуклеофилами и получить амиды 2-замещенных цинхониновых кислот.

2. На основе амидов 2-замещенных цинхониновых кислот получить новые потенциально биологически активные вещества, в т.ч. азотсодержащие гетероциклические системы.

3. Изучить физико-химические свойства синтезированных соединений и установить их структуру с помощью ИК- и ЯМР 'Н-спектров.

4. Провести анализ результатов биологической активности полученных соединений в сравнении с препаратами-эталонами и их структурными аналогами с целью установления взаимосвязи «структура-активность», выявить наиболее перспективные вещества для дальнейших исследований.

Научная новизна исследования. Осуществлен синтез ранее неизвестных амидов 2-хлор-, 2-ариламино-, 2-алкокси-, 2-гидразино- и др. производных цинхониновых кислот.

Изучено взаимодействие амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с сульфаниламидными соединениями, в результате чего получены ранее неизвестные амиды 2-(4-сульфамиланилино)цинхониновых кислот.

Изучена реакция амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с замещенными амидами циануксусной кислоты, протекающая в среде ДМФА в присутствии безводного калия карбоната, и получены амиды (4-карбамоилхинолил-2)циан-уксусной кислоты.

Установлено, что в реакции амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с альдегидами или кетонами с хорошими выходами образуются амиды 2-ф-или-денгидразино)циихониновых кислот.

Впервые показано, что изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты вступает в реакцию с циклическими ангидридами дикарбоновых кислот, 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами или ангидридами изатовых кислот с образованием соответствующих ацильных производных.

Реакцией амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с мочевиной, уксусной кислотой и нитритом натрия, ортоэтилформиатом получены соответственно амиды 3-оксо-1,2,4-триазоло-, 1,2,3,4-тетразоло-, 1,2,4-триазоло-, 3-Я-1,2,4-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты.

На основе результатов биологических испытаний выявлены некоторые закономерности между биологическим действием и структурой синтезированных соединений.

Практическая значимость работы. Для препаративной органической и фармацевтической химии усовершенствованы или предложены новые методики синтеза амидов 2-замещенных цинхониновых кислот.

В процессе работы осуществлен синтез 88 новых соединений, из них 73 были подвергнуты биологическим испытаниям. Из апробированных выявлено: 2 соединения с противовоспалительной, 7-анальгетической, 57-противомик-робной, 1-антикоагулянтной активностью. Определена токсичность у 15 соединений, показавших в опытах хорошую биологическую активность.

Установлены закономерности биологического действия и структуры в отдельных рядах соединений, которые могут быть использованы для дальнейшего поиска новых эффективных противовоспалительных, анальгетических, антибактериальных соединений в рядах амидов цинхониновой кислоты.

Выявлены соединения, проявляющие биологическую активность и представляющие интерес для дальнейших исследований: изопропиламид [4-(4,б-диметил-2-пиримидилсульфамил)анилино]цинхониновой кислоты, проявляющий противовоспалительную и анальгетическую активности; изопропиламид 2-(р-2,4-динитрофенилгидразино)цинхониновой кислоты, обладающий проти-вомикробной активностью.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: областной научно-практической конференции «Молодежная наука Прикамья», ПГТУ (Пермь, 2007, 2008); IV Всероссийской конференции «Енамины в органическом синтезе» ИТХ УрО РАН (Пермь, 2007); X молодежной научной конференции по органической химии (Уфа, 2007); 63-й Региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», ПятГ-ФА (Пятигорск, 2008); XV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2008); областной конференции «Фармация и общественное здоровье», УГМА (Екатеринбург, 2008); Российских научно-практических конференциях ПГФА (Пермь, 2007, 2008 гг.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных работ: 1 статья в журнале, рекомендуемом ВАК, 9 статей в сборниках, 3 тезиса докладов на конференциях различного уровня. Получено два положительных решения о выдаче патентов РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы, включающего 127 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и приложения. Работа содержит 45 таблиц и 2 рисунка.

Глава 1 диссертации посвящена обзору литературы по синтезу и биологической активности цинхониновой кислоты и её 2-замещенных производных.

Во второй и третьей главах приведены результаты по синтезу амидов 2-хлор-, 2-ариламино-, 2-алкокси-, 2-гидразиноцинхониновых кислот и соединений, полученных на их основе.

В четвертой главе приведены результаты биологических испытаний синтезированных соединений и рассмотрена взаимосвязь строения с их действием.

В приложение включены акты внедрения научных исследований.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Синтез ранее неизвестных замещенных амидов 2-хлор-, 2-ариламино-, 2-алкокси-, 2-(р-арилгидразино)-, 2-гидразиноцинхониновых кислот.

2. Синтез новых биологически активных веществ, в т.ч. гетероциклических соединений, на основе 2-замещенных цинхониновых кислот.

3. Установление структуры полученных соединений на основании данных ИК-, ЯМР *Н- спектроскопии, масс-спектрометрии.

4. Результаты биологических испытаний синтезированных соединений на противовоспалительную, анальгетическую, противомикробную активность. Зависимость между структурой и действием исследованных прсщуктов органического синтеза.

Глава 2. Синтез и свойства амидов 2-замещенных цинхониновых кислот

2.1. Замещенные амиды 2-хлор-, 2-алкил-, 2-ариламино-, 2-(Р-арилгид-разино)цинхониновых кислот

Ранее на кафедре биологической химии ПГФА были получены замещенные амиды 2-хлор-, 2-оксо-, 2-арилоксо-, 2-ариламиноцинхониновой (хинолин-4-карбоновой) кислоты, которые при биологических испытаниях на животных проявили противовоспалительную и анальгетическую активность. Среди апробированных наиболее активным является изопропиламид 2-хлорцинхониновой кислоты, поэтому, в настоящей работе изопропиламид довольно часто использовался в реакциях для получения новых биологически активных веществ.

В продолжение предыдущих исследований и с целью поиска новых потенциально биологически активных соединений нами были проведены реакции амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с различными по силе нуклеофильными реагентами. Выполненные исследования показаны на схеме.

Схема 1

I а-к, К = (СН2)2ОН (1а), тиазолил-2 (16), С3Н7-изо (1в), (СН2)3ОН (1г), пиридил-3 (1д), СбН4МС>2-4 (1е), С6Н4Ш2-3 (1ж), С6Н4СН3-4, (1з), С6Н4Т"ЖСОСН3-4 (1и), (СНгЬСНз (1к).

II а-е, Я = (СН2)21МН2 (На), пиридил-4 (Нб), С6Н3(Ш2)2-2,4 (Нв), С6Н4ЬЮ2-4

(Иг), С6Н4Ш2-3 (Пд), антипирил-4 (Не). V а-д, Я1 = С3Н7-из0, Я2 = С2Н5 (Уа); Я1 = С3Н7-изо, Я2 = С6Н3(1чЮ2)2-2,4 (Уб); Я1 = СзНу-изо, Я2 = С6Н5 (Ув); Я1 = C6H4N02-4, Я2 = C6H1(N02)2-2,4 (Уг); Я1 = С6Н4Ш2-3, Я2 = СбН3(Ы02)2-2,4 (Уд).

С помощью неэмпирического квантово-механического метода RHF/6-31G(d)* с полной оптимизацией геометрии молекулы исследовано пространственное строение, электронная структура изопропиламида 2-хлорцинхониновой кислоты и установлено, что на гетероатоме азота, кислороде карбонильной группы имеются отрицательные заряды соответственно 0,551 и 0,558, а атомах: С2 хинолинового цикла, углероде карбонильной группы и атоме хлора положительные заряды 0,154; 0,750; 0,015 в единицах заряда электрона. Эти данные свидетельствуют о подвижности галогена в изопропиламиде 2-хлорцинхониновой кислоты в реакциях нуклеофильного замещения. Наличие положительного заряда на атоме С2 изопропиламида может способствовать нуклеофильной атаке по атому углерода хинолинового цикла. При нагревании изопропиламида 2-хлорцинхониновой кислоты с алкил-, арил-, гетериламинами в ДМФА синтезированы изопропиламиды 2-11-аминоцинхониновых кислот Ila-e.

С целью поиска новых антимикробных соединений нами были получены ранее неизвестные производные цинхониновой кислоты, содержащие в своей структуре нитрогруппу в ароматическом кольце. Нагреванием изопропиламида 2-хлорцинхониновой кислоты с пара-нитрофенолом в ДМФА в присутствии безводного карбоната калия с выходом 90 % был получен изопропиламид 2-(4-нитрофенил)цинхониновой кислоты (соед. Ш). В данной реакции п-нитро-фенол выступает как нуклеофил, т.к. рКа 4-N02C6H50" равно 7,2.

При нагревании изопропиламида 2-хлорцинхониновой кислоты с N,N-диметилгидразином (рКа = 6,30) с выходом 82 % был получен изопропиламид 2-(Р-М,Ы-диметилгидразино)цинхониновой кислоты. При нагревании амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с нитрофенилгидразинами в диоксане были получены амиды 2-(Р-фенилгидразино)цинхониновых кислот (соед. Va-д).

Полученные соединения - это белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в диоксане, этиловом спирте, ДМФА. Их состав и строение подтверждены спектральными данными.

В ИК-спектрах соединений Ia-к имеются полосы валентных колебаний карбонильной группы при 1680-1638, вторичной аминогруппы при 3288-3202 см'1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений 1а-к наблюдаются характерные сигналы протонов 8, м.д.: амидной группы при 8,72-12,90 (NH-амид); группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 7,27-8,83.

В ИК-спектрах соединений Va-д имеется полоса, характерная для амидно-го карбонила при 1640-1686, полосы NH-амид и Het-NHNH- при 3376-3214 см'1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений Va-д наблюдаются характерные сигналы протонов 8, м.д.: NH-амидной группы в области 8,39-11,26; синглеты двух Het-NH-NH-групп при С2 атоме хинолинового кольца при 4,62-10,46 и 4,82-8,77; группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 6,54-8,93.

* Квантово-механические расчеты молекул неэмпирическим методом RHF/6-31 G(d) выполнены на кафедре физики и математики ПГФА с помощью программ Gaussian 03, Revision D.01 доцентом Даниловым Ю.Л., за что автор диссертационной работы выражает искреннюю благодарность.

2.2.

Изопропиламиды 2-алкоксицинхониновых кислот

Ранее синтезированные на кафедре биохимии ПГФА изопропиламиды 2-метокси- и 2-этоксицинхониновой кислоты при биологических испытаниях в дозе 25 мг/кг проявили противовоспалительную и анальгетическую активность, но обладали значительной токсичностью. В развитие предыдущих исследований и с целью поиска новых биологически активных веществ нами осуществлена реакция амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с различными по химической природе алкоголятами натрия в среде соответствующего спирта.

VI а~е, Alk = С3Н7-изо (Via), С4Н9-н (VI6), С4Н9-изо (V1b), С4Н9-трет (Vir), циклогексил (У1д), (CH2)2N(C2H5)2 (Vie).

В ходе опытов установлено, что целевые продукты Vla-e образуются с выходом 75-90 % при нагревании амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с агткого-лятом натрия в соответствующем спирте при температуре 100 °С в течение 4 часов. Изопропиламиды 2-алкоксицинхониновых кислот (соед. Vla-e) - это белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при комнатной температуре в большинстве органических растворителей.

В ИК-спектрах соединений Vla-e наблюдаются характерные полосы валентных колебаний карбонильной группы при 1644-1640, NH-амидной - при 3304-3256 см"1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений Vla-e наблюдаются характерные сигналы протонов 5, м.д.: дублет двух метальных групп изопропильного остатка при 1,17-1,18; мультиплет-СН< группы изопропильного остатка 4,10; дублет NH-амидной группы в области 8,47-8,49; группа линий гетероциклических протонов в области 6,82-7,94.

В проведенных нами опытах установлено, что при нагревании в течение 3 часов соединений У1а,в,д с 10 % хлороводородной кислотой происходит кислотный гидролиз. При этом образуется изопропиламид 1,2-дигидро-2-оксо-цинхониновой кислоты, который был ранее получен при нагревании изопропи-ламида 2-хлорцинхониновой кислоты с ацетатом натрия в концентрированной уксусной кислоте.

Схема 2

Н

Vla-e

+ CH3COONa + СН3СООН

2.3. Изопропиламиды 2-(4-сульфамиланилино)цинхониновых кислот

Из данных литературы известно, что некоторые сульфаниламидные препараты: сульфадимезин, сульфадиметоксин, сульфален обладают противовоспалительной активностью и в дозе 100 мг/кг снижают агаровое воспаление на 36,6-49,5 %. Противовоспалительной активностью обладает также изопропила-мид 2-хлорцинхониновой кислоты.

В продолжение предыдущих исследований и с целью поиска новых биологически активных веществ нами проведен целенаправленный синтез амидов цинхониновой кислоты, содержащих вышеназванные фармакофорные фрагменты.

Схема 3

CONHC3HrM3°

■ H2NC6H4-S02NH-R

CONHC3H7-WO

hc6htso2nh-r

R= H (Vila), CONH2 (Vllô), N-n(VIIB). Ц-il (Vlr). N-N (V«fl).

/CHi -V sA*

(Vile)

В опытах было установлено, что при нагревании эквимолекулярных количеств изопропиламида 2-хлорцинхониновой кислоты с сульфаниламидом (стрептоцидом), сульфакарбамидом (уросульфаном), сульфатиазолом (норсульфазолом), сульфаметоксазолом, сульфаэтидолом (этазолом), сульфадимезином (сульфадимедином) в течение 6 часов в ДМФА образуются изопропиламиды 2-(4-сульфамиланилино)цинхониновых кислот (соед. УПа-с).

Полученные соединения (УИа-е) представляют собой белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в ДМФА и диоксане.

В ЯМР 'Н-спектрах соединений наблюдаются характерные сигналы

протонов 5, м.д.: дублет ЫН-амидной группы в области 8,38-8,64; синглет вторичной аминогруппы при С2 атоме хинолинового цикла в области 9,62-9,93; синглет протона группы -БОгМН- при 10,96-12,42; группа линий гетероциклических протонов в области 6,46-8,13.

2.4.

Амиды (4-карбамоилхинолил-2)циануксусной кислоты

Дальнейшие исследования по поиску биологически активных веществ были продолжены среди амидов 2-замещенных цинхониновых кислот и также основаны на реакции нуклеофильного замещения хлора.

Реакция арилирования а-хлоразинов метиленактивными соединениями является малоизученной. В ранее проведенных работах на кафедре биологической химии ГТГФА было установлено, что атом хлора в амидах 2-хлорцинхониновой кислоты легко замещается при использовании в качестве нуклеофильных реагентов малонодинитрила или этилового эфира циануксусной кислоты, в результате чего образуются производные (4-карбамоилхинолил-2)малонодинитрила или -циануксусной кислоты, которые обладают противовоспалительной активностью.

В продолжение предыдущих исследований нами нагреванием эквимолекулярных количеств реагентов: замещенного амида 2-хлорцинхониновой кислоты с соответствующим алкил(арил)амидом циануксусной кислоты при температуре 150-160 °С в течение 6 часов в ДМФА в присутствии безводного калия карбоната были получены амиды (4-карбамоилхинолил-2)циануксусной кислоты на схеме.

VIII а-е Л1 = С3Н7-изо, Я2 = С6Н5 (УШа); Я1 = С3Н7-изо, Я2 = С6Н4СН3-4 (УШб); Я1 = С3Н7-из0, Я2 = СН2С6Н5 (УШв); Я1 = С6Н4СН3-4, Я2 = С3Н7-из0 (УШг); Я1 = СзНу-изо, Я2 = С6Н4ОС2Н5-4 (УШд); Я1 = С6Н4СН3-4, Я2 = СбН4СООС2Н5-4 (УШе).

С помощью квантово-механических расчетов исследовано пространственное строение, электронная структура анилида циануксусной кислоты и установлено, что на метиленовой группе имеется отрицательный заряд 0,464 в единицах заряда электрона. В то же время на атоме углерода С2 изопропиламида 2-хлор-цинхониновой кислоты имеется положительный заряд равный 0,154. Наличие отрицательного заряда на метиленовой группе анилида циануксусной кислоты, вероятно, способствует нуклеофильной атаке по атому углерода С2 хи-нолинового цикла.

Схема 4

О

I а,з

VIII а-е

Исследования показали, что в данной реакции выход целевых продуктов УШа-е составляет 76-90 %. Полученные соединения представляют собой кристаллические вещества, окрашенные в желтый цвет, их строение подтверждено данными ИК- и ЯМР 'Н -спектров. В ИК-спектрах имеется полоса валентных колебаний нитрильной группы при 2192-2200, полоса N1-1 хинолинового кольца и полосы ЫН-амидных групп при 3376-3240 см"1.

В ЯМР 'Н-спектрах соединений У1На-е наблюдаются характерные сигналы протонов 5, м.д.: сигналы ЫН-амидных групп в области 8,05-10,71; синглет N11 хинолинового цикла при 14,05-14,39; группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 6,74-7,78.

Дальнейшие исследования по поиску биологически активных веществ основаны на получении амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты и их последующих превращениях.

2.5. Амиды 2-гидразино- и 2-(Р-илиденгидразино)цинхониновых кислот

Нагреванием в диоксане соответствующего амида 2-хлорцинхониновой кислоты (I) с гидразингидратом (рКа = 8,07) нами были получены амиды 2-гидразиноцинхониновой кислоты (соед. 1Ха-е), которые были использованы в реакциях с альдегидами или кетонами. Превращения амидов представлены в следующей схеме.

Схема 5

IX a-« R = тиазолил-2 (IXa), R = С3Н7-изо (1X6), R = C6H4N02-4 (IXb),

R = C6H4CH3-4, (IXr), R = C6H4NHCOCH3-4 (1Хд), R = (CH2)15CH3 (IXe)

X а-и R = (CH2)2CH3 (Xa), R = фурил-2 (Хб), R = C6H4Br-4 (Хв), R = C6H,Br-3

(Xr), R = C6H3(Br-5)OH-2 (Хд), R = C6H4CI-4 (Xe), R = C6H4N02-4 (Хж),

R = CH=CHC6H5 (Хз), R = C6H4N(CH3)2-4 (Хи).

XI а-ж R = Br-4 (XIa), R = CI-4 (XI6), R = N02-4 (XIb), R = H (Xlr), R = OH-4

(Х1д), R = NH2-4 (Xle), R = CH3-4 (Х1ж).

XII а,б n = 2 (Xlla), n = 3 (X1I6).

В результате опытов установлено, что при нагревании изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты в диоксане с соответствующим альдегидом в течение 1 часа с добавлением каталитических количеств хлороводородной кислоты были получены изопропиламиды 2-(Р-илиденгидразино)цинхониновой кислоты Ха-и. В аналогичных условиях взаимодействием изопропиламида 1X6 с ацетофеноном, а также с циклопентаноном или циклогексаноном получены соответственно соединения XIa-ж и XI 1а,б.

Синтезированные илиденовые производные цинхониновой кислоты X-XII -это желтые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые в ДМФА.

В ИК-спектрах Ха-и наблюдаются полосы валентных колебаний карбонильной группы при 1640-1644, вторичной аминогруппы иМН-амидной группы при 3288-3272 см"1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений Ха-и наблюдаются характерные сигналы протонов 5, м.д.: дублет NH-амидной группы в области 8,518,59; синглет вторичной аминогруппы при 10,80-11,73; группа линий ароматических и гетероциклических протонов и метановой группы в области 6,53-8,22.

В ИК-спектрах соединений Х1а-ж присутствуют полосы валентные колебаний амидного карбонила при 1640-1644, вторичной аминогруппы при С2 атоме хинолина и NH-амидной группы при 3438-3236 см"1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений XIa-ж наблюдаются характерные сигналы протонов S, м.д.: дублет двух метальных групп изопропильного остатка в области 1,20-1,22; синглет метальной группы при 2,24-2,40; дублет NH-амидной группы в области 8,52-8,57; синглет вторичной аминогруппы при 9,95-10,64; группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 6,46-8,22.

В масс-спектре соединения Х1ж присутствует пик молекулярного иона с m/z 360 (17,75 %) [М]+ и фрагментарных ионов с m/z (%) 345 (100,0) [М-СН3]+, 302 (1,57) [M-NH-CH(CH3)2]\ 274 (1,96) [M-CO-NH-CH(CH3)2]+, 269 (25,43) [М-СбН4-СН3-п]+. Данный характер фрагментации доказывает структуру соединения Х1ж.

Соединения ХПа-б представляют собой бледно-желтые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в этиловом спирте, диоксане, ДМФА, их строение подтверждено спектральными данными.

2.6. Изопропиламиды 2-(Р-ацилгидразино)цинхоиииовых кислот и продукты их циклизации

Реакции амидов 2-гидразиноцинхониновых кислот с циклическими ангидридами дикарбоновых кислот ранее не изучались.

В продолжение предыдущих исследований химических свойств амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты и с целью поиска новых биологически активных соединений нами осуществлена реакция изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с ангидридами дикарбоновых кислот.

В ходе исследований установлено, что взаимодействие эквимолекулярных количеств изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты соответственно с малеиновым (1), янтарным (2), фталевым ангидридом (3) протекает в безводном диоксане при комнатной температуре. В результате реакций образуются с хорошими выходами изопропиламиды 2-(Р-ацилгидразино)цинхониновых кислот (ХШа-в).

Схема 6

ХШ а-в Я: СН=СН-СООН (ХШа), СН2СН2СООН (ХШб), СбН4СООН (ХШв) Х1Уа,б Х=У, -СН2=СН2- (Х1Уа); -СН2 -СН2- (XI Уб).

Полученные изопропиламиды 2-({3-ацилгидразино)цинхониновых кислот (ХП1а-в) - это белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые в растворе ЫаНСОэ или при нагревании в спирте этиловом.

В спектрах ЯМР 'Н (соед. ХШа-в) присутствуют сигналы протонов 8, м.д.: 11,02-11,75 (уш. с. СООН), 9,56-9,79 (с, Не^ЫНЩ-), 8,56-8,81 (д, Не1-ЩЫН-), 8,46-8,51 (д, NH-aмид), 6,75-7,88 (м, АгН и НеЩ). 4,10 (м, -СН<), 1,17-1,19 (д, 2Н, СН3).

При кипячении амидов 2-(р-ацилгидразино)цинхониновых кислот (ХШа-в) в уксусном ангидриде происходит их внутримолекулярная циклизация и обра-

зуются с хорошими выходами М-{[4-(К'-изопропилкарбамоил)хинолил-2]-амино}малеимид,-сукцииимид и-фтапимид (соед. XIVa-в).

В спектрах ЯМР 'Н соед. XIVa-в имеются характерные сигналы 5, м.д.: 11,42-11,58 (с, Het-NH-), 8,52-8,53 (д, NH-амид), 6,77-7,96 (м, АгН, HetH), 4,11 (м, -СН<), 1,18 (д, 2СНз).

В масс-спектре XlVa присутствует пик молекулярного иона с m/z 326 (100 %) [Mf и фрагментарных ионов с m/z (%), 311 (1,87) [M-CH3f, 268 (11,79)

м- —Ч I М- -ын — ы* [

[M-NH-CH(CH3)2]+, 228 (3,40) [ ° 213 (2.04) [ ° ]. Получен-

ный характер фрагментации доказывает структуру соединения ХШа.

2.7. Изопропиламиды 2-(р-ароилпирувоилгидразнно)- и 2-ф-антрано-илгидразино)цинхониновых кислот

Поиск биологически активных соединений среди амидов 2-замещенных цинхониновых кислот нами был продолжен среди продуктов, полученных при взаимодействии изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с фуран-дионами или ангидридами изатовых кислот. Ранее реакции амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с указанными реагентами не проводились.

Схема 7

XV а-в Ar = C6H4CI-4 (XVa), С6Н5 (XV6), С6Н4СН3-4 (XVb);

XVI я-в Аг= C6H3(Br-5)NH2-2 (XVIa), C6H3(CI-5)NH2-2 (XVI б),

C6H4NH2-2 (XVIb ).

В ходе опытов нами установлено, что взаимодействие эквимолекулярных количеств изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с соответствующим 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионом протекает в сухом диоксане при легком нагревании и дальнейшем выдерживании смеси реагирующих веществ при комнатной температуре. Полученные изопропиламиды 2-(р-ароилпиру-воилгидразино)цинхониновой кислоты (XVa-в) представляют собой окрашенные кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в спирте этиловом.

В ЯМР 'Н-спектрах соединений XVa-в наблюдаются характерные сигналы протонов 5, м.д.: 1,20-1,21 (д, 2СНз) изопропильного остатка; 4,10-4,13 (м, -СН<), 6,93-8,15 (м, АгН, HetH, =СН-), 8,56-8,59 (д, NH-амид), 8,49-8,51 (д, Het-NHNH-), 9,33-10,61 (с, Het-NHNH-).

В результате проведенных исследований было установлено, что реакция амида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с соответствующим ангидридом иза-товой кислоты успешно протекает при кипячении в спирте эквимолекулярных количеств исходных реагентов в течение 4 часов.

Полученные амиды 2-ф-антраноилгидразино)цинхониновой кислоты (XVIa-в) представляют собой желтые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в этиловом спирте, ДМФА.

В ИК-спектрах (XVIa-в) имеются полосы колебаний карбонильных групп при 1592 (HetNHNH-CO-), 1640 (>С=0 амид) см"1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений XVIa-в наблюдаются характерные сигналы протонов 6, м.д.: 1,18-121 (д, 2СН3), 4,12 (м, -СН<), 4,58-4,62 (с, NH2), 6,81-7,90 (м, АгН, HetH), 8,52-8,54 (д, NH-амид), 8,92-8,96 (д, HetNHNH-). 10,02-10,03 (с, HetNHNH-).

2.8. Замещенные амиды 3-оксо-1,2,4-триазоло-, 1,2,3,4-тетразоло-, 1,2,4-триазоло-, 3-Н-1^,4-трназоло|4,3-а]хинолин-9-карбоновых кислот

В последние годы отмечается растущий интерес к фармакологической активности производных аннелированных 1,2,4-триазольных систем к азагетеро-циклам: пиридина, пиримидина, хинолина и др., которые обладают противовоспалительной, анальгетической, противосудорожной, противовирусной и др. видами биологической активности. Наименее изученными среди соединений, имеющих «мостиковый» атом азота, являются аннелированные 1,2,4-триазо-ловые системы к хинолиновому кольцу.

В ранее проведенных на кафедре работах было установлено, что амиды 2-гидразиноцинхониновых кислот могут быть использованы для получения на их основе новых гетероциклических систем. Легкость протекания реакции, образование биологически активных целевых продуктов послужило основанием для использования в наших опытах амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты в качестве реагентов.

Схема 8

XVII а-в Я = С3Н7-изо (ХУИа), С6Н4СН3-4 (ХУИб), (СН2),5СН3 (ХУНв);

XVIII а,б Я = С3Н7-изо (ХУШа), С6Н4СН3-4 (ХУШб);

XIX а,б Я1 = С3Н7-изо, Я2 = Н (Х1Ха); Я1 = СбН4СН3-4, Я2 = Н (Х1Х6);

XIX в,г Я1 = СзНу-изо, Я2 = СН3 (Х1Хв); Я1 = С6Н4СН3-4, Я2 = СН3 (Х1Хг);

XIX д,е Я1 = С3Н7-изо, Я2 = С6Н4Вг-4; Я1 = С3Н7-изо, Я2 = С6Н4Н(СН3)2-4.

В результате проведенных опытов установлено, что амиды З-оксо-1,2,4-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты (ХУИа-в) образуются при кипячении амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с мочевиной в соотношении 1:2 в этиленгликоле в течение 4 часов.

Соединения XУПа-в представляют собой белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые при нагревании в ДМФА. В ИК-спектрах этих соединений имеются характерные полосы, обусловленные колебаниями карбонильных групп при 1624-1720 и полосы ЫН-амид и МН-триазолового кольца при 3240-3472 см'1. В спектрах ЯМР 'Н имеются характерные сигналы протонов 5, м.д.: 7,03-8,65 (м, АгН, НеШ), 8,88-10,79 (КН-амид), 12,37-12,54 (с, 1ЧН-кольца).

В опытах установлено, что выдерживание амида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с натрия нитритом в кислой среде при температуре 1-3 °С ведет к образованию амидов 1,2,3,4-тетразоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты (соед. XVIIla,6). Вероятно, при взаимодействии натрия нитрита с уксусной кислотой образуется N+=0, который реагирует с гидразиногруппой с образованием R-NHNH-N=0, и далее в результате внутримолекулярной циклизации образуется аннелированное к хинолину тетразоловое кольцо, что не противоречит литературным данным.

Образование незамещенных в положении 3 амидов 1,2,3-триазоло[4,3-а]-хинолин-9-карбоновой кислоты (соед. Х1Ха,б) протекает при кипячении эквимолекулярных количеств исходных амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с этилортоформиатом в диоксане в течение 1 часа. В данном случае, согласно литературным данным, реакция, вероятно, протекает через стадию образования промежуточного этоксиметиленгидразинопроизводного, которое и подвергается циклизации с отщеплением этилового спирта.

Амиды 3-метил-1,2,3-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты (соед. Х1Хв,г) были получены нами при кипячении соответствующих амидов 2-гид-разиноцинхониновой кислоты с избытком концентрированной уксусной кислоты в течение 2 часов. Предполагаемый механизм реакции согласуется с данными литературы и включает предварительную стадию образования ацилпроиз-водного, которое циклизуется с отщеплением воды.

Соединения, содержащие арильные остатки в положении 3 в структуре амидов 1,2,3-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты (соед. Х1Хд,е), нами были синтезированы в результате окислительной циклизации амидов 2-(Р-илиденгидразино)цинхониновых кислот (соед. Хв,и) с хлоридом железа (III) путем их нагревания в ДМФА.

Полученные соединения Х1Ха-е представляют собой белые кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые при нагревании в большинстве органических растворителей. Структура полученных соединений подтверждена спектральными данными. В ИК-спектрах соединений XIXa-е наблюдаются полосы валентных колебаний амидного карбонила при 1648-1640, NH-амидной группы при 3276-3224 см"1. В ЯМР 'Н-спектрах соединений XIX наблюдаются характерные сигналы протонов 5, м.д.: сигнал протона NH-амидной группы в области 8,57-10,57; группа линий ароматических и гетероциклических протонов в области 6,79-8,47.

Глава 3. Экспериментальная химическая часть содержит методики получения соединений. Состав и структура большинства синтезированных в опытах соединений подтверждена ИК-, ЯМР 'Н-спектрами, а индивидуальность ТСХ.

Таким образом, в результате проведенных реакций были наработаны ранее неизвестные амиды 2-замещенных цинхониновых кислот, которые были использованы для биологических испытаний.

Глава 4. Биологическая активность синтезированных соединений

Биологические испытания полученных соединений на токсичность и аналь-гетическую активность были проведены научным сотрудником лаборатории биологически активных соединений ИТХ УрО РАН г. Перми канд. биол. наук Аникиной J1.B.; противовоспалительной активности - на кафедре фармакологии ПГМА Василюк М.В. под руководством докт. мед. наук, профессора, зав. кафедрой фармакологии Котегова В.П.

4.1. Острая токсичность синтезированных соединений была определена только для 15 соединений, которые в скрининге показали выраженную противовоспалительную, анальгетическую или противомикробную активность. ЛД50 соединения Vile определена на белых мышах по методу Прозоровского В.Б. при внутрибрюшинном введении и составляет >1260 мг/кг. По классификации Сидорова К.К. оно относится к практически нетоксичным веществам. Острая токсичность соединения V6 выявлена по методу Першина Г. Н. на белых мышах внутрибрюшинно и установлено, что ЛД50 данного соединения равна 282 (230-340) мг/кг. Согласно классификации Сидорова, оно относится к IV классу токсичности, т.е. малотоксично. Острая токсичность 14 синтезированных соединений: 1а,к; V6; VIa,6,fl,e; Vir; 1X6; Ха,е; XVIIa; Х1Ха,в изучена при перо-ральном пути введения на белых мышах и установлено, что их ЛД50 > 500 мг/кг.

4.2. Противовоспалительная активность (ПВА) полученных соединений изучена на белых крысах обоего пола массой 180 - 220 г. на каррагениновой модели воспаления при внутрибрюшинном пути введения. Проведено 5-6 опытов. Результаты обработаны статистически с использованием критерия Стью-дента. Установлено, что среди апробированных изопропиламидов 2-(4-суль-фамиланилино)цинхониновых кислот (соед. VIIa-e) противовоспалительной активностью обладают соединения VIIr,e. Соединение Vllr в дозе 50 мг/кг при внутрибрюшинном введении вызывает торможение каррагенинового отека через 3 часа на 31,8 и 5 часов 44,0 %. Наиболее активным в дозе 25 мг/кг является изопропиламид 2-[4-(4,6-диметил-2-пиримидилсульфамил)анилино]цинхони-новой кислоты (соед. Vile), поэтому, данное соединение было подвергнуто более углубленным исследованиям.

4.3. Анальгетическая активность (АА) по тесту «уксусные корчи» изучена у изопропиламида 2-[4-(4,6-диметил-2-пиримидилсульфамил)анилино]цинхо-ниновой кислоты (соед. Vile), которое обладает противовоспалительной активностью. Исследуемое соединение вводили перорально через желудочный зонд в виде водной суспензии с твином-80. Апробируемое соединение Vile в дозе 25 мг/кг вызывало защиту мышей от «корчей» на 50,2%.

В результате опытов на животных выявлено, что из 14 апробированных соединений, относящихся к разным рядам, анальгетической активностью, сравнимой с активностью метамизола натрия (анальгина), обладают 6 соединений: 1к, 1X6, Хе, XVIIIa, XlXa, XIXb.

При анализе результатов биологических испытаний на ПВА и АА можно выделить изопропиламид 2-[4-(4,6-диметил-2-пиримидилсульфамил)анилино]-цинхониновой кислоты (соед. Vile). Соединение Vile при в/б введении обладает противовоспалительным действием в дозах 25, 20, 15, 10 мг/кг, которое проявляется торможением каррагенинового воспаления. Апробированное соединение Vile при в/б введении в дозе 10 мг/кг снижает отёк, вызванный каррагени-ном, через 3 часа на 56,5 и 5 часов - 49,5 %. Диклофенак натрия в этой же дозе оказывает аналогичное действие и снижает воспаление через 3 часа на 55,4 и 5 часов - 52,2 %. Разница между ПВА соединения Vile в дозе 10 мг/кг и активностью диклофенака натрия в этой же дозе статистически незначима.

4.4. Противомикробная активность (ПМА) определена на кафедре микробиологии Пермской государственной фармацевтической академии канд. биол. наук, доцентом Новиковой В.В. под руководством докт. фарм. наук, проф., зав. каф. Одеговой Т.Ф. Биологические испытания синтезированных соединений также проведены Александровой Г.А., зав. лабораторией «Бактерицид» Естественнонаучного института Пермского государственного университета. В качестве тест-культур были использованы музейные штаммы Staphylococcus aureus АТТС 6538-Р, Escherichia coli АТСС 25922, Candida albicans АТСС 264/624, Bacillus cereus АТСС 1312. Результаты испытаний сравнивали с активностью препаратов-эталонов.

Всего на противомикробную активность в отношении золотистого стафилококка и кишечной палочки исследовано 68 соединений. Выявлено, что 11 соединений (16,2 %) не обладают активностью в отношении обеих культур. Низкую активность при МПК 1000-125 мкг/мл показали 55 соединений (80,9 %). Неактивные или малоактивные соединения (МПК = 1000 мкг/мл) имеются в следующих рядах соединений - это амиды: 2-хлор-(1); 2-ариламино- (II), 2-anKOKCH-(VI); 2-сульфамиланилино- (VII); 2-(Р-арилиденгидразино)- (X); 2-(ß-ацилгидразино)цинхониновых кислот. Изопропиламиды (XV6,b) показали активность при МПК=125 мкг/мл в отношении обоих штаммов. Изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты (соед. 1X6) обладает активностью при МПК 62,5 мкг/мл в отношении золотистого стафилококка и 125 мкг/мл - кишечной палочки. Наиболее активным является изопропиламид 2-(Р-2,4-динитрофенил-гидразино)цинхониновой кислоты (соед. V6), который проявляет антибактериальное действие в отношении испытанных тест-штаммов с одинаковой активностью 7,8 мкг/мл, что сопоставимо с действием препарата-эталона диоксиди-на.

Для соединений, обладающих выраженным противомикробным действием, была определена их активность по отношению к В. cereus и С. albicans. В результате испытаний обнаружено, что тиазолиламид- (соед. 1Ха) и изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты (1X6) вызывают гибель культуры С. albicans в интервале концентраций 500-1000 мкг/мл, а В. cereus - 250 мкг/мл. Наиболее активным в отношении С. albicans является соединение (XV6), МПК

которого находится в интервале 31,2-62,5 мкг/мл и по активности превосходит препараты-эталоны нитрофунгин и гризеофульвин. Соединение XV6 оказывает действие на В. cereus при МПК = 125 мкг/мл. Это же соединение является активным в отношении золотистого стафилококка и кишечной палочки (МПК=125 мкг/мл). Изопропиламид 2-(Р-2,4-динитрофенилгидразино)цинхо-ниновой кислоты (V6) проявляет ингибирующую активность в отношении С. albicans в концентрации 1000 - 500 мкг/мл и не активен к В. cereus.

При анализе результатов зависимости ПМА соединений от их структуры следует отметить, что наличие нитрогруппы в структуре синтезированных соединений не оказывает существенного влияния на активность. Наиболее активными являются изопропиламиды (1X6, V6), имеющие у С2 атома хинолина гидразиногруппу или остаток 2,4-динитрофенилгидразина. Противомикробная активность снижается в рядах X, XI, XII, XIII, XVI по сравнению с ПМА изо-пропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты (соед. 1X6).

4.5. Антикоагулянтная активность синтезированных соединений определена на кафедре физиологии и патологии ПГФА Антоновым С.Г. под руководством докт. мед. наук, профессора, зав. кафедрой Сыропятова Б.Я. Автор выражает благодарность за проведенные исследования.

Влияние соединений XIIIa-в на свертывающую систему крови изучено с помощью коагулометра «Минилаб 701». Для исследования использовали нитратную (3,8 %) кровь (9:1). Влияние соединения на свертываемость крови изучали в концентрации 1 мг/мл. В качестве эталона антикоагулянтной активности использовали раствор гепарина в концентрации 1 ЕД/мл крови. Для биологических исследований заявляемое соединение использовали в виде раствора натриевой соли в воде. Проведено 7 опытов, результаты обрабатывали статистически с использованием критерия Стьюдента. Установлено, что только соединение XIII6 достоверно вызывает снижение свертываемости крови на 12,8 % и уступает аналогичному действию гепарина - 22,4 %.

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что среди апробированных соединений наиболее активными являются изопропиламиды 2-замещенных цинхониновых кислот, обладающие: Уб-противомикробной; УПе-противовоспалительной и анальгетической; ХУб-противогрибковой; ХШб-антикоагулянтной активностью. Вероятно, на проявление биологической активности изученных соединений во многом влияет наличие изопропильного остатка в амидной части молекулы и химическая природа фармакофорной группы у С2 атома хинолинового цикла.

На основании проведенных исследований можно высказать предположение, что цинхониновая кислота и её производные являются весьма перспективным классом органических соединений для поиска биологически активных веществ. Найденные закономерности зависимости «структура-активность» могут быть учтены в дальнейшем при целенаправленном поиске БАВ в рядах производных цинхониновой кислоты.

ВЫВОДЫ

1. Обнаружено, что реакции нуклеофильного замещения хлора в амидах 2-хлорцинхониновой кислоты ведут к образованию ранее неизвестных амидов 2-апкил(арил)амино-, 2-алкокси-, 2-(р-арилгидразино)-, 2-(4-сульфамил-анилино)цинхониновых кислот.

2. Впервые установлено, что амиды 2-хлорцинхониновой кислоты вступают в реакцию с апкил(арил)амидами циануксусной кислоты при нагревании в ДМФА в присутствии безводного калия карбоната с образованием амидов (4-карбамоилхинолил-2)циануксусной кислоты.

3. Выявлено, что реакция амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с алифатическими, ароматическими альдегидами или кетонами сопровождается образованием амидов 2-(р-илиденгидразино)цинхониновых кислот.

4. Установлено, что в результате взаимодействия изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с малеиновым, янтарным, фталевым ангидридом образуются соответствующие амиды 2-(Р-ацилгидразино)цинхониновых кислот.

5. Впервые показано, что изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты вступает в реакцию с 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами или ангидридами изатовой кислоты с образованием соответствующих изопропиламидов 2-(р-ароилпирувоилгидразино)- и 2-(р-антраноилгидразино)цинхониновых кислот.

6. Найдено, что в реакциях амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с мочевиной, нитритом натрия, ортоэтилформиатом, уксусной кислотой образуются гетероциклические системы 3-оксо-1,2,4-триазоло-, 1,2,3,4-тетразоло-, 1,2,4-триазоло-, 3-Я-1,2,4-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновых кислот,

7. Разработанные или усовершенствованные методики синтеза отдельных соединений просты в исполнении и могут быть использованы в качестве препаративных.

8. Осуществлен синтез 88 новых соединений, большинство из которых было подвергнуто испытаниям на наличие противовоспалительной, анальгетиче-ской, противомикробной активности. Выявлены закономерности взаимосвязи «структура-активность» в отдельных рядах соединений.

9. Выявлены соединения, проявляющие биологическую активность, не уступающую таковой препаратов-эталонов, и представляющие интерес для дальнейших исследований: изопропиламид [4-(4,6-диметил-2-пиримидилсульфа-мил)анилино]цинхониновой кислоты, проявляющий противовоспалительную и анальгетическую активности; изопропиламид 2-(Р-2,4-динитрофенил-гидразино)цинхониновой кислоты, обладающий противомикробной активностью.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Новиков, М.В. Синтез и свойства амидов цинхониновой кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.И. Вахрин [и др.] // Молодежная наука Прикамья: сб. науч. тр. областной науч.-практ. конф. — Пермь, ПГТУ, 2007. - Вып. 8. -С. 108-111.

2. Новиков, М.В. Синтез и противомикробная активность амидов 2-замещен-ных цинхониновых кислот / М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.И. Вахрин [и др.] // Вестник ПГФА - Пермь, 2007. - № 2. - С. 75-77.

3. Новиков, М.В. Синтез, свойства и превращения амидов (4-карбамоилхино-лил-2)циануксусной кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.Е. Коньшин [и др.] // IV Всеросс. конф. «Енамины в органическом синтезе». - Пермь: ИТХ УрО РАН, 2007. - С. 204-206.

4. Новиков, М.В. Синтез, свойства и превращения амидов 2-замещенных цинхониновых кислот / М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.Е. Коньшин [и др.] // IV Всеросс. конф. «Енамины в органическом синтезе». - Пермь: ИТХ УрО РАН, 2007. - С. 207-209.

5. Новиков, М.В. Синтез амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты и 1,2,4-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбоновой кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.И. Вахрин И X Молодежная конф. по органической химии: [Тез. докл.]. - Уфа, 2007. - С. 52.

6. Михалев, А.И. Поиск биологически активных веществ среди производных цинхониновой кислоты / А.И. Михалев, М.Е. Коньшин, М.В. Новиков // Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств: сб. материалов Российской науч.-практ. конф. - Пермь: ПГФА, 2007.-С. 83-85.

7. Новиков, М.В. Синтез и биологическая активность изопропиламидов 2-замещенных цинхониновой кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, В.В. Новикова [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: ПятГФА, 2008. - Вып. 63. -С. 312-313.

8. Новиков, М.В. Биологическая активность амидов 2-алкоксицинхониновой кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, В.В. Новикова, JI.B. Аникина II Человек и лекарство: Тез. докл. XV Российского национального конгресса -Москва, 2008. - С. 676.

9. Новиков, М.В. Противомикробная активность амидов цинхониновой кислоты / М.В. Новиков, А.И. Михалев, В.В. Новикова // Фармация и общественное здоровье: Тез. докл. областной конф. - Екатеринбург, УГМА, 2008. -С. 237.

10. Волосникова, Е.А. Синтез и противомикробная активность изопропиламидов 2-(Р-илиденгидразино)цинхониновой кислоты / Е.А. Волосникова, М.В. Новиков, А.И. Михалев // Вестник ПГФА - Пермь, 2008. -№ 4. -С. 126-128.

П.Новиков, М.В. Синтез новых БАВ реакцией нуклеофильного замещения хлора в амидах цинхониновой кислоты / М.В. Новиков, Е.А. Волосникова,

B.В. Новикова // Молодежная наука Прикамья: сб. науч. тр. областной науч,-практ. конф - Пермь, ПГТУ, 2008. - Вып. 9. - С. 140-143.

12. Новиков, М.В. Биологическая активность амидов цинхониновых кислот / М.В. Новиков, А.И. Михалев, В.В. Новикова [и др.] // Фармация. - 2008. -№ 6. - С. 55-56.

13. Новиков, М.В. Синтез и свойства изопропиламидов 2-(Р-ацилгидразино)-цинхониновых кислот / М.В. Новиков, А.И. Михалев, Б.Я. Сыропятов,

C.Г. Антонов // Современное состояние и пути оптимизации лекарственного обеспечения населения: сб. материалов Росс, науч-практ. конф. - Пермь, ПГФА, 2008.-С. 328-331.

14. Изопропиламид 2-(Р-2,4-динитрофенилгидразино)цинхониновой кислоты, проявляющий противомикробную активность / Заявка № 2008101075/04(001175) от 09.01.2008, решение о выдаче патента РФ от 04.02.2009 // М.В. Новиков, А.И. Михалев, В.В. Новикова, Б.Я. Сыропятов, Н.В. Данилова, М.И. Вахрин.

15. Изопропиламид 2-[4-(4,6-диметил-2-пиримидилсульфамил)анилино]цинхо-ниновой кислоты, проявляющий противовоспалительную и анальгетическую активность / Заявка № 2008101076/04(001176) от 09.01.2008, решение о выдаче патента РФ от 04.02.2009 // М.В. Новиков, А.И. Михалев, М.Е. Конь-шин, М.В. Василюк, В.П. Котегов, М.И. Вахрин.

Автор выражает благодарность зав. кафедрой физики и математики ПГФА, доц. Варину М.И. за запись ЯМР 'Н-спектров, научному сотруднику РИЦ «Фарматест» Бабушкиной Е.Б. за запись ИК-спектров.

Актуальность темы. Одной из важных задач фармацевтической науки является поиск новых биологически активных веществ, обладающих высокой эффективностью и малой токсичностью. Актуальной задачей настоящего времени является синтез новых противовоспалительных, аналь-гетических, против'омикробных соединений, которые могут найти применение в медицинской практике в качестве лекарственных средств.

Хинолин-4-карбоновая (цинхониновая) кислота и её производные являются весьма перспективным классом химических соединений для синтеза на их основе биологически активных веществ. Алкиламид 2-(51-нитро-фурил-21-винил)цинхониновой кислоты (хинифурил) проявляет противо-микробную активность и применяется в медицине. В качестве лекарственных средств использовались атофан и совкаин.

В ранее проведенных исследованиях на кафедре биологической химии ПГФА было установлено, что некоторые синтезированные амиды 2-хлор-, 2-оксо-, 2-ариламиноцинхониновой кислоты обладают противовоспалительной и/или анальгетической активностью. В то же время, 2-хлор-, 2-гидразинопроизводные цинхониновой кислоты могут быть использованы для синтеза других биологически активных соединений на их основе. Потенциал исследования производных хинолин-4-карбоновых кислот еще далеко не исчерпан.

В развитие предыдущих исследований по поиску новых биологически активных соединений представляют определенный интерес амиды 2-заме-щенных цинхониновых кислот с предполагаемой противовоспалительной, анальгетической, противомикробной активностью. Целенаправленный синтез соединений, обладающих данными видами активности, остается актуальным и в настоящее время.

Наше внимание привлекли ранее неизученные амиды, замещенные в положении 2 цинхониновых кислот, т.к. среди этих соединений имеются биологически активные вещества.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ПГФА в комплексной целевой программе МЗ РФ (номер государственной регистрации 01.9.50 007421).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является синтез новых биологически активных производных амидов цинхониновых кислот, изучение их физико-химических свойств и выявление зависимости между структурой и биологической активностью.

Задачи исследования. Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1. Осуществить синтез амидов 2-хлорцинхониновой кислоты, изучить их взаимодействие с различными нуклеофилами и получить амиды 2-замещенных цинхониновых кислот.

2. На основе амидов 2-замещенных цинхониновой кислоты получить новые потенциально биологически активные, в т.ч. гетероциклические системы.

3. Изучить физико-химические свойства синтезированных соединений и установить их структуру с помощью ИК-, и ЯМР 'Н-спектров.

4. Провести анализ результатов биологической активности полученных соединений в сравнении с препаратами-эталонами и их структурными аналогами с целью установления взаимосвязи «структура-активность», выявить наиболее перспективные вещества для дальнейших исследований.

Научная новизна исследования. Осуществлен синтез ранее неизвестных амидов 2-хлор-, 2-ариламино-, 2-алкокси-, 2-гидразино- и др. производных цинхониновых кислот.

Изучено взаимодействие амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с сульфаниламидными соединениями, в результате чего получены неизвестные ранее амиды 2-(4-сульфамиланилино)цинхониновых кислот.

Изучена реакция амидов 2-хлорцинхониновой кислоты с замещенными амидами циануксусной кислоты, протекающая в среде ДМФА в присутствии безводного карбоната калия.

Установлено, что в реакции амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с альдегидами или кетонами с хорошими выходами образуются амиды 2-(р-илиденгидразино)цинхониновых кислот.

Впервые показано, что изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты вступает в реакцию с циклическими ангидридами дикарбоновых кислот, 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами или ангидридами изатовых кислот с образованием соответствующих ацильных производных.

Реакцией амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с мочевиной, нитритом натрия, ортоэтилформиатом, уксусной кислотой получены соответственно амиды 3-оксо-1,2,4-триазоло-, 1,2,3,4-тетразоло-, 1,2,4-триазо-ло-, 3-К-1,2,4-триазоло[4,3-а]-хинолин-9-карбоновой кислоты.

На основании результатов биологических испытаний выявлены некоторые закономерности между биологическим действием и структурой синтезированных соединений.

Практическая значимость работы. Для препаративной органической и фармацевтической химии усовершенствованы или предложены новые методики синтеза амидов 2-замещенных цинхониновых кислот.

В процессе работы осуществлен синтез 88 новых соединений, из них 73 были подвергнуты биологическим испытаниям. Из апробированных выявлено: 2 соединения с противовоспалительной, 7-анальгетической, 57-про-тиивомикробной, 1-антикоагулянтной активностью. Определена токсичность у 15 соединений, показавших в опытах хорошую биологическую активность.

Установлены закономерности биологического действия и структуры в отдельных рядах соединений, которые могут быть использованы для поиска новых эффективных противовоспалительных, анальгетических, антибактериальных соединений в рядах амидов цинхониновой кислоты.

Выявлены соединения, проявляющие биологическую активность, не уступающую таковой препаратов-эталонов, и представляющие интерес для дальнейших исследований: изопропиламид 2-[4-(4,6-диметил-2-пирими-дилсульфамил)анилино]цинхониновой кислоты, проявляющий противовоспалительную и анальгетическую активности; изопропиламид 2-((3-2,4-динитрофенилгидразино)цинхониновой кислоты, обладающий противомикробной активностью.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: областной научно-практической конференции «Молодежная наука Прикамья», ПГТУ (Пермь, 2007, 2008); IV Всероссийской конференции «Енамины в органическом синтезе» ИТХ УрО РАН (Пермь, 2007); X Молодежной конференции по органической химии (Уфа, 2007); 63-й Региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», ПятГФА (Пятигорск, 2008); XV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2008); областной конференции «Фармация и общественное здоровье» УГМА (Екатеринбург, 2008); на Российских научно-практ. конференциях ПГФА (Пермь, 2007, 2008 гг).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных работ: 1 статья в журнале, рекомендуемом ВАК, 9 статей в сборниках, 3 тезиса докладов на конференциях различного уровня. Получено два положительных решения о выдаче патентов РФ на изобретения.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы, включающего 127 наименований работ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Обнаружено, что реакции нуклеофильного замещения хлора в амидах 2-хлорцинхониновой кислоты ведут к образованию ранее неизвестных амидов 2-алкил(арил)амино-, 2-алкокси-, 2-(Р-арилгидразино)-, 2-(4-сульфамиланилино)цинхониновых кислот.

2. Впервые установлено, что амиды 2-хлорцинхониновой кислоты вступают в реакцию с алкил(арил)амидами циануксусной кислоты при нагревании в ДМФА в присутствии безводного калия карбоната с образованием амидов (4-(карбамоилхинолил-2)циануксусной кислоты.

3. Выявлено, что реакция амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с алифатическими, ароматическими альдегидами или кетонами сопровождается образованием амидов 2-(|3-илиденгидразино)цинхони-новых кислот.

4. Установлено, что в результате взаимодействия изопропиламида 2-гидразиноцинхониновой кислоты с малеиновым, янтарным, фталевым ангидридом образуются соответствующие амиды 2-((3-ацилгидразино)-цинхониновых кислот.

5. Впервые показано, что изопропиламид 2-гидразиноцинхониновой кислоты вступает в реакцию с 5-арил-2,3-дигидро-2,3-фурандионами или ангидридами изатовой кислоты с образованием соответствующих изопропиламидов 2-(Р-ароилпирувоилгидразино)- и 2-((3-антраноилгид-разино)цинхониновых кислот.

6. Найдено, что в реакциях амидов 2-гидразиноцинхониновой кислоты с мочевиной, нитритом натрия, ортоэтилформиатом, уксусной кислотой образуются гетероциклические системы 3-оксо-1,2,4-триазоло-, 1,2,3,4-тетразоло-, 1,2,4-триазоло-, 3-11-1,2,4-триазоло[4,3-а]хинолин-9-карбо-новых кислот.

7. Разработанные или усовершенствованные методики синтеза отдельных соединений просты в исполнении и могут быть использованы в качестве препаративных.

8. Осуществлен синтез 88 новых соединений, большинство из которых было подвергнуто испытаниям на наличие противовоспалительной, анальгетической, противомикробной активности. Выявлены закономерности взаимосвязи «структура-активность» в отдельных рядах соединений.

9. Выявлены соединения, проявляющие биологическую активность, не уступающую таковой препаратов-эталонов, и представляющие интерес для дальнейших исследований: изопропиламид [4-(4,6-диметил-2-пиримидил-сульфамил)анилино]цинхониновой кислоты, проявляющий противовоспалительную и анальгетическую активности; изопропиламид 2-(Р-2,4-ди-нитрофенилгидразино)цинхониновой кислоты, обладающий противомикробной активностью.

137