Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Синтез, свойства и биологическая активность продуктов взаимодействия производных ароилпировиноградных кислот с гидразидами и метиленбисгидразидами некоторых кислот

На правахрукописи

ЗВЕРЕВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОДУКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДНЫХ АРОИЛПИРОВИНОГРАДНЫХ КИСЛОТ С ГИДРАЗИДАМИ И МЕТИЛЕНБИСГИДРАЗИДАМИ НЕКОТОРЫХ

КИСЛОТ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискании ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пермь - 2004

¿ж*' у

ЗВЕРЕВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРОДУКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДНЫХ АРОИЛПИРОВИНОГРАДНЫХ КИСЛОТ С ГИДРАЗИДАМИ И МЕТИЛЕНБИСГИДРАЗИДАМИ НЕКОТОРЫХ

КИСЛОТ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат диссертации на соискании ученой степени кандидата фармацевтических наук

На правахрукописи

Пермь - 2004

Работа выполнена на кафедре фармацевтической химии очного факультета Пермской государственной фармацевтической академии

Научный руководитель:

доктор фармацевтических наук, профессор Милютин А.В.

Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор Михалев А. И.

доктор химических наук, профессор Залесов В.В.

Ведущая организация:

специализированном заседании диссертационного совета Д 208.068.01. при Пермской государственной фармацевтической академии по адресу: 614990, ГСП-277, г. Пермь, ул. Ленина, 48.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии.

Автореферат разослан «_» сентября 2004г.

институт технической химии УрО РАН, г. Пермь.

Защита состоится 26 октября 2004 г. в.

часов на

Ученый секретарь диссертационного совета

•гии кАцииНАЛЬНАЯ

библиотека

СПстербург^/ *

ш

{

О® ПО

Актуальность темы. Одной из важных задач фармацевтической науки и практики является создание новых высокоэффективных лекарственных средств, имеющих существенное преимущество перед препаратами, применяемыми в медицине. Поэтому проблема поиска биологически активных веществ и изучения взаимосвязи химического строения с действием остается актуальной. Перспективным научным направлением в этом плане являются исследования в области гидразидов ароилпировиноградных кислот (АПВК), которые образуются при взаимодействии 5-арил-2,3-дагвдрофуран-2,3-Дионов (5-АФД) с гидразидами кислот. Полученные соединения проявляют

противовоспалительное, анальгетическое, противомикробное,

противосудорожное и другие виды действия при довольно низкой токсичности. Если р^-ацилгидразиды ароилпировиноградных кислот исследованы в какой-то степени как в химическом так и биологическом плане, то о получении, химических свойствах и биологической активности сульфогидразидов АПВК в литературе нет никаких сведений.

Наличие в структуре производных ароилпировиноградных кислот (эфиров, амидов, гидразидов) нескольких реакционных центров позволяет вовлекать их в реакции с различными ^^ О, S) нуклеофильными реагентами, такими, например как гидразингидрат, о-фенилендиамин, этилендиамин, тиофенол и другими.

С целью получения биологически активных веществ, а также для установления связи между структурой и биологической активностью образующихся соединений представляет интерес получить производные 5-арил-2,3-дигидрофуран-23-Дионов с 4-метоксибензоил-, 3-нитробензоил-, хинолилгидразидами и 4-метилбензоилсульфогидразидом.

Цель работы. Целью исследования является синтез, установление особенностей строения и изучение биологической активности соединений, полученных на основе реакций эфиров АПВК, 5-АФД с гидразидами, сульфогидразидами и метиленбисгидразидами некоторых кислот, а также

взаимодействия образующихся продуктов превращений с различными МИ-нуклеофилами.

Задачи исследования. Для достижения намеченной цели поставлены следующие задачи:

1. Изучить взаимодействие 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов с 4-метоксибензоил-, 3-нитробензоил-, хинолилгидразидами и 4-метилбен-зоилсульфогидразидом.

2. Исследовать взаимодействие полученных гидразидов с гидразингидратом, о-фенилендиамином, этилендиамином и с ароматическими аминами.

3. Изучить реакции эфиров ароилпировиноградных кислот с метиленбисгидразидами.

4. Изучить структуру и физико-химические свойства продуктов синтеза.

5. Провести скрининг синтезированных соединений на различные виды активности с целью отбора перспективных соединений и выявление влияния структуры на биологическое действие.

Научная новизна. Разработаны методы синтеза неизвестных ранее 4-метоксибензоил-, 3-нитробензоил-, хинолилгидразидов АПВК и 4-метилбензоилсульфогидразидов АПВК, а также способы синтеза 1,3-диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов, 2-аминозамещенных ацижидразидов АПВК. На основе этих и уже известных методов осуществлен синтез 70 новых соединений, установлена их структура на основании данных ИК-, ПМР-спектроскопии и масс-спектрометрии. Фармакологическому скринингу подвергнуто 56 соединения, среди которых выявлены вещества с противовоспалительной, антимикробной, анальгетической и

противотуберкулезной активностью. Установлены некоторые закономерности между химическим строением и биологической активностью исследованных соединений.

Практическая значимость работы. Предложены способы синтеза новых производных АПВК, которые просты по выполнению и могут быть использованы, как препаративные в синтетической фармацевтической и

органической химии при поиске новых биологически активных соединений. Выявленные закономерности зависимости биологического действия от структуры синтезированных соединений могут быть использованы в дальнейшем поиске биологически активных соединений в ряду гидразидов АПВК, сульфогидразидов АПВК и 1,3-диациламино-З-ароилметиленимидазолидин-4-онов, 2-аминозамещенных Р-К-ацилгидразидов АПВК. Соединения, проявившие выраженную биологическую активность, рекомендованы для включения в планы НИР Пермской фармацевтической академии для дальнейших испытаний.

Публикации. Материалы диссертационной работы отражены в 7 публикациях различного уровня (6 тезисов и 1 статья в «Хим.-фарм. журнале»), две статьи находятся в печати.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Пермской фармацевтической академии в 2002, 2003 годах, областной научной конференции «Молодежная наука Прикамья-2002, 2004», на 68-й республиканской конференции студентов и молодых ученых республики Башкортостан «Вопросы теоретической и практической медицины-2003», на 67-й межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых в Курске, 2002 г.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав и выводов. Список литературы включает 148 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 28 таблиц и 16 схем.

На защиту выносятся:

1. Синтез 4-метоксибензоил-, 3-нитробензоил-, хинолилгидразидов АПВК и 4-метилбензоилсульфогидразидов АПВК и их взаимодействие с ариламинами, бинуклеофильными реагентами.

2. Синтез 13-Диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов.

3. Установление структуры полученных соединений на основе физико-химических методов.

4. Результаты биологических исследований противовоспалительной, анальгетической, антимикробной, противотуберкулезной активности полученных соединений.

Основное содержание диссертации 1. Синтез А~№-ацилзамещешшхгидраэидовароилпировиноградныхкислот Для синтеза новых Р-К-ацилзамещенных гидразидов АПВК была использована ранее разработанная реакция 5-арил-2,3-дигидрофуран-23-Дионов с ароматическими гидразидами в среде абсолютного диоксана.

Схема1

о о

(1-33)

(1411,16,20,24,26); 4-СН3 (5,6,12,17,21,22,25); 2,4-(СНз>2 (27); 4-ОСНз (7,28,29); 4-ОС2Н5 (8, 13,30,31); 4-Вг (14,19,23); 4-С1 (9Д0, 15,18, 32,33);

Я^З-ВгСвЩ (2,5,10); 2-010«^ (4,6); З-СЮЛ (1,7,8,9); 2,б-С12С6Н3(3); 4-ОСН3С4Н4 (И, 12,13,14,15); 3-Ш2С6Н, (16,17,18,19);

о^»0^ сг 6

(21); (20,22,23) (24,25,28,30,32) (26,27,29,31,33)

Были получены соединения (1-33), содержащие различные заместители в ароилпирувоильном и гидразидном фрагментах. Полученные соединения

представляют собой белые, желтоватые или желтые кристаллические вещества, растворимые в органических растворителях, не растворимые в воде.

Структура полученных соединений подтверждена данными ИК и ПМР спектроскопии. Появление в ПМР спектрах соединений синглета метанового протона говорит об их енолизации. Вместе с тем, в спектрах соединений (1, 2, 8, 9, 24-27) наблюдается сигнал низкой интенсивности 438-4,71 мд., обусловленный Р-метиленовой группой. На основании спектральных данных и реакции с хлоридом железа (III) можно сделать вывод, что соединения находятся в двух таутомерных формах (енольной и дикетонной). Судя по значению интегральной величины пика р-метиленовой группы данные соединения находятся преимущественно в енольной форме.

2. Синтез п-талуалсулъфогидразидрвияпировиноградныхкислот

В доступной нам литературе нет сведений о сульфогидразидах АПВК, поэтому представляло интерес, получить их и изучить биологическую активность. Для синтеза п-толуолсульфогидразидов АПВК была использована реакция 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов с гидразидами в среде абсолютного диоксана.

Схема 2

03-39)

И=Н (34); 4-СНз (35); 2,4ЧСН3Ь (36); 4-ОСН3 (37); 4-Вг (38); 4-С1 (39)

Соединения (34-39) представляют собой кристаллические вещества белого цвета, растворимые в спирте, ацетонитриле, ДМСО, ДМФА, не растворимые в воде.

Структура полученных соединений подтверждается данными ИК и ПМР спектроскопии, реакции с хлоридом железа (ГО) . В ПМР-спектрах для всех

соединений наблюдается сигнал одного метанового протона, а сигнала, обусловленного метиленовой группой не наблюдается. На основании чего можно сделать вывод о существовании соединений в полностью енолизованной форме.

С целью изучения зависимости биологической активности при изменении структуры соединений (от линейной формы к циклической) нами было исследовано взаимодействие р-№ацилгидразидов и п-толуолсульфогидразидов ароилпировиноградных кислот с бинуклеофилами. В качестве последних были использованы гидразингидрат, этилендиамин, о-фенилендиамин.

В результате исследования установлено, что при действии 50% раствора гидразингидрата при комнатной температуре на исходные гидразиды ароилпировиноградных образуются гидразиды 5-арил-З-пиразолкарбоновых кислот.

В отличие от исходных гидразидов полученные соединения не дают окрашивания со спиртовым раствором хлорида железа (III). Структура полученных соединений была доказана данными ПМР- и ИК-спектроскопии.

Х-СО, 80:

И^Н (40,44,45,47); 4-ОС2Н,(42); 4-С1 (41,43,46,48)

Я- 4-СНз (48); 4-ОСН3 (40, 41); 3-С1 (42,43); 2,4-С12 (47); З-Вг (44);

3-М02 (45,46)

Соединения (40-48) представляют собой белые кристаллические вещества

с более высокими температурами плавления, чем у исходных гидразидов. Полученные вещества не дают окрашивания со спиртовым раствором хлорида

3. Взаимодействиф-Н-ацилгидразидови гнпаяуоясульфогидразидовароилпировиноградньхкислот с бинуклеофилами

Схема 3

(40-48)

железа (III), что свидетельствует об отсутствии в структуре соединений енольного гидроксила.

В ИК-спектрах соединений (40-48), снятых в пасте вазелинового масла остаются полосы валентных колебаний аминогрупп в области 3220-3280 см'1 и 3201-320S см"1, гидразидных карбонилов в области 1660-1680 см"1, появляется дополнительная полоса поглощения аминогруппы пиразола в области 3340-3365 см'1, исчезает полоса в области 1590-1620 см'лобусловленная у-карбонилом, присутствующая в спектрах исходных соединений.

В спектрах ПМР соединений (40-48) присутствуют сигналы протонов ароматического кольца при 7,2-8,01мд., уширенный синглет аминогрупп при 10,91-11,05 мд.

На сегодняшний день многие реакции ароилпировиноградных кислот и их эфиров с моно- и бияуклеофилами изучены. В том числе было исследовано взаимодействие АПВК и их эфиров с этилендиамином.

Было показано, что этилендиамин с эфирами АПВК образует 3-фенацилиден-2-пиперазиноны. С целью получения биологически активных соединений нами было изучено взаимодействие полученных гидразидов АПВК с этилендиамином.

Схема 4

Н

Н

(49-51)

R=4-C1C6H4(49); 4-ОС2Н}С6Н4(50); г.-ЦСН^ОНз (51)

R'^-ClCftH, (49); 4-BrC6Il4(50); (51);

Сравнение физико-химических (внешний вид, растворимость, температура плавления) и спектральных характеристик соединений (49-51) показало их идентичность описанным в литературе З-ацилметилен-2-пиперазинонам.

Реакция с о-фенилендиамином была изучена на примере эфиров и амидов АПВК. Продуктами реакции и в том и в другом случае являются 3-ацилметилен-2-хиноксалоны. Амиды АПВК с о-фенилендиамином позволяют получать также при определенных условиях производные 1,5-бензодиазепина. Взаимодействие p-N-ацилгидразидов АПВК с о-фенилендиамином оставалось неизученным. Нами была осуществлена эта реакция в среде уксусной кислоты при непродолжительном нагревании смеси реагентов. В результате реакции образуются З-ацилметилен-2-хиноксалоны. В продуктах реакции производные 1,5-бензодиазепина не были обнаружены.

Полученные соединения в отличие от исходных окрашены в желтый цвет, трудно растворимы в этаноле, растворимы в уксусной кислоте, ДМСО и ДМФА и имеют более высокие температуры плавления.

В спектрах ПМР соединений (52-56) наблюдаются сигналы протонов аминогрупп в областях 12,12-12,22 м.д. и 13,86-13,89 мд., группа сигналов протонов ароматического кольца в области 7,55-7,66 м.д., сигнал метанового протона в области 6,93-6,94 мд., для соединения (43) наблюдается сигналы протонов метоксигруппы в области 3,86 м.д. Соединения (52-56) по

Схема 5

Н

Н

(52-56)

ХСО, 80г

Я=СЛН3 (52,53); 4-ОСНэСвН4 (54); ФСЮ^ (55,56) ЯМ-СНз (56); СН2С<Н5 (52); 4-ОСН3С6Н4 (53); 3-010^(54, 55)

температурам плавления, данным ИК- и ПМР- спектров соответствуют 3-фенацилиден-2-хинаксалонам, описанным в литературе.

Таким образом, реакция Р-Ы-ацилгидразидов АПВК с о-фенилендиамином подтверждает наличие ароилпирувоильного фрагмента в их молекулах и сходство химических свойств с амидами и эфирами АПВК.

4. Взаимодействир-№-ащи1гидразидов ип-толуолсульфогидразидов ароилпировиноградных кислот смоноиукпео филами

Известно, что АПВК взаимодействуют с ариламинами в мягких условиях по а-карбонильной группе, образуя 2-ариламино-4-арил-4оксо-2-бутеновые кислоты.

Нами было установлено, что при нагревании растворов {КЫ-ацилгидразидов АПВК в ледяной уксусной кислоте с ароматическими аминами образуются 2-ариламино-р-]Ч-ацилгидразиды АПВК (57-67).

Схема 6

(57-67)

К=СбН3 (57,58,64,65); СДО*- (63); З-ВгСбН* (59,60,61,62,66);

2-С6Н4С9Н3Ы-(67) Я'СбН, (57, 58,59,60,61,62,63); 4-ОСН3СбИ, (64,65);

4-аСвН, (66); 2-СЮбН4(67) Я2=4-СН, (57,59,64); 4-Вг (58,63,65,67); 4-С1 (60); 4-МОг (61,66); 2-ЫОг (62)

Полученные соединения представляют собой желтые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые при нагревании в спирте, ацетонитриле, растворимые в ДМСО и ДМФА.

В ИК- спектрах соединений (57-67) присутствуют полосы поглощения обусловленные валентными колебаниями аминогрупп 3400-3420 см'1 и 33603520 см-1, гидразидного карбонила в области 1698-1720 см-1.

В ПМР-спектрах соединений (57-67) наблюдаются сигналы протонов ароматических колец и протона метановой группы в области 6,59-8,05 м.д., сигналы протонов двух аминогрупп, связанных с карбонилами в области 10,0310,1 и 10,51-10,58 м.д., аминогруппы, связанной с ароматическим заместителем в области 1132-12,08 м.д.

Наличие в структуре сульфогидразидов АПВК тех же реакционных центров, что и в р-К-ацилгидразидах позволяет ожидать образования ос-аминопроизводных. Взаимодействие сульфогидразидов АПВК с ароматическими аминами протекает при смешивании горячих спиртовых растворов исходных веществ в присутствии уксусной кислоты.

Схема 7

Я=Н (68); 4-С1 (69,70); ЯМ-СНз (68), 4-Вг (69), 4-Ы02(70)

Полученные соединения представляют собой желтые кристаллические вещества, растворимые в уксусной кислоте, ДМСО и ДМФА, нерастворимые в воде.

В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения в области 3260-3290 см" обусловленные валентными колебаниями аминогрупп гидразидного

фрагмента, карбонила в области 1690-1703 см'1. Полосы поглощения в области 1600-1612 см-1 свидетельствуют о наличие у-карбонила.

В ПМР-спектрах соединений (68-70) присутствуют сигналы протонов метальной группы бензолсульфогидразида в области 2,25-2,3 м.д., сигналы ароматических протонов в области 7,13-8,19 м.д., наблюдается сигнал метанового протона в области 6,31-6,28 м.д. сигналы аминогрупп гидразидной группы в области 10,48-10,75 м.д. и 10,8-10,95 м.д. и сигнал аминогруппы при <х-углеродном атоме в области 11,95-12,08 м.д.

Как известно, эфиры ацшшировиноградных кислот с этилендиамином образуют З-ацилметилен-2-пиперазиноны.

Было установлено, что данные соединения обладают противовоспалительной и анальгетической активностью. Представляло интерес получить подобные циклические соединения, в которых атомы азота разделены одним углеродным атомом. С этой целью нами была осуществлена реакция метиловых эфиров ароилпировиноградных кислот с метилен-бис-гидразидами.

Метилен-бис-гидразиды получали при нагревании до 80°С раствора гидразидов кислот в этаноле с 37% раствором формальдегида по известной методике.

5. Взаимодействиеметиленбисгидразидовкислот сэфирами ароилпировинофадныхкислот

Схема 8

О

О

О

шн,

+ неон

^с-к

шпш-енг-юшн

(71-77)

ИС^ (71), 4-ОСНзед (72), 4-ОНСбН4 (73), З-ВгСЛ (74), 2,6-С12С6Н3 (75), г-ШгСЛ (76), СДЫ (77)

Полученные соединения представляют собой белые аморфные вещества, не растворимые в воде, растворимые в уксусной кислоте, диоксане, ДМСО и ДМФА.

В результате исследования установлено, что реакция метиловых эфиров АПВК с метиленбисгидразидами приводит к образованию пятичленных гетероциклов 1,3-диациламино-5-ароипметиленимидазолвдин-4-онов:

Реакция метиленбисгидразвдов с метиловыми эфирами АПВК проводилась в спиртовой среде в присутствии уксусной кислоты при нагревании.

Продукты реакции представляют собой желтые кристаллические вещества, нерастворимые в воде, растворимые при нагревании в спирте, ацетонитриле, диоксане, растворимые в ДМСО и ДМ ФА.

В спектрах ИК соединений (78-92) присутствуют полосы валентных колебаний аминогруппы в области 3258-3360 см-1, гидразидного карбонила в области 1720-1760 см-1, кетонного карбонила в области 1670-1685 см-1. Полоса валентных колебаний карбонила отсутствуют.

В ПМР спектрах соединений (78-92) присутствуют сигналы протонов ароматических колец в области 7,18-8,19 мд., метинового протона в области 7,01-7,32 м.д., метиленовой группы в области 4,3-4,45 м.д. уширенный сигнал аминогрупп в области 10,8-11,3 м.д.

Схема 9

О

шсоя

(78-92)

И=СбН5 (78,79,80,81,82); 4-00^0,^(83,84,85); З-ОНС^вб);

3-ВгОД, (87); 2,6-аАНз (88,89,90); 2-Шз (91); С3Н3М(92) (78,83,87,88); 4-СН3 (79,86); 4-ОСН3 (80,89,91);

4-ОС2Н,(81,84,90,92У, 4-С1 (82,85)

В масс-спектрах соединения (89) нет пика молекулярного иона, присутствуют пики с m/z 175 [С6Н3С12С=0]+, 132 [CHjCOCHQH^lll

[ClCeH«]4, что подтверждает структуру полученных соединений.

5. Взаимодействие гидр азида Фтмепшлбензаясулъфокислоты с

альдегидами и кетонами

Учитывая, что гидразиды п-толуолсульфокислоты использовались нами в качестве исходных соединений для синтеза производных АПВК мы вовлекли их в реакцию с некоторыми альдегидами с целью получения биологически активных веществ

Реакцией гидразида 4-метилбензолсульфокислоты с ароматическими альдегидами в изопропиловом спирте при кратковременном нагревании были получены арилиденгидразиды 4-метилбензолсульфокислоты:

Схема 10

(93), 2-С1 (94), 3-Ы02 (95)

Полученные соединения представляют собой белые или с желтоватым оттенком кристаллические вещества, нерастворимые в воде, трудно растворимые в спирте, растворимые в диоксане, ДМСО и ДМФА.

В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения в области 3200-3225 см" обусловленные валентными колебаниями аминогруппы. Полосы поглощения в области 1330-1335 см"1 и 1160-1165 см'1 свидетельствуют о наличие сульфогруппы.

В ПМР-спектрах соединений присутствуют сигналы ароматических протонов и протонов метановой группы с центрами при 7,26-7,99 м.д., сигналы

протонов метальной группы при 2,33-2,36 м.д. и сигнал протона аминогруппы при 11,45-11,91 м.д.

Взаимодействием 4-метилбензолсульфокислоты с кетонами в спиртовой среде были получены Я-илиденгидразиды 4-метилбензолсульфокисло1ы.

Схема 11

НзС—502ЫШН2 + ^ Нз°-8°2>,н-ы

(93-95)

Я=СН3 (96,97,98,99); Я^Н, (96); С«Н5 (97); 4-СЮбНч (98); 4-Н02С4Н4

(99)

с

Полученные соединения белые или желтые кристаллические вещества, растворимые при нагревании в спирте, ацетонитриле, растворимые в ДМСО и ДМФА.

В ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения в области 3195-3205 см' обусловленные валентными колебаниями аминогруппы. Полосы поглощения в области 1330-1335 см'1 и 1160-1165 см'1 .обусловленные валентными колебаниями сульфогруппы.

В спектрах ПМР соединений (96-99) присутствуют сигналы протонов метильной группы в области 2,18-2,42 м.д., сигналы ароматических протонов в области 7л2-8,22 м.д., сигналы протона аминогруппы в области 10,98-11,47 м.д.

6.Биологическая активностьполученныхсоединений

Представители полученных соединений были подвергнуты скринингу на разные виды биологической активности.

Фармакологические испытания проводились на кафедре клинической фармакологии с курсом иммунологии под руководством д.м.н, проф. Юшкова В.В., на кафедре микробиологии под руководством к.ф.н., доц. Одеговой Т.Ф и в лаборатории биологически активных веществ Естественнонаучного института приПГУ.

Изучение полученных соединений ряда Р-Ы-ацилгидразидов и 1,3-диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов позволило сделать вывод, что соединения относятся, согласно классификации Сидорова, к практически нетоксичным при пероральном введении.

Фармакологическому скринингу на наличие противовоспалительной, анальгетической, антимикробной и противотуберкулезной активности подвергнуто 56 соединений.

Противовоспалительная активность изучалась на модели острого воспалительного отека. Сравнивали эффект с ортофеном в дозе 10 мг/ кг. Результаты исследования противовоспалительной активности показали, что р-Ы-(галоген)бензоилгидразиды АПВК проявляют данный вид активности, причем наибольший эффект имеет соединение (10), имеющее электроноакцепторные заместители и в пирувоильной части (хлор) молекулы и в гидразидной (бром)-соединение(10). Торможение отека Р-Ы-3-бромбензоилгидразида 4-хлорбензоилпировиноградной кислоты составляет 47,7%. Меньшее угнетение воспаления (40,4%) наблюдается у животных, получавших соединение (8) с электронннодонорным заместителем (этоксигруппой) в пара-положении ароилпирувоильного фрагмента и электронноакцепторным (атом хлора) в гидразидной части молекулы. Соединения, не имеющие заместителей в ароилпирувольной части угнетали воспалительный процесс в меньшей степени. Введение же в структуру молекулы только атомов хлора не приводит к появлению заметной активности.

Переход от гидразидов АПВК к гидразидам пиразол-3-карбоновых кислот приводит при пероральном введении к снижению противовоспалительной активности (соединения 41,45,46,43).

Изучение противовоспалительных эффектов 1,3-Диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов показывает, что они обладают слабым противовоспалительным действием. В этом ряду наибольший эффект проявляет соединение (89), имеющее во 2 и 4 положении бензоиламидных фрагментов атом хлора в качестве заместителей.

Лнальгегическяя активность исследована на модели термического раздражения «горячая пластинка». В качестве эталона сравнения использовался анальгин. Исследования показали, что все испытанные соединения обладают в различной степени выраженным анальгетическим эффектом. Исследования болеутоляющего действия в ряду 1,3-диацнламино-5-

ароилметиленимидазолндин-4-онов показало, что они обладают выраженной анальгетической активностью независимо от характера заместителя как в амидном, так и ароилметиленовом фрагменте.

Антимикробная активность по отношению к эталонным штаммам Б. coli ATCC 6538П и St. aureus ATCC 25922 изучали стандартным методом двукратных серийных разведений в мясопептонном бульоне.

Изучение антимикробного действия P-N-ацилгидразидов АПВК показало, что они обладают этим видом активности. Антимикробный эффект зависит от характера заместителей как в пирувоильном, так и гидразидном фрагменте. Наиболее высокую активность проявляет соединение (19), содержащее галоген (бром) в пара-положении бензольного кольца и нитрогруппу в гидразидной части молекулы. Переход от гидразидов ароилпировиноградных кислот к гидразидам пиразол-3-карбоновых кислот не приводит к увеличению антимикробной активности. 2-Аминозамещенные цинхониноилгидразиды АПВК практически не проявляют антимикробного действия, МИК составляет 1000 мкг/мл.

В результате исследования антимикробного действия сульфогндразидов АПВК установлено, что они обладают бактериостатическим действием в диапазоне от 125 до 31 мкг/мл. При этом наибольшей активностью обладает соединение (39), имеющее атом хлора в положении 4 бензольного кольца ароильного фрагмента.

Рассматриваемым видом активности обладают также 1,3-диацил-амино-5-ароилметиленимидазолидин-4-оны. Наиболее активны соединения, имеющие электроноакцепторные заместители в бензольном кольце амидного фрагмента (соединения 87,90,91).

Анализ результатов исследований показывает, что этот вид активности для 2-аминозамещенных р-Ы-ацилгидразидов АПВК не характерен, но интресно, что высокую активность проявило соединение (62) с пиридильным фрагментом в гидразидной части. Испытанию было подвергнуто 52 соединения. Исследования показали, что испытуемые соединения проявляют бактериостатическое действие в интервале от 1000 до 3,9 мкг/мл.

Представители почти всех рядов соединений были изучены на противотуберкулезное действие. Наиболее высокой активностью обладают р-Ы-изоникотиноилгидразиды АПВК, такая активность вероятна связана с наличием в молекуле соединения остатка гидразида изоникотиновой кислоты.

Проведенные исследования биологической активности синтезированных соединений позволяют сделать заключение о перспективности дальнейших фармакологических испытаний противовоспалительной активности в ряду р-Ы-ацилгидразидов АПВК и 1,3-диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов.

Выводы

1. Реакцией дециклизации 5-арил-2,3-дигидрофуран-23-Дионов под действием гидразидов некоторых кислот получены р-Ы-ацилгидразиды АПВК.

2. Показано, что дециклизация 5-арил-2,3-дигидрофуран-23-дионов под действием 4-метилбензолсульфогидразида протекает по аминогруппе гидразидного фрагмента,

3. Изучено взаимодействие -Ы-ацилгидразидов и сульфогидразидов АПВК с этилендиамином, о-фенилендиамином. Установлено, что реакции протекают аналогично эфирам и амидам АПВК.

4. Установлено, что взаимодействие р-Ы-ацилгидразидов и сульфогидразидов АПВК с ароматическими аминами протекает за счет наличия подвижного атома водорода в метиленовой группе, который переходит к карбонилу в а-положение.

5. Установлено, что взаимодействие метиленбисгидразидов с эфирами АПВК приводит к образованию 1,3-диациламино-5-ароилметиленимидазолидин-4-онов.

6. Исследована фармакологическая активность 56 соединений среди которых выявлены вещества, обладающие высокой противовоспалительной, антимикробной, противотуберкулезной и умеренной анальгетической активностью. Для дальнейшего исследования биологической активности и токсичности предложены 1,3-ди-(2,6-дихлорбензоиламино)-5-(метоксифенил)метиленимидазолидин-4-он, проявляющий высокую противовоспалительную активность и 2-(4-бромфениламино>-никотиноилгидразид бензоилпировиноградной кислоты, проявляющий антимикробную активность.

7. Установлены некоторые закономерности между фармакологической активностью и строением полученных соединений. Установлено, что для проявления биологической активности имеет значение природа и положение заместителей в гидразидном и ароилпирувоильном фрагменте.

Основное содержание диссертации опубликовано вработах

1. Зверева О.В. Синтез и свойства 1,4-диароиламино З-ароилметилен-2-имидазолонов / О.В. Зверева, А.В. Милютин // Материалы 67-й межвуз. науч конф. студентов, и молод, ученых [Тез.докл.].- Курск, 2002 г. С. 115.

'2. Синтез и антимикробная активность р-п-толуолсульфо гидразидов ароилпировиноградных кислот ß-R-илиден замещенных гидразидов п-толуолсульфокислоты / О.В. Зверева, А.В. Милютин, О.В. Бобровская, Т.Ф. Одегова // Материалы науч.-практ. конф. «Вузы и регион» [Тез.докл.]. -Пермь, 2002 г. С. 22.

3. Синтез и биологическая активность Р-галогенбензоил гидразидов ароилпировиноградных кислот / О.В.. Зверева, А.В.

Милютин, О.В. Бобровская, Т.Ф. Одегова // Молодежная наука Прикамья-2002 [Тез.докл.].- Пермь, 2002 г. С. 153.

4. Взаимодействие М-ароилгидразидов ароилпировиноградных кислот с моно- и диаминами / О.В. Зверева, МА Исаева, А.В. Милютин, О.В. Бобровская // Вопросы теоретич. и практ. медицины: Материалы 68-й респуб. конф. студ. и молодых ученых [Тез.докл.].-Башкортостан, 2003 г. С. 37.

5. Синтез и антимикробная активность 3-нитро бензоилгидразидов и 2-(нитрофениламино)замещенных гидразидов 4-арил-2-гирокси-4оксо-2-бутеновых (ароилпировиноградных) кислот / О.В. Зверева, А.В. Милютин , О.В. Бобровская, Т.Ф. Одегова // Материалы науч.-практ. конф. «Вузы и регион» [Тез.докл.].-Пермь, 2003 г. С. 40-41.

6. Зверева О.В. Синтез, свойства и антимикробная активность 2-ариламинозамещенных ароилгидразидов и 4-метилбензоилсульфогидразидов 4-арил-2-гидрокси-4оксо-2-бутеновых (ароилпировиноградных) кислот / О.В. Зверева // Материалы всеросс. науч.-практ.конф. «Молодые ученые-медицине». Асп. чтения. [Тез.докл.].-Самара, 2003 г. С.37.

7. Синтез, противовоспалительная и антибактериальная активность р-М-(галогенбензоил)- и -(4-метилфенил сульфонил) гидразидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых (ароилпировиноградных) кислот / О.В. Зверева, А.В. Милютин, О.В. Бобровская, Т.Ф. Одегова // Хим.-фарм. журнал. 2004 г. № 2. С. 32-34.

8. Синтез и биологическая активность -бензоилгидразидов и 4-метилбензоилсульфогидразидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых (ароилпировиноградных) кислот // О.В. Зверева,_А.В. Милютин, Т.Ф. Одегова, О.В. Бобровская - в печати.

9. Синтез и антимикробная активность Р-МТ-бензоилгидразидов 4-арил-2-гидрокси-4-оксо-2-бутеновых (ароилпировиноградных) кислот / О.В. Зверева, А.В. Милютин, О.В. Бобровская, Т.Ф. Одегова - в печати.

Сдано в печать 22.09.04. Формат 60x84/16. Объём 1,0 уч.-изд.л. _Тираж 100. Заказ 1303._

Печатная мастерская ротапринта 111 ТУ.

»1770 1

РНБ Русский фонд

2005-4 14820

Актуальность темы. Одной из важных задач фармацевтической науки и практики является создание новых высокоэффективных лекарственных средств, имеющих существенное преимущество перед препаратами, применяемыми в медицине. Поэтому проблема поиска биологически активных веществ и изучения взаимосвязи химического строения с действием остается актуальной. Перспективным научным направлением в этом плане являются исследования в области гидразидов ароилпировиноградных кислот, которые образуются при взаимодействии 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов (5-АФД) с гидразидами кислот. Полученные соединения проявляют противовоспалительное, анальгетическое, противомикробное, противосудорожное и другие виды действия при довольно низкой токсичности. Если /3-N-ацилгидразиды ароилпировиноградных кислот исследованы в какой-то степени как в химическом так и биологическом плане, то о получении, химических свойствах и биологической активности сульфогидразидов АПВК в литературе нет никаких сведений.

Наличие в структуре производных ароилпировиноградных кислот (эфиров, амидов, гидразидов) нескольких реакционных центров позволяет вовлекать их в реакции с различными (NH, О, S) нуклеофильными реагентами, такими, например как гидразингидрат, о-фенилендиамин, этилендиамин, тиофенол и другими.

С целью получения биологически активных веществ, а также для установления связи между структурой и биологической активностью образующихся соединений представляет интерес получить производные 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов с 4-(метокси)бензоил-, 3-(нитро)бензоил-, хино-лилгидразидами и 4-(метил)бензоилсульфогидразидом.

Цель работы. Целью исследования является синтез, установление особенностей строения и изучение биологической активности соединений, полученных на основе реакций эфиров АПВК, 5-АФД с гидразидами, сульфо-гидразидами и метиленбисгидразидами некоторых кислот, а также взаимодействия образующихся продуктов превращений с различными NH-нуклеофилами.

Задачи исследования. Для достижения намеченной цели поставлены следующие задачи:

1. Изучить взаимодействие 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов с 4-(метокси)бензоил-, 3-(нитро)бензоил-, хинолилгидразидами и 4-(метил)бен-зоилсульфогидразидом.

2. Исследовать взаимодействие полученных гидразидов с гидразингид-ратом, о-фенилендиамином, этилендиамином и с ароматическими аминами.

3. Изучить реакции эфиров ароилпировиноградных кислот с метилен-бисгидразидами.

4. Изучить структуры и физико-химических свойств продуктов синтеза.

5. Провести скрининг синтезированных соединений на различные виды активности с целью отбора перспективных соединений и выявление влияния структуры на биологическое действие.

Научная новизна. Разработаны методы синтеза неизвестных ранее 4-(метокси)бензоил-, 3-(нитро)бензоил-, хинол ил гидразидов АПВК и 4-(метил)бензоилсульфогидразидов АПВК, а также способы синтеза 1,3-диациламино-5-ароилметилен-имидазолидин-4-онов, 2-аминозамещенных (3-N-ацилгидразидов АПВК. На основе этих и уже известных методов осуществлен синтез 70 новых соединений, установлена их структура на основании данных ИК-, ПМР-, масс-спектрометрии. Фармакологическому скринингу подвергнуто 56 соединения, среди которых выявлены вещества с противовоспалительной, антимикробной, анальгетической и противотуберкулезной активностью. Установлены некоторые закономерности между химическим строением и биологической активностью исследованных соединений.

Практическая значимость работы. Предложены способы синтеза новых производных АПВК, которые просты по выполнению и могут быть использованы, как препаративные в синтетической фармацевтической и органической химии при поиске новых биологически активных соединений. Выявленные закономерности зависимости биологического действия от структуры синтезированных соединений могут быть использованы в дальнейшем поиске биологически активных соединений в ряду гидразидов АПВК, суль-фогидразидов АПВК и 1,3-диациламино-5-ароилметилен-имидазолидин-4-онов, 2-аминозамещенных p-N-ацилгидразидов АПВК. Соединения, проявившие выраженную биологическую активность, рекомендованы для включения в планы НИР Пермской фармацевтической академии для дальнейших испытаний.

Публикации. Материалы диссертационной работы отражены в 7 публикациях различного уровня (6 тезисов и 1 статья в «Хим.-фарм.журнале», две статьи находятся в печати.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Пермской фармацевтической академии в 2002, 2003 годах, областной научной конференции «Молодежная наука Прикамья - 2002, 2004», на 68-й республиканской конференции студентов и молодых ученых республики Башкортостан «Вопросы теоретической и практической медицины-2003», на 67-й межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых в Курске, 2002 г.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 115 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав и выводов. Список литературы включает 148 работ отечественных и зарубежных авторов. Диссертация содержит 28 таблиц и 16 схем.

102 ВЫВОДЫ

1. Реакцией дециклизации 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов под действием гидразидов некоторых кислот получены P-N-ацилгидразиды АПВК.

2. Показано, что дециклизация 5-арил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионов под действием 4-метилбензолсульфогидразида протекает по ^-аминогруппе гидразидного фрагмента.

3. Изучено взаимодействие P-N-ацилгидразидов и сульфогидразидов АПВК с этилендиамином, о-фенилендиамином. Установлено, что реакции протекают аналогично эфирам и амидам АПВК.

4. Установлено, что взаимодействие p-N-ацилгидразидов и сульфогидразидов АПВК с ароматическими аминами протекает за счет наличия подвижного атома водорода в метиленовой группе, который переходит к карбо-нилу в а-положение.

5. Установлено, что взаимодействие метилен-бис-гидразидов с эфирами АПВК приводит к образованию 1,3-диациламино-5-ароилметиленимида-золидин-4-онов.

6. Исследована фармакологическая активность 56 соединений среди которых выявлены вещества, обладающие высокой противовоспалительной, антимикробной, противотуберкулезной и умеренной анальгетической активностью. Для дальнейшего исследования биологической активности и токсичности предложены 1,3-ди-(2,6-дихлорбензоиламино)-5-(4-меток-сифенил)метилен-имидазолидин-4-онов, проявляющий высокую противовоспалительную активность и 2( 4-бромфениламино)-никотиноилгидразид бензоилпировиноградной кислоты , проявляющий антимикробную активность.

7. Установлены некоторые закономерности между фармакологической активностью и строением полученных соединений. Установлено, что для проявления биологической активности имеет значение природа и положение заместителей в гидразидном и ароилпирувоильном фрагменте.

103