Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Молекулярное конструирование и целенаправленный синтез N-производных 1,3-диазинона-4

На правах рукописи

КОДОНИДИ ИВАН ПАНАИОТОВИЧ

МОЛЕКУЛЯРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ И ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ ^ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-ДИАЗИНОНА-4

14.04.02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора фармацевтических наук

2 3 июн 2011

ПЯТИГОРСК 2011

4850744

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный консультант: доктор фармацевтических наук,

профессор Оганесян Эдуард Тоникович

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор Назарян Джон Седракович доктор фармацевтических наук, профессор Новиков Олег Олегович доктор фармацевтических наук, доцент Новиков Михаил Станиславович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Росздрава»

Защита состоится июня 2011 года в 9 часов на заседании

диссертационного совета Д 208.069.01. по защитам диссертаций при ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА Росздрава» (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА Росздрава» (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11).

Автореферат разослан «¿£» МОЗ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Создание новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств является приоритетной проблемой для фармацевтической науки, решение которой возможно за счет выделения биологически активных соединений (БАС) из природных источников или путем их синтеза. Несмотря на многочисленные критические высказывания по поводу синтетических соединений, эта группа веществ представляет собой наибольший интерес для фармацевтической химии. Прежде всего, возможное число синтетических органических соединений практически безгранично, в то время как число органических соединений природного происхождения ограничивается числом растительных объектов.

Многообразие синтетических органических соединений создает возможность для выбора соединений с определенной фармакологической активностью и минимальным побочным действием. Однако эмпирический подход к синтезу новых фармакологически активных соединений является малопродуктивным и характеризуется низкой эффективностью с точки зрения конечных результатов.

В то же время существуют возможности значительного повышения эффективности исследований по синтезу новых фармакологически активных соединений путем использования современных компьютерных технологий, позволяющих осуществлять прогноз целевых структур и их фармакологическое действие [Прогноз развития медицинской науки ..., 2008]. Важность молекулярного моделирования для поиска лекарственных веществ неоспорима: структура многих новых лекарств, появившихся в последние годы, прошли через стадию молекулярного конструирования [Зефиров Н.С., 2010].

Однако следует отметить, что компьютерные программы могут давать наиболее вероятный прогноз, если будут учитываться свойства структурных фрагментов планируемого вещества, а именно их фармакофорное влияние [Васильев П.В., 2009].

Различные методы прогнозирования требуют [Хёльтье Х.Д., 2010] для подтверждения их достоверности осуществления целенаправленного синтеза наиболее перспективных соединений с последующей проверкой их биологической активности.

Для молекулярного конструирования лекарственных веществ наиболее целесообразно использовать соединения, структурно близкие к эндогенным веществам, о которых имеются обширные сведения, касающиеся особенностей их строения и механизмов биологического действия [Langer R, 2006]. С этой точки зрения наиболее целесообразно осуществлять поиск биологически активных соединений среди производных оксопиримидинов и их бензаннелированных систем.

Множество современных исследований свидетельствует о том, что систематический поиск высокоэффективных и малотоксичных соединений в ряду производных 1,3-диазинона-4 является актуальным и целесообразным, поскольку они зарекомендовали себя как соединения с высокой фармакологической активностью [Yadav М. R., 2006].

Таким образом, использование компьютерных технологий, учитывающих вклад отдельных структурных фрагментов в биологическую активность, позволяет повысить достоверность прогноза конструируемых производных 1,3-диазинона-4, которую следует подтвердить их последующим синтезом и данными фармакологического эксперимента, что является актуальным для фармацевтической науки.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является целенаправленный поиск биологически активных соединений в ряду N-производных 1,3-диазинона-4 на основе методов молекулярного конструирования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- используя логико-структурный подход (ЛСП), обосновать строение целевых производных 1,3-Диазинона-4, обладающих нейропротекторной и противовоспалительной активностью;

- на основе расчета энергии взаимодействия лиганд-рецептор и лиганд-фермент охарактеризовать фармакологические свойства прогнозируемых БАС;

- с целью увеличения выхода целевых производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидинов модифицировать реакцию взаимодействия 1Ч-ацш1-Р-кетоамидов с нейтральными нуклеофилами;

- осуществить синтез N - замещенных производных 2-фенил-хиназолинонов-4 и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4, а также выявить механизм взаимодействия 2-фенилбензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа;

- усовершенствовать методики синтеза производных Ы-адетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты, позволяющие в дальнейшем получать труднодоступные 4-оксопиримидины и хиназолиноны-4;

- установить корреляционную связь между квантово-химическими параметрами синтезированных соединений и результатами фармакологического скрининга;

- основываясь на результатах доклинических исследований синтезированных веществ, выявить «соединения-лидеры» для последующего углубленного фармакологического изучения с целью их практического применения в медицине.

Научная новизна. Разработан алгоритм комплексного подхода к молекулярному конструированию БАС основанный на использовании известных компьютерных программ с учетом структурных, электронных и энергетических характеристик отдельных фрагментов планируемого вещества. Определены основные стадии конструирования, которые включают целенаправленный отбор основного фармакофора, последующее формирование

структур на его основе с заданными фармакологическими свойствами путем варьирования вторичными фармакофорами эндогенной природы. Целесообразность использования разработанного алгоритма доказана экспериментально путем синтеза производных 1,3-диазинона-4 и данными фармакологических исследований.

Впервые осуществлен синтез малоизученных 2-стирилпроизводных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, а также репрезентативных рядов производных 4-оксопиримидина на основе ариламинов, аминофенолов, сульфаниламидов, аминокислот, дипептидов и гетериламинов.

Получены новые амиды о-бензоиламинобензойной кислоты взаимодействием беюоксазинонов с ароматическими аминами, аминокислотами и гидразидами ароматических кислот.

Изучен механизм взаимодействия производных бензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа, который являлся обоснованием нового подхода к синтезу Ы-замещенных хиназолинонов-4, и их ациклических предшественников. На основании квантово-химических расчетов, подтверждающихся экспериментальными данными, дано обоснование селективного образования хиназиолинонов-4 при взаимодействии 2-фенил-1,3-бензоксазинона-4 с аминами.

С целью повышения выхода 1,4-дигидро-4-оксопиримидинов предложены условия синтеза их ациклических интермедиатов, основанные на взаимодействии Ы-ацил-Р-кетоамидов с аминами в среде таких полярных апротонных растворителей, как диметиформамид и диметилсульфоксид.

С учетом механизма циклоконденсации Ы-ацил-Р-кетоамидов со слабыми нуклеофилами модифицирована методика синтеза М-замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, что позволяет повысить выходы целевых продуктов и расширить границы применения данного метода.

Обоснована роль полярных апротонных растворителей в реакциях циклоконденсации и стирилирования 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, а также синтеза производных 'Ы-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты.

Выявлено, что на выход N - замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина оказывает влияние величина заряда на атоме азота аминогруппы, а также пространственное строение фрагмента несущего карбонильную группу.

Впервые для синтеза производных хиназолин-4(ЗН)-она в качестве аминной компоненты использованы гидразиды, аминокислоты, ди- и трипептиды.

Изучены структурные особенности синтезированных соединений и установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина имеют трансоидную конфигурацию.

Фармакологический скрининг синтезированных соединений подтвердил прогнозируемые для них психотропную, гипотензивную, церебропротекторную, антигипоксическую и противовоспалительную активность, а также стимулирующее влияние на иммунную систему.

Биологические исследования полученных амидов о-бензоиламинобензойной кислоты показали их выраженную анксиолитическую, антигипоксическую и гипотензивную активность.

Установлено, что сульфаниламидные производные 1,3-диазинона-4 стимулируют ЦНС, обладают высокой противовоспалительной активностью, а некоторые из них проявляют выраженное гипогликемическое и глюкозурическое действие.

На основании фармакологического изучения психотропной активности выявлена возможность использования квантово-химических дескрипторов для дальнейшего прогнозирования психотропного действия в других группах соединений.

Показано, что следующие молекулярные дескрипторы: энергии НСМО, характерны для производных 4-оксопиримидина, минимальное значение электротопологического состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе поляризуемостей атомов следует использовать для конструирования производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, влияющих на ЦНС.

Дескрипторы автокорреляции Морана и Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов в качестве межрядовых целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности для производных 1,3-Диазинона-4 и их ациклических предшественников.

Практическая значимость работы. Разработанный комплексный подход к молекулярному конструированию соединений - производных 1,3-диазинона-4 - позволил получить новую группу веществ, обладающих высоким нейротропным действием. Применение нового комплексного подхода к молекулярному конструированию производных 1,3-диазинона-4 позволило минимизировать число синтезированных соединений для получения БАС с заданными фармакологическими свойствами, являющимися практически нетоксичным веществам.

Разработанные принципы молекулярного конструирования, которые могут быть использованы для целенаправленного поиска гипотензивных и спазмолитических соединений. Результаты биологического эксперимента подтверждают целесообразность использования метода молекулярного конструирования для поиска производных изохинолонов-3 обладающих спазмолитической и гипотензивной активностью. Это подтверждает перспективность использования комплексного подхода к молекулярному конструированию высокоактивных соединений других химических классов и прогноза иных видов фармакологической активности, помимо рассмотренных в настоящем исследовании.

Синтезированы более 130 новых соединений, относящихся к >1-замещенным производным 4-оксопиримидина, хиназолинона-4 и о-бензоиламинобензойной кислоты, большинство из них структурно близки к эндогенным соединениям и лекарственным веществам. Из общего числа синтезированных соединений 107 обладают прогнозируемыми биологическими свойствами: психотропными - 43, противовоспалительными - 27, актопротекторными - 7, антигипоксическими - 18, антигипертензивными — 15,

гипогликемическими - 2, диуретическими - 9, иммуностимулирующими - 14. Все эти данные подтверждают достоверность предварительного прогноза.

Соединения лидеры, характеризующиеся нейропротекторной, иммунотропной, противовоспалительной, гипотензивной и диуретической активности и превосходящие препараты сравнения в доклинических испытаниях, предложены к дальнейшим углубленным фармакологическим исследованиям с целью их практического применения.

Полученные вещества могут использоваться как фармакологически активные соединения, так и в качестве исходных соединений для дальнейшего конструирования на их основе БАС.

Внедрение результатов в практику. Предложенный нами подход к молекулярному конструированию БАС успешно использован для целенаправленного поиска антигипертензивных соединений - производных изохинолона-3 в НИИФОХ при РГУ (г. Ростов-на-Дону) и Южном центре Российской Академии Наук.

Усовершенствованные нами методы синтеза биологически активных соединений, производных хиназолинона-4 и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты, внедрены в практику научных исследований НИИФОХ, а также используются при выполнении целевых программ в Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Модифицированные способы получения М-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты, 2-арил и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4 и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты внедрены в практику НИР кафедр органической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Исследования нейро- и психотропного действия по изучению возможных нейрохимических механизмов синтезированных соединений включены в план НИР кафедры фармакологии и биофармации ФУВ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет», изучение системной

гемодинамики и нейропротекторной активности включены в НИР кафедры фармакологии ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» и кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека медико-биологического и химического факультета ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет». По материалам диссертации составлено информационное письмо «Целенаправленный поиск ГАМК-эргических соединений», которое передано в лабораторию психофармакологии НИИ фармакологии при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» для дальнейших совместных исследований, а также на кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» и Пятигорской государственной фармацевтической академии для включения полученных результатов в учебный процесс.

Приоритет исследований защищен авторскими свидетельствами и патентами РФ на изобретение: № 1811056, № 1814290, № 1814291, № 1822149, № 2015975, № 2037491, № 2049091, №2160260, № 2179974. Положения, выдвигаемые на защиту:

1. Комплексный подход к молекулярному конструированию новой группы нейротропных и противовоспалительных соединений в ряду Незамещенных производных 1,3-Диазинона-4.

2. Механизм реакций циклоконденсации Ы-ацетил-2-фенилацетоацетамидом с алифатическими аминокислотами и рециклизации 2-фенилбензоксазинона с ПАБК и глицилглицином.

3. Модификация методов синтеза №ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты, 2-арил и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4, а также амидов о-бензоиламинобензойной кислоты.

4. Результаты исследования церебропротекторной, психотропной и антигипоксической активности М-замещенных производные 1,3-диазинона-4 на основе ароматических аминов, гидразидов, аминогетероциклов, нейромедиаторных аминокислот и пептидов, и

«соединения - лидера» 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропи-римидил-1)-бутановой кислоты (РБМОАВ).

5. Данные по изучению противовоспалительной и иммуномодулирующей активности производных 1,3-диазинона-4.

6. Результаты гипогликемического, глюкозурического и диуретического действия производных 4-оксопиримидина содержащих остатки сульфаниламидов и дапсона.

7. Результаты корреляционного анализа количественных соотношений «структура-активность», позволившие выявить значимые квантово-химические дескрипторы синтезированных соединений в отношении психотропной активности.

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Пятигорской государственной фармацевтической академии (номер государственной регистрации 0120.0805781).

Содержание совокупности исследований соответствуют специальности 14.04.02. фармацевтическая химия, фармакогнозия согласно п. 1. «Исследование и получение биологически активных веществ на основе направленного изменения структур синтетического и природного происхождения и выявление связей и закономерностей между строением и свойствами веществ».

Апробация работы и публикации.

Основные фрагменты диссертационной работы доложены на международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 3-8 мая 2009 г.), международной научно-практической конференции «Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании», (Белгород, 20-21 ноября 2008 г.), ежегодных региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров (Пятигорск, 2001-2010 г.).

По материалам диссертации опубликовано 92 научные работы, получено 4 авторских свидетельства и 5 патентов Российской Федерации. Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 339 страницах машинописного текста, иллюстрирована 41 рисунком, 112 таблицами и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), экспериментальной части (6 глав), общих выводов и приложения. Список цитируемой литературы включает 274 источника, в том числе 89 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Известно, что для получения одного нового БАС методом проб и ошибок приходится синтезировать десятки или даже сотни веществ, которые не проявляют фармакологической активности или обладают высокой токсичностью. В этой связи представляется целесообразным обоснование структур на основе логико-структурного подхода (ЛСП) и компьютерного моделирования, что позволяет прогнозировать фармакологические свойства предполагаемых целевых структур и молекулярные механизмы их действия, а также выявить возможные участки связывания и энергий взаимодействия лиганд-рецептор и лиганд-фермент.

Методы молекулярного конструирования производных 1,3-диазинона-4

Нами осуществлен комплексный подход к молекулярному конструированию БАС с учетом специфичности различных методов прогнозирования и взаимосвязи между ними. Алгоритм такого подхода представлен на рисунке 1 и предполагает следующие этапы:

• конструирование БАС на основе логико-структурного подхода;

• прогнозирование фармакологических и токсических свойства моделируемых БАС с использованием компьютерных технологий;

• изучение возможных энергетических характеристик процесса взаимодействия лиганд-рецептор и лиганд-фермент;

• выявление соединений - «лидеров» на основе результатов первичного фармакологического скрининга;

• анализ количественных соотношений структура-активность с целью оценки достоверности молекулярного конструирования и

планирования активного эксперимента.

_♦__

[СОЕДИНЕНИЯ ЛИДЕРЫ

Рисунок 1 - Алгоритм молекулярного конструирования

Сконцентрировав свое внимание на прогнозе двух видов биологической активности - психотропной и противовоспалительной, мы осуществляли молекулярное конструирование согласно предложенному алгоритму с учетом возможного взаимодействия лиганд-рецептор и лиганд-фермент. Широкий спектр действия производных оксопиримидинов позволяет прогнозировать и другие виды биологического действия, связанные опосредованно с психотропной и противовоспалительной активностью.

Формирование виртуальных структур осуществлялось на основе выбора основного фармакофора и его возможных модификаций, а также варьированием заместителями с учетом фармакологической целесообразности и синтетическими возможностями (рис. 2).

В качестве основного фармакофора для молекулярного конструирования нами выбран 4-оксопиримидин, который является структурной основой природных эндогенных пиримидиновых оснований.

Заместители (вторичные фармакофоры)

И„ = СН3, сгн5

Модификации

основного

фармакофора

Рисунок 2 - Формирование прогнозируемых структур Как известно, производные пиримидина характеризуются многочисленными видами биологической активности. Именно это и явилось обоснованием для модификации основного фармакофора.

Основной фармакофор должен:

— обладать высоким структурным сходством с эндогенными пиримидинами, влияющими на важнейшие биохимические процессы;

— обеспечивать метаболизм структур по наиболее безопасному пути; —являться носителем, обусловливающим проникновение через ГЭБ.

Заместители, вводимые в основной фармакофор, должны отвечать следующим требованиям:

- направленно изменять электронную плотность молекулы, обеспечивая комплементарность прогнозируемых соединений к биосубстрату; -усиливать прогнозируемый фармакологический эффект.

Применяя методы молекулярного конструирования, мы осуществили прогноз виртуальных структур ряда 1,3-диазинона-4 с последующим целенаправленным синтезом трех массивов БАС, а именно: производных 4-оксопиримидина и его бензаннелированного аналога хиназолинона-4, а также ациклических интермедиатов хиназолинонов-4 производных о-бензоиламинобензойной кислоты.

Прогноз возможных метаболитов предполагаемых структур и их токсичность выявлены с использованием программы PALLAS. Для N-замещенных производных 1,3-диазинона-4 характерно в качестве первых метаболитов образование N-оксидов. Для всех целевых соединений прогнозируется низкая токсичность.

Молекулярное конструирование соединений, влияющих на ЦНС

С целью отбора заместителей для молекулярного конструирования на основе логико-структурного подхода нами осуществлен структурный анализ ГАМК-ергических веществ с учетом их влияния на процессы ЦНС. Исходя из этого, конструирование ГАМК-ергических веществ мы сочли целесообразным осуществлять формирование фармакофоров на основе аминогруппы ГАМК. Следует подчеркнуть, что азот аминогруппы в целевой структуре становится гетероатомом, а связанный с ним фрагмент существенно способствует

прохождению вещества через биологически активные мембраны и тем самым усиливается стимуляция ГАМК-рецептора.

Анализ строения известных ингибиторов и механизма блокирования ГАМК-Т позволяет предположить целесообразность формирования в целевой структуре сложноэфирной группировки, введения остатков глицина и гидразидов ароматических кислот. Во вторичном же фармакофоре присутствие амино- или карбоксигрупп, а также центров с избытком л-электронной плотности будет усиливать основной тип действия.

В связи с этим мы сочли целесообразным рассматривать в качестве основного фармакофора ядро 4-оксопиримидина или хиназолинона-4, а в качестве вторичных фармакофоров - нейроактивные аминокислоты, ди- и трипептиды, гидразиды фенилуксусной кислоты, ароматические аминокислоты и я-избыточные гетероциклические системы.

Для связывания с ГАМКд-рецептором является важным не только определенное расстояние между анионными и катионными центрами, но и величины зарядов на них.

Вероятность проявления различных видов биологической активности определена с помощью программы PASS, обновленная версия которой (Version 2006-09-28) позволяет прогнозировать не только фармакологические свойства моделируемых соединений, но и возможные молекулярные механизмы их действия [Poroikov V. V. et al., 2005].

Предполагаемую ГАМК-ергическую активность производных 4-оксопиримидина можно объяснить взаимодействием с ГАМКА-рецептором и ингибированием трансаминазы аминомасляной кислоты: известно, что уридин и урацил при однократном введении повышают концентрацию ГАМК в ткани ЦНС.

Наибольшее нейропротекторное действие ожидается у 2,6-диметилпроизводных 4-оксопиримидина с остатком у-аминомаслянной кислоты, а кардиотропным и когнитивнам, возможно, обладают пиримидоны полученные на основе дипептида глицилглицина.

Хиназолиноны-4 ассоциируются программой PASS с агонистами ГАМКс-рецептора и предположительно могут обладать значительным нейропротекторным действием и более высокой кардиотропной активностью, что в отличие от 4-оксопиримидинов, можно объяснить особенностью бензаннелированной системы.

Согласно прогнозу для хиназолинонов-4, содержащим остатки антипирина и тиазола, ожидается высокая вероятность проявления психотропной активности, что можно объяснить наличием основного фармакофора, который влияет на ГАМК-рецептор посредством взаимодействия с бенздиазепиновым сайтом.

Известно, что психотропная активность может реализоваться путем лиганд-рецепторных взаимодействий с медиаторными системами, сопряженными между собой, например, ГАМК-ергической, дофминергической и холинергической системами.

Исходя из этого, нами совместно с к.ф.н. A.A. Глушко исследовалось возможное влияние виртуальных структур на дофаминовую систему с использованием метода MSpace. Из полученных данных следует, что для анализируемых структур более вероятна дофаминомиметическая активность, а для производного 4-оксопиримидина с остатком у-аминомасляной кислоты -более выраженная дофаминергическая активность.

Степень сходства молекулярных полей с 02-блокаторами и дофаминомиметиками может косвенно указывать на энергию связывания лиганд-дофаминовый рецептор и отражаться на психотропной активности прогнозируемых веществ.

На следующем этапе эксперимента осуществлялся гибкий докинг с участием ГАМК-ергических веществ с сайтом связывания эндогенного тормозного медиатора ГАМК. Компьютерный расчет позволил выявить остатки аминокислот, которые обладают максимальным энергетическим сродством с ГАМК. Важно, что эти данные соответствуют приведенным в литературе результатам радиолигандного биохимического эксперимента. Этот факт

позволяет судить о достаточно высокой достоверности проводимых расчетов.

На рисунке 3 приведена компьютерная версия взаимодействия ГАМК с остатками аминокислот ГАМКд-рецептора, рассчитанная нами с использованием программы А1Дос1оск 4.0 и соответствующая данным эксперимента, опубликованного в научной литературе [Кучкаев Б.И., 1992].

Из числа прогнозируемых производных 1,3-Диазинона-4 соединение ГОМОАВ, представляющее собой 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)бутановую кислоту, предположительно обладает наиболее высокой энергией взаимодействия с ГАМКа- рецептором.

Все прогнозируемые производные 4-оксопиримидина с остатками нейроактивных аминокислот и дипептидов могут обладать высокой дофаминергической активностью, а прогнозируемые константы ингибирования ГАМКА-рецептора предполагают наиболее значительную ГАМК-ергическую активность соединения РЭМОАВ.

Рисунок 3 - Расположение молекулы ГАМК и соединения РВМСАВ на

На основе молекулярного конструирования соединений, влияющих на ЦНС, обоснованы структуры новой перспективной группы - производных 1,3-диазинона-4 с остатками нейроактивных аминокислот и дипептидов, характеризующихся психотропным действием.

участке связывания ГАМК-А рецептора.

Молекулярное конструирование соединений обладающих противовоспалительным действием

В настоящее время поиск и создание эффективных и малотоксичных нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), отвечающих современным требованиям фармакологии, является актуальной проблемой. Производные оксопиримидинов и хиназолинонов характеризуются широким спектром действия и являются перспективными с точки зрения поиска на их основе высокоэффективных НПВС. Изложенные выше принципы молекулярного конструирования мы использовали для прогноза противовоспалительной активности в ряду 1,3-диазинона-4.

Известно, что в структурах целого ряда классических НПВС содержится сульфамидный фрагмент.

Поэтому в соответствии с алгоритмом конструирование НПВС нами осуществлялось в ряду производных 1,3-диазинона-4, содержащих остатки сульфаниламидов, аминофенолов, аминокислот и пептидов.

Для производного 4-оксопиримидина с остатком антипирина (QphAnp) прогнозируется высокая вероятность проявления жаропонижающего и анальгетического действия, что, по-видимому, связано с вторичным фармакоформным фрагментом.

Замена остатка антипирина на тиазольный (QphTaz) достаточно сильно изменила картину компьютерного прогноза в сторону повышения противовоспалительной активности, что скорее всего, связано со значительным вкладом вторичного фармакофора.

Следует отметить, что 2,6-диметильные (PDMS) и 2,6-диэтильные (PDES) производные 4-оксопиримидина, содержащие в качестве вторичного фармакоформного фрагмента сульфаниламид (стрептоцид), могут являться ингибиторами медиаторов воспаления - простагландинов.

Хиназолиноны-4 с большей вероятностью ассоциируются программой PASS с агонистами а-интерферона и следовательно, возможно ожидать, что влияние производных хиназолинона-4 с остатками глицилглицин и

диглицилглицина на иммунную систему организма связанно с механизмом образования интерферонов. В то же время 2-фенилхиназолинон-4 (С>РЬО) и его ациклический аддукт (КсрРЬБ) с фрагментом дапсона предположительно будут обладать наиболее высокой противовоспалительной активностью среди прогнозируемых структур.

Синтез Р4-замещенных производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических аддуктов Согласно комплексному подходу к молекулярному конструированию БАС нами осуществлен синтез труднодоступных производных 4-оксопиримидинов, а также некоторых их ациклических аддуктов. С целью выявления вклада основного фармакофора и вторичных фармакоформных фрагментов в биологическую активность получены вещества, относящиеся к различным репрезентативным рядам Ы-замещенных производных 4-оксопиримидина (рис. 4).

Рисунок 4 - ¡^-замещенные производные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина Для синтеза М-замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина использовалась реакция циклоконденсации К-ацил-Р-кетоамидов с аминами.

20

Однако было установлено, что этот метод не всегда приводит к образованию продуктов с удовлетворительными выходами, а взаимодействие со слабыми нуклеофилами практически не протекает.

С целью расширения границ синтеза 1,4-дигидро-4-оксопиримидинов нами совместно с М.М. Магоновым изучен механизм реакции циклоконденсации. Это позволило разработать новые условия синтеза, отличающиеся от известных тем, что взаимодействие исходных соединений проводят с добавлением в реакционную среду полярных апротонных растворителей. Модифицированная методика взаимодействия М-ацил-Р-кетоамидов с аминами позволяет увеличить выход продуктов реакций по сравнению с методом синтеза только в среде ледяной уксусной кислоты.

В связи тем, что производные 4-оксопиримидинов, синтезированные на основе ГАМК, характеризуются высокой психотропной активностью, мы сочли целесообразным с целью повышения растворимости получить литиевую соль соединения РОМСАВ.

Это удается осуществить взаимодействием 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)бутановой кислоты (РОМСАВ) с метилатом лития в среде метанола.

Этиловый эфир 4-(2,б-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)-бутановой кислоты (РЭМОАВЕ!) получен взаимодействием этилового эфира ГАМК с соответствующим М-ацетил-р-кетоамидом (1) в модифицированных условиях.

п

О

(СНг),СООН РОМСАВ

(СНг),СООи

гемслтш

о

о

н.с

Р]1

о о

N11

+ н^—(С112)3СООЕ1

АсОН, ОМ ГАД

N СН, I 3

(СН2)3СООЕ(

РиМСАВИ

В структуре п-диаминофенилсульфона (2) содержатся две первичные аминогруппы, что позволяет синтезировать бис-гетерил замещенные (3) на основе соответствующих Ы-ацил-Р-кетомидов (4). Для формирования второго гетероциклического фрагмента требуется больше времени. Таким образом, взаимодействием дапсона с почти тройным избытком 1Ч-ацил-Р-кетомидами получен целевой продукт, содержащий два гетероциклических пиримидиновых фрагмента (3). В виде примеси, в реакционной среде содержится соединение, имеющее только один пиримидиновый цикл. Формирование второго гетероциклического ядра остается незавершенным.

з

Стиральные производные 2,6-диметил-4-оксопиримидина практически не изучены. Для их получения в качестве метиленактивного компонента использован 2,6-диметил-1,4-дигидро-4-оксопиримидин (5), содержащий в нуклеозидном положении фенильный, пиридильный заместители, а также остатки сульфаниламида и ацетофенона. В качестве карбонильной составляющей применялись различные бензапьдегиды (6), содержащие электронодонорные группы.

На основе данных ИК- и !Н ЯМР-спектроскопии установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина (7) имеют трансоидную конфигурацию.

Известно, что №замещенные амиды антраниловой кислоты представляют значительный интерес как биологически активные вещества. В наших исследованиях амиды о-бензоиламинобензойной кислоты использованы в качестве ациклических предшественников хиназолинонов-4. Вместе с тем сопоставление биологической активности соответствующих диамидов с хиназолинонами позволяет выявить вклад основного фармакофора в проявлении различных фармакологических эффектов.

Все это явилось основанием для синтеза диамидов взаимодействием 2-фенилбеноксазинона-4 с различными аминами в условиях кислотного катализа, что позволило получить ряды 1М-замещенных производных о-бензоиламинобензойной кислоты.

Перспективным способом синтеза амидов о-бензоиламинобензойной кислоты (10) является взаимодействие 2-фенилбензоксазинона-4 (8) с ароматическими аминами (9). Нами усовершенствована методика синтеза диамидов путем кипячения исходных веществ в среде ледяной уксусной кислоты.

8 9 10

На рисунке 6 представлены остатки первичных аминов, на основе

которых получены М-замещенные производные о-бензоиламинобензойной кислоты

JO.

CH, " ,NHR

(CHjJnCOOHf^^^^

jO jö'

\ 1 1

COOII

COOR

" N{U3

и ;f .о

H I.

NH,

/ \

,-COCH,

!i :i и

'го'

Рисунок 6 - УУ-замещенные производные о-бензоиламипобензойной

кислоты

С целью выявления реакционной способности аминного компонента, нами осуществлен расчет молекулярных диаграмм исходных ароматических аминов методом АМ-1 программой «Морас» с учетом диэлектрической проницаемости ледяной уксусной кислоты, в среде которой протекает реакция.

Величины частичного отрицательного заряда на атоме азота аминогруппы исходных аминов практически одинаковые и не могут существенно влиять на выход целевых продуктов, что наглядно прослеживается на примере о-толуидина в сравнении с анилином. Возможно, что более значительное влияние на течение реакции оказывают стерические эффекты, обусловленные наличием метального заместителя в орто-положении бензольного ядра.

Выявленная закономерность, характерная для реакционной способности первичной ароматической аминогруппы, подтверждается очень низким выходом продукта реакции с бензиламином. В этом случае аминогруппа проявляет заниженные нуклеофильные свойства.

Нами также были синтезированы амиды Ы-бензоилантраниловой кислоты (11) на основе гидразидов бензойной (МсрРЬАшВК) и фенилуксусной кислот (ЫсрРЬГи34от) в среде метилэтиленгликоля.

ГЧсОРЬАтВК Ьс<)РЬГи34пт

В этих условиях реакция селективно протекает с образованием диамидов. Вероятно, на ход процесса существенное влияние оказывает реакционная среда. Однако, такие биогенные соединения, как аминокислоты, не растворяются в метилэтиленгликоле, и соответственно, получить на их основе производные о-бензоиламинобензойной кислоты не удаётся.

По результатам молекулярного докинга лиганд-рецептор 1\'-ацетил-4,5-диметокси-2-(-2-оксопропиламино)бензиламид (Ыс(2М6,70МВепг)

характеризуется высокой энергией взаимодействия с ГАМКл-рецептором, чем и может быть обусловлена его психотропная активность. В соответствии с вышеизложенным прогнозом, осуществлен синтез Мс<ЗМ6,70МВепг для исследования его влияния на ЦНС.

Ис<ЗМ670МВепг

Реализовать синтез удалось взаимодействием 6,7-диметокси-2-метилбензоксазинона-4 (12) с бензиламином (13) в среде изобутилового спирта с добавлением диметилсульфоксида.

С целью расширения области применения реакции взаимодействия изатового ангидрида (14) с аминами осуществлена оптимизация условий синтеза. В качестве амина был использован бензиламин (13). Целевой продукт -бензиламид о-бензоиламинобензойной кислоты (ЫсРЬВепг) был получен также встречным синтезом на основе 2-фенил-1,3-бензоксазинона-4 (8).

В результате исследований нами впервые синтезированы ряды производные амидов о-бензоиламинобензойной кислоты на основе аминокислот, сульфаниламидов и гидразидов ароматических кислот.

Ранее среди Ы-замещенных хиназолинонов-4 были выявлены соединения с высокой психотропной и противовоспалительной активностью, поэтому представлялось целесообразным получить новые производные данной группы и продолжить изучение закономерностей взаимосвязи структура-активность (рис.

о

14

ЛпШепг

Рисунок 7 - №замещенные производные хипазолинона-4

Модифицированная нами методика синтеза в условиях кислотного катализа обладает более высокой селективностью и, в зависимости от строения аминной компоненты, в одних случаях приводит к хиназолинонам, а в других -диамидам.

Анализ возможных путей протонирования и последующего формирования продукта осуществлялся с учетом теплот образования и энергий Гиббса. С этой целью были определены энергетические составляющие процесса на каждой стадии в условиях предложенного нами кислотного катализа. В качестве модельных аминных компонентов были выбраны глицилглицин и ПАБК.

Для синтеза ТЧ-гетерилзамещенна хиназолинонов-4 нами использован ранее описанный способ замены гетероатома кислорода в бензоксазиноне, а также новую методику, позволяющую исключить предварительное получение 2-фенилбензоксазинона-4 (8). Нам удалось осуществить прямую циклоконденсацию о-бензоиламинобензойной кислоты (15) с гетериламинами до хиназолинона-4, используя полярный апротонный растворитель -диметилсульфоксид.

а

N

«К

О

II

он

АсОН, 1>М50,1 г^^-^^-Н«

N РЬ ОРИЛпр, ОГЬТаг

РЬ 15

Г^сн, Л

N

РЬ

Б

Н^ = ЧРЬАпр 5 ОРЬТи

Следует подчеркнуть, что разработанная нами методика отличается высокой селективностью в реакции взаимодействия 2-фенил-1,3-бензоксазинона-4 с пептидами, приводящей к образованию ЗМ-замещённых производных хиназолинона-4.

Из всех апробированных нами совместно с аспирантом Д.С. Золотых способов синтеза [2-(4-оксо2-фенил-4Н-хиназолин-3-ил)ацетиламино]-уксусной кислоты (С>Р1гОС) наиболее удачным оказалось взаимодействие 2-фенил-1,3-бензоксазинона-4 с глицилглицином в среде уксусной кислоты. Использование небольших количеств (0,5 мл) ДМСО увеличивает выход продукта рРИСО с 35% до 51%.

В аналогичных условиях осуществлён синтез хиназолинонов (17) с другими остатками дипептидов (16): вещество рРЬОТ получено на основе глицилтирозина, а соединение <ЗрЬА1аУа1 - взаимодействием с апанилвалином.

9 я

1 N О В И1

О -. ^

N РЬ 8 16

17

Я-Н, Я'-СЦг-СООН (ОРЬСС); Я-Н, Д1-СН(СООН)-СН2-С6Н5ОН ((¿РЬСТ); К -СИз, 11'-СН(СООИ)-СН(С11з) (ОрЬА1а\'а1)

Нами совместно с Д.С. Золотых установлено, что взаимодействие 228

фенил-1,3-бензоксазинона-4 (8) с трипептидом - диглицилглицином (18) приводит не только к хиназолинону-4, но и к формированию дикетопиперазинового фрагмента циклизацией двух концевых остатков глицина (ОРИССв).

ОРЬСвв

Метод молекулярного конструирования позволил прогнозировать высокую биологическую активность 6,7-диметоксизамещенных производных хиназолинона-4, поэтому мы предприняли поиск путей синтеза наиболее перспективных соединений этого ряда. В качестве исходного вещества был выбран 6,7-диметокси-2-метилбензоксазинон-4.

Нами совместно с сотрудниками НИИФОХ при Ростовском государственном университете и УРАН ЮНЦ1 была предложена новая модификация синтеза, основанная на взаимодействии нитрогомовератровой кислоты (19) и ПФК, с последующей обработкой реакционной смеси небольшим количеством уксусного ангидрида, что приводит к Ы-ацетилдиметоксиантраниловой кислоте (20).

19 20

Повторное кипячение в среде уксусного ангидрида приводит к замыканию цикла с образованием 6,7-диметокси-2-метилбеизоксазинон-4 (21),

1 Автор приносит глубокую благодарность к. х. н. А. В. Бичерову за плодотворное сотрудничество.

который, взаимодействуя с аминным компонентом, превращается в целевые производные 6,7-диметокси-2-метилхиназолинона-4 (22).

сн.о^^^гш 3 I

II,с ^о

20

сн.о

АсгО

сн,о сн,о

N СИ,

21

сн5о

СН.О

N

Реализовать последнюю стадию синтеза взаимодействием с ароматическими аминокислотами и глицилглицином удалось по разработанной нами методике синтеза 2-фенилхиназолинонов-4 в условиях кислотного катализа, что свидетельствует о возможности расширения области получения хиназолинонов-4 на основе труднорастворимых аминов, обладающих слабыми нуклеофильными свойствами.

Фармакологическая активность производных 1,3-диазинонов-4

Фармакологическая активность синтезированных в соответствии с прогнозом соединений исследована на кафедре фармакологии Пятигорской ГФА, кафедре патологии и физиологии Пятигорской ГФА и кафедре фармакологии и биофармации ФУВ Волгоградский государственный медицинский университет.

Результаты фармакологических исследований призваны помимо доказательства достоверности молекулярного конструирования выявить практическую ценность работы и возможные пути создания лекарственных препаратов на основе производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4.

Алгоритм молекулярного конструирования применялся для анализа двух типов взаимодействий прогнозированных соединений с биосубстратом: лиганд-рецептор и лиганд-фермент. Соответственно исследовались те виды

биологической активности, которые в первую очередь связаны с взаимодействием лиганд-ГАМК-рецептор и лиганд-ЦОГ-фермент.

Психотропная активность синтезированных соединений изучается профессором И.В. Тюренковым (ВолГМУ), гипогликемическая, глюкозурическая, диуретическая активность и острая токсичность изучены профессором В.Е Погорелым и к.ф.н. JLM. Макаровой, актопротектарная, диуретическая и антигипоксическая активность - доцентом С.А. Кулешовой, гипотензивная и аналептическая активность - доцентом Т.А. Лысенко, влияние на мозговой кровоток — к.ф.н. И.Н. Дьяковой, противовоспалительное действие

- доцентом B.C. Давыдовым, церебропротекторная активность - старшим преподавателем A.B. Арльт, иммунотропное действие - старшим преподавателем Г.С. Гутеневой, спазмолитическая и кардиотропная активность

- к.ф.н. М.А. Огановой (все — Пятигорская ГФА) за что мы выражаем им глубокую благодарность.

Первичный фармакологический скрининг производных 4-оксопиримидина, полученных на основе у-аминомасляной кислоты и глицилглицина, показал, что PDMGAB обладает психоактивирующей и обезболивающей активностью; соединение PDEGAB - анксиолитическим и ноотропным действием; соединение PDMGG - антидепрессивным в сочетании с анксиоседативным действие; PDEGG - психостимулирующим и ноотропным действием.

Результаты исследования психотропной активности производных хиназолинона-4, полученных на основе дипептида - глицилглицина (QPhGG) и трипептида - диглицилглицина (QPhDiGG), выявили наиболее выраженную психотропную активность у вещества QPhGG.

Анализ данных скрининговых тестов показал, что синтезированные производные 4-оксопиримидина обладают выраженной психотропной активностью, что также косвенно подтверждает результаты молекулярного конструирования. Ядро 4-оксопиримидина, будучи основным фармакофором, обусловливает психотропное действие соединений, а остатки у-аминомасяной

кислоты и пептидов, как вторичные фармакофоры, вносят свой вклад по конкретному влиянию на ЦНС.

Изучение двигательной и эмоциональной активности N-толильных и N-арилкарбоксильных производных 4-оксопиримидина методом «открытого поля» показало, что все синтезированные соединения вызывают снижение активности ЦНС.

Оценка действия N-гидроксифенилзамещенных 4-оксопиримидина на некоторые показатели эмоциональной деятельности позволяет судить об их угнетающем влиянии на ЦНС. Результаты изучения действия N-гидроксифенилзамещенных производных 4-оксопиримидина на двигательную и поисково-исследовательскую активность показывают, что наибольшим угнетающим влиянием на ЦНС обладают PDMmFol и PDEmFol.

Экспериментальные данные свидетельствуют о выраженном влиянии на ЦНС N-арилзамещенных производных 4-оксопиримидина. Введение в положение Nl-гетероцикла ароматического заместителя с арилалкильными, карбоксильными и сложноэфирными группами приводит к снижению активности ЦНС. Наиболее выраженная тенденция к угнетающему влиянию на ЦНС наблюдается для производных 4-оксопиримидина содержащих в качестве вторичного фармакофора остатки фенолокислот или тимола. Вещества с остатками салициловой кислоты и тимола достоверно снижают поисковую активность животных: PDM5 ASK на 79,2%, PDMPASK на 89Д% , а соединение PDMTimol на 83,0%, что сопоставимо с действием препарата аминазина.

Изучение N-гетерилпроизводных хиназолинона-4, проведенные в условиях «открытого поля», показали, что вещества QPhAnp и QPhTaz обладают транквилизирующим действием, но уступают препарату сравнения феназепаму.

Для N-ациларилпроизводных хиназолинонов выявлено стимулирующее влияние на ЦНС и среди них следует выделить «соединения - лидеры», синтезированные на основе гидразидов фенилуксусной кислоты.

Исследование психотропной активности 4-оксопиримидина и хиназолинона-4 содержащий остаток дапсона показало, что они по стимулирующей ЦНС активности превосходят препарат сравнения кофеин. Сопоставляя эти данные с результатами изучения 1,3-диазинонов-4, содержащих остатки сульфаниламидов, можно предположить, что гетероциклическое ядро проявляет психотропную активность посредством лиганд-рецепторных взаимодействий, а аналептическую активность обеспечивает диарилсульфоновая группа.

Для производных 4-оксопиримидина характерно актопротекторное действие. Наибольшую активность проявляют соединения, содержащие ароматическую карбоксильную или сложноэфирную группу в пара-положении ароматического ядра - соединения с остатками ПАБК (РБЕрАВ) и анестезина (РБЕАпэ). Возможно, что для 4-оксопиримидинов кроме влияния на ЦНС, главной составляющей а кто протекторного действия является активация метаболических процессов и антигипокисическая активность.

Для производных хиназолинона-4 вклад в актопротекторную активность предположительно вносит вторичный фармакофор. Наибольшей эффект выявлен у соединение (ЗрЫзогпаз, содержащего в качестве вторичного фармакофора остаток гидразида изоникотиновой кислоты.

Ациклические предшественники хиназолинонов - диамиды - проявляют нестабильную и дозозависимую активность, причем максимальный актопротекторный эффект проявляется в дозе 1 мг/кг.

Экспериментально установлено, что для М-арилпроизводных о-бензоиламинобензойной кислоты в качестве антигипоксантов наиболее эффективна доза 1 мг/кг. А наиболее выраженный антигипоксический эффект наблюдается у соединения под лабораторным шифром ИсрРИВЬ, превосходящего препарат сравнения - янтарную кислоту в дозе 50 мг/кг.

Изучение антигипоксической активности производных 1,3-диазинонов-4 и их ациклических предшественников позволило выявить ряд соединений-лидеров, превосходящих препарат сравнения пирацетам, а производное 433

оксопиримидина с остатком ГАМК в сочетании с антигипоксическим действием обладает церебропротекторными свойствами.

Исходя из результатов молекулярного конструирования и экспериментально выявленной ангигипоксической активности для ряда производных 1,3-диазинона-4, представлялось интересным исследовать синтезированные соединения на возможность проявления ими гипотензивной активности и влияния на системную гемодинамику.

С этой целью изучен механизм действия вещества РОМвАВ на системную гемодинамику на фоне классических антагонистов ГАМКа-рецептора - бикукулина и гидрастина.

По-видимому, антагонисты ГАМК и вещество РБМСАВ конкурируют по влиянию на системную гемодинамику у бодрствующих крыс. Полученные данные позволяют предположить, что в механизме действия на системную гемодинамику вещества РБМОАВ главную роль играет сродство к ГАМКа -рецептору. Этот факт в определенной мере подтверждает достоверность результатов молекулярного конструирования в ряду производных 1,3-диазинона-4.

Для всех Ы-арилсульфаниламидных производных 4-оксопиримидина выявлена достоверная тенденция к снижению артериального давления (АД) относительно исходных данных, а вещества с остатком сульфаниламида в 2 -2,4 раза являются более эффективными, чем папаверин. В тоже время под влиянием этих соединений наблюдалось достоверное повышение системного АД у наркотизированных гипотензивных крыс.

Известно, что производные 4-оксопиримидина влияют на так называемую «вторичную мессенджерную» систему, которая контролирует баланс АМФ и ГМФ, воздействуя на гормоны и гормоноподобные субстанции, а также участвует в регуляции метаболических процессов. Учитывая, что в основе патогенеза ИНСД лежат процессы взаимодействия со специфическими рецепторами (51Ж-1 субединица КАТФ - канала Р-клетки) плазматической мембраны бета-клетки и связанные К+/Са2+ балансом, то можно

предположительно прогнозировать гипогликемическую активность сульфаниламидных производных 1,3-диазинона-4 [Недосугова J1.B., 2005г.].

Возможно, что гипогликемическая и глюкозурическая активности связанны с диуретическим действием производных 1,3-диазинона-4.

Изучение гипогликемической, диуретической и глюкозурической активности синтезированных соединений позволило выявить соединение -лидер BisPDMD, которое далее исследовалось в условиях экспериментального сахарного диабета.

Установлено, что эффективность применения BisPDMD при экспериментальном сахарном диабете сопоставима с таковой сахаропонижающего средства глибенкламида.

Противовоспалительную активность N-карбоксильных производных 1,3-диазинона-4 определяли по методу хронического пролиферативного воспаления [Сернов Л.Н., 2006 г.].

Наиболее выраженный эффект сравнимый с диклофенаком проявляется у 4-оксопиримидинов и хиназолинонов-4. Ациклические предшественники проявляют более слабое противовоспалительное действие. Этот факт подчеркивает вклад гетероциклического ядра как основного фармакофора что характерно для производных содержащих арильные, аминокислотные и пептидные остатки.

Для ациклических структур, содержащих остатки сульфаниламидов, а также синтезированных на основе дапсона, наблюдается высокая противовоспалительная активность, что соответствует результатам, полученным с использованием программы PASS. Соединение-лидер, превосходящее препарат сравнения диклофенак-натрия более чем в 2 раза, является производное о-бензоиламинобензойной кислоты с остатком дапсона.

Количественные соотношения взаимосвязи структура-активность производных 1,3-Диазинонов-4 и их ациклических предшественников

Далее согласно алгоритму молекулярного конструирования нами исследовались количественные соотношения структура-активность в ряду производных 1,3-диазинона-4, проявляющих психотропную активность. Корреляционный анализ между вычисленными квантово-химическими методами дескрипторами молекул и результатами психотропной активности осуществлялся с учетом их значимости.

Нами совместно с к.х.н. A.A. Глушко были рассчитаны квантово-химические дескрипторы 8 синтезированных соединений с остатками нейромедиаторных аминокислот и пептидов с использованием программы МОРАС-97 методом РМЗ с учетом сольватации (модель РСМ). Для некоторых из этих дескрипторов найдены выраженные корреляционные зависимости с результатами поведенческих тестов.

Наибольшее значение коэффициента корреляции при анализе психотропной активности наблюдается между энергиями НСМО 4-оксопиримидинов и результатами ориентирования в тесте «Открытое поле» (R2 -0.818).

В дальнейшем нами совместно с аспирантом Д.С. Золотых для выявления квантово-химических и топологических дескрипторов, коррелирующих с полученными значениями психотропной активности, использовалась программа T.E.S.T. (Toxicity Estimation Software Tool). Данная программа позволяет получать информацию о 794 дескрипторах, связанных с 2D структурой соединений. Из описанных топологических дескрипторов наиболее высокие значения R2 наблюдаются при использовании дескрипторов Hmin (R2 -0,826) (минимальное значение электротопологического состояния атома водорода в молекуле) и MATS4p (R2 - 0,728) (дескриптор автокорреляции Морана на основе поляризуемости атомов).

Исходя из данных расчетов квантово-химических и топологических дескрипторов, можно предположить значительный вклад гетероциклического

фрагмента в проявлении психотропной активности. Это предположение хорошо согласуется с ранее осуществленным прогнозом.

Увеличение количества исследуемых веществ до 11 за счет включения ациклических предшественников с остатками различных производных ПАБК, позволило выявить также межрядовые молекулярные дескрипторы.

Наиболее высокие значения Л2 наблюдаются при использовании дескрипторов МАТБбу (Я2 - 0,849) (дескриптор автокорреляции Морана на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов) и САТ84у (Я2 - 0,748) (дескриптор автокорреляции Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов). Возможно, в этом случае значительный вклад во взаимодействие лиганд-рецептор вносят Ван-дер-ваальсовые силы.

Таким образом, разработанный нами подход к молекулярному конструированию М-замещенных производных 1,3-диазинона-4 является определенным вкладом в фундаментальную проблему современной фармацевтической химии, поскольку получены репрезентативные ряды биологически активных веществ путем целенаправленного изменения структуры, а также выявлены закономерности взаимосвязи между строением и свойствами веществ. Достоверность прогностического подхода к выявлению фармакологических свойств целевых структур, а также молекулярного конструирования доказаны экспериментально.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложен алгоритм и комплексный подход к молекулярному конструированию производных 1,3-диазинона-4. На основе логико-структурного подхода, а также расчетов энергетических составляющих взаимодействия лиганд-рецептор обосновано строение структур и осуществлен целенаправленный синтез целевых соединений, обладающих нейропротекторной активностью. Всего получено 139 производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, 2-фенилбензоксазинона-4, 2-метил-6,7-

диметоксихиназолинонов-4, амидов о-бензоиламинобензойной кислота и Тч[-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты.

2. Модифицированы одностадийные методы синтеза производных № ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты путем использования полярных апротонных растворителей, что позволило в дальнейшем получить, труднодоступные производные 4-оксопиримидина и хиназолинона-4.

Оптимизированы условия проведения реакции циклоконденсации Ы-ацил-Р-кетоамидов со слабыми нуклеофилами, а также модифицирована методика синтеза "Ы-замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, позволяющая увеличить выход целевых продуктов до 90%.

3. Изучен механизм взаимодействия производных бензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа и на этой основе разработаны условия синтеза №замещенных 2-фенилхиназолинонов-4, 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4 и их ациклических предшественников. Сопоставление экспериментальных данных с квантово-химическими расчетами всех стадий взаимодействия 2-фенилбензоксазинона-4 с аминами позволило объяснить протекание конкурентной реакции с образованием диамидов. Суть заключается в направлении атаки со стороны аминного компонента двух вероятных карбкатионов, а также стерических эффектов производных 1,3-бензоксазинона-4.

4. Исследование биологической активности показало, что из общего числа синтезированных соединений 107 обладают прогнозируемыми биологическими свойствами: психотропными - 43, противовоспалительными -27, актопротекторными - 7, антигипоксическими - 18, антигипертензивными -15, гипогликемическими - 2, диуретическими - 9, иммуностимулирующими -14. Все эти данные подтверждают достоверность предварительного прогноза.

5. Исследование психотропной активности производных 1,3-диазинона-4 с остатками нейромедиаторных аминокислот и пептидов подтверждает их влияние на ЦНС; а для 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дипщропиримидил-

1)-бутановой кислоты (РБМОАВ) помимо этого выявлена также церебропротекторная и антигипоксическая активность. Экспериментально, с использованием бикукулина и гидрастина доказано взаимодействие РБхМОАВ с ГАМКа- рецептором, чем и можно объяснить его ГАМК-ергическое действие.

6. Выявлены «соединения-лидеры», обладающие соизмеримой или превосходящей по фармакологической активности препараты сравнения: вещество РО№ЮАВ по церебропротекторному действию превосходит препараты ГАМК на 35,5% и ноотропил на 10,5%; (}РЬрНа52Вг превосходит аминазин в угнетении ЦНС на 15%; С)рЬАпр соизмеримо по действию с феназепамом; РОМБ превосходит кофеин в стимуляции ЦНС на 47%; РОЕАпез увеличивает двигательную активность в 19 раз; Мс()РЮ по противовоспалительной активности превосходит диклофенак-натрия в 2,3 раза; В1зРБМВ по гипогликемическому действию соизмеримо с глибенкламидом; Мс(2РЬОАВ по диуретической активности превосходит диакарб в 2 раза; вещество Р0МВепг1т5,60М превосходит метилурацил в стимуляции клеточного иммунитета в 2,2 раза, а гуморального в 2,5 раз; РОМБ превосходит папаверин по гипотензивному действию в 2,7 раза и нормализует АД в случае гипотензий.

7. Строение синтезированных соединений доказаны современными методами анализа - УФ-, Ж- и 'Н ЯМР-спектроскопии. Установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина имеют трансоидную конфигурацию.

8. Для синтезированных веществ осуществлен корреляционный анализ взаимосвязи между квантово-химическими параметрами и данными поведенческих тестов, что позволило выявить наиболее значимые дескрипторы влияющие на психотропную активность.

Выявлены следующие молекулярные дескрипторы: энергии НСМО, характерны для производных 4-оксопиримидина, минимальное значение электротопологического состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе поляризуемости атомов следует использовать для конструирования

производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, влияющих на ЦНС. Дескрипторы автокорреляции Морана и Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов в качестве межрядовых целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности для производных 1,3-Диазинона-4 и их ациклических предшественников.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Монография:

2. Кодониди, И.П. Целенаправленный поиск и фармакологическая активность ГАМК-позитивных соединений / И.П. Кодониди, A.B. Арльт, Э.Т. Оганесян, М.Н. Ивашев. - Пятигорск : Изд-во РОССИКА, 2011.-285 с.

2. Авторские свидетельства и патенты

3. А. с. 1811056 СССР, МКИ А61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие аналептической активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Ю.И. Рябухин, М.Н. Ивашев, Т.А. Лысенко -№ 4898360; заявл. 02.01.91; опубл. 10.10.92. - 5 с.

4. А. с. 1814290, СССР МКИ А61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие иммуностимулирующей и антиаллергической активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Ю.И. Рябухин, Г.С. Гутенева, A.C. Сараф [и др.]. - № 4877670; заявл. 07.08.90; опубл. 11.10.92.-8 с.

5. А. с. 1814291 СССР, МКИ А61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигид-ропиримидина, обладающие иммуностимулирующей, антиаллергической и анксиолитической активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Ю.И. Рябухин, Г.С. Гутенева, A.C. Сараф [и др.]. - № 4877670 ; заявл. 07.08.90; опубл. 11.10.92. - 10 с.

6. А. с. 1822149 СССР, МКИ А61К 31/505. Гидрохлориды 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие гипотензивной, иммуностимулирующей и антиаллергической активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, М.Н. Ивашев, A.C. Сараф, Ю.И. Рябухин [и др.]. - № 4893391 ; заявл. 25.12.91; опубл. 12.10.92. - 10 с.

7. Пат. 2015975 Российская Федерация, МПК 5 С 07 D 401/04, 239/36, А 61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие антиаллергической и иммунотропной активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, A.C. Сараф, Г.С. Гутенева, Ю.И. Рябухин (РФ). -№5026746/04; заявл. 13.02.92; опубл. 15.07.94. - 10 с.

8. Пат. 2037491 Российская Федерация, МПК 6 С 07 D 403/04, А 61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие иммуностимулирующей активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди,

Ю.И. Рябухин, Г.С. Гутенева, В.А. Макаров, Л.П Сизякина (РФ). -№92015635/04; заявл. 30.12.92; опубл. 19.06.95. -8 с.

9. Пат. 2049091 Российская Федерация, МПК 6 С 07 D 403/04, 239/36, 235/28, 231/А 61К 31/505. Производные 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающие иммуностимулирующей активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, A.C. Сараф, Ю.И. Рябухин (РФ). - № 5027488/04; заявл. 14.02.92; опубл. 27.11.95. - 7 с.

10. Пат. 2160260 Российская Федерация, МПК 7 С 07 D 403/04, А 61 К 31/4184, 31/513, А 61 Р 37/06 / Производное 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающее иммунодепрессивной активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Ю.И. Рябухин, Г.С. Гутенева, Т.А. Кузьменко, М.М. Магонов (РФ). - № 99114581/04; заявл. 01.07.1999; опубл. 10.12.2000. - Юс.

11. Пат. 2179974 РФ, МПК 7 С 07 D 239/36, А 61 К 31/505, А 61 Р 9/10, 37/04, 9/00 / Производное 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающее антигипоксической церебропротекторной и иммунотропной активностью / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, М.М. Магонов, Ю.И. Рябухин, М.Н. Ивашев [и др.]. (РФ). - № 2000105253/04; заявл. 02.03.2000; опубл. 27.04.2002. - 10 с.

2. Работы, опубликованные в журналах из перечня ВАК РФ

12. О некоторых закономерностях биологической активности в ряду производных хромона и 4-оксопиримидина / Э.Т. Оганесян, A.B. Ивченко, Л.С. Саркисов, И.П. Кодониди [и др.]. // Хим. фармац. журн. -1993. - Т.27, №3. - С. 10-13.

13. Сравнительное изучение производных хромона и 4-оксопиримидина, проявляющих антиаллергическую активность, методами молекулярной механики и молекулярных орбиталей / Э.Т. Оганесян, A.B. Погребняк, Л.С. Саркисов, A.B. Ивченко, И.П. Кодониди // Хим. фармац. журн. -1996. - Т.ЗО, №4. - С. 28-31.

] 4. Погребняк, A.B. Молекулярный дизайн производных оксопиримидина / A.B. Погребняк, Э.Т. Оганесян, Л.С., И.П. Кодониди [и др.] // Хим. фармац. журн. - 2003. -Т.37, №12. - С.5-10.

15. Целенаправленный поиск веществ с заданными фармакологическими свойствами / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Л.П. Смирнова [и др.] // Кубанский научный медицинский вестник - 2009. - №2. - С. 37-40.

16. Молекулярное конструирование и целенаправленный синтез N-замещенных производных 4-окос-1,4-дигидропиримидина на основе тормозных нейромедиаторов / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, A.A. Глушко [и др.] // Хим. фармац. журн. - 2009. - Т.43, №10. - С. 32-39.

17. Кодониди, И.П. Молекулярное конструирование N-замещенных производных 1,3-диазинона-4 / И.П. Кодониди //Фармация. - 2010.- №1. — С.36 —40.

18. Дозозависимость иммунотропных свойств производных дигидропиримидина / H.H. Гражданцева, М.А. Самотруева, И.Н.

Тюренков, Е.Б. Хлебцова, Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Д.С. Золотых // Фармация. - 2010. - №5. - С. 42 - 44.

19. Исследование противовоспалительной активности производных хиназолинона-4 и их ациклических предшественников / Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, Т.А. Лысенко [и др.] // Биомедицина.- 2010. - №5. - С. 105 -107.

20. Прогноз противовоспалительной активности синтезированных производных хиназолинона-4 с остатками дипептидов и аминокислот методом молекулярного докинга / Д.С. Золотых, Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, С.Х. Муцуева //Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. - 2010. - №9. - С. 55 - 61.

4. Работы, опубликованные в центральной печати

21. Новые инталоподобные противоаллергические средства / А.С. Сараф, Э.Т. Оганесян, А.В. Симонян, А.В. Ивченко, И.П. Кодониди, В.А. Тускаев // Человек и лекарство: тез. докл. 1Рос.нац.конгр. 10-15. апр. 1992г.- М.,1992.- С. S.

22. Structure-activity relationshipy in the series of chalcone, benzopyrimidine derivatives with polyfuctional pharmacologica properties / E.T. Oganesyan, I.P. Kodonidi, A.V. Ivchenko [et al.] // Canada Journal of Physiology and Pharmacology: Abstracts XI1 International Congress of Phrmacology 24-25 July 1994.-Vol. 72. -Sup.l-p.209. - P 4.1.13.

23. Development of new anti-leukotriene agents with polyfunctional pharmacological properties / A.S. Saraf, E.T. Oganesyan, I.P. Kodonidi [et al.] // Canada Journal of Physiology and Pharmacology: Abstracts XI1 International Congress of Phrmacology 24-25 July 1994,-Vol. 72. -Sup.l-P.488.-P 16.1.31.

24. Search for a new potent antagonists of leukotrienes with target cell membrane stabilizing properties / E.T. Oganesyan, A.S. Saraf, I.P. Kodonidi [et al.] // International Congress of Allergology and Clinical Immunology. (15;1994;Stockholm) Abstracts.- Stockholm, 1994.-P. 279. (900).

25. Прогнозирование биологической активности и синтез новых N-гетерилпроизводных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, Л.С. Саркисов [и др.] // Пятигорск: Пятигорск. ГФА, 1995.-22 с. - Деп. в ВИНИТИ РАН N 2796-В95, 23.10.95.

26. Применение методов молекулярной механики и молекулярных орбиталей для изучения селективных антагонистов рецептора лейкотриена D4 / Э.Т. Оганесян, Л.С. Саркисов, В.А. Тускаев, И.П. Кодониди, А.В. Ивченко // Человек и лекарство: тез. докл. 2 Рос. нац. конгр. 10-15 апр. 1995 г.-М.,1995.-С. 61.

27. О взаимосвязи структура-активность в ряду новых производных халкона, хромона, 4-оксопиримидина и пиразолина / Э.Т. Оганесян, А.В. Ивченко, И.П. Кодониди [и др.] // Человек и лекарство: тез. докл. 3 Рос. нац. конгр. 16-20 апр. 1996 г.- М.,1996.- С. 40.

28. Закономерности взаимосвязи структура-антиаллергическая и иммуномодулирующая активность производных хромона и пиримидина / Э.Т. Оганесян, A.B. Ивченко, И.П. Кодониди [и др.] // Досягнення сучасноТ фармацн-в медичну практику :Матер1али наук.-практ.конф.,посвяч. 75-р1ччю УкрашскоТ фармац. академй'.- XapKiB: Укр. фармац. акад.,1996,- С. 165.

29. Исследования в области химии гетероциклических и тритерпеноидных соединений природного и синтетического происхождения и выявление их биологической активности / Э.Т. Оганесян, A.B. Ивченко, И.П. Кодониди [и др.]. - Пятигорск: ПятигорскаяГФА, 2001. - 35с (Отчёт НИР).

30. Доркина Е.Г. Антиоксидантная активность фенольных производных 4-оксопиримидина / Е.Г. Доркина, И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян // Человек и лекарство: тез. док. 8 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2001 г. - М., 2001,- С. 561.

31. Влияние производных е-аминокапроновой кислоты на двигательную активность крыс / В.А. Дьяченко, М.М. Магонов, Э.Т. Оганесян, И.П. Кодониди, М.Н. Ивашев // Человек и лекарство: тез. док. 8 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2001 г. -М„ 2001,- С. 195 - 196.

32. Лысенко, Т.А. Изучение седативной активности новых производных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина / Т.А. Лысенко, И.П. Кодониди, М.Н. Ивашев // Человек и лекарство: тез. док. 8 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2001. -М, 2001 г.-С. 198.

33. Церебропротекторная активность гамма-аминомасляной кислоты и нового производного 4-оксопиримидина / В.Д. Паршин, A.B. Арльт, И.П. Кодониди [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 8 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2001 г. - М., 2001,- С. 211 - 212.

34. Изучение влияния гамма-аминомасляной и 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)-бутановой кислоты на двигательную активность крыс методом открытого поля / В.Д. Паршин, A.B. Арльт, И.П. Кодониди [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 8 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2001. - М„ 2001,- С. 212 - 213.

35. Прогноз и синтез производных хиназолинона-4 с фрагментами карбоновых кислот в положении N-3 гетероцикла / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, Ю.А. Мальцев [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 10 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2003 г. - М„ 2003.- С. 642.

36. Прогноз и синтез производных 4-оксопиримидина с фрагментами карбоновых кислот в положении N-1 ядра пиримидина / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, Ю.А. Мальцев [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 10 Рос. нац. конгр. 2-6 апр. 2003 г. - М., 2003,- С. 642.

37. Прогноз и целенаправленный синтез N-гетероциклическких производных хиназолинона-4 / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, М.М. Магонов [и др.] // Современные наукоемкие технологии. - 2004. -№6. -С. 109-110.

38. Фармакология нового производного 4-оксопиримидина - аналога ГАМК / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, A.B. Арльт [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 12 Рос. нац. конгр. апр. 2005 г. - М., 2005,- С. 672.

39. Синтез новых N-сульфаниламидных производных 4-оксопиримидина, влияющих на артериальное давление и обладающих анапептической активностью / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, Али Алькаф [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 13 Рос. нац. конгр. 3-7 апр. 2006 г. - М., 2006.- С. 20.

40. Синтез N-арилсульфопроизводных 1,3-диазинов, обладающих глипогликемической, глюкозурической и диуретической активностями / И.П. Кодониди, А. Дж. Алькаф, В.Е. Погорелый [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 13 Рос. нац. конгр. 3-7 апр. 2006г. - М., 2006. - С. 20.

41. Синтез N-арилсульфопроизводных хиназолинона-4, обладающих противовоспалительной активностью / А. Дж. Алькаф, И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян [и др.] // От производителя до аптеки потребителя: тез. докл. аптечного форума. — М.: Минздравсоцразвития РФ, 2007. - С.50 -51.

42. Синтез N-арилсульфопроизводных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, обладающих гипогликемической, глюкозурической и диуретической активностью/ А. Дж. Алькаф, И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян [и др.] // От производителя до аптеки потребителя: тез. докл. аптечного форума. -М.: Минздравсоцразвития РФ, 2007. - С. 51 -52.

43. Изучение гипогликемической активности различных доз N-арилсульфоновых производных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина, на модели однократной глюкозной нагрузки / С.Н. Мартынов, И.П. Кодониди, А. Дж. Алькаф [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 14 Рос. нац. конгр. апр. 2007 г. - М., 2007. - С. 845.

44. Изучение гипотензивной активности N-замещенных производных 1,3-диазинона-4 с фрагментами глицина / И.П. Кодониди, Д.С. Золотых, Т.А. Лысенко [и др.] // Кластерные подходы в современной фармации и фармацевтическом образовании: материалы Междунар. науч.- практ. конф. 20-21 ноября 2008 г. - Белгород: БелГУ, 2008. - С. 223 - 226.

45. Синтез нестероидных противовоспалительных средств и изучение антиэксудативной активности N-арилпроизводных 4-оксопиримидина / И.П. Кодониди, B.C. Давыдов, Л.П. Смирнова [и др.] // Экология и здоровье: сб. науч. тр. - Ессентуки: Ассоциация мед. центров «Юнеско», 2009,- Вып. №13. - С. 73 - 78.

46. Кодониди, И.П. Синтез N-замещенных производных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина на основе нейроактивных аминокислот и пептидов / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, Д.С. Золотых // Новые направления в химии гетероциклических соединений: материалы 1-й - Междунар. конф. 3-9 мая 2009 г. Кисловодск, Россия. - Ставрополь: ГОУВПО СГУ, 2009,-С. 405.

47. Kodonidi, I.P. Antiallergic and immunomodulating activity of N-[heteryl-substituted] of 4-[oxopyrimidine] / I.P. Kodonidi, E.T. Oganesyan, D.S.

Zolotih // XXXVIIIth Meeting European Histamine Research Society, Fulda, Germany, 13-16 May 2009. - P. 59.

48. Изучение прямого инотропного действия ди- и трипептидов / И.Н. Тюренков, В.Н. Перфилова, И.П. Кодонвди [и др.] // Человек и лекарство: тез. док. 17 Рос. нац. конгр. апр. 2010 г. - М., 2010. - С. 730.

49. Прогноз и оценка противовоспалительной активности производных хиназолинона-4 с остатками дипептидов и аминокислот, а также их ациклических форм / Д.С. Золотых, И.П. Кодониди, Т.А. Лысенко [и др.] // Высокотехнологические методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов: тез. докл. науч.- практ. конф. с междунар. участием// Бюллетень федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. - 2010. - №2. - С.77 - 78.

50. Психотропная активность производных 4-оксопиримидина / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, Д.С. Золотых [и др.] // Высокотехнологические методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов: тез. докл. науч.- практ. конф. с междунар. участием// Бюллетень федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. - 2010. - №2. - С.100 - 101.

51. Противовоспалительная активность производных 4-оксопиримидина и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты / И.П. Кодониди, Э.Т. Оганесян, B.C. Давыдов [и др.] // Высокотехнологические методы диагностики и лечения заболеваний сердца, крови и эндокринных органов: тез. докл. науч.- практ. конф. с междунар. участием// Бюллетень федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. - 2010. - №2. - С.101.

5.Работы, опубликованные на региональном уровне

52. Изучение гипогликемической активности 4-(2,6-диэтил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1) бензолсульфамида на модели однократной глюкозной нагрузки у крыс линии CD / С.Н. Мартынов, А.Н. Мурашев, И.П. Кодониди, [и др.] // Актуальные проблемы патофизиологии: тез. докл. конф. молод, ученых 24-25 апр. 2007г. - СПб., 2007. - С. 86-87.

53. Молекулярное конструирование, целенаправленный синтез и антигипоксическая активность N-арилпроизводных 1,3-диазинона-4 / И.П. Кодониди, Л.М. Макарова, С.Х. Муцуева [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, Пятигорская ГФА, 2007. - Вып. 62. - С. 305-307.

54. Логико-структурный и компьютерный прогноз сульфопроизводных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, обладающих гипотензивной активностью / И.П. Кодониди, А.Дж. Алькаф, Э.Т. Оганесян [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007 - Вып. 62. -С. 433-436.

55. Синтез и фармакология производных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, М.Н. Ивашев [и др.] // Разработка,

исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007 - Вып. 62. - С. 491 -492.

56. Компьютерный прогноз, целенаправленный синтез и результаты биологического скрининга N-алкилкарбоксипроизводных хиназолинона-4 / И.П. Кодониди, М.М. Магонов, С.А. Кулешова [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007 - Вып. 62. -С. 498-500.

57. Количественное исследование взаимосвязи структура -антиаллергическая активность в рядах производных 4-оксопиримидина и стирилхромона / A.A. Глушко, И.П. Кодониди, A.B. Ивченко [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007. - Вып. 62.-С. 279-282.

58. Логико-структурное обоснование, целенаправленный синтез и резыльтаты иммунотропной активности N-арилсульфоновых производных 1,3-диазинона-4 / И.П. Кодониди, А.Дж. Алькаф, Г.С. Гутенева [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007-Вып.62.-С.303-305.

59. Изучение гипогликемической активности N-арилсульфоновых производных 4-оксо-1,4-дигидропиримидина на модели стрептозотоцинового диабета у крыс линии CD / С.Н. Мартынов, И.П. Кодониди, А.Дж. Алькаф [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. -Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2007 - Вып. 62. - С. 503-506.

60. Изучение количественной связи структура-дофаминоблокирующая активность в ряду производных 4-оксопиримидина с использованием метода молекулярного докинга / И.П. Кодониди, A.A. Глушко, Д.С. Золотых [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2008 - Вып. 63. - С. 234-238.

61. Синтез 3-амино-2-фенилхиназолинона-4 с целью расширения препаративных возможностей получения М,Ы-производных хиназолинонов-4 / И.П. Кодониди, Л.П. Смирнова, A.B. Ивченко [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2008 - Вып. 63. -С. 269-271.

62. Молекулярное конструирование и изучение спазмолитической, антигипоксической и гипотензивной активности в ряду N-арилпроизводных изохинолона-3 / И.П. Кодониди, A.B. Бичеров, А.Н. Шевченко [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2008 - Вып. 63. - С. 434-436.

63. Фармакология N-ацилпроизводных З-аминохиназолинона-4 / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, A.B. Бичеров [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2008 - Вып. 63. - С. 436 -438.

64. Обоснование целенаправленного синтеза нестероидных противовоспвлительных средств и изучение антиэкссудативной активности N-фенонлопроизводных хиназолинона-4 / И.П. Кодониди, B.C. Давыдов, С.Х. Муцуева [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. -Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009 - Вып. 64. - С. 442 - 444.

65. Анализ результатов молекулярного докинга ГАМК позитивных соединений / И.П. Кодониди, Д.С. Золотых, A.A. Глушко [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2009 - Вып. 64.-С.444- 446.

66. Взаимодействие N-ацетил-р-кетоамидов с ГАМК и глицилглицином / И.П. Кодониди, Л.П. Смирнова, Д.С. Золотых [и др.] // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2010 - Вып. 65. - С. 329-448.

67. Целенаправленный синтез и психотропная активность производных хиназолинона-4, полученных на основе ГАМК и е-аминокапроновой кислоты / И.П. Кодониди, С.А. Кулешова, A.B. Арльт [и др.] // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Поиск новых физиологически активных веществ: материалы 4 Всерос. с междунар. участием науч.-метод. конф. «Фармобразование 2010» 20-23 апр. 2010 г. - Воронеж: ВГУ, 2010. - С. 185 - 187.

КОДОНИДИ ИВАН ПАНАЙОТОВИЧ

МОЛЕКУЛЯРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ И ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ ^ПРОИЗВОДНЫХ 1,3-ДИАЗИНОНА-4

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора фармацевтических наук

Подписано к печати ЫХЖиЛ-2011 г., формат 60 х 84 1/16 Бумага книжно-журнальная. Печать - ротапринтная. Усл. печат. л.Д.0 Тираж 100 экз. Заказ № 5~0С.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИТЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ» (357532, г Пятигорск, пр. Калинина, 11)

Актуальность проблемы.

Создание новых высокоэффективных и безопасных лекарственных средств является^ приоритетной проблемой для фармацевтической науки, решение которой, возможно за счет выделения биологически активных соединений (БАС) из природных источников или путем их синтеза. Несмотря на многочисленные критические высказывания по поводу синтетических соединений, эта группа веществ представляет собой наибольший интерес для фармацевтической химии. Прежде всего, возможное число синтетических органических соединений практически безгранично, в то время как число органических соединений природного происхождения ограничивается числом растительных объектов.

Многообразие синтетических органических соединений создает возможность для выбора соединений с определенной фармакологической активностью и минимальным побочным действием. Однако эмпирический подход к синтезу новых фармакологически активных соединений является малопродуктивным и характеризуется низкой эффективностью с точки зрения конечных результатов.

В то же время существуют возможности значительного повышения эффективности исследований по синтезу новых фармакологически активных соединений путем использования современных компьютерных технологий, позволяющих осуществлять прогноз целевых структур и их фармакологическое действие. Важность молекулярного моделирования для поиска лекарственных веществ неоспорима: структура многих новых лекарств, появившихся в последние годы, прошла через стадию молекулярного конструирования.

Однако следует отметить, что компьютерные программы могут давать наиболее вероятный прогноз, если будут учитываться свойства структурных фрагментов планируемого вещества, а именно их фармакофорное влияние.

Различные методы прогнозирования требуют для подтверждения их достоверности осуществления целенаправленного синтеза наиболее перспективных; соединений с последующей проверкой их биологической активности.

Для молекулярного конструирования лекарственных веществ наиболее целесообразно использовать соединения, структурно близкие к эндогенным веществам^ о которых имеются обширные сведения, касающиеся особенностей их строения, и механизмов биологического действия. С этой точки зрения наиболее целесообразно осуществлять поиск биологически активных соединений среди производных оксопиримидинов и их бензаннелированных систем.

Множество современных исследований свидетельствует о том, что систематический поиск высокоэффективных и малотоксичных соединений в ряду производных 1,3-диазинона-4 является актуальным и целесообразным, поскольку они зарекомендовали себя как соединения с высокой фармакологической активностью.

Таким образом, использование компьютерных технологий, учитывающих вклад отдельных структурных фрагментов в биологическую активность, позволяет повысить достоверность прогноза конструируемых производных 1,3-диазинона-4, которую следует подтвердить их последующим синтезом и данными фармакологического эксперимента, что является актуальным для фармацевтической науки.

Цель и задачи исследований.

Целью диссертационной работы является целенаправленный поиск биологически активных соединений в ряду 1Ы-производных 1,3-диазинона-4 на основе методов молекулярного конструирования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- используя логико-структурный подход (ЛСП), обосновать строение целевых производных 1,3-диазинона-4, обладающих нейропротекторной и противовоспалительной активностью;

- на основе расчета энергии взаимодействия лиганд-рецептор и лиганд-фермент охарактеризовать фармакологические свойства прогнозируемых БАС;

- с целью увеличения выхода целевых производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидинов модифицировать реакцию взаимодействия >1-ацил-р-кетоамидов с нейтральными нуклеофилами;

- осуществить синтез N — замещенных производных 2-фенил-хиназолинонов-4 и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4, а также выявить механизм взаимодействия 2-фенилбензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа;

- усовершенствовать методики синтеза производных Ы-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты, позволяющие в дальнейшем получать труднодоступные 4-оксопиримидины и хиназолиноны-4;

- установить корреляционную связь между квантово-химическими параметрами синтезированных соединений и результатами фармакологического скрининга;

- основываясь на результатах доклинических исследований синтезированных веществ, выявить «соединения-лидеры» для последующего углубленного фармакологического изучения с целью их практического применения в медицине.

Научная новизна.

Разработан алгоритм комплексного подхода к молекулярному конструированию БАС, основанный на использовании известных компьютерных программ с учетом структурных, электронных и энергетических характеристик отдельных фрагментов планируемого вещества. Определены основные стадии конструирования, которые включают целенаправленный отбор основного фармакофора, последующее формирование структур на его основе с заданными фармакологическими свойствами путем варьирования вторичными фармакофорами эндогенной природы. Целесообразность использования разработанного алгоритма доказана экспериментально путем синтеза производных 1,3-Диазинона-4 и данными фармакологических исследований.

Впервые осуществлен синтез малоизученных 2-стирилпроизводных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, а также репрезентативных рядов производных 4-оксопиримидина на основе ариламинов, аминофенолов, сульфаниламидов, аминокислот, дипептидов и гетериламинов.

Получены новые амиды о-бензоиламинобензойной кислоты взаимодействием бензоксазинонов с ароматическими аминами, аминокислотами и гидразидами ароматических кислот.

Изучен механизм взаимодействия производных бензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа, который являлся обоснованием нового подхода к синтезу И-замещенных хиназолинонов-4, и их ациклических предшественников. На основании квантово-химических расчетов, подтверждающихся экспериментальными данными, дано обоснование селективного образования хиназиолинонов-4 при взаимодействии 2-фенил-1,3-бензоксазинона-4 с аминами.

С целью повышения выхода 1,4-дигидро-4-оксопиримидинов предложены условия синтеза их ациклических интермедиатов, основанные на взаимодействии 1Ч-ацил-[3-кетоамидов с аминами в среде таких полярных апротонных растворителей, как диметиформамид и диметилсульфоксид.

С учетом механизма циклоконденсации И-ацил-р-кетоамидов со слабыми нуклеофилами модифицирована методика синтеза И-замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, что позволяет повысить выходы целевых продуктов и расширить границы применения данного метода.

Обоснована роль полярных апротонных растворителей в реакциях циклоконденсации и стирилирования 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, а также синтеза производных К-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты.

Выявлено, что на выход N - замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина оказывает влияние величина заряда на атоме азота аминогруппы, а также пространственное строение фрагмента несущего карбонильную группу.

Впервые для синтеза производных хиназолин-4(ЗН)-она в качестве аминной компоненты использованы гидразиды, аминокислоты, ди- и трипептиды.

Изучены структурные особенности синтезированных соединений и установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина имеют трансоидную конфигурацию.

Фармакологический скрининг синтезированных соединений подтвердил прогнозируемые для них психотропную, гипотензивную, церебропротекторную, антигипоксическую и противовоспалительную активность, а также стимулирующее влияние на иммунную систему.

Биологические исследования полученных амидов о-бензоиламинобензойной кислоты показали их выраженную анксиолитическую, антигипоксическую и гипотензивную активность.

Установлено, что сульфаниламидные производные 1,3-диазинона-4 стимулируют ЦНС, обладают высокой противовоспалительной активностью, а некоторые из них проявляют выраженное гипогликемическое и глюкозурическое действие.

На основании фармакологического изучения психотропной активности выявлена возможность использования квантово-химических дескрипторов для дальнейшего прогнозирования психотропного действия в других группах соединений.

Показано, что следующие молекулярные дескрипторы: энергии НСМО, характерны для производных 4-оксопиримидина, минимальное значение

11 электротопологического состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе поляризуемостей атомов следует использовать для конструирования производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, влияющих на ЦНС. Дескрипторы автокорреляции Морана и Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов в качестве межрядовых целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности для производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических предшественников.

Практическая значимость работы.

Разработанный комплексный подход к молекулярному конструированию соединений - производных 1,3-диазинона-4 - позволил получить новую группу веществ, обладающих высоким нейротропным действием. Применение нового комплексного подхода к молекулярному конструированию производных 1,3-диазинона-4 позволило минимизировать число синтезированных соединений для получения БАС с заданными фармакологическими свойствами и являющихся практически нетоксичным веществам.

Разработаны принципы молекулярного конструирования, которые могут быть использованы для целенаправленного поиска гипотензивных и спазмолитических соединений. Результаты биологического эксперимента подтверждают целесообразность использования метода молекулярного конструирования для поиска производных изохинолонов-3, обладающих спазмолитической и гипотензивной активностью. Это подтверждает перспективность использования комплексного подхода к молекулярному конструированию высокоактивных соединений других химических классов и прогноза иных видов фармакологической активности, помимо рассмотренных в настоящем исследовании.

Синтезированы более 130 новых и вновь синтезированных соединений, относящихся к ^замещенным производным 4-оксопиримидина, хиназолинона-4 и о-бензоиламинобензойной кислоты, большинство из них структурно близки к эндогенным соединениям и лекарственным веществам.

12

Из общего числа синтезированных соединений 107 обладают прогнозируемыми биологическими свойствами: психотропными - 43, противовоспалительными - 27, актопротекторными - 7, антигипоксическими — 18, антигипертензивными - 15, гипогликемическими — 2, диуретическими- - 9, иммуностимулирующими - 14. Все эти' данные подтверждают достоверность предварительного прогноза.

Соединения - лидеры, характеризующиеся нейропротекторной, иммунотропной, противовоспалительной, гипотензивной и диуретической активности и превосходящие препараты сравнения в доклинических испытаниях, предложены к дальнейшим углубленным фармакологическим исследованиям с целью их практического применения.

Полученные вещества могут использоваться в качестве фармакологически активных соединений, а также являться исходными веществами для дальнейшего конструирования БАС.

Внедрение результатов в практику.

Предложенный нами подход к молекулярному конструированию БАС успешно использован для целенаправленного поиска антигипертензивных соединений - производных изохинолона-3 в НИИФОХ при РГУ (г. Ростов-на-Дону) и Южном центре Российской Академии Наук.

Усовершенствованные нами методы синтеза биологически активных соединений, производных хиназолинона-4 и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты, внедрены в практику научных исследований НИИФОХ, а также используются при выполнении целевых программ в Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Модифицированные способы получения 1Ч-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты, 2-арил и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4 и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты внедрены в практику НИР кафедры органической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Исследования нейро- и психотропного действия по изучению возможных нейрохимических механизмов синтезированных соединений включены в план НИР кафедры фармакологии и биофармации ФУВ и лаборатории психофармакологии ИМИ фармакологии при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет», изучение системной гемодинамики и нейропротекторной активности включены, в НИР кафедры фармакологии ГОУ ВПО «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» и кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека медико-биологического и химического факультета ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет». По материалам диссертации составлено информационное письмо «Целенаправленный поиск ГАМК-эргических соединений», которое передано в лабораторию психофармакологии НИИ фармакологии при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» для дальнейших совместных исследований, а также на кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» и Пятигорской государственной фармацевтической академии для включения полученных результатов в учебный процесс.

Приоритет исследований защищен авторскими свидетельствами и патентами РФ на изобретение: № 1811056, № 1814290, № 1814291, № 1822149, № 2015975, № 2037491, № 2049091, №2160260, № 2179974. Положения, выдвигаемые на защиту:

1. Комплексный подход к молекулярному конструированию новой группы нейротропных и противовоспалительных соединений в ряду И-замещенных производных 1,3-диазинона-4.

2. Механизм реакций циклоконденсации 1Ч-ацетил-2-фенилацетоацетамидом с алифатическими аминокислотами и рециклизации 2-фенилбензоксазинона с ПАБК и глицилглицином.

3. Модификация методов синтеза 1Ч-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты, 2-арил и 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4, а также амидов о-бензоиламинобензойной кислоты.

4. Результаты исследования- церебропротекторной, психотропной- и антигипоксической активности И-замещенных производных 1,3-диазинона-4 на- основе ароматических аминов, гидразидов, аминогетероциклов, нейромедиаторных аминокислот и пептидов, а также «соединения- - лидера» 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропи-римидил-1)бутановой кислоты (РБМОАВ).

5. Данные по изучению противовоспалительной и иммуномодулирующей активности производных 1,3-диазинона-4.

6. Результаты гипогликемического, глюкозурического и диуретического действия производных 4-оксопиримидина, содержащих остатки сульфаниламидов и дапсона.

7. Результаты корреляционного анализа количественных соотношений «структура-активность», позволившие выявить значимые квантово-химические дескрипторы синтезированных соединений в отношении психотропной активности.

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Пятигорской государственной фармацевтической академии (номер государственной регистрации 0120.0805781).

Содержание совокупности исследований соответствуют специальности 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия согласно п. 1. «Исследование и получение биологически активных веществ на основе направленного изменения структур синтетического и природного происхождения и выявление связей и закономерностей между строением и свойствами веществ».

Апробация работы и публикации.

Основные фрагменты диссертационной работы доложены на международной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Кисловодск, 3-8 мая 2009 г.), ежегодных региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров (Пятигорск, 2001-2010 г.).

По материалам диссертации опубликовано 1 монография, 92 научные работы, получено 4 авторских свидетельства и 5 патентов Российской Федерации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 339 страницах машинописного текста, иллюстрирована 41 рисунком, 112 таблицами и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), экспериментальной части (6 глав), общих выводов и приложения. Список цитируемой литературы включает 274 источника, в том числе 89 иностранных.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложен алгоритм и комплексный- подход к молекулярному конструированию производных 1,3-диазинона-4. На основе логико-структурного подхода, а также расчетов энергетических составляющих взаимодействия лиганд-рецептор обосновано строение структур и осуществлен целенаправленный синтез целевых соединений, обладающих нейропротекторной активностью: Всего получено 139 новых и вновь синтезированных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, 2-фенилхиназолинона-4, 2-метил-6,7-диметоксихиназолинона-4, амидов о-бензоиламинобензойной кислота и 1Я-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты.

2. Модифицированы одностадийные методы синтеза производных Ы-ацетиламидов-2-фенилкротоновой кислоты и амидов о-бензоиламинобензойной кислоты путем использования полярных апротонных растворителей, что позволило в дальнейшем получить, труднодоступные производные 4-оксопиримидина и хиназолинона-4.

Оптимизированы условия* проведения реакции циклоконденсации 14-ацил-Р-кетоамидов со слабыми нуклеофилами, а также модифицирована методика синтеза М-замещенных производных 1,4-дигидро-4-оксопиримидина, позволяющая увеличить выход целевых продуктов до 90%.

3. Изучен механизм взаимодействия производных бензоксазинона с аминами в условиях кислотного катализа и на этой основе разработаны условия синтеза М-замещенных 2-фенилхиназолинонов-4, 2-метил-6,7-диметоксихиназолинонов-4 и их ациклических предшественников. Сопоставление экспериментальных данных с квантово-химическими расчетами всех стадий взаимодействия 2-фенилбензоксазинона-4 с аминами позволило объяснить протекание конкурентной реакции. с образованием диамидов. Суть заключается в направлении атаки со стороны аминного компонента двух вероятных карбкатионов, а также стерических эффектов производных 1,3-бензоксазинона-4.

4. Исследование биологической активности показало, что из общего числа синтезированных соединений 107 обладают прогнозируемыми биологическими свойствами: психотропными - 43, противовоспалительными - 27, актопротекторными — 7, антигипоксическими — 18, антигипертензивными — 15, гипогликемическими - 2, диуретическими — 9, иммуностимулирующими — 14. Все эти данные подтверждают достоверность предварительногопрогноза.

5. Исследование психотропной активности производных 1,3-диазинона-4 с остатками нейромедиаторных аминокислот и пептидов подтверждает их влияние на ЦНС; а для 4-(2,6-диметил-5-фенил-4-оксо-1,4-дигидропиримидил-1)бутановой кислоты (РВМХЗАВ) помимо этого выявлена также церебропротекторная и антигипоксическая активность. Экспериментально, с использованием бикукулина и гидрастина, доказано взаимодействие РБМОАВ с ГАМКЛ- рецептором, чем можно объяснить его ГАМК-эргическое действие.

6. Выявлены «соединения-лидеры», обладающие соизмеримой или превосходящей по фармакологической активности препараты сравнения: вещество РОМСгАВ по церебропротекторному действию превосходит препараты ГАМК на 35,5% и ноотропил на 10,5%; рРЬрЫаз2Вг превосходит аминазин в угнетении ЦНС на 15%; (^рИАпр соизмеримо по действию с феназепамом; РБМО превосходит кофеин в стимуляции ЦНС на- 47%; РВЕАпеэ увеличивает двигательную активность в 19 раз; МсС^РЫЭ по противовоспалительной активности превосходит диклофенак-натрия в 2,3 раза; В1зРВМЕ) по гипогликемическому действию соизмеримо с глибенкламидом; 1ЧсС)РЬСАВ по диуретической активности превосходит диакарб в 2 раза; вещество РБМВепг1ш5,бВМ превосходит метилурацил в стимуляции клеточного иммунитета в 2,2 раза, а гуморального в 2,5 раз; РОМБ превосходит папаверин по гипотензивному действию в 2,7 раза и нормализует АД в случае гипотензий.

7. Строение синтезированных соединений доказаны современными методами анализа - УФ-, ИК- и !Н ЯМР-спектроскопии. Установлено, что 2-стирилпроизводные 1,4-дигидро-4-оксопиримидина имеют трансоидную конфигурацию.

8. Для синтезированных веществ осуществлен корреляционный анализ взаимосвязи между квантово-химическими параметрами и данными поведенческих тестов, что позволило выявить наиболее значимые дескрипторы, влияющие на психотропную активность.

Выявлены следующие молекулярные дескрипторы: энергии НСМО, характерны для производных 4-оксопиримидина, минимальное значение электротопологического состояния атома водорода и автокорреляции Морана на основе поляризуемости атомов следует использовать для конструирования производных 4-оксопиримидина и хиназолинона-4, влияющих на ЦНС. Дескрипторы автокорреляции Морана и Гири на основе Ван-дер-ваальсовых объемов атомов в качестве межрядовых целесообразно использовать в прогнозе психотропной активности для производных 1,3-диазинона-4 и их ациклических предшественников.