Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Синтез, свойства потенциально биологически активных производных гидразидов замещенных 2-аминоникотиновых и 2-аминоцинхониновых кислот

Ефремов Антон Леонидович

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА ПОТЕНЦИАЛЬНО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ГИДРАЗИДОВ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-АМИНОНИКОТИНОВЫХ И 2-АМИНОЦИНХОНИНОВЫХ

КИСЛОТ

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

2 4 НОЯ 2011

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пермь 2011

005001849

Диссертационная работа выполнена в ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Коньшин Михаил Ефимович Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор,

Защита состоится «13» декабря 2011 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ по адресу: 614990, г.Пермь, ул.Полевая, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» по адресу 614070, г. Пермь, ул.Крупской, 46.

Автореферат разослан »ноября 2011 г.

Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства образования и науки РФ http://www.mon.gov.ru ноября 2011 г. и на сайте ГБОУ ВПО ПГФА http://www.pfa.ru ноября 2011 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.068.01,

Панцуркин Владимир Иванович

ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития России

доктор химических наук, профессор, Машевская Ирина Владимировна ГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия» Минздравсоцразвития России

Ведущая организация: Институт технической химии УрО РАН г. Пермь,

614013, ул. Академика Королева 3

к. ф. н., доцент

И.А. Липатникова

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Важной задачей фармацевтической химии является поиск новых эффективных лекарственных веществ. Одним из методов создания новых биологически активных соединений является модификация известных лекарственных препаратов. Среди лекарственных средств имеются гидразиды изо-никотиновой кислоты и ее производные, нашедшие применение в медицине в качестве противотуберкулезных препаратов и антидепрессантов. Высокоэффективные биологически активные соединения найдены среди производных гидра-зидов 2-аминобензойной, никотиновой, цинхониновой кислот, проявляющие антимикробную, противовоспалительную, противосудорожную активность. В связи с этим дальнейший поиск фармакологически активных соединений среди гидразидов пиридин- и хинолинкарбоновых кислот и близких им по структуре соединений, является актуальным. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ПГФА в комплексной целевой программе МЗ РФ (номер государственной регистрации 01.9.50 007421).

Цель работы. Разработка или модификация методов синтеза и изучение свойств потенциально биологически активных соединений производных гидразидов 2-аминобензойной, никотиновой и цинхониновой кислот.

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

1. Изучение реакций гидразидов 2-ариламино- или 2-(3-пиридиламино)бен-зойной, никотиновой и 2-пиперидиноцинхониновой кислот с ангидридами 2,4-дикарбоновых кислот, изатоангидридом, альдегидами.

2. Синтез производных хлоридов 2'-пиридиниоацетилгидразидов 2-ариламино-цинхониновых кислот на основе реакции хлорацетилгидразидов 2-ариламино-цинхониновых кислот с пиридином и его производными.

3. Разработка на основе этих реакций препаративных методов синтеза, наработка новых потенциально биологически активных соединений и изучение их

4. Передача соединений на биологические испытания и анализ результатов ис-

своиств.

пытаний.

Научная новизна.

1. Показано, что при нагревании (100°) смеси янтарного ангидрида, гидразидов или 2'-(3-карбокситфопаноил)гидразидов арил- и гетерилкарбоновых кислот в уксусной кислоте независимо от наличия или отсутствия ариламиногрупп во 2 положении по отношению к гидразидной группе, образуются 2'-сукцинил-гидразиды соответствующих кислот.

2. Предложен способ синтеза новых 2'-антранилоилгидразидов 2-ариламино-никотиповых кислот путем кипячения гидразидов этих кислот в этаноле с иза-тоангидридом и изучены их реакции с муравьиной кислотой и уксусным ангидридом, приводящие к соединениям, содержащим пиридиновые и хиназо-линовые циклы.

3. Найдено, что при кипячении растворов гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот в этаноле с ароматическими альдегидами образуются 2'-арилиденовые производные гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот.

4. Получены неизвестные ранее хлориды 2'-пиридиниоацетильных производных гидразидов 2-ариламиноцинхониновых кислот.

Практическая значимость. Предложенные методы могут использоваться в препаративных синтезах новых потенциально биологически активных соединений. Хлорид пиридиниоацетилгидразида м-анизидиноцинхониновой кислоты обладающий высокой антикоагулянтной активностью, в 3 раза превыщающей таковую гепарина, может быть рекомендован для дальнейших исследований с целью определения возможности его применения в медицинской практике.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на итоговых научных конференциях Пермской государственной фармацевтической академии 2005-2008 гг., международной конференции "Техническая химия. От теории к практике" ИТХ УрО РАН 2008 г.

Конкретное участие автора в получении научных результатов. Автором работы осуществлен синтез новых соединений среди производных гидразидов 2-аминоникотиновых и 2-аминоцинхониновых кислот, на основе спектральных данных доказана структура, изучены физико-химические свойства и дана оценка зависимости между строением и биологической активностью полученных веществ.

Публикации. 11о материалам диссертации опубликовано 9 работ: 3 статьи п журнале, рекомендованном ВАК, 1 статья депонирована в ВИНИТИ, 5 тезисов докладов конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на ! 19 листах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы, включающего 120 работ отечественных и зарубежных авторов и приложения. Диссертация содержит 21 таблицу. На защиту выносятся:

1. Результаты изучения реакций гидразидов 2-ариламинозамещенных бензойной, никотиновой, 2-пиперидиноцинхониновой кислот с ангидридами 2,4 -ди-карбоновых кислот в зависимости от температурных условий и результаты реакции циклизации 2'-(3-карбоксипропаноил)гидразидов в 2',2'-сукцинил-гидразиды и полученные при этом новые соединения.

2. Ранее не описанные в литературе 2'-антранилоилгидразиды 2-ариламинонико-тиновых кислот и способ их синтеза.

3. Результаты анализа биологической активности полученных соединений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Глава 1. Синтез, свойства и биологическая активность производных гидразидов карбоновых кислот (обзор литературы)

Глава 2. Синтез и реакции гидразидов 2-аминобензойной, 2-ариламино-никотииовой и 2-ариламино(пиперидино)цинхониновой кислот

В главе представлены результаты собственных исследований по синтезу ранее неизвестных производных указанных гидразидов и изучению их физико-химических свойств.

2.1 Синтез гидразидов арил- и гетерилкарбоновых кислот

Для получения биологически активных соединений среди производных гидразидов арил- и гетерилкарбоновых кислот нами были использованы гидразиды этих кислот. Синтез последних осуществлен традиционным методом, наиболее часто используемым для получения гидразидов, взаимодействием сложных эфиров соответствующих кислот с гидразингидратом.

хсооа1к + ынгынг

ХСОМШМНг 1а-и

X =

№НК

1а,б

1а И'=С6Н5; 16 Я'=3-пиридил; 1в Я'=С6Н5МН, Я2= Н; 1г Я'=п-ВгС6Н4ЫН, Я2=Н; 1д Я'= п-СН3С6Н4Ш, Я2= Н; 1е К1=п-СН3ОС6Н4ЫН, Я2=Н; 1ж Я'=н-С2Н5ОС6Н4К11, И2- Н; 1з Я'=СН3, Я2=С6Н5

В результате проведенных синтезов были получены гидразиды арил- и ге-терилкарбоновых кислот (1а-и).

2.2 Синтез 2'-арилиденгидразидов 2-яриламиноникотиновых кислот

С целью поиска иротивомикробных веществ был осуществлен синтез 21-арилиденгидразидов 2-ариламиноникотиновьгх кислот 2а-г, при нагревании гидразидов 2-ариламиноникотиновьгх кислот с ароматическими альдегидами в среде этилового спирта при соотношении реагентов 1:1.

Механизм данной реакции заключается в атаке аминогруппой гидразида карбонильной группы альдегида и образовании цвиттер-ионов типа А, которые перегруппировываются в О, М-полуацетали (Б) стабилизирующиеся за счет отщепления молекулы воды между углеродом и азотом с образованием соединений 2а-г.

^^НСбНи^

♦ ? "71 СОГШНг-СНСбШР!

МСеНдК А

?Н а

аССМИ—МН-СН-СбН4Я

N ЫНСбН4[*

1 в,д,е

N(4

/

МН

I

СбН^'

в

НгО

аСОМН-М=СН-СбН4К2 „

N ЫНСвШК

2 а-г

(23,5-93,9%)

2а Я=Н, Я2=п-СН30; 26 Я^п-СНз, Я2=п-Вг; 2в К'=п-СН30, Я2=м-Вг; 2г Я'^п-СНз, Я2=п-М02

Можно было предположить, что полуацетали Б будут подвергаться цмк-лодегидратации за счет отщепления полуацетального гидроксила и водорода ариламиногруппы с образованием пиридо-1,3,4-тиазепинового производного (В). Соединения В могут также получиться при циклизации 2а-г за счет присоединения N11 ариламинного фрагмента к азометиповой связи. Подобное превращение описано ранее на примере 2'-алкилгидразидов аитраниловой кислоты.

Полученные результаты показывают, что в присутствии арильного заместителя у аминогруппы, реакция циклизации не проходит. Эти данные подтверждаются спектрами ЯМР 'Н, в которых наблюдается сигнал химического сдвига протона -К=СН- группы при 8,0 м.д., синглет вторичной аминогруппы при 9,65м.д., и отсутствует сигнал при 6 м.д., характерный для протонов N11 бензо-1,3,4-триазепинового цикла.

2.3 Влияние температурных условий на реакции гидразидов 2-анилинобен-зойной и 2-анилиноникотиновой кислот с янтарным ангидридом

По данным литературы традиционным методом получения 21-ацилгидразидои 2-аминобензойной кислоты является реакция гидразидов с ангидридами дикар-боновых кислот.

Ранее было найдено, что в зависимости от температуры проведения реакции гидразида 2-аминобензойной кислоты с янтарным ангидридом образуется либо 2'-(3-карбоксипропаноил)гидразид 2-аминобензойной кислоты, либо 1Н-2,3,4,10-тетрагидропиридазино[3,2-Ь]хиназолин-2,Ю-дион.

Нами исследовано влияние температурных условий проведения реакций гидразидов 2-анилинобензойной (1а), 2-анилиноникотиновой кислоты (1в), а также для сравнения гидразида 2-метил-6-фенилникотиновой кислоты (1з) с янтарным ангидридом на их направление. Ожидалось, что в жестких условиях при кипячении гидразидов 1а,в,з в уксусной кислоте будет проходить образование соединений типа А.

Показано, что при проведении реакции гидразидов 1а,в,з с янтарным ангидридом при комнатной температуре в различных растворителях (ледяная уксусная кислота, хлороформ, бензол), образуются 2'-(3-карбоксипропаноил)-гидразиды соответствующих кислот (ЗаДв).

Я X И

За.б,в (57,4-80,0%)

.СОМНМНСО(СН2)2СООН (СНгОСир

АсОН.20

,0 Я

н

о

{СНгСОф АсОН, 100°

АХ

•СОМ!

.О

Р|1

Згд.е (32,0-60,7%)

В

1а,3а,3г Х=€Н, К'=ШСбН5, И2=Н; 1в,3б,3д Х=Ы, к'=ЫНС61Т5, Я2=Н; 1з,3в,3е Х=Ы, К'=СН3, К2=С6Н5

Гидразиды ЗаДв - бесцветные кристаллические вещества, растворимые в водном растворе гидрокарбоната натрия при комнатной температуре. Последнее обстоятельство свидетельствует о наличии свободной карбоксильной группы в соединениях За-в.

В спектрах ЯМР 'Н За-в имеются сигналы химических сдвигов при 9,81 -9,87 и 10,10-10,19 м.д., которые обусловлены наличием протонов диацилгидра-зинной группы (-СОКН--]\ЩСО-). В спектре За имеется синглет одного протона при 9,21 м.д., а у 36 уширенный сигнал при 10,30 м.д. Эти сигналы нами отнесены к поглощению протонов СбН5ЫН- группы. Об этом свидетельствует исчезновение полосы при 9,21 м.д. в спектре За, снятого в трифторуксусной кислоте, а также отсутствие данных сигналов в спектре Зв, у которого нет С6Н5>Ш- группы. В ЯМР 'Н спектрах соединений За-в имеются полосы поглощений при 2,392,48 м.д. характерные для групп СН2-СН2 и мультиплет ароматических протонов 7,27 - 8,25 м.д.

При нагревании смеси гидразидов 1а,в,з и янтарного ангидрида в ледяной уксусной кислоте при 100 °С получаются соединенияЗг,д,е, имеющие более высокую температуру плавления по сравнению с таковой у 2'-(3-карбокси-пропаноил)гидразидов За-в.

Эти же соединения образуются при нагревании 2'-(3-карбоксипропа-ноил)гидразидов За-в в аналогичных условиях.

Результаты элементного анализа, а также определения молекулярной массы методом масс-спектрометрии показываю]; что соединении Зг,д,е являются продуктами дегидратации гидразидов За-в.

По-видимому, при нафевании гидразидов 1а,д,и с янтарным ангидридом в уксусной кислоте вначале получаются 2'-(3-карбоксипронанонл)гидразиды За-в, подвергающиеся циклодегидратации, которая может проходить но двум направлениям: или с замыканием сукципимидного (соединения Зг,д,е), или пирпдази-нового циклов (В). В нашем случае наблюдается образование сукцинимидпых производных Зг,д,е, что согласуется с работами В.II. Черных с сотрудниками по циклодегидратации Ы'-арилсульфонилгидразидов янтарной кислоты, а также подтверждается расчетами полных энергий для сукцинилыюго производного Зг и пиридазинового аналога В, соответственно равных -2733553,92 и -2733496,89 кДж/моль, что свидетельствует о большей устойчивости и легкости образования соединения Зг.

Образование соединений типа Л не наблюдалось, что связано, по-видимому, с меньшей нуклеофильностью ариламиногруппы в гидразидах (За), по сравнению с аминогруппой в производных антраниловой кислоты, а также со стерическими помехами.

Строение соединений Зг,д,е подтверждается спектральными данными. В спектре ЯМР 'Н Зе имеется сигнал при 10.90 м.д, который следует отнести к химическому сдвигу протона амидной группы -СОЫН- . Спектры соединений Зг,д также содержат сигналы протонов -СОМН- группы при 10,94 и 11,12 м.д. соответственно. Кроме этого, соединение Згдает полосу химического сдвига протона С6Н5Щ- группы при 9,21 м.д., а Зд - при 10,15 м.д. В ЯМР 'н спектрах соединений Зг,д.е наблюдаются также сигналы -СН2-СН2- при 2,82-2,85 м.д.

Отличительной особенностью масс-спектров 3 г,д,е является то, что их молекулярные ионы подвергаются перегруппировке Мак-Лафферти и дают ионы с относительной интенсивностью 100%, что характерно для производных антраниловой и 2-метилбензойной кислот.

В масс-спектрах 2'-(Зкарбоксипропаноил)гидразидов За-и пик молекулярного иона не наблюдается и их масс-спектры тождественны спектрам сукцинил-

гидразидои 31-е. Но-имдимому, и условиях определения спектра соединения За-н легко отщепляют поду и превращаются в сукцинильпые производные Зг-с. 2.4 Синтез 2|-(3-1са|)боксипропаноил)гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот

Н данном разделе описаны реакции гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот с янтарным ангидридом с целыо введения в их молекулу остатка янтарной кислоты, содержащего свободную карбоксильную |руппу, изучения физико-химических и биологических свойств получаемых при этом 2'-карбоксипропано-илгидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот, которые ранее не исследовались.

Исследования показали, что реакция проходит при комнатной температуре в среде и апротонных, и гидроксилсодержащих растворителей.

Несмотря па наличие в исходных гидразидах двух нуклеофильных реакционных центров, реакция проходит регеоспецифично: по гидразидной, а не по ариламинной группе, что можно объяснить малой нуклеофильностью последней из-за электропоакцепторного влияния пиридинового кольца и арильного радикала, а также стеричсскими помехами.

Механизм реакции представлен в виде следующей схемы.

4а Я=Н, 46 Я=п-Вг, 4в Я=п-СН3, 4г Я=п-ОСН3, 4д Я=п-ОС2Н5

На первой стадии происходит атака аминогруппой гидразидного фрагмента соединений 1е-к карбонильной группы янтарного ангидрида и образуется цвиттср-ион. Затем протон аммониевого катиона перемещается к отрицательно

1 в-ж

заряженному кислороду, получается промежуточный продукт, который путем миграции протона к циклическому атому кислорода и раскрытия цикла превращается в целевой продукт 4а-д.

Диацилгидразиды 4а-д представляют собой бесцветные кристаллические вещества, легко растворимые в водном растворе гидрокарбоната натрия, что доказывает наличие свободной карбоксильной группы.

В спектрах ЯМР 'Н наблюдаются характерные сигналы двух протонов гидразидной группы (№ШН) при 9,8-10,3 м.д., что согласуется со спектрами близких по структуре 2'-ацильных производных гидразидов антраниловой кислоты.

Сигналы протонов Аг1чЩ находятся в области 10,39-10,5 м.д., тогда как протон С6Н5ЫН 2'-(3-карбоксипропаноил)гидразида 2-ариламинобензойной кислоты прописывается при 10,30 м.д. Слабопольный сдвиг протонов АгЫН, по-видимому, обусловлен существованием соединений 4а-д в растворах в виде цвиттер-ионов (Г), в которых из-за делокализации положительного заряда между эндо- и экзоциклическими атомами азота происходит дезэкранирование протона

изучены реакции гидразида 2-(3-пиридиламино)бензойной кислоты с янтарным, малеиновым, фталевым ангидридами.

На примере реакции гидразида 2-(3-пиридиламино)бензойной кислоты с малеиновым ангидридом в уксусной кислоте при 100°С показано, что в этих условиях получается 2'-малеоилгидразид 2-(3-пиридиламино)бензойной кислоты 4е. В то время как при проведении реакции гидразида 1 г с янтарным и фталевым ангидридами в хлороформе при 20°С получаются соединения 4ж,з. В реакциях с ангидридами дикарбоновых кислот гидразид 16 ведет себя также как гидразид 2-арил-аминоникотиновой кислоты.

Факт образования соединений 4ж,з косвенно доказывается их способностью растворяться в водном растворе ЫаНС03 за счет наличия свободной карбоксильной группы.

при иминном атоме азота.

В продолжение наших исследований по синтезу 2'-(карбоксипропаноильных)производных гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот,

н

,СОч

усоннмнсохсоон ^ч^сомнмнг л

;ссГ 1х, /л 00

Г Н > <80 с

4ж,з (41,4-63 6%) 20° ^ ) 100° (42,5%)

16 ^^

4е Х=-СН=СН-, 4ж Х=-СН2СН2-, 4з Х=о-С6Н4

2.5 Синтез ацилгидразидов 2-пиперидиноцинхониновой кислоты

В развитие работ по поиску новых биологически активных веществ среди производных гидразида цинхониновой кислоты проведена реакция гидразида 2-пиперидиноцинхониновой кислоты с ангидридами янтарной, малеиновой, фта-левой кислот.

со

СОМНМНСО-Х-СООН СОМНИН, сомн< ~х

л ^ I чсо

^ Пм

"О >100°с

5а,в (65,9,50.8%) 1И 56,г (40,6,68,5%)

5а,г: Х=СИ2СН2; 56: Х=СН=СН; 5в: Х=о-С6Н4

При проведении реакции гидразида 2-пиперидиноцинхониновой кислоты с янтарным и фталевым ангидридами при комнатной температуре образуются соединения 5а,в. Если качестве растворителя использовать диоксан или ледяную уксусную кислоту и нагревать при температуре 100°С то при реакции гидразида с янтарным или малеиновым ангидридами, образуется соединение 56,г.

Соединения 5а-г представляют собой кристаллические вещества, строение которых подтверждено данными ИК и ЯМР-спектров.

2.6 Синтез 2'-антранилоилгидразидов 2-ариламиноникотиновой кислоты и их производных

В предыдущих исследованиях было показано, что гидразиды 2-арил-аминоникотиновых кислот обладают антимикробной, а гидразид 2-(п-анизиди-но)никотиновой кислоты противосудорожной активностью. Противомикробное, а также противовоспалительное действие присуще гидразидам антраниловой кислоты и ее производным.

В настоящей работе мы решили объединить в одной молекуле остатки антраниловой и 2-ариламиноникотиновой кислот, соединив их через гидразидную

группу и осуществить синтез г'-ашранилоилгидразидов 2-ариламипоникоти-повой кислоты с целыо последующего изучения их биологической акт ивности.

Гидразиды 2-ариламипоникотиновых кислот вовлекались в реакцию с иза-тоангидридом в этаноле при 80 °С.

сх

n и в-ж

ОН^О

аСОМНЫНг у

n к

У Ъ

соынмнсо

-со2

6а-д (24,1-54,9%)

гг

6а Я=Н, 66 Я=п-Вг, бв Я=п-СН3, 6г Я=п-СН30, 6д Я=п-С2Н50

Механизм данной реакции можно описать следующим образом, аминогруппа гидразида 2-ариламиноникотиновой кислоты атакует карбонильную группу изатового ангидрида, с образованием цвиттер-иона. Затем протон катионного атома азота перемещается к отрицательно заряженному атому кислорода. Образуется неустойчивый промежуточный продукт, который после миграции протона на кислород бензоксазинового цикла и раскрытия цикла дает 2'-(2-карбамино-бензоильное)производное гидразида. Последнее после декарбоксилирования превращается в соединения типа ба-д.

Взаимодействием гидразида 2-анилиноникотиновой кислоты с 6-хлориза-товым ангидридом в спиртовой среде получено соединение бе.

о о

Сх

.сошин;

•мнс6н5

и

.сомшсс

'МНС6Н5 бе

ЫНг я2нсоон

¿сг

бж,з

6ж Я=Н; 6з Я=СН3.

Антранилоилгидразиды имеют структурные предпосылки для превращения их как в производные хиназолин-4-она, так и в производные пиридо[2,Зс1]-пири-мидина.

Изучены возможности сиитеза производных З-аминохиназолш-4-она при кипячении антранилоилгидразидов бе с муравьиной кислотой или с уксусным ангидридом. Так получены 2-Я-3-(2-анилиноникотиноиламино)-6-хлорхиназо-лин-4-оны (6ж,з).

Синтезированные соединения являются кристаллическими слабо окрашенными веществами с четкой температурой плавления, растворимые в горячем этаноле, ДМФА, ДМСО, практически не растворимые в воде. 2.7 Синтез 2'-(пиридиниоацстил)- и 2'-(2-карбоксианилиноацетил)-гидразидов 2-ариламиноцинхониновых кислот

Пиридиниевые соли обладают противомикробным действием. Некоторые из них находят применение в качестве лекарственных средств, например, цетил-пиридиний хлорид входит в состав препарата "Церигель".

7а II1=Н, Я2=Н; 76 К'=п-СН3, 112=Н; 7в Я'=м-СНзО, 112=Н; 7г 11'=п-СН30, Я2=Н; 7д Я'=м-С1ЬО, 112=(С2Н5)2МСО; 7е 11'=п-СН50, И2=(С2Н5)2ЫСО; 7Ж я'^н, Я2=ЫН2СО; 7з Я^п-СНз, 112=Ш2СО; 7и Я'=п-СН3, К2=СООС2Н5; 7к К.'=п-СН30, Я2=СООС2Н5; 7л И'=п-СН3) ^=(С2Н5)2ЫСО;

В связи с вышесказанным в развитие наших предыдущих исследований

цинхониновых кислот (7а-л) путем кипячения в диоксане Ы-хлорацетильных производных гидразидов 2-ариламиноцинхониновой кислоты и пиридина или его производных.

7а-л (32,5-90,0%)

осуществлен синтез хлоридов 2'-(пиридиниоацетил)гидразидов 2-ариламино-

Реакция между М-хлорацстильпыми производными гидрязидои и пиридином представляет собой реакцию кватсрпизации, идущую, по-видимому, но бимолекулярному синхронному механизму:

rconhnhcoch2— ci )

J\L

rconhnhcoch2-----ci

О

rconhnhcoch2ci

Опыты показали, что реакция между хлорацетилгидразидами ципхонипо-вых кислот и производными никотиновой кислоты идет труднее, чем с пиридином, и требуется более длительное время нагревания реакционной массы. Это объясняется тем, что карбонильная группа в производных никотиновой кислоты проявляет элетроноакцепторные свойства, за счет чего понижаются пуклео-фильные свойства пиридинового азота.

Соединения 7а-л - бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, этаноле, плохо растворимые в диоксане.

ВЯМР'Н спектре соединения 7а наблюдается синглет при 5,71 м.д., который нами отнесен к сигналу протона группы =CH-N+ ацильного остатка. Наличие этого сигнала, а также широкой полосы слабой интенсивности в области 11м.д., которая, связана с поглощением гидроксильной группы, свидетельствуют о существовании пиридипиоацетильного фрагмента в енольной форме с внутримолекулярной водородной связью хелатного типа (см. формулу Д).

Проведена реакция между хлорацетилгидразидами 2-арил-_NH { аминоцинхониновой кислоты и калиевой солью антранило-

I ]i( вой кислоты при нагревании в водно-спиртовой среде. При Д

( этом получены 2 -(2-карбоксианилиноацетил)гидразиды 2-ариламиноцинхониновых кислот 8а-в. Это кристаллические вещества, растворимые в водном растворе карбоната натрия.

onhnhcoch2ci

conhnhcoch2nh

соон

'n nhc6h4r

^ n nhc6h4r 8а-в (21,7-68,1%)

8a R=H; 86 R=n-CN,; 8в R=m-CH30

Глава 3. Экспериментальная часть

В третьей главе приведены методы синтеза полученных соединений, спектральные характеристики. Глава 4. Биологическая активность

В четвертой главе обсуждаются результаты биологических испытаний синтезированных соединений. Противомикробная активность

Противомикробная активность соединений изучена на кафедре микробиологии ГБОУ ВПО Пермской государственной фармацевтической академии доцентом Новиковой В.В. под руководством заведующей кафедры, д.ф.н., профессора Одсговой Т.Ф., которым автор выражает свою благодарность.

Противомикробиую активность синтезированных соединений изучали методом двухкратных серийных разведений на мясопептонном бульоне (для бактерий) и жидкой срсдс Сабуро (для грибов) с двукратно уменьшающейся концентрацией. Исходная опытная концентрация составила 1000 мкг/мл. Для всех исследуемых соединений определены значения минимальной подавляющей концентрации (МПК).

В результате поиска соединений, обладающих Г1МА в отношении St. aureus, К. coli и Candida albicans исследовано 26 соединений. Наибольшая активность выявлена у незамещенных гидразидов 2-ариламиноникотиновой кислоты и 2'-пиридиниоацстил1>ных производных гидразидов 2-ариламиноцинхониновой кислоты.

Таблица I

Противомикробная и противогрибковая активность гидразидон (1г,д,ж), 2'-арилиденгидразидов (2а-г), 2|-(3-карбоксиирола1Юил)гидразидои (4а-д), 2'-аитранилоилгидразидов 2-ариламиноникогин(шой кислоты (ба-д) и

il --------------------------......------п —......................----г: ............... /1., >.'

Соединение R1 R2 ПМА, м кг/мл

St. aureus li. coli Cand. Alb.

!г п-Вг 500 62 -

1д п-СНз 31 125 500

1ж п-ОС2Н5 500 250 1000

>а Н и-СНзО н/а н/а 500

т п-СН3 п-Вг 1000 1000 1000

1в n-CHjO м-Вг 500 500 250

lv п-СНз n-N02 1000 1000 500

ta Н 500 1000

16 п-Вг 500 500

tB п-СНз 500 1000

tr п-ОСНз 500 500

За Н н/а 1000 500

56 п-Вг 250 250 1000

5в п-СНз н/а 1000 1000

?г п-СНз О 1000 500 1000

5д н-С2Н50 н/а н/а 500

/а Н Н 250 250

76 л-СНз Н 500 500

7в m-CHjO Н 250 250

7г n-CHjO Н 800 800

7е п-СНзО (C2H5)2NCO 125 125

7ж Н nh2co 250 250

7з п-СНз nh2co 125 125

7и п-СНз СООС2Н5 250 250

7л п-СНз (C2H5)2NCO 1000 1000

Диоксидин 62,5-1000 3,9-62,5

Цефепим 0,125-16,0 0,015-2,0 31-62

Этакридина Лактат 500 500

При анализе зависимости ПМА от их химической природы было выявлено, что наличие гидразидной группы в структуре соединения оказывает сущест-

венное влияние на активность. Изменение заместителя у ариламиногруипы во втором положении пиридинового кольца мало влияет на противомикробную активность соединений, кроме гидразидов, имеющих свободную гидразидную группу.

Дальнейший поиск новых биологически активных противомикробпых соединений среди замещенных гидразидов никотиновых и цинхониновых кислот является целесообразным, при условии введения фармакофорных группировок, ответственных за нротивомикробную активность.

Влияние полученных соединений на свертывающую систему крови изучено на кафедре физиологии и патологии ПГФА под руководством док. мед. наук, зав. каф., профессора Сыропятова Бориса Яковлевича, которому автор выражает свою благодарность.

Опыты проводились с помощью коагулометра «Минилаб 701». Для исследования использовали нитратную 3,8% кровь (9:1), вещества испытывались в концентрации 1 мг/мл крови.

В качестве эталона антикоагулянтной активности использовали раствор гепарина в концентрации 1 ЕД/мл крови, а в качестве эталона коагулянтной активности -этамзилатв концентрации 1 мг/мл крови.

Результаты исследований приведены в таблице 2, из данных которой следует, что 21-(3-карбоксииропаноил)гидразиды 2-анилиноникотиновой кислоты (4в,д) увеличивают время свертывания крови соответственно на 5,7 и 1,7%, а соединения 4 а,б,г уменьшают это время на 6,9, 20,0 и 4,8%. При этом соединение 46 активнее эталона сравнения - этамзилата.

21-Антранилоилгидразиды 6а,б увеличивают время свертывания крови соответственно на 25,3 и 28,4%, что превосходит показатели эталона сравнения -гепарина (22,4%).

В ряду 2'-пиридиниоацетильных производных гидразидов 2-ариламино-цинхониновой кислоты (7а-д), соединения 7а,б,г,д уменьшают время свертывания крови на величину сопоставимую с эталоном сравнения этамзилатом. А хлорид 2'-пиридипиоацстилгидразида 2-(м-метоксианилино)цинхониновой кислоты показал высокую противосвертывающую активность, превышающую таковую эталона сравнения гепарина в 3 раза.

Таблица 2

Влияние на свертывающую систему крови производных

2 -(З-карбоксииропаноил)- (4а-д), антранилоильнмх производных глдразидов 2-а11илиноникотиновой кислоты (6а,б,г,д) и 2'-пиридиниоацстилгидразидов

Соед. R1 R2 Время сверт., сек; контроль Время сверт., сек; опыт % изменения сверт. Р

4а Н 52,0± 1,09 48,4±2,38 +6,9 >0,05

46 п-Вг 49,4±2,20 39,5±2,04 +20,0 <0,01

4в СНз 55,7±3,00 58,9±2,01 -5,7 >0,05

4г ОСН3 56,2±5,78 53,5±2,11 +4,8 >0,05

6а Н 66,1 ±3,57 82,8 ± 5,37 -25,3 <0,02

66 п-Вг 47,2 ±2,16 60,6 ± 2,39 -28,4 <0,001

6г п-СНзО 51,7± 1,71 51,7 ±2,28 - -

6д п-С2Н50 44,4 ± 2,20 44,6 ±2,18 - -

7а Н Н 50,7±1,39 42,3±2,42 +16,6 <0,01

76 п-СНз Н 54,1±2,32 46,1± 1,88 +14,8 <0,02

7в м-СНзО Н 31,5±1,53 53,4±4,58 -69,5 <0,001

7г п-СНзО Н 40,8±2,08 40,6±4,30 +0,5 >0,05

7ж Н nh2co 25,9± 1,17 31,2±1,30 -20,5 <0,01

7з п-СНз nh2co 29,1 ±0,95 39,0±3,59 -34,0 <0,02

7и п-СНз СООС2Н5 29,6±1,41 35,1±3,34 -18,6 >0,05

7л п-СНз (c2h5)2nco 37,9±3,67 36,2±2,45 +4,5 >0,05

Гепарин 29,9±0,48 36,6±1,82 -22,4 <0,01

Этам-зилат 28,9± 1,11 24,5±0,94 +15,2 <0,01

Выводы

1. С целью изучения биологической активности получено 42 новых производных гидразидов арил - (гетерил)карбоновых кислот, строение которых подтверждено данными ЯМР 'Н и ИК-спектров.

2. Показано, что при 20 °С гидразиды 2-ариламино- или 2-(3-пиридиламино)-бензойных, 2-ариламиионикотиновых и 2-пиперидиноцинхониновых кислот реагируют с янтарным ангидридом с образованием 2'-(3-карбоксипропаноиль-ных)производных соответствующих гидразидов. При проведении этих реакций при нагревании в уксусной кислоте при 100 °С, а также при нагревании в уксусной кислоте 2'-(3-карбоксипропаноил)гидразидов получаются 2',2'-сукцинил-гидразиды соответствующих кислот, независимо от наличия и положения ари-ламино- или пиперидиногруппы.

3. Нагревание гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот с ароматическими альдегидами в этаноле приводит к 2'-арилиденгидразидам 2-ариламиноникотиновых кислот. При этом ариламиногруппа остается неизмененной.

4. При реакции гидразидов 2-ариламиноникотиновьгх кислот с изатоангидридом в этаноле получаются 2'-антранилоилгидразиды 2-ариламиноникотиновьгх кислот.

5. Взаимодействием 2'-хлорацетилгидразидов 2-ариламиноцинхониновых кислот с пиридином и его замещенными образуются хлориды 2'-пиридинио-ацетилгидразидов 2-ариламиноцинхониновых кислот.

6. У синтезированных гидразидов обнаружена бактериостатическая активность в отношении кишечной палочки и золотистого стафилококка и выявлена зависимость между структурой и действием. Наибольшая активность найдена у гидра-зида п-толуидиноникотиновой кислоты.

7. 2'-Карбоксипропаноилгидразиды 2-ариламиноникотиновых кислот проявляют прокоагуляционное действие. Наибольшая активность присуща 2'-пропаноил-гидразиду 2-(п-броманилино)никотиновой кислоты.

8. Гидрохлориды 2'-антранилоилгидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот и хлориды 21-пиридиниоацетилгидразидов 2-ариламиноцинхониновых кислот увеличивают время свертывания крови, по силе действия сравнимы с гепарином,

а хлорид 2'-пиридиниоацетилгидрачида 2-(м-метокснш1илш1о)ципхо1шповом кислоты в 3 раза активнее гепарина.

Список публикаций

1. Синтез потенциально биологически активных [!-(2-карбоксианилино)ацстил-гидразидов 2-ариламипоцинхопиновых кислот / АЛ. Ефремов, М.Е. Конь-шин // Вестник Перм. гос. фарм. акад. - Пермь, 20Ü6. -№ 1. - С. 38.

2. Синтез, свойства и биологическая активность арилиден- и ацилгидразидов 2-замещенных никотиновой и 2-анилинобензойной кислот / М.Е. Коньшин, A.J1. Ефремов, М.И. Вахрин, Б.Я. Сыропятов, Т.Ф. Одсгова // Техническая химия от теории к практике: материалы междунар. конф. ИТХ УрО PAII.-Пермь, 2008.-Т. 1,-С. 181 - 184.

3. Синтез, влияние на свертывающую систему крови и противомикробную активность хлоридов пиридиниоацетилгидразидов 2-ариламиноцинхоииновых кислот / М.Е. Коньшин, Б.Я. Сыропятов, АЛ. Ефремов, Т.Ф. Одсгова, М.И. Вахрин // Хим.-фарм. журн. - 2008. - Т. 42, № 7. - С. 12-13.

4. Синтез, свойства и биологическая активность арилиден- и ацилгидразидов 2-замещенных никотиновой кислоты. / М.Е. Коньшин, АЛ. Ефремов, М.И. Вахрин, Б.Я. Сыропятов, В.В. Новикова // Современное состояние и пути оптимизации лекарственного обеспечения населения: материалы Российской на-учно-практ. конф. ПГФА. - Пермь, 2008,- С. 181 - 184.

5. Поиск биологически активных веществ среди производных никотиновой кислоты. / М.Е. Коньшин, А.И. Михалев, В.В. Удодов, A.JI. Ефремов, М.И. Вахрин // Материалы Украинской научно-практ. конф. посвященной памяти П.А. Петюнина,- Харьков, 2009. - С. 70.

6. М.Е. Коньшин, A.J1. Ефремов, В.В. Новикова / Синтез и биологическая активность гидразидов и арилиденгидразидов 2-ариламинопикотиновых кислот. // Деп. в ВИНИТИ. - 2009. - № 239-В2009. - 5 с.

7. Производные хинолина в качестве лекарственных средств и как биологически активные вещества. / А.И. Михалёв, М.Е. Коньшин, М.В. Новиков, A.JI. Ефремов, М.И. Вахрин // Создание лекарств на основе продуктов природного происхождения: материалы Всероссийской научно-практич. конференции. -Вестник Перм. гос. фарм. акад.- Пермь, 2010. - № 7. - С. 128-130.

8. Синтез, аптикоагуляптная, антимикробная и противогрибковая активность Р-антряиилоилгидразидов 2-ариламиноникотиновьгх кислот. / М.И. Коньшин, A.JI. Ефремов, Ь.Я. Смропятоп, H.A. Мельникова, М.И. Вахрин //Хим.-фарм. жури,- 2011. - Т.45, №3. - С. 25-26.

9. Синтез и фармакологическая активность р-(3-карбоксипропионил)гидразидов 2-ариламиноникотиновых кислот. / M.R. Коньшин, Б.Я. Сыропятов, АЛ. Ефремов, Т.Ф. Одегова, В.В. Новикова, М.И. Вахрин // Хим.-фарм. журн.-2011. -Т. 45, №8. - С. 26-27.

Автор выражает благодарность зав. кафедрой физики и математики ПГФА, доценту Вахрину М.И. за содействие в записи спектров ЯМР 'Н, научному сотруднику РИД "Фарматест" Бабушкиной Е.Б. за содействие в записи ИК-спектров, научному сотруднику ИТХ при УрО РАН, к.х.н. Горбунову A.A. за определение масс-спектров.

Ефремов Антон Леонидович (России)

Синтез, свойства потенциально биологически активных производных гидразидов замещенных 2-амнноннкотиновых и 2-ам11110цннхо11пновых кислот

Реакция гидразидов 2-ариламинобензойной, -никотиновой кислот в уксусном кислоте при 20°С приводит к 2)-(3-карбоксипропаноил)гидразидам, при 109"С - к 2',2'-сукци-нилгидразидам названных кислот. При взаимодействии гидразидов 2-ариламинопико-тиновых кислот с ароматическими альдегидами образуются 2'-арилиденгидразиды 2-ариламиноникотиновых кислот, а при реакции с изатоангидридом получаются 2'-антранилоилгидразиды. Взаимодействие 2'-хлорацетилгидразидов 2-ариламино-цинхониновых кислот с пиридином приводит к хлоридам 2'-пиридиниоацетил-гидразидов данных кислот. Получены новые производные гидразидов арил - (гете-рил)карбоновых кислот, строение которых подтверждено данными ЯМР 'И и ИК-сиектров. У синтезированных гидразидов обнаружены бактериостатическая активность в отношении кишечной палочки и золотистого стафилококка, влияние на свертывающую систему крови и выявлена зависимость между структурой и действием. Efremov Anton (Russia)

The synthesis, properties potentially biologicaly active derivatives of hydrazides of substituted 2-aminonicotinic and 2-aminocynchoninic acids

The reaction of hydrazides of 2-arylaminobenzoic, nicotinic acids in a medium of acetic acid under the temperature of 20 °C leads to 2'-(carboxypropanoil)hydrazides, under the temperature of 100 °C - to 2',2'-succinilhydrazides of these acids. During the reaction of hydrazides of 2-aryiaminonicotinic acids with aromatic aldehydes 2'-arylidenhydrazide of 2-aryl-aminonicotinic acids are formed, and during the reaction with izatoanhydride 21-antrani-loylhydrazides of these acids are obtained. Interaction of 2-chloracelylhydrazides of 2-aryl-aminocinchoninic acids with pyridine leads to the chlorides of 21-pyridinioacetylhydrazides of these acids. New derivatives of hydrazides of aryl-(heteryi)carbonic acids are synthesized, their structure is determined by NMR lH and IR-spectroscopy. It was found, that synthesized hydrazides have bacteriostatic activity against colon bacillus and aurococcus, they influence blood coagulation system, the dependence between structure and action was found.

Подписано в печать 03.11.2011 Формат 60*84/16. Набор компьютерный. Бумага ВХИ. Тираж 100 экз. Усл. печ. л 1,75 Заказ № 247/2011.

Отпечатано на ризографе в типографии ГБОУ ВПО ПГФА 614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46, тел./факс. 8-901-266-59-37, (342)282-57-92