четвертичное аммониевое производное лидокаина, обладающее противоаритмической активностью и способ его получения

Формула изобретения

1. Четвертичное аммониевое производное лидокаина формулы (1)

обладающее противоаритмической активностью.

2. Способ получения четвертичного аммониевого производного лидокаина формулы 1, отличающийся тем, что N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолин подвергают взаимодействию с аллилом бромистым в среде изопропилового спирта при температуре 58-62°С с последующим охлаждением реакционной смеси до комнатной температуры и выделением N-аллил-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиния бромида.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может найти применение в медицинской практике для коррекции нарушений ритма сердечной деятельности.

Известно соединение N-(2,4,6-триметилфенилкарбамоилметил)-N-аллилморфолиний бромид под названием кватернидин, проявляющий противоишемическое и антиаритмическое действие при ишемической болезни сердца (RU 2105554, МПК 6 А 61 К 31/535, С 07 D 29/037, опубл. 1997).

Недостатком известного решения является его высокая токсичность и малая широта терапевтического действия.

Технический результат заключается в уменьшении острой токсичности, увеличении широты терапевтического действия и снижении смертности лабораторных животных при хроническом стрессе.

Технический результат достигается четвертичным аммониевым производным лидокаина - N-аллил-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиний бромидом формулы (1):

обладающим противоаритмической активностью.

Способ получения соединения формулы (1) заключается в том, что N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил)морфолин подвергают взаимодействию с аллилом бромистым в среде изопропилового спирта при температуре 58-62°С с последующим охлаждением реакционной смеси до комнатной температуры и выделением N-аллил-(2,6-диметилфениламинокарбонил-метил)морфолиния бромида.

Способ по изобретению иллюстрируется следующим примером.

Пример. Синтез N-аллил-N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил)морфолиний бромида

К 100 г N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил)морфолина приливают 130 мл спирта изопропилового, к раствору постепенно добавляют 49 мл аллила бромистого. Смесь нагревают до температуры 60°С, перемешивают в течение 5-6 часов, после чего охлаждают, выделившийся продукт отфильтровывают. Получают 133,5 г технического вещества (89,72%), которое очищают перекристаллизацией из изопропилового спирта с добавлением активированного угля. Получают 109,5 г белого кристаллического порошка легкорастворимого в спирте, растворимого в воде, практически нерастворимого в эфире и хлороформе. Т пл. 195-197°С.

Найдено %: С 55,12 Н 6,71 N 7,42 О 8,53, Br 21,52

Вычислено, %: С 55,29 Н 6,82 N 7,59 О 8,66, Br 21,64

C₁₇H₂₅N₂O₂ Br, м.м. 369,29

ИК-спектр, см^-1: 1550 (NHCO), 1670 (C=O), 3280 (NH)

Исследование фармакологической активности 1

В отличие от кватернидина 1 выгодно отличается меньшей токсичностью при внутрибрюшинном, оральном и внутривенном способах введения, а также большей безопасностью, что иллюстрируется примером 1.

Пример 1. Острая токсичность 1 и ближайших аналогов

Острая токсичность 1 изучена в опытах на мышах (n=440, m=18-20 г) при внутрибрюшинном и оральном способах введения, на кошках (n=15, m=1,5-4,8 кг) при внутривенном введении.

Показатель LD₅₀ рассчитывали методом Миллера и Тейнтера (кн. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Рига: Изд-во АН ЛССР, 1963. - 130 с.). Для определения острой токсичности при внутривенном введении (LD₁₀₀) растворы в изотоническом растворе хлористого натрия вводили животным до остановки сердечной деятельности. Результаты исследования структурного предшественника лидокаина, кватернидина, а также 1 представлены в табл.1.

Из предлагаемых в таблице данных хорошо видно, что заявляемое соединение более токсично, нежели структурный предшественник лидокаин при внутрибрюшинном введении и менее токсично, чем четвертичный дериват тримекаина - кватернидин. При пероральном введении острая токсичность 1 была меньше аналогичного показателя лидокаина и кватернидина. Летальная внутривенная доза 1 для кошек также ниже таковой кватернидина и лидокаина.

Пример 2. Антиаритмическая активность 1 и ближайших аналогов при желудочковой аритмии в позднюю стадию экспериментального инфаркта миокарда у собак

Желудочковая аритмия в поздней стадии экспериментального инфаркта миокарда воспроизводилась у половозрелых собак обоего пола массой 7,0-15,0 кг. Нарушение коронарного кровотока у животных вызывали по методу, описанному в источниках: Harris A.S. Delayed development of ventricular ectopic rhythm following experimental coronary occlusion. // Circulation Res. - 1950. - Vol.1. - N6. - P.1318-1328 и Генденштейн Э.И., Костин Я.В. Противоаритмическое действие тримекаина при желудочковых аритмиях // Кардиология. - 1976. - №1. - С.128-131.

Результаты тестирования заявляемого соединения и аналогов приведены в табл.2.

Исследование 1. Введение 1 в дозе 4 мг/кг позволило подавить аритмию в 100% опытов. Длительность антиаритмического эффекта составила не менее 500 минут наблюдения. Полный противоаритмический эффект развивался в среднем через 15 минут после введения.

Таким образом, по силе и длительности противоаритмического эффекта 1 не уступает кватернидину и лидокаину. Так же как и четвертичным производным тримекаина (кватернидину) 1 свойственна двухфазность возникновения антиаритмического действия.

Пример 3. Активность 1 и кватернидина на модели аконитиновой аритмии у крыс и мышей

Аритмию воспроизводили по методу Ю.И.Вихляева и Н.В.Кавериной (1958) (кн. Каверина Н.В., Бердяев С.Ю., Кущук Е.П., Пасхина О.Е. Методические указания по изучению антиаритмической активности новых фармакологических веществ // Руководство по экспериментальному (доклиническому) исследованию новых фармакологических веществ / Под ред. В.П.Фисенко. - М., 2000. - С.210). Нитрат аконитина вводили животным в дозе 50 мкг/кг. Результаты исследований представлены в таблице 3.

Данная модель позволяет судить о широте терапевтического действия представляемого соединения, его ближайших аналогов и структурного предшественника. О широте терапевтического действия судили по величине антиаритмического индекса, определяемого как отношение LD₅₀ при внутрибрюшинном способе введения к ЭД₅₀ на аконитиновой модели аритмий.

Проведенный эксперимент показывает, что 1 эффективно купирует предсердную аритмию, вызванную внутривенным введением нитрата аконитина. При этом значение антиаритмического индекса, рассчитанного для 1, намного превосходит таковые кватернидина и лидокаина, следовательно, 1 обладает большей широтой терапевтического действия, чем сравниваемые аналоги, что свидетельствует о большей его безопасности при эквивалентной активности.

Пример 4. Изучение влияния 1, лидокаина и кватернидина на экспериментальную летальность при длительном введении животным, находящимся в условиях стресса

В настоящее время для оценки безопасности проведения длительной антиаритмической терапии используется метод (Балашов В.П., Балыкова Л.А., Шувалова Е.Н. и др. Новый метод оценки безопасности потенциальных противоаритмических средств // Бюлл. Эксп. биол. и мед. - 2002. - Т.133. - №5. - С.598-600) моделирования 6-часового иммобилизационного стресса у белых мышей ежедневно на протяжении 6 недель.

Результаты изучения 1, лидокаина и кватернидина представлены в табл.4. Все соединения вводили в дозе, составляющей 5% от LD ₅₀ при внутрибрюшинном введении для мышей. 1 - в дозе 4 мг/кг внутрибрюшинно, лидокаин - 10 мг/кг, кватернидин - 2 мг/кг.

В контроле иммобилизация приводила к гибели части животных, и летальность по истечении 6 недель составила 30%. Лидокаин достоверно повышал летальность мышей при стрессе. Кватернидин обнаруживал тенденцию к ее повышению, а процент гибели животных при введении 1 был наименьшим из всех рассмотренных веществ.

Представленные данные свидетельствуют, что N-аллил-N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиний бромид (1) проявляет выраженные противоаритмические свойства на моделях желудочковых и предсердно-желудочковых (аконитиновых) аритмий, сопоставимые со свойствами ближайшего аналога (кватернидина) и превосходящие противоаритмические свойства структурного предшественника (лидокаина).

Длительность эффекта 1 соответствует аналогичному показателю кватернидина и существенно превышает длительность эффекта лидокаина. Важным достоинством заявляемого соединения является его большая широта терапевтического действия по сравнению с аналогичным показателем у лидокаина и кватернидина. Кроме того, в условиях длительного иммобилизационного стресса при 6-недельном введении, 1 в отличие от лидокаина не повышает смертность подопытных животных.

Таким образом, модификация морфолинового аналога лидокаина путем присоединения к атому азота аллильной группировки (синтез N-аллил-N-(2,6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиния бромида) позволяет получить более эффективное и безопасное соединение для терапии нарушений сердечного ритма, чем его структурный предшественник и ближайший аналог.

Таблица 1.
Четвертичное аммониевое производное лидокаина, обладающее противоаритмической активностью, и способ его получения
Изучаемые показатели	Лидокаин	Кватернидин	1
LD50 в/б, мг/кг	200±15	54±4	82±5
(М±m)	(173-227)	(46-62)	(76-94)
Мыши	N=80	n=60	n=100
LD50 per os,	297±14	450±26	630±26
Мг/кг	(271-324)	(400-500)	(578-689)
(М±m)
Мыши	n=80	n=60	n=60
LD 100 в/в, мг/кг	128±7	47±4	90±4
(М±m)
кошки	n=5	n=6	n=4
Примечание: - различия при сравнении с кватернидином достоверны при р<0,05; - различия при сравнении с лидокаином достоверны при р<0,05.

Таблица 2.
Четвертичное аммониевое производное лидокаина, обладающее противоаритмической активностью, и способ его получения
№ п/п	Испытуемое соединение	Характер исходного ритма		Характер ритма после введения вещества		Число животных		Начало эффекта, мин	Длительность эффекта, мин	Подавление аритмии, %
		Частота серд. сокращений	Частота эктопических сокращений	ЧСС	ЧЭС	В опыте	С полным эффектом (%)
1.	Лидокаин	191±9	143±24	175±3	0	6	2 (33)	1	4-6	61±11
2.	Кватернидин	206±10	159±25	188±6	0	5	5 (100)	16±4	536±56	100
3.	1	191±9	143±24	175±3	0	10	10 (100)	15±5	500 мин. наблюденя	100

Таблица 3.
Четвертичное аммониевое производное лидокаина, обладающее противоаритмической активностью, и способ его получения
Испытуемый препарат	Доза мг/кг	n	С аритмией (%)	Время наступления НР, с	Длительность НР, мин	ЭД50, мг/кг	АИ
Контроль	-	19	19	31±12	90,0±8,0	-	-
Лидокаин	2,5	6	6	68±22	67,0±12,0
	5	9	4	135±15	41,0±6,0	8,47±1,9	23,5
	10	9	3	186±38	35,0±6,0
	15	9	0	-	-
Кватернидин	0,5	5	5	100±24	136,0±26
	1,5	6	4	140±60	57,0±8,0	2,09±0,58	25,8
	2,0	11	6	200±35	64,0±13,0
	4,0	6	0	-	-
1	0,5	9	8	89±21	100,0±13
	1,5	9	6	96±33	84,0±18,0	2,0±0,58	43,5
	2,0	9	3	154±13	45,0±13,
	4,0	9	0	-	-
Примечание: ЭД50 - эффективная доза, НР - нарушения ритма, АИ - антиаритмический индекс.

Таблица 4.
Четвертичное аммониевое производное лидокаина, обладающее противоаритмической активностью, и способ его получения
Группа	Количество погибших животных
	Абс.	%
Без иммобилизации (n=20)	0	0
Иммобилизация (контроль; n=40)	12	30,0
+1 (n=40)	14	35,0
+ лидокаин (n=40)	21	52,5
+ кватернидин (n=40)	16	40,0
Примечание: р<0,05 при сравнении с контролем.