средство, обладающее местно-анестезирующим действием

Формула изобретения

Применение дигидрохлорида 9-(2-пирролидиноэтил)-2-(4-фторофенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола формулы I

в качестве средства, обладающего местно-анестезирующим действием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, конкретно к средству, обладающему местно-анестезирующим действием, которое после проведения клинических испытаний может быть предложено для местного обезболивания при различных хирургических вмешательствах, в послеоперационном периоде, для терапии хронических болевых синдромов и т.д.

В последнее время, несмотря на довольно большое количество препаратов, относящихся к группе лекарственных местно-анестезирующих средств, все большее значение приобретает изыскание новых обезболивающих препаратов. Это диктуется потребностями клиник, которые не всегда удовлетворены эффективностью известных препаратов. Тем более данные экспериментальных исследований и практика обезболивания в клинике показывают, что у ряда веществ местно-анестезирующая активность при разных видах анестезии может быть неодинакова. Так, некоторые высокоактивные при инфильтрационной и проводниковой анестезии препараты малоактивны при терминальном способе обезболивания, так как плохо проникают через кожу и слизистые оболочки. Кроме того, местно-анестезирующие препараты обладают довольно высокой токсичностью, при этом последняя, как правило, возрастает с повышением эффективности средств и проявляется в виде их резорбтивного действия (наиболее опасные - воздействие на ЦНС и кардиодепрессорные эффекты) и местнораздражающих эффектов (вплоть до некробиотического действия).

Местно-анестезирующим средством нового поколения является лидокаин, который находит широкое применение при инфильтрационном, проводниковом, спинномозговом и, иногда, терминальном методах обезболивания (А.И.Левшанков, А.Л.Костюченко, Е.Т.Ростомашвили и др. Каудальная эпидуральная анестезия при операциях на нижних конечностях в травматологии и ортопедии. Анестезиол. и реаниматол., 1992, №5-6, с.15-17; М.Д.Машковский, 1998).

Лидокаин обычно хорошо переносится, однако иногда может вызывать коллапс, анафилактическую реакцию, изменения в содержании цитоплазматических белков, поверхности и форме эритроцитов (Г.И.Карицкий, А.Н.Куйбида и др. Выведение из анафилактического шока с клинической смертью после введения лидокаина. Вестн. хир. им. И.И.Грекова, 1987, №4, с.131; Н.Х.Вахидов, И.А.Абдуллаева, Т.Р.Мурадов. Успешная реанимация больных после побочной токсической реакции на введение лидокаина. Журнал ушных, носовых и горловых болезней, 1989, №6, с.60-61; E.Nidhiguchi et al. Factors of the share change of human erythrocytes induced with lidocaine. Cell. struct, and Funct, 1989, Vol.14, p.569-577; М.Д.Машковский, 1998).

Большого внимания заслуживает также местный анестетик маркаин (бупивакаин), который находит практическое применение в качестве средства для спинномозговой, эпидуральной, каудальной, внутрисуставной анестезии, при проведении парацервикальной и ретробульбарной блокад (например, R.P.Alston. Spinal anaecthisis with 0,5% bupivacaine 3 ml: Comparison of plain and hyperbarric solutions administered to seated patients. Brit. J. Anaesrth, 1988, Vol.61, №4, p.385 - 389; A.R.Wolf, R.D.Val-ley, D.W.Fear et al. Bupivacaine for caudal analgesia in infants and children: the optimal effective concentration. Anaesthesiology, 1988, Vol.69, №1, p.101-105).

Следует отметить, что маркаин, подобно дикаину, не только высокоактивный, но и весьма токсичный анестетик (Н.Б.Рациборинская. Местно-анестезирующие свойства некоторых новых производных пиперидина и индола. Автореф. дис.... канд. мед. наук. Ростов-на-Дону, 1991; J.Kambarn, B.Mets, R.Hickman et al. Comparative systemic toxicity of intravenously infused bupivacaine (B), cocaine (C) and lidocaine (L) inpigs: [Abstr.] Int. Anesth. Res. Soc. 66^th Congr., San Francisco, Calif., March 13-17, 1992; Anesth. and Analg., 1992, Vol.74, №25, p.87), что требует повышенного внимания при его использовании в практической медицине. Кроме того, маркаин может вызывать генерализованную сыпь, отек Квинке, стридор гортани, бронхоспазм (H.Gacl, V.Reichert, R.Kaufmann. Localanastheticaintoleranz auf Leitungsanasthesia mit Prilocain und Bupivacain. Allergologie, 1992, Bd. 15, №3, S.89-91).

Известно производное в ряду 1,2-дизамещенных имидазо[1,2-а]-бензимидазола, а именно дигидрохлорид 1-(3-пирролидинопропил)-2-фенилимидазо[1,2-а]бензимидазола, обладающий местно-анестезирующим действием при инфильтрационной, проводниковой и спинномозговой анестезии /патент РФ №2160265, C07D 487/04, А61К 31/4188,2000 г./. Соединение обладает высокой местно-анестезирующей активностью, в том числе инфильтрационной (ЭК ₅₀ в мМ=0,31), однако имеет достаточно высокую острую токсичность (ЛД₅₀ в мМ/кг=0,110) и соответственно недостаточно высокий терапевтический индекс инфильтрационной активности (ЛД ₅₀/ЭК₅₀=3538,5).

Техническим результатом изобретения является уменьшение токсичности и увеличение широты терапевтического действия инфильтрационной активности местно-анестезирующего средства.

Технический результат достигается выявлением местно-анестезирующего эффекта при поверхностной (терминальной), инфильтрационной и спинальной анестезии у дигидрохлорида 9-(2-пирролидиноэтил)-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола формулы I:

Изобретение обладает изобретательским уровнем, так как в ряду 2,9-дизамещенных имидазо[1,2-а]бензимидазола не известны соединения, проявляющие местно-анестезирующее действие.

Ниже приведен способ получения соединения I, который заключается во взаимодействии 1-пирролидиноэтил-2-аминобензимидазола с 4-фтор-фенацилбромидом и дальнейшей циклизации промежуточно образующегося бромида 1-пирролидиноэтил-3-(4-фторфенацил)-2-аминобензимидазолия II до 9-пирролидиноэтил-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола и переводе трициклического основания в дигидрохлорид I:

Пример. Стадия 1. Бромид 2-амино-1-(2-пирролидиноэтил)-3-(4-фтор-фенацил)бензимидазолия (II). В горячий раствор 2,3 г (10 ммоль) 2-амино-1-(2-пирролидиноэтил)бензимидазола в 150 мл ацетона вносят 2,17 г (10 ммоль) 4-фторфенацилбромида. Смесь перемешивают до растворения последнего, нагревают до начала выпадения осадка и оставляют стоять в течение 4-6 ч при комнатной температуре. Затем выпавший осадок отфильтровывают, тщательно промывают ацетоном. Выход 88,8%, т.пл. 179-180°С. Найдено, %: С 56,34; Н 5,45; Br 17,68; F 4,36; N 12,56. C ₂₁H₂₄BrFN₄O. Вычислено, %: С 56,38; Н 5,41; Br 17,86; F 4,25; N 12,52.

Стадия 2. Дигидрохлорид 9-(2-пирролидиноэтил)-2-(4-фторфенил)имидазо[1,2-а]бензимидазола (I). Кипятят 0,89 г (2 ммоль) соли II в 50 мл воды до полного протекания реакции (3-5 ч, контроль - ТСХ). Затем раствор подщелачивают и выделившееся основание экстрагируют хлороформом. Экстракт пропускают через слой Al₂О₃ (элюент - CHCl₃). Остаток после испарения CHCl₃ из элюата растворяют в ацетоне и подкисляют раствором HCl в 2-PrOH, получая дигидрохлорид I. Выход 81,63%, т.пл. 257-258°С (разл., 2-PrOH). Спектр ЯМР ¹Н, , м.д.: 2,08 (4Н, кв, -(СН₂) ₂-); 3,31 (2Н, т, NCH₂); 3,64 (2Н, т, NCH₂); 3,76 (2Н, т, NCH ₂); 5,17 (2Н, т, NCH₂); 7,21 (2Н, т, 3',5'-Н); 7,47 (2Н, дт, 2',6'-Н); 7,86-8,20 (4Н, м, аром. Н); 8,48 (1Н, с, 3-Н); 12,40 (1Н, ушир. с, N ⁺H); H⁺ в обмене.

Найдено, %: С 59,79; Н 5,60; Cl 16,78; F 4,44; N 13,39. C ₂₁H₂₁FN4·2HCl.

Вычислено, %: С 59,86; Н 5,50; Cl 16,83; F 4,51; N 13,30.

Ниже приведены результаты фармакологических исследований соединения I.

В основу исследований положены Методические указания по изучению местно-анестезирующей активности фармакологических веществ (Игнатов Ю.Д., Червякова И.В., Васильев Ю.Н., Галенко-Ярошевский А.П., Жуков В.Н. Методические указания по изучению местно-анестезирующей активности фармакологических веществ //В кн.: Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ /Под общей редакцией чл.-корр. РАМН, проф. Р.У.Хабриева, 2-изд., перераб. и доп., М.,ОАО Изд-во "Медицина", 2005, с.364-392).

Эксперименты проведены в соответствии со статьей 11-й Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964), "Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных" (1985) и Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003 г.).

Поверхностную (терминальную) анестезию исследовали в экспериментах на роговице глаз кроликов с использованием метода Ренье-Валета (Прянишникова Н.Т., Шаров Н.А. Тримекаин. Фармакология и клиническое применение. Л.: Медицина, 1967, 239 с.), при этом параллельно изучали возможное раздражающее действие по Setnicar (Setnicar I. Tolerance indices of some phenoxyethylamino derivatives with local anaesthitic properties //Arzneim. Forsch., 1966, Bd. 16, №5, S.623).

Инфильтрационную анестезию исследовали в опытах на морских свинках (Ю.Д.Игнатов и соавт., 2005; Bulbring E., Wajda J. Biological comparison of local anaesthetica II]. pharmacol. and exp. therap., 1945, vol.85, №1, p.78-84).

Спинальную анестезию изучали в экспериментах на крысах "бескровным" методом, разработанным в НИИ фармакологии РАМН (Ю.Д.Игнатов и соавт., 2005). При этом изменение болевых порогов определяли путем механического раздражения корня хвоста.

Острую токсичность исследовали [определяли среднюю летальную (смертельную) дозу - ЛД₅₀] в опытах на мышах при подкожном введении (Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов для пробит-анализа кривых летальности //Фармакол. и токсикол., 1962, Т. 25, №1, с.115-119).

В качестве препарата сравнения были взяты лидокаин (при исследовании поверхностной и инфильтрационной анестезии) и маркаин (при изучении спинальной анестезии).

Статистическую обработку данных, учитываемых в градированной форме, проводили по М.Л.Беленькому (Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта., Л., 1963, 152 с.) и с помощью таблиц Н.Н.Самойлова (Самойлов Н.Н. Таблицы значений средней ошибки и доверительного интервала средней арифметической величины вариационного ряда., Томск, 1970, 63 с.).

Учет результатов исследований, выраженных в альтернативной форме, определение ЛД₅₀, ЭК₅₀, границ доверительного интервала и терапевтического индекса, или широты терапевтического действия (ЛД₅₀/ЭК ₅₀) осуществляли по методам, описанным В.Б.Прозоровским (1962) и М.Л.Беленьким (1963).

Установлено, что в условиях поверхностной анестезии в опытах на роговице глаз кроликов индексы Ренье, выражающие силу обезболивающего действия в исследованных концентрациях, для соединения I в 0,25, 0,5 и 1,0% растворах составляют 210,7, 1078,8 и 1204,7, тогда как для лидокаина в 1,0, 2,0 и 5,0% растворах - 297,9, 354,8 и 676,9 соответственно (табл.1).

Соединение I, как и лидокаин, в исследованных растворах не оказывает раздражающего действия на конъюнктиву глаз.

Таблица 1.
Сравнительная активность (по индексам Ренье) соли I и лидокаина при поверхностной анестезии в опытах на роговице глаз кроликов
Концентрация, %	Индекс Ренье1
	I	лидокаин
0,25	210,7±60,8 (64,2÷356,2)	-
0,5	1078,8±63,3 (926,8÷1230,8)	-
1,0	1204,7±48,8 (1087,5÷1321,9)	297,9±20,7 (248,2÷347,6)
2,0		354,8±17,8 (315,6÷394,0)
5,0		676,9±21,3 (625,7÷728,2)
1Представлены средние арифметические, вычисленные из 6 (для I) и 8 (для лидокаина) опытов, со стандартной ошибкой средней.
Примечание. В скобках: круглых - доверительные границы при р=0,05.

Временные интервалы наступления анестезии и начала полного обезболивания при инстилляции в конъюнктивальный мешок глаза растворов соединения I (0,5 и 1,0%) и лидокаина (1,0, 2,0 и 5,0%) были в пределах 2 и 3 мин соответственно; исключение составлял 0,25% раствор соли I, для которого первый показатель был равен 3-5 мин, второй - 5 - 8 мин. Время окончания полной анестезии и общая продолжительность обезболивания под влиянием 0,25, 0,5 и 1,0% растворов соединения I составляло 12,5 и 31,7, 34,2 и 66,7, 55,8 и 75,0 мин, а при использовании 1,0, 2,0 и 5,0% растворов лидокаина - 5,8 и 18,8, 7,4 и 22,5, 25,6 и 35,4 мин соответственно (табл.2).

По местно-анестезирующей активности - при сопоставлении ЭК₅₀, выраженных в мМ, и терапевтических индексов - соединение I соответственно в 20,1 раза более значимо и в 9,6 раза имеет большую широту терапевтического действия, чем лидокаин (табл.3).

При инфильтрационной анестезии в экспериментах на морских свинках минимальной обезболивающей концентрацией для соли I является 0,0156%, для лидокаина - 0,0625%. Полный обезболивающий эффект (100%-ная анестезия в течение 30 мин) вызывает соль I в 0,125% растворе, тогда как лидокаин - в 0,5% растворе (табл.4).

Сопоставление ЭК ₅₀, выраженных в мМ, показало (табл.5), что соединение I в 6,95 раза более активно, чем лидокаин. При этом по широте терапевтического действия его в 3,30 раза превосходит лидокаин.

В условиях спинальной анестезии в опытах на крысах соединение I и маркаин, взятые в 0,5% растворе, вызывали обезболивающий эффект практически сразу после введения их в спинномозговой канал. Глубина анестезии через 5 мин (для обоих веществ) и в течение 40-45 мин (для соли I) и 30-35 мин (для маркаина) составляла 100%. Длительность обезболивающего действия под влиянием I была равна 76,0, а при использовании маркаина - 44,5 мин, т.е. по этому показателю первое вещество в 1,71 раза превосходило второе (табл.6). Соединение I, подобно маркаину, вызывало слабовыраженное угнетение дыхания в течение 7-15 мин.

Таким образом, соединение I по активности при поверхностной и инфильтрационной анестезии и широте терапевтического действия значительно превосходит лидокаин, а при спинальном обезболивании - маркаин.

Кроме того, соединение I менее токсично (ЛД₅₀ в мМ/кг=0,500) и превосходит по терапевтическому индексу инфильтрационной активности (ЛД₅₀/ЭК₅₀=9152,2; таблица 5) дигидрохлорид 1-(3-пирролидинопропил)-2-фенилимидазо[1,2-а]бензимидазола (ЛД₅₀ в мМ/кг=0,110; ЛД ₅₀/ЭК₅₀=3538,5; таблица 4 описания к патенту №2160265) соответственно в 4,5 и 2,6 раза.

На основе соединения I представляется возможным создание местно-обезболивающего лекарственного средства, предназначенного для поверхностной, инфильтрационной и спинальной анестезий.

Таблица 2
Сравнительная характеристика временных параметров действия соли I и лидокаина при поверхностной анестезии в опытах на роговице глаз кроликов
Соединение и препарат	Концентрация, %	Начало анестезии, мин	Начало полной анестезии, мин	Окончание полной анестезии 1, мин	Общая продолжительность анестезии 1, мин
I	0,25	3-5	5-8	12,5±0,90	31,7±1,77
	0,5	2	3	34,2±1,77	66,7±5,30
	1	2	3	55,8±7,07*	75,0±7,95*
Лидокаин	1	2	3	5,8±0,66	18,8±1,33
	2	2	3	7,4±0,66	22,5±0,66
	5	2	3	25,6±1,33	35,4±1,99
1Представлены средние арифметические, вычисленные из 6 (для I) и 8 (для лидокаина) опытов, со стандартной средней ошибкой. *p<0,001 - относительно лидокаина, взятого в соответствующей (1%) концентрации

Таблица 3
Сравнительная активность [по ЭК50 и терапевтическому индексу (широте терапевтического действия)] соединения I и лидокаина при поверхностной анестезии в опытах на роговице глаз кроликов
Соединение и препарат	Местно-анестезирующая активность			Токсичность 0,5% раствора при подкожном введении мышам			Терапевтический индекс
	ЭК 50		относительная 1	ЛД50		относительная 1	абсолютный	относительный1
	%	мМ		мг/кг	мМ/кг
I	0,39 [18] (0,28÷0,54)	9,3	20,1	210,5 [40] (204,9÷216,3)	0,500	0,47	539,7	9,6
Лидокаин	5,05 [24] (3,87÷6,57)	187,0	1,0	258,1 [35] (271,9±299,0)	1,056	1,0	56,5	1,0
Примечание. В скобках: круглых - доверительные границы при p=0,05, квадратных - количество опытов.

Таблица 4
Сравнительная активность (по индексам Бюльбринг и Уэйд) соединения I и лидокаина при инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок (n=6)
Соединение и препарат	Индексы Бюльбринг и Уэйд при концентрациях, %
	0,0156	0,0312	0,0625	0,125	0,25	0,5
I	16,5 [45,8] (14,3÷18,7)	18,2 [50,5] (17,2÷19,1)	30,7 [85,2] (27,1÷34,2)	36,0 [100,0]
Лидокаин			9,8 [27,3] (7,2÷12,4)	22,7 [63,0] (19,0÷26,4)	29,8 [82,9] (26,2÷33,5)	36,0 [100,0]
Примечание. В скобках: круглых - доверительные границы при p=0,05, квадратных - количество опытов.

Таблица 5
Сравнительная активность [по ЭК50 и терапевтическому индексу (широте терапевтического действия)] соединения I и лидокаина при инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок
Соединение и препарат	Местно-анестезирующая активность			Токсичность 0,5% раствора при подкожном введении мышам			Терапевтический индекс
	ЭК 50 1		относительная	ЛД 50		относительная	абсолютный	относительный
	%	мМ		мг/кг	мМ/кг
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	0,023 [18] (0,015÷0,035)	0,55	6,95	210,5 [40] (204,9÷216,3)	0,500	0,47	9152,2	3,30
Лидокаин	0,103 [18] (0,080÷0,133)	3,82	1,0	285,1 [35] (271,9÷299,0)	1,056	1,0	2765,3	1,0
1При расчете ЭК50 для соединения I использованы индексы Бюльбринг и Уэйд (в %) при концентрациях 0,0156, 0,0312 и 0,0625%, для лидокаина - 0,0625, 0,125 и 0,25%.
Примечание. В скобках: круглых - доверительные границы при p=0,05, квадратных - количество опытов.

Таблица 6
Сравнительная активность соединения I и маркаина при спинальной анестезии в опытах на крысах
Соединение и препарат	Концентрация, %	Количество животных	Анестезия		Количество животных, у которых анестезия не наступила, %	Количество погибших животных, %
			глубина, %	длительность, мин
I	0,5	10	100,0	76,0±7,25*	30	10
Маркаин	0,5	10	100,0	44,5±3,18	20	10