оксалат n, n-диметил-2-n, n-диметиламинометилпиридил-3-карбамат, обладающий антихолинэстеразной активностью и способностью улучшать когнитивные функции

Формула изобретения

Оксалат N, N-диметил-2-N, N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата, отличающийся от других солей, например дигидрохлорида, отсутствием гигроскопичности, обладающий антихолинэстеразной активностью и улучшающий когнитивные функции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химии и медицине и касается получения фармацевтически приемлемого оксалата N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-карбамата, обладающего антихолинэстеразными и антиамнестическими свойствами.

Ранее дигидрохлорид этой структуры под названием аминостигмин описан как соединение, обладающее антихолинэстеразной активностью /1/, а также как лекарственный препарат, используемый в инъекционной лекарственной форме в качестве антидота при отравлении холиноблокирующими веществами /2/, но не использовался для лечения различных деменций. Существенным недостатком аминостигмина является гигроскопичность, что в значительной степени затрудняет его стандартизацию и усложняет производство лекарственных форм.

Целью настоящего изобретения является создание фармацевтически приемлемого потенциального лекарственного средства ряда 3-оксипиридина, обладающего антихолинэстеразной активностью и способностью улучшать когнитивные функции.

Следует подчеркнуть, что для решения поставленной задачи была синтезирована большая группа солей основания N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата с различными органическими и неорганическими кислотами и лишь оксалат N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата(I) не проявил гигроскопических свойств.

Соединение I получают взаимодействием основания N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата /3/ со щавелевой кислотой в среде органического растворителя, например ацетона. Строение I подтверждено данными элементного анализа, ПМР- и масс-спектров.

Пример. Получение оксалата N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата (I, амистигмин).

К раствору 1,89 г (0,02 моля) щавелевой кислоты в 1 5 мл ацетона при 20°С постепенно прибавляют раствор 4,47 г (0,02 моля) N,N-диметил-2-N,N-диметиламинометилпиридил-3-карбамата в 15 мл ацетона. Смесь перемешивают 30 мин, осадок отфильтровывают, промывают 5 мл ацетона и сушат, получают 5,23 г (83,55%), Т _ПЛ 155-157°С (из изо-С₃Н ₇ОН). Найдено, %: С 49,7; Н 6,40; N 13,42. С ₁₃Н₁₉N₃О ₆. Вычислено, %: С 49,83; Н 6,11; N 13,42.

Изучение фармакологической активности амистигмина проводили в сравнении с его аналогом по действию ривастигмином (экселоном), который применяется в качестве средства, улучшающего когнитивные функции у больных с различными деменциями, в частности, при болезни Альцгеймера /4/. В нашей стране ривастигмин (экселон) используется ограниченно из-за высокой стоимости.

В условиях in vitro с использованием коммерческих препаратов ацетилхолин-эстеразы эритроцитов человека и бутирилхолинэстеразы сыворотки лошадей амистигмин по антихолинэстеразной активности, определяемой по величинам констант ингибирования (KJ), существенно (на 2 порядка в отношении ацетилхолинэстеразы и на 1 порядок - бутирилхолинэстеразы) превосходит ривастигмин (табл.1). При этом, если амистигмин эффективно ингибирует оба фермента, то ривастигмин (экселон) ингибирует бутирилхолинэстеразу на 1 порядок сильнее, чем ацетилхолинэстеразу.

В условиях ex vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и крови крыс, время инкубации 10 мин) амистигмин по антихолинэстеразной активности, определяемой по величинам k₁ и IC₅₀, также существенно (на 3 порядка) превосходит ривастигмин (экселон) (табл.2 и 3).

В опытах на крысах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения обучения и памяти, вызываемые скополамином, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что под влиянием скополамина число животных, сохранивших навык условной реакции пассивного избегания, снижается (табл.4). Амистигмин вызывает мало зависимое от дозы ослабление амнестического эффекта скополамина. В целом аналогичные результаты получены и при изучении ривастигмина (экселона). При этом не установлено существенных различий в антиамнестическом действии исследуемых препаратов.

В опытах на крысах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, вызываемые электрошоком, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что на этой модели амнезии (в отличие от приведенных выше данных, полученных на скополаминовой модели) как амистигмин, так и ривастигмин (экселон) оказывали слабое (статистически недостоверное) антиамнестическое действие (табл.5).

В опытах на мышах изучали влияние однократного перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, вызываемые электрошоком, с использованием метода условной реакции пассивного избегания /5/. Установлено, что у интактных животных амистигмин вызывает зависимое от дозы достоверное улучшение обучаемости (отмечается существенное увеличение латентного периода захода животных в темный отсек камеры). В целом, сходный эффект отмечается и под влиянием ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах (средняя колонка табл.6). У мышей, получавших после обучения электрошок (без введения исследуемых препаратов) отмечается существенное ухудшение условно-рефлекторной деятельности, что проявляется 3-кратным уменьшением латентного периода захода в темный отсек камеры. Введение амистигмина, равно как и ривастигмина (экселона), сразу после обучения (до электрошока) приводит к зависимому от дозы существенному ослаблению амнестического эффекта электрошока (латентный период увеличивается более чем в 2 раза) (правая колонка табл.6).

В опытах на крысах изучали влияние многократного (5 дней) перорального введения амистигмина и ривастигмина (экселона) в эквитоксических дозах на нарушения памяти и обучения, при многократном (5 дней) введении скополамина с использованием метода условной реакции активного избегания /6/. Установлено, что введение скополамина за 30-60 мин до сеанса обучения существенно нарушает процесс запоминания информации (табл.7). Амистигмин, начиная со 2 дня обучения, в отличие от ривастигмина, существенно уменьшает нарушение обучения, вызываемые скополамином (табл.8).

Таким образом, заявляемое соединение (амистигмин) по антихолинэстеразной активности и по способности улучшать когнитивные функции превосходит используемый в клинической практике для лечения деменций препарат ривастигмин (экселон), в связи с чем оно представляет интерес в качестве потенциального антиамнестического средства.

Таблица 1
Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмина (экселона) в условиях in vitro (на коммерческих препаратах ацетилхолинэстеразы эритроцитов человека и бутирилхолинэстеразы сыворотки лошадей)
Фермент	K 1, M-1 мин-1
	Ривастигмин	Амистигмин
Ацетилхолинэстераза эоитоицитов человека	3,01±0,3·103	7,87±0,32·105
Бутирилхол инэстераза	3,18±0,02·104	2,94±0,09·105

Таблица 2
Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмин (экселона) в условиях ex vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и эритроцитов крыс)
Препарат	К1 , М-1 мин-1
	Ацетихолинэстераза мозга		Ацетилхолинэстераза эритроцитов
Амистигмин (n=6)	4,6±0,04·106		4,64±0,15·106
Ривастигмин (экселон) (n=6)	1,97±0,11·10 3		1,75±0,08·10 3
Таблица 3
Антихолинэстеразная активность амистигмина и ривастигмина (экселона) в условиях ех vivo (на выделенных препаратах ацетилхолинэстеразы головного мозга и эритроцитов крыс)
Препарат		IC50, М
		Ацетилхолинэстераза мозга		Ацетилхолинэстераза эритроцитов
Амистигмин (n=6)		1,49±0,07.10-8		1,47±0,09.10-8
Ривастигмин (экселон) (n=6)		3,5±0,29.10 -5		3,9±0,25.10 -5

Таблица 4
Антиамнестическое действие амистигмина и ривастигмина (экселона) при амнезии, вызываемой скополамином у крыс по методике условной реакции пассивного избегания
Препарат	Доза от ЛД50	Доза в мг/кг внутрь	Количество крыс, оставшихся на платформе в течение 1 мин
Амистигмин	1/100	0,008	11/16 (68,5%)*
	1/50	0,015	22/36 (61,6%)*
	1/15	0,05	21/32 (65,6%)*
Ривастигмин (экселон)	1/100	0,19	11/15 (73,3%)*
	1/50	0,38	9/10 (90%)*
	1/15	1,27	7/10 (70%)*
Скополамин (контроль)		2 (в/б)	14/40 (33,3%)
*Р<0,05 по сравнению с контролем

Таблица 5
Антиамнестическое действие соединения амистигмина и ривастигмина (экселона) у крыс при амнезии, вызываемой электрошоком, по методике условной реакции пассивного избегания
Препарат (мг/кг, внутрь)	Доза	Количество условных избеганий, %	Латентный период, сек
Контроль		12/16 (75%)	151±11,9
Электрошок		8/22 (36,4%)	83±4,6
Амистигмин	0,05 (1/15 от ЛД50)	7/13 (53,8%)	108±11,3
0,016(1/50)		8/15 (53,3%)	120±9,8*
Ривастигмин	1,27 (1/15 от ЛД50)	5/11 (45,5%)	123±10,6*
(экселон)	0,19 (1/100)	7/13 (53,8%)	88±9,4
*Р<0,05 по сравнению с электрошоком

Таблица 6
Антиамнестическое действие амистигмина и ривастигмина (экселона) у мышей при амнезии, вызываемой электрошоком, по методике условной реакции пассивного избегания
Препарат	Доза (мг/кг, внутрь)	Латентный период пребывания мышей в светлой камере (с) через 24 ч после:
		обучения	и последующего электрошока (амнезия)
Контроль (n=12)	-	92,4±13
Амистигмин (n=16)	0,01	130±10
Контроль (n=7)	-	99,2±20
Амистигмин (n=9)	0,03	177±3*
Контроль (n=7)	-	72,5±4
Ривастигмин (экселон) (n=9)	0,14	88,8±20
Контроль (n=8)	-	94,3±19
Ривастигмин (экселон) (n=6)	0,45	175,8±4*
Контроль (n=14)	-		28,2±4,8
Амистигмин	0,01		69,5±13*
(n=23)	0,03		79,6±12*
Контроль (n=11)			30,9±4,9
Ривастигмин (экселон)	0,14		69,2±19
(n=22)	0,45		82,7±13*
* Р<0,05 по сравнению с контролем

Таблица 7
Антиамнестическое действие амистигмина у крыс при амнезии, вызываемой скополамином, по методу условной реакции активного избегания (прыжковая камера)
День обучения	Контроль		Скополамин 2 мг/кг в/б в течение 5 дней		Амистигмин 0,05 мг/кг, внутрь в течение 5 дней
	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий
1	31	0,35±0,17	20	0,25±0,16	10	0,4±0,22
2	31	2,16±0,49	20	1,0±0,47	10	2,9±1,08*
3	31	3,54±0,6	20	1,4±0,56*	10	3,6±1,3*
4	31	4,97±0,6	20	2,95±0,66*	10	5,3±1,26*
5	31	6,45±0,6	20	3,5±0,74*	10	5,4±1,0
* Р<0,05 по сравнению с контролем

Таблица 8
Антиамнестическое действие ривастигмина (экселона) у крыс при амнезии, вызываемой скополамином, по методике условной реакции активного избегания (прыжковая камера)
День обучения	Контроль		Скополамин 2 мг/кг в/б в течение 5 дней		Ривастигмин (экселон) 2 мг/кг, внутрь в течение 5 дней
	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий	Кол-во животных	Кол-во условных избеганий
1	11	2,6±0,7	10	0,6±0,27*	10	0,7±0,4
2	11	5,5±0,8	10	2,0±0,9*	10	1,6±0,7
3	11	7,3±0,8	10	3,6±1,2*	10	4,0±0,9
4	11	7,9±0,7	10	5,1±1,2*	10	5,8±0,9
5	11	8,8±0,4	10	6,5±0,8*	10	5,9±1,1
* Р<0,05 по сравнению с контролем

Список литературы

1. Прозоровский В.Б., Павлова Л.В., Панова П.А. и др. - Хим.-фарм. журнал, 1991, № 1, 87-88.

2. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Москва, Новая Волна. 2005, с.202.

3. John A., Aeschlimann, Arthur Stempel, Pat. US 2,512,732, June 27, 1950; Chem. Abstr., v.44, № 19-20, p.8961-8962 (1950).

4. Гаврилова С.И. Фармакотерапия болезни Альцгеймера. Москва, Пульс, 2003, с.115.

5. Андреева Н.И., Ленина В.В., Калинкина М.А. и др. - Хим.-фарм. журнал, 2005, № 1, с.6-9.

6. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. Москва, Высшая школа, 1991, 399 с.