6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила дигидрохлорид, проявляющий биологическую активность

Формула изобретения

1. 6-(4-Бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила дигидрохлорид формулы:

2. Вещество по п.1, обладающее спазмолитической активностью.

3. Вещество по п.1, обладающее бронхолитической активностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, и может быть использовано для получения новых спазмолитических и бронхолитических средств.

В качестве прототипа и препарата сравнения взят эталонный бронхолитик эуфиллин (этилендиаминовая соль 1,3-диметилксантина), бронхолитическая и спазмолитическая активность которого описана в многочисленных научных работах (Машковский М.Д. Лекарственные средства. // М., ООО «Новая волна», 2004 - т.1, с.401-404).

Задачей изобретения является расширение арсенала биологически активных веществ, в том числе обладающих спазмолитической и бронхолитической активностью.

Технический результат - получение биологически активного вещества, обладающего спазмолитической и бронхолитической активностью.

Сущность изобретения: 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила дигидрохлорид формулы (I):

проявляющий спазмолитическую и бронхолитическую активность.

Заявляемое соединение синтезируют следующим образом.

Взаимодействием 1,3-диметил-6-хлорурацила с пиперазином гексагидратом получают 1,3-диметил-6-пиперазиноурацил, который алкилированием хлористым бензилом в спиртовом растворе щелочи превращают в 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацил. Водорастворимый дигидрохлорид соединения получают осаждением 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила в ацетоне раствором хлороводородной кислоты.

Пример 1. Синтез заявляемого соединения.

1,3-Диметил-6-хлорурацил 3,48 г (20 ммоль) растворяют в 50 мл этанола, добавляют 11,65 г (60 ммоль) пиперазина гексагидрата и кипятят 5 часов. Выпавший осадок отфильтровывают, фильтрат отгоняют в вакууме до ¼ объема, добавляют 150 мл воды и проводят трехкратную экстракцию (по 15 мл) хлороформом. Хлороформные извлечения объединяют, растворитель отгоняют. Осадок промывают диэтиловым эфиром. Получают 3,56 г (79%) 1,3-диметил-6-пиперазиноурацила, очищают кристаллизацией из изо-бутанола.

Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃), , м.д.:

27,39 и 32,35 (1,3-NCH₃ )

44,96 и 53,13 (2N(CH₂)₂ )

Спектр ЯМР ¹Н (CDCl₃), , м.д.:

3,28 (3Н, 3-NCH₃)

3,37 (3Н, 1-NCH₃)

5,21 (1Н, 5-СН)

2,85-3,01 (8Н, Н пиперазина)

Элементный анализ

Найдено, %: С 53,5 Н 7,0 N 24,7 - С₁₀Н₁₆N₄O₂

Вычислено, %: С 53,6 Н 7,2 N 24,9

К раствору 2,24 г (10 ммоль) 1,3-диметил-6-пиперазиноурацила в 40 мл этанола добавляют 0,84 г (15 ммоль) гидроксида калия в 10 мл этанола и 1,9 г (15 ммоль) хлористого бензила и кипятят 1 час. Горячую реакционную смесь фильтруют, растворитель отгоняют до ¼ объема, образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат. Получают 1,93 г (62%) 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила, очищают кристаллизацией из смеси этанол-вода (2:1).

Спектр ЯМР ¹Н ((CD₃)₂CO), , м.д.:

3,07 (3Н, 3-NCH₃)

3,35 (3Н, 1-NCH₃)

5,00 (1Н, 5-СН)

2,39-2,70 (4Н, N(CH₂) ₂)

2,80-3,00 (4H, N(CH₂) ₂)

3,49 (2Н, NCH₂)

7,15 (уш.с. 5Н, Н аром.)

Элементный анализ

Найдено, %: С 65,2 Н 7,4 N 18,0 - C₁₇H ₂₂N₄O₂

Вычислено, %: С 64,9 Н 7,1 N 17,8

3,14 г (10 ммоль) 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила растворяют в 50 мл ацетона, добавляют 5% раствор хлороводородной кислоты в этаноле до pH 1-2, охлаждают. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, сушат. Получают 3,24 г (84%) 6-(4-бензилпиперазино)-1,3-диметилурацила дигидрохлорида, очищают кристаллизацией из смеси этанола.

Элементный анализ

Найдено, %: С 52,4 Н 6,2 N 14,7 - C₁₇H ₂₂N₄O₂ 2НСl

Вычислено, %: С 52,7 Н 6,3 N 14,5

Заявляемое соединение представляет собой белый кристаллический порошок, растворимый в воде.

Пример 2. Острая токсичность заявляемого соединения.

Острую токсичность определяли при внутрибрюшинном введении интактным мышам по методу Litchfield J. и Wilcoxon F. в модификации Рота (Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. - Л.: Медгиз, 1963).

Выживаемость животных наблюдали в течение 14 суток. Результаты приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, заявляемое соединение при внутрибрюшинном введении относится к малотоксичным (Сидоров К.К. Токсикология новых промышленных химических веществ. // Вып.13, Л., Медицина, 1973. - с.47-51).

Пример 3. Бронхоспазмолитическая активность.

Бронхоспазмолитическую активность заявляемого соединения изучали на препарате гладких мышц открытых трахеальных колец морской свинки (Блаттнер Р., Классен X., Денерт X. и др. Эксперименты на изолированных препаратах гладких мышц. // пер. с анг., М., Мир, 1983. - с.206). Нагрузка на трахеальные кольца составляла 2 г, длительность экспозиции исследуемых соединений - 4 минуты. Препарат сравнения эуфиллин.

В результате проведенных исследований установлено, что заявляемое соединение не уступает по активности эуфиллину при карбахолиновом спазме (10^-3 М) (таблица 2). Отличительным свойством заявляемого соединения оказалось отсутствие релаксирующего эффекта в дозах до 3·10^-4 М при спазмах гладких мышц трахеи морской свинки, вызванных хлоридом бария (10^-3 М), что позволяет предположить отсутствие прямого миотропного компонента действия при наличие выраженного холинолитического (Комиссаров И.В. Элементы теории рецепторов в молекулярной фармакологии. // М., Мир, 1969. - с.215).

Пример 4. Бронхолитическая активность.

Бронхолитическую активность заявляемого соединения изучали на наркотизированных (нембутал 30 мг/кг, внутрибрюшинно) кошках массой 2,3-2,4 кг. Тонус бронхов регистрировали с помощью методики Концетта и Рослсра в модификации Т.М. Турпаева (Турпаев Т.М. //Физиол. журн. СССР. - 1953. - Т.39, № 6. - с.732-734).

Экспериментальный бронхоспазм вызывали прозерином (0,25 мг/кг) и карбахолином (5 мкг/кг). Заявляемое соединение и используемый для сравнения эуфиллин вводили в дозе 8 мг/кг (ED₅₀) в виде водных растворов.

Влияние заявляемого соединения на тонус бронхов представлено в таблице 3.

Представленное химическое соединение обладает бронхолитической активностью в 1,5 раза большей, чем эуфиллин и не уступает ему по спазмолитической активности при карбахолиновом спазме, является малотоксичным соединением.

Таблица 1
Острая токсичность заявляемого соединения на мышах
Соединение	Путь введения	LD 50, мг/кг
I	В/б	175,0 (158,6÷193,0)

Таблица 2
Влияние заявляемого соединения на спазм гладких мышц изолированной трахеи морской свинки, вызванный карбахолином
Соединение	ЕС 50
I	2,7·10 -4 (2,2÷3,5) М
Эуфиллин	3,4·10 -4 (3,5÷4,6) М

Таблица 3
Влияние заявляемого соединения на бронхоспазм кошек, вызванный карбахолином и прозерином
Соединение	Доза, мг/кг	Снижение бронхоспазма в %
I	8,0	60,0±2,8
Эуфиллин	8,0	40,11±4,2