производные 2-меркаптобензимидазола, обладающие селективной анксиолитической активностью

Формула изобретения

Производные 2-меркаптобензимидазола общей формулы



где n 0, 2, 3;

R аллил, диалкиламино или остаток моноциклического насыщенного амина, который может содержать дополнительный гетероатом;

R₁ и R₂ одинаковые или различные и означают водород, низший алкил, алкокси или их фармацевтически приемлемые соли,

обладающие селективной анксиолитической активностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к новым биологическим активным соединениям, а именно к производным 2-меркаптобемзимидазола общей формулы



где n 0,2,5; R аллил, диалниламино или остаток моноциклического насыщенного амина, который может содержать дополнительный гетероатом R¹ и R² одинаковые или различные: Н, низшие алкилы, алкокси или их фармацевтически приемлемым солям, которые обладают селективной анксиолитической активностью.

Известно, что S производные 2-мернаптобеызимйдазолов проявляют разнообразную биологическую активность, в частности сердечно сосудистую, антигистаминовую и антиаллергическую, анальгетическую, противовоспалительную и жаропонижающую, противоязвенную, противомикробную. Имеются патентные данные об антидепрессивной активности некоторых соединений этого ряда. Гидрохлорид 5-этокси-2-этилтиобензимидазола обладает стресс-протективным и антигипоксическим действием (13). Известен также внедренный в медицинскую практику в качестве актопротектора отечественный препарат бемитил - гидрохлорид 2-этилтиобензимидазола, проявляющий также слабую транквилизирующую активность.

Этот препарат является наиболее близким аналогом заявляемым соединениям как по химической структуре, так и по фармакологическому действию.

Целью изобретения является получение производных 2-меркаптобензимидазола, обладающих высокой и селективной анксиолитической активностью при низкой токсичности.

Заявляемые соединения и их гидрохлориды синтезированы по типовым методикам путем алкилирования 2-меркаптобензимидазолов соответствующими алкилирующими агентами в водно-спиртовой среде в присутствии оснований (гидроокись натрия) и последующей обработки образующихся масло образных или кристаллических оснований в растворе абсолютного спирта или смеси абсолютного спирта и эфира спиртовым или эфирным раствором хлористого водорода.

где n R, R¹ и R² имеют вышеуказанные значения,

X хлор или бром, m=1 или 2.

Контроль за ходом реакций и чистотой полученных продуктов проводился с помощью тонкослойной хроматографии на силуфоле в системе бензол-ацетон (4: 1).

Пример 1. 5-Этокси-2-[2-(морфолино)этилтио]бензимидазол (1а) и его дигидрохлорид. К раствору 2,9 г (0,015 моля) 5-этокси-2-меркаптобензимидазола и 1,35 г (0,033 моля) гидроокиси натрия в 10 мл воды и 40 мл этанола прибавляют 3,45 г (0,018 моля) гидрохлорида 2-морфолино)этилхлорида. Реакционную смесь кипятят 2 часа до исчезновения исходного тиона (контроль по ТСХ), концентрируют до одной трети объема и разбавляют водой. Выделившееся масло экстрагируют этилацетатом. Экстракт встряхивают с 10% соляной кислотой, слои разделяют, водный слой кипятят с углем, фильтруют и подщелачивают раствором едкого кали. Вы делившееся масло экстрагируют этилацетатом, экстракт промывают водой, сушат сульфатом магния и упаривают. Получают 3,99 г (87Х) маслообразного вещества 1а. Найдено, С 58,6; Н 6,8; N 13,9; S 10,1 С₁₅Н₂₁N₃0₂S. Вычислено, С 58,6; Н 6,9; N 13,7; S 10,4. ПМР- спектр (СDС1₃), , м.д. 1,48 (3Н,т,); 4,02 (2Н,кв.); 2,59 (4Н, м, СН₂NСН₂ морфолина); 3,79 (4Н, м, СН₂0СН₂ морфолина); 2,85 (2Н, м,СН₂S); 3,24 (2Н,м,СН₂N); 6,82 (1Н, д. д.6-Н) 7,00 (1H, уш.с.4-Н); 7,41 (1Н, д, 7-Н). Маслообразное основание 1а растворяют в 15 мл абсолютного спирта, обрабатывают эфирным раствором хлористого водорода и оставляют на 30 минут. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают небольшим количеством абсолютного спирта и абсолютным эфиром. Получают 4,5 г (91% ) дигидрохлорида основания 1а, т.пл. 191-192^o ( с разл. из спирта с углем). Найдено, С 47,3; Н 6,1; С1 18,6; N 11,1; S 8,4. С₁₅Н₂₃С1₂N₃0₂S. Вычислено, С 47,4; Н 6,1; Cl 18,6; N 11,0: S 8,4 ПМР-спектр (D₂О), , м.д. 1,54 (3Н, т, ); 4,25 (2Н, кв,); 3,58 (4Н, неразр.м, СН₂NCH₂ морфолина); 4,12 (4Н, неразр.м. СН₂OCH₂ морфолина); 3,74 (2Н, м, СН₂S); 3,86 (2Н, м, СН₂N): 7,21 (1Н,д,6-Н); 7,22 (IH, с, 4-Н); 7,41 (IH, д, 7-Н).

Пример 2. 5-Этокси-2- аллилтиобензимидазол (1б) и его гидрохлорид. К раствору 1,95 г (0,01 моля) 5-этокси-2-меркаптобензимидазола и 0,44 г (0,011 моля) гидроокиси натрия в мл воды и 20 мл спирта прибавляют 1,32 г (0,011 моля) аллилбромида. Реакционную смесь кипятят 3 часа до исчезновения исходного тиона (контроль по ТСХ). Охлаждают и разбавляют водой. Выделившееся масло экстрагируют эфиром, экстракт сушат сульфатом магния и упаривают. Получают соединение 1б в виде масла. Маслообразный продукт растворяют в абсолютном эфире и обрабатывают эфирным раствором хлористого водорода, выпавший осадок отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром и сушат на воздухе. Получают 2 (74%) гидрохлорида основания 1б, т.пл. 147-149^o (с разл. из абсолютного спирта с эфиром). Найдено, С 53,4; Н 5,6; С1 13,1; N 10,3 S 11,9. C₁₂H₁₅ClN₂OS. Вычислено, С 53,2; Н 5,6; С1 13,1; N 10,3; S 11,9. ПМР-спектр (D₂O),,м.д. 1,54 (3Н, т, ); 4,18 (2Н, кв,); 4,05 (2Н, д, СН₂S); 5,34 (Ив, д, CHc=CHaHв); 5,42 (На, д, CHc=CHaHв); 7,07 (1Н, уш.с, 4-Н); 7,09 (1Н, д.д. 6-Н); 7,52 (1Н, д, 7-H).

Пример 3. 5,6-Диметил-2-[2-(морфолино)этилтио бензимидазол (1в) и его дигидрохлорид. К раствору 1,2 r (0,03 моля) гидроокиси натрия в 10 мл воды и 40 мл спирта прибавляют 2,67 г ( 0,015моля) 5,6-диметил-2-меркаптобензимидазола и 2,8 г (0,015 моля ) гидрохлорида 2 морфолиноэтилхлорида. Реакционную смесь кипятят в течение 6 часов до исчезновения исходного тиона (контроль по ТСХ). Охлаждают, разбавляют водой. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают Болон и сушат на воздухе. Получают 2,95 г (69%) вещества 1в. т. пл. 147-148^o (из смеси этилацетата с гексаном). Найдено, N 14,5; S 11,1. C₁₅H₂₁N₁₃OS. Вычислено, N 14,5; S 11,0. ПМР-спектр (СDС1₃), м.д. 2,32 (6Н,c,2СН₃); 2,62 (4Н, м, CH₂NCH₂ морфолина) 3,83 (4Н, м,СН₂ОСН₂ морфолина); 2,86 (2Н,м,СН₂S); 3,21 (2Н,м,СН₂N) 7,27 (2Н, с. ArH)

Основание Iв (2,5 г) растворяют в 15 мл абсолютного спирта, раствор обрабатывают эфирным раствором хлористого водорода и оставляют на 30 мин, выпавший осадок отфильтровывают, промывают абсолютным эфиром и сушат на воздухе. Получают 3,0 г (96%) дигидрохлорида основания Iв, т.пл. 250-252^o(с разл. из абсолютного спирта). Найдено, С 49,4Н 6,5; Сl 19,8; N 11,6: S 8,5. C₁₅H₂₃CI₂N₃0S. Вычислено, C 49,4; Н 6,4: С1 19, N 11,5; S 8,8.

Пример 4. 5,6-Диметил-2-2-(пирролидино)этилтио-]бензимидазол (Iг) и его дигидрохлорид. Синтезированы аналогично предыдущему из 2,67 г (0,015 моля) 5,6-диметил-К-меркаптобензимидазола и 2,9 г (0,17 моля) гидрохлорида 2-(пирролидино)этилхлорида в присутствии 1,36 г (0,034 моля) гидроокиси натрия (кипячение 1,5 часа). Выход соединения Iг -4,0 г (90% считая на моногидрат), т.пл. 115-116^o (с разл. из водного спирта. Найдено, С 61,4; Н 7,8; N 14,5; S 10,9. C₁₅H₂₁N₃SH₂O. Вычислено, C 61,4; Н 7,9; N 14,3: S 10,9. ПMP -спектр (СDСl₃), d. м. д. 1,97 (4Н, м,b-Н пирролидина); 2,34 (6Н,с, 2CH₃) 2,72 (4Н, мa-Н пирролидина); 3,02 (2Н,м,CH₂S); 3,19 (2Н,м,СH₂N); 7,18 (2Н, уш-с, АrН)

Дигидрохлорид основания 1г, выход колич. т.разл. 240^o (из смеси абсолютного спирта с этилацетатом). Найдено, С 51,7: Н 6,5; Сl 20,4; N 11,7. C₁₅H₂₃CI₂N₃S. Вычислено, С 51,7; Н 6,7; CL 20,4; N 12,1.

Пример 5. 5,6-Диметил-2-[2- (пиперидино) этилтио] бензимидазол ( Iд ) и его дигидрохлорид. Синтезированы аналогично предыдущему из 2,67 г (0,015 моля) 5,6-диметил-2-меркаптобензимидазола и 3,13 г (0,017 моля) гидрохлорида 2- (пиперидина) этилхлорида в присутствии 1,36 г ( 0,034 моля) гидроокиси натрия. Выход соединения 1д 4,3 г (93% считая на моногидрат). т.пл. 117-119^o (с разл. из водного спирта). Найдено, C 62,7; Н 8,0; N 13,6; S 10,5. C₁₆H₂₃N₃SH₂0. Вычислено, C 62,5; Н 8,2; N 13,7; S 10,4. ПМР-спектр (CDCL₃), d, м. д. 1,65 (2Н, уш.м.g- H пиперидина); 1,8 (4Н,м,b -H пиперидина); 2,34 (6Н, с, 2СН₃); 2,63 (4Н, уш.м.a-Н пиперидина); 2,90 (2Н,м,CH₂S); 3,10 (2H,м, CH₂N); 7,26 (2Н, уш.с. АrН).

Дихлоргидрат основания 1д, выход 90% т.разл. 242-245^o (из смеси абсолютного спирта с этилацетатом). Найдено, С 52,3; Н 7,0: С1 19,5; N 11,2. C₁₆H₂₅Cl₂N₃S 0,25 H₂O. Вычислено, С 52,4; Н 7,0; С1 19,3; N 11,4.

Пример 6. 5,6-Диметил-2-аллилтиобензимидазол (Iе) и его гидрохлорид. Синтезированы аналогично предыдущему из 2,67 г (0,015 моля) 5,6-диметил-2-меркаптобензимидазола и 2,1 г (0,017 моля) аллилбромида в присутствии 0,7 г (0,017 моля) гидроокиси натрия. Выход соединения 1г 3 г (92%), т.пл. 119-120 ( из смеси этилацетата с гексаном). Найдено, N 12,7; S 14,7. C₁₂H₁₄N₂S. Вычислено, N 12,8; S 14,7. ПМР-спектр (СDС1₃),dм.д. 2,33 (6Н, с, 2СН₃); 3,89 (2H, д, CH₂S); 5,10 (Нв,д, СНс-СНаНв); 5,25 (На,д, СНс=СНаНв); 5,97 (Нс. м, СНс=СНаНв); 7,30 (2Н, уш.с, АrН); 10,11 (1Н, ш.с, NH).

Гидрохлорид основания 1е, выход 93% т.пл. 204-205^o (с разл. из абсолютного спирта). Найдено, С 56,8; Н 5,9; Cl 14,0; N 10,9; S 12,6. C₁₂H₁₅ClN₂S. Вычислено, С 56,6; Н 5,9; С1 13,9; N 11,0; S 12,6.

Результаты фармакологического изучения заявляемых соединений.

Для демонстрации анксиолитического действия новых соединений был использован метод измерения двигательной активности в тесте "открытое поле", который позволяет не только оценить силу анксиолитического эффекта, но и степень его селективности [17] Сутью данного подхода является сравнительный анализ поведенческих эффектов изучаемых соединений у мышей двух инбредных линий Balb/c и С57В1/6, которые характеризуются различными генетическими детерминированными типами эмоционально-стрессовой реакции (ЭСР). О наличии анксиолитического действия судили по выявлению активирующего эффекта на двигательную активность у животных с "пассивным" типом ЭСР (линия Ва1Ь/с). Показателем седативных свойств исследуемых соединений служило выявление их ингибирующего действия на двигательную активность мышей с "активным" типом ЭСР линия С57В1/6). Селективность анксиолитического эффекта оценивали по степени совпадения диапазонов доз, оказывавших либо активирующее, либо ингибирующее действие у животных разных линий. Ранее подобный подход был с успехом применен для оценки степени селективности анксиолитического действия таких ныне известных препаратов, как феназепам [17] мексидол [18] и гидазепам [19]

В работе были использованы мыши-самцы линий Ва1Ь/с и С57В1/6 весом 20-22 г (питомник "Столбовая"). Животных содержали в условиях лабораторного вивария в клетках по 10 особей в каждой, в течение не менее двух недель до начала эксперимента, на стандартной диете, при свободном доступе к воде, при 12-ти часовом световом режиме (свет с 8.00 до 20.00). Все эксперименты проводили в период времени с 9.00 до 13.00. Все соединения вводили внутрибрюшинно в виде их водных растворов за 30 мин до начала эксперимента из расчета 0,1 мл раствора на 1О г веса животного. Через 30 минут после введения препаратов животное выдерживали в темноте в течение 1 минуты и затем помещали в один из периферических квадратов "открытого поля", которое представляет из себя белую круглую арену диаметром 1 м с белыми бортами высотой 50 см. Арена равномерно освещена 4-мя лампами по 75 Вт каждая, расположенными на высоте 1 м над поверхностью поля. Все пространство арены равномерно разделено 4-мя концентрическими окружностями, которые в свою очередь разбиты радиусами на сектора так, что периферическая окружность состоит из 16 одинаковых криволинейных квадратов. Наблюдение за животным производили в течение 3 минут, раздельно фиксировали число пересеченных квадратов на периферии, в центральных областях, число стоек и количество дефекаций. Суммарное число пересеченных квадратов вместе с числом стоек обозначали как общую активность. Статистическую обработку полученных результатов проводили используя t-критерий Стьюдента.

Испытанный в описанной экспериментальной системе наиболее близкий к заявляемым соединениям препарат бемитил продемонстрировал наличие транквилоактивирующего эффекта у мышей линии Ва1Ь/с в диапазоне доз от 0,1 мг/кг до 7,5 мг/кг. Седативное действие бемитила у мышей линии ВаlЬ/с развивалось в дозе 100 мг/кг, а у животных линии С57Вl/6 в дозе 50 мг/кг [16]

В табл. 1 представлены данные, демонстрирующие влияние соединения 1а на поведение мышей Ва1Ь/с. Показано, что в диапазоне доз от 0,01 мг/кг до 30 мг/кг это соединение повышало двигательную активность животных данной линии. В дозах 0,001 мг/кг и 75 мг/кг значения двигательной активности опытных животных не отличались от контрольных показателей. В широком диапазоне использованных доз (от 0,1 до 20,0 мг/кг) только в дозе 1,0 мг/кг выявлялась незначительная активация поведения мышей С57В1/б, тогда как в дозах 30 мг/кг и 50 мг/кг наблюдали заметное снижение двигательной активности животных этой линии (табл.2).

Результаты, представленные в табл.3, свидетельствуют о том, что соединение 1б в дозах 0,1, 1,0 и 5,0 мг/кг статистически достоверно повышало уровень двигательной активности мышей Bа1Ь/c в тесте "открытое поле". Поведение животных линии С57В1/6 оставалось неизменным при использовании этого соединения в дозах 1,0 и 10,О мг/кг (табл.4).

Соединение 1в, испытанное в диапазоне доз от О,1 до 75 мг/кг, в дозах 0,1, 0,5 и 5,0 мг/кг повышало периферическую двигательную активность, а в дозе 1,0 мг/кг и общую двигательную активность мышей линии Ва1Ь/с, тогда как в дозе 75.0 мг/кг наблюдался выраженный ингибирующий поведенческий эффект (табл. 5). У животных линии С57В1/6 не наблюдали изменения поведения ни в одной из использованных дозировок (1,0, 5,0 и 50,0 мг/кг) (табл.6).

Данные, представленные в табл.7, показывают, что соединение 1 г повышает уровень двигательной активности мышей линии Ва1Ь/с лишь в дозах 1,0 и 5,0 мг/кг. Однако, ингибирующий двигательную активность эффект этого соединения у мышей линии С57В1/6 отсутствует в диапазоне доз от 1 до 50,0 мг/кг (табл. 8).

Соединение 1д, испытанное в диапазоне доз от 0,1 до 20 мг/кг, в дозах 0,5,1,0, 5,0 и 10,0 мг/кг активировало поведение мышей Ва1Ь/с (табл.9). В тоже время примененное в дозах 0,5, 5,0 и 10,0 мг/кг это соединение не изменяло поведение животных линии С57В1/6 (табл.10). Соединение 1е активировало поведение мышей линии Ва1Ь/с в дозах 1б0, 5,0 и 10,0 мг/кг, при его испытании в диапазоне доз от 0,1 до 20,0 мг/кг (табл.11). При испытании этого соединения у животных С57В1/б в диапазоне доз от 0,1 мг/кг до 50,0 мг/кг изменения поведения мышей данной линии не наблюдали (табл.12). Суммируя приведенные результаты, можно заключить, что все испытанные соединения в различных диапазонах доз оказывали оказывали выраженное анксиолитическое действие у животных с "пассивным" типом ЭСР (линия Ва1Ь/о). В тоже время все испытанные соединения либо вообще не обладали седативной активностью (линия С57В1/б), либо их седативные свойства проявлялись в дозах, значительно превышающих дозы, обладавшие анксиолитической активностью. Таким образом, можно констатировать наличие выраженного анксиоселективного действия в ряду 3-замещенных производных 2-меркаптобензимидазола.

Для дальнейшего более углубленного изучения транквилизирующего действия, а также оценки возможных побочных эффектов были отобраны 4 соединения, обладавшие наиболее выраженным анксиоселективным действием в первой серии экспериментов.

Изучение анксиолитического действия отобранных соединений проводилось в опытах на беспородных крысах-самцах весом 180-200 г в условиях общепринятой для этой цели методики столкновения питьевого и оборонительного рефлексов при действии внезапного болевого раздражителя как экстремального фактора [20] Эксперимент начинали с тренировки крыс с целью выработки у них чувства жажды и навыка взятия воды из поилки в экспериментальной камере. Для этого животных содержали на сухом корме в течение 24 часов и затем помещали в камеру, где они получали воду в течение 5 минут. Через сутки после тренировки крысе через 5 сек после начала питья наносили электрическое раздражение пропусканием тока (0,5 А) через поилку. Таким образом, столкновением двух рефлексов питьевого и оборонительного создавалась экстремальная ситуация, при которой страх получения болевого раздражения удерживал животное от взятия воды. В дальнейшем в течение 5 мин регистрировали количество взятий воды из поилки, несмотря на получение при этом каждый раз электроболевого раздражения.

Контрольные животные в создаваемой ситуации делали в среднем от 8 до 14 попыток наказуемых взятий воды из поилки (табл.13). Соединения 1а, 16, 1в и 1д в диапазоне доз от 1 до 20 мг/кг (в/бр) обладают отчетливым действием в создаваемой ситуации, устраняя чувство страха при действии болевого раздражителя, что интерпретируется как анксиолитический эффект. Это выражается в увеличении в 2-4 раза по сравнению с контролем числа наказуемых взятий воды из поилки. Таким образом, на основании проведенных экспериментов можно заключить, что соединения Iа, Iб, Iв и Iд характеризуются выраженным анксиолитическим действием в широком диапазоне доз.

Миорелаксантное действие отобранных соединений изучали на беспородных белых мышах-самцах весом 22-25 г по нарушению координации движений по общепринятому тесту вращающегося стержня [20] Мышей помещали на горизонтальный стержень диаметром 2 см при скорости его вращения 4 об/мин. Неспособность животных под влиянием введенных в/бр соединений удерживаться на стержне в течение 2-х минут рассматривали как проявление нарушения координации движений или как их миорелаксантное действие. Данные, представленные в табл.14 показывают, что соединение Iа в диапазоне доз от 0б01 до 50 мг/кг не оказывает влияния на измеряемый показатель. Отсутствие какого-либо эффекта демонстрируют также и соединения I6, Iв и Iд, испытанные в диапазоне доз от О,1 до 20 мг/кг. Таким образом, полученные в данной серии экспериментов данные показывают, что все испытанные соединения в использованных диапазонах доз не обладают миорелаксантной активностью.

Возможное снотворное действие отобранных соединений оценивали по методу потенцирования сна, вызываемого тиопенталом. Для этого белым беспородным мышам-самцам весом 20-25 г в/бр вводили тиопентал натрия в дозе 70 мг/кг и оценивали латентный период засыпания и общее время продолжительности сна. Испытуемые соединения вводили в/бр за 30 мин до введения тиопентала натрия. Данные, представленные в табл.15, демонстрируют, что все испытанные соединения не влияют на латентный период засыпания и не удлиняют продолжительность сна (табл.16). Напротив, соединение 1а в дозах 0,1 и 1,0 мг/кг достоверно укорачивают общее время сна, то есть оказывают активирующее пробуждающее действие. Сходным пробуждающим эффектом обладает и соединение Iд в дозах 1,0 мг/кг и 10,0 мг/кг (Табл.16). Кроме того, соединение Iа в дозе 1,0 мг/кг достоверно повышает латентный период засыпания животных (Табл.15).

Острая токсичность измерялась в опытах на белых беспородных мышах при пероральном введении испытуемых соединений в виде их суспензии в 1% растворе крахмала. Для соединения Iа величина LD₅₀, рассчитанная по общепринятому методу Литчфильда-Уилкоксона, оказалась равной 1,16 г/кг (при 95% доверительном интервале 0,89 -1,48 г/кг) и близкой величине LD₅₀ для известного препарата бемитила, который также является производным 2-меркаптобензимидазола. Таким образом можно заключить, что соединение 1а является практически нетоксичным.

На основании приведенных результатов можно заключить, что заявляемые соединения в широком диапазоне доз обладают выраженным анксиолитическим действием, которое не сопровождается побочными эффектами, свойственными широко применяемым в клинической практике транквилизаторам бензодиазепинового ряда

седативным, снотворным и миорелаксантным. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5 ТТТ6 ТТТ7 ТТТ8 ТТТ9 ТТТ10 ТТТ11 ТТТ12 ТТТ13 ТТТ14 ТТТ15