Примечание: * = p ? 0,05, **= p ? 0,01, ***= p ? 0,001 по сравнению с контролем
Примечание: * = р < 0,05, a = р < 0,01, b = р < 0,001
Рис.4. Сравнительная характеристика противовоспалительной активности соединений ряда 4-незамещенных пирролин-2-онов.
Примечание: * = р < 0,05
Рис.5. Сравнительная характеристика противовоспалительной активности соединений ряда 4-гетероилпирролин-2-онов.
Таблица 4
Противовоспалительная активность соединений 28, 29, 45, 52, 53
28, 29 45, 53 52
|
№ |
X |
R1 |
R2 |
R3 |
% торможения каррагенинового отека |
|||
|
1 час |
3 часа |
5 часов |
||||||
|
28г |
S |
4-CH3O-С6H4 |
С6H5 |
- |
24,6±6,6 |
21,6±4,8 |
32,9±4,1* |
|
|
28л |
S |
2-ClС6H4 |
С6H5 |
- |
45,3±2,3* |
38,8±0,7* |
40,7±0,8* |
|
|
29г |
O |
4-CH3O-С6H4 |
С6H5 |
- |
43,8±0,9* |
31,2±3,1* |
33,7±5,4* |
|
|
53н |
S |
С6H5 |
С6H5 |
4-СH3О-С6H4 |
30,7±1,8* |
24,3±7,7 |
20,9±6,2 |
|
|
53в |
O |
С6H5 |
С6H5 |
4-СH3О-С6H4 |
45,3±4,0* |
18,0±3,3 |
29,9±2,7 |
|
|
45е |
S |
4-BrС6H4 |
С6H5 |
C4H9 |
31,4±5,2* |
40,1±4,6* |
38,2±2,9* |
|
|
45г |
S |
С6H5 |
2-тиа-золил |
C4H9 |
47,5±6,3* |
14,8±4,2 |
15,6±6,3 |
|
|
52е |
S |
С6H5 |
2-тиа-золил |
- |
46,4±6,1* |
31,9±10,1* |
11,1±6,7 |
|
|
Диклофенак 10 мг/кг |
22,3±3,7 |
29,0±2,8 |
38,7±4,3 |
* Достоверно отличается от контроля при p ? 0,05
Противовоспалительную активность, сравнимую с диклофенаком, проявляют представители 4-гетероил-пирролин-2-онов (табл. 4).
3.4 Ноотропная активность
На ноотропную активность исследовано 44 соединения. Анализ проведенных испытаний показывает, что ноотропная активность заметно повышается при введении в положение 1 карбоксиалкильного заместителя или его функционального производного. Наиболее высокая ноотропная активность наблюдается у пирролинонов с карбоксипентильным, карбоксипропильным или 2-фенил-3-карбоксипропильным заместителем в положении 1, а в положении 4 может быть как ацетильный, так и метилсульфонильный фрагмент (табл. 5, рис. 6).
Таблица 5
Ноотропная активность 1-замещенных 5-арил-4-ацетил-3-гидрокси-3-пирролин-2-онов
|
№ соед. |
Острая токсичность, ЛД50 мг/кг |
Первый день |
Второй день |
Дt, сек. |
|||
|
Время в темном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
Время в темном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
||||
|
12б |
>1000 |
154,1 |
100 |
65,0 |
50 |
89,1 |
|
|
16г |
>500 |
151,0 |
100 |
0 |
0** |
151* |
|
|
16ж |
708 (491-916) |
152,6 |
100 |
45,0 |
40* |
107,6* |
|
|
17а |
1500 (1154-1950) |
159,2 |
100 |
7,0 |
10** |
152,2* |
|
|
17м |
166,4 |
100 |
22,6 |
40* |
143,8* |
||
|
17н |
139,0 |
100 |
9,8 |
40* |
129,2* |
||
|
17п |
165,8 |
100 |
17,0 |
20* |
148,8* |
||
|
18д |
282,0 (159,3ч418,9) |
164,0 |
100 |
21,9 |
10** |
142,1* |
|
|
19а |
1125,0 (1088ч1163) |
148,7 |
100 |
0 |
0** |
148,7* |
|
|
9а |
325,0 |
167,1 |
100 |
28,5 |
20** |
138,6* |
|
|
31ж |
165,4 |
100 |
26,1 |
20* |
139,3* |
||
|
32ч |
165,0 |
100 |
0 |
0** |
165,0** |
||
|
32ц |
165,4 |
100 |
30,6 |
20** |
134,8* |
||
|
32я |
157,0 |
100 |
21,6 |
20** |
135,4* |
||
|
51б |
730 (258,0-1367,2) |
159,8 |
100 |
10,6 |
20* |
149,2* |
|
|
Контроль |
159,7 |
100 |
139,1 |
100 |
20,6 |
||
|
Пирацетам |
161,7 |
100 |
31,5 |
40* |
130,2* |
* Достоверно отличается от контроля при p ? 0,05
** Достоверно отличается от пирацетама при p ? 0,05
Для наиболее активных соединений (17а и 19а) и эталона сравнения - пирацетама проведено исследование их антиамнестического действия при пероральном введении в дозах, составляющих 1/10 от ЛД50 (табл. 6, рис. 6). Результаты испытаний показали, что и при этом пути введения исследуемые вещества проявляют высокую антиамнестическую активность - соединение 17а не уступает, а соединение 19а превосходит по активности пирацетам.
Таблица 6
Ноотропная активность cоединений 17а, 19а и пирацетама при пероральном введении крысам в дозах 1/10 от ЛД50
|
№ соед. |
Количество животных |
Первый день |
Второй день |
Дt, сек. |
|||
|
Время в темном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
Время в темном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
||||
|
Контроль |
10 |
163,2 |
100 |
131,4 |
100 |
32,2 |
|
|
Пирацетам |
10 |
169,6 |
100 |
30,6 |
40* |
139,2* |
|
|
17а |
10 |
170,2 |
100 |
25,4 |
40* |
144,8* |
|
|
19а |
10 |
169,2 |
100 |
0,0 |
0* |
169,2* |
* Достоверно отличается от контроля при p ? 0,05
Таблица 7
Ноотропная активность соединений 17а, 19а и пирацетама в меньших дозах при внутрибрюшинном введении
|
№ соед. |
Коли чество животных |
Доза в мг/ кг |
Первый день |
Второй день |
Дt, сек. |
|||
|
Время в тем-ном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
Время в темном отсеке, сек. |
% крыс, зашедших в темный отсек |
|||||
|
Конт-роль |
10 |
- |
164,0 |
100 |
137,1 |
100 |
26,9 |
|
|
Пира- цетам |
10 |
200 |
162,1 |
100 |
107,0 |
60* |
55,1* |
|
|
17а |
10 |
25 |
164,8 |
100 |
48,0** |
40* |
116,8** |
|
|
19а |
10 |
56 |
164,6 |
100 |
49,0** |
40* |
115,6** |
* Достоверно отличается от контроля при p ? 0,05
Испытание исследуемых соединений и пирацетама в разных дозах по отношению к ЛД50 показало, что пирацетам при внутрибрюшинном введе-нии в дозе 200 мг/кг (1/40 от ЛД50) проявляет слабую антиамнестическую активность, соединение (17а) в дозе 25 мг/кг (1/60 от ЛД50) - выраженную антиамнестическую активность, соединение (19а) в дозе 56 мг/кг (1/60 от ЛД50) - активность, превышающую таковую пирацетама (табл. 7, рис. 7).
Проведенные исследования позволяют сделать вывод о перспектив-ности поиска новых ноотропных препаратов среди 1-карбоксиалкил-5-арил-4-ацетил(метилсульфонил)-3-гидрокси-3-пирролин-2-онов.
Для углубленных исследований антиамнестического действия рекомендуются 4-ацетил-5-фенил-1-(5-карбоксипентил)-3-гидрокси-3- пирролин-2-она (17а), который является практически не токсичным (ЛД50 1154-1950 мг/кг) и превосходит по активности пирацетам.
Рис. 6. Сравнительная характеристика ноотропной активности при внутрибрюшинном введении испытанных соединений и пирацетама
Рис. 7. Сравнительная характеристика ноотропной активности соединений 17а и 19а и пирацетама
Испытаниям на биологическую активность подвергнуто 303 соединения класса 3-пирролин-2-онов и их производных. В результате проведенных исследований установлено, что испытанные вещества обладают широким спектром биологического действия. Изучена противомикробная (153 соединения), противовоспалительная (57 соединений), анальгетическая (49 соединений) и ноотропная (44 соединения) активность.
У 38 соединений была определена острая токсичность. Испытания показали, что все вещества относятся к классу малотоксичных или практически нетоксичных веществ, их ЛД50 при внутрибрюшинном введении колеблется в диапазоне 650-3042 мг/кг, а при пероральном введении 806-9450 мг/кг.
Анализ проведенных испытаний биологической активности большого числа соединений разных рядов позволяет установить некоторую закономерность связи «структура - активность». Анальгетической и ноотропной активностью обладают пирролиноны, содержащие в положении 1 гетероцикла остаток карбоновой кислоты или ее функциональное производное. Наибольшую анальгетическую активность проявляют 4-ацетил-3-гидрокси-3-пирролиноны, содержащие в положении 1 гетероцикла карбоксиметильный заместитель, но они практически не обладают ноотропной активностью. Увеличение длины углеродной цепочки приводит к потере анальгетической активности и появлению ноотропной на уровне пирацетама, причем в положении 4 пирролинона желательно наличие ацетильного или метилсульфонильного фрагмента. Соединения, содержащие гетерильный заместитель в положении 1 или 4 гетероцикла, обладают высокой противомикробной активностью, как в отношении золотистого стафилококка, так и кишечной палочки. Наибольшую противовоспалительную активность проявляют пирролиноны, не имеющие заместителя в положении 4 гетероцикла, характер и положение заместителей в бензольных кольцах может приводить к увеличению или поторе активности.
Результаты исследований биологической активности и токсичности полученных соединений позволяют сделать вывод о перспективности поиска новых нетоксичных биологически активных веществ в ряду производных 1,3,4,5-тетразамещенных 3-гидрокси-3-пирролин-2-онов.
Выводы
1. На основе трехкомпонентной реакции эфиров ацил- и метилсульфонилпировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и ацетата аммония, алкиламинов, аминоспиртов, аминокислот и их функциональных производных разработана общая методология формирования 1-замещенных 5-арил-4-ацил(метилсульфонил)-3-гидрокси-3-пирролин-2-онов. При использовании в качестве аминокомпоненты амида гликокола могут образовываться как 3-гидрокси-3-пирролин-2-оны так и 3-бензоилметилен-5-арилметиленпиперазин-2,6-дионы. Реакция эфиров ацил- и гетероилпировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и ариламина или гетериламина приводит к 1-арил(гетерил)-4-ацил(гетероил)-3-гидрокси-3-пирролин-2-онам. В реакции 4-аминопиридина, альдегида и эфиров ароилпировиноградных кислот образуются 5-арил-4-ацилтетрагидрофуран-2-оны. Использование в трехкомпонентной реакции в качестве амина 5-аминотетразола приводит к образованию 7-арил-6-ацил-5-метоксикарбонил-4,7-дигидротетразоло[1,5-a]пиримидинов.
2. При взаимодействии этилового эфира пировиноградной со смесью ароматического альдегида и ариламина образуются 3-ариламино-1,5-диарил-3-пирролидин-2-оны, а при взаимодействии этилпирувата ариламинами - 1-арил-3-ариламино-5-метил-5-этоксикарбонил-3-пирролин-2-оны. При обработке 3-ариламинопроизводных хлороводородной кислотой выделяются 1,5-диарилпирролидин-2,3-дионы и 1-арил-5-метил-5-этоксикарбонилпирролидин-2,3-дионы соответственно.
3. При замене ароматического альдегида на нингидрин в трехкомпонентной реакции независимо от природы амина образуются спиросоединения - 4-ацетил-2,1',3'-триоксоспиро[2.5-дигидрофуран-5,2'-индан]-3-олаты. 4-Ацил-3-гидроксиспиро-[2.5-дигидрофуран-5,2'-индан]- 2,1',3'-трионы образуются и при проведении реакции в отсутствии амина.
Использование в качестве альдегида в трехкомпонентной реакции изатина приводит к образованию 1-замещенных 4-ацетил-3-гидроксиспиро-[2,5-дигидропиррол-5,3'-индол]-2,2'-дионов.
При проведении реакции эфира ароилпировиноградной кислоты с изатином в присутствии тетраметилгуанидина образуется аддукт 3-гидрокси-4-(3-метоксибензоил)- спиро[2.5-дигидрофуран-5,3'-индол]- 2,2'-диона и тетраметилгуанидина.
4. Установлено, что 4-ароил-, 4-гетероил-, 4-метилсульфонил-3- гидрокси-3-пирролин-2-оны независимо от характера заместителя в положении 1 гетероцикла реагируют с ариламинами по карбонильной группе в положении 3 с образованием 3-ариламинопроизводных 3-пирролин-2-онов. При наличии в положении 4 ацетильного заместителя атака ариламина переносится на карбонильную группу боковой цепи с образованием 1-замещенных 5-арил-4-(1-ариламиноэтилиден)тетрагидропиррол-2,3-дионов. В реакции тетрагидропиррол-2,3-дионов с алифатическими аминами (бутиламин, гексиламин, 6-аминогексановая кислота) образуют соответствующие соли термолиз которых приводит к 1,5-диарил-3-бутиламино-4-гетероил-3-пирролин-2-онам. При нагревании тетрагидропиррол-2,3-дионов с мочевиной при температуре 170-180 оС образуются 3-амино-1,5-диарил-метилсульфонил-3- пирролин-2-оны и 3-амино-4-бензоил-1-карбоксиалкил-5- фенил-3-пирролин-2-оны.