CC BY
54
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, ФАРМАКОГНОЗИЯ
УДК 547.792.9
СИНТЕЗ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 2-(5-К-4-(1-АРИЛМЕТИЛИДЕНАМИНО)- 4Н-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ИЛ)ТИОУКСУСНЫХ
КИСЛОТ
Осуществлен синтез 2-(5-И-4-(1-арилметилиденамино)-4Н-1,2,4-триазол-3-ил)тиоуксусных кислот взаимодействием 5-Я-4-амино-4Н-1,2,4-триазол-3-илтиолов с замещенными бензальдегидами и монохлоруксусной кислотой в уксусной кислоте в присутствии безводного ацетата натрия. Предвари-тельный логико-структурный анализ и компьютерный про-гноз активности стали предпосылкой для фармакологическо-го скрининга на исследование их анальгезирующей и проти-вовоспалительной активности. Фармакологический скрининг подтвердил, что синтезированные соединения обладают вы-сокой активностью. Экспериментальными исследованиями выделен фрагмент молекулы, отвечающий за изученные ви-ды активности -остаток тиоуксусной кислоты. Ключевые слова: синтез, 1,2,4-триазол-З-илтиол, произ-водные, анальгетическая активность, противовоспалительная активность, связь стоение-действие
Для целенаправленного синтеза новых биологически активных веществ наше внимание привлекли производные s-триазола. Они нашли широкое применение в ме-дицинской практике как высокоэффективные лекарственные препараты: флуконазол, небидразин, фуразональ, фуракорил [1]. Данные литературы свидетельствуют о том, что производные Б-триазола имеют выраженную противогрибковую [2-6], противовос-палительную [7], туберкулостатическую [8] и гипотензивную [9] активность. Известно, что ряд анальгезирующих препаратов (ацетилсалициловая кислота, ортофен) содержат в молекуле карбоксильную группу. Нас заинтересовал вопрос объе-динения двух фармакофорных фрагментов. Целью нашей работы был синтез и изучение фармакологических свойств со-единений, содержащих наряду с s-триазольных циклом остаток тиоуксусной кислоты и арилиденовый фрагмент. Материалы и методы. Спектры ЯМР 1Н синтезированных соединений записаны на приборе Вшкег-300, рабочая частота 300 МГц, растворитель ДМСО^б, внутренний стандарт - ТМС. 4-[1-(1,3-бензодиоксол-5-ил)метилиденамино]-5-метил-4Ы-1,2,4-триазол-э-тиол (2). К раствору 1.3 г (0,01 моль) 4-амино-5-метил-4Н-1,2,4-триазол-з-илтиола в уксусной кислоте добавляют 1,5 г (0,01 моль) пипероналю, и реакционную смесь кипятят 3 часа. После охлаждения добавляют 50-60 мл воды, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Общая методика синтеза 2-(5-К-4-(1-арилметилиденамино)-4Н-1,2,4-триазол-3-ил)тиоуксусных кислот (3э-§). К раствору 0,01 моль 5-К-4-амино-4Н-1,2,4-триазол-3- илтиола в уксусной кислоте добавляют 0,01 моль соответствующего замещенного бензальдегида, 0,95 г (0,01 моль) монохлоруксусной кислоты и 1,23 г (0,015 моль) безводного ацетата натрия. Реакционную смесь кипятят 3 часа, охлаждают, добавляют 50-60 мл воды, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат. Экспериментальные фармакологические исследования проводили на белых не- линейных мышах массой 18-22 г, содержавшихся на стандартном рационе вивария Института фармакологии и токсикологии АМН Украины. Изучение острой токсично- сти синтезированных соединений проводили по методу В.Б. Прозоровского и соавто- ров [10]. В ходе эксперимента наблюдали за картиной интоксикации, временем гибели животных (время
Н.Б. САИДОВ1, А.М. ДЕМЧЕНКО2, В.А. ЯНЧЕНКО2, О.Е. ЯДЛОВСКИЙ2, ВА ГЕОРГИЯНЦз, Таджикский
национальный универси^пе^п. a Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины з Национальный фармацевтический университет, г.Харьков, Украина e-mail: [email protected]
наблюдения за животными - 14 суток). Уровень токсичности оцени- вали по данным И.М. Трахтенберга и соавторов [11]. При определении противовоспалительной и антиноцицептивной активности исследуемые вещества вводили животным внутрижелудочно в дозе 25 мг/кг в виде эмульсии (эмульгатор твин-80) в объеме, не превышающем 0,5 мл. Изучение анальгезирующей активности новых синтезированных соединений проводили на модели химической ноцицептивной стимуляции - «судороги», вызван- ные уксусной кислотой [12]: специфической противовоспалительной активности - на моделях каррагенинового и формалинового отека [13]. Результаты и их обсуждение. В качестве исходных веществ нами выбраны 5^-4-амино-4Н-1,2,4-триазол-3- илтиолы (1), которые были обработаны растворами соответствующих замещенных бензальдегидов и монохлоруксусной кислоты в уксусной кислоте в присутствии без- водного ацетата натрия (рис. 1).
Рис. 1 где R= 3a-f СН3, 3g-i СН3СН2СН2; Ar= 3a C6H5, 3Ь 2-HOC6H4, 3с^ 3,4(-OCH2O-)C6Hз, 3d 4-(CHз)2CHC6H4, 3е 2-НО-5-ВгСбНз, 3f З-С2Н5О-4-НОС6Н3, 3И 4-ВгСбН4, 3i 4- СНзОСбН4. NN N NH2 БН R N N N NБ R Аг ОН О 2 1 3 N N N N БН С Н 3 00
В таких условиях одновременно происходят реакции алкилирования меркапто- группы тиазольного кольца и образования илиденпроизводных - по аминогруппе. Проведение реакции таким образом позволяет избежать снижения выходов целевых продуктов за счет постадийного выделения продуктов реакции. В результате был по- лучен ряд целевых 2-(5^-4-(1-арилметилиденамино)-4Н-1,2,4-триазол-3- ил)тиоуксусных кислот (3ач) с удовлетворительными выходами (табл. 1)
Таблица 1
Характеристики соединений 2, эа-1
Соединение Выход, % Т.пл., оС Найдено, % Формула Вычислено, %
N Б N Б
2 85 197 21,2 12,1 С11Н10^028 21,4 12,2
3а 74 165 20,6 11,5 С12Н12^028 20,3 11,6
3Ь 63 176 19,3 11,2 С12Н12Ы4038 19,2 11,0
3с 76 227 17,3 10,2 С13Н12Ы4048 17,5 10,0
3d 61 186 17,3 10,3 С15Н18Ы4028 17,6 10,1
3е 68 216 15,0 8,73 Сl2HllBrN4OзS 15,1 8,64
3f 64 212 16,9 9,67 С14Н16Ы4048 16,7 9,53
38 74 198 16,0 9,43 С15Н16Ы4048 16,1 9,20
3И 79 160 14,4 8,53 Сl4Hl5BrN4O2S 14,6 8,37
31 75 131 16,9 9,73 С15Н18 N4038 16,8 9,59
Строение синтезированных соединений подтверждено элементным анализом (табл. 1) и данными спектроскопии ПМР (табл. 2).
В пользу образования конечных продуктов говорит наличие на спектрах ПМР сигналов протонов, соответствующих азометиновой и метиленовой группам. В частно-сти, сигналы протонов метиленовой SCH2-группы проявляются в виде двухпротонного синглета в области при 3,89-3,99 м.д., однопротонный синглет азометиновой группы резонирует при 8,74-9,63 м.д. (табл. 2). Сигналы ароматических протонов и заместите-лей в ароматическом ядре проявляются в виде сигналов соответствующей интенсивно-сти и мультиплетности в характеристических для них участках спектра.
Таблица 2
Спектральные характеристики соединений 2, 3а -1
Соединение спектр ПМР (ДМСО-de) □, м.д.
CH2, с (2H) SH, c H аром. Другие сигналы
2 10.3 6.87 - 7.40 м (3H) 2.39 (3H, с, СН3); 6.06 (2H, к, OCH2O); 13.4 с(2Н, с, SH).
3a 3,94 9,63 7,48-7,87 м (4Н) 2,47 (3H, c, CH3).
3 b 3,94 9,01 6-94-7,80 м (4Н) 2,40 (3H, c, CH3); 10,4(1H, c, ОН).
3 c 3,99 8,74 7,13-7,47 м (3Н) 2,42 (3H, c, CH3); 6,17 (2H, С, ОСН2О).
3d 3,93 8,76 7,32 та 7,82 д-д (4Н) 1,30 (6H, д, CH3); 2,46 (3H, c, CH3); 2,98 (1H, м, CH).
3e 3,96 8,97 6,92 -7,95 м(зН) 2,46 (3H, c, CH3); 10,5 (1H, c, СООН).
3f 3,89 9,11 6,83-7,38 м (3Н) 1,11 (3H, т, CH3); 2,37 (3H, c, CH3); 3,46 (2H, к, ОСН2); 9,96 (1H, c, ОН).
3g 3,98 8,73 7,11-7,47 м (3Н) 0,92 (3H, т, CH3); 1,67 (2H, м, CH2); 2,74 (2H, т, CH2); 6,17 (2H, c, OCH2O).
3h 3,99 8,87 7,82 та 7,88 д-д (4Н) 0,92 (3H, т, CH3); 1,68 (2H, м, CH2); 2,78 (2H, т, CH2).
3i 3,97 8,76 7,14 та 7,89 д-д (4Н) 0,92 (3H, т, CH3); 1,67 (2H, м, CH2); 2,73 (2H, т, CH2); 3,87 (3H, с, ОСН3).
Логико-структурный анализ позволил нам предположить, что объединений в молекуле таких
фармакофоров как 1,2,4-триазол, хлоруксусная кислота и арилидено-вый остаток может способстовать появлению анальгетических и противовоспалитель-ных свойств. Данное предположение подтвердил и компьютерный прогноз активно-сти. Поэтому мы подвергли синтезированные соединения фармакологическому скри-нингу на данные виды активности. Анализ результатов фармакологического скринига (табл. 3) дает основание сде-лать вывод, что синтезированным 2-(5-К-4-(1-арилметилиденамино)-4Н-1,2,4-триазол-3-илтиоуксусным кислотам присуща антиноцитептивная активность на модели висце-ральных болей. Причем в зависимости от радикала в четвертом положении триазоль-ного цикла можно получить как чистый анальгетик, так и анальгетик с выраженными противовоспалительными свойствами. Для выяснения роли остатка тиоуксусной кислоты в характере изученных видов фармакологической активности нами было синтезировано и протестировано соедине-ние 2 (схема 1), в котором этот фрагмент отсутствует. Данные эксперимента однозначно указывают (табл. 3), что наличие в третьем положении системы остатка тиоуксусной кислоты приводит к увеличению антиноци-тептивной активности. Следует также отметить, что в экспериментах на каррагенино-вом и формалиновом отеках, в отличие от соединения 3с, его аналог 2 вызывает воспаление.
Таблица 3
Противовоспалительная и анальгезирующая активность соединений
Соединение LD50, мг/кг. Противовоспалительная активность Анальгезирующая активность, %
Каррагениновый отек Формалиновый отек
2 >2500 +9,5 +14,7 -36,4
3b >2500 -37,2 -1,9 -56,8
3с >2500 +3,1 -0,9 -48,6
3i >2500 -33,9 -28,3 -54,6
Индометацин 160 -26,0 - -50.3
Выводы.
Осуществлен синтез 2-(5-К-4-(1-арилметилиденамино)-4Н-1,2,4-триазол-3-
ил)тиоуксусных кислот, структура которых доказана данными элементного анализа и спектроскопии ПМР. 2. Изучена анальгезирующая и противовоспалительная активность синтезиро-ванных соединений. Доказана роль наличия остатка тиоуксусной кислоты в проявле-нии данных видов активности.
Литература
1. Martindale: The Complete Drug Reference/ By Sean C. Sweetman, 37th Ed. - London : Pharm. Press, 2011. - 4142 р.
2. Pharmacological Significance of Synthetic Heterocycles Scaffold: A Review / R. Dua, S. Shrivastava, S.K. Sonwane, S.K. Srivastava // Adv. Biol. Res. - 2011. - Vol. 5, № 3. - Р. 120-144.
3. Advances in synthetic approach to and antifungal activity of triazoles / K. Shalini, N. Kumar, S. Drabu, P. K. Sharma // Beilstein J. Org. Chem. - 2011. - Vol. 7, № 4. - Р. 668-677.
4. Synthesis and potential antimycotic activity of 4-substituted-3-(thiophene-2-yl-methyl)-D2-1,2,4-triazoline-5-thiones / M. Wujec, M. Pitucha, M. Dobosz, U. Kosikowska, A. Malm // Acta Pharm. - 2004. - Vol. 54, № 1. - P. 251-260
5. Synth1esis and bioactivity of novel aminomethyl-2- (1,2,4-triazol)-4, 4-dimethyl-3-pentanone (ol) / Shuo Wen Wang, Bo Jie Shi, Yu Chang Li, Qing Min Wang, Run Qiu Huang // Chin. Chem. Lett. - 2004. - Vol. 15, №. 3. - Р. 261-264
6. Synthesis of novel antifungal triazole compounds / Y. Chu, M. X. Xu, D. Lu // Chin. Chem. Lett. - 2004. - Vol. 15, №. 9. - Р. 1011-1014.
7. Design, synthesis and biological activity of certain 3,4-disubstituted-5-mercapto-1,2,4-triazoles and their hydrazino derivatives / R.H. Udupi, Sudheendra, Bheemachari, N. Srinivasulu, R. Varnekar, P. Purushottamachar // Bull. Korean Chem. Soc. - 2007. - Vol. 28, № 1 2. - Р. 223225.
8. Highly potent triazole-based tubulin polymerization inhibitors / Q. Zhang, Y. Peng, X.I. Wang, S. M. Keenan, S. Arora, W.J. Welsh // J. Med. Chem. - 2007. - Vol. 50, № 4. - Р. 749-754.
9. Synthesis of new functionalised 3-substituted [1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrimidine derivatives: potential antihypertensive agents / A.A. Korany, E.A. Ragab, T. A. Fargally, M. M. Abdalla// Acta Pol. Pharm.: C: Drug Res. - 2011. - Vol. 68, № 2. Р. - 237 - 247.
10. Прозоровский, В.Б. Фармакология и токсикология / В.Б. Прозоровский, М.П. Прозо-ровская, В.М. Демченко. - 1978. - № 4. - С.497-501.
11. Трахтенберг, И.М. Проблемы нормы в токсикологии/ И.М. Трахтенберг, В.О. Шеф-тель, Ф.А. Оникиенко. - М. : Медицина, 1991. - С. 204.
12. Wood, R.L. Animal models in analgesic testing // Analgesics: neurochemical, behavioral and clinical perspectives / Eds: M. Kuhar, J. Pasternak. - NewYork : Raven Press, 1941. - Vol. 42. - P. 74
13. Тринус, Ф.П. Нестероидные противовоспалительные средства / Ф.П. Тринус, Н.А. Мохарт, Б.М. Клебанов. - К. : Здоров'я, 1975. - С. 239.
THE SYNTHESIS, PHYSICO-CHEMICAL AND PHARMACOLOGICAL PROPERTIES OF 2-(5-R-4-(1-ARYLIDENAMINO)-4H-1,2,4-TRIAZOL-3-YLTHIOACETIC ACIDS
N.B. SAIDOV1, DEMCHENKO2, V.A.YANCHENKO2, О.Е. YADLOVSKY2, VA GEORGIYANTS3, Tajik
national university 2Institute of pharmacology and toxicology AMS of Ukraine National university of pharmacy, Kharkov, Ukrane e-mail: [email protected]
The synthesis of 2-(5-R-4-(l-arylmethylidenamino)-4H-l,2,4-triazol-3-yl)thioacetic acids was carried out by the interaction of 5-R-4-amino-4H-l ,2,4-triazole-3-substituted benzaldehydes and monochlo-roacetic acid in acetic acid in the presence of anhydrous sodium acetate. Pre-logical and structural analysis and computer prediction of activity have become a prerequisite for pharmacological screening study of their analgesic and anti-inflammatory activity. Pharmacological screening confirmed that the compounds synthesized have high activity. Due to the experimental studies fragment of the molecule responsible for the stu-died types of activity was isolated - the fragment of thioacetic acid. Key words: synthesis, l,2,4-triazol-3-yltiol, derivatives, analgesic activity, anti-inflammatory activity, structure-activity connection
