МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО

Шабельник Костянтин Петрович

УДК 547.856.057/05:615.31

Cинтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот

15.00.02 – фармацевтична хімія та фармакогнозія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фармацевтичних наук

Львів – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі фармацевтичної хімії Запорізького державного медичного університету Міністерства охорони здоров’я України.

Науковий керівник: доктор фармацевтичних наук, професор

Коваленко Сергій Іванович

Запорізький державний медичний університет,

професор кафедри фармацевтичної хімії

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор

Новіков Володимир Павлович

Національний університет "Львівська політехніка",

завідувач кафедри технології біологічно активних

речовин, фармації та біотехнології

доктор фармацевтичних наук, професор

Георгіянц Вікторія Акопівна

Національний фармацевтичний університет,

завідувач кафедри якості, стандартизації та сертифікації

Захист відбудеться 21.12.2007 року о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.600.02 у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького за адресою: 79010, м. Львів, вул. Пекарська, 69.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького (79000, м. Львів, вул. Січових Стрільців, 6).

Автореферат розісланий 20.11.2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Гасюк Г.Д.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Систематичне дослідження хімії та фармакології похідних хіназоліну та його заміщених аналогів є актуальною проблемою понад сторіччя. В порівнянні з відомими для даного гетероциклу видами фармакологічної дії (нейролептична, снодійна, протисудомна, седативна, анальгетична, протизапальна, антиаритмічна, гіпоглікемічна та інші) на сьогодні встановлено ряд нових фармакологічних ефектів. Так, похідні хіназоліну є ефективними інгібіторами протеїнкінази, тирозинкінази, тимідилатсинтази, тубулінполімерази і проявляють виражену протиракову активність; неконкурентними інгібіторами АМРА- та NMDA-рецепторів, лігандами ГАМК-рецепторів, що дозволяє рекомендувати їх для лікування ішемії, гіпоксії, спазмів церебральних судин, хвороби Альцгеймера, шизофренії, депресії, затримки розумового розвитку тощо. Аналіз наукових публікацій, присвячених проблемі пошуку сполук з зазначеною дією, показує, що перспективним напрямком створення лікарських засобів церебропротекторної дії є імітація структури відомих лікарських препаратів, які були б подібні до структури екзогенних лігандів пептидних рецепторів, тобто пептидоміметиків або їх аналогів.

Незважаючи на значну кількість робіт, присвячених хімії і біології (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот та їх похідних, питання реакційної здатності, фізико-хімічних та біологічних властивостей вивчені недостатньо. Виходячи з цього, розробка методів синтезу амідів та анілідів (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот, дослідження фізико-хімічних властивостей, біологічної активності і встановлення взаємозв’язку між структурою та дією представляє безперечний інтерес як з теоретичної точки зору, так і в плані цілеспрямованого пошуку потенційних лікарських засобів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт Запорізького державного медичного університету за темою “Цілеспрямований пошук біологічно активних речовин в ряду п’яти- та шестичленних азагетероциклів та створення на їх основі лікарських препаратів" (№ держ. реєстрації 0102 U 002863) та Інституту фармакології і токсикології АМН України в межах спільної науково-дослідної роботи за темою „Дослідження антирадикальних та антиоксидантних властивостей похідних хіназоліну з метою пошуку фізіологічно активних сполук цитопротекторної дії на моделі хімічного ураження печінки” (Постанова Президії АМН України №1/5 від 12 січня 2004 р.).

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка препаративних методів синтезу амідів та анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот, вивчення їх будови за допомогою сучасних фізико-хімічних методів та спрямований пошук ефективних і малотоксичних речовин з антиоксидантною, антирадикальною, нейропротекторною, гепатопротекторною та протираковою активністю як потенційних лікарських засобів.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

Ш удосконалити відомі методи синтезу (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот;

Ш розробити препаративні методи синтезу анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот;

Ш дослідити можливості синтезу та умови одержання пептидоміметиків в ряду (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот;

Ш вивчити фізико-хімічні властивості (УФ-, ІЧ-, ПМР-, хромато-мас- та мас-спектри) синтезованих сполук;

Ш на основі даних фармакологічного скринінгу (антиоксидантна, анти-радикальна, гепатопротекторна, антиамнестична, нейропротекторна, протиракова активність) встановити деякі закономірності “структура-дія”;

Ш розробити нормативно-аналітичну документацію на субстанцію, яка є ефективним нейропротекторним засобом з антиоксидантним механізмом дії.

Об'єкт дослідження: 4(3Н)-хіназолон, 6-нітро-4(3Н)-хіназолон, (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтові(бензойні) кислоти та продукти їх перетворень.

Предмет дослідження: реакції алкілування, етерифікації, амонолізу, конденсації, закономірності ПМР-спектрів, спектрів поглинання та взаємозв'язок "структура-дія" в ряду амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот.

Методи дослідження: експериментальні методи органічної хімії: синтез, фізико-хімічний аналіз із залученням УФ-, ІЧ-, ЯМР-спектроскопії, хромато-мас- та мас-спектрометрії, потенціометрії. Фармакологічний скринінг in vitro та in vivo.

Наукова новизна одержаних результатів. В роботі вперше систематично вивчені підходи до синтезу амідів, анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових та (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот, встановлена їх будова, вивчені фізико-хімічні властивості та розроблена наукова стратегія пошуку гепатопротекторів та нейропротекторів з антиоксидантним механізмом дії.

Активацією карбоксильної групи (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових та (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот вперше синтезовано ряд раніше невідомих пептидоміметиків та анілідів, як потенційних біологічно активних сполук. Розроблені альтернативні методи синтезу анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот шляхом алкілування відповідних 4(3Н)-хіназолонів -хлорацетанілідами.

Встановлені особливості розщеплення протонів амідного зв’язку в ПМР-спектрах відповідних амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових та (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот.

На основі досвіду попередніх досліджень та комп’ютерних підходів до планування наукового експерименту (віртуального скринінгу) проведено спрямований синтез 92 сполук. В результаті фармакологічного in vitro та in vivo скринінгу виявлені „сполуки-кандидати” з антиоксидантною, антирадикальною та нейропротекторною активністю. Віртуальний скринінг дозволив ідентифікувати ряд потенційних протиракових сполук (31), які проходять тестування на 60 клітинних лініях раку в Національному інституті раку (США).

Розроблена нормативно-аналітична документація на субстанцію, яка є ефективним нейропротекторним засобом з антиоксидантним механізмом дії.

Практичне значення одержаних результатів. Опрацьовані препаративні методи синтезу важкодоступних іншими методами потенційних біологічно активних амідів та анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових та (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот. Вперше синтезовано ряд невідомих пептидоміметиків (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових та (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот як потенційних біологічно активних сполук. Розроблено однореакторний метод синтезу (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот.

Створена комбінаторна бібліотека сполук з антиоксидантною, антирадикальною, антиамнестичною, нейропротекторною та протираковою активністю. Виявлено ряд кореляційних зв’язків “структура-дія”, які можуть бути використані для цілеспрямованого синтезу біологічно активних речовин з необхідним фармакологічним ефектом серед хіназолонкарбонових кислот.

Результати проведених досліджень використовуються у науковій та навчально-методичній роботі кафедр медичної і фармацевтичної хімії Національного фармацевтичного університету; фармацевтичної, органічної і біоорганічної хімії Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького; кафедри фармацевтичної хімії та кафедри фармакології з клінічними фармакологією і фармацією та фармакотерапією Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського (акти впровадження від 01.12.2006 р., 01.02.2006 р., 01.01.2006 р., 01.02.2007 р., 01.12.2006 р. відповідно).

Особистий внесок здобувача. Основний обсяг експериментальної роботи, аналіз спектральних даних, висновки щодо структури отриманих сполук, обговорення взаємозв’язку „структура-дія” та формулювання висновків дисертаційної роботи виконані особисто дисертантом. Постановка задачі та обговорення результатів проведені разом з науковим керівником. Співавторами наукових праць є науковий керівник, а також науковці, разом з якими проводились спільні дослідження фізико-хімічних та біологічних властивостей.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на VIII Міжнародному медичному конгресі студентів та молодих вчених (Тернопіль, 2004), VI Національному з'їзді фармацевтів України "Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України” (Харків, 2005), 66-й студентській науковій конференції (Львів, 2005), II Міжвузівській науковій конференції студентів та молодих вчених (Вінниця, 2005), I Міжнародній науково-практичній конференції „Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів” (Тернопіль, 2006), Всеукраїнській науково-практич-ній конференції з міжнародною участю “Сучасні досягнення фармацевтичної науки та практики” (Запоріжжя, 2006).

Повнота опублікування основних положень дисертації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 14 робіт, з них 9 статей (8 – у наукових фахових виданнях) і 5 тез доповідей на з’їздах та науково-практичних конференціях різних рівнів.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, п’яти розділів, загальних висновків, списку використаних джерел і додатків (54 с.). Загальний обсяг дисертації 222 сторінки. Робота проілюстрована 43 таблицями (35 с.), 5 рисунками (4 с.), 54 схемами. Перелік використаної літератури включає 306 джерел, з яких 191 - іноземні.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ І. Методи синтезу, перетворення, фізико-хімічні та біологічні властивості 3-R-хіназолонів-4 (огляд літератури).

Проаналізовано, узагальнено та розглянуто відомі методи синтезу, перетворення, фізико-хімічні та біологічні властивості 3-R-хіназолонів.

Розділ ІІ. Синтез, фізико-хімічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот.

Методи синтезу сполук, що містять пептидні зв’язки, різноманітні (залежать від поставленої мети) і складаються із декілька стадій: захист аміно- або карбоксильної групи амінокислоти; активація зазначених груп; конденсація і видалення захисних груп. Для синтезу пептидоміметиків, як вихідні сполуки, нами використані (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтові кислоти (1.2, 1.3) які одержані шляхом алкілування 4(3Н)-хіназолонів (1.0, 1.1) хлороцтовою кислотою. Зазначені кислоти були обрані як об’єкти досліджень для синтезу пептидоміметиків із урахуванням того, що вони уже містять лактамний (амідний) зв’язок і проявляють різнобічну біологічну активність.

В подальшому у відповідних (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот (1.2, 1.3) активували карбоксильну групу шляхом взаємодії з N,N-карбонілдіімідазолом (схема 1). Утворені імідазоліди кислот у безводному середовищі легко вступають в реакцію з метиловими естерами ()-амінокарбонових кислот з утворенням сполук (1.4-1.17). Важливо відмітити, що використання у зазначеній реакції самих амінокислот приводить до негативного результату.

Схема 1

Синтезовані сполуки (1.4-1.17) характеризуються двома смугами поглинання в ІЧ-спектрах: валентними коливаннями NН при 3100-3059 см-1 та 3370-3270 см-1, остання смуга поглинання характеризує зазначені аміди як транс-ізомери. В області карбонільного поглинання спостерігаються валентні коливання при 1690-1630 см-1 (амід I) та деформаційні коливання при 1558-1510 см-1 (амід II), валентні коливання СО хіназолонового циклу при 1730-1700 см-1 та СОС –1610 см-1.

ПМР-спектри сполук (1.4-1.17) характеризуються сигналами протонів хіназолінової системи з відповідною мультиплетністю і розташовані наступним чином: синглет (H2), дублет (H5), триплети (H6 та H7) та дублет (H8). В 6-нітрозаміщених похідних змінюється мультиплетність H7 (дублет) хіназолонового циклу і він проявляється у слабшому магнітному полі внаслідок дезекрануючого впливу замісника.

Цікавим виявилось специфічне розщеплення амідного протону. Так, у сполук 1.4, 1.5, 1.11, 1.12 даний протон проявляється у вигляді триплету, а у 1.6-1.10, 1.14-1.17 - у вигляді дублету. В сильному полі протони метиленової групи залишку амінокислоти характеризуються дублетом у випадку сполук 1.4, 1.11 при 3.93-3.92 м.ч. Подовження або розгалуження аліфатичного залишку приводить до зміни мультиплетності (триплет або квадруплет) та у більшості випадків (1.6-1.10, 1.14-1.17) - до зміщення сигналу у слабші магнітні поля (4.50-4.24 м.ч.).

Синтез анілідів (1.18-1.38) проведений декількома методами, які полягають в амінолізі відповідних етилових естерів, хлорангідридів та імідазолідів кислот аніліном та його заміщеними (схема 2). Необхідно відмітити, що одержати аніліди кислот через відповідні етилові естери нам не вдалося, що пов'язано з незначною електрофільністю як самих кислот (1.2, 1.3), так і невисокою нуклеофільністю самих амінів. Синтез анілідів (1.18-1.38) через хлорангідриди та імідазоліди кислот показав, що найбільш препаративним виявився карбонілдіімідазолідний метод. Насамперед він визначається простотою одержання відповідної активуючої компоненти та вищими виходами (55-85%) кінцевих продуктів у порівнянні з хлорангідридним методом.

Схема 2

Відповідні аніліди (1.18, 1.20, 1.32, 1.36) також були синтезовані алкілуванням 6-R-4(3Н)-хіназолонів (1.0, 1.1) хлорацетанілідами у середовищі ДМФА при наявності натрію гідрокарбонату (схема 2). Порівняльний аналіз карбонілдіімідазолідного методу та методу, який заснований на реакції алкілування, показав, що вони є препаративними, але в економічному плані вигіднішим є алкілування. По-перше, не потребує проведення додаткових стадій (одержання відповідних кислот); по-друге, дозволяє використовувати дешевший хлорангідрид хлороцтової кислоти при одержанні відповідних хлорацетанілідів.

Для ПМР-спектрів анілідів (1.18-1.38) характерним є наявність синглету протону амідної групи в області 10.89-9.43 м.ч.. Зміщення (10.89-10.58 м.ч.) зазначеного протону у слабке магнітне поле для ряду сполук (1.25-1.28, 1.30, 1.31) можна пояснити вираженими електроноакцепторними властивостями замісників у аніліновій субституенті. Сигнали протонів незаміщеного арильного замісника анілідів 1.18, 1.32 характеризуються як A2B2C-система, двома еквівалентними дублетами Н2, Н6 і триплетами Н3, Н5, а також триплетом Н4. Введення замісників у п-положення анілідів (1.23, 1.26, 1.27, 1.31, 1.33, 1.36) приводить до зміни мультиплетності (Н2 і Н6 д, Н3 і Н5 д) і ароматичний фрагмент являє собою А2В2-систему. Аніліди із о-замісником (1.19, 1.21, 1.24, 1.34) мають наступну мультиплетність (Н3 д, Н4 т, Н5 т, Н6 д) і характеризуються як АВСD-система. У м-заміщених анілідів (1.20, 1.22, 1.25, 1.28, 1.30, 1.35, 1.37) сигнали протонів арильного замісника розподіляються наступним чином: Н2 с, Н4 д, Н5 т, Н6 д.

Для одержання карбоксіанілідів (1.39-1.51) використані такі ж самі підходи як і у випадку синтезу відповідних анілідів (1.18-1.38, схема 2). Повнота протікання реакції у випадку отримання карбоксіанілідів досягається при використанні відповідних імідазолідів кислот, і, що важливо, при їх одержанні необхідне співвідношення вихідних реагентів 1:1, у випадку використання естерів карбоксіанілідів – 1:1,2. Спроба заміни безводного діоксану на інші розчинники (ДМФА, ДМСО) не привела до покращення результатів. Відповідні естери карбоксіанілідів (1.44, 1.51) також були синтезовані алкілуванням відповідних 6-R-4(3Н)-хіназолонів (1.0, 1.1) хлорацетанілідами у середовищі ДМФА при наявності натрію гідрокарбонату (схема 3).

Схема 3

Спектри ПМР карбоксіанілідів (1.39-1.51), як і відповідних анілідів (1.18-1.38), характеризуються синглетом протону амідної групи в області 11.68-10.50 м.ч. Сполуки 1.39-1.41 та 1.46-1.48 характеризуються уширеним синглетом протону карбоксильної групи у слабкому полі (13.6 м.ч.). В ПМР-спектрі метилових естерів карбоксіанілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот (1.42, 1.43, 1.49, 1.50) також ідентифікований синглет протонів (3.88 м.ч.) метильної групи, а у сполуках 1.44 та 1.51 – квадруплет (4.30-4.29 м.ч.) та триплет (1.36-1.34 м.ч.) протонів етильної групи. У сполуки 1.45 у сильному магнітному полі виявлені сигнали протонів диетиламіноетильного залишку, які проявляються у вигляді трьох триплетів (4.23, 2.75, 1.02 м.ч) та одного мультиплету (2.51 м.ч).

В продовження досліджень зі спрямованого пошуку нейропротекторних засобів з антиоксидантним механізмом дії нами було поставлено за мету одержати ряд раніше невідомих суль-фаніланілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот. Синтез відповідних амідів (1.52-1.57) проведений за розробленими нами методами через хлорангідриди та імідазоліди кислот (схема 4).

Схема 4

1.52 – R=H, R1=OH; 1.53 – R=H, R1=NH2;1.54 – R=H, R1=NH-(4,6-диметилпіримідил-3); 1.55 – R=H, R1=NH-(1,3-тіазоліл-2);1.56 – R=H, R1=NH-(6-метокси-3-піридазиніл-3); 1.57 – R=NO2, R1=NH2

Результати досліджень показали, що зазначені методи можна використовувати для синтезу сполук, які містять сульфо- (1.52) або заміщену сульфамідну групу (1.53-1.57). У випадку використання у карбонілдіімідазолідному методі п-амінобензолсульфаміду одержати відповідні аміди не вдалось, а продуктом реакції є відповідне біс-похідне (1.58). Відповідні сполуки (1.53, 1.57), а також сполука 1.52 були одержані альтернативним методом, тобто алкілуванням 6-R-4(3Н)-хіназолонів (1.0, 1.1, схема 4) б-хлор-N-(4-сульфамоїлфеніл)ацетамідами.

ПМР-спектри отриманих сульфаніланілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот (1.52-1.57) характеризуються наявністю уширеного синглету амідного протону (10.85-10.65 м.ч.), сигналів СН2-групи (4.95-4.84 м.ч.) та набору ароматичних протонів хіназоліну та фенілу, причому останні проявляються як складний мультиплет (1.53, 1.55-1.57) або двома дублетами (1.54). Також цікавою особливістю спектрів сульфаніланілідів (1.53, 1.57) є наявність двох магнітно еквівалентних протонів сульфамідної групи, які проявляються у вигляді двопротонного синглету при 7.28-7.27 м.ч., а у випадку сполук 1.54-1.56 даний протон не проявляється зовсім, що можна пояснити дейтерообміном з розчинником.

Розділ 3. Синтез, фізико-хімічні властивості амідів (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот

Цікавість до (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот як до перспективних реагентів та сполук з потенційною біологічною активністю пов'язана, по-перше, з наявністю у молекулі карбоксильної групи, що дозволяє створити об'ємну комбінаторну бібліотеку, по-друге, з наявністю у молекулі залишків ароматичних амінокислот, які проявляють високу біологічну активність або є фармакофорними групами у значної кількості лікарських препаратів. В продовження спрямованого пошуку гепато- та нейропротекторних засобів нами було поставлено за мету дослідити реакцію амінолізу відповідних (4-oксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот, тим паче що комп’ютерний прогноз біологічної активності з використанням програми PASS підтвердив наші припущення.

Відомо, що 2-R-бензо[d][1,3]-оксазин-4-они є зручними вихідними реагентами для синтезу 2-R-3Н-хіназолонів-4. З врахуванням цього нами розроблено однореакторний синтез кислот (1.59-1.61), який полягає у взаємодії о-, м-, п-амінобензойних кислот з бензо[d][1,3]оксазин-4-оном, який одержували шляхом взаємодії о-амінобензойної кислоти з триетилортоформіатом (схема 5). Зазначену реакцію, після відгону 1/3 початкового об'єму триетилортоформіату, проводили у середовищі оцтової кислоти або ДМФА кип'ятінням протягом шести годин.

Схема 5

1.59 – 2-СООН; 1.60 – 3-СООН; 1.61 – 4-СООН

Як показали результати експерименту, однореакторний метод синтезу кислот також має ряд недоліків. Так, утворені 3-, 4-(4-oксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойні кислоти (1.60, 1.61) містять домішки кислоти 1.59. На нашу думку, це пов'язано зі значною реакційною здатністю самого бензо[d][1,3]оксазин-4-ону, який взаємодіє з антраніловою кислотою з утворенням сполуки 1.59. Важливим є те, що кислоти 1.60, 1.61 легко відділити від домішки сполуки 1.59 кристалізацією з відповідних розчинників, наприклад, cполука 1.60 – із діоксану, 1.61 – з ДМФА-вода (3:1). Також необхідно відмітити, що використання різного реакційного середовища (оцтова кислота, ДМФА) суттєво не впливає на виходи кінцевих продуктів.

Спектри ПМР кислот (1.59-1.61) характеризуються сигналами протонів хіназолінової системи, які мають відповідну мультиплетність: синглет (H2), дублет (H5), триплети (H6 та H7) та дублет (H8) з відповідним розщепленням. Сигнали арильних протонів сполуки 1.61 резонують як A2B2-система двома дублетами (Н2, Н6 і Н3, Н5) при 8.10, 7.67 м.ч. У сполуки 1.59 сигнали протонів арильного замісника мають наступну мультиплетність (Н5 т., Н6 д.), а на триплет Н4 та дублет Н3 накладаються хіназолінові протони, і ми спостерігаємо два мультиплети при 7.76 та 7.59 м.ч.. У сполуки 1.60 сигнали протонів H4 та H5 зазначеного замісника та Н8 хіназолінової системи проявляються у вигляді мультиплету при 7.75 м.ч., що пов'язано зі значним дезекрануючим впливом карбоксильної групи. Протони карбоксильної групи сполук 1.59-1.61 у спектрі ПМР не спостерігалися внаслідок швидкого дейтерообміну.

Мас-спектрометричне дослідження сполук 1.59-1.61 показало, що їх розпад під електронним ударом має ряд відмінностей. Дані відмінності у спектрах обумовлені, насамперед, "о-ефектом" сполуки 1.59, з однієї сторони, та її м- (1.60) та п- (1.61) ізомерами – з іншої. Сполуки 1.60, 1.61 мають високоінтенсивний іон [М]+ (84, 95%), основний розпад яких пов'язаний з елімінуванням ОН (m/z 249), СО (m/z 238), СО2 і СООН (іони з m/z 222 і 221). Подальша фрагментація найбільш інтенсивного іону [M-СOOH]+ (m/z 221, 100%) для зазначених сполук пов’язана з елімінацією частки С6Н4 (m/z 146, 41%) або НСN (m/z 194, 24%). Останньою основною рекомбінацією, яка приводить до піку у спектрі з m/z 119 є елімінація з хіназолоній-катіону НСN.

Мас-спектр сполуки 1.59 характеризується нетиповим розпадом. Так, з молекулярного іону [М]+ (m/z 238, 70%), на відміну від 1.60 та 1.61, елімінує ОН (m/z 249), СО (m/z 238), Н2О (m/z 220). Тобто, лише для о-ізомеру властиве утворення іону з m/z 220, ймовірніше, внаслідок відщеплення молекули води за рахунок відриву протону з положення 2 хіназолінового циклу. В подальшому іон з m/z 220 дає два характерних осколочних іони з m/z 130 і 119.

Для синтезу пептидоміметиків як вихідні сполуки нами використані (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойні кислоти (1.59-1.61), в яких активували карбоксильну групу шляхом взаємодії з N,N-карбонілдіімідазолом (схема 6). Утворені імідазоліди кислот у безводному середовищі (діоксан або ДМФА) легко вступають в реакцію з метиловими естерами ()-амінокарбонових кислот з утворенням сполук (1.62-1.71).

ПМР-спектри сполук 1.62-1.71 мають характерні сигнали ароматичних протонів та характеризуються специфічним розщепленням амідного протону як і у випадку сполук 1.4-1.17, що однозначно підтверджує їх будову. Сигнали арильних протонів сполук 1.62-1.69 резонують як A2B2-система (два дублети Н3, Н5 і Н2, Н6 при 8.06-8.00 та 7.70-7.65 м.ч. відповідно). Для сполук 1.70, 1.71 в “ароматичній” області сигнали протонів арильного замісника накладаються на хіназолінові протони, утворюючи відповідні мультиплети. Картина сигналів аліфатичних протонів отриманих амідів загалом подібна до спектрів відповідних амідів (1.4-1.17).

Схема 6

Синтез анілідів (1.72-1.87) проведений амінолізом імідазолідів відповідних кислот (1.59-1.61) аніліном та його заміщеними (схема 7). Одержати аніліди кислот через відповідні хлорангідриди нам не вдалося, що пов'язано з деструкцією молекули при хлоруванні. Необхідно відмітити, що в результаті реакції імідазоліду 2-(4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойної кислоти з заміщеними анілінами були виділені тільки відповідні дифенілсечовини (1.88). На нашу думку, негативний результат реакції насамперед пов’язаний з геометрією молекули та низькою електрофільністю карбоксильної та нуклеофільністю аміногрупи.

Схема 7

Спектри ПМР анілінів (1.72-1.87) характеризуються синглетом протону амідної групи в області 10.65-9.20 м.ч., сильнопольний зсув зазначеного протону (9.75-9.20 м.ч.) для сполук (1.76, 1.78, 1.86) пояснюється вираженим дезекрануючим ефектом замісника у фенільній (Ph-2) субституенті. Сигнали протонів ароматичних замісників (Ph-1, Ph-2) анілідів 1.72-1.87 у більшості випадків проявляються як мультиплети.

Синтез карбоксіанілідів (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот проведений за розробленою методикою, а саме - амінолізом утворених імідазолідів кислот амінобензойними кислотами та їх естерами (схема 8).

Схема 8

ПМР-спектри сполук (1.89-1.92) мають характерні сигнали ароматичних протонів хіназолінової системи, синглету протону амідної групи в області 10.75-10.35 м.ч. та сигнали протонів ароматичних замісників (Ph-1, Ph-2), які у більшості випадків проявляються як мультиплети. У сполук 1.90, 1.92 ідентифіковані синглети протонів (3.95-3.90 м.ч.) метоксильної групи, а у сполук 1.89 та 1.91 – квадруплет (4.40-4.35 м.ч.) та триплет (1.35 м.ч.) протонів етоксильної групи.

Розділ ІV. Біологічна активність синтезованих сполук

Дослідження антиоксидантної та антирадикальної активностей, впливу синтезованих сполук на ОМБ у гомогенаті мозку щурів, а також антиамнестичної, нейропротекторної активності та вивчення гострої токсичності проводились на кафедрі фармакології Запорізького державного медичного університету (завідувач кафедри д.біол.н., проф. І.Ф. Бєленічев; асистент С.В. Павлов), дослідження АОА, АРА та геномопротективної активності проводились в гомогенаті печінки щурів у відділі біохімічної фармакології Інституту фармакології і токсикології АМН України (зав. відділом член-кор. АМН України, д.мед.н., проф., Ю.І. Губський); дослідження впливу синтезованих сполук на мозковий кровообіг проводились на кафедрі фармакології Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова (завідувач кафедри д.мед.н., проф. Г.І.Степанюк). Вивчення протипухлинної активності проводилось в Division of Cancer Treatment, National Cancer Institute. Прогноз біологічної активності з використанням комп'ютерної програми PASS CT (Prediction of Activity for Substanses: Complex and Training) проведений в Інституті молекулярної біології та генетики НАН України (ст. н. с., д.х.н. С.М. Ярмолюк).

Відбір структур-кандидатів і вибір напрямку фармакологічного скринінгу здійснювали за допомогою комп'ютерної програми віртуального скринінгу (PASS CT). Прогноз біологічної активності показав, що синтезовані сполуки можуть проявляти наступні види біологічної дії: кардіопротекторну (0.810), фібрінолітичну (0.783), протизапальну (0.767), психотропну (0.751), антинеопластичну (0.739), антивірусну (0.739), антиалергічну (0.735), антиастматичну (0.735), протиішемічну (0.704), антигіпертензивну (0.695), антигіпоксичну (0.648), анальгетичну (0.602), протипаркінсонічну (0.599), нейропротекторну (0.599), антикогнітивну (0.572) та інші. Враховуючи результати прогнозування біологічної активності, нами в подальшому синтезовані сполуки досліджувались на нейропротекторну, гепатопротекторну та протиракову активності.

На першому етапі досліджували антирадикальну активність синтезованих сполук in vitro на моделях інгібування супероксидрадикалу та пероксинітрит-радикалу; антиоксидантну активність - на моделях ферментативного, неферментативного ініціювання, окисної модифікації білка в умовах вільно-радикального окислення в гомогенаті головного мозку щурів (табл. 1).

Таблиця 1

Дослідження антирадикальної та антиоксидантної активності на моделях ініціювання вільно-радикального окислення (ВРО) в дослідах in vitro

Моделі ініціювання ВРО | Сполуки-кандидати | Сполуки, активність яких пере-вищує еталони порівняння

Інгібування супероксидрадикалу | 50 | 15

Інгібування пероксинітритрадикалу | 50 | 6

Ферментативне ініціювання | 35 | 9

Неферментативне ініціювання | 51 | 9

Окисна модифікація білка | 48 | 16

Примітка: * – еталони порівняння: емоксипін, унітіол, дибунол

В результаті in vitro скринінгу відібрано 33 структури-кандидати, які на другому етапі вивчались на антиамнестичну активність на моделі умовної реакції пасивного уникання (УРПУ). Проведені дослідження показали, що досліджувані сполуки у дозах 10,0 мг/кг per os проявляють виражений антиамнестичний ефект, попереджаючи при цьому розвиток амнезії УРПУ, яку викликали введенням атропіну.

В продовження спрямованого пошуку нейропротекторів серед похідних 4-(4-оксо-4Н-хіназоліл-3)алкіл(арил)карбонових кислот нами в подальшому для сполуки 1.61, яка проявляла високу АОА та АРА на різних моделях ініціювання ВРО та високий антиамнестичний ефект, попереджаючи при цьому розвиток амнезії УРПУ, яку викликали введенням атропіну, був вивчений вплив на мозковий кровообіг, неврологічний статус і біохімічні показники при моделюванні ряду нейродеструктивних патологій (гострий імобілізаційний стрес (ГІС), хронічний імобілізаційний стрес (ХІС) та гостре порушення мозкового кровообігу (ГПМК)).

Проведені дослідження показали, що сполука 1.61 проявляє високу нейропротекторну активність при ГІС, ХІС і ГПМК, що виражається в зменшенні летальності та кількості тварин з важкою неврологічною симптоматикою та когнітивним дефіцитом у відновлювальний період (табл. 2). Сполука 1.61 достовірно зменшувала кількість парезів, геміпарезів, нормалізувала орієнтовно-дослідницьку поведінку, покращувала показники пам’яті і навчання.

Таблиця 2

Вплив сполуки 1.61 на навчання і пам’ять тварин які піддавались ГІС, ХІС та ГПМК у тесті УРПУ

Група тварин# | Латентний час захо-ду у темний відсік до навчання, с | Латентний час захо-ду у темний відсік через 24 години після навчання, с | % тварин, які підда-ються повному навчанню

Інтактна | 12,5 3,25 | 198,8 5,8 | 100

ГІС (контрольна) | 5,2 2,51 | 55,4 5,1 | 35

Сполука 1.61 + ГІС | 8,87 4,1** | 171,5 9,8** | 87**

Тіотриазолін + ГІС | 6,85 3,20* | 84,4 4,51* | 45*

Емоксипін + ГІС | 6,98 3,21* | 95,1 4,5* | 55*

Ноофен + ГІС | 7,85 2,15* | 102,52 4,12* | 67*

Семакс + ГІС | 6,5 3,2* | 155,6 6,8* | 77*

ХІС (контрольна) | 3,58 0,8 | 42,1 3,4 | 15

Семакс + ХІС | 6,45 1,52* | 121,14 5,6* | 52*

Сполука 1.61 + ХІС | 7,85 3,21** | 165,5 8,5** | 78**

ГПМК (контрольна) | 18,3 0,78 | 47,0 1,3 | 33

ГПМК + сполука 1.61 | 12,2 1,12 | 115,7 2,30* | 100*

ГПМК + cемакс | 10,1 1,60 | 82,0 1,28 | 80*

Примітка: *- р 0,05 по відношенню до контролю; **- р 0,05 по відношенню до семаксу;

# – сполука 1.61, тіотриазолін, емоксипін, ноофен, семакс вводились у дозах 10, 50, 100, 250, 300 мг/кг відповідно.

Важливо відмітити, що сполука 1.61 гальмує окисну модифікацію білкових макромолекул головного мозку, інгібує процеси ліпопероксидації мембран нейроцитів, зменшує ступінь інгібування активності АО-ферментів, попереджує ішемічне пошкодження біоенергетичних процесів та гальмує гіперпродукцію активних форм кисню нейрохімічними та біоенергетичними системами нейрону (табл. 3).

Таблиця 3

Вплив сполуки 1.61 на вміст аденілових нуклеотидів

в головному мозку, активність ВВ-КФК у сироватці крові

та виживання тварин на 4 добу експерименту

Група тварин | АТФ, мкмоль/г тканини | АДФ, мкмоль/г тканини | АМФ, мкмоль/г тканини | ВВ-КФК,

ммоль/л/год | Кількість тва-рин, що вижили на 4 добу, %

Інтактна | 2,01 0,02 | 0,53 0,007 | 0,12 0,003 | 0,04 0,001 | 100

ГПМК

(контрольна) | 0,97 0,01 | 0,22 0,005 | 0,21 0,004 | 0,13 0,004 | 30

ГПМК +

сполука 1.61 | 1,48 0,02* | 0,38 0,004 | 0,14 0,002* | 0,06 0,001** | 70*

ГПМК + cемакс | 1,33 0,04 | 0,30 0,002 | 0,16 0,005 | 0,08 0,002* | 50

Примітка: * – р<0,05 по відношенню до контролю; ** – р<0,05 по відношенню до семаксу.

Для спрямованого пошуку гепатопротекторів нами відібрані ключові кислоти (1.2, 1.3, 1.59, 1.60, 1.61), які в подальшому могли б використовуватись як структурні фрагменти для одержання відповідних функціональних похідних. Дослідження проводили методами in vitro на ізольованих мембранах клітин печінки щурів, у фракціях репресованого, транскрипційно активного хроматину, вивчаючи при цьому вплив зазначених сполук на накопичення малонового діальдегіду при ініційованому та неіційованому перекисному окисленні ліпідів, на фізико-хімічні і структурно-динамічні показники мембран ендоплазматичного ретикулуму, репресованого хроматину, транскрипційно активного хроматину фракцій клітин печінки інтактних тварин і за умов інтоксикації печінки тетрахлорметаном. Проведені дослідження показали, що синтезовані сполуки є мало перспективними речовинами для пошуку гепатопротекторів з врахуванням їх незначної антиоксидантної та геномопротекторної дії на вищезазначених моделях.

Проведений віртуальний скринінг синтезованих сполук дозволив відібрати 31 речовину для тестування методами in vitro на 60 лініях ракових клітин у Національному інституті раку США (NCI).

Розділ 5. Розробка нормативно-аналітичної документації на 4-(4-oксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойну кислоту (1.61)

Для сполуки (1.61), яка на фоні низької токсичності (ЛД50 900 мг/кг) послаблювала розвиток неврологічного дефіциту, прискорювала відновлення неврологічного статусу, поліпшувала процеси навчання та пам'яті, запобігала загибелі тварин із гострим та хронічним імобілізаційним стресом, гострим порушенням мозкового кровообігу, покращувала мозковий кровообіг, розроблена лабораторна методика синтезу та нормативно-аналітична документація.

ВИСНОВКИ

Розроблені препаративні методи синтезу і одержано ряд амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот, встановлена їх будова, вивчені фізико-хімічні властивості та проведений спрямований пошук ефективних і малотоксичних сполук з антиоксидантною, антирадикальною, нейропротекторною та протираковою активністю.

1. Розроблені альтернативні методи синтезу анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот шляхом алкілування відповідних 4(3Н)-хіназолонів -хлорацетанілідами.

2. Вперше вивчені підходи до синтезу амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот і показано, що найбільш доступним є карбонілдіімідазолідний метод синтезу.

3. За допомогою фізико-хімічних методів встановлено, що аміди (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот у кристалічному стані існують як транс-ізомери і характеризуються специфічним розщепленням амідного протону, мультиплетність якого залежить від протонного оточення, що однозначно підтверджує наявність пептидного зв‘язку.

4. Фармакологічний скринінг методами in vitro на різноманітних моделях ініціювання вільно-радикального окислення дозволив виявити сполуки-кандидати з високою антиоксидантною та антирадикальною активністю.

5. Аміди (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот з високою антиоксидантною та антирадикальною активністю проявляють виражений антиамнестичний ефект, попереджають розвиток у тварин амнезії УРПУ, викликаної атропіном, активують їх орієнтовно-дослідницьку поведінку в умовах відкритого поля.

6. Аміди (6-R-4-оксо-4Н-хіназоліл-3)алкіл(арил)карбонових кислот, згідно з класифікацією Сидорова, відносяться до практично нетоксичних і відносно нешкідливих речовин.

7. Проведений віртуальний скринінг дозволив відібрати 31 ключову сполуку для подальшого тестування цитостатичної активності на 60 лініях раку у Національному інституті раку США (NCI).

8. В результаті фармакологічного скринінгу in vitro і традиційного фармакологічного скринінгу виявлена „сполука-лідер” (1.61), яка послаблювала розвиток неврологічного дефіциту, прискорювала відновлення неврологічного статусу, поліпшувала процеси навчання та пам'яті, запобігала загибелі тварин із гострим та хронічним імобілізаційним стресом, гострим порушенням мозкового кровообігу та покращувала мозковий кровообіг, що свідчить про її високий нейропротекторний ефект.

9. Розроблені та запропоновані методи ідентифікації, чистоти та кількісного визначення сполуки 1.61, яка проявляє високу нейропротекторну активність і може знайти застосування в медичній практиці як лікарський засіб.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Церебропротективна активність похідних (4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)-алкіл(арил)карбонових кислот в умовах гострого іммобілізаційного стресу / С.В. Павлов, І.Ф. Беленічев, К.П. Шабельник, С.І. Коваленко // Ліки.- 2005.- №5-6.-С.-51-55. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, підготував статтю до друку).

2. Синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот. Повідомлення 1. Синтез, фізико-хімічні властивості та антиоксидантна активність анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтової кислоти / К.П. Шабельник, С.І. Коваленко, С.В. Павлов, І.Ф. Беленічев // Фармацевтичний журнал. - 2005. - №6. - С. 38-45. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних та спектральних досліджень, підготував статтю до друку).

3. Синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот. Повідомлення 2. Синтез карбоксіанілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот на основі аміноарилкарбонових кислот та їх похідних / К.П. Шабельник, С.І. Коваленко, С.В. Павлов, І.Ф. Беленічев // Фармацевтичний журнал. - 2006. - №1. – С. 54-63. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних, спектральних та статистичних досліджень, підготував статтю до друку).

4. Корекція поведінкових реакцій щурів, які піддавались хронічному стресу, похідними хіназоліну (ПК-66), емоксипіном та семаксом / І.Ф. Беленічев, С.В. Павлов, С.І. Коваленко, К.П. Шабельник // Медична хімія.- 2006.- №2.- С.-91-94. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту).

5. Сравнительная оценка антиоксидантного и церебропротективного действия производного хиназолина (ПК-37), тиотриазолина и эмоксипина в условиях моделирования иммобилизационного стресса / С.В. Павлов, И.Ф. Беленичев, К.П. Шабельник, С.И. Коваленко // Експериментальна та клінічна фізіологія та біохімія. - 2006. - № 2.- С. 25-32. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, підготував статтю до друку).

6. Антиоксидантна та антиамнестична активність 3-карбоксифеніл-4(3Н)-хіназолонів / С.В. Павлов, К.П. Шабельник, І.Ф. Беленічев, С.І. Коваленко // Запорізький медичний журнал . – 2006. - №6. – С.119-122. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних та статистичних досліджень підготував статтю до друку).

7. Шабельник К.П., Коваленко С.І., Колісниченко І.П. Однореакторний синтез (4-oксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот та їх фізико-хімічні властивості // Актуальні питання фармацевтичної науки та практики. - 2006. – Вип. ХV. – С.25-29. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних та спектральних досліджень, підготував статтю до друку).

8. Шабельник К.П., Коваленко С.І. Синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот. Повідомлення 3. Синтез пептидоміметиків на основі (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот // Фармацевтичний журнал. - 2007. - № 1. - С. 44-50. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних та спектральних досліджень, підготував статтю до друку).

9. Синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот. Повідомлення 4. Синтез та фізико-хімічні властивості анілідів (4-oксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот / К.П. Шабельник, С.І. Коваленко, С.В. Павлов, І.Ф. Беленічев // Фармацевтичний журнал. - 2007. - №2. - С. 64-68. (Дисертант самостійно виконав частину хімічного експерименту, здійснив аналіз даних фізико-хімічних та спектральних досліджень, підготував статтю до друку).

10. Шабельник К. Моделирование биологически активных пептидов на основе хиназолина // Тези доп. VIII Міжнарод. мед. конгресу студентів та молодих вчених. - Тернопіль, 2004. - С. 198.

11. Амиды (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)алкил(арил)карбоновых кислот – перспективные церебропротективные средства с антиоксидантным механизмом действия / К.П. Шабельник, С.В. Павлов, И.Ф. Беленичев, С.И. Коваленко // Тези доп. VI Національного з'їзду фармацевтів України "Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України, Харків, 2005. - С.124.

12. Шабельник К., Павлов С. Разработка методов синтеза биологически активных амидов на основе (6R-4-оксо-4Н-хіназоліл-3-іл)алкіл(арил)-карбонових кислот // Тези доп. II міжвуз. наук. конф. студентів та молодих вчених. - Вінниця, 2005. - С.264-266.

13. Павлов С., Шабельник К. Перспективи застосування похідних (4-оксо-4Н-хіназоліл-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот як антиоксидантів-церебропротекторів в умовах пренатального стресу // Тези доп. 66-ї студентської наук. конф. - Львів, 2005. - С. 93.

14. Синтез та біологічні властивості (4-Оксо-4Н-хіназолін-3-іл)бензойних кислот / К.П. Шабельник, С.І. Коваленко, І.П. Колісниченко, С.В. Павлов, І.Ф. Беленічев // Мат. 1-ї Міжнарод. науково-практ. конф. „Науково-технічний прогрес і оптимізація технологічних процесів створення лікарських препаратів”. – Тернопіль, 2006. – С.30-31.

Шабельник К.П. Синтез, фізико-хімічні та біологічні властивості амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)карбонових кислот. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтичних наук за спеціальністю 15.00.02 – фармацевтична хімія та фармакогнозія - Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, Міністерство охорони здоров’я України, Львів, 2007.

Дисертація присвячена розробці методів синтезу та пошуку нових біологічно активних сполук серед амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіларил)карбонових кислот, встановленню їх будови та вивченню фізико-хімічних властивостей.

Систематизовані підходи до синтезу амідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)-алкіл(арил)карбонових кислот і встановлено, що найбільш вдалим є карбонілдіімідазолідний метод. Розробленийі альтернативний метод синтезу анілідів (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)оцтових кислот шляхом алкілування відповідних 4(3Н)-хіназолонів -хлорацетанілідами.

Проведений фармакологічний скринінг виявив сполуки з високою антирадикальною, антиоксидантною, гепатопротекторною, антиамнестичною, нейропротекторною та протираковою активністю. Для сполуки (1.61), яка на фоні низької токсичності послаблювала розвиток неврологічного дефіциту, прискорювала відновлення неврологічного статусу, поліпшувала процеси навчання та пам'яті, запобігала загибелі тварин із гострим та хронічним імобілізаційним стресом, гострим порушенням мозкового кровообігу, покращувала мозковий кровообіг, розроблена лабораторна методика синтезу та нормативно-аналітична документація.

Ключові слова: синтез, аміди (6-R-4-оксо-4Н-хіназолін-3-іл)алкіл(арил)-карбонових кислот, спектральні характеристики, фармакологічний скринінг, гепатопротекторна та нейропротекторна активність.

Шабельник К.П. Синтез, физико-химические и биологические свойства амидов (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)алкил(арил)карбоновых кислот. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата фармацевтических наук по специальности 15.00.02 – фармацевтическая химия и фармакогнозия - Львовский национальный медицинский университет имени Данила Галицкого, Министерство здравоохранения Украины, Львов, 2007.

Диссертация посвящена разработке методов синтеза и поиска новых биологически активных соединений среди амидов (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)алкил(арил)карбоновых кислот, установлению их строения, изучению физико-химических свойств.

Систематизированы подходы к синтезу амидов (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)алкил(арил)карбоновых кислот и установлено, что наиболее доступным является карбонилдиимидазолидный метод синтеза. Разработаны альтернативные методы синтеза анилидов (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)уксусных кислот путем алкилирования соответствующих 4(3Н)-хиназолонов -хлорацетанилидами.

Показаны особенности взаимодействия (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)-уксусных кислот с замещенными и незамещенными сульфаниламидами, а также (4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)бензойных кислот с замещенными анилинами. Установлено, что в реакционной способности (4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)бензой-ных кислот определяющая роль принадлежит структурной изомерии.

С помощью физико-химических методов установлено, что пептидомиметики (6-R-4-оксо-4Н-хиназолин-3-ил)алкил(арил)карбоновых кислот в крис-таллическом состоянии существуют как транс-изомеры и характеризуются специфическим расщеплением амидного и алифатических протонов, мультиплетность которых зависит от протонного окружения, что однозначно подтверждает наличие пептидной связи.

Отбор структур-кандидатов и выбор направления фармакологического скрининга осуществляли с помощью компьютерной программы виртуального скрининга (PASS CT). На первом этапе in vitro изучали влияние синтезированных соединений на антирадикальную активность на моделях ингибирования супероксидрадикала и пероксинитритрадикала, антиоксидантную активность - на моделях ферментативного, неферментативного инициирования, окислительной модификации белка в условиях свободно-радикального окисления в гомогенате головного мозга крыс. В результате in vitro скрининга отобраны 33 потенциальные структуры-лидера, которые на втором этапе изучались на антиамнестическую активность на модели условной реакции пассивного