Карцев В.Г. - Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Том 1 (2003)(ru)
.pdfСовместное введение ЭБ и антагониста кальциевых каналов [(±) Bay K 8644] приводит к ослаблению анальгезии. На фоне активации кальциевых каналов происходит усиление анальгетического эффекта (±)-ЭБ. Эти данные показывают модулирующую роль кальция в (±)-ЭБ-индуцируемой анальгезии и подчеркивает относительную динамику кальция в функции nAChR [74].
Показано [75], что ЭБ в дозах 5, 10 и 50 мкг/кг индуцирует экспрессию Fosиммуннореактивного белка разных отделов головного мозга крыс.
Была установлена прямая корреляция снижения локомоторной активности и температуры тела с анальгетическим эффектом ЭБ [76]. Спинальная доставка ЭБ вызывает доза-зависимое увеличение высвобождения глутамата у крыс, которое коррелирует с ажитацией поведения [77].
В экспериментах на животных были также выявлены отрицательные свойства ЭБ. Через 10 мин после введения ЭБ развивается депрессия и гипотермия, появляется цианозность, повышается артериальное давление в среднем на 40 мм рт. ст. Подобно никотину, но в гораздо меньшей дозе, ЭБ вызывает угнетение дыхания, вплоть до полной его остановки. Длительное применение (±)-ЭБ и резкая отмена приводит к развитию абстинентного состояния [78]. При применении ЭБ наблюдается резкое снижение массы тела животных.
При изучении фармакокинетики ЭБ обнаружена видоспецифичность его метаболизма. Так, интенсивность метаболизма обоих энантиомеров ЭБ изменяется в ряду: макака резус > собака > крыса = человек [79].
Радиолигандным методом определено равное высокое аффинное связывание ЭБ с α4β2, α7*, α3β4 и α1β1γε подтипами [80–82].
Таким образом, хотя ЭБ вряд ли может рассматриваться в качестве реально ценного для клиники анальгетика, однако, без сомнения, он является уникальным реагентом для нейрофармакологических исследований.
Биологическая активность производных и аналогов эпибатидина
Фторэпибатидин имеет одинаковую с ЭБ константу связывания с nAChR [21]. Более обстоятельные данные на эту тему содержатся в недавней работе [83], где показано, что оба энантиомера ЭБ, фтор-, бром-, иоданалоги, а также дегалоидированное соединение обладают близкими значениями констант связывания с α4β2 подтипом nAChRs. Соединения с полярными заместителями (OH или NMe2) на порядки уступают им по активности. Описано получение радиолиганда [18F], использованного для изучения механизма действия ЭБ [84].
Близким по активности к ЭБ оказался и фенилэпибатидин [85]. Гомоэпибатидин 84, показавший в тесте "горячая пластинка" анальгезию все-
го в 4 раза меньшую, чем (±)-ЭБ, оказался весьма токсичен: ЛД50 1 мг/кг [32, 86]. Производные 2-пиридил-7-азабицикло[3,2,1]октана 85, 86 связывались с
nAChR в 2500 раз слабее, чем (±)-ЭБ [87]. Весьма слабыми агонистами nAChR оказались бисгомоэпибатидин 87 [88] и соединения 88, 89 [89].
Алкалоид анатоксин-A 90 известен как мощный агонист nAChR. Его хлорпиридиновый аналог 91 (UВ-165) [90] по степени связывания с nAChR занимает промежуточное положение между анатоксином и ЭБ [91]. Соединение 92 в 20 раз менее активно своего изомера 91.
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 1 |
441 |
O |
OMe |
N |
CO2Me |
|
H |
|
|
|
|
N |
|||
N |
c |
|
|
|
|
Ar |
|
|
11 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
PhO2S |
|
Ar = |
N R |
N |
NH |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
N |
S |
N |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95 R = H |
97 |
98 |
|
|
|
N N |
96 R = NH2 |
|
|
a - Ph3PCHOMe; b - X |
|
X , 110°C; |
|
|
||
|
N N |
|
|
|||
c - 12 кбар |
|
|
|
|
Соединения 100–102, аналоги природного токсина (+)-ферругинина 99, проявили активность связывания с α4β2 подтипами (от умеренной до высокой), но примечательно низкую связываемость с α7* подтипами. Наиболее активным оказался пиримидин 101 [93]. Высокое сродство к nAChR обнаружили также пиридил-производные 8-азабицикло[3,2,1]окт-2-ена 103–105. Указанные агенты вызывают у животных явление подобное паркинсонизму [94].
Описанный выше (схема 9) принцип [3+2]-циклоприсоединения использован для получения производных 7-азанорборнан карбоновой кислоты, применяемой в синтезе ряда аналогов ЭБ [95]. Учитывая, что изостер никотина АВТ-418° 106 был предложен для лечения болезни Альцгеймера [96], были исследованы изоксазольные изостеры ЭБ, лучший из которых эпибоксидин 107 по способности замещать [3Н]-цитизин в мембранах коры головного мозга крыс лишь в 4 раза уступал ЭБ при в 9 раз меньшей токсичности [97, 98].
Схема 40
N O |
H |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar |
|
N |
N |
N |
|
N |
|
|
Ar = |
N |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
N |
|
99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
101 |
|
102 |
|
R N |
|
Cl |
|
|
|
|
|
Ar |
Py = |
|
|
|
|
Cl |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
Cl |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|||
R = H, Me |
103 |
|
104 |
105 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 1 |
443 |
HN |
H |
|
Py |
|
|
N Py |
HN |
||
N |
Cl |
NH |
||
|
||||
|
N N |
|
|
|
113 |
114 |
115 |
CH2O-Py |
|
116 |
Несомненно, наиболее интересным результатом поиска активных аналогов ЭБ явилось открытие мощных агонистов nAChR среди производных азетидина. Так, эфир 3-оксипиридина 117, обозначаемый в статьях как агент А-85380 [105, 106], обладает аффинностью к α4β2 подтипам, вполне сравнимой с ЭБ. Новый агонист nAChR 118 (АВТ-594) [77, 105] при острой и хронической боли он проявляет анальгетическую активность равную эффекту морфина. По важнейшим фармакологическим характеристикам является двойником ЭБ, практически не обладая побочными эффектами последнего, что позволяет рассматривать АВТ-594 118 и его эпимер 119 как новую группу высокоэффективных оральных анальгетиков.
Согласно [107–109], [18F] – производное агента А-85380 120 является удобным объектом для исследования механизма действия производных азетидина. Авторы работы [80] пришли к выводу о высокой перспективности использования соединения 120 и его производных для лечения расстройств ЦНС и болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Синтезирован ряд 2-(2'-пирролидинил-3-пиридинов) 121, 122, рассматриваемых в качестве перспективных лигандов nAChR [110].
Цитизин и его производные, имеющие трициклический скелет с фиксированным расположением атомов азота, являются объектом внимания как основа разработки средств для нейрофармакологии [111, 112]. В работе [112], выявлен весьма перспективный агент 3-бромцитизин 123, показавший близкие к (±)-ЭБ константы связывания с α4β2 и α7 подтипами nAChRs. Характерна избирательность действия 3-бромцитизина в отношении только двух подтипов nAChRs.
Недавно было показано, что производное пиридилизоксазола 124 также обладает свойствами анальгетика, реализующего свое действие через nAChR [113].
|
|
|
|
|
Схема 42 |
|
|
|
|
|
N |
N |
O |
N |
O |
N |
CF3 |
H |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
R N X |
|
R N X F3C |
|
|
|
117 R = X = H; |
|
118 |
|
121 |
|
118 R = H, X = Cl; |
|
|
|
|
|
119 R = F, X = H |
|
|
|
|
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 1 |
445 |
22.Namyslo J.C., Kaufmann D.E., Synlett 1999 (6) 804.
23.Gibbin G.M., Jones C.D., Simpkins N.S., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1998
(22)3689.
24.Jones C.D., Simpkins N.S., Giblin G.M., Tetrahedron Lett. 1998 39 (9) 1021.
25.Jones C.D., Simpkins N.S., Giblin G.M., Tetrahedron Lett. 1998 39 (9) 1023.
26.Dao Fei Huang, Shen T.Y., Tetrahedron Lett. 1993 34 (27) 4477.
27.Kotian P.L., Carroll F.I., Synth. Commun. 1995 25 (1) 63.
28.Brieaddy L.E., Liang F., Abraham P., et al., Tetrahedron Lett. 1998 39 (30) 5321.
29.Pandey G., Bagul T.D., Lakshmalah G., Tetrahedron Lett. 1994 35 (40) 3439.
30.Pandey G., Bagul T.D., Sahoo A.K., J. Org. Chem. 1998 63 (3) 760.
31.Xu R., Chu G., Bai D., Tetrahedron Lett. 1996 37 (9) 1463.
32.Bai D., Xu R., Chu G., Zhu X., J. Org. Chem. 1996 61 (14) 4600.
33.Zhang C., Trudell M.L., J. Org. Chem. 1996 61 (20) 7189.
34.Zhang C.M., Ballay C.J., Trudell M.L., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1999 (3) 675.
35.Okabe K., Natsume M., Chem. Pharm. Bull. 1994 42 1432.
36.Pavri N.P., Trudel M.L., Tetrahedron Lett. 1997 38 (46) 7993.
37.Ikeda M., Kugo Y., Kondo Y., et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1997 (22) 3339.
38.Hernandez A., Marcos M., Rapoport H., J. Org. Chem. 1995 60 (9) 2683.
39.Clive D.L., Yen V.S., Tetrahedron Lett. 1998 39 (26) 4789.
40.Campbell J.A., Rapoport H., J. Org. Chem. 1996 61 (18) 6313.
41.Davis C.R., Johnson R.A., Cialdella J.I., et al., J. Org. Chem. 1997 62 (7) 2244.
42.Olivo H.F., Hemenway M.S., Gezginci M.H., Tetrahedron Lett. 1998 39 (11) 1309.
43.Olivo H.F., Hemenway M.S., J. Org. Chem. 1999 64 (24) 8968.
44.Fletcher S.R., Baker R., Chambers M.S., et al., J. Org. Chem. 1994 59 (7) 1771.
45.Averoza A., Cativiela C., Fernandez-Recio M., Peregrina J.M., Tetrahedron: Asymmetry 1999 10 3999.
46.Cabanal-Duvillard I., Berrier J.-F., Chosez L., et al., Tetrahedron 2000 56 3763.
47.Cabanal-Duvillard I., Berrier J.-F., Royer J., Tetrahedron: Asymmetry 2000 11 2525.
48.Albertini E., Barco A., Benetti S., et al., Tetrahedron Lett. 1997 38 (5) 681.
49.Sirisoma N.S., Johnson C.R., Tetrahedron Lett. 1998 39 (15) 2059.
50.Trost B.M., Cook G.R., Tetrahedron Lett. 1996 37 (42) 7485.
51.Hall A., Bailey P.D., Rees D.C., et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 2000 (2) 329.
52.Sestani K., Melenski E., Jirkovsky I., Tetrahedron Lett. 1994 35 (32) 5417.
53.Barros M.T., Maycock Ch.D., Ventura M.R., Tetrahedron Lett. 1999 40 (3) 557.
54.Backvall J.-E., Pure Appl. Chem. 1999 71 (6) 1065.
55.Palmgren A., Larsson A.L.E., Backvall J.-E., J. Org. Chem. 1999 64 (3) 836.
56.Aoyagi S., Tanaka R., Naruse M., Kibayashi C., J. Org. Chem. 1998 63 (23) 8397.
57.Aoyagi S., Tanaka R., Naruse M., Kibayashi C., Tetrahedron Lett. 1998 39 (27) 4513.
58.Ko S.Y., Lerpiniere J., Linney I.D., Wrigglesworth R., J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994 1775.
59.Szantay Cs., Kardos-Balogh Zs., Moldvai I., et al., Tetrahedron Lett. 1994 35
(19)3171.
60.Czantay Cs., Kardos-Balogh Zs., Moldvai I., et al., Tetrahedron 1996 52 (33) 11053.
61.Barco A., Benetti S., De Risi C., et al., Eur. J. Org. Chem. 2001 (5) 975.
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 1 |
447 |
99.Koren A.O., Horti A.G., Kimes A., et al., J. Labelled Compd. Radiopharm. 1997
40 518.
100.Kasyan A., Wagner C., Maier M.E., Tetrahedron 1998 54 (28) 8047.
101.Meyer M.D., Desker M.W., Rueter L.E., et al., Eur. J. Pharmacol. 2000 393 (1–3) 171.
102.Barlocco D., Cignarella G., Tondi D., et al., J. Med. Chem. 1998 41 (3) 674.
103.Krow G.R., Yuan J., Fang Y., et al., Tetrahedron 2000 56 (18) 9227.
104.Krow G.R., Yuan J., Huang Q., et al., Tetrahedron 2000 56 (18) 9233.
105.Holladay M.W., Wasicak J.T., Lin N.-H., et al., J. Med. Chem. 1998 41 (2) 407.
106.Abreo M.A., Lin N.-H., Garvey D.S., et al., J. Med. Chem. 1996 39 (4) 817.
107.Dolle F., Dolci L., Valette H., et al., J. Med. Chem. 1999 42 (12) 2251.
108.Decker M.W., Meyer M.D., Biochem. Pharmacol. 1999 58 (6) 917.
109.Gohlke H., Gundisch D., Schwarz S., et al., J. Med. Chem. 2002 45 (5) 1064.
110.Che D., Siegl J., Seitz G., Tetrahedron: Asymmetry 1999 10 (2) 573.
111.Imming P., Klaperski P., Stubbs M.T., et al., Eur. J. Med. Chem. 2001 36 (2) 375.
112.Marriere E., Rouden J., Tadino V., Lasne M.-C., Org. Lett. 2000 2 (8) 1121.
113.Silva N.M., Tributino J.L., Miranda A.L., et al., Eur. J. Med. Chem. 2002 37
(1) 163.
Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов, том 1 |
449 |