Натриевая или L-аргининовая соли нитроэфира окисленного крахмала, проявляющие сосудорасширяющие и кардиотропные свойства, и способ их получения

НАТРИЕВАЯ ИЛИ -АРГИНИНОВАЯ СОЛИ НИТРОЭФИРА ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ СОСУДОРАСШИРЯЮЩИЕ И КАРДИОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА,И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Бутрим Сергей Михайлович Юркштович Татьяна Лукинична Бильдюкевич Татьяна Дмитриевна Бутрим Наталья Степановна Сидоренко Георгий Иванович Недорезов Виктор Леонидович Арвига Ирина Ивановна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) 1. Натриевая или -аргининовая соли нитроэфира окисленного крахмала общей формулы 22 2,гдеозначаетили -,15-70 - степень полимеризации,с молекулярной массой 3000-17000 и степенью замещения по нитроэфирным группам 1,22,2, по группам - 0,4-0,6,проявляющие сосудорасширяющие и кардиотропные свойства. 2. Способ получения натриевой или -аргининовой соли нитроэфира окисленного крахмала, включающий окисление крахмала раствором, содержащим 15-20 мас.оксида азотав тетрахлорметане или гексане, в течение 3,5-6,0 часов при комнатной температуре,перевод окисленного крахмала в натриевую соль обработкой водным раствором гидрокарбоната натрия или гидроксида натрия, последующее нитрование полученного продукта смесью, содержащей 20-67 мас.3, 28-75 мас.Н 3 РО 4 и 5 мас.25, обработку полученного нитроэфира окисленного крахмала водным раствором гидрокарбоната натрия или -аргинина до полного растворения и выделение конечного продукта лиофилизацией раствора. 8456 1 2006.08.30 Изобретение относится к области биологически активных соединений, касается производных полисахаридов в виде их солей карбоксилированных нитроэфиров и может быть использовано в качестве препаратов, проявляющих кардиотропные и сосудорасширяющие свойства. Группа органических нитратов включает вещества с гетерогенной химической структурой, среди которых широко используется в клинической практике изосорбид динитрат 1. При использовании данного препарата существует ряд нежелательных эффектов, прежде всего связанных со сравнительно быстро развивающейся к нему толерантностью, что значительно снижает его эффективность в процессе лечения. Наиболее близким по фармакологическим свойствам к заявляемому препарату является нитропруссид натрия, имеющий следующий состав 25. Препарат применяется в качестве сосудорасширяющего средства. Нитропруссид натрия высвобождает биологически активныев тканях только после действия различных ферментов 2. Образованиево время распада молекулы нитропруссида натрия способно лимитировать клиническое использование этого вещества 3, что является существенным недостатком данного препарата. Токсические продукты усложняют интерпретацию экспериментальных и клинических данных, посколькумогут ухудшать образование АТФ посредством ингибирования ферроцитохромоксидазы в дыхательной цепи 4. Известен способ получения нитроэфира окисленного крахмала натриевой соли, заключающийся в окислении крахмала 7-20 мас.раствором 24 в тетрахлорметане в течение 24 часов при комнатной температуре, последующим нитрованием окисленного крахмала в нитрующей смеси, содержащей (мас. ) 49-70 3, 25-50 Н 3 РО 4 и 1-5 Р 2 О 5,в течение 10-60 мин при комнатной температуре, последующим растворением нитроэфира окисленного крахмала в водном растворе гидроксида натрия и выделении -соли нитроэфира окисленного крахмала высаждением ацетоном или изопропанолом. Данный способ не позволяет получать соли нитроэфиров окисленного крахмала с высоким содержанием нитроэфирных групп, которые бы обладали сосудорасширяющими свойствами. Задача изобретения - создание соединений, обладающих сосудорасширяющими и кардиотропными свойствами и разработка способа их получения. Поставленная задача решается тем, что согласно изобретению в качестве сосудорасширяющего и кардиотропного средства предложены натриевая и -аргининовая соли нитроэфира окисленного крахмала следующей формулы, имеющие молекулярную массу М 300017000, в которых степень замещения по нитроэфирным группам составляет СЗ 21,202,20, а степень замещения по СОО-группам равна СЗ-0,400,60, где- , -. авСП - степень полимеризации, СП 1570. Заявляемые соединения получают следующим образом крахмал окисляют 15-20 мас.раствором оксида азотав тетрахлорметане или гексане при мольном соотношении крахмал 2415 в течение 3,5-6,0 часов при комнатной температуре. Окисленный крахмал отмывают водно-изопропанольной смесью до исчезновения в промывных водах ионов 2- и 3- (кач. реакция с дифениламином), отфильтровывают на воронке Бюхнера, сушат на воздухе и определяют содержание карбоксильных групп барий-ацетатным 2 8456 1 2006.08.30 методом. После чего навеску карбоксикрахмала растворяют в 3 илипри комнатной температуре, диализуют в целлофановых мембранах против дистиллированной воды, а затем натриевую соль окисленного крахмала (-) выделяют лиофилизацией полученного раствора. Высушенный до постоянной массы образец натриевой соли окисленного крахмала этерифицируют в гомогенных условиях нитрующей смесью следующего состава Н 3 Н 3 РО 4 Р 2 О 5, мас.20-6728-755 при комнатной температуре в течение 10-30 минут. Затем нитрующую смесь выливают в десятикратный объем ледяной дистиллированной воды, выпавший белый осадок нитроэфира окисленного крахмала(НОК) отделяют на стеклянном фильтре Шотта и промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, сушат НОК в вакуумном шкафу. В полученных образцах содержание нитроэфирного азота определяют методом Деварда, а карбоксильных групп - барий-ацетатным методом. По результатам анализа рассчитывают степень замещения по нитро- и карбоксильным группам СЗ 2 где- содержание азота, мас. ,ССООН - содержание карбоксильных групп, мас. . Солевые формы готовили путем растворения НОК в растворах гидрокарбоната натрия или -аргинина. После этого растворы диализировали в целлофановых мембранах против дистиллированной воды, а затем очищенные растворы солей НОК лиофильно сушили. Введение в известный способ получения нитроэфира окисленного крахмала 5 дополнительной стадии перевода окисленного крахмала в натриевую соль позволяет проводить ее нитрование в гомогенных условиях и получать нитроэфиры с большим содержанием азота, которые хорошо растворяются в растворах 3 и -аргинина, чего нельзя достичь в способе-прототипе. Нитроэфиры окисленного крахмала проанализированы методом ИК-спектроскопии с применением спектрометра -75. В ИК-спектрах синтезированных соединений проявляются полосы поглощения с максимумами макс. около 1650 см-1 (антисимметричные валентные колебания связей ), 838 см-1 (валентные колебания связей - с вкладом деформационных колебаний -), 1280 см-1 (симметричные валентные колебания связей ), 1745 см-1 (валентные колебания связей СО в СООН-группах). В ИКспектрах солевых форм полностью или частично исчезает полоса поглощенияоколо 1745 см-1 и появляются две новые полосы поглощения в области частот 1610-1580 см-1 и 1420-1390 см-1, которые относятся соответственно к симметричным и антисимметричным валентным колебаниям карбоксилатных групп СОО-. Пример 1 20 г картофельного крахмала диспергировали при перемешивании в 125 мл 4, затем добавили 35,2 мл 24 (20 мас.раствор). Окисление проводили в течение 3,5 ч при комнатной температуре. По окончании окисления остаток смеси сливали, а окисленный крахмал (ОК) отмывали водно-изопропанольной (11) смесью до нейтральной реакции промывных вод. Содержание СООН-групп 11,6(СЗСООН 0,43). Выход ОК равен 98 . 15 г ОК растворяли при постоянном перемешивании в 300 мл 2,5 раствора 3 при комнатной температуре. Полученный раствор диализировали в целлофановых мембранах против дистиллированной воды. -ОК выделяли лиофилизацией полученного раствора. Выход -ОК от теоретически возможного 94,8 . 5 г высушенной до постоянной массы-ОК помещали в 100 мл нитрующей смеси 3 Н 3 РО 4 Р 2 О 5, мас.67285. Нитрование проводилось при перемешивании в течение 20 минут при комнатной темпера 3 8456 1 2006.08.30 туре. После чего нитрующую смесь выливали в 1 л холодной дистиллированной воды,выпавший белый осадок НОК отмывали и отделяли на фильтре Шотта, а затем сушили в вакуумном шкафу при Т 45 С. Выход НОК от теоретически возможного 87 ,9,64 , З 21,70 ССООН 8,1 , СЗСООН 0,43. 5 г НОК растворяли 100 мл 2,53 при комнатной температуре. Полученный раствор в целлофановых мембранах диализировали против дистиллированной воды. Натриевую соль нитроэфира окисленного крахмала (-ОК) выделяли лиофилизацией полученного раствора. Выход -ОК от теоретически возможного 85 . Пример 2 20 г картофельного крахмала диспергировали при перемешивании в 311 мл гексана,затем добавили 35,2 мл 24 (20 мас.раствор). Окисление проводили в течение 5 ч при комнатной температуре. По окончании окисления остаток смеси сливали, а ОК отмывали водно-изопропанольной смесью до нейтральной реакции промывных вод. Содержание СООН-групп 14,7(СЗСООН 0,55). Выход ОК равен 97,5 . Получение - проводили аналогично предыдущему примеру. Выход - от теоретически возможного 85 . 5 г высушенной до постоянной массы -ОК помещали в 100 мл нитрующей смеси 33425, мас.20755. Нитрование проводилось при перемешивании в течение 15 минут при комнатной температуре. После чего нитрующую смесь выливали в 1 л холодной дистиллированной воды, выпавший белый осадок НОК отмывали и отделяли на фильтре Шотта, а затем сушили в вакуумном шкафу при Т 45 С. Выход НОК от теоретически возможного 83 ,8,75 , З 21,48 ССООН 10,8 , СЗСООН 0,55. 5 г НОК растворяли в 100 мл 2 раствора -аргинина при комнатной температуре. Полученный раствор в целлофановых мембранах диализировали против дистиллированной воды. -аргининовую соль НОК выделяли лиофилизацией полученного раствора. Выход -аргининовой соли НОК от теоретически возможного 96 . Пример 3 20 г картофельного крахмала диспергировали при перемешивании в 178 мл 4, затем добавили 35,2 мл 24 (15 мас. ). Окисление проводили в течение 6 ч при комнатной температуре. По окончании окисления остаток смеси сливали, а ОК отмывали водно-изопропанольной смесью до нейтральной реакции промывных вод. Содержание СООН-групп 12,6(СЗСООН 0,47). Выход ОК равен 98,5 . Получение -ОК проводили аналогично примеру 1. Выход -ОК от теоретически возможного 91 . 5 г высушенной до постоянной массы -ОК помещали в 100 мл нитрующей смеси 33425, мас.50455. Нитрование проводилось при перемешивании в течение 30 минут при комнатной температуре. После чего нитрующую смесь выливали в 1 л холодной дистиллированной воды,выпавший белый осадок НОК отмывали и отделяли на фильтре Шотта, а затем сушили в вакуумном шкафу при Т 45 С. Выход НОК от теоретически возможного 87 . Содержание азота 9,21 , СЗ 21,58 С 9,1 , ССООН 0,47. 5 г НОК растворяли 100 мл 2,53 при комнатной температуре. Полученный раствор диализировали в целлофановых мембранах против дистиллированной воды.-ОК выделяли лиофилизацией полученного раствора. Выход -ОК от теоретически возможного 88,2 . Для оценки влияния количественного и качественного состава на фармакологические свойства были наработаны опытные образцы на основе модифицированного крахмала, отличающиеся содержанием карбоксильных и нитроэфирных групп, а также противоионом,характеристики которых приведены в табл. 1. Были исследованы сосудорасширяющие и кардиотропные свойства синтезированных солей нитроэфиров окисленного крахмала. В табл. 2 приводятся кинетические характеристики сосудорасширяющих эффектов исследуемых препаратов. 4 8456 1 2006.08.30 Наиболее выраженными сосудорасширяющими обладают препараты 4 и 5 (величина их максимального сосудорасширяющего эффекта на аорту достигает 100 ),1(85 ),3 (82 ),2 (80 ). Эффекты данных препаратов практически не зависят от эндотелия сосудов. Кроме того все соли нитроэфиров окисленного крахмала обладают умеренными антиагрегантным и прямым антикоагулянтным действиями, эффективность которых увеличивается с ростом содержания нитроэфирных групп. Препараты 1, 2, 3 увеличивают сократительную активность миокарда. В условиях блокады -синтазы - (конкурентный блокатор -синтазы) препараты 1, 2, 3 уменьшают коронарный поток и сократимость миокарда. Показатели ионотропной функции сердца (Р / -/) и ОСКП дозозависимо возрастали и достигали наибольшего значения при концентрации нитропрепаратов в перфузионном растворе 10-12 мг/л. Так, при действии препаратов 1, 2, 3 / и ОСКП максимально увеличивались на 40, 25, 17 и 19, 15, 10 соответственно (р 0,05). Сделано заключение о целесообразности создания на основе соединений 4 или 5 фармакопейного гипотензивного препарата, а на основе соединений 1, 2, 3, увеличивающих коронарный поток и сократительную функцию миокарда, - препаратов с гипотензивными и кардиотропными эффектами. Таблица 1 Характеристика синтезированных образцовобразца Кинетические характеристики сосудорасширяющих эффектов исследуемых препаратов на изолированные сегменты аорты Название препарата 5,60,2 45,91,1 динитрат 4,80,1 38,41,0 ЕС 50 мг/мл - молярная концентрация, вызывающая 50 -ную от максимальной ответную реакцию.,- максимальная величина ответной реакции сосуда. 5 8456 1 2006.08.30 Источники информации 1. Справочник Видаль - 2000. Лекарственные препараты в России. - Астра Фарм Сервис. - С. Е-184. 2., // .. . - 1992 . 262. . 916-922. 3., //. - 1992. - .1 -.- 19-25. 4..,.,. // .1995 / . 50. . 74-85. 5. Сидоренко Г.И., Капуцкий Ф.Н., Юркштович Т.Л., Патент РБ 851 Нитроэфир окисленного крахмала натриевой соли, обладающий антиагрегантным действием. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6