Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биологическая активность и синтез производных изотиомочевины ..6
1.1. Биологическая активность ациклических и циклических производных изотиомочевины 6
1.2. Методы синтеза S-замещенных ациклических тиомочевин ... 13
1.3. Методы синтеза циклических производных изотиомочевины: 2-амино-2-тиазолина, 2-амино-5,6-дигидро-1,3-тиазина и
5-амино[1,2,4]тиадиазолов 16
1.4. Нейропротекторы, когнитивные стимуляторы и болезнь Альцгеймера (БА) 30
1.5. Типы поведенческих тестов, используемых для исследования влияния препаратов на обучение и память лабораторных животных 33
1.6. Компьютерное моделирование (докинг) как метод моделирования активности...35
Глава 2. Моделирование соединений с нейротропной активностью в ряду разомкнутых аналогов препарата МК-801 37
Глава 3. Синтез дибензиламинов и ациклических производных изотиомочевины 41
3.1. Синтез исходных вторичных аминов («дибензиламинов») 41
3.2. Синтез ациклических производных изотиомочевины .42
Глава 4. Синтез циклических производных изотиомочевины 45
4.1. Синтез 1\Г,1Ч-дизамещенных 2-аминотиазолинов 45
4.2. Синтез 5-(дизамещенных)-амино-3-(2-оксопропил)-[1,2,4]-тиадиазолов 46
4.3. Синтез 5-амино-3-(2-оксо-3,3-Диметил-бутид)-[1,254]-тиадиазолов 48
4.4. Синтез 2-амино-5,6-дигидро-1,3-тиазинов 49
Глава 5. Результаты исследований физико-химических и биологических свойств вновь синтезированных соединений .. .50
5.1. Первичный скрининг синтезированных соединений 50
5.2. Анализ взаимосвязи «структура-активность» для вновь синтезированных соединений в рядах циклических и ациклических производных изотиомочевины 51
5.3. Изучение липофильности синтезированных соединений и рентгеноструктурные исследования соединений-лидеров 57
5.4. Моделирование молекулярного взаимодействия наиболее активных соединений со связывающими центрами NMDA- и АМРА-рецепторов 59
5.5. Исследование когнитивно-стимулирующих свойств соединений IP-5051 и 1Р-9040в поведенческих тестах 63
Глава 6, Экспериментальная часть 67
6,1 Физико-химические методы анализа 67
6.2, Методики синтезов 68
Выводы 121
Литература 122
Приложение. .137
- Методы синтеза S-замещенных ациклических тиомочевин
- Моделирование соединений с нейротропной активностью в ряду разомкнутых аналогов препарата МК-801
- Синтез ациклических производных изотиомочевины
- Синтез 5-(дизамещенных)-амино-3-(2-оксопропил)-[1,2,4]-тиадиазолов
Введение к работе
. Актуальность проблемы.
Статистические данные последних лет дают основание считать возраст-зависимые нейродегенеративные расстройства, например болезнь Альцгеймера (БА), наряду с сердечнососудистыми и онкологическими заболеваниями, наиболее серьезной медико-социальной проблемой в развитых странах. В этой связи разработка и осуществление стратегии направленного синтеза новых оригинальных нейропротекторов и стимуляторов когнитивных функций является одной из приоритетных задач современной органической химии лекарственных средств (медицинской химии).
Среди широкого спектра различных подходов к созданию препаратов с нейропротекторными и когнитивно-стимулирующими свойствами особое внимание в последние годы уделяется различным лигандам глутаматэргической системы. Действие препаратов на их основе направлено на нормализацию кальциевого гомеостаза в клетках, регулируемого глутаматными рецепторами. Так, Мемантин — избирательный антагонист глутаматных рецепторов NMDA-подтипа, т. е. рецепторов, которые реагируют на специфическое связывание Ы-метил-О-аспарагиновой кислоты (NMDA), является единственным препаратом, рекомендованным для лечения болезни Альцгеймера на развитой стадии заболевания.
Помимо антагонистов NMDA-рецепторов крайне интересными и относительно мало исследованными в качестве потенциальных нейротропных препаратов являются лиганды другого подтипа глутаматных рецепторов, а именно АМРА-подтипа, которые активируются (8)-а*-амино-3-гвдрокси-5-метилизоксазол-4-ил-пропионовой кислотой (АМРА). В последние годы позитивные модуляторы АМРА-рецепторов, так называемые ампакины, были предложены в качестве новой группы когнитивных стимуляторов для лечения БА.
В этой связи весьма актуальной и перспективной представляется разработка направленной стратегии синтеза новых оригинальных соединений - потенциальных нейропротекторов и стимуляторов когнитивных функций, сочетающих свойства антагонистов NMDA-рецепторов и позитивных модуляторов АМРА-рецепторов.
Цель настоящей работы - направленный синтез эффекторов глутаматных рецепторов, в первую очередь антагонистов NMDA- рецепторов и позитивных модуляторов АМРА-рецепторов, в ряду производных изотиомочевины как новой группы потенциальных препаратов для лечения и предупреждения нейродегенеративных расстройств, связанных с нарушением функций глутаматэргической системы.
"ДрВУ?.:
о»
Научная новизна.
Разработан новый метод синтеза М-1-(гет)арилалкил-М-(гет)арилметиламинов на основе восстановления альдиминов.
Разработаны препаративные методы синтеза N-l-(reT)apmianKmi-N-
(гет)арилметилтиомочевин, изотиомочевин и изотиурониевых солей и их циклических аналогов.
Рециклизацией Ы-ИЗОКСазол-3-ИЛ-К',Ы'-дизамешенных тиомочевин синтезированы 3-(2-оксоалкил)-5-амино-[1,2,4]-тиадиазолы - перспективные реагенты для введения З-алк-2-ил-5-амино-[ 1,2,41-тиадиазольного фрагмента.
Синтезировано более 150 новых соединений, содержащих N-l-(reT)apmianKmi-N-(гет)арилметиламиновый («дибензиламиновый») фрагмент, в том числе более 30 хиральных, более 80 производных изотиомочевины, а также более 40 циклических изотиурониевых солей и их биоизостерных аналогов.
Впервые синтезированы соединения, сочетающие в себе свойства блокаторов NMDA-рецепторов и позитивных модуляторов АМРА-рецепторов.
Проведен комплексный анализ результатов исследования связи структура-активность и моделирования взаимодействия соединений с различными участками связывания глутаматных рецепторов, позволивший обосновать отбор наиболее перспективных соединений для исследования их нейротропных свойств на моделях in vitro и in vivo.
Практическая значимость.
Разработаны удобные препаративные методы синтеза N-l-(reT)apmiainaci-N-(гет)арилметиламинов и на их основе — тиомочевин, изотиомочевин и изотиурониевых солей, в том числе циклических.
Разработан новый, без применения тиофосгена, препаративный метод получения 3-метоксипропилизотиоцианата — ключевого реагента для синтеза 2-амино-5,6-дигидро-1,3-тиазинов.
Показана возможность введения в различные структуры 3-алк-2-ил-5-амино-[1,2,4]-тиадиазольного фрагмента.
Синтезирована и запатентована новая группа соединений на основе N,S-3aMeineHHbix
№-(гет)арилметилизотиомочевин, в ряду которых выявлены оригинальные
высокоэффективные блокаторы глутамат-стимулированного входа Са2+.
Выявлены соединения IP-5051 и IP-9040 с уникальным спектром нейропротекторных и когнитивно-стимулирующих свойств. Данные соединения предложены для проведения дальнейших преклинических испытаний.
Апробация работы.
Результаты диссертационного исследования были представлены на международных и российских конференциях:
Всероссийской конференции «Проблемы противолучевой защиты» (Москва. 1998);
XII European Symposium on Fluorine Chemistry (Berlin, Germany, 1998);
XX Всероссийской конференции по химии и технологии органических соединений серы (Казань, 1999);
Joint Meeting of International Society for Neurochemistry (ISN) and European Society for Neurochemistry (ESN) (Berlin, Germany, 1999);
5th International Conference on Neuroprotective Agents (Lake Tahoe, CA, 2000);
— Международной школе-семинаре по компьютерной автоматизации и информатизации
«ACS-2000» (Москва, 2000);
IV Съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001);
X International Symposium "The New Frontiers of Neurochemistry and Biophysics on
Diagnosis and Treatment ofNeurological Diseases" (Firenze, Italy, 2001);
— Second Joint French-Swiss Meeting on Medicinal Chemistry (Beaune, France, 2003);
— International Symposium "Advances in Synthetic, Combinatorial and Medicinal Chemistry"
(Москва, 2004).
Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах, содержит 9 таблиц. Библиография включает литературные ссылки на 186 публикаций.
Методы синтеза S-замещенных ациклических тиомочевин
Обнаружение в 1955 г. высокого радиозащитного эффекта S-аминопропилизотиомочевины послужило основанием для синтеза и исследования свойств целого ряда 8-(аминоалкил)изотиомочевин [5]. 8-(аминоалкил)изотиомочевины получают при взаимодействии тиомочевины с галоидалкиламинами. Тиомочевина, обладая тиоамидной группировкой HN-C=S с подвижным атомом водорода при азоте, теоретически способна к прототропной тион-тиолъной таутомерии: H2N NH2 S H2N .NH SH Неоднократно выдвигались предположения, что реакционная способность тиомочевины является результатом существования такого равновесия, благодаря которому тиомочевина реагирует именно в тиолъной форме [50, 51]. Однако с помощью различных физико-химических методов X. Гольдшмидтом было доказано, что в водной среде содержание изотиомочевины не превышает 2%, а самопроизвольный переход тионной формы в тиольную происходит очень медленно [52, 53].
Являясь слабоосновным нуклеофильным реагентом, тиомочевина вступает в реакции с большинством органических галогенидов по механизму SN2 [52, 53]. В соответствии с этим реакционная способность у алкилгалогенидов уменьшается в ряду 1 Вг С1 [54]. Наилучшими растворителями для этих реакций, как сообщает В. М. Федосеев с сотрудниками, являются диметилформамид, этанол, изопропанол, ацетонитрил и т. д., то есть растворители с высокой сольватирующей способностью [55].
В целом, методов синтеза ациклических изотиомочевин не так много: — S-алкилирование (-арилирование) незамещенных и моно-, ди- и тризамещенных тиомочевин; — N-ацилирование мононезамещенной изотиомочевины; — взаимодействие меркаптанов с цианамидами, карбодиимидами и хлорформамидинами; — реакция аминов с эфирами С-хлор-тиоформидиноновой кислоты, с хлоридом С хлор-Н З-триалкилтиоформидиния и с иминодитиокарбаматами.
В качестве алкилирующих агентов применяются алкилгалогениды [58], диалкилсульфаты [59], хлоруксусная кислота, хлорацетон и ш-хлорацетофенон (с возможной последующей циклизацией) [60], циклические эфиры (оксираны, оксетаны) [61], 3-пропанолид [62] и производные пропаргиловой кислоты [63].
В качестве аршшрующих реагентов применяют активированные галогенбензолы [64], арилдиазоииевые соли в водно-ацетоновом растворе в присутствии ацетата натрия [65], систему «1,4-бензохинон-соляная кислота» [66], 2-диазо-имидазол [67], цианурилхлорид [68].
Другим методом синтеза ациклических производных является N-ацилирование мононезамещенной изотиомочевины. В качестве ацилирующих реагентов применяют также изоцианаты [70], изотиоцианаты [72], хлорангидриды карбоновых кислот [73], хлорформиаты [61] и азлактон [74]. Реакцией мононезамещенной изотиомочевины с сульфонилхлоридами получали N-сульфонилизотиомочевины [75]. НМ-дизамещенные изотиомочевины синтезировали в результате реакции тиолов с карбодиимидами ори комнатной температуре [77]. Повышение температуры приводит к увеличению побочных продуктов, а при 200 С М,КЇ-диалкил-5-метилизотиомочевина разлагается на исходные метилмеркаптан и 1\1,1Ч-диалкилкар6одиимид [78].
Монозамещенные изотиомочевины при нагревании в щелочной среде разлагаются на меркаптан и мочевину, однако Д. Л. Клайман сообщает, что 1,3-дизамещенные и тризамещенные S-метилизотиомочевины к действию щелочей устойчивы [85].
Моделирование соединений с нейротропной активностью в ряду разомкнутых аналогов препарата МК-801
В качестве основного соединения для направленного дизайна новых соединений был использован известный высокоаффинный неконкурентный антагонист NMDA-рецепторов (далее NMDAR) препарат Дизоцилпин (Dizocilpine, МК-801). Этот препарат наряду с нейропротекторными свойствами обладает и нежелательными побочными эффектами, которые объясняются его слишком прочным связыванием на внутриканальном сайте NMDAR.
Выделение из структуры МК-801 изохинолинового и изоиндолинового рядов. Метод, который был использован для генерации новых структурных аналогов МК-801, основан на концепции «привилегированных» подструктур (фрагментов) и заключается в анализе получающихся фрагментов при виртуальном раскрытии напряженной структуры МК-801. Снятие напряженности МК-801 («дерегидификация») может предположительно привести к веществам, имеющим сродство к участку связывания МК-801 с NMDA-каналом, однако связывающимся в отличие от МК-801 обратимо. Это в свою очередь должно привести к потере нежелательных побочных Психотомиметических эффектов, свойственных высокоаффинным блокаторам NMDA-каналов.
Раскрытие бицикла в молекуле МК-801 приводит к двум типам веществ (рис. 1,2): (1) моноциклические аналоги при раскрытии одного цикла; (2) полностью разомкнутые аналоги при раскрытии двух циклов. Первый тип включает в себя 2 группы соединений: изохинолиновый и изоиндолиновый ряды (рис. 1). В рамках концепции «привилегированных» подструктур Н.М. Греем с сотр. были синтезированы новые лиганды для фенциклидинового участка связывания (РСР сайта) связывания NMDAR в ряду 1-замещенных тетрагидрохинолинов общей формулы 1, которые и были исследованы в качестве примера разомкнутых аналогов МК-801: (S)-(-) (R)-(+) 1 FR-115427 FR-115426 Аффинность этих соединений к РСР сайту оказалась в 3 раза ниже, чем у МК-801 [185]. Фармацевтическая компания «Фуджисава» (Fujisawa) опубликовала данные для соединений FR 115427 и FR 115426, которые оказались значительно более мощными лигандами для РСР сайта, чем соединения структуры 1. Было обнаружено, что эти энантиомеры показывают значительную стереоселективность в связывании с NMDAR. При этом S-форма (FR 115427) оказалась в 100 раз активнее R-формы, что свидетельствует о существенно большем сродстве S-энантиомера поверхности участка связывания [186]. Структура этих молекул очень близка структуре МК-801, и эти соединения также обладают нежелательными побочными психотомиметическими эффектами.
Функциональные вариации в каждом ряду заключаются в изменениях «вокруг» выбранных подструктур (введение заместителей в арильные и/или алкильные заместители и биоизостерную замену фенильного заместителя), но не включают изменение подструктуры (например, введение новых циклов). В качестве объектов исследования были выбраны соединения дибензиламинового ряда: как сами дибензиламины, так и ациклические и циклические производные изотиомочевины, полученные на их основе.
Как было показано в главе 2, при виртуальном раскрытии циклической структуры препарата МК-801 одним из его разомкнутых аналогов являются соединения дибензиламинового ряда. Для создания библиотеки синтезированных веществ были разработаны новые методы синтеза, с помощью которых были получено свыше 50 исходных вторичных аминов («дибензиламинов»), содержащих липофильные фрагменты, в том числе 30. R = замещенный фенил, пиридил, циклогекс-3-енил, тиенил, замещенный фурил, R"= замещенный фенил, пиридил, тиенил, фурил, циклогекс-2-енилметил, замещенный бензил, N-морфолинометил, N-морфолиноэтил, N-[1,3]-имидазолоэтил. На первой стадии синтеза получали основания Шиффа как традиционным методом с азеотропной отгонкой эквимолярного количества воды в толуоле или бензоле, так и конденсацией в более мягких условиях с применением адсорбента (свежепрокаленные молекулярные сита с размером пор 4А) при комнатной температуре с контролем реакции методом ТСХ.
Надо указать, что используемый нами 1%-й Pd/C—катализатор позволил количественно восстанавливать альдимины до дибензиламинов в отличие от 10%-ного Pd/C—катализатора, традиционно применяемого для снятия бензильной группы у N-бензиламинов [Org. Synth. Coll., 1990, 7, p. 152].
Наряду с гидрированием на палладиевом катализаторе промежуточных оснований Шиффа также применялось их восстановление боргидридом натрия в метаноле. Следует отметить, что при получении по вышеуказанным методикам дибензиламинов из оптически активных аминов рацемизации не наблюдалось (см. таблицу 6, соединения 1-30). В случае аминов, содержащих имидазольный фрагмент, методика синтеза альдиминов азеотропной отгонкой воды оказалась непригодной, т. к. с повышением температуры увеличивалось количество примесей.
Этот способ заключается в том, что реакцию нейтрализации солей изотиомочевин проводят в двухфазной системе бензол - водный (10-40%) раствор гидроксида натрия. Реакцию проводят при комнатной температуре при интенсивном перемешивании до полного растворения исходной соли. При этом используется 5-50-кратный избыток щелочного агента по отношению к соли. Основания общей формулы, приведенной выше, (соединения 31а, 32а, 71) получаются с высокими выходами (более 90%) и представляют собой относительно стабильные вязкие масла, которые могут быть использованы для приготовления различных солей фармакологически приемлемых кислот (щавелевой, лимонной и т. п.) путем растворения эквивалентного количества основания в растворе кислоты в подходящем растворителе (метаноле, водном этаноле, воде и т. д.).
Синтез ациклических производных изотиомочевины
В ходе последующей модификации «дибензиламинов», рассматриваемых в качестве разомкнутых аналогов препарата МК-801, в их молекулу вводился фармакофорный изотиомочевинный фрагмент. Выходы целевых соединений составляли 40-90%. На первой стадии синтеза целевых соединений все полученные тиомочевины выделялись и идентифицировались. При этом в качестве растворителя нами применялся диэтиловый эфир, в котором продукт реакции малорастворим, что облегчало его выделение.
Поскольку активность в первичных тестах проявляли некоторые рацемические изотиомочевины, были синтезированы и их оптические активные производные (энантиомеры) (соединения 96 -103).
В процессе выполнения настоящей работы был найден удобный способ получения стабильных оснований соединений общей формулы Этот способ заключается в том, что реакцию нейтрализации солей изотиомочевин проводят в двухфазной системе бензол - водный (10-40%) раствор гидроксида натрия. Реакцию проводят при комнатной температуре при интенсивном перемешивании до полного растворения исходной соли. При этом используется 5-50-кратный избыток щелочного агента по отношению к соли. Основания общей формулы, приведенной выше, (соединения 31а, 32а, 71) получаются с высокими выходами (более 90%) и представляют собой относительно стабильные вязкие масла, которые могут быть использованы для приготовления различных солей фармакологически приемлемых кислот (щавелевой, лимонной и т. п.) путем растворения эквивалентного количества основания в растворе кислоты в подходящем растворителе (метаноле, водном этаноле, воде и т. д.). Например, для синтеза оксалатов применяли в качестве растворителя метанол, в котором получающиеся соли плохо растворимы и выпадают в осадок (соединение 316). 4. Синтез циклических производных изотиомочевины.
Поиск соединений с физиологической активностью был продолжен в ряду циклических производных изотиомочевины.
Большинство Г -аллил-№,Н Дибензиламинотиомочевин, как правило, достаточно легко кристаллизуются. Однако в ходе синтеза 5-бромметил-2-дибензиламино-2-тиазолинов было установлено, что реакция идет без образования побочных продуктов (осмолення) только при охлаждении льдом и медленном добавлении охлажденного раствора брома в метаноле при перемешивании. Выходы целевых соединений составляли 60-80%. 5-Иодметил-2-дибензиламино-2-тиазолины получали тем же методом. Следует особо отметить более высокие выходы (70-90%) целевых соединений по сравнению с синтезом бромпроизводных тиазолинов. Реакции данного типа наиболее удобно проводить в метаноле, прикапывая раствор йода в ацетоне.
Этот метод позволил нам получить с хорошими выходами (60-95%) более 13 ранее неописанных 2-оксопропил-2-дизамещенных амино-1,4,2-тиадиазолов (соединения 111-124). В качестве растворителя использовали ацетонитрил, смесь доводили до кипения и оставляли при комнатной температуре до выпадения осадка, который отфильтровывали. Структура 5-амино-3-(2-оксопропил)-[1,2,4]-тиадиазола, содержащая легко модифицируемую кетогруппу, позволяет включить небольшой [1,2,4]-тиадиазольный цикл в более сложные молекулы, что представляется весьма перспективным с учетом широкого спектра физиологической активности тиадиазолов (соединения 125-127).
Так, из N-монозамещенных 5-аминотиадиазолов был синтезирован ряд енаминовых производных, из которых путем восстановления боргидридом натрия в метаноле получали соединения с функциональной аминогруппой. На первой стадии иминная форма соединения I не образуется, что доказывается наличием в спектре ПМР сигналов =СН, NH и сигналом дублета СН2 бензильного радикала R". Енамины I нерастворимы в метаноле, и восстановление проводится при кипячении до полного растворения исходного соединения I. Дальнейшей реакцией II с 3-пиридилизотиоцианатом получали тиомочевину с тиадиазольным кольцом III. Надо отметить высокие постадийные выходы (выше 80%) при синтезе данных тиадиазольных производных.
Синтез 5-(дизамещенных)-амино-3-(2-оксопропил)-[1,2,4]-тиадиазолов
На первой стадии исследований для оценки физиологической активности полученных соединений определялась способность каждого соединения ингибировать глутамат-зависимый захват Са2+ (на синаптосомах мозга крысы) и проявляемая анти-NMDA—активность. Это позволило значительно ограничить общее число испытываемых соединений, выбрав из них наиболее перспективные (см. приложение). На второй стадии исследования веществ, отобранных по указанным выше критериям, т. е. "соединений-лидеров", изучались их нейропротекторные и когнитивно-стимулирующие свойства в тесте на животных, моделирующем деменцию альцгеймеровского типа. Все синтезированные соединения были протестированы в лаборатории нейрохимии ИФАВ РАН на способность ингибировать глутамат-индуцированный захват Са2+. Для всех соединений радиометрическим методом определялся показатель К43/21, равный отношению разностей входа изотопа Ха в присутствии и в отсутствие глутамата при концентрации вещества 100 мкМ.
Анализ взаимосвязи «структура-активность» в ряду ациклических производных изотиомочевины (см. рис) позволил обнаружить некоторые закономерности: — для Ri предпочтительны короткие алкильные заместители или заместители с двойной связью; — соединения, где R2=Ar, неактивны; активность возрастает в ряду Ar CH2Ar CH2CH2Ar Alk Alkenyl; оптимальная длина алкильной цепочки три-четыре атома углерода. — наличие двойной связи, как и в случае R], активность соединения не снижает; — возможно введение в структуру изотиомочевины гетероциклов; — для радикалов R3 и R4 четких закономерностей не обнаружено; введение в структуру соединения атома фтора или метоксигруппы оставляет его активность примерно на том же уровне или незначительно снижает её; можно также указать на предпочтительность замещения в пара-положение. В то же время наблюдается низкая активность N -незамещенного изотиуроииевого производного ЕР-9213, что подтверждает Правильность введения в молекулу липофильного «дибензиламинового» фрагмента, имеющего генетическое родство с нейропротектором МК-801.
В ряду 5-бромметилтиазолинов введение заместителей как в фенильное, так ива-алкильное положение на активность соединений влияет незначительно. В ряду 5-подметильных производных 2-аминотиазолина введение различных заместителей в пара-положение понижало активность незначительно, в отличие от замещений в орто- и мета- положения. Биоизостерная замена фенильного заместителя на на гетероциклический (пиридил) также не приводила к росту активности . «Соединения-лидеры» (таблица 1) демонстрируют высокую кальций-блокирующую и aHTH-NMDA-aKTHBHOCTb. Согласно этим результатам была выбрана наиболее перспективная группа веществ для исследования их фармакологических свойств ыа расширенных поведенческих тестах.
Физиологическая активность синтезированных хиральных и рацемических изотиомочевин подчиняется закономерностям, перечисленным выше. Результаты, полученные для некоторых изученных изотиомочевин, включая самые активные, приведены в таблице 2. Циклические изотиомочевины в целом показали не очень высокую активность в первичном тесте (см. приложение).
Состав и структуры полученных соединений определялись на основе анализа данных элементного анализа и ЯМР-спектрос копии. Для объяснения различия в поведенческих тестах разных анионных форм наиболее активных соединений были проведены рентгеноструктурные исследования полученных кристаллов и определена липофильность этих веществ.
Липофильность - один из основных факторов, управляющий фармакокинетикой и фармакодинамикой вещества, его проникновением через гематоэнцефалический барьер и способностью опознавать биомишень и связываться с ней. Таким образом, величина данного параметра является весьма существенной для препаратов, которые действуют на ЦНС. В связи с этим было проведено сравнение результатов теоретического и экспериментального определения коэффициентов распределения исследуемых веществ в системах «октанол-вода» (logP) и «октанол-буфер (рН=7.4)» (logD) .
Рассчитанные коэффициенты распределения наиболее активных соединений (ClogP, табл. 4) значительно превосходят экспериментально определенные значения (logP, logD), что указывает на недостаточную применимость существующих расчетных методов для предсказания липофильных свойств сложных сопряженных систем типа изотиомочевин. Надо отметить, что экспериментально определенные значения, в отличие от расчетных, подчиняются «правилу пяти» Липински. Это позволяет охарактеризовать данный класс соединений как «drug-like compounds», поскольку выполняются и другие критерии вышеупомянутого правила.
Отметим более предпочтительное по абсолютной величине значение коэффициента IogD=2.94 для соединения 1Р-5051 в форме йодида по сравнению с logD=2.00 для его «хлоридной» формы. Этот факт, по-видимому, и служит причиной заметных различий фармакологических свойств этих двух форм в поведенческих тестах на животных.
Структуры соединения IP-5051 в форме йодида и хлорида приведены на рис. 11. Анионы в данных структурах связаны с органическими катионами различным образом. При этом наблюдается существенные конформационные различия между обеими анионными формами органического катиона. Так, угол между плоскостями фенильных радикалов в дибензилами новом фрагменте равен 134.2 и 71.6 для IP-5051 в форме йодида и хлорида соответственно. Кроме того, пространственная ориентация аллильного заместителя при атоме азота N2 существенно различна для разных анионных форм IP Рис. 11. Общий вид молекулы IP-5051 в форме йодида и хлорида.
Кроме того, одно из бензольных колец МК-801 расположено глубоко в узком гидрофобном кармане, образованном гидрофобными аминокислотными остатками: Leu614, ТгрбП, Val573 и Val570, тогда как второе кольцо расположено вблизи гидрофобной спирали МЗ, включающей Ие643, Val644, А1а645, Met641 и Thr648. Дополнительные гидрофобные связи прочно фиксируют молекулу в ионном канале рецептора, что соответствует экспериментально установленному факту необратимого связывания МК-801 с ионным каналом. Именно этот факт полного блокирования ионного канала и не позволяет применять данное соединение в клинике.
