5-[4-(6-метокси-1-метил-1н-бензимидазол-2-илметокси)бензил]- тиазолидин-2,4 -дион гидрохлорид, обладающий гипогликемической активностью
Изобретение относится к 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-диону гидрохлориду. Лекарственное средство, обладающее гипогликемической активностью, содержит в качестве активного ингредиента заявленное соединение и обычную добавку. Способ профилактики или лечения гипергликемии, диабета и сниженной толерантности к глюкозе у млекопитающего путем введения эффективного количества 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-диона гидрохлорида. Способ улучшения состояний при инсулиновой резистентности у млекопитающего путем введения эффективного количества заявленного соединения. Технический результат - получение нового соединения, обладающего гипогликемической активностью. 10 с. и 4 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил.
Техническая область Данное изобретение относится к гидрохлоридной соли конденсированного гетероциклического соединения, которое может улучшать состояние при некоторых заболеваниях, вызванных инсулиновой резистентностью, таких как гипергликемия, состояние сниженной толерантности к глюкозе (СГТ), осложнения диабета (например, ретинопатия, нефропатия, невроз, катаракты, коронарные артериальные заболевания и т.д.), гиперлипидемия, сахарный диабет беременных (СДБ), синдром поликистозных яичников и т.д., и имеет превосходное всасывание при пероральном приеме.
Кроме того, данное изобретение относится к профилактическому и терапевтическому средству для лечения сахарного диабета, гипергликемии, сниженной толерантности к глюкозе, осложнений диабета (например, ретинопатии, нефропатии, невроза, катаракты, коронарных артериальных заболеваний), гиперлипидемии, ожирения, гипертензии, жировой инфильтрации печени, атеросклероза, заболеваний, вызванных инсулиновой резистентностью, диабета беременных, синдрома поликистозных яичников, сердечно-сосудистых заболеваний (например, ишемической болезни сердца), повреждений клеток, вызванных атеросклерозом или ишемической болезнью сердца (например, церебральные нарушения, вызванные ударом), подагры, воспалительных заболеваний (например, эпифизарного остеомиелита, боли, лихорадочных состояний, ревматоидного артрита, воспалительного энтерита, акне, солнечного ожога, псориаза, экземы, аллергических заболеваний, астмы, желудочно-кишечных язв, кахексии, аутоиммунных заболеваний, панкреатита), рака, остеопороза, катаракты и т.п., которое содержит указанный гидрохлорид конденсированного гетероциклического соединения в качестве активного ингредиента. Кроме того, данное изобретение относится к гидрохлориду конденсированного гетероциклического соединения, проявляющему превосходную активность, улучшающую инсулиновую толерантность, гипогликемическую активность, противовоспалительную активность, иммунорегуляторную активность, ингибирующую активность в отношении альдозоредуктазы, ингибирующую активность в отношении 5-липоксигеназы, подавляющую активность в отношении продуцирования перокисленных липидов, активирующую активность в отношении PPAR, противоостеопорозную активность, антагонистическую активность в отношении лейкотриенов, промотирующую активность в отношении образования жировых клеток, подавляющую активность в отношении пролиферации раковых клеток и антагонистическую активность в отношении кальция. Уровень техники Инсулин и соединения сульфонилмочевины, такие как толбутамид, глипизид и т. д. , до сих пор использовались в качестве терапевтических средств для лечения сахарного диабета и гипергликемии. Недавно стали известны в качестве терапевтических средств для лечения инсулиннезависимого сахарного диабета такие тиазолидиндионовые производные, как троглитазон, пиоглитазон, розиглитазон и т.д. В частности, в публикации японской патентной заявки Hei-9(1997)-295970, EP 0745600 и патенте США 5886014 раскрыт 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-дион. Однако в этих документах не описаны ни биологические данные, ни физические свойства его гидрохлорида, который является соединением данного изобретения. Описание изобретения В результате глубоких исследований по синтезу и фармакологии соединений, способных улучшить состояние при заболеваниях, вызванных инсулиновой резистентностью, таких как гипергликемия, состояниях со сниженной толерантностью к глюкозе, осложнения диабета, гиперлипидемия, диабет беременных, синдром поликистозных яичников и т. д., было обнаружено, что гидрохлорид известного конденсированного гетероциклического соединения проявляет высокую фармакологическую активность. Соответственно новый гидрохлорид конденсированного гетероциклического соединения был получен путем превращения известного соединения, 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил]тиазолидин-2,4-диона, в его гидрохлорид. Этот гидрохлорид проявляет превосходное всасывание при пероральном приеме с заметно улучшенной растворимостью по сравнению с его свободным соединением (соединение не в форме его соли). Он может обеспечивать высокую фармакологическую активность, поскольку это превосходное всасывание при пероральном приеме будет давать требуемую концентрацию в сыворотке при более низкой дозировке. Данное изобретение относится к гидрохлориду 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-диона (далее называемому как "соединение А"). Кроме того, данное изобретение относится к профилактическому и/или терапевтическому средству для лечения сахарного диабета, гипергликемии, сниженной толерантности к глюкозе, осложнений диабета (например, ретинопатии, нефропатии, невроза, катаракты, коронарных артериальных заболеваний), гиперлипидемии, ожирения, гипертензии, жировой инфильтрации печени, атеросклероза, заболеваний, вызванных инсулиновой резистентностью, диабета беременных, синдрома поликистозных яичников, сердечно-сосудистых заболеваний (например, ишемической болезни сердца), повреждений клеток, вызванных атеросклерозом или ишемической болезнью сердца (например, церебральные нарушения, вызванные ударом), подагры, воспалительных заболеваний (например, эпифизарного остеомиелита, боли, лихорадочных состояний, ревматоидного артрита, воспалительного энтерита, акне, солнечного ожога, псориаза, экземы, аллергических заболеваний, астмы, желудочно-кишечных язв, кахексии, аутоиммунных заболеваний, панкреатита), рака, остеопороза, катаракты и т.п., содержащему в качестве активного ингредиента указанное соединение А. Более детально данное изобретение относится к гипогликемическому средству, агенту, улучшающему инсулиновую толерантность, противовоспалительному средству, иммунорегулятору, ингибитору альдозоредуктазы, ингибитору 5-липоксигеназы, супрессору продуцирования перокисленных липидов, активатору PPAR, средству от остеопороза, антагонисту лейкотриенов, промотору образования жировых клеток, супрессору пролиферации раковых клеток или антагонисту кальция, содержащему соединение А в качестве активного ингредиента. 5-[4-(6-Метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-дион (далее называемый "соединением В"), свободная форма соединения А данного изобретения, представлено структурной формулой (I)![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/65/656557.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
Смесь 10,6 г 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил] тиазолидин-2,4-диона (соединение В), полученного в (1), и 100 мл 4 н. соляной кислоты - 1,4-диоксана перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. Реакционную смесь концентрировали и перемешивали с этилацетатом. Осажденный продукт отфильтровывали и промывали этилацетатом с получением 11,0 г соединения, названного в заголовке, имеющего температуру плавления 275-277oС. 1Н-ЯМР спектр (400 МГц), определенный в дейтерированном диметилсульфоксиде с использованием ТМС (тетраметилсилана) в качестве внутреннего стандарта,
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
Использовали самцов крыс (ZDF/Gmi-fa/fa) со спонтанным диабетом, которые были в возрасте 8-10 недель. Испытуемое соединение суспендировали в 0,5% КМЦ растворе и дозу 0,33 мг/мл
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
К 200 мл 1-ой жидкости по Японской фармакопее (1000 мл раствора, изготовленного путем смешения 2,0 г хлорида натрия с 7,0 мл соляной кислоты и воды) добавляли 40 мг соединения А или соединения В и смесь перемешивали с помощью мешалки при 37oС в 300 мл коническом лабораторном стакане. Через один час 10 мл образца фильтровали через Acrodisk LC13 (PVDF, производимый German Science Co.). Первые 3 мл отбрасывали, а следующие 7 мл собирали в пробирку для испытания. Из этого образца 5 мл аккуратно собирали пипеткой и добавляли к 2 мл метанола, заранее аккуратно отмеренного в испытуемую пробирку. Количество определяли с помощью ВЭЖХ и растворимость устанавливали по калибровочной кривой, полученной по следующей методике. Калибровочную кривую получали путем изготовления метанольного стандартного раствора соединения А с концентрацией 400, 100 и 20 мкг/мл, смешивая 2 мл каждого стандартного раствора с 5 мл 1-ой жидкости по Японской фармакопее, и определения с помощью ВЭЖХ. Условия ВЭЖХ
Аналитическая колонка: L-колонка ODS (3D 4,6 мм x 15 см, изготовленная Chemical Evaluation Research Institute, Japan). Подвижная фаза: смеси 0,01 моль/л буферного раствора уксусной кислоты (рН 5,0)/ацетонитрила (13:7). Скорость потока: примерно 1,0 мл/мин. Температура колонки: 40oС. Детектор: прибор для измерения поглощения в ультрафиолетовой области (измерения при длине волны 290 нм). Из результатов таблицы 2 очевидно, что соединение А, полученное превращением соединения В в его гидрохлорид, демонстрирует заметно лучшую растворимость, чем соединение В. Пример лекарственной формы
Лекарственные формы, содержащие соединение А данного изобретения в качестве активного ингредиента, могут быть изготовлены, например, в соответствии со следующими методами. Лекарственная форма 1. Порошок. Порошок получают путем измельчения смеси 4 г соединения А данного изобретения, 10 г поливинилпирролидона и 0,5 г гидроксипропилметилцеллюлозы (торговая марка ТС-5Е, производимая Shin-Etsu Chemical Co., Ltd) в вибрационной мельнице в течение 30 минут. Лекарственная форма 2. Капсулы. В смеси 100 г ацетона и 100 г этанола растворяют 20 г соединения А и 20 г поливинилпирролидона и раствор распыляют поверх 200 г натрийкросскармеллозы с использованием гранулятора с псевдоожиженным слоем с получением гранул. Гранулы (10 г) смешивают с 0,1 г гидроксипропилметилцеллюлозы (торговая марка ТС-5Е, производимая Shin-Etsu Chemical Co., Ltd) и 1,9 г лактозы. Затем 0,24 г смеси загружают в желатиновую капсулу с получением капсулы. Эта капсула содержит 0,1 г соединения А. Лекарственная форма 3. Таблетки. 1 г соединения А и 1 г поливинилпирролидона растворяют в смеси 5 г ацетона и 5 г этанола, и раствор концентрируют в вакууме с помощью роторного испарителя для удаления органических растворителей. Полученное таким образом твердое вещество измельчают с получением тонкоизмельченных гранул. К 1 г тонкоизмельченных гранул добавляют 0,25 г кристаллической целлюлозы, 0,25 г гидроксипропилцеллюлозы с низким уровнем замещения, 0,05 г гидроксипропилметилцеллюлозы (торговая марка ТС-5Е, производимая Shin-Etsu Chemical Co., Ltd), 0,18 г лактозы и 0,2 г стеарата магния и смесь таблетируют с помощью таблетировочной машины с получением таблеток. Промышленное применение
Данное соединение, 5-[4-(6-метокси-1-метил-1Н-бензимидазол-2-илметокси)бензил]тиазолидин-2,4-диона гидрохлорид, проявляет превосходную активность по улучшению толерантности к инсулину, гипогликемическую активность, противовоспалительную активность, иммунорегуляторную активность, ингибирующую активность в отношении альдозоредуктазы, ингибирующую активность в отношении 5-липоксигеназы, подавляющую активность в отношении продуцирования перокисленных липидов, активирующую активность в отношении PPAR, противоостеопорозную активность, антагонистическую активность в отношении лейкотриенов, промотирующую активность в отношении образования жировых клеток, подавляющую активность в отношении пролиферации раковых клеток и антагонистическую активность в отношении кальция. Соответственно соединение данного изобретения пригодно в качестве профилактического и/или терапевтического средства для лечения сахарного диабета, гипергликемии, сниженной толерантности к глюкозе, осложнений диабета (например, ретинопатии, нефропатии, невроза, катаракты, коронарных артериальных заболеваний), гиперлипидемии, ожирения, гипертензии, жировой инфильтрации печени, атеросклероза, заболеваний, вызванных инсулиновой резистентностью, диабета беременных, синдрома поликистозных яичников, сердечно-сосудистых заболеваний (например, ишемической болезни сердца), повреждений клеток, вызванных атеросклерозом или ишемической болезнью сердца (например, церебральные нарушения, вызванные ударом), подагры, воспалительных заболеваний (например, эпифизарного остеомиелита, боли, лихорадочных состояний, ревматоидного артрита, воспалительного энтерита, акне, солнечного ожога, псориаза, экземы, аллергических заболеваний, астмы, желудочно-кишечных язв, кахексии, аутоиммунных заболеваний, панкреатита), рака, остеопороза, катаракты и тому подобного. Данные испытаний - сниженная толерантность к глюкозе. Примеры испытаний. Положительное действие соединения А (соединение по настоящему изобретению) при сниженной толерантности к глюкозе. Самцов крыс линии Zucker Fatty (fa/fa), которые проявляли симптомы сниженной толерантности к глюкозе, приобретали в возрасте 6 недель у фирмы Charles River Japan, Inc. Их выдерживали в течение 3 недель до начала эксперимента. Корм F2 (Funabashi Farm Co., Ltd) и воду давали при свободном доступе. 9-недельным крысам линии Zucker Fatty вводили соединение А в течение 1 недели при дозе 1 мг/кг. Контрольной группе вводили раствор 0,5% натрийкарбоксиметилцеллюлозы в качестве наполнителя. После указанного воздействия они голодали в течение ночи. Перорально вводили раствор глюкозы [50%(мас./об.)]. Кровь брали из хвостовой вены непосредственно перед введением глюкозы (0 минута) и через 30, 60, 90 и 150 минут после введения раствора глюкозы. Определяли уровень глюкозы в плазме с использованием Glucoloader GXT (A&T Corp. ), в котором глюкоза окисляется глюкозооксидазой, содержащейся в колонке, а образовавшиеся продукты окисления определяют с помощью электрода. На приложенной фиг. 1 приведены результаты испытаний. Как видно из этих результатов, динамика изменения уровней глюкозы у контрольной группы дает кривую толерантности к глюкозе, из которой ясно прослеживаются симптомы сниженной толерантности к глюкозе. Наоборот, группа, получавшая соединение А, демонстрирует практически неизменный уровень глюкозы. Следовательно, данные результаты показывают, что соединение А полезно при лечении сниженной толерантности к глюкозе. Данные испытаний - лечение гипергликемии. В сравнительном испытании были использованы четыре соединения. Соединение А представляет гидрохлоридную соль соединения формулы (I), соединение В - соответствующую свободную форму. Таким образом, соединение А представляет гидрохлоридную соль, заявленную в настоящем изобретении. Соединение С представляет гидрохлоридную соль соединения формулы (II), соединение D - соответствующую свободную форму. Соединения С и D представляют примеры 4 и 3 соответственно из ЕР 0745600. Эти соединения выбраны для сравнения, поскольку соединение С является только гидрохлоридным соединением, полученным в указанном патенте. Кроме того, соединения С и D структурно довольно близки соединениям А и В. Различие наблюдается только в картине замещения на бензимидазольном фрагменте. Гипогликемическое действие
Образец крови брали из хвостовой вены мышей линии КК (в возрасте 4-5 месяцев) с установленным диабетом и после центрифугирования измеряли уровень глюкозы в плазме. Затем мышей делили на группы (4 мыши в группе). В течение трех дней мышам вводили порошкообразную пищу (F-2, Funabashi Farm), которая содержала испытуемое соединение при концентрациях 0,0001% (соединение А или В) или 0,001% (соединение С или D). Концентрации распределяли таким образом, что средние уровни глюкозы в плазме у группы, которой вводили соединения в свободной форме, были бы почти одними и теми же. Группы мышей, которым вводили испытуемые соединения, были названы "группы с введенным лекарственным средством", а группы мышей, которым вводили порошкообразную пищу без испытуемого соединения - "контроль". После трех дней из хвостовой вены каждой мыши брали образец крови и измеряли концентрацию глюкозы в плазме с помощью анализатора глюкозы ("Glucoloader-GXN", A&T Inc.). Скорость снижения глюкозы в плазме рассчитывали по уравнению:
Скорость снижения глюкозы в плазме (%) = (средний уровень глюкозы в плазме контроля - средний уровень глюкозы в плазме группы с введенным лекарственным средством) x 100/уровень глюкозы в плазме контроля. Сравнительные результаты испытаний
На приложенной фиг. 2 приведены данные сравнительных биологических испытаний. Соединение С согласно ЕР 0745600 показывает почти в два раза более сильную активность, чем его свободная форма, соединение D, в скорости снижения глюкозы в плазме. Согласно способу испытаний настоящего изобретения соединение С показывает почти в три раза более сильную активность, чем его свободная форма, соединение D. Специалист в данной области будет ожидать подобного вида улучшения соединения А относительно соединения В. В действительности активность соединения А примерно в 20 раз сильнее, чем активность его свободной формы соединения В в данном сравнительном испытании. Это действие является гораздо более выраженным, чем ожидаемое специалистом в данной области исходя из данных, раскрытых в ЕР 0745600.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4