Патент на изобретение №2253657

(54) ПОЛИМЕРНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ТРИТЕРПЕНОИДОВ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

(57) Реферат:

Описаны полимерные производные тритерпеноидов общей формулы I

где в качестве полимера-носителя берут водорастворимые сополимеры N-винилпирролидона с алкиловыми эфирами ,-(метил)акриловых кислот и их четвертичными аммониевыми солями общей формулы II

при этом А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2}, глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую {5}, урсоновую {6}, олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11}, дикетомацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты, или смесь вышеуказанных карбоксилсодержащих тритерпеноидов; при этом – R₁ – Н, СН₃; R₂ – Н, СН₃; R₃ – СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal – J, Br или Cl; k=65-95 мол. %; l=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол. %, n=0,5-5,4 мол.%; молекулярная масса (ММ)=(7-100)·10³ дальтон. Способ получения полимерных производных тритерпеноидов заявленного строения реализуют взаимодействием тройного сополимера со структурой II, где k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%; х=1,0-34,9 мол.%; R₁ – Н, СН₃; R₂ – Н, СН₃; R₃ – СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal=J, Br, Cl; MM=(7-100)·10³ дальтон с тритерпеноидом с получением целевого продукта. Взаимодействие с тритерпеноидом проводят в органическом растворителе при концентрации тройного сополимера 1-30 мас.%, концентрации тритерпеноида 0,05-3,4 мас. %; молярном отношении звена, содержащего четвертичный азот, к тритерпеноиду от 1 до 10; целевые полимерные водорастворимые производные тритерпеноидов выделяют удалением растворителя. 1 н.п. ф-лы, 2 табл., 6 ил.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, более точно к полимерным водорастворимым производным тритерпеноидов общей формулы I [фиг.I], где в качестве полимера-носителя берут водорастворимые сополимеры N-винилпирролидона с алкиловыми эфирами ,-(метил)акриловых кислот и их четвертичными аммониевыми солями общей формулы II [фиг.II], при этом А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2}, глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую {5}, урсоновую {6} [фиг.III], олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11}, дикетомацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты [фиг.III] или другой карбоксилсодержащий тритерпеноид или смесь карбоксилсодержащих тритерпеноидов; при этом – R₁-Н, СН₃; R₂-Н, СН₃; R₃-СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal-J, Br или Сl; k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол.%, n=0,5-5,4 мол.%; молекулярная масса (ММ)=(7-100).10³D.

Изобретение относится также к способу получения полимерных водорастворимых производных тритерпеноидов указанного строения. Изобретение может найти широкое использование в качестве веществ с повышенной антивирусной активностью, которые в медицине и ветеринарии могли бы стать основой для создания лекарственных средств.

Многие широко используемые средства обладают антимикробным действием, но не активны в отношении вирусов.

Основными недостатками известных природных тритерпеноидов являются, во-первых, необходимость создания в организме большой концентрации дорогостоящего препарата, поскольку низкомолекулярные вещества быстро выводятся из организма, во-вторых, природные тритерпеноиды практически нерастворимы в воде, поэтому возникают сложности при их введении.

Задачей заявленного изобретения являлось придание тритерпеноидам водорастворимости при сохранении высокого уровня биологической активности и увеличение времени циркуляции при снижение концентрации вводимых в организм средств.

Эта задача решалась, во-первых, полимерными производными тритерпеноидов общей формулы [фиг.I], где в качестве полимера-носителя берут водорастворимые сополимеры N-винилпирролидона с аминоалкиловыми эфирами ,-(метил)акриловых кислот и их четвертичными аммониевыми солями [фиг.II], при этом А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2), глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую {5}, урсоновую {6} [фиг.III], олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11}, дикетомацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты [фиг.III], или другой карбоксилсодержащий тритерпеноид или смесь карбоксилсодержащих тритерпеноидов; при этом R₁-Н, СН₃; R₂-Н, СН₃; R₃-СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal-J, Br или Сl; k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол.%, n=0,5-5,4 мол.%: молекулярная масса (ММ=(7-100).10³ дальтон.

Во-вторых, задача решалась способом получения полимерных производных тритерпеноидов заявленного строения, который реализовался следующей совокупностью существенных признаков:

1. Проводят взаимодействие тройного сополимера со структурой II [фиг.II], где k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%; х=1,0-34,9 мол.%: R₁-H, СН₃; R₂-H, СН₃; R₃-СН₃, C₂H₅; R₄ – алкил из ряда С₆H₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal=J, Br, Cl; MM=(7100)10³ D с тритерпеноидом с получением целевого продукта со структурой I [фиг.I], где А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2}, глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую [5], урсоновую {6} [фиг.III], олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11}, дикето-мацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты [фиг.III] или другой карбоксилсодержащий тритерпеноид или смесь карбоксилсодержащих тритерпеноидов; при этом R₁-Н, СН₃; R₂-Н, СН_3; R₃-СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal-J, Br или Сl; k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол.%, n=1-5,4 мол.%; молекулярная масса (ММ)=(7-100)·10³ дальтон.

2. Взаимодействие с тритерпеноидом проводят в органическом растворителе при концентрации тройного сополимера 1-30 мас.%, концентрации тритерпеноида 0,05-3,4 мас.%; молярном отношении звена, содержащего четвертичный азот, к тритерпеноиду от 1 до 10.

3. Целевые полимерные водорастворимые производные тритерпеноидов выделяют удалением растворителя. Гомогенность полученных полимерных производных тритерпеноидов установлена методом гель-хроматографии. Состав полученных производных определен методом ПМР-спектроскопии по соотношению интенсивностей сигналов протонов при двойных связях в молекулах тритерпеноидов (в области 4,6-4,8 м.д.) и сигналов протонов в кольце N-винилпирролидона в -положении к атому азота (в области 3,2 м.д.) [см. фиг.IV-VI].

Водорастворимые сополимеры N-винилпирролидона с аминоалкиловыми эфирами ,

Полученные в соответствии с настоящим изобретением полимерные производные тритерпеноидов приобрели водорастворимость, при этом сохранили специфическую биологическую активность мономерных исходных тритерпеноидов можно ожидать, что их действие в организме будет характеризоваться значительной пролонгацией.

Анализ известного уровня науки и техники в отношении заявленных полимерных водорастворимых производных тритерпеноидов не позволил обнаружить известное решение, совпадающее с заявленным по всей совокупности существенных признаков. Более того, анализ известных публикаций как научных, так и патентных не позволил обнаружить каких-либо сведений о полимерных производных тритерпеноидов. Авторами настоящего изобретения у полученных полимерных тритерпеноидов заявленной структуры in vitro найдено неожиданное свойство – повышение удельной активности в расчете на действующее начало. Это подтверждено примерами конкретного выполнения. Таким образом, можно утверждать не только о соответствии заявленных полимерных водорастворимых производных тритерпеноидов такому условию патентоспособности, как новизна, но такому условию патентоспособности, как изобретательский уровень – неочевидность.

Анализ известного уровня науки и техники относительно способа получения полимерных водорастворимых производных тритерпеноидов также не позволил обнаружить какого-либо известного способа, совпадающего с заявленным по всей совокупности существенных признаков. Таким образом, заявленное решение в отношении независимого пункта формулы, относящегося к способу, соответствует такому условию патентоспособности, как новизна. Наиболее близким по совокупности существенных признаков решением является способ получения полимерных производных антибиотика леворина на основе сополимеров N-винилпирролидона с аминоакрилатами или аминами (10. Авторское свид. СССР №527442, МПК: 2 С 08 F 8/30; С 08 F 226/08; заявлено 18.06.1975; опубликовано 05.09.1976 ), который реализуется следующей совокупностью существенных признаков:

1. Сополимеры N-винилпирролидона с аммониевыми солями аминоалкиловых эфиров метакриловой кислоты, имеющих заместители у атома азота, предпочтительно C₁₂-C₁₆, растворяют в органическом растворителе.

2. К раствору добавляют суспензию леворина в том же растворителе и перемешивают при комнатной температуре.

3. Непрореагировавший леворин отделяют центрифугированием.

4. Из фильтрата удаляют растворитель.

Отличительным признаком заявленного способа является используемое для модификации биологически активное вещество. В известном способе – это антибиотик леворин. В заявленном – тритерпеноиды.

Неожиданным эффектом заявленного способа оказалось существенное увеличение удельной противовирусной активности полученных этим способом полимерных водорастворимых производных тритерпеноидов по сравнению с исходными низкомолекулярными тритерпеноидами. Этого не было найдено в известном способе. Впервые обнаруженная функция заявленного способа подтверждает соответствие решения такому условию патентоспособности, как “изобретательский уровень”.

Описание фигур.

Фигура I. Структура заявленного целевого продукта.

Фигура II. Структура полимера-носителя

Фигура III. Структурные формулы тритерпеноидов: бетулиновая {1}, бетулоновая {2}, глицирретовая {3}, глицирризиновая {4}, урсоловая {5}, урсоновая {6} кислоты, олеаноловая {7}, олеаноновая {8}, меристотроповая {9}, дикетомеристотроповая {10}, мацедониковая {11}, дикетомацедониковая {12}, эхиноцистовая {13} кислоты.

Фигура IV. Спектр ПМР бетулиновой кислоты в CDCl₃ на осях – х-химический сдвиг (м.д.); у – интенсивность сигнала.

Фигура V. Спектр ПМР исходного сополимера N- винилпирролидона с диметиламиноэтилметакрилатом и димегиллаурилмегакрилоилоксиэтиламмоний иодидом в CDCl₃. на осях х-химический сдвиг (м.д.); у интенсивность сигнала.

Фигура VI. Спектр ПМР полимерного производного бетулиновой кислоты на основе сополимера N-винилпирролидона с диметиламиноэтилметакрилатом и диметиллаурилметакрилоилоксиэтиламмоний иодидом в CDCl₃ нa осях х – химический сдвиг (м.д.); у – интенсивность сигнала.

Для подтверждения соответствия заявленного решения условию патентоспособности “промышленная применимость” и для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры конкретной реализации изобретения, которые не могут исчерпать сущности предложенного решения.

Пример 1. 3,5 г сополимера N-винилпирролидона (ВП) с диметиламиноэтилметакрилатом (ДМАЭМ) и диметиллаурилметакрилоилоксиэтиламмоний иодидом (ДМАЭМ·C₁₂H₂₅J) (состав тройного сополимера ВП:ДМАЭМ:ДМАЭМ·C₁₂H₂₅J=90,2:6,3:3,5 мол.%, М.М.=18000 Д) растворяют в 300 мл метанола и добавляют 0,44 г бетулиновой кислоты. Смесь перемешивают 1 час. Из фильтрата удаляют растворитель. Получают 3,8 г (выход=96%) полимера, содержащего по данным ПМР 3,5 мол.% бетулиновой кислоты (11,5 маc.%).

Примеры 2-15 выполнены в условиях примера 1, все данные представлены в Таблице 1. Использованы сокращения: ДЭАМА – диэтиламиноэтилмеиакрилат, ДМАЭА – диметиламиноэтилакрилат, ДЭАМК – диметиламиноэтилкротонат. Взаимодействие ведут при 15-30°С в течение 0,5-2 часов.

Противовирусную активность препаратов in vitro в отношении вирусов гриппа А и В (штаммы А/Йоханнесбург В/Йоханнесбург соответственно) исследовали на переживающих фрагментах хорионаллантоисной оболочки куриного эмбриона (ХАО) по методу Fasecas de St. Groth S. (11. Методы испытания и оценки противовирусной активности новых препаратов в отношении вируса гриппа. Ленинград. 1973. 36 с.). Для этого готовили ряд разведений испытуемого препарата на среде, которую разливали в лунки панелей, куда вносили подготовленные кусочки ХАО. Через 1 час контакта при комнатной температуре в эту же среду добавляли по 0,2 мл рабочего (ранее определенного) разведения вируса. Через 48 часов инкубации (при 33-34°С) отмечали количество живых и погибших кусочков. Лунки с погибшими ХАО из опытов исключают. В лунки с живыми кусочками ХАО добавляют 0,1 мл 5% эритроцитов курицы. Контролями при постановке опыта являлись обработанные таким же образом кусочки ХАО, но без добавления препарата. По результатам экспериментов рассчитывали индекс защиты (ИЗ): ИЗ=(КЗ-1)/КЗ×100, где КЗ – коэффициент защиты, определяемый как отношение процента образцов с вирусом в контроле к проценту образцов с вирусом в условиях введения препарата. При этом чем выше значение ИЗ, тем более активно исследуемое вещество. Противовирусную активность in vitro в отношении вируса простого герпеса (12. Вирусология. Методы. / под. Ред. Б. Мейха. М.: “Мир”. 1988. 420 с.) проводили в культуре клеток Vero при заражающей дозе вируса 100 ЦПД 50/мл. Вируссодержащую жидкость вносили в лунки после 30-минутной инкубации клеток с растворами исследуемых веществ. Результаты оценивали через 48 часов культивирования зараженных клеток. Данные по противовирусной активности приведены в Таблице 2. Анализ данных Таблицы 2 подтверждает, что достигнута заявленная задача как в отношении полученных новых полимерных водорастворимых производных, так и в отношении способа их получения.

Формула изобретения

1. Полимерные производные тритерпеноидов общей формулы (I)

где в качестве полимера-носителя берут водорастворимые сополимеры N-винилпирролидона с алкиловыми эфирами ,-(метил)акриловых кислот и их четвертичными аммониевыми солями общей формулы (II)

при этом А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2}, глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую {5}, урсоновую {6}, олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11), дикетомацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты или смесь вышеуказанных карбоксилсодержащих тритерпеноидов

R₁ – H, СН₃; R₂ – H, СН₃; R₃ – СН₃, С₂Н₅;

R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal – J, Br или Cl; k=65-95 мол.%; 1=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол.%, n=0,5-5,4 мол.%; молекулярная масса (ММ)=(7-100)·10³ дальтон.

2. Способ получения полимерных производных тритерпеноидов по п.1, включающий взаимодействие в органическом растворителе тройного сополимера формулы (II), где k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%; х=1,0-34,9 мол.%; R₁ – Н, СН₃; R₂ – Н, СН₃; R₃ – СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆С₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal – J, Вr, Сl; ММ=(7-100)·10³ Дальтон, с тритерпеноидом с получением целевого продукта формулы (I), где А – остаток тритерпеноида из ряда, содержащего бетулиновую {1}, бетулоновую {2}, глицирретовую {3}, глицирризиновую {4}, урсоловую {5}, урсоновую {6}, олеаноловую {7}, олеаноновую {8}, меристотроповую {9}, дикетомеристотроповую {10}, мацедониковую {11}, дикето-мацедониковую {12}, эхиноцистовую {13} кислоты или смесь вышеуказанных карбоксилсодержащих тритерпеноидов (III); R₁ – Н, СН₃; R₂ – Н, СН₃: R₃ – СН₃, С₂Н₅; R₄ – алкил из ряда С₆Н₁₃-С₁₆Н₃₃; Hal – J, Вr или С1; k=65-95 мол.%; l=0,1-34 мол.%, m=0,1-33,9 мол.%, n – 1-5,4 мол.%; молекулярная масса (MM)=(7-100)·10³ Дальтон, взаимодействие с тритерпеноидом проводят в растворе при концентрации тройного сополимера 1-30 мас.%, концентрации тритерпеноида 0,05-3,4 мас.%; молярном отношении звена, содержащего четвертичный азот, к тритерпеноиду от 1 до 10 при температуре 15-30°С в течение 0,5-2 ч; целевые полимерные водорастворимые производные тритерпеноидов выделяют удалением растворителя.

РИСУНКИ