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Verfahren zur Herstellung von neuen Spiro-azatetramethylenderivaten und ihren Salzen
Die antivirale Aktivität von Verbindungen in vivo kann durch Prüfungen mit Mäusen bestimmt werden. Dabei wird 8 Mäusen täglich 7 Tage lang eine Dosis des zu prüfenden Stoffes oral verabreicht. Am ersten Tag der Verabreichung werden die Tiere mit einem Virus infiziert, das in den Käfigen, in denen die Mäuse verbleiben, vernebelt wird. Da es schwer feststellbar ist, ob die Tiere erkranken oder nicht, wird dabei eine solche Virusdosis verabreicht, dass sämtliche Mäuse während der Prüfung sterben. Diese Dosis ist naturgemäss ein Vielfaches derjenigen einer natürlichen Infektion.
Die gestorbenen Mäuse werden täglich zweimal gezählt. Die Zahl der toten Mäuse und der Zeitpunkt, an dem sie starben, wird mit den erhaltenen Daten einer Gruppe von 18 Mäusen verglichen, die zwar infiziert wurden, aber nicht den zu prüfenden Stoff empfingen. Mit Hilfe des Verfahrens nach Wilcoxon kann dann berechnet werden, ob der Stoff eine bedeutungsvolle antivirale Wirkung aufweist.
Mittels dieser Prüfung wurde die antivirale Aktivität von unter anderem l-und 2-Ammo-adaman- tan nachgewiesen.
Es wurde festgestellt, dass neue Spiro-azatetramethylenderivate der allgemeinen Formel
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und deren Säureadditionssalze mit pharmazeutisch akzeptablen Säuren eine besonders starke antivirale Aktivität aufweisen. In der Formel (I) stellt R ein Wasserstoffatom, eine Methyl-, Äthyl-, n-Propyloder eine Propargylgruppe dar.
Überraschenderweise ergab es sich, dass es nicht möglich war, sämtliche behandelten Mäuse mit der sonst letalen Virusdosis zu töten. Sieben der acht Tiere blieben am Leben.
Besonders bemerkenswert ist, dass die Stoffe bereits eine bedeutungsvolle antivirale Aktivität aufweisen, wenn sie ausschliesslich am Tag der Infektion und nicht 7 Tage lang verabreicht werden, wie sich bei einer andern Prüfung herausstellte.
Weiterhin wurde bei einer Vergleichsprüfung mit Influenzavirus A 2-Japan festgestellt, dass die Stoffe eine stärkere antivirale Aktivität haben als 1-Amino-adamantan und dass sie auch gegen Rhinovirus wirksam sind, wie sich aus Prüfungen mit Gewebskultur ergab.
Der Umstand, dass nicht sämtliche behandelten Mäuse sterben, kann ein Hinweis für eine sehr geringe Giftigkeit der Stoffe sein.
Als besonders aktive Stoffe sollen 2, 2- (2-Azatetramethylen)-adamantan und 2, 2- (N-Methyl-2- - azatetramethylen)-adamantan zusammen mit ihren von pharmazeutisch akzeptablen Säuren abgeleiteten Säureadditionssalzen erwähnt werden.
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Als Beispiele solcher Säuren können unter anderem erwähnt werden :
Anorganische Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure. organische Säuren, wie Essigsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Sulfanilsäure, p-Toluolsulfonsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Oxalsäure, Benzoesäure od. dgl.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen können zur Bekämpfung von Virusinfektionen, insbesondere von Infektionen mit Influenza-A-Viren und Rhinovirus, und namentlich zur Verhütung von Virusinfektionen verwendet werden. Mit der Verabreichung eines erfindungsgemäss erhältlichen Stoffes an Mensch oder Tier kann angefangen werden, sobald sich eine Virusinfektion offenbart hat. Eswerden besonders dann günstige Ergebnisse erzielt, wenn ein Stoff verabreicht wird, sobald Infektion droht oder sobald die Wetterverhältnisse eine baldige Infektion warhscheinlich machen. Es ist daher empfehlenswert, während der Wintermonate täglich eine Dosis einer der Verbindungen zu verabreichen.
Da eine Impfung erst nach Verlauf von 3 Wochen Immunität ergibt, können die Verbindungen auch zusammen mit einem Vakzin verabreicht werden, durch welche Kombination auch während der ersten 3 Wochen nach der Impfung Schutz geboten wird.
Die Verbindungen können sowohl injiziert als auch oral oder rektal verabreicht werden. Die orale Verabreichung wird aber bevorzugt.
Die Behandlung für Erwachsene ist 50 bis 500 mg täglich, vorzugsweise 200 mg. Diese Dosis kann auf einmal verabreicht werden. Kinder werden mit einer halben Dosis behandelt. Für Tiere kommt eine Dosierung von 10 bis 100 mg/kg/Tag und vorzugsweise 40 mg/kg/Tag, am meisten in Frage.
Die neuen Verbindungen der Formel (I) und deren Salze mit pharmazeutisch akzeptablen Säuren werden erfindungsgemäss dadurch hergestellt, dass man Salze von 2-Aminoäthyl-2-aminomethyl-adamantan der Formel
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auf Temperaturen über ihren Schmelzpunkt erhitzt, um die Verbindung der Formel
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zu gewinnen, worauf man allenfalls
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<tb>
<tb> a) <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Verbindung <SEP> der <SEP> allgemeinen <SEP> Formel <SEP> R" <SEP> Hal <SEP> oder <SEP> R2" <SEP> SO4 <SEP> (R <SEP> = <SEP> Methyl, <SEP> Äthyl, <SEP> nPropyl <SEP> oder <SEP> Propargyl; <SEP> Hal <SEP> = <SEP> Halogenatom) <SEP> alkyliert, <SEP> um <SEP> Verbindungen <SEP> (1) <SEP> zu <SEP> erhalten, <SEP> in
<tb> welchen <SEP> R <SEP> für <SEP> einen <SEP> Methyl-, <SEP> Äthyl-, <SEP> n-Propyl-oder <SEP> Propargylrest <SEP> steht <SEP> ;
<SEP>
<tb> b) <SEP> eine <SEP> reduktive <SEP> Alkylierung <SEP> zur <SEP> Gewinnung <SEP> von <SEP> Verbindungen <SEP> (1) <SEP> vornimmt, <SEP> in <SEP> welchen <SEP> R <SEP> für
<tb> eine <SEP> Methyl-, <SEP> Äthyl-oder <SEP> n-Propylgruppe <SEP> steht-, <SEP>
<tb> c) <SEP> das <SEP> N-Formyl-,-Acetyl-oder-Propionylderivat <SEP> der <SEP> Verbindung <SEP> (la) <SEP> herstellt <SEP> und <SEP> in <SEP> diesem
<tb> dann <SEP> die <SEP> CO-Gruppe <SEP> zur <SEP> CH-Gruppe <SEP> reduziert, <SEP> um <SEP> Verbindungen <SEP> (I) <SEP> zu <SEP> gewinnen, <SEP> in <SEP> welchen <SEP> R <SEP> für <SEP> die <SEP> Methyl-, <SEP> Äthyl- <SEP> oder <SEP> n-Propylgruppe <SEP> steht <SEP> ;
<SEP>
<tb> d) <SEP> hieraus <SEP> durch <SEP> Umsetzung <SEP> mit <SEP> 2, <SEP> 3-Dibrompropen-l <SEP> eine <SEP> Verbindung <SEP> der <SEP> Formel
<tb>
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herstellt und diese Verbindung dehydrobromiert, um eine Verbindung (I) zu erhalten, worin R für den Propargylrest steht. e) mit Formaldehyd und Acetylen umsetzt, um eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) zu erhalten, worin R für den Propargylrest steht ; wonach man eine so erhaltene Verbindung ge- wünschtenfalls mit einer pharmazeutisch akzeptablen Säure in ihr Säureadditionssalz überführt.
Die erfindungsgemässe Reaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Ausgangsstoffe kann gemäss folgendem Formel- schema erfolgen :
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Die Alkylierung nach der Folgevariante a) kann in der Weise vorgenommen werden, dass der Stoff
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sungsmittel, z. B. in Triäthylamin, Pyridin, KOH oder K CO in Benzol oder Methanol, zum Reagie- ren gebracht wird.
Die reduktive Alkylierung nach der Folgevariante b) kann mit Formaldehyd, Acetaldehyd, Propion- aldehyd und z. B. Pt/H, Raney-Nickel/H, Ameisensäure, NaBH u. dgl. durchgeführt werden.
Zur Umsetzung nach der Folgevariante c) kann der Stoff mit Ameisensäure bzw. dem Anhydrid oder
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B. mit einem Hydrid, z. B. LiA1H4, reduzierbar.Eine vorgesehene Dehydrobromierung kann mit NaNH in flüssigem Ammoniak oder in Toluol,
Xylol od. dgl. durchgeführt werden.
Die Reaktion nach der Folgevariante e) kann bei 30 bis 400C und etwa 10 atm Acetylendruck unter
Einfluss von Kupferchlorid in Essigsäure durchgeführt werden.
Die Verbindungen (I) können in üblicher Weise in eine zur Verabreichung geeignete Form gebracht werden. So können sie mit inerten festen Trägermaterialien gemischt bzw. in flüssigen Trägermate- rialien gelöst werden. Auf diese Weise lassen sich Tabletten, Pillen, Dragées, Stuhlzäpfchen, Pulver,
Suspensionen, Injektionsflüssigkeiten, Kapseln u. dgl. herstellen. Gewünschtenfalls kann man darin an- dere Heilmittel, Vitamine oder Farbstoffe verarbeiten.
Als Trägermaterialien sind z. B. Wasser, Glycerin, Kreide, Calciumphosphat, Milchzucker und Pul- verzucker (Saccharose) bzw. Gemische dieser Stoffe verwendbar. Die Verwendung von Zuckern als Trä- germaterial bietet den Vorteil, dass die Stoffe einen angenehmen Geschmack haben.
Tabletten und Dragées können noch Quellmittel enthalten, die das Präparat in Wasser leicht zer- fallen lassen. Als solche sind z. B. Kartoffelstärkemehl, Maisstärkemehl, Arrowroot (amylum marantae) und Carboxymethylzellulose verwendbar. Weiterhin lassen sich Gleitmittel, wie Talk, Magnesiumstearat und Calciumstearat verwenden.
Als Konservierungsmittel können Verbindungen, wie z. B. Methyl-p-hydroxybenzoat, Propyl-p-hy- droxybenzoat und Benzylalkohol, zugesetzt werden. Als oberflächenaktive Stoffe sind z. B. Mono- oder
Triester von z. B. Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ricinolsäure und Ölsäure mit einem Polyal- kohol, wie z. B. Sorbitan, Mannitan, Mannit und Glycerin und weiterhin Polyoxyäthylenderivate von unter anderem den erwähnten Estern verwendbar.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf be-
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schränkt sein soll.
Beispiel 1 : a) Adamantyliden-2-cyanessigsäureäthylester
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15 g in 50 ml Benzol gelöstem Adamantanon wurden 11, 3 g Cyanessigsäureäthylester und eine hei- sse Lösung von 0, 77 g Ammoniumacetat in 1, 14 ml Eisessig zugesetzt. Das Gemisch wurde unter Rühren 3 h lang unter Rückflusskühlung gekocht. Das entstandene Wasser wurde in einem Wasserabscheider aufgefangen. Die Benzolschicht wurde einmal mit einer Sodalösung und zweimal mit Wasser gewaschen. Das Benzol wurde auf MgS04 getrocknet und anschliessend im Vakuum entfernt.
Der Rückstand wurde aus 75%obigem Äthanol umkristallisiert, Fp. 80, 5 bis 820C. b) 2 -Cyan -2 -cyanmethyl-adamantan
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Einer Lösung von 100 g Adamantyliden-2-cyanessigsäureäthylester in 800 ml Äthanol wurden 64 g KCN in 140 ml Wasser zugesetzt. Das Gemisch wurde 16 h lang bei 650C gerührt. Nach Abkühlung wurde der Niederschlag abgesaugt, mit 75 gew.-loigem Äthanol gewaschen und auf einem Dampfbad getrocknet. Das Filtrat wurde zu einem kleinen Volumen eingedampft. Der beim Eindampfen entstandene Feststoff wurde abfiltriert, mit 50 gew. loigem Äthanol gewaschen und getrocknet.
Eine zweite Stoffmenge wurde dadurch aus dem Rückstand gewonnen, dass dieser mit 450 ml Wasser und 50 ml 2n KOH geschüttelt, anschliessend mit Diäthyläther geschüttelt und die Ätherlösung eingedampft wird. Fp. der beiden Fraktionen 126, 5 bis 1280C.
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2 ml Formalinlösung (370 ; 0) und 200 mg Platinoxyd zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 16 h lang unter H, (4 atm) geschüttelt, worauf der Katalysator abfiltriert wurde. Das Filtrat wurde mit Salzsäure angesäuert und dann im Vakuum eingedampft. Nach Kristallisieren des erhaltenen Rückstandes aus
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Beispiel 3 : a) 2, 2- (N-Acetyl-2-azatetramethylen)-adamantan
2, 45 g 2, 2- (2-Azatetramethylen)-adamantan wurden in 5 ml Acetanhydrid gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde auf 1000C erhitzt und nach Abkühlung in 15 ml Wasser ausgegossen. Nachdem einige Minuten auf 800C erhitzt und auf Zimmertemperatur abgekühlt war, wurde das Reaktionsgemisch mit Chloroform extrahiert. Der Extrakt wurde mit einer Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen und nach Trocknen auf Natriumsulfat eingedampft. Der Rückstand wurde aus Petroläther (40 bis 500C) bei - 200C kristallisiert.
Das entstandene Erzeugnis hatte einen Fp. von 43 bis 450C. b)2,2- (N-Äthyl-2-azatetramethylen)-adamantanhydrochlorid
2, 37 g 2, 2- (N-Acetyl-2-azatetramethylen)-adamantan wurden in kleinen Portionen einer gerührten Suspension von 1 g LiAlH4 in 40 ml absolutem Tetrahydrofuran zugesetzt. Nachdem das Reaktionsgemisch 16 h lang unter Ausschliessung von Feuchtigkeit unter einem Rückflusskühler gekocht war, wurde es abgekühlt, worauf ein Gemisch von 3 ml Tetrahydrofuran und 3 ml Wasser langsam unter Rühren hinzugetropft wurde. Das Reaktionsgemisch wurde darauf abgesaugt und der Rückstand tüchtig mit absolutem Tetrahydrofuran gewaschen. Das Filtrat wurde mit einer Lösung von HCl in Diäthyläther an-
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gesäuert.
Das kristallisierte Produkt wurde abfiltriert und aus Äthanol/Diäthyläther (l : l) umkristalli- siert, Fp. 266 bis 268 C.
Beispiel4 :2,2-(N-Propargyl-2-azatetramethylen)-adamantanhydrochlorid
16, 44 g 2, 2- (2-Azatetramethylen)-adamantan wurden in 50 ml absolutem Äthanol gelöst und der Lösung wurden 35 ml Triäthylamin zugesetzt. Unter Kühlen in Eis und Rühren wurden anschliessend 17 g Propargylbromid in etwa 5 min zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde auf Siedetemperatur gebracht und sofort darauf auf Zimmertemperatur abgekühlt. Der kristallisierte Niederschlag wurde abgesaugt. Das Filtrat wurde eingedampft und dem Rückstand wurden 50 ml Wasser zugesetzt. Die erhaltene Emulsion wurde mit Diäthyläther extrahiert und der Extrakt wurde nach Waschen mit Wasser und Trocknen auf Na SO mit ätherischer Salzsäure angesäuert. Der entstandene Niederschlag wurde abgesaugt und zweimal aus Wasser kristallisiert.
Es entstand ein kristallines Produkt mit einem Fp. von 225 bis 2260C (zugeschmolzenes Rohr).
Beispiel 5 : a) 2-Aminoäthyl-2-aminomethyl-adamantandihydrochlorid
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Einer Lösung von 2 g 2-Cyano-2-cyanomethyl-adamantan in 24 ml 96%igem Äthanol wurden 6 ml 3, 85 n alkoholische Salzsäure und 200 mg Platinoxyd zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 16 h lang
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(1 :1, 5 g 2-Aminoäthyl-2-aminomethyl-adamantandihydrochlorid wurden 30 min lang in einem Metallbad auf 3500C erhitzt. Der Rückstand wurde in Wasser gelöst und einmal mit 15 ml Diäthyläther gewaschen. Die wässerige Lösung wurde durch den Zusatz von 6 ml 2n NaOH basisch gemacht und zweimal mit Diäthyläther extrahiert. Die gesammelten Extrakte wurden einmal mit Wasser gewaschen, auf Magnesiumsulfat getrocknet und mit alkoholischer Salzsäure bis zu schwach saurer Reaktion angesäuert.
Das auskristallisierte Produkt wurde abfiltriert und aus Äthanol/Diäthyläther (1 : 1) umkristallisiert, Fp.
252 bis 254 C.
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