AT391314B - Verfahren zur herstellung neuer chinolinderivate - Google Patents
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Description
Nr. 391 314
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren neuer Chinolinderivate.
Die Erfindung liefert l,4-Dihydro-3-carboxy-6,8-difluoro4-oxo-chinoline der Formel:
wobei R für C2H5, C2H4F, CH2-0-CH2-CH20H, CH2
(Π), CHo Ό- N02 (HI), ch2 (IV) oder
(V) steht.
Diese Verbindungen gehören zu einer wichtigen Gruppe von Chinolinderivaten, von denen einige bekanntermaßen antibakterielle Wirksamkeit aufweisen, während die meisten vollständig wirkungslos sind. Bei verschiedenen Untersuchungen dieser Gruppe von Derivaten wurde üblicherweise gefunden, daß ein Produkt mit einem bestimmten Substituenten in einer bestimmten Position antibakterielle Wirksamkeit aufweist, während geringe Änderungen des Substituenten oder seiner Position im allgemeinen zu vollkommen unwirksamen Produkten führen. Aus diesem Grunde ist es vollkommen unmöglich vorherzusehen, ob eine bestimmte Verbindung wirksam oder wirkungslos ist. Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen antibakterielle Wirkungen gegen eine große Familie von Bakterien sowohl gram-positiver als auch gramnegativer Art aufweisen.
Die Verbindungen die man gemäß der Erfindung erhält, können leicht aus dem 2,4-Difluoroanilin hergestellt werden. Dieses wird mit Diäthylethoxymethylenemalonat kondensiert, was zu 1-(2,2-Diethoxycarbonylvinylamino)-2,4-difluorobenzol führt. Dieses wird durch Erwärmen zyklisiert und ergibt 1,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro4-oxo-chinolin, welches mit RX (X steht für CI, Br oder Jod) zur Reaktion gebracht wird, um die entsprechende R-Gruppe am Stickstoffatom zu bekommen. Schließlich wird das l,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro-l-R4-oxochinolin durch Behandlung mit Salzsäure hydrolisiert. Dieses Verfahren das im Bereich der Erfindung liegt, wird an Hand des folgenden Reaktionsschemas illustriert. -2-
Nr. 391 314
C2H50— CO
+ C2HsO—CH = C V~ “2 i NH,
C2H50— CO
C2H5OOC — f-A 90-100°C->
c
II COOC2H5
F I 250-260°C * 0
COOC2H5
Durch die Behandlung mit Salzsäure erhält man die Verbindung I.
Die Erfindung betrifft somit im speziellen einen Herstellungsprozeß der genannten Verbindungen und beinhaltet die Reaktion des l,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro-4-oxo-chinolins mit einem Überschuß von RX (2-5 Mol RX 1 Mol Chinolin), in Dimethylformamid in Gegenwart von K^COj bei 70 bis 95 °C während 12 bis 24 h und anschließender Hydrolyse des erhaltenen 3-Esters durch HCl unter Rückflußbedingungen.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel 1: R = C2H5
In einen passenden Reaktor der mit Heiz-, Kühl- und Rührmitteln versehen ist, wurden 152,5 ml (1,5 Mol) 2,4-Difluoroanilin und 425 ml (2,1 Mol) Diäthylethoxymethylenemalonat geleert. Die Mischung wurde auf 90 bis 100 °C für 3 h mit Entfernung des kondensierenden Äthanols erwärmt. Dies führte zu einem festen Produkt, welches mit Hexan behandelt, gewaschen, aus Hexan kristallisiert und getrocknet wurde, und 356 g (Ausbeute 79,5 %) l-(2,2-Diethoxycarbonylvinylamino)-2,4-difluorobenzol ergab. Elementaranalyse des Produktes zeigte gute Übereinstimmung mit der Formel C14H15NO4F2. 350 g (1,17 Mol) dieses Produktes wurden in einen Reaktor mit 11 Diphenyloxid gebracht. Die Mischung wurde bei 265 - 270 °C während 11/2 h am Rückfluß gehalten, wobei während der Zyklisation entstehendes Äthanol entfernt worden ist. Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur wurde ein Rückstand erhalten, der mit Benzol und dann mit Hexan behandelt, anschließend getrocknet und aus Methanol rekristallisiert wurde. Dies ergab 239 g (Ausbeute 80,7 %) 1,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro-4-oxo-Chinolin. Elementaranalyse zeigte gute Übereinstimmung mit der Formel C22H9NO3F2.
Um eine Äthylgruppe am Stickstoffatom zu binden, wurden 210 g (0,84 Mol) dieses Produktes, 287 g (2,1 Mol) Kaliumcarbonat und 337 ml (4,2 Mol) Äthyljodid während 24 h bei 90 °C in Gegenwart von 1,5 1 Dimethylformamid behandelt. Nach Entfernung des Dimethylformamid unter reduziertem Druck wurde die Mischung mit 11 Wasser behandelt und bei ca. 0 °C gerührt. Der entstehende Niederschlag wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Isopropanol beim Kochpunkt rekristallisiert. Nach Abtrennung und Trocknung -3-
Nr. 391 314 wurden 220 g (Ausbeute 93,2 %) l,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro-l-äthyl-4-oxochinolin erhalten,
Um die entsprechende Säure zu erhalten, wurden 210 g (0,74 Mol) dieses Produktes mit 2-normaler Salzsäure am Rückfluß behandelt. Dies ergab 179 g (Ausbeute 95 %) l,4-Dihydro-3-carboxy-6,8-difluoro-l-äthyl-4-oxo-chinolin, dessen Elementaranalyse gute Übereinstimmung mit der Formel C12H9NO3F2 zeigt®· Diese
Verbindung ist unlöslich im Wasser, aber löslich in Dimethylsulfoxid, Schmelzpunkt 215 °C. Für die anderen Substituenten wird dasselbe Verfahren verwendet. Deren Herstellung wird nicht im Detail beschrieben, nur die Ausgangsmaterialien und die Eigenschaften der Verbindungen werden angegeben. Alle angegebenen Temperaturen wurden nach dem Verfahren von Tottoli gemessen.
Beispiel 2: R = C2H4F
Ausgangsmaterial RX war CICH2-CH2F. Ausbeuten 90,3 % (Kondensation) und 96,2 % (Hydrolyse) eines weißen Pulvers, das mit Sublimation bei 268 °C schmolz, Analyse zeigte perfekte Übereinstimmung mit der Formel C^HgFjNOj. Die Verbindung ist unlöslich in Wasser und in Dimethylsulfoxid. aus praktischen Gründen und wegen
Beispiel 3: R = CH2-0-CH2-CH2-0H Ausgangsmaterial RX war Br-CH2-0-CH2-CH2-0-C0· der Benzoxyhälfte wurde gemeinsam mit den 3-Ester in der HCl-Behandlung hydrolisiert. Ausbeuten: 56 % (Kondensation) und 73,5 % (Hydrolyse) eines weißen Pulvers, daß bei 218 °C schmolz und dessen Analyse gute Übereinstimmung mit der Formel ^13^11^2^^5 ze*8te. Diese Verbindung ist unlöslich im Wasser, aber löslich in Dimethylsulfoxid.
Beispiel 4: R = CH
Ausgangsmaterial RX war Br-CH2 < . Ausbeuten 67 % (Kondensation) und 88,4 % (Hydrolyse eines weißen Pulvers, dais bei 204 °C schmolz und dessen Analyse perfekte Übereinstimmung mit der Formel C14H11F2NO3 zeigte. Diese Verbindung ist unlöslich in Wasser, aber löslich in Dimethylsulfoxid.
Beispiel 5: R = CH2·
no2
Ausgangsmaterial RX ist Br-CH2· "No •N02. Ausbeuten 58 % (Kondensation) und 77 % (Hydrolyse) eines beigen Pulvers, das bei 210 bis 215 °C schmolz und dessen Analyse perfekte Übereinstimmung mit der Formel C^HgF^^g zeigte. Diese Verbindung ist unlöslich in Wasser, aber löslich in Dimethylsulfoxid.
. Ausbeuten 44 % (Kondensation) und 76 % (Hydrolyse) eines weißen Pulvers, schmelzend bei 241 °C, dessen Analyse perfekte Übereinstimmung mit der Formel ^17^16^2^3 ^S16· Diese Verbindung ist unlöslich in Wasser und Dimethylsulfoxid. -4-
Nr. 391 314
CI
Beispiel 7: R = CH2 •Ul C1
Ausgangsmaterial RX ist Cl-CHj.
CI
Ausbeuten 50 % (Kondensation) und 86,6 % (Hydrolyse) eines weißen Pulvers, das bei 272 °C schmolz und dessen Analyse perfekte Übereinstimmung mit der Formel CjyH^C ze‘Ste· Diese Verbindung ist unlöslich in Wasser und Dimethylsulfoxid.
Giftigkeit
Die Giftigkeit der Erfindung wurde per os mit üblichen Methoden an Ratten und Mäusen bestimmt. LD^Q-Werte lagen zwischen 1320 und 1940 mg/kg bei Ratten und zwischen 910 und 1430 mg/kg bei Mäusen. Übliche Tests, um Mutagenesis und Clastogenesis (Amestest, Micronucleustest und Lymphocytenkulturen) zu prüfen waren negativ.
Bakteriologie A) Die bakterizide Wirksamkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen wurde an verschiedenen Mikroorganismen, wie weiter unten beschrieben, getestet.
Serienverdünnungen der Tests und Referenzverbindungen wurden in Brain Heart Infusionslösungen (Oxoid CM225) in Zweifach-Schritten von 1000 μg/ml bis 0,5 μg/ml, hergestellt.
Die Testorganismen sind auf Trypton Soy Agar (TSA, Oxoid CM131) kultiviert und auf Lebensfähigkeit und Reinheit geprüft. Standardisierte Impfproben wurden durch Einbringen von Pfützen von TSA und Inkubieren bei 37 °C für 24 h hergestellt. Die gewachsenen Bakterien werden durch Zugabe steriler physiologischer Salzlösung und Schütteln mit Glasperlen entfernt. Die Organismusaufschlämmung wird standartisiert und 50 % Durchlässigkeit bei 520 nM auf einem SP600 Spectrophotometer zu ergeben. Kalibrationskurven zeigen, daß
O dies zu ungefähr 10 koloniebildenden Einheiten pro ml führt 0,1 ml aliquote Anteile dieser Suspension werden verwendet, um jede der hergestellten Verdünnungsserien der Verbindungen in der Brain Heart Infusionslösung zu injizieren.
Die Verdünnungssets werden bei 37 °C während 24 h inkubiert und dann auf die Gegenwart oder Abwesenheit vom Wachstum ersichtlich durch die Trübe des Mediums geprüft. Die geringste Konzentration, bei der kein Wachstum der Testorganismen festgestellt wird, ist die minimale inhibitorische Konzentration (MIC) der Verbindung für diesen Organismus.
Jedes der Röhrchen, das kein Wachstum zeigt, wird dann auf Platten eines Trypton Soy Agar einer Subkultur unterworfen und bei 37 °C für 24 h inkubiert. Die Platten werden dann für die Gegenwart oder Abwesenheit von Wachstum an den Aufbringungspunkten inspiziert. Die geringste Konzentration der Testverbindung, bei der kein Wachstum auf der Subkultur festgestellt werden kann, ist die minimale mikrobiozide Konzentration (MMC). MIC und MMC werden in pg/ml ausgedrückt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle im Vergleich mit zwei Referenzverbindungen Nitrofuroxazid und Pipemidsäure angeführt. Die in der Tabelle angeführten Abkürzungen haben folgende Bedeutung: S. a.: Staphylococcus aureus ATCC 6538 S. p.: Streptococcus pyrogenes NCTC 8198 P. a.: Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 E. c.: Escherichia coli NCTC 8196 P. m.: Proteus mirabilis NCTC 8559 S. e.: Salmonella enteritidis NCTC 6676 S. b.: Shigella boydii Nif.: Nifuroxazide NCTC 9328 Pip.: Pipemidsäure T. M.: getesteter Mikroorganismus -5-
Nr. 391 314 B) Die bakteriostatische Wirksamkeit (Hemmung des Bakterienwachstums ohne Zerstörung der Bakterien) der erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen wurde an Mikroorganismen, die mit der Gastroenteritis in Verbindung stehen, getestet
Dieses Experiment wurde in Mueller-Hinton-Gelose (amorphes geliertes Polysaccharid) mit den getesteten Verbindungen in Dimethylsulfoxid gelöst (Kontroll-Dimethylsulfoxid wurde bereitgestellt), bei steigenden Konzentrationen von 0,01 bis 100 μg getestet. Die verwendeten Stämme waren Vibrio Cholerae (3 Stämme aus Europa, Afrika und Kontinental-Ost-Asien), Vibrioparahemolyticus, Vibrioalginolyticus, Aeromonas hydrophila Sobria und Salmonella. Die minimale inhibitorische Konzentration lag bei den sieben erfindungsgemäßen Verbindungen zwischen 0,5 und 1 pg für den Salmonellenstamm und zwischen 0,1 und 0,5 pg für die anderen Stämme, was eine starke bakteriostatische Wirksamkeit zeigt C) Das Experiment wurde bei einem in vivo-Test an Gruppen von je 10 SWISS-Mäusen mit einer Masse von ca. 20 g und oraler Verabreichung der erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen getestet Drei Dosen wurden für jede Verbindung verwendet und der Ham jeder Gruppe wurde zur Bestimmung der bäkterioziden Wirksamkeit an Kulturen des Vibrio Cholerae Ogawa (10^ pro ml) auf Mueller-Hinton Gelose bestimmt. Die Wirksamkeit wurde nach 24 h Inkubation bei 37 °C an Hand des Durchmessers in mm der Inhibition des Stammes um den Einführungspunkt in die Gelose bestimmt. Eine negative Kontrolle (Nifuroxazid) und eine positive Kontrolle (Pipemidsäure) wurden als Referenz verwendet Die den Mäusen verabreichte Dose war 0,51 und 2,5 pg für die Verbindungen der Beispiele 1 bis 5 und 1, 2,5 und 5 pg für die Verbindungen der Beispiele 6 und 7, die in vorangehenden Experimenten geringere Wirksamkeit gezeigt hatten.
In diesen Experimenten wurde die Wirksamkeit der erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen bei ca. 1 pg für die Verbindungen der Beispiele 1 bis 5 und zwischen 1 und 2,5 pg für die Verbindungen der Beispiele 6 und 7 festgestellt
Verabreichung - Dosierung
In der Humantherapie können die erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen in Tabletten oder Gelatinkapseln mit einem Gehalt von 0,1 bis 0,5 g aktiver Substanz pro Verabreichungseinheit für orale Verabreichung präsentiert werden. Übliche Dosierung ist 0,5 bis 2 g pro Tag.
Injizierbare Formen beinhalten Phiolen zu je 0,1 g aktiver Substanz, die vor der Injektion zu suspendieren sind. Dosierung 1 bis 3 Phiolen pro Tag.
Tabelle
Verbindung T. M. S. a. S.p. P.a. E. c. P. m. S.e. S. b. Nif. MIC 8 1 500 4 500 500 8 MMC 8 1 500 4 500 500 8 Pip. MIC 2 4 1 4 4 4 4 MMC 250 125 16 4 8 8 4 1 MIC 32 16 32 8 1 2 1 MMC 32 32 64 8 2 4 1 2 MIC 4 32 8 32 4 4 8 MMC 8 32 8 32 8 8 16 3 MIC 4 2 8 4 32 32 8 MMC 8 4 16 8 32 32 8 4 MIC 64 4 8 64 1 2 32 MMC 64 4 16 64 2 4 32 5 MIC 16 8 2 64 16 125 32 MMC 64 32 2 64 32 125 32 6 MIC 8 16 4 64 8 4 8 MMC 16 16 8 64 8 4 8 7 MIC 8 32 8 1 2 2 16 MMC 8 64 8 2 4 4 32 -6-
Claims (1)
- Nr. 391 314 5 PATENTANSPRUCH 10 Verfahren zur Herstellung neuer Chinolinderivate der Formel 15 0 20 F-H^V^Sr—COOH 25 w F R (I), 30 wobei R für C2Hg, C2H4F, CH2· •o-ch2-ch2oh, ch2-^J 35 CH2 JI- N02· 40 CH2 ^ oder CI ch2^H^ CI steht, dadurch gekennzeichnet, daß während 12 bis 24 h bei 70 bis 95 °C in Dimethylformamid, das 45 l,4-Dihydro-3-ethoxycarbonyl-6,8-difluoro-4-oxo-chinolin mit einem Überschuß von RX (2 bis 5 Mol RX für 1 Mol Chinolin), wobei X für CI, Br oder J steht, in Gegenwart von K2CO3 und anschließender Hydrolyse des erhaltenen 3-Esters mit HCl unter Rückflußbedingungen gehalten wird.
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