BG100218A

BG100218A - Енантиомери на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1н-инден-2-ил)- 1н-имидазол

Info

Publication number: BG100218A
Application number: BG100218A
Authority: BG
Inventors: Arto Karjalainen; Raimo Virtanen; Arja Karjalainen; Seppo Parhi; Maire Eloranta; Antti Haapalinna
Original assignee: Orion- Yhtymae Oy
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1996-06-28
Also published as: GB9312669D0; IL109984A0; WO1995000492A1; EP0703903A1; CN1125439A; JPH08511554A; NO955056D0; NO955056L; NZ267427A; LT3468B; CA2165459A1; EE9400010A; LTIP1959A; ZA944346B; PL312194A1; LV11462B; AU6972594A; HU211271A9; CZ332195A3; LV11462A

Abstract

Изобретението се отнася до оптични изомери на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1н-инден-2-ил)-1н-имидазол, до техните фармацевтично приемливи соли и до използването и получаването им. И двата изомера са активни при лечението на нарушения в познавателната способност.

Description

Изобретението се отнася до нови оптични изомери на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол и негови фармацевтичноприемливи соли, използването и получаването им. И двата оптични изомера са активни за лечение на нарушения в познавателната способност, макар че могат да им бъдат приписани някои други фармакологични профили. (-)-Енантиомерът е предпочитаният от двата енантиомера, тъй като има по-широк терапевтичен обхват от (Ч-)-енантиомера. Той е много мощен антагонист на а₂-адренорецептори без никакъв α,-агонизъм, докато ( + )-енантиомерът е умерен антагонист на а₂-адренорецептори и пълен α,-агонист. И двата енантиомера имат добра перорална биологична достъпност.

Ценни а₂-адренорецепторни антагонисти са описани порано, например в ЕР № 183 495, 247 764 и 372 954. В РСТ патентната публикация № 91/18886 е описано използването на някои индан-имидазолни производни, по-специално атипамезол за лечение на свързано с възрастта увреждане на паметта и други познавателни способности. Международна патентна заявка № PCT/FI 92/00349 описва група нови дългодействащи 4(5)заместени индан-имидазолни производни, които са полезни за лечение на нарушения в познавателната способност.

Индан-имидазолно производно е и рацематът 4-(5-флуоро2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол, съгласно настоящото изобретение, който има асиметричен въглероден атом на 2 позиция в индановия пръстен:

Оптичноактивните енантиомери на 4-(5-флуоро-2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазола могат да се получат например чрез превръщане на рацемичен 4-(5-флуоро-2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол в смес от диастереоизомери и разделянето им чрез фракционна кристализация. Тъй като 4-(5флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазолът е основа, тя може да се превърне в смес на диастереоизомерни соли чрез взаимодействие с оптичноактивна киселина, за предпочитане с L-( + )- или О-(-)-винена киселина. Диастереоизомерите могат да се разделят чрез повторна кристализация, например из вода.

След като се разделят диастереоизомерите, присъединителните с киселина соли могат да се превърнат отново в свободни основи, като техните водни разтвори се алкализират с основа (например натриев хидроксид) и освободената основа се екстрахира в подходящ органичен разтворител.

(-)- и ( + )-енантиомерите на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Нинден-2-ил)-1 Н-имидазол взаимодействат с органични или неорганични киселини като се образуват съответните • · • · • · · ·

присъединителни с киселини соли, които имат същата терапевтична активност като основите. Така могат да се образуват много фармацевтично полезни присъединителни с киселина соли като хлориди, бромиди, сулфати, нитрати, фосфати, сулфонати, формиати, тартарати, малеати, цитрати, бензоати, салицилати и аскорбати.

Рацематът 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Нимидазол може да се получи например чрез нитриране на 4-(2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол хидрохлорид със силно нитриращо средство като нитрокарбамид в присъствие на сярна киселина и след това редуциране на нитросъединението до съответното аминосъединение, например чрез каталитично хидрогениране като се използва PtO₂ или Pd/C като катализатор. Аминозаместеното съединение след това се превръща в съответния диазониев флуороборат с натриев нитрит във флуороборна киселина при понижена температура. Диазониевият флуороборат след това се разлага термично като се получава рацематът 4-(5флуоро-2,3-дихидро -1 Н-инден-2-ил) -1 Н-имидазол.

Съединенията съгласно изобретението могат да се прилагат ентерално или парентерално. При лечение на нарушения в познавателната способност предпочитаната дневна доза е от 0,1 до mg/kg, по-специално за предпочитане от 0,2 до 1 mg/kg.

Акутната токсичност (LD₆₀) за двата енантиомера е около 100mg/kg при мишки (р.о.) и около 50 mg/kg при плъхове.

Фармацевтичните носители, които се използват обикновено със съединението съгласно изобретението могат да бъдат твърди или течни и се избират във връзка с планирания начин за прилагане в паметта. Изборът на спомагателните ингредиенти за приготвяне на формите е рутинна операция за специалистите в областта.

ПРИМЕР 1 . α-Адренорецепторна селективност ин витро а₂-Антагонизмът се определя посредством изолиран, електрически стимулиран препарат от простатната част на vas deferens от плъх (Virtanen et al, Arch. int. Pharmacodyn et Ther., 297, 190-204, 1989). В този модел, а₂-агонистът (детомидин) блокира електрически стимулираните мускулни контракции и ефектът на а₂-антагониста се вижда при прилагането му непосредствено преди агониста и чрез определяне на неговата рА₂стойност. Известният а₂-антагонист атипамезол се използва като субстанция за сравнение.

За да се получи информация също така за селективността на антагониста между а,- и а₂-рецепторите, неговата способност да инхибира или стимулира α,-рецепторите се определя посредством изолирана епидидимална част на vas deferens на плъх. За да се определи а,-антагонизма, мускулната контракция се индуцира посредством фенилефрин и рА₂ стойността на изследваното съединение се определя както по-горе. Ефектът на α,-агонист е представен като pD₂ стойност (отрицателен логаритъм на моларната концентрация на съединението причиняващо 50 процента от максималната контракция). Резултатите са дадени на таблица 1.

Таблица 1

Селективност на рацемичния 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2ил)-1 Н-имидазол и неговите енантиомери в сравнение с атипамезол

Съединение	а₂-антагонизъм	α,-антагонизъм	α,-агонизъм
	(рА₂ стойности	(рА₂ стойности	(PD₂)
	детомидин)	фенилефрин)
(-)-енантиомер	9,1	6,7	няма ефект
			6,0
( + )-енантиомер	7,9	не е изпитвано	пълен агонист
			5,5
рацемат	8,0	не е изпитвано	частичен
			агонист
атипамезол	8,0	5,0	няма ефект

ПРИМЕР 2. Ефект върху паметта

Ефектът на (-)-енантиомера за научаване и запомняне се изследва посредством опити с плъхове в лабиринт с линейни коридори. Лабиринтът с линейни коридори е модифицирана версия на лабиринт с радиални коридори, който е най-общо използван тест за памет у плъхове, (-)-ентантиомерът хидрохлорид (0,1 mg/kg подкожно) се разтваря в дестилирана вода. Като контрола се използва също вода.Всички инжекции се правят в обем 1 ml/kg.

Апаратура: Лабиринтът е изработен от дървена платформа с форма на две кръстовища едно след друго. Основният (началният • ···· · ·· ······ • · · ·· · · · ·* • · · ♦ ····· • · · · ······ • · · · · ·· ·-·· &· - ....... ·· ··· коридор) е дълъг 90 cm и широк 12 cm. Другите пет коридора (целеви коридори) са дълги 50 cm и широки 12 cm. Четири от целевите коридори са разположени перпендикулярно на основния и на петия коридор, който е поставен на обратната страна на основния. На всяка страна на основния коридор и на разклоненията има ръбове високи 2 cm. В края на всеки целеви коридор, отвор с дълбочина 1 cm и диаметър 3 cm служи като съд за храна . Началната платформа (20/20 cm) е отделена от основния коридор посредством падаща врата. Вратата е висока 12 cm и широка 7 cm. Рамката на вратата е висока 20 cm и широка 20 cm. Лабиринтът е издигнат на 31 cm над пода в слабоосветено опитно пространство, в което има и други предмети освен опитната апаратура. В отворите в края на целевите коридори е сложена примамка представляваща 3 таблетки храна-примамка (45 mg таблети Bio Serve Inc.).

Методика: Два дни преди обучението животните се лишават от храна за срок, който намалява тяхното телесно тегло до 90% от началното тегло. През тези дни плъховете се приучават да боравят (три пъти дневно) с опитното пространство и хранатапримамка. На втория ден те се приучават също към лабиринт без примамка: по 3 до 5 животни от всяка клетка по същото време за 10 минути. На третия ден целевите коридори се снабдяват с примамка и се провежда опитът за обучение по един плъх за избрано време. Плъхът получава лекарство или дестилирана вода и 60 минути по-късно се поставя на стартовата платформа. След 10 секунди се отваря вратата и плъхът се оставя да изследва лабиринта докато намери всички примамки. Повторните влизания в коридор посетен преди това през време на сеанса се отчитат като грешки. Регистрира се времето за намиране на всички примамки и правилния избор направен до първата грешка. За това време (обучение) всеки плъх се оставя да стои в лабиринта в продължение на поне пет минути. На следващия ден започва изследването на собствената памет и способността за научаване и продължава четири дни (опитни дни 1 до 4). Плъховете се подлагат на 8 опита, по два на ден. Интервалите между опитите са по 50 min. Лекарството или дестилираната вода се дават 30 минути преди първия опит за деня. С други думи, опитите за изследване са идентични на опитите за обучение. В двете групи има по 20 животни.

Статистически анализ: Резултатите се изразяват като среден брой грешки на опит, среден брой правилен избор за опит и средно време за опит (sec.). Анализът на вариантите за повторни измервания (ANOVA) се използва за сравняване на ефектите на лекарството и деня на опита върху способността за обучение и паметта.

Резултати: Ефектите на (-)-енантиомера върху способността за обучение и паметта са представени на фиг. 1,2 и

3. Лекарството намалява броя на грешките, т.е. повторните влизания в коридорите, които вече са посетени през време на същия опит (фиг.1). (-)-енантиомерът увеличава също броя на правилните избори направени преди първата грешка в опита (фиг.2). Счита се, че това означава ефект върху работната памет и способността за концентрация върху опита респективно. Лекарството също води до намаляване на времето за решаване на задачата (фиг.З). Това се счита като въздействие върху скоростта за вземане на решение в случая на правилен избор. Броят на грешките и времето намаляват, а броят на правилните избори се увеличава с всеки опит, което показва обучение и в контролната група. Няма група х на взаимодействие между опитите, което означава, че ефектът на (-)-енантиомера не зависи от опита.Тези резултати сочат, че (-)-енантиомерът притежава ефекти на засилване на способността за обучение и паметта при възрастни плъхове.

ПРИМЕР 3. Получаване на оптичноактивни изомери

Рацемичен 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Нимидазол

Концентрирана сярна киселина (58 ml) се охлажда до -10°С и се прибавя 4-(2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол хидрохлорид (Karjalainen, A.J. et al US 4 689 339, 13,8 g, 0,0625 mol) и нитрокарбамид (7,70 g, 0,0625 mol) на малки порции към киселия разтвор при -10°С. След взаимодействието разтворът се излива в лед. Разтворът се алкализира и се екстрахира три пъти с етилацетат. Органичните екстракти се обединяват, сушат се и се изпаряват до сухо. Добив 13,0 д, 91% 4-(2,3-дихидро-5-нитро-1 Нинден-2-ил) -1 Н-имидазол.

Редукцията на 4-(2,3-дихидро-5-нитро-1 Н-инден-2-ил)-1 Нимидазол до 4-(5-амино-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол се извършва като се прибави 1,0 g 10%-ен паладий върху въглен към 11,7 g (0,0512 mol) 4-(2,3-дихидро-5-нитро-1 Н-инден-2-ил)1 Н-имидазол в 100 ml етанол и сместа се разклаща във водородна атмосфера при стайна температура. Когато взаимодействието приключи, катализаторът се отстранява, филтратът се концентрира като се получава 9,63 g (94%) 4-(5-амино-2,3-дихидро-1 Н-инден-2ил)-1 Н-имидазол. Продуктът се пречиства с помощта на флаш хроматография като се елюира с метиленхлорид-метанол (9,5 : 0,5).

Колба съдържаща флуороборна киселина (48 тегл.% разтвор във вода, 120 ml) и 9,50 g (0,0475 mol) 4-(5-амино-2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол се поставя в баня от лед и сол и се охлажда до 0°С. Разтвор от 3,30 g (0,0478 mol) натриев нитрит в 10 ml вода се излива бавно като температурата се поддържа при 0°С и след това един час при стайна температура. Реакционната смес се изпарява двукратно до сухо с толуен. Термичното разлагане се извършва в колба, която се нагрява с помощта на електрически подгряващ кожух. Когато престане образуването на бели пари от борен трифлуорид нагряването се спира. Суровият продукт се разтваря в метанол, разтворът се филтрира и се изпарява до сухо. Добивът на суров 4-(5-флуоро2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол е 9,51 д, 99%. Продуктът се пречиства чрез флаш хроматография (елюентът е метиленхлорид-метанол 9,5:0,5).

’ЯМР (300 MHz, CD₃OD): δ 2,96-3,08 (2Н, m, едно Н-1 и едно Н-3), 3,19-3,27 (2Н, т, друг Н-1 и друг Н-3), 3,68 (1 Н, q, ³JHH 8,3 Hz, Н-2), 6,80-6,86 (1 Н, т, Н-6), 6,83 (1 Н, s, im-5), 6,92 (1 Н, dd, ³Jhf8,9 Hz, ⁴Jhh 2,4 Hz, H-4), 7,16 (1H, dd, ³JHH 8,1 Hz, ⁴J_HF 5,3 Hz, H-7), 7,59 (1H, s, im-4).

Разделяне на енатиомерите

О-(-)-винена киселина (0,44 g, 0,00293 mol) се разтваря в 2,5 ml вода при 60°С. При 60°С се прибавят рацематът 4-(5флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол (I) (1,03 д, 0,00509 mol) и 178 μΙ концентрирана солна киселина. Сместа се разбърква при 60°С докато стане бистър разтвор. Разтворът се оставя да се охлади бавно. Утайката се събира и прекристализира пет пъти из вода като се получава сол на (-)-енантиомера с D-(-)винена киселина, т. на топене 186-187°С.

Присъединителният продукт на (-)-енантиомера с D-(-)винена киселина се разтваря във вода при 60°С и се прибавя етилацетат. Разтворът се алкализира (pH 10) с разреден натриев хидроксид. Етилацетатната фаза се отделя, а водната фаза се • · · ·

- 10 екстрахира двукратно с етилацетат. Обединените органични фази f се промиват с вода. Етилацетатът се изпарява до сухо и остатъкът се кристализира из етилацетат. Продуктът се филтрира чрез изсмукване и се промива със студен етилацетат, т. на топене 139°С (DSC), специфично въртене при 20°С в метанолен разтвор -3,7° (с=20 mg/ml).

Основата (-)-енантиомер се разтваря в етилацетат и се филтрира през Millipore. Филтратът се подкислява (pH 1) със сух разтвор на солна киселина - етилацетат и се охлажда до -10°С. Утайката се филтрира чрез изсмукване и се промива с етилацетат. След прекристализиране из етилацетат се получава хлороводородна сол на (-)-4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2ил)-1 Н-имидазол като бяло кристално твърдо вещество, т. на топене 191°С (DSC), хроматографска чистота 99,8% (HPLC), оптична чистота 99,9% (HPLC), специфично въртене при стайна температура във воден разтвор -3,5° (с = 20 mg/ml).

( + )-Енантиомерът може да се отдели по същия начин както (-)-изомера като се използва 1_-( + )-винена киселина като средство за разделяне като се получава присъединителна сол на !_-( + )винена киселина с (+)-енантиомера, т. на топене 187-189°С. Основата и хлороводородната сол (т. на топене 190°С) се получават както е описано по-горе. Хроматографската чистота на хлороводородната сол е 98,7% (HPLC), оптичната чистота е 99,6% (HPLC), специфично въртене при стайна температура във воден разтвор +3,2° (с = 20 mg/ml).


• • · •	• · · · • •	• · · ·· · ·	• · • ·	• · · · •
	• ·	·	• ·	• · ·
	• ·	·	* · · ·
• · ·	• ·	• · ·······	• • ·	• • • · ·
1

Claims

1. (-)-енантиомер на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2ил)-1 Н-имидазол и негови фармацевтичноприемливи соли.

2. Метод за получаване на (-)-енантиомера на 4-(5флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол, характеризиращ се с това, че рацемичен 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-

1 Н-имидазол се превръща в диастереоизомерна смес от соли чрез взаимодействие с оптичноактивна киселина, след което диастереоизомерната смес от соли се отделя чрез фракционна кристализация и отделеният (-)-енантиомер на 4-(5-флуоро-2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазолната сол се превръща в свободна основа.

3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че оптичноактивната киселина е О-(-)-винена киселина.

4. ( + )-енантиомер на 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2ил)-1 Н-имидазол и негови фармацевтичноприемливи соли.

5. Метод за отделяне на ( + )-енантиомера на 4-(5-флуоро-

2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазол, характеризиращ се с това, че рацемичен 4-(5-флуоро-2,3-дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Нимидазол се превръща в диастереоизомерна смес от соли чрез взаимодействие с оптичноактивна киселина, след което диастереоизомерната смес от соли се отделя чрез фракционна кристализация и отделеният ( +)-енантиомер на 4-(5-флуоро-2,3дихидро-1 Н-инден-2-ил)-1 Н-имидазолната сол се превръща в свободна основа.

6. Метод съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че оптичноактивната киселина е !_-( + )-винена киселина.