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PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines Phthalazons der Formel I
EMI1.1
dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Verbindung der Formel II
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worin R eine Acylgruppe ist, mit Isobutylen in Gegenwart eines Katalysators zur Umsetzung bringt und hernach das erhaltene Produkt der Formel III
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worin R die obige Bedeutung hat, zur Verbindung I hydrolysiert, oder dass man b) eine Verbindung der Formel II'
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worin R oben angeführt ist und X für ein Halogenatom steht, in Gegenwart eines Katalysators mit tert.-Butanol zur Umsetzung bringt, und das so erhaltene Produkt oben angeführter Formel III zur Verbindung I hydrolysiert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines neuen, pharmazeutisch wertvollen 1 Phthalazons der Formel I
EMI1.5
Dieses erfindunsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Verbindung der Formel II
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worin R ein Acyl ist, vorzugsweise ein Acetyl, Propyl oder Benzoyl mit Isobutylen in Gegenwart eines Katalysators umsetzt und hernach das so erhaltene Produkt der Formel III
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worin R die obige Bedeutung hat, zur Verbindung der Formel I hydrolysiert, oder dass man b) eine Verbindung der Formel II'
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worin R die obige Bedeutung hat und X ein Halogenatom ist, mit tert.-Butanol in Gegenwart eines Katalysators umsetzt und hernach das so erhaltene Produkt der Formel III zur Verbindung I hydrolysiert.
Im belgischen Patent Nr. 787 139 wurde offenbart, dass Alkoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon wertvolle Wirkstoffe bei der Behandlung von Hemorrhagie, Thrombose und Atherosclerose sind. Untersuchungen auf metabolischen Nervenbahnen bei Tieren und in klinischen Tests zeigte sich, dass falls 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon Tieren oder Menschen verabreicht wird, die Verbindung zur entsprechenden 7-Carboxyverbindung metabolisiert wird, mit dem Ergebnis, dass die biologische Wirksamkeitsdauer der Verbindung abgekürzt wird. Es wurde ferner gefunden, dass das tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon gegen metabolischen Abbau resistent ist und verlängerte biologische Wirksamkeiten, im Vergleich mit den entsprechenden geradkettigen Alkoxycarbonylverbindungen aufweist.
Dieses tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon kann mittels eines Verfahrens, das in obiger Patentschrift angeführt ist, präpariert werden, und welches Verfahren schematisch wie folgt veranschaulicht werden kann.
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Gemäss diesem Herstellungsverfahren wird die Carboxyl
gruppe in der 4-Stellung, die in eine Hydroxymethylgruppe umgewandelt werden soll, unvermeidlich zu einer tert.-Butoxycarbonylgruppe verestert, welche schliesslich aufgespalten wird.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass die kommerzielle Präparierung von tert.-Butylestern kompliziert und preisgünstig ist, ist das oben beschriebene Verfahren kommerziell unvorteilhaft, soweit es sich um die Herstellung gemäss obigem Schema handelt.
Es wurde nun gefunden, dass die Verbindung der Formel I kommerziell vorteilhafter, im Vergleich zu den schon bekannten Verfahren, erzeugt werden kann und zwar so, dass man zuerst das Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon gemäss einem Verfahren, wie es in den genannten Beschreibungen enthalten ist, erzeugt und dann hydrolysiert und acyliert, unter Bildung einer Verbindung der Formel II oder II', und dann diese Verbindung in dessen tertiäres Butylester mittels des erfindungsgemässen Verfahrens umwandelt, wie dies oben definiert wurde.
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung hoch aktiv bei der Vorbeugung von Atherosclerose und bei der Hemmung von Cholesterinablagerung an den Artherienwänden ist, und zwar bei Tests von durch Cholesterineinführung hervorgerufener experimenteller Atherosclerose.
Die Wirksamkeit ist die dreifache des entsprechenden Aethoxycarbonylderivats. Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung verhindert auch die Beschleunigung der Blutzusammenballung und der Thrombenbildung, die durch Cholesterin oder Adrenalin induziert worden ist. Diese Wirkung ist gleichfalls rund fünfmal stärker als die des entsprechenden Aethoxycarbonylderivats. Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung verhindert somit wirksamer die Abkürzung der Blutgerinnungsdauer ebenso wie die Beschleunigung der durch Adenosin-diphosphat induzierten Plättchenzusammenballung bei Menschen.
Es wurde ferner bei Tests auf Hypertension von spontan hypertensiven Ratten gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung den Blutdruck herabsetzt und den erhöhten Blutdruck normalisiert, währenddem das entsprechende Aethoxycarbonylderivat keine bedeutende Wirksamkeit auf einen erhöhten Blutdruck bei Ratten hat. Diese Wirksamkeit der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung kann in Zusammenhang gebracht werden zum Inhibitionseffekt von cyclischer AMP-Phosphordiesterase, welche an Beispielen durch biologische Tests veranschaulicht ist.
Demgemäss ist die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung für die Behandlung von Hyperthonie, atherosclerotische und und thrombotische Leiden nützlich. Sie kann auch verwendet werden für die Behandlung von Leiden, hervorgerufen durch eine Missfunktion von cyclischem AMP, wie z. B. von Krebs, geistigen und neurologischen Missständen, Hormonstörungen und Herzbeschwerden.
Die Ausgangsverbindungen für das vorliegende erfindungsgemässe Verfahren können aus in der Beschreibung des belgischen Patents 787 139 angeführten Verbindungen präpariert werden. Beispielsweise kann durch Hydrolyse von 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon, das in obiger Beschreibung angegeben ist, und darauffolgende Acylierung mit einem Acylanhydrid oderAcylchlorid mittels üblicher Methoden ein 4-Acyloxymethyl-7- carboxyl-1-phthalazon, entsprechend der Verbindung der Formel II, erhalten werden. Eine vorteilhafte Acylgruppe der Formel II ist eine Acetylgruppe.
In einer Ausführungsform (a) des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Umsetzung zwischen der Verbindung II und Isobutylen durchgeführt werden in Gegenwart von Lösungsmittel, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran. Das Isobutylen wird mit Vorteil in einer mehr als äquimolekularen Menge verwendet und als Katalysator für die Reaktion wird vorzugsweise konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt. Das Reaktionsgemisch wird zweckmässigerweise in ein Hochdruckgefäss oder in ein Bombenrohr gefüllt und bei einer Temperatur von 0 bis 60 C gerührt.
In einer Ausführungsform (b) des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Umsetzung zwischen der Verbindung der Formel II' und tert.-Butanol in Abwesenheit von Lösungsmittel, unter Verwendung eines Überschusses an absolutem tert.-Butanol durchgeführt werden. Es kann ein Katalysator oder ein Halogenwasserstoff abspaltendes Mittel, beispielsweise Dimethylanilin, Diäthylanilin, Pyridin, Collidin oder Magnesium, mit Vorteil zum Reaktionsgemisch zugesetzt werden. Die Reaktion wird zweckmässigerweise bei einer Temperatur von 0 bis 1500 C, insbesondere bei etwa des Siedepunktes von tert. Butanol, bewerkstelligt werden.
Die Acylgruppe der Verbindung der Formel III, die mittels der Verfahren (a) oder (b) erhalten wurde, wird durch partielle
Hydrolyse mit einem schwachen Überschuss an Base, wie
Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat, mittels bekannter Me thoden, entfernt, wobei die Verbindung I erhalten wird.
In obigem Verfahren (a) und (b) können die Produkte mittels üblicher Methoden leicht abgetrennt und gereinigt werden, wie dies in folgenden Beispielen gezeigt wird.
Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung kann klein oder in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen verab reicht werden. Solche Zusammensetzungen sind Pulver, Tabletten, Körner, Kapseln, Suspensionen und andere für orale Verabreichung sich eignende Dosierungsformen, sowie Lösungen, Suspensionen und andere Dosierungsformen für parenterale Verabreichung. Die wirksame Menge der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung der Formel I kann frei gewählt werden, entsprechend einer beabsichtigten und geeigneten Dosismenge, wobei aber gewöhnlich etwa 0,1 bis 80%, bezogen auf die vereinigte Menge des Trägers oder Verdünnungsmittels unter Verbindung der Formel I, bei einer solchen Zusammensetzung enthalten sind.
Es kann jegliche gewünschte Konzentration in einer solchen Zusammensetzung enthalten sein, die für die Verabreichung von Dosismengen im Bereiche von 1 bis 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag notwendig ist.
Der Träger oder das Verdünnungsmittel kann eine pharmazeutisch annehmbare Flüssigkeit oder Feststoff sein, und die Bezeichnung Träger wird hier auch für jegliche Zutaten verwendet.
Beispiel 1
1) In einer aus Glas hergestellten Bombenröhre wurden
1,2 g 4-Acetoxymethyl-7- carboxy-1-phthalazon, mit einem Zersetzungspunkt von 252 bis 253" C und 50 ml Dioxan gegeben und dann wurde die Röhre mit Trockeneis-Aceton gekühlt. Es wurden hernach 12 ml Isobutylen in die Röhre eingeführt und dann wurden 4 ml konzentrierte Schwefelsäure unter Rühren mittels eines magnetischen Rührers zugefügt.
Nach Schliessen der Röhre wurde der Gehalt während 10 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde der Gehalt in eine 10%ige wässrige Natriumcarbonatlösung geschüttelt und das Gemisch wurde mit Aethylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde dann über Magnesiumsulfat getrocknet und abgedampft. Der Rückstand wurde anschliessend aus Aethanol umkristallisiert und man erhielt 760 mg 4-Acetoxymethyl-7 tert.-butoxycarbonyl-1-phthalazon mit Fvon 202 bis 203" C.
IR-Spektrum: (KBr, cm-1) 1740, 1720, 1660, 1360, 1295,
1240,1160,1120,1035.
2) Ein Gemisch von 2 g 4-Acetoxymethyl-7- carboxy-lphthalazon und 20ml destilliertem Thionylchlorid wurde bei 70 bis 80" C während drei Stunden milde bei Rückfluss erhitzt.
Der Thionylchloridüberschuss wurde dann unter vermindertem Druck entfernt und dann wurden 10 ml absolutes Benzol zum Rückstand zugefügt. Der Benzol wurde nochmals unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wurde in 30 ml absolutem tert.-Butanol gelöst. Dann wurden 2,2 ml Dimethylanilin zur Lösung unter Rühren zugefügt und das Gemisch wurde während 30 Stunden unter wasserfreien Bedingungen bei Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der sich ergebende Rückstand wurde mit einer wässrigen Natriumbicarbonatlösung alkalisiert. Das Gemisch wurde mit Aethylacetat extrahiert und der Extrakt wurde hernach getrocknet und das Lösungsmittel entfernt.
Nach Umkristallisieren des Rückstandes aus Ethanol ergeben sich 1,2 g 4-Acetoxymethyl-7- tert.-butoxycarbonyl- 1 -phthalazon mit F von 202 bis 203" C. Das Infrarotspektrum entsprach jenem der im Verfahren 1) erhaltenen Probe.
Zu einer Lösung von 1,8 g Kaliumhydroxid in 150 ml Aethanol wurden 3,4 g 4-Acetoxymethyl-7- tert.-butoxy carbonyl- I -phthalazon zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann bei Zimmertemperatur während drei Stunden gerührt und dann mit Kohlendioxid gesättigt. Danach wurde das Gemisch unter vermindertem Druck eingeengt und der Gehalts des Kolbens wurde in Wasser geschüttet und mit Aethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde dann getrocknet und das Lösungsmittel entfernt. Nach Umkristallisieren des Rückstandes aus Aethanol-n-Hexan ergaben sich 2,8 g 7-tert.-Butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl- 1 -phthalazon mit F von 270 bis 272 C. IR-Spektrum, (KBr, cm-l) 3500 (breit), 1730, 1660, 1370,1310,1270,1162, 1130, 1030;Massenspektrum,m/e 276 (M+),220,203,191.
Biologische Tests 1) Wirkung der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung bei der Vorbeugung von Menschenblut-Plättchenzusammenballung in vitro
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugten Verbindungen eine kräftige Wirkung bei der Vorbeugung von durch ADP (adenosin-diphosphat) oder Adrenalin in vitro induzierte Menschenblut-Plättchenzusammenballung zeigen.
Proben von menschlichem CPRP (citratisiertem plättchenreichem Plasma) wurden bei 37 C während 200 Sekunden mit 1/10 Volumen Sole, das verschiedenen Mengen der zu testenden Verbindung enthielt, inkubiert. Zum Gemisch wurden dann 3 uMole ADP oder 1 ,ug/ml Adrenalin zugesetzt. Die Intensität der primären und sekundären Zusammenballung wurde mit einem Plättchen-Aggregationsmessgerät (Chrono-Log, Modell 300) bestimmt.
Die Intensität der ADP oder Adrenalin induzierten Aggregation jeder Probe, welche mit der Verbindung inkubiert wurde, wurde mit jener der mit Sole inkubierten selben Probe verglichen. Das Verhältnis wurde ausgedrückt als eine prozentuelle Intensität der Zusammenballung mit der Verbindung gegenüber jener mit der Sole. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle I zusammengestellt.
Die Intensität der primären und sekundären Plättchenzusammenballung wurde gemssen gemäss dem Verfahren beschrieben durch H. Ymazaki, T. Sano und Mitarbeiter im Werk Platelet Functions in Thromboembolic Disorders , Thrombosis et Diatheses Haemorrhagica (im Druck) und gemäss den dort angeführten Referenzen.
Wie aus Tabelle I ersichtlich, hemmt die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung die durch ADP oder Adrenalin indizierte primäre Zusammenballung mit einer beinahe vergleichbaren Wirksamkeit zum 4-Hydroxymethyl-1-phthalazon, das ist der im belgischen Patent Nr. 787 138 beschriebenen Verbindung und zum 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon, der Verbindung gemäss belgischem Patent 787 139.
Nun aber zeigte es sich, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung weit wirksamer die sekundäre Aggregation, im Vergleich mit den oben genannten Verbindungen, hemmt, d. h. dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung die durch ADP oder Adrenalin induzierte sekundäre Zusammenballung in einer Konzentration von 1 bis 2,5,ug/ml mit einer statistischen Kennzeichnung hemmt, währenddem das 7-Aethoxycarbonyl-4 hydroxymethyl- 1 -phthalazon die sekundäre Aggregation mit einer Konzentration von 5 bis 10 g/ml inhibiert.
Tabelle I Inhibitions-Verhältnis von Menschenblutplättchen-Zusammenballung in vitro
ADP 3 M Adrenalin 1 ug/ml Inkubiert mit ,ug/ml Fälle Fälle primär sekundär primär sekundär Acetylsalicylsäure 300 10 108,9+3,6 75,5+ 5,9** 10 107,5+ 2,6 62 7+ l0,7** (Kontrolle) 80 10 95,7+ 1,8 70,2#10,1* 10 95,6+ 5,2 46,6+ 7,9**
40 10 98,9+3,4 78,0+ 9,9* 10 105,7+ 3,3 45,0+ 7,8** 4-Hydroymethyl-1- 300 10 84,5+2,0* 68,3i 3,8* 10 85,4+ 3,1* 60,2h 8,0* phthalazon 80 10 82,413,2 64,9+ 6,7 10 92,3+ 6,0 69,2+ 7,2 (Kontrolle) 40 10 86,2+2,5 72,0+ 6,8 10 98,3+
5,9 85,9+10,1 7-Aethoxycarbonyl-4- 80 10 629+50** 15,7# 0,4** 10 81,9+ 6,5* 33,0+ 7,1** hydroxymethyl-l-phtha- 20 14 77,0+5,1** 58,6+ 7,6** 10 92,9+ 16,9 71,7#13,5* lazon 10 14 81,9#5,2** 67,11 6,3 10 97,0+ 4,1 82,1# 9,5 (Kontrolle) 5 14 90,5+5.6 84,9+ 6,3* 10 105,8+ 6,9 80,8+ 13,9 7-tert.-Butoxycarbonyl- 40 10 72,315,4 57,5 + 3,0 10 4-hydroxymethyl-1-phtha- 20 10 88,6#7,6 57,0+ 5,9** 10 102,8+ 7,9 102,2112,4 lazon 10 10 87,2+5,8 <RTI
ID=4.32> 514+ 6,1 10 96,5+ 8,2 63,6#13,2** (erzeugteVerbindung) 5 12 90,1+7,8 62,3+ 5,8** 10 94,6+ 4,5 65,5+ 6,8
2,5 10 92,5+8,0 98,11 8,3 10 98,8+4,7** 69,2+ 7,2** *:B < 0,05 **:
P < 0,01
Inhibitions-Verhältnis= Intensität der Zusammenballung von CPRP inkubiert mit erzeugter Verbindung
Intensität der Zusammenballung von CPRP inkubiert mit Sole 2) Wirkung der erfindunsgemäss erzeugten Verbindung bei der Hemmung cyclischer AMP- Phosphordiesterase in Kaninchen Schlagaderwänden und bei menschlichen Blutplättchen
Ein Überstehendes von homogenisiertem Intima, Media der Schlagaderwand von Kaninchen oder menschlichen Blutplättchen reichem Plasma wurden mit einem Reagensgemisch, bestehend aus Tritum bezeichnetem cyclischem AMP (Adenosin-31',51' cyclisches Monophosphat) und verschiedenen Mengen der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung inkubiert.
Das inkubierte Gemisch wurde mittels Säulenchromatographie gereinigt und die das Nikleotid enthaltende Fraktion wurde mittels eines flüssigen Scintillationszählers quantitativ analysiert. Die Tabelle 11 zeigt die Hemmwirkung dieser Verbindung gegen cyclische AMP-Phosphordiesterase. Die Zahlen in der Tabelle zeigen die Menge der erforderlichen Verbindung, um eine 50%ige Inhibition von cyclischer AMP-Phosphordiesterase hervorzurufen.
Wie aus Tabelle II ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung bedeutend wirksamer bei der Hemmung von Diphosphoresterase als Theophyllin, Kaffein oder die schon bekannte Verbindung. Es ist somit berechtigt zu behaupten, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung wirksam bei der Erhöhung der Konzentration von cyclischer AMP bei Blutplättchen und Aortawänden ist.
Tabelle 11
I50 ( 1Mol) Aortawand Verbindung
Plättchen Intima Media (menschlich) (Kaninchen) (Kaninchen) 7-Aethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazon 57 52 144 (Kontrolle) Theophyllin (Kontrolle) 91 127 155 Caffein (Kontrolle) 350 - 460 7 -tert.- Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon 22 13,4 48 (erzeugte Verbindung)
Das Experimentierverfahren wurde gemäss der Methode beschrieben von H. Hidaka und M. Shibuya in der Arbeit A new assay of cyclic nucleotide phosphodieserase and its application to human , Biochemical Medicine (im Druck) durchgeführt.
3) Hypotensive Wirkung der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung bei spontan hypertensiven Ratten
Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung zeigte eine einzigartige blutdruckerniedrigende Wirkung bei spontan hypertensiven Ratten. Diese spontan hypertensiven Ratten, abgekürzt mit SH-Ratten, wurden durch selektives Aufziehen von spontan hypertensiven Ratten und kontinuierlicher Inzucht mit hypertensivem Gatten erzeugt, und diese Ratten können als genetisch hypertensiv betrachtet werden. Es wird angenommen, dass die SH-Ratten eine auffallende Ähnlichkeit zur menschlichen Hypertension haben und dass sie auch mitbeteiligt sind an bekannte krankhafte Folgen.
Das schon aus genannten Patentschriften bekannte 4-Hydroxymethyl- 1- phthalazon und 7 Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon zeigte keine bedeutsame blutdruckerniedrigende Wirkung in intraperitonealen oder oralen Dosismengen bis zu 50 mg/kg auf. Andererseits wies die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung eine auffallende blutdruckerniedrigende Wirkung in Dosismengen von 0,78 bis 50 mg/kg nach intraperitonealer oder oraler Eingabe, wie aus Tabelle III-b ersichtlich ist.
Für die Blutdrucktests wurden SH-Ratten vom Gewicht von 210 bis 250 g und eines Alters von 13 bis 15 Wochen verwendet und die Verbindungen wurde intraperitoneal verabreicht. Jeder Wert in Tabelle III zeigt einen durchschnittlichen Wert für drei Ratten.
Tabelle III-a
Verbindung Blutdruck (Dosis 50 mg/kg) vor 1 3 6 24 48 4-Hydroxymethyl- Blutdruck 183 178 179 180 182 184 1-phthalazon 7-Aethoxycarbonyl4-hydroxymethyl-1- Blutdruck 178 165 176 180 179 184 phthalazon Tabelle III-b Verbindung: 7-tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon Dosis Blutdruck und Depression % mg/kg
Zeit (Std.) nach Dosierung vor 1 3 6 24 48 50 Blutdruck 183 165 165 143 173 168
Depression % 9,8 9,8 21,9 5,5 8,2 12,5 Blutdruck 178 177 158 140 160 167
Depression % 0,6 11,2 21,4 10,1 6,2
3,1 Blutdruck 187 183 167 140 173 183
Depression % 2,1 10,7 25,1 7,5 2,1
0,78 Blutdruck 190 180 163 163 180 188
Depression % 5,3 14,2 14,2 5,3 1,1 4) Toxizitätstest Die Ergebnisse von Toxizitätstests LD50 der erfindungs- gemäss erzeugten Verbindung gegenüber den schon
bekannten Verbindungen sind in folgender Tabelle zusammengestellt. Der Test wurde durch orale Verabreichung unter Verwendung von Mäusen durchgeführt. Die Toxizitätstests zeigen, dass diese Verbindungen verhältnismässig nicht toxisch sind.
LD50 (mg/kg) 4-Hydroxymethyl- I - 4,000 phthalazon 7-Aethoxycarbonyl-4- 5,000 hydroxymethyl1-phthalazon 7-tert.-Butoxycarbonyl-4- 4,600 hydroxy-methyl- 1 - phthalazon (erzeugte Verbindung)