CH621778A5

CH621778A5 -

Info

Publication number: CH621778A5
Application number: CH1019876A
Authority: CH
Inventors: Ernest Franklin Le Von
Original assignee: Searle & Co
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1976-08-10
Publication date: 1981-02-27
Also published as: FR2320747A1; ES450586A1; FR2320747B1; SE7608910L; ZA764805B; AU498354B2; AT352713B; NL7608880A; DE2635914A1; ATA595376A; IE43589B1; AU1672276A; NZ181736A; DK361976A; NO762782L; CA1067503A; IE43589L; JPS5223077A; GB1499969A; US3962274A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1-Azidoalkylimidazolen der Formel I

02N

Alk-N-,

I 3

ÌT

-N

alkyl

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Alk-N-

r

N

•N

(I)

worin der 2-Alkylsubstituent 1 bis 7 Kohlenstoffatome aufweist und Alk einen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

02N-

Alk-Z 'N

worin X Wasserstoff oder die Nitrogruppe, R Wasserstoff, 55 einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, den Phe-nylrest oder einen Halogenphenylrest und Alk einen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, oder eines pharmakologisch zulässigen Säureadditionssalzes davon, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Verbindung der Formel II

TV

I N

alkyl

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Alk-Z

•N

worin Alkyl, Alk und Z die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen, mit Natriumazid in N,N-Dimethylformamid ir~R

-N

(Ii)

3

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worin, X und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und Z ein Halogen oder einen Rest der Formel III

0

II

-O-S-Z* (III

II

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darstellt, worin Z' einen. Alkylrest oder den Tolylrest bedeutet, mit Natriumazid in N,N-Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt und die Verbindung als solche oder als pharmakologisch zulässiges Säureadditionssalz isoliert.

Beispiele für Alkylenreste in obiger Formel sind der 1,2-Äthandiyl-, 1-Methyl-1,2-äthandiyl-, l,l-Dimethyl-l,2--äthandiyl-, 1,2-Propandiyl-, 2-Methyi-l,3-propandiyl- und 1,4-Butandiylrest oder ähnliche zweiwertige, gesättigte acyc-lische, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste der Formel

—C,H2,—

worin x eine positive ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet.

Beispiele für Alkylreste R in obiger Formel sind der Methyl-, Äthyl-, 1-Methyläthyl-, I,l-Dimethyläthyl-, Propyl-, 1-Methylpropyl-, 2-Methylpropyl-, 2,2-DimethylpropyI-, Bu-tyl-, Pentyl-, 4-Methylpentyl-, Hexyl-, 3-Methylhexyl- und Heptylrest und ähnliche einwertige, gesättigte, acyclische, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste der Formel

—CyH2y+,

worin y eine positive ganze Zahl von 1 bis 7 darstellt. Ha-logenphenylreste R sind solche, die vorzugsweise 1, jedoch bis zu 5 gleiche oder verschiedene Halogene enthalten. Die Stellung dieser Halogenatome (Fluor, Chlor, Brom und/oder Jod) in Bezug zur Bindungsstelle des Phenylrestes an den Imidazolylrest oder, beim Vorliegen von mehr als einem Halogenatom, die Stellung dieser Halogenatome zueinander, ist im allgemeinen nicht kritisch.

Für die Zwecke vorliegender Erfindung sind den obigen basischen Aminen die nicht-toxischen Säureadditionssalze der Formel

Alk-N I

gleichwertig, in der Alk, X und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und T ein Äquivalent eines Anions, z.B. Chlorid, Bromid, Jodid, Nitrat, Phosphat, Sulfat, Sul-famat, Methylsulfat, Äthylsulfat, Benzolsulfonat, Toluolsul-fonat, Acetat, Lactat, Succinat, Maleat, Tartrat, Citrat, Glu-conat, Ascorbar, Benzoat, Cinnamat oder dergleichen darstellt, das in Kombination mit dem kationischen Teil des Salzes weder biologisch noch anderweitig ungeeignet ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ist die Herstellung der 2-Alkyl-l-azidoalkyl-5-nitroimidazole und deren Salze, obwohl auch die Herstellung der 2-Desalkyl-, 2-Phenyl-, 2-Halogenphenyl-, 4-Nitro- und/oder 5-Desnitro-Analogen, wie erwähnt, in den Bereich der Erfindung fallen.

Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen sind in der Regel nützlich wegen ihrer biologischen Eigenschaften. Sie sind beispielsweise antimikrobielle Mittel, die das Wachstum von Bakterien wie Bacillus subtilis, Salmonella paraty-

phi A, Staphylococcus epidermidis, Clostridium perfringens und Desulfovibrio desulfuricans, Protozoen wie Trichomonas vaginalis und Tritrichomonas foetus, Pilzen wie Trichophyton mentagrophytes und Algen wie Chlorella vulgaris inhibieren oder verhüten. Die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen sind auch antihypertensiv.

Die antibakterielle Wirkung der erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen ergibt sich beispielsweise aus den Ergebnissen standardisierter Tests auf ihre Fähigkeit zur Verhütung des Wachstums von Bacillus subtilis, Escherichia coli, Salmonella paratyphi A und/oder Erwina sp. In diesen Tests wird im allgemeinen eine Nährbrühe (Baltimore Biological Laboratories oder Difco) doppelt so konzentriert wie vom Hersteller empfohlen zubereitet, sterilisiert und mit 2 Volumen-% einer Kultur von B. subtilis, E. coli, S. paratyphi A oder Erwina sp. inokuliert. Inzwischen wird der erfindungsgemäss herstellbare Wirkstoff in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von beispielsweise 2000 y/ml 20 Minuten auf 80°C erwärmt. Ein Gemisch aus gleichen Volumenteilen dieses Präparats und der inokulierten Brühe wird üblicherweise bei 37°C aerob inkubiert und dann grob auf Wachstum des Testorganismus untersucht. Die Inkubation beträgt bei Erwina sp. in der Regel 24 bis 48 Stunden und bei den anderen 3 Organismen 20 bis 24 Stunden. Wird ein Wachstum des Testorganismus beobachtet, so betrachtet man die Verbindung normalerweise als inaktiv. Wird kein Wachstum beobachtet, so wird das inkubierte Gemisch normalerweise serienmässig verdünnt und mit einer inokulierten Brühe der obigen Zuammensetzung vermischt, wobei man die Konzentration halbiert und 1 Volumen-% der Kultur anstelle von 2% einverleibt. Von der letztgenannten Brühe werden solche Mengen zugesetzt, dass Wirkstoffkonzentrationen von beispielsweise 100, 10 und ly/ml resultieren. Die so erhaltenen Gemische werden üblicherweise wie zuvor inkubiert und dann grob auf Wachstum des Testorganismus untersucht. Die Wirksamkeit wird in der Regel ausgedrückt durch die kleinste Konzentration, bei welcher kein Wachstum des Testorganismus mehr zu erkennen ist. Die Vergleichsversuche erfolgen normalerweise durch gleichzeitige identische Inkubationen, wobei jedoch der Wirkstoff fehlt. Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol, das Produkt von Beispiel 3, erwies sich z.B. gegen B. subtilis und S. paratyphi A in. obigen Tests in den Konzentrationen 100 y/ml bzw. 1000 y/ml als wirksam.

Die Antiprotozon-Wirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen zeigt sich beispielsweise in den Ergebnissen eines standardisierten Tests auf ihre Fähigkeit, Trichomonas vaginalis zu immobilisieren. In diesem Test werden üblicherweise 80 Volumenteile eines modifizierten Diamond-Mediums, hergestellt durch Vermischen von 1200 Teilen Trypticase (Baltimore Biological Laboratories), 600 Teilen Hefeextrakt (Difco), 300 Teilen Maltose, 60 Teilen L-Cystein-hydrochlorid, 12 Teilen L-Ascorbinsäure, 48 Teilen Kaliumdihydrogenphosphat, 48 Teilen Kaliummono-hydrogenphosphat und 27000 Teilen Wasser, Einstellen des pH-Werts mit wässriger 4%iger Natriumhydroxidlösung auf 6,8, Zusatz von 30 Teilen Agar (Baltimore Biological Laboratories), einminütigem Kochen zwecks Lösung des Agar und Sterilisieren, mit 20 Volumenteilen Dubos-Me-dium-Serum verdünnt. Das resultierende Medium wird in der Regel mit 2 Volumen- % einer 48-stündigen oder 72-stündigen Kultur von T. vaginalis inokuliert. Inzwischen wird der erfindungsgemäss herstellbare Wirkstoff in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von beispielsweise 2000 y/ml 20 Minuten auf 80°C erhitzt. Ein Gemisch aus gleichen Volumenteilen dieses Wirkstoffpräparats und des inokulierten Mediums wird normalerweise anaerob 48

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Stunden bei 37°C inkubiert, dann wird das Präparat unter dem Mikroskop auf das Vorhandensein beweglicher Tri-chomonaden untersucht. Werden solche beobachtet, so wird die Verbindung in der Regel als inaktiv betrachtet. Werden keine beweglichen Trichomonaden beobachtet, so wird das inkubierte Gemisch in der Regel serienmässig verdünnt und vermischt mit einem inokulierten Medium gleicher Zusammensetzung wie oben mit der Abweichung, dass 54000 Teile destilliertes Wasser anstelle von 27000 Teilen verwendet wurden und 1 Volumen-% der Kultur anstelle von 2%. Von letzterem Medium werden beispielsweise solche Mengen eingesetzt, dass Wirkstoffkonzentrationen von 100, 10 und 1 Y/ml resultieren. Die so erhaltenen Gemische werden vorzugsweise wie zuvor inkubiert und dann mikroskopisch auf bewegliche Trichomonaden untersucht. Die Wirksamkeit wird zweckmässigerweise angegeben durch die kleinste Konzentration, bei der keine beweglichen Trichomonaden mehr zu erkennen sind. Die Vergleichsversuche erfolgen normalerweise durch identische Inkubationen, bei denen jedoch die Wirkverbindung fehlt. In diesem Test erwies sich das erfindungsgemäss herstellbare l-(2-Azidoäthyl)-2--methyl-5-nitro-imidazol, das heisst das Produkt gemäss Beispiel 3, bei einer Konzentration von vorzugsweise 1 f/ml als wirksam.

Die Antipilzwirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen ergibt sich beispielsweise aus den Ergebnissen standardisierter Test, bei welchen 2 Konzentrationen an Sabouraud-Dextroseagar (Baltimore Biological Laboratories oder Difco) angesetzt werden, die eine wie vom Hersteller empfohlen: und die andere mit der doppelten Konzentration. Diese Präparate werden zweckmässigerweise sterilisiert und dann bei 80°C in flüssigem Zustand gehalten. Mittlerweile wird die Wirkverbindung in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von beispielsweise 2000 y/ml 20 Minuten auf 80°C erhitzt. Ein Gemisch aus gleichen Volumenteilen dieses Präparats und dem doppelt konzentrierten Agar wird in der Regel serienmässig verdünnt und mit dem Agar einfacher Stärke in solchen Mengen vermischt, dass Konzentrationen von 1000, 100, 10 und 1 y der Testverbindung pro ml resultieren. Die so erhaltenen Gemische werden abkühlen und verfestigen gelassen, worauf die Oberfläche mit einer Suspension von beispielsweise T. mentagrophytes, C. albicans, Fusarium sp. oder V. albo-atrum inokuliert wird, dann wird aerob bei Raumtemperatur inkubiert. Die Inkubationszeit beträgt bei T. mentagrophytes üblicherweise 6 bis 7 Tage, bei C. albicans 48 Stunden und bei Fusarium sp. und V. albo-atrum 5 bis 7 Tage. Die Aktivität wird in der Regel durch grobe Untersuchung ermittelt und die Wirkkraft wird angegeben als kleinste Konzentration, bei der kein Wachstum des Testorganismus zu erkennen ist. In den Vergleichsversuchen werden in der Regel identische Inkubationen, jedoch in Abwesenheit der Testverbindung, durchgeführt. Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol erwies sich in diesen Tests gegen T. mentagrophytes in- einer Konzentration von beispielsweise 1000 Y/ml als wirksam.

Die Antialgenwirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen zeigt sich beispielsweise in standardisierten Test auf deren Fähigkeit zur Verhinderung des Wachstums von Chlorella vulgaris. In diesem Test wird üblicherweise ein Nährmedium aus 0,25 g Natriumnitrat, 0,025 g Calciumchlorid, 0,175 g Kaliummonohydrogenphosphat, 0,075 g Kaliumdihydrogenphosphat, 0,75 g Magnesiumsulfat, 0,025 g Natriumchlorid, 0,005 g Ferrichlorid, 3,0 g He-feextrakt (Difco) und 10,0 ml eines Bedenextrakts, hergestellt durch Sterilisieren eines Gemisches aus Erde und destilliertem Wasser und Entfernung unlöslicher Feststoffe, plus ausreichend destilliertem Wasser zur Ergänzung auf

500 ml, sterilisiert und dann mit 2 Volumen-% einer axeni-schen Kultur von C. vulgaris inokuliert. Inzwischen wird die Wirkverbindung in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von beipielsweise 2000 f/ml 20 Minuten auf 80°C erhitzt. Ein Gemisch aus gleichen Volumenteilen des inokulierten Mediums und dieses Präparats wird üblicherweise bei Raumtemperatur aerob unter stetiger Belichtung 4 bis 7 Tage inkubiert und dann grob auf das Wachstum des Testorganismus untersucht. Beobachtet man ein Wachstum, so wird die Verbindung in der Regel als inaktiv betrachtet. Wird kein Wachstum beobachtet, so wird das inkubierte Gemisch normalerweise serienmässig verdünnt und mit einem inokulierten Medium gleicher Zusammensetzung wie oben beschrieben, das jedoch auf ein Volumen von 1000 ml statt 500 ml aufgefüllt und mit 1 Volumen-% der Kultur anstelle von 2% versetzt wurde, vermischt. Das letztere Medium wird in der Regel in solchen Mengen zugegeben, dass Konzentrationen von 100, 10 und 1 y der Testverbindung pro ml resultieren. Die so erhaltenen Gemische werden in der Regel wie zuvor inkubiert und dann grob auf das Wachstum des Testorganismus untersucht. Die Wirksamkeit wird üblicherweise angegeben als kleinste Konzentration, bei der kein Wachstum des Testorganismus zu erkennen ist. Die Vergleichsversuche werden normalerweise durch indentische Inkubationen vorgenommen, wobei jedoch die Testverbindung fehlt. Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5--nitroimidazol erwies sich in diesem Test bei vorzugsweise 1000 y/ml als wirksam.

Einen weiteren Beweis der antibakteriellen Wirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen liefert beispielsweise folgender standardisierter Test auf ihre Fähigkeit zur Verhütung des Wachstums von Staphylococcus epidermis. Nährbrühe (Baltimore Biological Laboratories oder Difco) wird üblicherweise doppelt so konzentriert wie vom Hersteller empfohlen zubereitet, sterilisiert und mit 2 Volumen-% einer Kultur von S. epidermidis ATCC 12228 inokuliert. Inzwischen wird die Wirkverbindung in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von beispielsweise 2000 mcg/ml 20 Minuten bei 80°C sterilisiert. Ein Gemisch aus gleichen Volumenteilen dieses Präparats und der inokulierten Brühe wird normalerweise aerob 20 bis 24 Stunden bei 37°C inkubiert und dann grob auf das Wachstum des Organismus untersucht. Beobachtet man ein Wachstum, so wird die Verbindung in der Regel als inaktiv betrachtet. Wird kein Wachstum beobachtet, so wird das inkubierte Gemisch zweckmässigerweise serienmässig verdünnt und mit einer inokulierten Brühe gleicher Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben, jedoch von halber Konzentration und mit Zusatz von 1 Volumen-% der Kultur anstelle von 2%, vermischt. Die letztgenannte Brühe wird vorzugsweise in solchen Mengen zugegeben, dass man Wirkstoffkonzentrationen von 100, 10 und 1 mcg/ml erhält. Die so erhaltenen Gemische werden normalerweise wie zuvor inkubiert und dann grob auf das Wachstum des Organismus untersucht. Für die Vergleichsversuche werden vorzugsweise identische Inkubationen durchgeführt, wobei jedoch entweder (1) die erfindungsgemäss herstellbare Testverbindung durch 4,3, 0,43, 0,043 und 0,0043 mcg/ml Streptomycinsulfat und 6667, 667, 67 und 7 Einheiten Kaliumpenicillin G ersetzt wird oder (2) kein erfindungsgemäss herstellbarer Wirkstoff vorliegt. Die Verbindungen werden in der Regel als aktiv betrachtet, wenn bei der grössten getesteten Konzentration kein Wachstum des Organismus beobachtet wird und nach den Kontrollversuchen kein Irrtum vorliegt. Die Wirksamkeit wird normalerweise angegeben durch die kleinste Konzentration, bei der die Verbindung wirkt. Für die erfindungsgemäss herstellbare Verbin5

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dung l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol ergab sich in diesem. Test ein Wert von vorzugsweise 1000 y/ml.

Die besonders gefragte Nützlichkeit der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen gegen anaerobe Bakterien ergibt sich beispielsweise aus folgendem standardisiertem Test: Flüssiges Thioglycollat-Medium (Baltimore Biological Laboratories oder Difco) wird vorzugsweise nach der Empfehlung des Herstellers zubereitet, sterilisiert und mit Closteri-dium perfringens ATCC 13124, ausreichend für 1 Million Zellen/ml gemäss spektrophotometrischer Bestimmung inokuliert. Inzwischen wird der Wirkstoff normalerweise in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von 1000 mcg/ml 20 Minuten auf 80°C erhitzt. Dieses Präparat wird dann in der Regel serienmässig verdünnt und mit ausreichend inokuliertem Medium vermischt, so dass man Konzentrationen von 100, 10, 1 und 0,1 mcg Testverbindung/ml erhält. Die so erhaltenen Gemische werden üblicherweise anaerob 20 bis 24 Stunden bei 37°C inkubiert und dann grob auf das Wachstum des Organismus untersucht. Zum Vergleich werden in der Regel identische Inkubationen durchgeführt, jedoch (1) mit 4,3, 0,43, 0,043 und 0,0043 mcg/ml Streptomycinsulfat und 6667, 667, 67 und 7 Einheiten Kaliumpenicillin G anstelle des erfindungsgemäss herstellbaren Wirkstoffs, oder (2) ohne erfindungsgemäss herstellbare Verbindung oder Vergleichsverbindung überhaupt. Die Verbindungen werden in der Regel als wirksam betrachtet, wenn- man bei der höchsten getesteten Konzentration kein Wachstum des Organismus beobachtet und nach den Kontrollversuchen kein Irrtum vorliegt. Die Wirksamkeit wird üblicherweise angegeben als kleinste Konzentration, bei der eine Verbindung wirksam ist. Sie liegt in diesem Test für die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung 1 -(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol bei vorzugsweise 100 y/ml.

Die Antiprotozoen-Wirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen ergibt sich beispielsweise aus einem standardisierten Test auf deren Fähigkeit, Tritrichomonas foetus und Pentatrichomonas hominis ATCC 30000 zu immobilisieren. In diesem Test werden normalerweise 80 Volumenteile eines modifizierten Diamond-Mediums, das hergestellt wurde durch Vermischen von 1200 Teilen Trypti-case (Baltimore Biological Laboratories), 600 Teilen Hefeextrakt (Difco), 300 Teilen Maltose, 60 Teilen L-cystein--hydrochlorid, 12 Teilen L-Ascorbinsäure, 48 Teilen Ka-liumdihydrogenphosphat, 48 Teilen Kaliummonohydrogen-phosphat und 54000 Teilen destilliertem Wasser, Einstellen des pH mit wässriger 4%iger Natriumhydroxidlösung auf 6,8, Zusatz von 30 Teilen Agar (Baltimore Biological Laboratories), 1-minütigem Kochen zwecks Lösung des Agar und Sterilisieren, mit 20 Volumenteilen sterilem Dubos-Medium-Serum verdünnt. Das resultierende Medium wird zweckmässigerweise mit 1 Volumen-% einer 48-stündigen oder einer 72-stündigen Kultur von T. foetus oder P- hominis inokuliert. Inzwischen wird der Wirkstoff üblicherweise in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von 1000 mcg/ ml 20 Minuten auf 80°C erhitzt. Dieses Präparat wird dann in der Regel serienmässig verdünnt und mit ausreichend inokuliertem Medium vermischt, so dass man Konzentrationen der Testverbindung von 100, 10, 1 und 0,1 mcg/ml erhält. Die so erhaltenen Gemische werden vorzugsweise aerob 49 Stunden bei 37°C inkubiert und dann unter dem Mikroskop auf das Vorhandensein beweglicher Trichomonaden untersucht. Eine identische Inkubation, bei der jedoch die Testverbindung fehlt, dient in der Regel zum Vergleich. Eine Verbindung wird normalerweise als aktiv betrachtet, wenn man bei der grössten getesteten Konzentration keine beweglichen Trichomonaden beobachtet und nach den Kon-trollversuchen kein Irrtum vorliegt.

Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azi-doäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol erwies sich in diesem Test ' gegen T. foetus bei einer Konzentration von vorzugsweise 0,1 y/ml als wirksam.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen gegen D. desulfuricans wird normalerweise durch einen standardisierten Test nachgewiesen, in welchem man flüssiges Thioglycollat-Medium (Baltimore Biological Laboratories oder Difco) nach der Empfehlung des Herstellers zubereitet, sterilisiert und mit 1 Volumen-% einer 24-stündigen Kultur von D. desulfuricans inokuliert. Inzwischen wird die Testverbindung beispielsweise in sterilem destilliertem Wasser in einer Konzentration von 1000 mcg/ ml gelöst oder durch Ultraschall suspendiert. Serienmässige Verdünnungen des resultierenden Gemisches mit üblicherweise sterilem destilliertem Wasser ergeben weitere Präparate mit 100, 10, 1 und 0,1 mcg/ml. Zu 0,1 ml jedes Präparats werden in der Regel 0,9 ml des inokulierten Mediums zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wird üblicherweise anaerob 24 Stunden bei 37°C inkubiert und dann grob auf Trübung untersucht. Zum Vergleich dient normalerweise ein Gemisch aus 0,1 ml sterilem destilliertem Wasser und 0,9 ml des inokulierten Mediums. Eine Verbindung wird in der Regel als wirksam betrachtet, wenn bei der höchsten getesteten Konzentration keine Trübung entsteht und nach den Kontrollversuchen kein Irrtum vorliegt.

Gewöhnlich werden zu diesen Versuchen 4 Stämme von D. sulfuricans mit den firmeninternen. Bezeichnungen 1620-49, 1620-50, 1620-51 und 1620-52 verwendet. Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azidoäthyl)-2--methyl-5-nitroimidazoI erwies sich in diesem Test bei einer Konzentration von vorzugsweise 0,1 mcg/ml als wirksam.

Die antihypertensive Wirkung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen zeigt beispielsweise das Ergebnis eines standardisierten Tests zur Bestimmung, ob Verbindungen die Vasopressor-Reaktion auf intravenöses Angiotensin bei Ratten umkehren.

Diese Reakion manifestiert sich normalerweise als vorübergehende Erhöhung des mittleren Arterienblutdrucks beim Versuchstier, das vorgängig gegen das Angiotensin mit einem ganglioplegischen Mittel sensibilisiert worden war, vergleiche Pickens et al., Cire. Res. 17,438 (1965). Der Versuch wird normalerweise im einzelnen wie folgt durchgeführt: Man verwendet normalerweise männliche Charles River-Ratten von 180 bis 350 g Körpergewicht. Jedes Tier wird in der Regel durch intraperitoneale Injektion von 50 mg/ kg Natriumpentobarbital anästhetisiert, dann werden die car-diovaskulären Reflexe durch subkutane Injektion von 3 mg Atropinsulfat in 0,3 ml wässriger 0,85%iger Natriumchloridlösung blockiert und die Sensibilisierung wird erzeugt durch subkutane Injektion von 5 mg Pentoliniumtartrat in 1 ml wässriger 0,85%iger Natriumchloridlösung. Die Trachea wird normalerweise intubiert, beide Oberschenkelvenen und eine Oberschenkelarterie werden mit Kanülen versehen, wobei letztere mit einem kalibrierten Umwandler, Verstärker und Aufzeichengerät verbunden ist. Nach dem chirurgischen Eingriff werden vorzugsweise 5 mg/kg Heparinnatrium über eine der Venenkanülen als 2%ige Lösung in wässriger 0,85%iger Natriumchloridlösung eingeführt, die Rektaltemperatur wird mittels eines Regulators und einer äusserlichen Wärmequelle auf 32°C eingestellt. Sobald sich Blutdruck und Temperatur des Tieres stabilisiert haben, werden in der Regel 5mal nacheinander 0,1 ml Angiotensin in Abständen von 3 Minuten über eine der Venenkanülen eingeleitet, direkt gefolgt von einer Dosis der Testverbindung, die in Wasser in einer Konzentration von 10 mg/ml gelöst oder suspendiert ist, wobei die Verabreichung durch die andere Venenkanüle erfolgt. Nach 15 Minuten wird normalerweise die

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Angiotensindosis wiederholt, worauf man die mittlere Reaktion auf die Angiotensinbehandlung vor Wirkstoffverabreichung bestimmt und mit der mittleren Reaktion auf die Angiotensinbehandlung nach Wirkstoffgabe vergleicht. Die Verbindung wird als hypotensiv wirksam betrachtet, falls sie die mittlere Reaktion auf Angiotensin in der Regel bei mehr als der Hälfte der Versuchstiere signifikant (< 0,05) senkt. Die erfindungsgemäss herstellbare Verbindung l-(2-Azido-äthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol erwies sich in diesem Test bei vorzugsweise 10 mg/kg als wirksam.

Die die Aktivität von der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindung l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol demonstrierenden verschiedenen Tests dienen lediglich der Illustrierung der Erfindung und stellen keine Begrenzung dar.

Dem Fachmann ist üblicherweise klar, dass die in standardisierten Tests auf bestimmte biologische Effekte ermittelte Aktivität grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung wertvoller neuer Arzneimittel sowohl für die Humanmedizin wie die Tiermedizin ist. Abgesehen von diesen Verwendungen können gegen D. desulfuricans wirksame erfindungsgemäss herstellbare Verbindungen die Förderung von Erdöl und Naturgas erleichtern, indem sie (1) dem Verstopfen ölführender Schichten oder der Gewinnungsanlage und (2) der Verunreinigung von Gasquellen durch von diesen Organismen produziertem Schwefelwasserstoff entgegenwirken, während die Antialgenverbindungen zur Behandlung von Boilerspeisewasser und dergleichen dienen.

Die Herstellung der erfindungsgemäss herstellbaren basischen Amine erfolgt, indem man Natriumazid in N,N-Dime-thylformamid mit Halogeniden oder Sulfonaten der Formel II

Alk-Z

x—fSrR

i—N

bei erhöhter Temperatur umsetzt,

worin X und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und Z Chlor oder einen Rest der Formel

0

II

-o-s-z1

II

0

darstellt, worin Z' ein Alkylrest oder der Tolylrest ist. Die Säureadditionssalze können hergestellt werden, indem man die basischen Amine mit anorganischen oder starken organischen Säuren umsetzt, deren Anionen durch T definiert werden, wobei man gegebenenfalls ein inertes Lösungsmittel als Medium verwendet.

In den folgenden Beispielen werden Materialmengen in Gewichtsteilen angegeben, falls nicht speziell Volumenteile genannt werden. Die Beziehung zwischen Gewichtsteilen und Volumenteilen entspricht der Beziehung zwischen Gramm und Millilitern. Die kernmagnetischen Resonanzspektren wurden mit einem 60-Megahertz-Instrument ausgeführt unter Verwendung von Tetramethylsilan als innerem Standard, die Ergebnisse sind in ppm (8) wiedergegeben.

Beispiel 1

A. Zu einer Lösung von 8 Teilen l-(2-ChIoräthyl)-2--methylimidazol in 200 Teilen N,N-Dimethylformamid wird eine Aufschlämmung aus 5 Teilen Natriumazid in 100 Teilen N,N-Dimethylformamid zugegeben. Das resultierende Gemisch wird 2 Stunden bei etwa 65°C gerührt, dann abgekühlt und mit 600 Teilen Wasser verdünnt. Um basische Reaktion sicherzustellen, wird eine ausreichende Menge Kaliumcarbonat zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Chloroform extrahiert, der Extrakt wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann wird das Lösungsmittel im Vakuum abgestreift, wobei man das l-(2-Azidoäthyl)--2-methylimidazol als Rückstand erhält. Dieses Produkt ist durch NMR-Peaks in deuteriertem Chloroform bei etwa

5 6,7-6,9 gekennzeichnet, IR-Absorptionsmaximum in Ka-liumbromid bei etwa 2100 cm-1.

B. Zu einer Lösung von 4 Teilen l-(2-Azidoäthyl)-2-me-thylimidazol in etwa 40 Teilen 2-PropanoI werden 10 Teile einer 20% igen Chlorwasserstofflösung in 2-Propanol zugegeben. Der resultierende Niederschlag (dessen Bildung durch wenig wasserfreien Äther beschleunigt werden kann) wird abfiltriert, mit wasserfreiem Äther gewaschen, an der Luft getrocknet und aus einem Gemisch aus 2-Propanol und wasserfreiem Äther umkristallisiert. Dabei erhält man das l-(2-Azidoäthyl)-2-methylimidazol-hydrochlorid vom

F. 132-133,5°C.

Beispiel 2

A. Ein Gemisch aus 5 Teilen l-(2-Chloräthyl)-5-nitro-imidazol, 3 Teilen Natriumazid und 125 Teilen N,N-Dime-thylformamid wird 3 Stunden bei etwa 75°C gerührt, abgekühlt und dann mit 250 Teilen Wasser verdünnt. Mit ausreichenden Mengen Kaliumcarbonat wird basische Reaktion sichergestellt. Dann wird das Gemisch mit Toluol extrahiert, der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit. Das zurückbleibende Öl besteht aus l-(2-Azi-doäthyl)-5-nitroimidazol. Das Produkt ist durch NMR-Peaks in deuteriertem Chloroform bei 8,1, 7,67, 4,55 und 3,788 gekennzeichnet.

B. Zu einer Lösung von 6 Teilen l-(2-Azidoäthyl)-5-ni-troimidazol in 20 Teilen 2-Propanol werden 7 Teile einer 20% igen Chlorwasserstofflösung in 3-Propanol zugegeben. Der resultierende Niederschlag wird aus einem Gemisch aus 2-Propanol und Methanol umkristallisiert, dabei erhält man das l-(2-AzidoäthyI)-5-nitroimidazol-hydrochlorid, das nach dem Waschen mit 2-Propanol und Trocknen an der Luft bei 155°C sintert und im Bereich von 167 bis 173°C unter Zersetzung schmilzt.

Beispiel 3

Zu 10 Teilen Natriumazid wird eine Lösung von 32 Teilen 2-(5-Nitro-2-methyl- l-imidazolyl)äthyI-methansulfonat in 250 Teilen warmem N,N-Dimethylformamid zugegeben. Das resultierende Gemisch wird bei etwa 50°C 6 Stunden gerührt und dann mit 1000 Teilen kaltem Wasser verdünnt. Mit ausreichendem Kaliumcarbonat wird basische Reaktion sichergestellt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Toluol extrahiert, der Extrakt wird mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet. Das Lösungsmittel wird durch Vakuumdestillation abgestreift, dabei erhält man das l-(2-Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitro-imidazol als gelbes Öl, das durch Kristallisieren aus Äther weiter gereinigt wird. Nach dem Abfiltrieren, Waschen mit einem 1:1-Gemisch aus Äther und Hexan und Trocknen an der Luft erhält man das gereinigte Produkt vom F. 53-54°C.

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7

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Beispiel 4

A. Verwendet man 5 Teile l-(2-ChloräthyI)-2-äthyl-5--nitroimidazol anstelle des l-(2-Chloräthyl)-5-nitroimidazols gemäss Beispiel 2A, so wird das l-(2-Azidoäthyl)-2-äthyl-5--nitroimidazol erhalten; IR-Absorptionsmaximum in Chloroform bei 2100-2120 cm-1.

B. Zu einer Lösung von 1 Teil l-(2-Azidoäthyl)-2-äthyl--5-nitroimidazol in 10 Teilen 2-Propanol wird 25% ige Chlorwasserstofflösung in 2-Propanol bis zur beginnenden Acidi-tät zugegeben, dann erfolgt Zusatz von etwa 20 Teilen wasserfreiem Äther. Der sich abscheidende Niederschlag wird abfiltriert, mit wasserfreiem Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Dabei erhält man als Produkt das l-(2-Azi-doäthyl)-2-äthyI-5-nitroimidazol-hydrochIorid. Es ist durch ein IR-Absorptionsmaximum in Kaliumbromid bei 2100-2140 cm"1 und NMR-Peaks in deuteriertem Dimethylsulf-oxid bei etwa 2,93 und 1,33 5 gekennzeichnet.

Beispiel 5

A. Verwendet man 5 Teile l-(3-Chlorpropyl)-2-methyl-5--nitroimidazol anstelle des l-(2-Chloräthyl)-5-nitroimidazols gemäss Beispiel 2A, so erhält man das l-(3-Azidopropyl)-2--methyl-5-nitroimidazol. Dieses Produkt ist durch ein IR-Absorptionsmaximum in Chloroform bei 2100 cm'1 und NMR-Peaks in deuteriertem Chloroform bei etwa 4,4, 3,3 und 2,1 S gekennzeichnet.

B. Zu einer Lösung von 5 Teilen l-(3-Azidopropyl)-2--methyl-5-nitroimidazol in 50 Teilen 2-Propanol werden

4 Teile einer 22%igen Chlorwasserstofflösung in 2-Propanol und dann etwa 150 Teile wasserfreier Äther zugegeben. Der sich bildende Niederschlag wird abfiltriert, mit wasserfreiem Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Dabei erhält man das l-(3-Azidopropyl)-2-methyl-5-nitro-imidazol--hydrochlorid als farblosen Feststoff, der im Bereich von 110 bis 121°C schmilzt.

Beispiel 6

Verwendet man 6 Teile l-(3-Chlorbutyl)-2-methyI-5-ni-troimidazol anstelle des l-(2-Chloräthyl)-5-nitroimidazols gemäss Beispiel 2A, so erhält man das l-(3-Azidobutyl)-2--methyl-5-nitroimidazol. Dieses Produkt ist durch ein IR-Absorptionsmaximum in Kaliumbromid bei 2100 cm-1 und NMR-Peaks in deuteriertem Chloroform bei etwa 1,3 § gekennzeichnet.

Beispiel 7

Ein Gemisch aus 2 Teilen 2-(5-Nitro-2-phenyl-l-imid-azol)-äthylmethansulfonat, 2 Teilen Natriumazid und 50 Teilen N,N-Dimethylformamid wird bei etwa 70°C 3 Stunden gerührt, dann abgekühlt und mit 30 Teilen Wasser verdünnt. Mit ausreichend Kaliumcarbonat wird basische Reaktion sichergestellt. Das so erhaltene Gemisch wird mit Toluol 5 extrahiert, der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit. Der dabei erhaltene Rückstand besteht aus l-(2-Azidoäthyl)-5-nitro-2-phenylimidazol. Dieses Produkt ist durch ein IR-Absorptionsmaximum in Kalo liumbromid bei 2100 cm-1 und NMR-Peak in deuteriertem Chloroform bei etwa 7,5 5 gekennzeichnet.

Beispiel 8

15 Verwendet man 2 Teile 2-[2-(p-Fluorphenyl)-5-nitro-l--imidazolyl]äthyl-methansulfonat anstelle des 2-(5-Nitro-2--phenyI-l-imidazolyl)äthyl-methansulfonats gemäss Beispiel 7, so erhält man das l-(2-Azidoäthyl)-2-(p-fluorphenyl)-5--nitro-imidazol, das durch Lösen in wasserfreiem Äther, Be-20 handeln der Ätherlösung mit Entfärbungskohle, Abstreifen des Lösungsmittels im Vakuum, Kristallisieren des Rückstands aus 2-Propanol, Waschen der Kristalle mit 2-Propa-nol und Trocknen im Vakuum gereinigt wird. Das so gereinigte Produkt schmilzt im Bereich von 58-65°C.

25

Beispiel 9

Verwendet man 5 Teile 2-[2-(o-Jodphenyl)-5-nitro-l--imidazolyl]-äthyl-methansulfonat anstelle des 2-(5-Nitro-2-30 -phenyl-l-imidazolyl)äthyl-methansulfonats gemäss Beispiel 7, so erhält man das l-(2-AzidoäthyI)-2-(o-jodphenyl)-5--nitro-imidazol. Dieses Produkt ist durch ein IR-Absorptionsmaximum in Kaliumbromid bei 2100 cm"1 und NMR-Peak in deuteriertem Chloroform bei etwa 7,0-7,8 5 gekenn-35 zeichnet.

Beispiel 10

Zu 2 Teilen Natriumazid wird eine Lösung von 5 Teilen 2-(2-Methyl-4-nitro-1 -imidazolyl)äthyl-methansulfonat in 40 60 Teilen N-N-Dimethylformamid zugegeben. Das resultierende Gemisch wird bei etwa 55°C 4 Stunden gerührt, dann abgekühlt und zwischen Wasser und Toluol verteilt. Die To-luolphase wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum 45 vom Lösungsmittel befreit. Beim Kristallisieren des zurückbleibenden Öls aus einem Gemisch aus Äthylacetat und Hexan erhält man das 1 -(2-Azidoäthyl)-2-methyl-4-nitro-imidazol in Form farbloser Kristalle vom F. 73-75°C.

v

Claims

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2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von 1-Azidoalkylimidazo-len der Formel I

Alk-Nr,

X-

£

(i)

N

worin X Wasserstoff oder die Nitrogruppe, R Wasserstoff, einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, den Phenyl-rest oder einen Halogenphenylrest und Alk einen Alkylen-rest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, oder eines pharmakologisch zulässigen Säureadditionssalzes davon, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel II

Alk-Z

X-

fNir-s

I N

(Ii)

worin X und R die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen und Z ein Halogen oder einen Rest der Formel III

0

II

-O-S-Z"

II

0

bei erhöhter Temperatur umsetzt und die dabei entstandene Verbindung als solche oder als pharmakologisch zulässiges Säureadditionssalz isoliert.

3. Verfahrennach Anspruch 1 zur Herstellung von l-(2-

5 -Azidoäthyl)-2-methylimidazol, dadurch gekennzeichnet,

dass man l-(2-Chloräthyl)-2-methylimidazol mit Natriumazid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von l-(2--Azidoäthyl)-5-nitroimidazol, dadurch gekennzeichnet, dass io man l-(2-Chloräthyl)-5-nitroimidazoi mit Natriumazid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von l-(2--Azidoäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol, dadurch gekennzeichnet, dass man 2-(5-Nitro-2-methyl-l-imidazolyl)-äthyl-me-

15 thansulfonat mit Natriumazid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von l-(2--Azidoäthyl)-2-(p-fluorphenyl)-5-nitroimidazol, dadurch gekennzeichnet, dass man 2-[2-(p-FluorphenyI)-5-nitro-l-imid-

2o azolyl]äthyl-methansulfonat mit Natriumazid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von l-(2--AzidoäthyI)-2-methyl-4-nitroimidazol, dadurch gekennzeichnet, dass man 2-(2-Methyl-4-nitro-l-imidazolyl)-äthyl-me-

25 thansulfonat mit Natriumazid in Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindungen der Formel II das Halogen Z Chlor ist.

30

(III)

35

darstellt, worin Z' einen Alkylrest oder den Tolylrest bedeutet, mit Natriumazid in N,N-Dimethylformamid bei erhöhter Temperatur umsetzt und die Verbindung als solche oder als pharmakologisch zulässiges Säureadditionssalz isoliert.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung einer Verbindung der Formel

Zum Stand der Technik gehörend können die nachfolgenden Stellen zitiert werden:

Deutsches Patent Nr. 2 211 454,

Neugebauer et al., Chem Abst., 1960, Band 54, Kolonnen 13922-13924,

Lancini et al., Chem Abst., 1966, Band 65, Kolonne 700, Usher, Chem Abst., 1968, Band 69, Nr. 5557w, franzö-40 sisches Brevet spécial de médicament Nr. 4445M und US-Patent Nr.
3 770 763.