CH649528A5 - Alcossi-acil carnitine, procedimento per la loro preparazione e composizioni farmaceutiche che le contengono. - Google Patents
Alcossi-acil carnitine, procedimento per la loro preparazione e composizioni farmaceutiche che le contengono. Download PDFInfo
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Description
La presente invenzione riguarda una nuova classe di alcossi-acil carnitin, il procedimento per la loro preparazione, le composizioni farmaceutiche contenenti tali composti ed i5 il loro uso in terapia.
Più particolarmente, la presente invenzione riguarda alcossi-acil carnitine aventi formula generale (I):
20 (CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH (I)
I
X- OR
ove:
25 X- è un anione scelto fra cloro e bromo, preferibilmente cloro; e
R è un radicale alcossi-acilico avente da 4 a 6 atomi di carbonio, tale radicale essendo preferibilmente scelto nella casse costituita da 2- e 3-metossipropionile, 2- e 3-etossipro-30 pionile, propossiacetile e 4-metossibutirrile.
Con la precedente formula generale (I) si intende che vengano rappresentati i composti della presente invenzione sia nelle loro forme otticamente attive che in quella racema.
35 È stato trovato che i composti della presente invenzione possiedono interessanti proprietà farmacologiche e possono pertanto presentare utili applicazioni terapeutiche.
In particolare:
I composti di formula (I) sono risultati dotati di effetto 40 inotropo positivo ad azione prolungata nel tempo e privi di effetti deprimenti la eccitabilità miocardica.
Inoltre, i composti di formula (I) sono risultati dotati di effetto antifibrillatorio.
L'attività antiaritmica diretta di tipo chinidinico è com-45 pletata dall'attività antagonizzante l'adrenalina.
I composti di formula (I) sono anche risultati dotati di attività normalizzatrice del rapporto fra alfa e beta lipoprotéine.
I composti possono pertanto essere utilizzati terapeuti-5o camente:
a) nei casi di ipocontrattilità miocardica, come ad esempio nello shock cardiogeno determinato dell'assenza primaria della forza contrattile;
b) nella cura delle aritmie funzionali e secondarie a pro-55 cessi miocardio-sclerotici; e c) nella cura delle dislipidemie e iperlipoproteinemie.
II procedimento per ottenere le alcossi-acil carnitine alogenuri di formula generale (I) comprende gli stadi di:
(a) disciogliere un sale di carnitina solubile in solventi 60 organici in un solvente organico, preferibilmente scelto fra acido trifluoroacetico e acetonitrile;
(b) aggiungere alla soluzione così ottenuta un alcossi-acil alogenuro di formula RX ove R ha il significato precedentemente indicato e X è un alogeno scelto fra cloro e bro-
65 mo e mantenere la risultante miscela di reazione ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 40°C circa per 2-12 giorni circa, ottenendo il corrispondente sale di alcossi-acil carnitina; e
3
649 528
(c) se il sale impiegato nello stadio (a) non è un cloruro o un bromuro, convertire il sale di alcossi-acil carnitina dello stadio (b) nell'alogenuro di alcossi-acil carnitina di formula (I) trattando una soluzione acquosa di detto sale con una resina scambiatrice di ioni attivata di forma X-.
Preferibilmente il sale di carnitina dello stadio (a) è scelto fra perclorato di carnitina (nel qual caso il solvente organico è l'acetonitrile) e cloruro di carnitina (nel qual caso il solvente organico è l'acido trifluoracetico).
I seguenti esempi non limitativi servono ad illustrare la preparazione di alcune alcossi-acil carnitine in accordo alla presente invenzione.
Esempio 1
Preparazione della 3-etossi propionil carnitina cloruro
(1) Preparazione del cloruro acido dell'acido 3-etossi propionico:
A 3,3 cc (0,03 moli) di acido 3-etossi propionico vennero aggiunti 7,7 cc (0,09 moli) di ossalil cloruro.
La miscela di reazione venne lasciata per 4 ore circa a temperatura ambiente sotto agitazione magnetica. A questo punto la reazione risultò completa. Si evaporò l'eccesso di ossalilcloruro sotto vuoto e vennero effettuati dei lavaggi con etere etilico anidro.
(2) Preparazione della 3-etossi propionil carnitina perclorato:
3,9 gr (0,015 moli) di carnitina perclorato vennero sciolti in 50 cc di CHjCN anidro. A questa soluzione venne aggiunto, goccia a goccia, il cloruro dell'acido 3-etossi propionico mediante un imbuto da carico, raffreddando a circa 0°C con un bagno a ghiaccio. La miscela di reazione venne lasciata 48 ore a temperatura ambiente (T.L.C, clorofor-mio-metanoIo-acqua-NH4OH 55:35:5:5). Durante questo periodo di tempo nella miscela di reazione si insuffò, ad intervalli di circa 5 minuti, una corrente di N2, allo scopo di eliminare l'acido cloridrico sviluppatosi nel corso della reazione. La miscela di reazione venne versata lentamente in 300 cc di etere etilico. Si ottenne così un precipitato che venne ripreso con acetone anidro e si lasciò riposare la risultante soluzione per qualche ora. Si filtrò e si precipitò di nuovo con etere etilico. Il precipitato così ottenuto, essiccato sotto vuoto, si presentava come un olio viscoso e trasparente costituito da 3-etossi propionil carnitina perclorato.
(3) Conversione in 3-etossi propionil carnitina cloruro:
Una soluzione acquosa di 3-etossi propionil carnitina perclorato venne passata su resina IRA 402 in forma CI-con ottenimento del composto del titolo. La 3-etossi propinile carnitina cloruro è un solido bianco microcristallino.
Resa 92%. P.F. 169-170°C.
NMR D20 8 5,40-5,86 (lH,m,-CH-); 3,33-3,86 (6H,m,
oco
CH2OCH25=N-CH2);
+ ch3
3,20 (9H,s,N^CH3); 2,60-2,90 (4H,m,-CH3
-CH2CH2CO-, CH2COOH);
1,13 (3H,t, OCH2CH3)
TLC CHClg, MetOH, H20, NH4OH
— 55 35 5 5
Esempio 2
Preparazione della 4-metossibutirrìl carnitina cloruro
(1) Preparazione dell'acido 4-metossi butirrico: 5 0,82 moli di Y butirro lattone sono stati aggiunti ad una soluzione di 0,82 moli di sodio in 210 mi di alcool metilico. La miscela è stata tenuta a ricadere per 36 ore e poi concentrata sotto vuoto. Il residuo è stato sciolto in H20 e acidificato nettamente con acido cloridrico concentrato, la so-10 luzione acquosa è stata estratta per 3 volte con etere etilico. La soluzione eterea venne concentrata sotto vuoto e il residuo distillato, la frazione che distilla a 112°-115°C/ 12 mmHg era costituita da acido 4-metossi butirrico puro come confermato dai dati NMR.
15 (2) Preparazione del cloruro acido dell'acido 4-metossi butirrico:
27 g di acido 4-metossi butirrico sono stati sospesi in 150 cc di etere di petrolio. Alla miscela è stata aggiunta lentamente una soluzione di 25 cc di cloruro di tionile in 2o 50 cc di etere di petrolio. La miscela è stata tenuta sotto agitazione una notte a temperatura ambiente. Si eliminarono sotto vuoto il solvente e il cloruro di tionile in eccesso. Il grezzo così ottenuto si usò tal quale per la reazione successiva.
25 (3) Preparazione della 4-metossibutirril carnitina cloruro:
4,5 g di carnitina cloruro sono stati sciolti in 6 mi di acido trifluoroacetico. A questa soluzione è stato aggiunto il 4-metossibutirril cloruro. La miscela è stata mantenuta 3o sotto agitazione a temperatura ambiente per 16 giorni.
Successivamente alla miscela è stato aggiunto terz-butil metil etere. L'olio precipitato è stato trattato con ocetoni-trile anidro per eliminare la carnitina che non ha reagito. Alla soluzione di acetonitrile si aggiunge terz-butil metil 35 etere e precipita la 4-metossibutirril carnitina cloruro.
Resa 50%.
NMR D20 8 5,6 (IH, s,-CH-); 3,8 (2H,d,-CH2OCH3);
I
OCO
3,5 (2H,d, ^N-CH2-); 3,3 (3H,s,-OCHs); CH3 +
45 3,2 (9H,s, CH-j^N); 2,2 (2H,d,-CH2COOH)
CH3
2,5 (2H,t,-OCOCH2-); 1,8 (2H,m,-CH2CH2-OCH3)
50
Attività farmacologiche Le attività farmacologiche dei composti oggetto della invenzione sono state studiate con le seguenti tecniche:
55 a) Tossicità acuta (DL50)
È stato impiegato il metodo descritto da Weil C. S. in «Tables for convenient calculation of median-effective dose (LD50 or ED50) and instructions in their use», Biométries, 249-263, 1952.
60 La tollerabilità dei composti è stata studiata dopo somministrazione per via e.p. e per os nel topo. I risultati ottenuti indicano che i composti sono ottimamente tollerati (si veda la tabella).
65 b) Effetto inotropo
Cuori di coniglio isolati secondo Langendorff sono stati perfusi con una soluzione di Ringer ossigenata a 38,2°C. Le contrazioni isometriche, l'elettrocardiogramma ed il flus
649528
4
so coronarico erano registrati adoperando un poligrafo «Bat-taglia-Rangoni».
Togliendo l'ossigeno dal liquido di perfusione veniva indotto un danno metabolico del muscolo cardiaco, fino alla riduzione dell'80% della forza delle contrazioni.
In queste condizioni di anossia prolungata la glicolisi aerobica del miocardio viene rallentata, con accumulo di cataboliti acidi, dovuti sia al ristagno di acido piruvico sia alla sua trasformazione in acido lattico che non può essere utilizzato a causa della depressione degli enzimi piridinici, come la latticodeidrogenasi. Ciò ha ripercussioni sulla glicolisi anaerobica interessando un numero sempre crescente di enzimi, con un progressivo e sempre più critico esaurimento del miocardio. Si passa così attraverso tutta una serie di livelli di affaticamento del muscolo cardiaco che vengono visualizzati dal comportamento dei parametri presi in esame e cioè la forza delle contrazioni, la portata coronarica, la frequenza cardiaca, il ritmo cardiaco. Non appena la forza delle contrazioni s era ridotta dell'80%, il liquido di perfusione veniva nuovamente ossigenato senza aggiunta di altre sostanze (controlli) o con l'aggiunta dei composti a varie concentrazioni.
È stata presa in esame la forza delle contrazioni del cuore, esprimente un effetto inotropo positivo, dopo 10 minuti dall'interruzione del periodo di anossia (ristoro del miocardio).
I risultati valutati con il test del «t» di Student hanno mostrato che le sostanze oggetto di studio inducono un effetto inotropo positivo statisticamente significativo rispetto ai controlli. Nella tabella sono riportati i valori percentuali di aumento rispetto ai controlli.
s c) Effetto antiaritmico
Per valutare l'attività antiaritmica dei vari derivati della carnitina studiati con test in vivo in aggiunta e in confronto a quelli in vitro usualmente impiegati, si è utilizzato il metodo descritto da Nwangwu et al. (Arch. Int. Pharma-io codyn., 1977, 229, 219).
In questo metodo si infonde nella vena caudale del topo una soluzione di aconitina e si rileva il tempo di comparsa dell'aritmia e tachicardia da 2 a 60 minuti dalla somministrazione delle sostanze oggetto di studio.
i5 L'attività antiaritmica calcolata dall'aumento del tempo di latenza per comparsa delle aritmie degli animali trattati rispetto a quelli di controllo è riportata nella tabella.
d) Effetto antagonizzante l'adrenalina 20 Topi Albino e Swiss maschi del peso di 12-22 g, divisi in gruppi di 10, sono stati trattati con i composti della presente invenzione o con soluzione salina (controllo) per via e.p. e dopo 30 min. con adrenalina (trattato) in dose capace di causare la morte del 100% degli animali di controllo 25 per fibrillazione ventricolare e per lesioni cardiache conseguenti l'aumento della frequenza, della pressione e del consumo di ossigeno da parte del miocardio.
La mortalità è stata controllata per 36 ore e l'effetto dei composti espresso in % di animali sopravvissuti rispet-30 to a quelli trattati è riportata nella tabella.
TABELLA
Attività farmacologica di alcune alcossi-acil carnitine DL50 per via endoperitoneale nel topo, attività antifibrillatoria nel topo, attività antagonizzante l'adrenalina nel topo e attività inotropa sul cuore isolato di coniglio.
(CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH ci- OR
DL50 mg kg-1 e.p.
Attività Antifibrillatoria (dose mg kg-1 e.V.) % riduzione
Attività Antiadrenalina (dose mg kg-1 e.p.) % riduzione mortalità
Effetto inotropo dove 10~5 gl-1 % del controllo
R = 3-etossipropionile R = 4-metossibutirril
1300 1850
80 (300) 85 (25)
75 (450) 78 (50)
+ 95 +.85
I composti della presente invenzione vengono sommini-5o strati oralmente o parenteralmente, in qualsiasi delle usuali forme farmaceutiche che vengono preparate mediante procedure convenzionali, ben note agli esperti di queste tecniche. Queste forme comprendono forme di dosaggio unitario orale, sia solide che liquide, come ad esempio pasti-55 glie, capsule, soluzioni, sciroppi e simili, e forme iniettabili quali ad esempio soluzioni sterili per ampolle e fiale.
Per tali forme farmaceutiche vengono impiegati gli usuali solventi diluenti ed eccipienti. Facoltativamente possono venir aggiunte sostanze conservanti, edulcoranti ed aroma-60 tizzanti. Esempi non limitativi di tali sostanze sono sodio carbossimetilcellulosa, polisorbato, mannitolo, sorbitolo, amido, avicel, talco ed altre che risulteranno evidenti agli esperti di tecnica farmaceutica.
La dose che viene somministrata verrà determinata dal 65 medico curante tenendo conto dell'età, peso e condizioni generali del paziente, sulla base di una appropriata valutazione professionale. Sebbene dei risultati efficaci possano venir notati perfino a delle dosi da 5 a 8 mg/kg di peso
5
649528
corporeo al giorno, una dose fra circa 10 e circa 50 mg/kg di peso corporeo risulta preferita. Qualora dovesse venire ritenuto necessario, si potranno somministrare delle dosi maggiori, a causa della scarsa tossicità dei composti dell'invenzione.
Non limitativamente, a seconda della forma farmaceutica di somministrazione, i dosaggi previsti sono i seguenti: per le fiale: 5-500 mg; per le compresse: 15-500 mg;
per le capsule: 15-50 mg; per le soluzioni orali: 15-50 mg.
v
Claims (12)
1. Alcossi-acil carnitine alogenuri di formula generale (I)
(CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH (I)
I
X- OR
ove:
X- è un anione alogeno scelto fra cloro e bromo;
R è un radicale alcossi-acilico avente da 4 a 6 atomi di carbonio.
2. Alcossi-acil carnitine alogenuri secondo la rivendicazione 1, caratterizzati dal fatto che detto radicale alcossi-acilico R è scelto nella classe costituita da 2- e 3-metossi-propionile, 2- e 3-etossipropionile, propossiacetile e 4-metos-sibutirrile.
2
RIVENDICAZIONI
3. Alcossi-acil carnitine alogenuri secondo le rivendicazioni 1 e 2, nelle loro forme otticamente attive.
4. Alcossi-acil carnitine alogenuri secondo le rivendicazioni 1 e 2, nella loro forma racema.
5. Procedimento per ottenere alcossi-acil carnitine alogenuri di formula generale (I)
(CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH (I)
I
X- OR
in cui:
X- è un anione alogeno scelto fra cloro e bromo; e
R è un radicale alcossi-acilico avente da 4 a 6 atomi di carbonio comprendente gli stadi di:
(a) disciogliere un sale di carnitina solubile in solventi organici in un solvente organico;
(b) aggiungere alla soluzione così ottenuta un alcossi-acil alogenuro di formula RX ove R ha il significato precedentemente indicato e X è un alogeno scelto fra cloro e bromo e mantenere la risultante miscela di reazione ad una temperatura compresa fra la temperatura ambiente e 40°C per 2-12 giorni, ottenendo il corrispondente sale di alcossi-acil carnitina; e
(c) se il sale impiegato nello stadio (a) non è un cloruro o un bromuro, convertire il sale di alcossi-acil carnitina nello stadio (b) nell'alogenuro di alcossi-acil carnitina di formula (I), trattando una soluzione acquosa di detto sale con una resina scambiatrice di ioni attivata in forma X-.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in cui detto radicale alcossi acilico R è scelto nella classe costituita da 2- e 3-metossipropionile, 2- e 3-etossipropionile, propossiacetile e 4-metossibutirrile.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in cui detto sale di carnitina dello stadio (a) è il perclorato di carnitina e detto solvente organico è l'acetonitrile.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in cui detto sale di carnitina è il cloruro di carnitina e detto solvente organico è l'acido trifluoroacetico.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 5 in cui nello stadio (b) detta miscela di reazione viene mantenuta sotto agitazione e ripetutamente sottoposta ad un trattamento per allontanare dei sottoprodotti gassosi della reazione.
10. Procedimeno secondo le rivendicazioni 8 e 9 in cui detto trattamento per allontanare i sottoprodotti gassosi della reazione comprende insufflare in detta fase liquida, rispettivamente in detta miscela di reazione, una corrente di gas inerte.
11. Procedimento secondo le rivendicazioni 8 e 9 in cui detto trattamento per allontanare i sottoprodotti gassósi della reazione comprende trattare detta fase liquida, rispettivamente detta miscela di reazione, con una resina scambiatrice di ioni attivata in forma OH-.
12. Composizione farmaceutica per il trattamento di 5 disfunzioni cardiache, iperlipoproteinemie e dislipidemie, comprendente una quantità terapeuticamente efficace di un alogenuro di alcossi-acil carnitina di formula (I) e un eccipiente farmacologicamente accettabile.
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