CN1025997C

CN1025997C - 异噁唑衍生物的制备方法

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Publication number: CN1025997C
Application number: CN 85104965
Authority: CN
Inventors: 弗里德里克·约翰尼斯·坎默; 鲁道夫·施莱耶巴克
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2000-06-29
Also published as: CN85104965A

Abstract

本发明涉及异唑衍生物的制备方法。

Description

本发明涉及一种新的仲环胺的4-异噁唑羧酰胺的制备方法和含这类化合物的制剂以及这些化合物对治疗疼痛和发热的应用。

世界常用的弱止痛药（或温和止痛药）包括水杨酸酯和吡唑啉酮以及苯胺化合物Paracetamol（乙酰氨基酚），它们在产生成瘾性和习惯性的能力上与强力吗啡类止痛药有明显的不同，因而常被指称为“非阿片剂”止痛药。治疗实践表明这些药是有效的，并且显示出容许的使用/危险（use/risk）比率。然而，我们知道，弱止痛药都具有严重程度不同的副作用，有时性质非常特殊。

这些副作用包括如服用吡唑啉酮后所引起的粒性白血球缺乏症，此病虽极少见，但有时是致命的;4-乙酰氨基酚在通常使用的剂量下是安全的，但过量时产生肝中毒现象，服用乙酰水杨酸常产生肠胃之损害，如粘膜的隐匿性出血、胃溃疡和原有消化性溃疡引起穿孔。另一缺点是这些药常与其他制剂互相作用。

因此医药上急需无这类不良副作用的止痛药物。

仲环胺4-异噁唑羧酰胺的制备提供了一类化合物，这类化合物的代表有突出的止痛和退热性质，没有对胃的副作用，并且慢性毒性研究证明，肝的耐药量好。

本发明的化合物与大多数已知弱止痛药不同，没有消炎作用，其原因是本发明的化合物对末稍前列腺素生物合成不产生抑制影响。这同时也是胃耐药量好的原因，因为在镇痛消炎的情况中，不仅治疗上有用的消炎效果归因于末稍组织中前列腺合成的抑制作用，而且不良的肠胃副作用也归因于这种末稍组织中前列腺合成的抑制作用。

因此，此新的4-异噁唑羧酰胺是一无消炎作用的退热镇痛药由于其效用，应与临床上已确定的乙酰氨基酚置于相并列之地位〔参见G.Kuschinsky和H.Lullmann，Kurzes Lehrbuchder Pharmakologie（药物学简明教程），第六次增订版，George Thieme Verlag Stuttgart 1974，109页及其他〕。

具有治疗性质并已用于医药的异噁唑羧酰胺的制备方法已有德国专利684，286，但此专利中并无活性的任何适应症。其后发现以例5和例6的方法所得到的产物，结构上与本发明的化合物极类似，但无镇痛作用。

在德国专利653，835号（是德国专利684，286号的补充）中，认为主专利中的化合物是兴奋作用。

此外，从德国专利2，524，959号得知具有消炎和镇痛作用的4-异噁唑羧酰苯胺，但很明显，这些化合物的消炎作用是主要的，此情况同样也是由于末稍前列腺生物合成的抑制作用。

本发明系关于异噁唑衍生物的制备方法。

本发明的方法是使下式仲环胺

（其中W是CH₂，CHCH₃，CHOH，O或S）与下式4-噁唑衍生物反应

（其中R是氢、甲基、乙基、丙基或三氟甲基，X是卤原子）。

在反应条件下，使用对反应物惰性的分散剂或溶剂进行反应是有利的。可以用作分散剂或溶剂的有腈（如乙腈）、醚（如乙醚、四氢呋喃和二氧杂环己烷）、醇（如甲醇、乙醇、丙醇和异丙醇）和水。

一较好的实例是使胺与酰氯进行反应，酸结合剂的存在有利于反应的进行，所用的酸结合剂有碳酸钾或碳酸钠、碱金属或碱土金属的氢氧化物、醇化物或有机碱（如三乙胺、吡啶、甲基吡啶或喹啉）;过量的胺对反应也是有利的。反应温度一般为0-120℃（最好是20℃-60℃）。反应时间为数分钟至2小时。

如果反应是在有机溶剂里进行，最好将异噁唑衍生物分离出来，滤出沉淀（作为副产品形成的盐），将滤液浓缩。在水混合物里反应得到的产物可用极性有机溶剂（如二氯甲烷、氯仿或三氯乙烯）提取进行分离，再将提取物进行蒸发。然后可以将产物纯化，纯化的方法是用蒸馏或在有机溶剂中重结晶，最好在中等极性有机溶剂中重结晶，如甲苯、二甲苯、苯、环己烷、甲醇、乙醇、乙醚或异丙醚;也可用非极性溶剂，如石油醚或诸如此类溶剂的混合物。4-异噁唑甲酸衍生物可用惯用的方法自相应的羧酸制备，作为起始物质所需的4-异噁唑甲酸是已知的〔德国专利634，286号、欧洲专利申请12，435号和意大利化学杂志（Gazz.Chim.Ital）96（4），443-453（1966）〕或可用类似的方法进行制备。

另一制备异噁唑衍生物的方法是使下式的2-酰基乙酰胺

与式HC（OR¹）₃的原甲酸酯（R¹代表C₁-C₄烷基）反应，得到下式的2-烷氧基亚甲基-2-酰基乙酰胺

并使其与羟胺关环。

其步骤如下：例如，所述酰胺与最少是等克分子量的原甲酸酯共热，在醇结合剂的存在下，加热至80-150℃（最好加热至混合物的沸点），将得到的2-烷氧基亚甲基-2-酰胺乙酸胺分离出来，在有机溶剂或有机溶剂混合物中与至少等克分子量的羟胺进行反应，最好是在与水混溶的环醚中进行，如四氢呋喃或二氧杂环己烷，较合适的是每份体积有机溶剂加水到2份体积（最好是加到1份体积量），温度通常是0-130℃（最好是20-100℃），反应时间通常为几分钟至大约5小时。

另一制备有异噁唑的方便方法是将上述2-酰基乙酰胺和分子式HNR²R³的仲胺反应（式中R²和R³代表相同的或不相同的C₁-C₄的烷基，或再加一个氮原子代表一个环，如吡咯烷、吡啶或吗啉），得到下式的烯胺

然后在脱水剂存在下用自硝基甲烷新产生出的氧化腈使产物关环。

烯胺是中间产物，可用所述的酰基乙酰胺与至少等克分子量的所述仲胺进行合成，最好加入催化量的酸（如甲酸或对甲苯磺酸）和在分散剂或溶剂（在反应条件下对反应物惰性）中进行，如芳烃（甲苯等）。反应温度一般为60-160℃（最好是80-130℃）。

烯胺的闭环反应是将其与硝基甲烷作用，便可得到异噁唑衍生物产物。用惯用的方法（G.stork等;J.Amer.Cgem.Soc.89，1967，pp5461-5462）在异氰酸酯（如异氰酸苯酯）和有机碱（如三乙胺）存在下于一烃（如苯或甲苯）中进行，混合物温度为0℃～沸点;或者在无机酸卤化物（如磷酰氯）的影响下于齿代烃（如氯仿）中进行，反应温度最好为0℃左右。

由于其药理性质，本发明的异噁唑化合物可用作药剂，特别是用作镇痛剂和退热剂，如果是微胶囊形式，它们可以单独服用，或者它们可与适合的赋形剂混合服用。

本发明也涉及到制剂问题，包括式Ⅰ的化合物，或此活性化合物再加上药理上常用、生理上可接受的赋形剂、稀释剂或其他的辅剂。这些制剂可以口服、使用于直肠或非肠胃应用，但以口服和直肠应用较好。

适合的固体或液体配方有粒剂、粉剂、糖衣剂、片剂、胶囊、栓剂、糖浆、汁剂、悬浮剂、乳剂、滴剂或注射液，以及缓释剂。

常用的赋形剂有碳酸钙、磷酸钙、各类糖或淀粉、纤维素衍生物、明胶、植物油、聚乙烯醇和生理上可接受的溶剂。

式Ⅰ的化合物也可与其他适当的活性化合物结合使用，例如其他作用于中枢神经系统的镇痛剂如可待因、作用于中枢神经系统的兴奋剂如咖啡因，或者其他的解痉剂。

制备和使用这些产品最好以剂量单位，每单位含特定剂量的式Ⅰ活性物质。固体（如片剂、胶囊和栓剂）剂量单位的剂量可达1，500毫克，最好是100～600毫克;安培注射液可达1000毫克，最好是50～500毫克。

对于患疼痛和/或发热的成年病人，活性化合物的日剂量可用200～3，000毫克，最好是500～1，000毫克，口服和直肠应用;如用静脉施药，其日剂量可用100～1，500毫克，最好是200～600毫克，视式Ⅰ化合物对人体的活性而定。用于孩童的日剂量，上述低限值的1/5可能是合适的，视其年龄而定。

然而，在某种条件下，较高日剂量或较低日剂量都可能是适合的。日剂量可用单独剂量单位或较多的小剂量单位一次施用，也可以分成许多小量在一定的时间间隔内多次施用。

制备例

下面所述化合物的结构均以元素分析、IR和’H-NMR确定之。

1）N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶

a）将0.4克分子（34.1克）的哌啶于50毫升乙腈中之溶液滴加于0.2克分子（29.1克）5-甲基-4-异噁唑羧酰氯的350毫升乙腈溶液中，在室温下搅拌，使反应溶液的温度不超过40℃。继续搅拌15分钟后将混合物冷至室温。抽滤出哌啶盐酸盐沉淀，减压浓缩滤液。将油状残渣溶于300毫升二氯甲烷，用40毫升2N的NaOH溶液洗涤二氯甲烷溶液。将二氯甲烷层分离出来，水层再用200毫升二氯甲烷提取，合并两部分二氯甲烷液并用70毫升0.2N盐酸溶液摇振，用水洗至中性，经硫酸钠干燥后再减压干燥。将油状残渣减压蒸馏，得到N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，沸点102～112℃/4～7毫巴（球管蒸馏）;短时间后固化，熔点（自甲基环己烷）40～43℃。

b）将0.4克分子（34.1克）哌啶和40毫升10N的氢氧化钠溶液滴加于0.4克分子（58.2克）5-甲基-4-异噁唑基羧酰氯中，并在300毫升水中乳化，不使反应混合物的温度超过35℃。加入40毫升2N氢氧化钠溶液，用300毫升二氯甲烷提取混合物，水层再用200毫升二氯甲烷提取一次。将两次二氯甲烷提取物合并，用水洗涤，经硫酸钠干燥后减压蒸发至干，得到N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，自由甲基环己烷中重结晶后得到熔点为40～43℃的产品。

2）N-（5-乙基-4-异噁唑基羰基）-哌啶

将0.2克分子（17.0克）哌啶滴加入0.1克分子（1.60克）5-乙基-4-异噁唑羧酰氯于200毫升乙腈之溶液中，室温搅拌。搅拌20分钟后，将混合物冷却至室温，抽滤出所产生的哌啶盐酸盐沉淀，滤液减压浓缩，得到油状残渣。将油状残渣溶于200毫升二氯甲烷，用100毫升2N的盐酸溶液洗涤，然后再用水洗涤，经硫酸钠干燥后将混合物减压浓缩，残渣进行减压蒸馏得到N-（5-乙基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，沸点90-110℃/7毫巴。

3）N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-吡咯烷

将0.2克分子（21.3克）吡咯烷滴加入0.15克分子（21.8克）5-甲基-4-异噁唑羧酰氯于50毫升的乙腈溶液搅拌，使反应溶液的温度不超过30℃。

继续在室温下搅拌1.5小时后，在减压下浓缩反应溶液，用200毫升二氯甲烷溶解油状残渣，然后用30毫升0.1N的盐酸溶液振摇，有机层用水洗过后以硫酸钠干燥之，再减压蒸发至干，最后得到N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-吡咯烷，将产物在石油醚中重结晶，得到熔点为51～53℃的化合物。

下面是按以上各例类似的方法制备的式Ⅰ化合物：

4）4-甲基-1-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，熔点44～45℃，用5-甲基-4-异噁唑羧酰氯和4-甲基哌啶制备。

5）N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-硫吗啉，熔点64.5～65℃，用5-甲基-4-异噁唑羧酰氯和硫吗啉制备。

6）4-羟基-1-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，熔点70.5～72.5℃，由5-甲基-4-异噁唑羧酰氯和4-羟基哌啶制备。

7）N-（4-异噁唑基羰基）-哌啶，熔点78～81℃，由4-异噁唑羧酰氯和哌啶制备。

8）N-（5-三氟甲基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，沸点62～68℃/4毫巴，由5-三氟甲基-4-异噁唑羧酰氯和哌啶制备。

9）N-（5-丙基-4-异噁唑基羰基）-哌啶，沸点84～92℃/4毫巴，由5-丙基-4-异噁唑羧酰氯和哌啶制备。

10）N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）-吗啉，熔点42～44℃，由5-甲基-4-异噁唑羧酰氯和吗啉制备。

药理试验和结果

1.镇痛作用

a）小鼠醋酸伸展试验

〔按R.Koster等人方法，Fed.Prod.18，412（1959）〕

试验动物采用美国海军医学研究所雌性鼠株，体重（BW）21～28克，每组12只小鼠，以0.6%醋酸溶液腹膜内注射0.1毫升/10克BW。注射前30分钟给药，注射醋酸溶液后立即将试验动物分别放置，计算15分钟内出现的典型伸展运动，包括腹部肌肉的短暂弯曲以及两侧的戒脱、体后部和至少一只后肢的相继伸展。

镇痛效果是用伸展反应的次数和未给药的对照组来评定的：比对照组动物伸展运动平均数半数少的动物，被评定为显示了镇痛作用。

灌胃的试验物质是以10毫升/公斤BW的1%羧甲基纤维素混悬体给药的。

b）改进的Randall-Selitto（痛觉）过敏试验（大鼠）〔按Atkinson等人方法，J.Pharm.Pharmac.26.727（1974）〕

试验动物用体重为200～300克的雄性Sprague-Dawley大鼠，足底注射0.2毫升布鲁尔氏（Brewer′s）酵母悬浮液（40%酵母于0.9%NaCl溶液中），是在温和乙醚麻醉下注射于左右脚掌。5小时后，根据下面的等级划分，评定动物在铁栏栅上的步态：

0＝三脚步态

0.5＝严重跛行

1＝正常步态

用评定为1级或0.5级的动物的百分数来估价镇痛效果。

试验物质制成羧甲基纤维素的悬浮液，以10毫升/公斤BW之体积在评定前2小时口头施用于已禁食15小时的动物。为排除主观影响。由互相间彼此独立且不了解动物预处理情况（n＝10/dose）的二人进行评定，并按照Fieller和Sidak线性回归法测定ED₅₀值。

2.退热作用

试验用体重150克的Sprague-Dawley雌鼠饲进行，雌鼠喂饮用水（随意）和标准食物。皮下注射10毫升/公斤15%（重量/体积）的布鲁尔氏酵母在0.9%的NaCl溶液中的悬浮液，注射后撤除食物，直至实验完毕。酵母注射后18小时，以10毫升/公斤BW试验物质的羧甲基纤维素（CMO）悬浮液灌胃。在室温（24℃）下以秒温度计方法直肠测量体温，动物数为n＝6/剂量。

比较同时记录的未经处理的对照动物体温，记录体温降低之平均值。

3.肠胃溃疡引发作用

此实验用体重200～300克的雄性Sprague-Dawley鼠，胃粘膜对非类固醇消炎剂溃疡引发敏感性的增加是由饥饿压迫诱导的（禁食、共达72小时）

在施用试验物质于动物前48小时开始禁食，直至实验完毕。其后动物可以自由饮水。

试验物质灌胃后24小时处死动物，取出其胃，沿内弯曲线切开，用自来水冲洗干净，检查粘膜上之损害，在腺胃中凡是肉眼可见的粘膜损害均视为溃疡，然后测定每剂量中产生溃疡的动物的比例。

试验物质是制成CMC悬浮液并以1毫升/100克BW给药，以概率分析法测定UD₅₀（半数至溃疡剂量），用Fieller法测定可信限。

4.急性毒性试验

用体重130～150克的雄性和雌性Wistar鼠按Litchfield和Wilcoxon方法口腔给药，测定LD₅₀值。实验动物在实验前进行约18小时禁食，在给药后5小时再恢复喂食。观察三星期后，用氯仿处死，进行解剖，并以肉眼估价其器官。

试验用药制成于1%CMC中的悬浮液，用一灌胃管给药，其量为5毫升/公斤BW。

5.结果

在对小鼠的伸展试验中，本发明的式Ⅰ化合物显示了强力的镇痛活性，其程度超过或约等于现有的两个标准镇痛药-乙酰氨基酚和乙酰水杨酸-的镇痛活性（表1）。因为乙酰水杨酸作为镇痛药的普遍重要性，也用作对照物质，虽然它在作用机理上是作为末稍前列腺生物合成的抑制剂并因而用作消炎镇痛药而不同于本发明的化合物（前已述及）。德国专利634，286号的两个异噁唑化合物，有25%的抑制作用，是在此方法的扩散（Scatter）范围内，因此无镇痛活性。

表1：小鼠醋酸伸展试验镇痛作用

化合物例口服剂量158毫克/公斤

后显示镇痛效应的动物%

1 83

2 83

3 83

4 67

5 59

6 50

7 50

8 75

9 67

10 42

3，5-二甲基-4-异噁唑-

羧酸哌啶盐^＊25

5-甲基-4-异噁唑羧酸^＊

N，N-二乙基酰胺^＊＊25

乙酰氨基酚 50

乙酰水杨酸 48

＊）德国专利634，286号，例6

＊＊）德国专利634，286号，例5（其中甲基未定位）

其他一些试验模型（表2）也可清楚地证明本发明的化合物比标准产品具有的优越性。

例如，在Randall-Selitto的特定镇痛模型实验中，例1中的化合物显示出更好的平均有效剂量（ED₅₀）;以85毫克/公斤量给药时，其活性比乙酰水杨酸大2倍、比乙酰氨基酚大4倍。对小鼠的镇痛试验，其效果至少是两种对照产品的3倍;灌胃给药时ED₅₀为45毫克/公斤。在两种镇痛试验中，其治疗范围（涉及毒性-LD₅₀∶ED₅₀）也约为两种对照产品的2倍和3倍。

胃溃疡引发作用在评价镇痛药的治疗接受性时也特别有决定性作用。例如例1中的化合物显示了明显的耐药量，因为甚至剂量高达400毫克/公斤时也未发现有粘膜的损害。乙酰水杨酸的平均致溃疡剂量（UD₅₀）是31毫克/公斤，反应了此药的副作用，此副作用在用于人体时也是经常发生的。

上面已经提到，本发明的式Ⅰ化合物也有很强的退热性质，例如在对大鼠的发热试验中，例1中的化合物在灌胃给药剂量为50毫克/公斤时显示的退热作用比对照产品乙酰氨基酚（2倍灌胃剂量100毫克/公斤）的退热作用即有力而且持续时间又长（表3）（表见文后）。

从文献可知，乙酰氨基酚是不适于治疗胆道、肠胃和尿生殖道因痉挛而产生的疼痛的，因为没有解痉挛的成分〔R.K.Liadtde，Mediziniscke Klinik 77，（1982），34-40〕。据此，乙酰氨基酚对分离的猪输尿管用氯化钠诱发的痉挛不呈现抑制效应。对比之下，式Ⅰ化合物在此实验中给予了相当的抑制作用。由此，如例1中化合物的ED₅₀值为410毫克/毫升之浓度。

按本发明的化合物最终具有比乙酰氨基酚大得多的优点，因而它们也能用于因痉挛而引起的疼痛的治疗。

最后，本发明的化合物的另一优点是其水溶性，这就使得制备不经胃肠道给药的制剂成为可能。

表2：镇痛作用、毒性、溃疡引发作用、治疗范围

镇痛作用ED₅₀毒性溃疡引发作用治疗范围

（mg/kg）， LD₅₀（mg/kg） UD₅₀（mg/kg）

口腔给药口腔给药口腔给药 LD₅₀∶ED₅₀

试验物质 Randall-醋酸伸（大鼠）（大鼠） Randall-醋酸伸展

Selitto 展试验 Selitto 试验

试验（大鼠）（小鼠）试验

乙酰水杨酸 182 138 1，500 31 8.2 10.9

乙酰氨基酚 334 155 1，944 ＞400 5.8 12.5

例1 85 45 1，240 ＞400 14.6 27.6

表3：对大鼠的退热作用

试验物质剂量时间为t（分钟）时之体温降（℃）

（mg/kg）

口腔给药 60 120 180 240（分）

乙酰氨基酚 100 1.3 1.1 0.4 0

例1 50 1.3 1.6 1.3 0.8

例1 100 2.0 2.0 1.5 1.1

Claims

1、N-(5-甲基-4-异噁唑基羰基)哌啶的制备方法，其特征在于使哌啶与5-甲基-4-异噁唑羧酰氯反应。

2、N-（5-乙基-4-异噁唑羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使哌啶与5-乙基-4-异噁唑羧酰氯反应。

3、N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）吡咯烷的制备方法，其特征在于使吡咯烷与5-甲基-4-异噁唑羧酰氯反应。

4、4-甲基-1-（5-甲基-4-异唑基羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使4-甲基哌啶与5-甲基-4-异噁唑羧酰氯反应。

5、N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）硫代吗啉的制备方法，其特征在于使5-甲基-4-异噁唑基羧酰氯与硫代吗啉反应。

6、4-羟基-1-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使5-甲基-4-异噁唑羧酰氯和4-羟基哌啶反应。

7、N-（4-异噁唑基羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使4-异噁唑羧酰氯和哌啶反应。

8、N-（5-三氟甲基-4-异噁唑基羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使5-三氟甲基-4-异噁唑羧酰氯和哌啶反应。

9、N-（5-丙基-4-异噁唑基羰基）哌啶的制备方法，其特征在于使5-丙基-4-异噁唑基羧酰氯与哌啶反应。

10、N-（5-甲基-4-异噁唑基羰基）吗啉的制备方法，其特征在于使5-甲基-4-异噁唑羧酰氯与吗啉反应。