CZ20025A3

CZ20025A3 - Nitriloxyderiváty(R) a (S)- karnitinu

Info

Publication number: CZ20025A3
Application number: CZ20025A
Authority: CZ
Inventors: Oreste Picollo; Roberto Castagnani; Witt Paolo De
Original assignee: Sigma-Tau Industrie Farmaceutiche Riunite S. P. A.
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-07-17
Also published as: JP2003506429A; ES2226896T3; US20020119965A1; US6548693B2; CA2379047A1; US6395923B2; ITRM990508A1; ITRM990508A0; KR100772205B1; PT1224161E; US20010011074A1; DE60013876D1; PL358333A1; SK287134B6; ATE276231T1; KR20020025213A; DK1224161T3; EP1224161B1; WO2001010819A1; HUP0203034A2

Description

Nitriloxyderiváty (R) a (S)-karnitinu

Oblast techniky

Zde popisovaný vynález se týká derivátů (R) a (S)-karnitinu a zvláště nitriloxyderivátů, které jsou nutnými meziprodukty pro syntézy terapeutických látek.

Dosavadní stav techniky

Ischemie orgánů je způsobena nerovnováhou mezi požadavky tkání na kyslík a jeho dostupností z krevního řečiště. Ve zvláštním případě srdeční ischemie se to projevuje typickými symptomy známými jako angína pectoris. Příčin je několik a mezi nimi se musíme zmínit o snížené schopnosti cirkulace kyslíku v srdečním svalu například pro přítomnost atheromatozních plátů. Jedním z důsledků ischemie je infarkt myokardu.

Myokardiální ischemie může být také asymptomatická a zjistitelná pouze klinickými a přístrojovými metodami.

Běžně dostupná terapie je založena hlavně na podávání léčiv dilatujících koronární cévy, které podle specifických potřeb symptomatologické léčby musejí mít co nejrychlejší působení. Je také nutno zmínit antagonisty vápníku, β-adrenergické antagonisty (betablokátory) a protisrážlivé látky.

• · · · · · • · · · · · · • · · · · · • · · « · · ·

Ze současných stále používaných obvyklých léčiv zmiňujeme organické nitráty, které uvolňováním NO v místě působení vyvolávají místní vasodilatační účinek.

Amylnitrit se používá k inhalaci v případech anginozního ataku. Nitroglycerin a organické nitráty vyšší molekulové hmotnosti se také často používají pro prevenci takových ataků. Nitroderiváty spolu nesou řadu důležitých vedlejších účinků. Nejobvyklejší je bolest hlavy, která může být i velmi závažná. Mnohem závážnější je však skutečnost, že si organizmus na tato léčiva zvyká a jejich vysazení vyvolává zpětnovazební efekt. Nitroglycerin se také nechává uvolňovat pomocí transdermálního systému; to i přes jeho dobrou přípravu přináší problémy jemu vlastní, jako je trvalá aplikace na stejné místo, řízený přísun léčiva a pacientova snášenlivost.

U antagonistů vápníku je problémem nadměrná dilatace cév s následnou závratí, hypotenzí, bolestí hlavy a zvedáním žaludku a není proto snadné stanovit odpovídající terapeutický režim.

β-antagonisti ovlivňují srdeční hemodynamiku.

Pro podrobnější vysvětlení tohoto aspektu odkazujeme čtenáře na publikaci Goodmanovu a Gilmanovu The Pharmacological Basis of Therapeutics - 9. vydání, kapitola 32.

• · ··· ···· · · · • · · · · · ···· · · · · ····«· · · ·

r.·· ·· ·♦ * ······

Až dosud nebyla k dispozici pro léčbu ischemických stavů, zvláště anginy pectoris, léčebná terapie s jediným léčivem, která by měla požadované charakteristiky co se týká pacientovy snášenlivosti, bezpečnosti užívání, aby neměla vedlejší účinky, ale měla okamžitý účinek. Ani estery kyseliny dusičné, které jsou dnes dostupné a kombinují charakteristiky bezprostředního účinku nejsou bez vedlejších účinků typických pro tuto třídu léčiv.

Přihláška patentu WO 98/56759 popisuje pentaerythritové deriváty obecného vzorce (O₂N0CH₂)_mC(CH₂OH)_n(CH₂COR¹)₀(COR')p.

Mnohavýznamové označení R¹ zahrnuje nitriloxyderiváty karnitinů, zvláště nitriloxykarnitinchlorid, jeho vnitřní komplexní sůl a ester s (1-alkoxykarbonylmethyl-2trialkylamonium)ethanolem. Počítá se také s esterem racemického nitriloxykarnitinu s (1-alkoxykarbonylmethyl-2trialkylamonium)ethylalkoholem ve směsi obsahující ekvimolární množství (R) a (S) isomerů. Protianginozní působení těchto sloučenin je zmiňováno v popisu. Nitriloxykarnitin se také připravuje jako meziprodukt. Příklady sloučenin jsou uváděny jako racemické směsi. Jediný příklad přípravy - příklad 17 - který vychází z L-karnitinu, počítá s jeho reakcí s chloridem kyseliny 3-nitriloxy-2,2bis(nitriloxymethyl)propionové. Výsledná sloučenina • 9 9 9 9 9 99

9··· 999 99

99 9999 99

9 999 9999999 9

99999 99 9 99 (neidentifikovaná ani fyzikálně-chemicky, ani strukturně) není zahrnutá v nárocích a není zmiňováno ani její předpokládané farmakologické působení. Citovaná přihláška patentu nepodává obecné schéma přípravy sloučeniny a sloučenina takto účinně popsaná by měla být k nalezení v příkladech přípravy. Nejsou k dispozici žádné hodnoty farmakologického působení.

Působení L-karnitinu při léčbě srdečního selhání je známo (US patent 3,830,931).

Je také známa skutečnost, že acetyl-L-karnitin zlepšuje oxidaci glukózy a zabraňuje hromadění mléčnanu při průvodní acidoze (Lopaschuk, G. v Carnitine Today - De Simone, C. a Famularo, G., vyd. Lands Bioscience 1997).

V humánní a veterinární terapii jsou pro různé využití známy alkanoylové deriváty L-karnitinu.

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že nitriloxyderiváty obohacené o enantiomery (R) nebo (S)-karnitinu mají příznivé a výhodné farmakologické účinky, a to zvláště jako terapeutické látky na ischemii orgánů a zvláště i pro léčbu angíny pectoris.

Nitriloxyderiváty (R) nebo (S)-karnitinu jsou také nutnými meziprodukty syntézy při výrobě chirálních synthonů ze 3-4 uhlíkovými atomy majícími (R) nebo (S) konfiguraci, jako je

00 0 ·0 ·· «0 000 0*00

0000 00 * • 000 0000000 0 0 například 3-hydroxy-Y-butyrolakton, 1,2,4-butantriol, 3hydroxytetrahydrofuran, 3-hydroxypyrrolidin, 2,3dihydroxypropylamin, které jsou využívány v průmyslové syntéze enentíomerně čistých léčiv. (R) nebo (S)-karnitin však není reálně dostupný za nízkou cenu a tudíž vhodný postup použitelný ve velkém měřítku umožňující stereospecifickou konverzi (S)-karnitinu na (R)-kamitin nebo naopak by byl ekonomicky výhodný a užitečný.

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že látky obohacené o enantiomerní nitriloxyderivát (S)-karnitinu podle předloženého vynálezu jsou vhodnými meziprodukty k výrobě (R)-karnitinu a jeho derivátů a naopak.

Podstata vynálezu

Předmětem zde popisovaného vynálezu jsou karnitinové deriváty obecného vzorce (I) v opticky aktivní formě absolutní konfigurace (R) nebo (S)

kde

Y je skupina OR nebo NR¹R², kde

R je vodík, C-|-C_1O alkyl nebo alkyl substituovaný C₆-Ci₀ arylem, kde jmenovaný aryl případně nese jeden nebo více C_rC₄alkylů;

• ·a · · · ·· ·· ···· · · · ··· • · · · · · · · · • 9 · 9 9 9999999 · 9

999 99 9 9*9

99999 99 9 9· 999

- 6 R¹ a R², které mohou být stejné nebo různé jsou vodík, Ci-C_walkyl nebo alkyl substituovaný C₆,-C₁₀ arylem, kde jmenovaný aryl případně nese jeden nebo více C1-C4 alkylů; nebo společně vytvářejí 5 až 7 atomový heterocyklický kruh s dusíkovým atomem;

nebo je Y zbytkem esterifikovaného polyalkoholu alespoň s jedním ekvivalentem kyseliny dusičné;

X' je anion farmaceuticky přijatelné organické nebo anorganické kyseliny;

nebo pokud je Y skupinou OH, produkt obecného vzorce (I) může existovat ve formě vnitřní komplexní sole, tj. se strukturou vzorce (II)

(H) a jejich směsi obohacené o enantiomery.

Příklady C 1-C10 alkylů jsou methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, oktyl, nonyl, decyl a všechny jejich možné izomery. Příklady substituovaných alkylů jsou benzyl a fenylethyl.

Příklady substituovaných arylů jsou tolyl, xylyl a jejich izomery. Příklady polyalkoholů jsou glyceryl mono- nebo dinitrát, isosorbid mononitrát, erythrityl di- nebo trinitrát, pentaerythrityl mono-, di- nebo trinitrát.

• · »

Příklady aniontů organických nebo anorganických kyselin jsou NO₃·, cr, Br·, r, HSO„-, (SO₄ ²')0,5, H2PO4-, (HPO4²-)(,,5, (PO4³· )0,33, zbytky hydroxykyselin, zbytek dikarboxylové kyseliny, OSO2Z, OCOZ nebo OCOH', kde Z je CrC₁₀ alkyl, substituovaný alkyl, jako je například trihalomethyl nebo benzyl, aryl, jako je například fenyl, tolyl, halofenyl nebo alkoxyfenyl. Halogenem je míněn fluor, chlor, brom a jod. Přednost se dává aniontům organických a anorganických kyselin, které jsou odvozeny od farmaceuticky přijatelných kyselin, z kterých vedle výše jmenovaných můžeme zmínit zvláště mandelát, orotát, kyselý aspartát, kyselý citran, fumarát a kyselý fumarát, maleinan a kyselý maleinan, mukát, jablečnan a kyselý jablečnan, glukofosfát, vínan a kyselý vínan, jantaran, kyselý jantaran a šťavelan.

Příklady 5 až 7 členných heterocyklických kruhů s dusíkovými atomy jsou tetrahydropyrrol, piperidin, piperazin, morfolin, alkylmorfolin a azepin.

Dává se přednost sloučeninám, jejichž absolutní konfigurace je (R).

Dalšími sloučeninami, kterým se dává přednost jsou sloučeniny s absolutní konfigurací (R) a u nichž aniontem X' je farmaceuticky přijatelná kyselina, jmenovitě sloučenina • 4· 444 4 4 44

444* 4*4 4 · 4 *

44 4444 4 · *

444 4 4444 444 4 obecného vzorce (I) obohacená o enantiomerní formu s absolutní konfigurací (R).

Dalším předmětem zde popisovaného vynálezu je postup přípravy sloučenin obecného vzorce (I) nebo (II) za použití postupů, které jsou samy o sobě známé, a vycházejí ze sloučenin obecného vzorce (III) a nitračních činidel, jako například koncentrovaná kyselina dusičná, směs kyseliny dusičné a kyseliny sírové, směsi kyseliny dusičné a acetanhydridu, atd., pokud je T hydroxylová skupina, nebo pokud je T dobře odstupující skupina; nebo působením alkalických dusičnanů, dusičnanů žíravých zemin, dusičnanu stříbrného, dusičnanu amonného nebo tetraalkylamonium nitrátu, pokud je T dobře odstupující skupina, jako například skupina OSO₂Z, kde Z je definována výše.

Podrobný popis vynálezu

Postup je znázorněn následujícím reakčním schématem;

N⁺

kde T je hydroxylová skupina, nebo je toto T odstupující skupina X<, která je stejná nebo jiná než X', jejíž význam je uváděn výše.

φφ φφ φ ·· ·· φφ φ · φ φφφ» φφ φφφφ φφ φ • φφφ φφφφφφφ φ ·

Skupina X' se může podle požadavků a za použití známých technik, jako je iontová výměna, nebo elektrodialýza měnit podle výše uvedených možností po působení nitračního systému.

Látky obecného vzorce (III) jsou opticky aktivní a podle použitého nitračního systému se mohou získat látky obecného vzorce (I) o stejné absolutní konfiguraci jako látky obecného vzorce (III) nebo s opačnou absolutní konfigurací; pro upřesnění: absolutní konfigurace zůstane zachována, pokud se použité nitrační činidlo v průběhu reakce nepodílí na tvorbě vazby s asymetrickým uhlíkem, zatímco inverze konfigurace nastane, pokud použitá nitrační činidla, jejichž mechanismus působení se týká nukleofilní substituční reakce s_N2 se skupinou T.

Dalším předmětem zde popisovaného vynálezu je použití sloučenin obecného vzorce (I) a zvláště derivátů se skupinou Y, která je skupinou OH a X', která je NO₃, Cl, OSO₂Z, OCOZ, kde Z je CrC₁₀ alkyl nebo sloučeniny obecného vzorce (II), přednostně opticky aktivní formy s absolutní konfigurací (R), a v případě směsí obohacených o enantiomer, kdy jmenované směsi obsahují vyšší množství enantiomeru (R) než 95 % jako protianginozních složek v tuhých nebo kapalných farmaceutických přípravcích určených k orálnímu podávání, • 9 9 · · * * · · •« 9 9 9 9 9 · * • 999 9999999 9 9

- 10 parenterálnímu podávání, transdermálnímu použití nebo sublinguálnímu použití k léčbě ischemických srdečních onemocněních.

Jmenované přípravky obsahují účinné dávky aktivní složky, případně jsou ve směsích s farmaceuticky přijatelnými vehikuly nebo excipienty. Zde popisovaný vynález se také týká terapeutického způsobu léčby angíny pectoris a různých ischemických forem spočívající v podávání jmenovaných sloučenin v množstvích odpovídajících 1 až 200 mg účinné složky denně orálně, 0,1 až 10 mg účinné složky denně parenterálně nebo odpovídající denní dávky účinné složky sublinguálně nebo transdermálně, přednostně 0,1 až 200 mg účinné složky denně sublinguálně a 0,1 až 100 mg účinné složky denně transdermálně.

Dalším aspektem zde popisovaného vynálezu je postup výroby (R)-karntinu v průmyslovém měřítku, vycházeje z odpovídajícího (S)-enantiomeru, který je surovinou dostupnou ve velkém množství za nízkou cenu, protože ho lze snadno získat jako vedlejší produkt při průmyslovém postupu štěpení racemických směsí (R,S)-karnitinu nebo (R,S)-karnitinamidu s opticky aktivními kyselinami, jako je kyselina vinná, kyselina

- 11 dibenzoylvinná, kyselina kafrová nebo kyselina kafrosulfonová, a to vytvořením derivátů obecného vzorce (I) nebo (II).

Dosud bylo popsáno mnoho postupů pro výrobu (R)-karnitinu vycházeje zodpovídajícího (S)-enantiomeru; v US patentech 5,412,113 a 5,599,978 se (S)-karnitin esterifikuje pro ochránění karboxylové skupiny; takto získaný ester se potom konvertuje na odpovídající mesylát a následně se podrobí hydrolýze k obnovení karboxylové skupiny; při vhodném pH se vytvoří chirální lakton, který představuje požadovanou konfiguraci (R), která potom vede k (R)-karnitinu bazickou hydrolýzou. Tento postup však není zcela bez potíží, pro ten fakt, že je nutno chránit a potom odbourat ochranu karboxylové funkce, a pro vytvoření mesylátu s dobrým výtěžkem musí být použit nadbytečný anhydrid kyseliny methansulfonové s následným vytvořením velkých množství kyseliny methansulfonové jako vedlejšího produktu a rovněž tak pro možnou tvorbu velmi velkých množství krotonoylbetainu jako vedlejšího produktu.

Na rozdíl od toho při postupu podle předloženého vynálezu používajícího deriváty obecného vzorce (I) a nejlépe takové, kde Y = OH a X' = NO₃’, s absolutní konfigurací (S) nebo sloučeniny obecného vzorce (II) s absolutní konfigurací (S), které se snadno získají z výchozího (S)-karnitinu, na který se působí nitračními směsmi, umožňuje tento postup získat (R)karnitin velmi jednoduchým způsobem s menším počtem stupňů, vyšším výtěžkem a vyšší stereospecificitou, zpracováním anorganických a organických bází výše

99

9 9 ·

99 9

9 9 9 9

9 9 9

999 99 • 9

9 9

999

9

9 9 »

9 • 9

9999

- 12 uvedených produktů obecných vzorců (I) a (II) ve vodě nebo směsích organických rozpouštědel mísitelných s vodou při práci při hodnotách pH od 7 do 10 a lépe při hodnotě pH od 7,5 do 9,5 a vůbec nejlépe při pH od 8 do 9 a při teplotě 50 až 100 °C a lépe při teplotě 60 až 80 °C. Tento postup může probíhat i bez izolace derivátů (I) nebo (II) a tak umožnit transformaci (S)karnitinu na (R)-karnitin „v jedné nádobě“. Přednost se dává bázím jako jsou hydrogenuhličitany alkalických kovů nebo kovů žíravých zemin a ftalamidu draselnému.

I přes současný menší zájem průmyslu je pochopitelně opačný postup transformace (R)-karnitinu na (S)-karnitin proveditelný stejným způsobem.

Dalším aspektem zde popisovaného vynálezu je postup přípravy (R)-karnitinu z (S)-karnitinu nebo opačně použitím meziproduktu obecného vzorce (IV) obohaceného o enantiomer konfigurace (R) a (S) připraveného jakoukoliv cestou, a přednostně vycházeje z derivátu obecného vzorce (I), kde Y = OR nebo NR¹R², kde R = H, Ci-C10 alkyl nebo substituovaný alkyl a kde R¹R² jsou stejné nebo různé, a to alkyl, vodík, a X' = NO3 působením organické nebo anorganické báze ve vodě nebo směsích vody a organického rozpouštědla mísitelného s vodou.

·· »

- 13 N0₃’

(IV) <0

Následující příklady dále objasňují vynález.

Příklad 1

Příprava (R)-3-nitriloxykarnitin nitrátu

K roztoku (R)-karnitinu (20 g; čistoty > 99 %) v 65 % kyselině dusičné (178 g) chlazenému na 0 až 5 °C se pomalu během 12 hodin přidává 98 % acetanhydrid (652,2 g). Po skončení přidávání se směs uvede zpět na laboratorní teplotu, na které se za míchání udržuje po dobu dalších 6 hodin a potom se zředí isopropyletherem (0,6 I), kdy se během 1 až 2 hodin vytvoří bílá pevná látka, která se odfiltruje, promyje isopropyletherem, vysuší a získá se (R)-3-nitriloxykarnitin nitrát (27,8 g; výtěžek 83 %), s bodem tání 125,5 až 127 °C a optickou otáčivostí [a]_D ²⁵ = -34,66, [a]D²⁰ = -36,7 (c = 10 %, H2O).

¹H-NMR spektrum (D2O): δ 5,85 - 6,00 (m, 1H, -CH(ONO2)'; 3,75-4,05 (m, 1H, -CH2-N⁺(CH3)₃); 3,25 (s, 9H, N⁺(CH₃)₃); 2,85 - 3,20 (m, 2H, -CH₂-COOH) v ppm.

Elementární analýza: C = 30,98; H = 5,41; N = 15,38.

• 4

I 1

- 14 Příklad 2

Příprava (R)-3-nitriloxykarnitin nitrátu

K roztoku (R)-kamitinu (20 g; čistoty > 99 %) v 65 % kyselině dusičné (88 g) chlazenému na 5 °C se pomalu během 2 hodin přidává 98 % acetanhydrid (200 g). Po skončení přidávání se směs udržuje na teplotě 5 až 10 °C po dobu 3,5 hodiny. Po zpracování podobně jako u předchozího příkladu se získá (R)3-nitriloxykarnitin nitrát (26,8 g; výtěžek 80 %).

Příklad 3

Příprava (R)-3-nitriloxykarnitin nitrátu

Příprava se provádí stejně jako u příkladu 1, avšak na konci reakce se většina nadbytečné HNO₃ a kyseliny octové oddestiluje za sníženého tlaku (10 mm Hg).

Zbytek se potom vysráží přídavkem ethylacetátu (0,4 I) a získá se (R)-3-nitriloxykarnitin nitrát s podobnými vlastnostmi.

Příklad 4

Příprava (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu

K roztoku (S)-karnitinu (1 g; čistoty > 99 %) v 65 % kyselině dusičné (8,9 g) chlazenému na 0 až 5 °C se pomalu během 1 hodiny přidává 98 % acetanhydrid (27,3 g). Po skončení přidávání se směs uvede zpět na laboratorní teplotu, na které se za míchání udržuje po dobu dalších 6 hodin a potom se zředí isopropyletherem (75 ml), kdy se během 2 hodin vytvoří φ φφ φφ · φ φ φ φφ φ φ φ φφφ φφφ φ φφφ φφ φφ φ φφφ φ φφφφ φ φ φ

φφ φ φ φ φ φ φ φ φ · φφφ φφφ φφ φφφφ

- 15 bílá pevná látka, která se odfiltruje, promyje etherem, vysuší a získá se (S)-3-nitriloxykarnitin nitrát (1,33 g; výtěžek 80 %), s bodem tání 125,5 až 127 °C a optickou otáčivostí [a]_D ²⁵ = +34,97 (c=10%, H₂O).

Příklad 5

Příprava (R)-karnitinu

K roztoku (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu (1 g) získanému postupem podle příkladu 4 ve vodě (20 ml), se přidá NaHCO₃(0,62 g) a zahřívá se na 60 °C po dobu 66 hodin. Úplnou kvantitativní konverzí výchozího produktu na (R)-karnitin nitrát se získá produkt o čistotě > 99 %. Takto získaný produkt se ve vodném roztoku zkonvertuje na vnitřní komplexní sůl zpracováním na iontoměniči; následným zkoncentrováním vodného roztoku a krystalizací se získalo 0,8 g (R)-karnitinu o optické otáčivosti [cc]_D ²⁵ = -30,5 (c = 10 %, H₂O).

Příklad 6

Příprava (R)-kamitinu

Postup přípravy je uveden v příkladu 5, avšak pracovní teplota je 80 °C a reakce je ukončena po 8 hodinách.

Příklad 7

Příprava (R)-karnitinu

K roztoku (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu (1 g) získanému postupem podle příkladu 4 ve vodě (20 ml), se přidá NaHCO₃ ·· 9

9 999 · 9

- 16 (0,62 g) a zahřívá se na 60 °C po dobu 66 hodin. Úplnou kvantitativní konverzí výchozího produktu na (R)-karnitin nitrát se získá čistota > 99 %. Takto získaný produkt se ve vodném roztoku zkonvertuje na vnitřní komplexní sůl elektrodialýzou; následným zkoncentrováním vodného roztoku a krystalizaci se získá 0,7 g (R)-karnitinu o optické otáčivosti [a]_D ²⁵ = -30,1 (c = 10%, H₂O).

Příklad 8

Příprava (S)-3-nitriloxykamitin nitrátu % kyselina dusičná (150 g) se odvodní přídavkem Ac₂O (297,7 g) při 5 °C. Opět při 5 °C se postupně přidá vnitřní komplexní sůl (S)-karnitinu (50 g) a další acetanhydrid (31,5 g). Po ukončení přidávání se ponechá reakce probíhat při laboratorní teplotě po dobu 17 hodin a nadbytečná kyselina dusičná se potom oddestiluje za sníženého tlaku (20 mm Hg). Zbytek se vysráží přídavkem EtOAc (1,2 I) a získá se (S)-3nitriloxykarnitin nitrát (66,8 g; výtěžek 80 %).

Příklad 9

Příprava (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu % kyselina dusičná (150 g) se odvodní přídavkem Ac₂O (300 g; 3,1 mol) při 5 °C. Opět při 5 °C se postupně přidá vnitřní komplexní sůl (S)-karnitinu (100 g; 0,62 mol) a další acetanhydrid (63 g). Potom se přeruší chlazení a po 18 hodinách při laboratorní teplotě se zbytek vysráží ethylacetátem • >« • · · 9

99

9 9

999 99

9

9 9

9 9 9

99999 9

9 9

9

99

9 9 9

9 9

9999 (2,4 I) a získá se (S)-3-nitriloxykarnitin nitrát (134 g; výtěžek 80,5 %).

Příklad 10

Příprava (S)-nitriloxykarnitin nitrátu

K roztoku vnitřní komplexní sole (S)-karnitinu (100 g;) v 90 % kyselině dusičné (215 g) se pomalu přidává Ac₂O (187,5 g) za udržování teploty na 0 až 5 °C.

Po ukončení přidávání se směs ponechá při teplotě 5 až 10 °C dále reagovat.

Po 2 hodinách se přebytek kyseliny dusičné nechá odpařit podobně jako u příkladu 8 a zbytek se vysráží ethylacetátem pro získání (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu (136 g; výtěžek 81,4 %).

Příklad 11

Příprava (R)-karnitinu přes meziprodukt β-lakton

K roztoku (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu (1 g) získanému postupem podle příkladu 4 ve vodě (20 ml), se přidá NaHCO₃(0,31 g) a zahřívá se na 45 °C.

Po 48 hodinách se pozoruje vznik γ-laktonnitrátu.

¹H-NMR (D₂O) = 5,25 - 5,35 (m, 1H), 3,98 - 3,86 (m, 3H), 3,55 -3,45 (dd, 1H), 3,24 (s,9H).

Působením 0,31 g NaHCO₃ a zahříváním na 80 °C se získá (R)-karnitin mající obsah tohoto enantiomeru vyšší než 98 %.

«· »« 9 ·* ··

9 9 9 9 9 » 9 9

- 18 Příklad 12

Příprava (R)-karnitinu bez izolace (R)-nitriloxykarnitinu Postupuje se stejně jako v příkladu 9, avšak namísto oddestilování kyseliny dusičné a většiny kyseliny octové na konci reakce a srážení surového produktu (S)-nitriloxykarnitinu přímo do zbytku se přidává KHCO₃ (257 g) vhodně zředěný H₂O (3,3 I) a tvorba (R)-karnitin nitrátu se ukončí zahříváním po dobu 8 hodin na 80 °C.

Produkt ve vodném roztoku takto získaný se převede na vnitřní komplexní sůl zpracováním na iontoměniči; následnou koncentrací vodného roztoku a krystalizací se získalo 82 g (R)karnitinu o optické otáčivosti [a]_D ²⁵ = 28,5 (c = 10 %, H₂O).

Příklad 13

Příprava (R)-karnitinu bez izolace (R)-nitriloxykarnitinu Ke směsi vnitřní komplexní sole (S)-karnitinu (100 g; 0,62 mol) v ledové CH₃COOH (100 g) se přidá 100 % HNO₃ (117,2 g; 1,86 mol) za udržování teploty na 10 °C po dobu 1 hodiny a 5 minut. Potom se teplota sníží na 0 až 5 °C a během 2 hodin a 10 minut se přidával acetanhydrid (76 g; 0,744 mol). Po další 3 hodiny po ukončení přidávání se reakční směs chladila (3 až 5 °C) a potom se reakční hmota ponechala stát při 5 °C přes noc. Následující den se teplota zvýšila na 19 °C a přidal se ethylacetát (835 ml) k vysrážení nitriloxykarnitin nitrátu. Po » ·« «« <í ·· »· ···· »·* ···· ··« «»·· · » · • a · · · · · ··· « · · » ··· ··· · · · ••a ·» ·· · »· *···

- 19 míchání suspenze po dobu 30 minut bylo zfiltrováno a promyto ethylacetátem (330 ml). Vlhký pevný filtrační koláč (164,6 g) byl rozpuštěn ve vodě (760 ml) a k roztoku přidán NaHCO₃ (94,53 g; 1,125 molů). Teplota byla udržována na 80 °C po dobu 9 hodin, potom byl roztok zředěn vodou (760 ml) a prolit iontoměničem IR 120 v H⁺ cyklu (1320 ml) k zachycení karnitinu. Po promytí vodou k úplnému odstranění kyseliny bylo eluováno 1N NH₃ a amoniakální roztok koncentrován a azeotropicky odstraněn s isobutylalkoholem za získání vnitřní komplexní sole (R)-karnitinu s obsahem tohoto enantiomeru vyšším než 98 % (70,8 g; výtěžek 70,2 %).

Příklad 14

Příprava (R)-karnitinu přes meziprodukt β-lakton

K roztoku (S)-3-nitriloxykarnitin nitrátu (1 g) získanému postupem podle příkladu 4 v N-methylpyrrolidonu (20 ml), byl přidán ftalimid draselný (0,825 g; 0,00446 molů). Po 20 hodinách byl pozorován vznik β-laktonu.

¹H-NMR (D₂O) = 5,25 - 5,35 (m, 1H), 3,98 - 3,86 (m, 3H), 3,55 -3,45 (dd, 1H), 3,24 (s, 9H).

Claims

Patentové nároky *

1. Opticky aktivní forma sloučenin obecného vzorce (I) s absolutní konfigurací (R) a (S) kde

Y je skupina OR nebo NR¹R² a

R je vodík, C1-C10 alkyl nebo alkyl substituovaný C₆-C₁₀arylem, kde jmenovaný aryl případně nese jeden nebo více C1-C4 alkylů;

R¹ a R², které mohou být stejné nebo různé, jsou vodík, C_rC10 alkyl nebo alkyl substituovaný C₆-C₁₀ arylem, kde jmenovaný aryl případně nese jeden nebo více C_rC₄ alkylů; nebo společně vytvářejí 5 až 7 atomový heterocyklický kruh s dusíkovým atomem;

nebo je Y zbytkem esterifikovaného polyalkoholu alespoň s jedním ekvivalentem kyseliny dusičné;

X' je anion farmaceuticky přijatelné organické nebo anorganické kyseliny;

nebo pokud je Y skupinou OH, může produkt obecného vzorce (I) existovat ve formě vnitřní komplexní sole, tj. se strukturou (II) • · ·· ·· • « · · a jejich směsi obohacené o enantiomery.
2. Sloučeniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že jejich absolutní konfigurace je (R).
3. Sloučeniny podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že X' se vybírá ze skupiny sestávající z NO₃‘, Cl, Br, Γ, HSO₄, (S0₄ ²')o,5, H₂PO₄-, (ΗΡ0Λ.5, (PO₄ ³-)o.33, zbytku hydroxykyseliny, zbytku dikarboxylové kyseliny, OSO₂Z', OCOZ nebo OCOH, kde Z je C_rC₁₀ alkyl, alkyl substituovaný jedním nebo více halogenovými atomy, C₆C₁₀ arylu, kde je jmenovaný aryl případně substituován jedním nebo více halogenovými atomy, C_rC₄ alkylové skupiny nebo C1-C4 alkoxylů.
4. Sloučeniny podle nároku 3 vyznačující se tím, že se X vybírá ze skupiny obsahující mandelát, orotát, kyselý aspartát, kyselý citran, fumarát a kyselý fumarát, mléčnan, maleinan a kyselý maleinan, mukát, glukofosfát, vínan a kyselý vínan, jantaran, kyselý jantaran, šťavelan, jablečnan a kyselý jablečnan.
5. Sloučeniny podle nároku 3, vyznačující se tím, že X je aniont farmaceuticky přijatelně sole.

• · · · · • · · · · ·

- 22
6. Postup přípravy sloučenin podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že se nitračním činidlem nevytvářejícím vazbu s asymetrickým uhlíkovým atomem působí na sloučeninu obecného vzorce (III) podle následujícího schématu:

kde .T je hydroxylová skupina nebo je to odstupující skupina, X< je stejná nebo odlišná od skupiny X', která má vpředu uvedený význam, za vzniku sloučeniny obecného vzorce (I) se stejnou absolutní konfigurací jako má sloučenina obecného vzorce (III).
7. Postup podle nároku 6, vyznačující se tím, že se nitrační činidla vybírají ze skupiny obsahující: koncentrovanou kyselinu dusičnou, směs kyseliny dusičné a kyseliny sírové, směs kyseliny dusičné a acetanhydrid.
8. Postup přípravy sloučenin podle nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že se na sloučeninu obecného vzorce (III) působí nitračními činidly, jejichž mechanismus působení spočívá v nukleofilní substituční reakci s_N2 se skupinou T.

- 23 9. Postup podle nároku 8, vyznačující se tím, že se nitrační činidla vybírají ze skupiny sestávající z dusičnanů alkalických kovů, dusičnanů kovů žíravých zemin, dusičnanu stříbrného, dusičnanu amonného nebo tetraalkylamonium nitrátu.

10. Postup podle nároku 8, vyznačující se tím, že skupinou T je skupina OSO₂Z, kde Z je definováno výše.

11. Postup podle kteréhokoliv z nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že skupina X' se podle potřeby mění v závislosti na možnostech uvedených výše podle následného působení nitračního systému.

12. Postup podle nároku 11, vyznačující se tím, že se změny skupiny X' provádějí pomocí iontoměničů nebo elektrodialyzy.

13. Použití sloučenin podle nároků 1 až 5 jako léčiv.

14. Použití podle nároku 13, vyznačující se tím, že sloučeniny podle nároků 1 až 5 mají absolutní konfiguraci (R).

15. Použití podle nároku 14, vyznačující se tím, že enantiomery obohacená směs obsahuje více než 95 % enantíomerů (R).

16. Použití sloučenin podle nároků 1 až 5 k přípravě medikamentů vhodných k léčbě angíny pectoris.

• ·· · · · · · • φ φφφ φφφφφφφ φφφ φφφ · • φ· · φ ·· * ··

- 24 17. Použití sloučenin podle nároků 1 až 5 k přípravě léčiv vhodných k léčbě ischemických forem.

18. Farmaceutický přípravek vyznačující se tím, že obsahuje farmaceuticky účinnou dávku alespoň jedné sloučeniny podle nároků 1 až 5 ve směsi s farmaceuticky přijatelnými vehikuly a/nebo excipienty.

19. Farmaceutický přípravek podle nároku 18 vyznačující se tím, že je v tuhé a kapalné formě pro orální, parenterální, transdermální nebo suublinguální podávání.

20. Postup přípravy (R)-karnitinu vyznačující se tím, že se na odpovídající enantiomery sloučenin (S) obecného vzorce (I) nebo (II), kde Y,R a Xmají vpředu uvedený význam, působí zředěnou bází.

21. Postup podle nároku 20, vyznačující se tím, že X' je nitrátový iont a Y je OH.

22. Postup podle nároků 20 nebo 21, vyznačující se tím, že jmenovanou zředěnou bází je hydrogenuhličitan sodný.

23. Postup podle nároků 20 až 22, vyznačující se tím, že jmenovaná báze se rozpustí ve vodě nebo směsi vody a organického rozpouštědla mísitelného s vodou.

• · • · · • · · · ·

- 25 24. Postup podle kteréhokoliv z nároků 20 až 23, vyznačující se tím, že se pH reakční směsi pohybuje od 7 do 10.

25. Postup podle kteréhokoliv z nároků 20 až 24, vyznačující se tím, že se reakční teplota pohybuje od 50 do 100 °C.

26. Postup přípravy (R)-karnitinu skládající se z těchto stupňů;

(a) působení nitračního činidla vytvářejícího vazbu s asymetrickým uhlíkovým atomem na enantiomer o absolutní konfiguraci (S) obecného vzorce (III), jak to je popsáno v nárocích 6 až 7, za vzniku sloučeniny obecného vzorce (I) se stejnou absolutní konfigurací jako má sloučenina obecného vzorce (III);

(b) působení zředěnými bázemi na sloučeninu obecného vzorce (I) podle postupu popsaného v nárocích 20 až 25.

27. Postup přípravy (R)-karnitinu skládající se z těchto stupňů;

(a) působení nitračního činidla jehož mechanismus působení spočívá v s nukleofilní substituční reakci s_N2 se substituční skupinou T, na enantiomer konfigurace (R) obecného vzorce (III) za vzniku sloučeniny obecného vzorce (I) s opačnou absolutní konfigurací než má sloučenina obecného vzorce (III);

• · 0

- 26 (b) působení zředěnými bázemi na sloučeninu obecného vzorce (I) podle postupu popsaného v nárocích 20 až 25.

28. Postup podle nároků 26 nebo 27 vyznačující se tím, že se provede bez izolace sloučeniny obecného vzorce (I).

29. Postup přípravy (S)-vyznačující se tím, že obsahuje následující stupně:

(a) působení nitračního činidla neovlivňujícího tvorbu vazby s asymetrickým uhlíkovým atomem na enantiomer o absolutní konfiguraci (R) obecného vzorce (III), jak to je popsáno v nároku 6, za vzniku sloučeniny obecného vzorce (I) se stejnou absolutní konfigurací jako má sloučenina obecného vzorce (III), jak to je popsáno v nárocích 6 až 7 a 11 až 12;

(b) působení zředěnými bázemi na sloučeninu obecného vzorce (I) podle postupu popsaného v nárocích 20 až 25.

30. Postup přípravy (S)-karnitinu vyznačující se tím, že se skládá z těchto stupňů;

(a) působení nitračního činidla jehož mechanismus působení spočívá v s nukleofilní substituční reakci s_N2 se substituční skupinou T, na enantiomer konfigurace (S) obecného vzorce (III) podle popisu v nároku 8 za vzniku sloučeniny obecného vzorce (I) s opačnou absolutní

9999 9 9 • 9 > I

- 27 konfigurací než má sloučenina obecného vzorce (III), jak to je popsáno v nárocích 8 až 12;

(b) působení zředěnými bázemi na sloučeninu obecného vzorce (I) podle postupu popsaného v nárocích 20 až 25.

31. Sloučenina obecného vzorce (I) nebo (ll), kde Y,R a X' mají vpředu uvedený význam je meziproduktem postupu podle nároku 20 až 30.

32. Postup přípravy (R)-karnitinu z (S)-karnitinu a naopak obsahující zpracování sloučeniny obecného vzorce (IV)

NOý _

/ I obohacené o enantiomer s absolutní konfigurací (R) nebo (S), vyznačující se tím, že se na jmenovanou sloučeninu, jak to je popsáno v nárocích 20 až 25 působí zředěnými alkaliemi.

33. Postup přípravy (R)-karnitinu z (S)-karnitinu a naopak vyznačující se tím, že obsahuje;

- (a) transformaci sloučeniny obecného vzorce (I) popsané v nároku 1, ve které je Y = OR nebo NR¹R², s tím, že R = H, CrCw alkyl nebo substituovaný alkyl a kde R¹R² * «· ·· · · · • ·· · • 9 9 9 9
9 9 9 9

99 99

9 9 9 9

9 9 9

9 9 9

9 9 9

99 9999

- 28 mohou být stejné nebo různé, a to vodík, CpCw alkyl a X = NO₃' na sloučeninu obecného vzorce (IV)

NO/ / | obohacenou o enantiomer s absolutní konfigurací (R) nebo (S) (b) organickými nebo anorganickými bázemi ve vodě nebo vodou a organickými rozpouštědly mísitelnými s vodou, podle popisu v nárocích 20 až 25.

34. Postup podle nároků 32 nebo 33 vyznačující se tím, že nitrátový aníont výsledného produktu se konvertuje na aniont X, jak to je definováno v nároku 1.

35. Postup podle nároku 34 vyznačující se tím, že se konverze aniontu X' provádí pomocí iontoměničů nebo elektrodialysy

36. Použití sloučeniny obecného vzorce (IV) jako meziproduktu v postupu podle nároků 33 až 34.