DD219772A5

DD219772A5 - Verfahren zur herstellung von spiro-hydantoin-derivaten

Info

Publication number: DD219772A5
Application number: DD84262257A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Sarges
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1983-04-27
Filing date: 1984-04-24
Publication date: 1985-03-13
Also published as: DK208284A; KR860000915B1; HU191755B; AU2726384A; ZA843091B; PH22869A; JPS59205384A; PL142759B1; PL247379A1; PT78476B; CA1226866A; FI841657A; SU1240362A3; US4474967A; IL71656A0; GR81491B; YU43358B; IL71656A; DK208284D0; ES8607312A1

Abstract

Die 8-Deutero-, 8-Tritio- und 8-Halogen-substituierten Derivate von d-6-Fluor-spiro-(chroman-4,4-imidazolidin)-2, 5-dion (Sorbinil) wurden hergestellt. Diese Verbindungen haben alle 4S-Konfiguration und sind von Wert auf dem Gebiet der medizinischen Chemie als Aldosereduktase-Inhibitoren fuer die Steuerung chronischer Diabetes-Komplikationen. Die markierten 8-Deutero- und 8-Tritio-Derivate sind brauchbar bei pharmakokinetischen Stoffwechseluntersuchungen und bei Bindungsstudien mit dem Wirkstoff in Tieren und Menschen. Die 8-Halogen-Derivate sind brauchbar als Zwischenstufen fuer die markierten Formen des Wirkstoffs, ausserdem sind sie selbst starke Aldosereduktase-Inhibitoren. Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen sind im einzelnen angegeben.

Description

Verfahren zur Herstellung von Spiro-hydantoin-Derivatcn

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf neue und brauchbare·, optisch aktive Hydantoin-Derivate auf dem Gebiet der medizinischen Chemie, insbesondere ist sie mit bestimmten neuen 8-substi- tuierten Derivaten von d-6-Fluor-spiro-/chroman-4 , 4 ' -imidazolidiny-2',5'-dion befaßt, die im Hinblick auf ihre therapeutischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften von besonderem Wert sind. ..:

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Vergangenheit sind verschiedene Versuche von zahlreichen Forschern auf dem Gebiet organischer medizinischer Chemie unternommen worden, neue und bessere orale Antidrabetika

zu erhalten. Größtenteils gehörten zu diesen Bemühungen die Synthese und das Testen verschiedener bislang neuer und nicht verfügbarer, organischer Verbindungen, insbesondere auf dem Gebiet der Sulfonylharnstoffe, in dem Bestreben, ihre Fähigkeit zur Senkung der Blutzucker (d.h. Glucose)-Werte in erheblichem Ausmaß bei oraler Verabreichung zu bestimmen., Doch ist bei der Suche nach neueren und noch wirksameren Antidiabetika wenig bekannt über die Wirkung anderer organischer Verbindungen beim Verhindern oder Aufhalten bestimmter chronischer Komplikationen von Diabetes, wie diabetischer Katarakte, Neuropathie und Retinopathie usw.. Nichtsdestoweniger of fenb are n K. Sestanj et al. in der US-PS 3 821 383, daß bestimmte Aldosereduktase-Inhibitoren, wie 1,3-Dioxo-1H-benz/d,ey-isochinolin-2(3)-essigsäure und einige eng verwandte Derivate hiervon für diese Zwecke brauchbar sind, obgleich diese speziellen Verbindungen nicht als hypoglykämisch bekannt sind. Diese speziellen Aldosereduktase-Inhibitoren wirken durch Hemmung der Aktivität des Enzyms Äldosereduktase,' das in erster Linie für die Regelung der Reduktion von Aldosen (wie Glucose und Galactose) zu den entsprechenden Polyolen (wie Sorbit und Galact.it) im menschlichen Körper verantwortlich sind. So werden unerwünschte Ansammlungen von Galactit in der Linse von galactosämischen Patienten und von Sorbit in der Linse, im peripheren Nervensystem und in der Niere,verschiedener Diabetiker verhindert oder verringert. Somit sind diese Verbindungen von Wert als Aldosereduktase-Inhibitoren zur Steuerung bestimmter chronischer Diabetes-Komplikationen, einschließlich solcher, die das Auge betreffen, da es bereits auf dem Fachgebiet bekannt ist, daß die Gegenwart! von Polyolen in der Augenlinse zur Kataraktbildung unter gleichzeitigem Verlust der Linsenklarheit führt.

In jüngerer Zeit wurde von R. Sarges in der US-PS 4 117 230 und 4 130 714 eine Reihe von Spiro-hydantoin-Verbindungen offenbart, die als Aldosereduktase-Inhibitoren zur Steuerung bestimmter chronischer Diabetes-Komplikationen brauchbar sind.

Die in der US-PS 4 117 230 offenbarte Schlüsselverbindung ist dl-6-Fluor-/chroman-4,4'-imidazolidin7-2',5'-dion, während die in der US-PS 4 130 714 offenbarte Schlüsselverbindung das entsprechende rechtsdrehende Isomere ist. Die letztere Verbindung, nämlich d-6-Fluor-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',5'-dion oder Sorbinil ist der am meisten bevorzugte Vertreter dieser Reihe,und besitzt die 4S-Konfiguration. Sie ist besonders brauchbar als Aldosereduktase-Inhibitor beim Menschen zur Verhinderung oder Linderung bestimmter mit Diabetes verbundener chronischer Komplikationen,\einschließlich soleher von das Auge betreffender oder neuritischer Natur (z.B. diabetische Katarakte, Retinopathie und Neuropathie usw.).

Ziel und Darlegung des Wesens der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf bestimmte neue 8-substituierte Derivate von Sbrbinil, wie' das 8-Deutero-, 8-Tritio- und 8-Halogen-substituierte Derivat. Diese Verbindüngen haben alle die 4S-Konfiguration und sind brauchbar auf dem Gebiet der medizinischen Chemie als Aldosereduktase-Inhibitoren zur Steuerung bestimmter chronischer Diabetes-Komplikationen. Im einzelnen werden die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen aus der Gruppe der 4S-Isomeren asymmetrischer Spiro-hydantoine der Formel

und ihrer Basensalze mit pharmakologisch annehmbaren Kationen ausgewählt, worin X Deuterium, Τχ-itium oder Halogen (Fluor, Chlor, Brom oder Jod) ist. Diese neuen Verbindungen sind Aldosereduktase-Inhibitoren und besitzen daher die Fähigkeit,

eine Sorbit-Ansammlung in der Linse und den peripheren Nerven von Diabetikern zu hemmen. Die markierten 8-Deutero- und 8-Tritio-Derivate sind auch speziell brauchbar bei pharmakokinetischen Stoffwechseluntersuchungen und bei Bindungsstudien mit dem Wirkstoff in Tieren und Menschen. Die 8-Halogen-Derivate sind brauchbar als Zwischenstufe^ zur Herstellung der markierten Formen des Wirkstoffs, außerdem sind sie selbst starke Aldosereduktase-Inhibitoren.

Von besonderem Interesse in diesem Zusammenhang' sind solche typischen bevorzugten Vertreter erfindungsgemäßer Verbindungen wie 4S-6-Fluor-8-deutero-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',5'-dion, 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin7-2 ' ,5'-dion, 4S-6 ,8-Dif l,uor-spirp-/chroman-4 ,4 '-imidazolidin/-2',5"-dion und 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman~4,4'-imidazolidin/-^',5'-dion.

Gemäß dem zur Herstellung der'erfindungsgemäßen neuen Verbindungen angewandten Verfahren wird das bekannte 4S-6-Fluorspiro-/"chroman-4,4^l-imidazolidin}-2¹ ,5'-dion (s. US-PS 4.130 714) (a) direkt in> 8-Stellung\ des Moleküls halogeniert und die anfallende 6-Fluor-B-halogen-Zwischenstufe danach (b) in die entsprechenden 6-Fluor-8-deutero- oder 6-Fluor-8-tritio-. Endprodukte mit Hilfe katalytischer Reduktionsarbeitsweisen mit entweder Deuterium oder Tritium, je nach Lage, umgewandelt . So wird 4S-6-Fluör-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin)-2',5'-dion über 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin7-2',5'-dion in 4S-6-Fluor-8-deutero-spiro-/chroman-4,4 ^l-imidazoridin7-2 ' ,5'-dion'"bzw. 4S-6-Fluor-8-tritio- \spiro-/chroman-4_/4'-imidazolidin/-2',5'-dion umgewandelt.

Die Halogenierung der Stufe (a) erfolgt vorzugsweise nach herkömmlichen Arbeitsweisen', z.B. unter Verwendung von elementarem Fluorgas in Stickstoff, oder unter Verwendung von elementarem Chlor oder Brom, gegebenenfalls in Gegenwart eines Friedei-Craft's-Katalysators, wie Eisen (III) Chlorid, Eisen-(Ill)bromid oder Eisenpulver, bei einer Temperatur, die im

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allgemeinen im Bereich von etwa -50 bis etwa. 50°C liegt, in einem geeigneten, reaktionsinerteri organischen Lösungsmittel,

wie z.B. Chloroform, Nitrobenzol, Dimethylformamid oder Eisessig usw. Alternativ kann die Chlorierung oder Bromierung einfach unter Verwendung von Sulfurylchlorid oder-bromid -erfolgen, gegebenenfalls in Gegenwart von Jod als Katalysator, bei einer Temperatur, die im allgemeinen im selben Bereich, wie zuVor liegt und wieder in Gegenwart eines geeigneten reaktionsinerten organischen Lösungsmittels, bevorzugt Eisessig oder Chloroform. Nach beendeter Reaktion wird die gewünschte 6-Fluor-8-halogen-Zwischenstufe dann in herkömmlicher Weise und bevorzugt unter Anwendung bekannter chromatographischer -Techniken gewonnen.

Das in Stufe (a) erhaltene 6-Fluor-8-halogen-Zwischenprödukt wird dann katalytischer Reduktion unterworfen, wie in Stufe (b) ausgeführt, und dies erfolgt vorzugsweise unterrVerwendung von Deuterium oder Tritium in Verbindung mit einem Edelmetallkatalysator, wie Palladium, gewöhnlich suspendiert auf einem geeigneten Katalysatorträger, wie Kohlenstoff oder Bariumsulfat usw.. Das bevorzugte Lösungsmittel für diese Reaktion ist im allgemeinen ein niederes Alkanol, wie Methanol oder Ethanol, oder ein cyclischer Ether, wie/Dioxan oder Tetrahydrofuran. Nach beendeter Reduktion wird der Katalysator gleich vom Reaktionsgemisch durch Filtrieren abgetrennt und das Lösungsmittel anschließend vom anfallenden Filtrat durch Einengen unter vermindertem Druck entfernt. So wird ein rohes Rückstandsprodukt erhalten, das solchen Standard-Reinigungstechniken, wie Säulenchromatographie und dergleichen, unterworfen werden, kann, um letztlich das gewünschte Endprodukt (nämlich die 8-markierte Verbindung) in praktisch reiner Form zu liefern.

''Die chemischen Basen, die als Reagentien zur Herstellung der pharmazeutisch annehmbaren Basensalze gemäß der Erfindung verwendet werden, sind solche, die mit den hier beschriebenen

sauren Spiro-hydantoin-Verbindungen nicht-toxische Basensalze bilden. Diese speziellen nicht-toxischen Basensalze umfassen solche, die sich von solchen pharinakologisch annehmbarenKationen, wie Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium usw. ableiten. Diese Salze können einfach durch Behandeln der vorerwähnten sauren Spiro-hydantoin-Verbindungen mit einer wässrigen Lösung des gewünschten, pharinako logisch annehmbaren Kations und dann Eindampfen der anfallenden Lösung zur Trockne, vorzugsweise unter vermindertem Druck, leicht hergestellt werden. Alternativ können sie durch Zusammenmischen der Niederalkanollösungen der sauren Verbindungen und des gewünschten Alkalimetallalkohölats und anschließendes Einengen der anfallenden Lösung zur Trockne in der gleichen Weise wie zuvor hergestellt werden. In jedem Falle werden vorzugsweise stöchiometrische Mengen an Reagentien eingesetzt, um Vollständigkeit der Reaktion und maximale Ausbeuten an gewünschtem Endprodukt zu gewährleisten.

Wie zuvor angegeben, sind die neuen markierten 8-Deutero- und 8-Tritio-Endprodukte, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallen, wie 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin_7-2 ' , 5 '-dion, besonders^ brauchbar bei pharmakokinetischen Stoffwechseluntersuchungen und bei Bindungsstudien mit dem Wirkstoff in Tier und Mensch. Die neuen 8-Halogen-Derivate andererseits, wie 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4,4 '-imidazolidin/-2 ',5-dion, sind brauchbar als Zwischenstufen zur Herstellung der markierten Formen des Wirkstoffs, außerdem sind sie selbst starke Aldosereduktase-Inhibitoren. Ferner können die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungen entweder oral oder parenteral verabreicht werden. Im allgemeinen werden diese Verbindungen gewöhnlich in Dosierungen im Bereich von etwa 0,05 mg bis etwa 10 mg/kg Körpergewicht/Tag verabreicht, wenngleich Schwankungen notwendigerweise in Abhängigkeit vom Gewicht und Zustand des zu behandelnden und dem speziell gewählten Verabreichungsweg auftreten werden. Es versteht sich jedoch, daß die Verwendung des 8-Tritio-Deri-

vats notwendigerweise auf die Anwendung bei Tieren oder auf Spurenmengen beim Menschen (für die vorerwähnten Spurenuntersuchungen) im Hinblick auf seine Radioaktivität ^beschränkt ist.

In Verbindung mit der Verwendung der erfindungsgemäßen asymmetrischen Spiro-hydantoin-Verbindungen für die vorerwähnten Zwecke ist zu bemerken, daß diese Verbindungen entweder alleine oder in Kombination mit pharmazeutisch annehmbaren Trägern nach jedem der zuvor angegebenen Wege verabreicht werden können, und daß eine solche Verabreichung entweder einzeln oder i'Ti Mehrfachdosen erfolgen kann. Im einzelnen können die er-.findungsgemäßen Verbindungen in großer Vielfalt unterschiedlicher Dosierungsformen verabreicht werden, d.h., sie können mit^ verschiedenen pharmazeutisch annehmbaren inerten Trägern in Form von Tabletten, Kapseln, Rauten, Rundpastillen, Bonbons, Pulvern, Sprays, wässrigen Suspensionen, Injektionslösungen, Elixieren, Sirupen und dergleichen kombiniert werden. Solche Träger umfassen feste Verdünnungsmittel oder Füllstoffe, sterile wässrige Medien und verschiedene nicht-toxische organische Lösungsmittel. Im allgemeinen sind die erfindungsgemäßen ,Verbindung in solchen Dosierungsformen in Konzentrationen im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 90 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung vorhanden, um die gewünschte Einheitsdosierung zu liefern. X · '

Für orale Verabreichung können Tabletten, die verschiedene Exzipientien enthalten, wie Natriumeitrat, Calciumcarbonat und Calciumphosphat, zusammen mit verschiedenen den Zerfall fördernden Mitteln, wie Stärke und bevorzugt Kartoffeloder Tapiokastärke, Alginsäure und bestimmten komplexen Silicaten, zusammen mit Bindemitteln, wie Polyvinylpyrrolidon, Gelatine und Akazienharz, verwendet werden. Außerdem sind häufig Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talkum, für Tablettierungszwecke sehr brauchbar. Feste Zusammensetzungen ähnlichen Typs können auch als Füllstoffe in weichen und harten gefüllten Gelatinekapseln ver- *

wendet werden; bevorzugte Materialien in diesem Zusammenhang würden auch die hochmolekularen Polyethylenglykole umfassen. Wenn wässrige Suspensionen und/oder !Elixiere für orale Verabreichung gewünscht werden, kann der essentielle aktive Bestandteil mit verschiedenen Süßungs- oder Aromatisierungsmitteln, färbendem Material oder Farbstoffen und, wenn gewünscht, auch emulgierenden und/oder suspendierenden Mitteln, zusammen mit Verdünnungsmitteln, wie Wasser, Ethanol, Propylenglykol, Glycerin und verschiedenen ähnlichen Kombinationen hiervon kombiniert werden. ' ' ' >

Für parenterale Verabreichung können Lösungen dieser asymmetrischen Spiro-hydantoine in Sesam- oder Erdnußöl oder in wässrigem Propylenglykol oder Ν,Ν-Diiriethylformamid verwendet"werden, ebenso sterile wässrige Lösungen der entsprechenden wasserlöslichen Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, wie zuvor aufgezählt. Solche wässrigen Lösungen sollten, wenn nötig, geeignet gepuffert sein, und das flüssige Verdünnungsmittel zuerst mit genügend Salzlösung oder Glucose isotonisch gemacht sein. Diese speziellen wässrigen Lösungen sind besonders geeignet für intravenöse, intramuskuläre, subkutane und intraperitoneale Injektion.' In diesem Zusammenhang sind die verwendeten sterilen wässrigen Medien alle leicht nach Standardtechniken, die dem Fachmann gut bekannt sind, erhältlich. Außerdem können die vorgenannten Spiro-hydantoin-Verbindungen topisch über eine geeignete ophthalmische Lösung, die in das Auge getropft wird,·verabreicht werden.

Die Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen als Mittel zur Steuerung chronischer Diabetes-Komplikationen wird durch ihr Vermögen bestimmt, einen oder mehrere der folgenden biologischen oder pharmakologischen Standardtests zu bestehen, nämlich (1) Messen ihrer Fähigkeit zur Hemmung der Enzymaktivität isolierter Aldosereduktase; (2) Messen ihrer Fähigkeit zur Verringerung oder Hemmung der Sorbit-Ansammlung im Ischiasnerv von akut streptozotocinisierten (d.h. diabetischen)

Ratten; (3) Messen ihrer Fähigkeit zur Umkehrung bereits erhöhter Sorbit-Gehalte im Ischiasnerv und in der Linse chronisch ; streptozotocin-induziert diabetischer Ratten; (4) Messen ihrer Fähigkeit zur Verhinderung oder Hemmung der Galactit-Bildüng in der Linse von akut galactosämischen Ratten und (5) Messen ihrer Fähigkeit zur Verzögerung der Katarakt-Bildung und Verringerung der Schwere von Linsentrübungen in chronisch galactosämischen Ratten.

Ausführungsbeispiele -

Beispiel 1 ^

In ein_en geeigneten Reaktionsbehälter wurden 2,00 g(0,00847 Mol) 4S-6-Fluor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidiny-2',5'-dion (hergestellt nach der in der US-PS 4 130 714 beschriebenen Arbeitsweise), gelöst in 100 ml Eisessig bei Raumtemperatur

(20 C), gebracht. Der Reaktionsbehälter war mit 'einer - Gyfasspüleinrichtung aus einer Ethanollösung>von Anilin (10:1 Volumina) und einer 10%ige_in wässrigen Natriumhydroxidlösung ausgestattet. Eine 10%ige Fluor-Lösung in Stickstoffgas wurde dann 60 min durch das Gemisch perfundiert. Nach weiteren 16h Perfusion mit Stickstoff wurde das anfallende Reaktionsgemisch im Vakuum zu einem öl eingeengt und danach verrieben und anschließend mit zwei 100 ml-Portionen Hexan im Vakuum ' eingeengt. Der ßo erhaltene Schaum wurde sodann mit Diethylether verrieben; um eine braune Festsubstanz zu liefern. Dieser Feststoff wurde anschließend aus frisch hergestellter 10%iger wässriger Natriumbisulfitlösung umkristallisiert und das anfallende Produkt, danach an einer 8 Zorbax C-8-Hochdruck-Flüssigkeitschromatographiesäule mit einer Wasser/Acetonitril-Lösung, 85:15 Volumina, als Elutionsmittel chromatographiert. Die geeigneten Fraktionen wurden dann vereinigt und anschließend im Vakuum ,eingeengt, um eine zurückbleibende Flüssigkeit'zu liefern, die später mit Ethanol, dann mit Ethylacetat und schließlich mit Cyclöhexan azeotrop behandelt wur-

de, um letztlich eine weiße, pulvrige Substanz als gewünschtes Produkt zu liefern. Umkristallisieren dieses letzteren Materials aus Wasser ergab dann 13 mg reines 4S-6,8-Difluorspiro-/chroman-4_/4^l-imidazolidin7-2^l,5'-dion, Schmp. 198-200 C. Das Reinprodukt wurde durch Massenspektroskopie- und , kernmagnetische Resonanzdaten, zusätzlich zur Elementaranalyse, charakterisiert. Massenspektrum: m/e 254 (P).

Beispiel 2 ~

Zu einer aus 1,181 g (0,00465 Mol)^S-e-Fluor-spiro-Zchroman-4,4'-imidazolidin7-2',5'-dion, gelöst in 10 ml Dimethylformamid (siebtrocken), eine Spur wasserfreies Eisen (III)chlorid enthaltend, bestehenden Lösung wurde bei -40 C ein Strom Chlorgas über 20 min gegeben. Die anfallende Lösung wurde dann 2 bis 2,5 h bei -20°C gerührt und konnte sich dann auf Raumtemperatur (20⁰C) für weitere 2 h erwärmen. Nun wurden 50 ml Wasser langsam zu dem Reaktionsgemisch gegeben, das dann über Nacht bei Raumtemperatur etwa 16 h kräftig gerührt wurde. Danach wurde das verbrauchte Gemisch dann zu TOO ml Ethylacetat gegeben und die anfallende wässrige Phase anschließend mit einer frischen Portion Ethylacetat (25 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden anschließend zweimal mit Salzlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Trocknungsmittels durch Filtrieren und ,des Lösungsmittels durch Einengen unter vermindertem Druck wurde schließlich ein goldgelbes Öl als zurückbleibende Flüssigkeit erhalten. Letzteres Öl; wurde dann an einer Kieselgelsäule (4,5x15,0 cm, 62-37 um bzw. 230-400 mesh) chromatographiert und mit Ethylacetat in 30 ml-Fraktionen eluiert. Fraktion 7 wurde zu einem farblosen Öl eingeengt, das evtl. zu einem weißen Feststoff kristallisiert wurde (Ausbeute 0,251 g), Schmp. 108-114°C. Fraktion 8 wurde .zu einem farblosen Öl eingeengt, das beim Verreiben mit Petrolether 0,196 g (15,4 %) reines 4S-6-Fluor-8^-chlor-spiro-/chroman^T-4 , 4 ' -imidazolidin7-2 ' , 5 ' -dion (als weißen Feststoff).

Schmp. 99-1O2°C (Zers.) ergab. Fraktion 9 wurde zu einem klaren Öl eingeengt, das beim Verreiben mit Pentan einen weißen kristallinen Feststoff ergab, der auch aus reinem 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',5'-dion, Schmp. 100-103 C (Zers.) bestand; die Ausbeute an Reinprodukt aus , dieser Fraktion belief sich auf 0,257 g (20,2%). Das Reinprodukt aus Fraktion 8 wurde durch Massenspektroskopie und kernmagnetische Resonanzdaten zusätzlich zur Elementaranalyse charakterisiert. Massenspektrum: m/e, 272/270 (P ).

Analyse für C₁-.H₀Cl₀FN₀O., · 1/3 H„0:

berechnet:	C	47	,75	H	3,	16	N	10,	13
gefunden :	C	48	,19	H	3,	51	N	9,	68
Beispiel 3

In einen 35 ml-Rundkolben wurde eine Lösung aus 60 mg (0,00022 Mol) 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin7-2',5'-dion (Fraktion 9 des Beispiels 2), gelöst in 4 ml Ethanol, gegeben. Zu dieser Lösung wurden dann 0,5 ml Triethylamin und 100 mg 10% Pd/C-Katalysator gegeben. Das anfallende Gemisch wurde dann mit Deuterium (D₂)-Gas in einer Atmosphären-Hydriereinrichtung unter 4-stündigem Rühren behandelt. Am Ende dieser Zeit wurde des Rühren beendet Und das Reaktionsgemisch konnte sich auf Raumtemperatur (20 C) für etwa 1 6 h über Nacht erwärmen. Der Inhalt wurde dann aus der Hydriereinrichtung entfernt, durch Celite filtriert, um den Katalysator zu entfernen, und schließlich im Vakuum zu einem zurückbleibenden festen gelben Produkt eingeengt, das anschließend für eine Stunde unter Hochvakuum gesetzt wurde, um einen weißen Feststoff zu liefern. Die letztere Substanz, die sich als rohes 4S-Fluor-8-deutero-spiro-/chromanr4,4-imidazolidin/-2',5'-dion erwies, wurde dann in Form einer Ethylacetat-Suspension an einer 62-37 um (230-400 mesh)-Kieselgelsäule/ (5 ml in einer 10 ml-Pipette) chromatögraphiert und danach

mit 100 %ig reinem Ethylacetat eluiert, wobei 1,5 ml-Fraktionen aufgefangen wurden. Die Fraktionen 5 bis 9 erwiesen sich als reinprodukthaltig und wurden anschließend vereinigt und im Vakuum eingeengt, darauf unter Hochvakuum gesetzt, um überschüssiges Ethylacetat zu entfernen und letztlich einen weißen, wachsartigen Feststoff zu liefern. Umkristallisieren des letzteren Materials aus Ethanol/Diethylether ergab dann reines ^S-ö-Fluor-e-deuterö-spiro-Zchroman-4,4'—imidazolidin7-2^I ,5"-dion, Schitip. 228-231°C. Das Reinprodukt wurde durchs Massenspektroskopie weiter charakterisiert, das beim Vergleich mit einer authentischen Probe von reinem 4S-6-Fluor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidiny-2',5'-dion zeigte, daß 41 % des Endprodukts Deuterium enthält (d.

h. 41 %-. Η-Einbau erfolgten in der Deuterierungsstufe) .

Beispiel 4

Eine Lösung aus 60 mg (0,00022 Mol) 4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4 , 4 '-imidazolidiri7-2 ' , 5'i-diori (Fraktion 8 des Beispiels 2), gelöst in 4,0 ml Ethanol, das 0,5 ml Triethylamin enthielt, wurde mit 100 mg 10% Pd/C-Katalysator behandelt und in einer Tritium-Atmosphäre gerührt, wozu eine Atmosphären-Hydriereinrichtung (atmosphärischer Druck) bei Raumtemperatur (20 C) für 18 h verwendet wurde. Danach wurde der Inhalt aus· der Hydriereinrichtung genommen, überschüssiges Tritium wurde mit Hilfe eines Methanol-Azeotrops entfernt und der Katalysator aus dem Reaktionsgemisch abfiltriert. Das anfallende Filtrat wurde dann im Vakuum eingeengt und der Rückstand erneut in einem Gemisch aus 5 ml Methanol und 5 ml Benzol gelöst. Nun zeigte Dünnschichtchromatographie (DC) ^-Analyse mit 100 %ig reinem Ethylacetat als Elutionsmittel kein Ausgangsmaterial mehr. Die vorerwähnte Lösung, die rohes 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/bhroman-4,4-imidazolidin7-2',5'-dion enthielt, wurde dann im Vakuum eingeengt und anschließend in 0,5 ml reinem Ethylacetat gelöst und an einer 62 - 37 pm (230-400 mesh)-Kieselgelsäule (5 ml in einer 10 ml-Pipette)

mit 100 %ig reinem. Ethylacetat als Elutionsmittel chromate— graphiert. Die Fraktionen 6 und 7, ein Material mit einem einzigen Peak enthaltend (bestimmt durch Strahlenabtastung der DC-Platte) wurden dann vereinigt und anschließend im Vakuum eingeengt, um letztlich reines 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/chroman-4,4^I-imidazolidin7-2',5'-dion zu liefern. Das Reinprodukt enthielt, wie gefunden wurde, 34,6 % Tritium, im Vergleich mit einer authentischen Probe reinen Ausgangsmaterials über radiochemische Analyse (d.h. 34,6 % H-Einbau erfolgten im Verlauf der obigen Reaktion).

Beispiel 5

Die Umwandlung von 4S-6,8-Diflüor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',5'-dion in 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/chroman-4, 4 ' -imidazolidin_7-2 ' , 5 ' -dion erfolgt auch durch Reduktion über Raney-Nickel in wässrigem Kaliumhydroxid mit Tritiumgas nach der Methode von A. J. de Koning (Org. Prep. Proceed. Int., 1_, 31-4 (197O)). Die" Reinigung des gewünschten Endprodukts erfolgt unter Verwendung der selben Hochdruckflüssigkeitschromatographie-Systeme, wie sie früher iri Beispiel 1 verwendet wurden, zur Isolierung des reinen Ausgangsmaterials. In diesem speziellen Fall ist das erhaltene entsprechende Endprodukt, nämlich 4S-6-Fluor-8-tritio-spiro-/chroman-4,4'-imidäzolidin/-2',5'-dion, in jeder Hinsicht identisch mit dem Produkt von Beispiel 4.

Beispiel 6

Die folgenden asymmetrischen Spiro-hydantoin-Verbindungen der Beispiele 1 bzw. 2 wurden bei einer Konzentration von, 10 M auf ihre Fähigkeit zur Verringerung oder Hemmung der Aldosereduktase-Enzymaktivität nach der Arbeitsweise von S. Hayman et al., wie im Journal of Biological Chemistry, Bd. 240, S. 877 (1965) beschrieben¹ und von kV Sestanj et al. in

der US-PS 3 821 383 modifiziert, getestet. In jedem Fall war das verwendete Substrat teilweise gereinigtes Aldosereduktase-Enzyni/ erhalten aus Kälber linse. Die mit jeder Verbindung erzielten Ergebnisse sind nachfolgend als Prozent Hemmung der Enzymaktivität (%) relativ zu der speziell gewählten Konzentration (10~ M) ausgedrückt:

Verbindung % Hemmung bei 10 M ' ' .

Produkt von Beispiel 1 74

Produkt von Beispiel 2 64

Claims

P.C. (Ph) 6680/GNJ Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe rechtsdreherider isomerer asymmetrischer Spiro-hydantoine der Formel:

=0

(I)

und ihrer .Basensalze mit pharmakologisch annehmbaren Kationen, worin X Deuterium, Tritium oder Halogen ist, gekennzeichnet dadurch, daß (a) 4S-6-Fluor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',5'-dion in 8-Stellung des Moleküls mit elementarem Fluor,

ι ' "

Chlor oder Brom zum entsprechenden 6-Fluor-8-halogen-Derivat halogeniert und danach (b) die letztere Verbindung katalytischer Reduktion mit entweder Deuterium oder Tritium zum gewünschten 6-Fluor-8-deutero- oder 6-Fluor-8-tritio-Endprodukt unterworfen und,.wenn gewünscht, die Spiro-hydantoin-Verbindung der Formel (I) in ein pharmakologisch annehmbares Basensalz umgewandelt wird. , ,

ft

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Halogenierungsreaktion in Stufe (a) in einem reaktionsinerten organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur im Bereich von etwa -50⁰C bis etwa 50°C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Lösungsmittel Eisessig ist.

. 4. Verfahren nach Punkt 2,,gekennzeichnet dadurch, daß das Lösungsmittel Dimethylformamid ist.

5'-dion ist,

5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die katalytische Reduktionsreaktion in Stufe (b) in einem
niederen Alkanol als Lösungsmittel in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Katalysator Palladium ist.

7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die in Stufe (a) hergestellte Spiro-hydantoin-Verbinduog
4S-6 ,8-Dif luor-spiro-/chroman-4 ,4 ' -imidazolidin/-2 ' , 5 ' -dion ist. ·. " ^: . . ' ' . . - . .

8. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die in Stufe (a) hergestellte Spiro-hydantoin-Verbindung
4S-6-Fluor-8-chlor-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidiny-2',5'-dion ist.

9. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die in,Stufe (b) hergestellte Spiro-hydantoin-Verbindung
4S-6-Fluor-8-deutero-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin/-2',

10. Verfahren nach Punkt Λ ,. gekennzeichnet dadurch, daß . - ' » . - /

die in Stufe, (b) hergestellte Spiro-hydantoin-Verbindung 4S-6TFluor-8-tritio-spiro-/chroman-4,4'-imidazolidin7~2',5"-